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1、专项四电路故障与动态电路分析(原卷版)(第 2 期)第一部分电路故障分析一、选择题1.(2022 四川凉山)某同学根据如图所示的电路图,测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针无明显偏转,电压表指针有较大偏转,则可能的原因 是()C.电流表断路B.小灯泡断路D.开关断路2.(2022 四川眉山)小林同学在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”时,如图所示电源电压庐6V保持不变。他闭合开关时发现两只灯泡都不亮,用电压表分别测出ab,be、ac两点之间的电压为爆=6V、儿=0V、爆=6V。若电路只有一处故障,则 应 是()。L,L,A.灯泡L 短路
2、1 1C.灯泡L 短路B.灯泡L 断路D.开关S 断路第二部分动态电路分析一、选择题1.(2022 湖北黄冈、孝感、咸宁)如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图.电源电压保持不变,A 为定值电阻,尼为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S,酒后的驾驶员对着尼呼出气体,酒精气体浓度增大,则()。电路中总电阻增大 B.电流表A示数增大C.电压表VD.电路的总功率减小2.(2022 山西)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,水为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,而为定值电阻。闭合开关Si、S2,当池中水位上升到
3、一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下水位上升时,电磁铁磁性变弱B.水位上升时,通过R。电流变小C.水位下降时,用的电功率变大 D.水位下降时,尔的阻值会变大3.(2 0 2 2 湖南郴州)如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是()。烟雾期应器电压表示数变大,灯 泡 变 亮 B.电压表示数变小,灯泡变亮C.电压表示数变小,灯泡变暗D.电压表示数变大,灯泡变暗4.(2 0 2 2 四川达州)如图所示,电源电压
4、恒为6 V,兄=1 0 C,4=1 5。,后的规格为“3 0 Q 1 A”,电压表V,的量程为0 3 V,%的量程为(T 1 5 V,电流表A的量程为0 0.6 A,下列说法正确的是()。只闭合8时,向左移动滑片,A示数变大,小示数变大;B.只闭合&时,向左移动滑片,示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变;C.只 闭 合&时,向右移动滑片,用两端的电压变化量的绝对值与后两端的电压变化量相等:I).闭合8、S z 时,移动滑片,在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为3.6W5.(2022 四川德阳)如图所示电路,电源电压恒定不变,大小也保持不变。当闭合开关并向左移动滑片P,关于电表的变
5、化下列说法正确的是()。,p j 电压表的示数变小,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电R流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变大,电流表的示数变大6.(2022 四川乐山)课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图,其中为N型气敏元件,吊为定值电阻。闭合开关S,当气体浓度越高时,会 出 现()。电流表示数增大,电压表示数增大;B.电流表示数增大,电压表示数变小;C.电流表示数变小,电压表示数增大;D.电流表、电压表示数均不变7.(2022 湖北十堰)我市
6、交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动,如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,A为定值电阻,尺为气敏电阻,其阻B.图甲中通过此的电流保持不变;C.检测气体的酒精浓度越大,尼阻值越大;D.检测气体的酒精浓度越大,电压表示数越大8.(2022 贵州黔东南)如图所示,电源电压为4.5 V 保持不变,电压表的量程为O 3 V,电流表的量程为。0.6 A,滑动变阻器R的规格是“25 Q 1A”,灯泡L上标有“2.5 V 1.25 W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是()小灯泡的电阻为2 Q;B.电流表的示数变化范
