初中物理备考2022冲刺 专题专练6 电路设计和分析电路故障
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一、单选题（共20小题）
1、电吹风是常用的家用小电器．某一品牌电吹风既可吹冷风又可吹热风，若只需要让它吹冷风，图中符合工作要求的电路图是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
2、如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图，“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装罝；“定时开关”是到达设定时间，自动断开的开关。闭合开关S，当“定时开关”处于闭合状态时，指示灯①（填“会”或“不会”）亮，播放器②（填“会”或“不会”）播放音乐；到达设定时间定时开关”处于③（填“闭合”成“断开”）状态，“播放器”播放音乐，下列选项中正确的是（ ）
A . ①会②不会③闭合
B . ①不会②会③闭合
C . ①不会②会③断开
D . ①会②不会③断开
3、地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中， R′是滑动变阻器， R 是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
4、某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置，路灯的通断由光控开关控制，两路灯的额定电压为220V，R为保护电阻，S为光控开关，白天光控并关断开两路灯不发光，晚上光控开关闭合，两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
5、如图，交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器，是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图，符合其原理的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
6、如图是淘宝热卖的一款插线板。在使用中发现：插线板接通电源后，指示灯L不发光，但A组插座可以正常使用；当闭合插线板上的开关S后，A、B组插座都可以正常使用，且指示灯L发光。下列关于该插线板的电路设计正确的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
7、如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，检测结果如表所示。则电路中的故障是（ ）
| 测试点 | a、b | b、c | c、d. |
| 电压表示数 | 有示数 | 无示数 | 有示数 |
A . 开关S断路
B . 小灯泡L断路
C . 滑动变阻器R断路
D . 滑动变阻器R短路
8、如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光；小华将B、C连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，灯泡发光。则（ ）
A . C和Y是同一根电线
B . A和X是同一根电线
C . B和Y是同一根电线
D . C和Z是同一根电线
9、如图所示，S闭合后，两个灯泡均不发光，电流表的指针也几乎不动，但电压表的指针确有明显的偏转，该电路的故障可能是（ ）
A . 电流表坏了或未接好
B . L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C . L1和L2的灯丝都被烧断
D . L1的灯丝被烧断或没接好
10、如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能．当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用．下列电路设计符合这种要求的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
11、如图所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮；用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯不亮；接触c、d两点时，两灯都亮了。由此可以判断（ ）
A . L1开路
B . L2短路
C . 开关S短路
D . 开关S断路
12、在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿灯L突然熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大。若只有灯L或电阻R发生故障，其它元件都完好，那么下列判断正确的是（ ）
A . 可能是电阻R断路
B . 可能是灯L断路
C . 可能是电阻R短路
D . 可能是灯L短路
13、“快递100米”智能快递柜是针对电子商务和快递行业开发的一套速运自助服务系统，它通过手机扫码使开关S1闭合，也可通过输入密码使开关S2闭合，启动柜门（电动机）完成取件。如图是某同学根据快递柜功能自行设计的电路，符合上述情况的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
14、如图所示的电路，闭合开关时小灯泡L不亮，电压表指针明显偏转。若电路中只有一处元件发生故障，则下列说法正确的是（ ）
A . 滑动变阻器被短接
B . 小灯泡L处发生断路
C . 电流表处发生断路
D . 移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会明显变化
15、电动公交既节能、又环保。乘坐电动公交车时，车的前后两门（电路开关）中的任意一个门没有关闭好，电动公交车都无法行驶。如图中符合要求的电路是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
16、某创新团队设计道路井盖移动报警电路，R0为保护电阻。不移动井盖时，开关S闭合，警示灯L不亮；移动井盖时，开关S断开，警示灯L发光。符合设计要求的电路图是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
17、如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A . 两灯泡串联
B . 开关只能控制灯L1
C . 电流表测的是总电流
D . 电流表测的是灯L1的电流
18、如图所示，开关闭合后，两灯不发光，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数，如果电路中只有一处故障，则故障是（ ）
A . 小灯泡L1短路
B . 小灯泡L2断路
C . 电流表短路
D . 小灯泡L1断路
19、输电线进户后，经过家庭电路元件再连接用电器，图中连接顺序正确的是（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
20、石墨烯被认为是一种未来革命性的材料。用石墨烯制成的湿敏电阻的阻值（Rx）随相对湿度（RH）变化曲线如图所示。为了能从外部检测植物含水量的变化，科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻附着在植物的叶片上，并将湿敏电阻接入电路中，要求植物含水量增加时，电表示数变大。如图中的电路图符合要求的是（R0为定值电阻，电源电压恒定）（ ）
A . 
B . 
C . 
D . 
B .
C .
D .