7、围是0.150.5 A;C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5 25Q;D.电路消耗的最大总功率为2.7W9.(2022 福建)如图,电源电压保持不变,2 为定值电阻。闭合开关S,将滑片P 从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是()oC.%和 A示数之比不变D.V?和 A示数之比变小10.(2022 四川凉山)如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S”待电路稳定后再断开S i,则(电流表A的示数减小,电流表4 的示数不变,电压表V的示数不变;B.电流表A的示数不变,电流表用的示数增大,电压表V的示数减小;C.电流表A的示数、电流表4 的示数、电压表V的示数均不变;D.电流表A的示数、电流表儿
8、的示数、电压表V的示数均增大二、填空题11.(2022 青海)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S”再闭合开关S 2,电压表的示数(选 填“变大”“不变”或“变小”),灯泡L 的亮度(选 填“变亮”“不变”或“变暗”)。(2022 四川眉山)如图所示,电源电压炉3V保持不变,滑动变阻器兄的规格为“20 Q 1.5A”。当开关S 闭合滑动变阻器滑片P 位于/端时,电流表A 的示数为0.3A,则定值电阻用=当开关S 闭合时,滑动变阻器滑片P 从 1 端移至6 端的过程中,电压表V的示数变化范围是 V。Ri13.(2022 湖南常德)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)
9、驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3 V,凡是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,尼是报警器,其阻值恒定为5 0 Q。当气体中酒精浓度为。时,电路中的电流是 A;在对某司机的检测中,电压表的示数为1.5V,请根据计算和法律规定,判定该司机是.我国法律规定,当每100mL气体中酒精浓度M-.专项四电路故障与动态电路分析(解析版)(第2期)第一部分电路故障分析一、选择题1.(2022 四川凉山)某同学根据如图所示的电路图,测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针无明显偏转,电压表指针有较大偏转,则可能的原因 是()C.电流表断路B.小
10、灯泡断路D.开关断路【答案】B。【解析】A.如图,为灯泡的简单电路,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中电流;若电压表断路,小灯泡发光,与题意不符,故A不符合题意:B.若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,测量电源电压,电压表指针有较大偏转,小灯泡也不亮,电流表也没有示数,故B符合题意;C.若电流表断路,则电压表没有示数,与题意不符,故C不符合题意;D.若开关断路,则电压表没有示数,与题意不符,故D不符合题意。故选B。2.(2022 四川眉山)小林同学在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”时,如图所示电源电压住6V保持不变。他闭合开关时发现两只灯泡都不亮,用电压表分别测出ab.b
11、e、ac-两点之间的电压为爆=6V、爆=0V、爆=6V。若电路只有一处故障,则 应 是()。B.灯泡L断路C.灯泡L短路【答案】B oD.开关S断路【解析】A.若灯泡L短路,则另外一个灯泡亮,故A不符合题意;B.若灯泡L断路,两个灯泡都不亮,则电压表在数间时,串联在电路中,测量电源电压,电压表的示数为6V,电压表在ac间时,也是测量电源电压,电压表的示数为6V,而电压表在be间时,电压表未接入,故电压表的示数为0,故B符合题意;C.若灯泡L2短路,则另外一个灯泡亮,故C不符合题意;D.若开关S 断路,两个灯泡都不发光,不论电压表接在a、b、。哪两端,电压表都相当于断路,电压表的示数为0,故 D
12、不符合题意。故选B。第二部分动态电路分析一、选择题1.(2022 湖北黄冈、孝感、咸宁)如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变,用为定值电阻,尼为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S,酒后的驾驶员对着兄呼出气体,酒精气体浓度增大,则()。Ri【答案】B。电路中总电阻增大 B.电流表A示数增大1).电路的总功率减小【解析】A.酒后的驾驶员对着此呼出气体,酒精气体浓度增大,兄阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电路中总电阻减小,故 A 不符合题意;B.根据/=巨 可知,电源电压不变,当电路总电阻减小时,电路电流变大,电流表A示数增大,故 B符合题意;C.根据。=
13、?可知,当电流增大时用两端电压变大,电压表V示数增大,故 C不符合题意;D.电路的总功率尸=。/,电源电压不变,电流变大,电路的总功率变大,故 D不符合题意。故选B。2.(2022 山西)创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图,电源电压一定。控制电路中,瓜为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,吊为定值电阻。闭合开关4、S2,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置自动开始注水。下A.水位上升时,电磁铁磁性变弱B.水位上升时,通过而电流变小C.水位下降时,品的电功率
14、变大 D.水位下降时,尺的阻值会变大【答案】D。【解析】A B.水位上升时,向池中注水,触点接触,当注满水时,触点分离,说明用电阻逐渐减小,电流变大,磁性变强,将衔铁吸引到下面,故 A B 错误;C D.水位下降时,需要注水,触点接触,电磁铁磁性减弱,故用的阻值会变大,电流变小,根据 任/7?可知,总的电功率变小,故 C错误,D 正确。故选I)。3.(2 0 2 2 湖南郴州)如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值A随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是()。电压表示数变大,灯 泡 变 亮 B.电压表示数变小,灯泡变亮C.电压表示数变小,
15、灯泡变暗 D.电压表示数变大,灯泡变暗【答案】B【解析】由电路图可知,灯泡与烟雾感应器串联,电压表测烟雾感应器两端的电压,电流表测电路中的电流,当烟雾浓度增大时,烟雾感应器的阻值变小,所以电路中的总电阻变小,由/=2可R知,电路中的电流变大,再由U=/R可知,灯泡两端电压变大,灯泡变亮,又因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以烟雾感应器两端电压变小,即电压表示数变小。故选瓦4.(2 0 2 2 四川达州)如图所示,电源电压恒为6 V,R=1 0 Q,兄=1 5 Q,用的规格为“3 0 Q 1 A”,电压表V,的量程为0 3 V,%的量程为0 1 5 V,电流表A的量程为0 0.6 A,下列说
16、法正确的是()。A.只 闭 合&时,向左移动滑片,A示数变大,V 2 示数变大;B.只闭合&时,向左移动滑片,出示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变;C.只闭合$时,向右移动滑片,用两端的电压变化量的绝对值与用两端的电压变化量相等;D.闭合既、S 2 时.,移动滑片,在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为3.6 W【答案】B【解析】A.只闭合S i 时,电阻用、必、用串联,电压表V i 测用两端电压,电压表V 2 测是与尼两端电压,电流表测电流,向左移动滑片,尼接入阻值减小,根据串联分压,电压表V 2 示数减小,则电压表匕示数增大,电流表A不数变大,故 A错误;B.只闭合与时,向左
17、移动滑片,电压表明测用两端电压,电压表V?测位与用两端电压,根据串联分压,电压表V 2 示数变化量的绝对值与电压表示数的变化量相等,电压表V?示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为也 以=也=4M M 用不变,故 B正确;C.只闭合S i 时,向右移动滑片,后接入阻值增大,电流减小,根据串联分压,用两端电压增大,及两端电压减小,眉两端电压减小,且它们两端电压之和为电源电压,则A U 3 T A U 2 I +I A UJ则八。3|八。2|,故 C错误;D.闭合热、S,时,尼被短路,R、后串联接入电路,电压表明测用两端电压,电压表/测发两端电压,电流表测电流,移动滑片,在保证电路安全的情况下,
18、当电压表为3 V 时,电路消耗最,5 3V 大功率,电流为/=h =7 K =0-3A,阻 值 为4=七=1。I I 0.3A电路消耗的最大功率为P=大=6V x 0.3A=1.8W故 D 错误。故选B。5.(2 0 2 2 四川德阳)如图所示电路,电源电压恒定不变,”大小也保持不变。当闭合开关并I-向左移动滑片P,关于电表的变化下列说法正确的是()。卜9-1|C 3-A.电压表的示数变小,电流表的示数变大 B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大D.电压表的示数变大,电流表的示数变大【答案】D【解析】闭合开关,滑动变阻器与 串联,电压表测两端的电压,电流表