二、填空题（共5小题）
1、如图所示，实验小组的同学连好电路后，闭合开关发现灯泡不亮。于是小文用一根 导线检查故障所在：
①闭合开关，将导线连接在 a、b 之间，发现灯不亮；
②闭合开关，将导线连在 b、c 间，灯仍不亮；
③闭合开关，将导线连在 c、d 间，灯亮了。
根据以上操作分析：电路故障是 。
2、甲、乙两地相距40km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线某处发生短路，为确定短路位置，检修人员在甲地用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为3.0V时，电流表的示数为0.5A，则短路位置离甲地的距离为 m。
3、如图所示是小明设计的照明电路。虚线框 1 和 2 应连入开关和电灯，则开关应装在虚线框 中；安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用试电笔分别测试 a、b、c、d 点时，a点氖管不发光，b、c、d 点氖管都发光，则电路的故障为 。
4、如图所示，闭合开关后，电灯不亮，用测电笔检测图中的a、b、c、d四点时，仅发现测a、b两点时测电笔的氖管不发光，此电路的故障可能是 （选填“a、b之间某处开路”或“电灯灯丝开路”）。
5、如图所示是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。闭合开关后，发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图中AB两点、BC两点及AC两点，测得数据分别是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明检查发现只有灯L1和L2中的一盏出现故障，则故障可能是 。
三、作图题（共5小题）
1、电冰箱的内部电路主要包含压缩机和冷藏室的照明灯，与冰箱门联动的开关S1控制照明灯，温控开关S2控制压缩机，请根据生活经验完成电路连接。
2、单轮平衡车的电路部分安装电源开关S1和压力开关S2 ， 当手动闭合S1时，指示灯亮起；此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
3、根据如图所示的实物连接图，在虚线框中画出相应的电路图。
4、请完成如图所示的实物图，要求开关S闭合，滑片向右移动时灯L变亮。
5、在某些场所通常用两只灯串联照明，由一个开关控制，墙上还需要安装两个插座，请用笔画线代替导线将这些元件正确连入电路（ ）。
四、实验探究题（共5小题）
1、综合作图—小雨房间的灯:
小雨的房间里有两盏灯。总开关S1闭合后，若将单刀双掷开关S2拨至a处，房间吸顶灯L1亮:若将S2拨至b处.壁灯L2亮，并且可以通过开关S3、S4控制，使它有三个不同的亮度。
现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、2个灯泡、2个相同的定值电阻和若干导线，请你设计上述电路，并将电路图画在方框内。
2、小飞同学在探究“电流与电阻关系”的实验中电源电压9V不变，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表、电压表各一个，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各一个。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器连入电路的阻值最大）
(2)开关闭合后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表示数均为零，电压表示数接近电源电压，原因是定值电阻发生了 （填“短路”或“断路”）。
(3)排除故障后，将10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，电压表的示数如图乙所示，此时电压表的示数为 V。
(4)接着小飞用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后，再闭合开关，移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值 （填“变大”或“变小”），他这样操作的目的是 。
(5)若在实验过程中，为了能够利用上述的四个定值电阻得到四组数据完成实验，他应控制电压表的示数最小为 V。
(6)同组的小彬同学设计了图丙的电路。在电源电压恒为U的电路中，只用了一个电压表、一个阻值为R0的定值电阻及滑动变阻器，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。具体操作如下：
①闭合开关S，将开关S1接a， ；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，再将开关S1接b，读出电压表的示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额= 。（用U额、U0、R0表示）
3、在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明同学选用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为12Ω。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲图的实物电路连接完整；
(2)小明电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______； (2)
A . 更换小灯泡
B . 检查电路是否断路
C . 移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
(3)闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数(如图乙图所示)为 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲图中滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动，使电压表的示数为 V。某同学移动猾片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙图所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是 Ω；
(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量；这样做是为了 ；
(5)小明的同学小丽在借助上述实验器材完成实验时，不小心将电流表损坏，由于没有多余的电流表更换，老师取走电流表，并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中；电源电压为U，当小灯泡在额定电压U额下工作时，电阻箱接入电路的阻值为R0 ， 则可推导出小灯泡额定功率的表达式为 (用题目所给符号表示)。
4、有些汽车前挡风玻璃上的刮水器，其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作。小致查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究
(1)小致按照设计的电路图连接电路，检测网未放入雨水中，电流表无示数，再将检测网放入雨水中，电流表有示数，表明雨水是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 （选填“变大”或“变小”）。
(3)小致设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，若要解决此问题，可在图乙电路中加装一个开关，此开关应与检测网 （选填“串联”或“并联”）。
5、小虎利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验器材有：额定电压为3.8V的小灯泡、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关后，小虎发现无论怎样移动滑片小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，其原因可能是 。
(3)小虎测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了如图乙所示的小灯泡的电流和电压关系图象。在这个图象中，横轴应该表示的是 （选填“电压”或“电流”）
(4)小虎利用上述步骤 （选填“能”或“不能”）测出小灯泡的额定功率，其原因是 。
(5)小虎另选实验器材设计了如图丙所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：（电源电压恒定不变，R0阻值已知）
①只闭合开关S和S1 ， 移动滑动变阻器R1的滑片，使电压表示数为U额。
②只闭合开关S和S2 ， 保持R1的滑片位置不动，测得此时电压表示数为U1；之后将R1滑片移到最左端，读出电压表示数为U2。则小灯泡额定功率的表达式P额= （用字母U额、R0、U1、U2表示）
五、计算题（共1小题）
1、电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵循欧姆定律。小量程电流表G的电阻叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流。有一个小量程电流表G，已知内阻为RgΩ，满偏电流为3mA：
(1)若将它改装成一个量程为0-0.6A的电流表，需要怎样连接一个多大的电阻？
(2)如果要把它改装成量程0-3V的电压表，需要怎样连接一个多大的电阻？
(3)请你设计一种两用仪表，利用双刀双掷开关、R1和R2把小量程电流表G改装成大量程电流表或大量程电压表，请你在图中完成电路连接，并做简要的使用说明。（不要求计算R1和R2的电阻大小）