19、测电路中的电流,向左移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻变小,根据/=可知,电路中R的电流变大;定值电阻的阻值不变,通过的电流变大,根据U =?可知,两端的电压变大,电压表示数变大,综上分析可知,D正确,A B C 错误。故选D。6.(2 0 2 2 四川乐山)课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图,其中 为 N型气敏元件,总为定值电阻。闭合开关S,当气体浓度越高时,会 出 现(B.电流表示数增大,电压表示数增大;电流表示数增大,电压表示数变小;C.电流表示数变小,电压表
20、示数增大;D.电流表、电压表示数均不变【答案】A。【解析】CD.闭合开关$,当气体浓度越高时,户的阻值减小,总电阻变小,电源电压不变,故电流表的示数变大,故 CD不符合题意:AB.电流表的示数变大,而定值电阻的阻值不变,故电压表的示数变大,故 A符合题意;B 不符合题意。故选A。7.(2022 湖北十堰)我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动,如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,用为定值电阻,尺为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示,闭合开关S,下列说法正确的是()oA.气敏电阻主要由超导体材料制成;B.图甲中通过发的电流保持不变;C.检测
21、气体的酒精浓度越大,花阻值越大;D.检测气体的酒精浓度越大,电压表示数越大【答案】D【解析】AC.由图乙可知,气敏电阻尼的阻值不为0,且随气体酒精浓度的增大而减小,而超导体的阻值为0,故 AC错误;B.由图乙可知,气敏电阻总的阻值随气体酒精浓度的增大而减小,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻会改变,而电源电压不变,再根据欧姆定律可知,电路中的电流会改变,故 B错误;D.由图乙可知,检测气体的酒精浓度越大,气敏电阻尼的阻值越小,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻会变小,而电源电压不变,再根据欧姆定律可知,电路中的电流会变大,由公 式 代 可 知,定值电阻用两端的电压变大,而电压表
22、测的就是定值电阻兆两端电压,所以电压表示数变大,故 D正确。故选及8.(2022 贵州黔东南)如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0 3 V,电流表的量程为。0.6 A,滑动变阻器R的规格是“2 5 Q 1 A”,灯泡L上标有“2.5 V 1.2 5 W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是(小灯泡的电阻为2。;B.电流表的示数变化范围是0.150.5A;C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5 25。;D.电路消耗的最大总功率为2.7W【答案】B o【解析】如图所示电路,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量串
23、联电路中的电流;u2(25VA.灯泡标有“2.5 V 1.2 5 W”字样,则灯泡的电阻为/?L=L一 =5。%L25W故A错误;B.当滑动变阻器接入阻值最大时,电路中电流最小,此时电路中的最大电阻为R域大=R滑 大+&=25Q+5Q=30Q此时电路中的最小电流为:/h=0.15AR最 大30Q在保证电路安全的情况下,灯泡两端的电压不能超过额定电压,此时电路中的电流最大,最大p 1 25 W电流为人=一=L=0.5AL U 2.5 V电流表的示数变化范围是0.15 0.5 A,故 B正确;C.当滑动变阻器接入阻值最大时,电路中电流最小,滑动变阻器允许调节的最大阻值为2 5。;U-U 4 5 V
24、-2 5 V电路中电流最大时,滑动变阻器的最小值R最小=4C11 U Q A滑动变阻器允许调节的阻值范围是4 2 5。,故 C错误。D .电源电压不变,电路中电流最大时,电路消耗的总功率最大,最大功率为Pk=U IL=4.5 V x 0.5 A =2.2 5 W 故 D 错误。故选 B。9.(2 0 2 2 福建)如图,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关S,将滑片P 从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是(%和“示数不变,A示数变大 B.1和 A示数的乘积先变C.匕和A示数之比不变 D.1和 A示数之比变小【答案】I)。【解析】滑动变阻器与电阻串联,电流表测电路的电流,(测电源电压,匕测
25、变阻器的电压。A.将滑片P 从右端向左端移动过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,根据欧姆定律,电流表示数变大,两端电压变大,则是明表示数变大,/测电源电压,示数不变,故 A错误;B.因的示数等于电源电压保持不变,故修和A示数的乘积变大,故 B 错误;C.根据欧姆定律,匕和A示数之比即变阻器连入电路的电阻,可知这个比值变小,故 C错误;D.根据欧姆定律,匕和A示数之比即电路的总电阻,结合选项A,可知这个比值变变小,故 D正确。故选D。1 0.(2 0 2 2 四川凉山)如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S”待电路稳定后再断开S”则().电流表A的示数减小,电
26、流表用的示数不变,电压表V的示数不变;B.电流表A的示数不变,电流表A i 的示数增大,电压表V的示数减小;C.电流表A的示数、电流表4的示数、电压表V的示数均不变;D.电流表A的示数、电流表川的示数、电压表V的示数均增大【答案】A【解析】由图可知,闭合开关S、Si 时,电阻用、用并联,电流表A测干路中的电流,电流表A i 测通过用的电流,根据并联电路电流的特点可知,电流表A的示数大于电流表儿的示数,电压表测电源电压:当只闭合S 时,电阻后没有接入电路,此时电流表A与电流表4相等,都是测通过必的电流,而通过用的电流根据欧姆定律可知,其前后不变,所以电流表A的示数减小,电流表川的示数不变,电压表
27、仍然测电源电压,所以电压表的示数也不变。故选A。二、填空题1 1.(2 0 2 2 青海)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S”再闭合开关Sz,电压表的示数(选 填“变大”“不变”或“变小”),灯泡L 的亮度(选 填“变亮”“不【答案】不变;不变。【解析】1 2 如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S“只有灯泡L 的简单电路,电压表测量电源电压,再闭合开关S”,两个灯泡并联,电压表测量电源电压,电压表的示数不变。并联电路中各个用电器互不影响,所以灯泡1“的亮度不变。1 2.(2 0 2 2 丹川眉山)如图所示,电源电压小3 v保持不变,滑动变阻器用的规格为“2 0 Q 1.5 A”。当开
28、关S 闭合滑动变阻器滑片P 位于4端时,电流表A的示数为0.3 A,则定值电阻=Q。当开关S 闭合时,滑动变阻器滑片P 从/端移至8 端的过程中,电压表V的示数变化范围是 V。HYH【答案】1 0;3 1。,_,4 P t3 BR1 尺2【解析】1 当开关S 闭合滑动变阻器滑片P 位于1端时,只有定值电阻接入电路,此时定值电u 3 V阻的阻值为&=7 =j级=1 0 Q 2当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从/I端时,电压表测量电源电压为3 V,当滑动变阻器滑片P从力端移至6端的过程中,滑动变阻器全部接入,此时电路中的电流为,U U 3V 八/=不 一 =p F =inc one=0JA 则此时
29、电压表的示数为 U=/=0.1Ax 10Q=1VA;1 1U兔 +ZU2则滑动变阻器滑片P从 端移至8端的过程中,电压表的范围为31V。13.(2022 湖南常德)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3 V,4是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,而是报警器,其阻值恒定为50C。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是 A;在对某司机的检测中,电压表的示数为L 5 V,请根据计算和法律规定,判定该司机是(选 填“非酒驾”、“酒驾”、“醉驾”)。标器R=50C甲【答案】0.012;酒驾。我国法律规定,当每100
30、mL气体中酒精浓度跳非酒驾:JC20mg酒驾:20mg J/80mg醉驾:;80nig【解析】1如图乙,当气体中酒精浓度为0时,酒精气体传感器的阻值为200 Q,则电路中的U U 3Vn 流 JA I.=-=0.012A电加上R也 R“+&200Q+50Q 2在对某司机的检测中,电源电压为3V,电压表的示数为1.5V,则传感器两端的电压为1.5V,在串联电路中,电压相等,那么电阻相等,即气敏电阻的阻值为5 0 Q,根据图乙可知,此时酒精的浓度每100mL的浓度为40mg 60nlg,属于酒驾。四、计算题14.(2022 四川成都)如图所示,电源电压小5 V,定值电阻用=10Q,兄=2 0 Q,滑动变阻器尸的最大阻值为2 0 Q,电压表的量程为3 V,电流表的量程为0.6 A。(1)开关与、$2、S 3 均闭合时,求电路消耗的总功率;(2)S i 闭合,S,、S:,断开,为保证电路元件安全,求滑动变阻器不能接入电路的阻值范围。【答案】(1)3.7 5 W;(2)0 1 5 Q。