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- 2021-05-14 发布
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高考物理专题练习-电路故障分析(含解析)
一、单选题
1.如图把三只灯泡串联后接到1.5V的干电池两端,但发现三个灯泡都不亮,用电压表测得UAC=0、UBD=1.5V,由此可知( )
A. L1灯丝烧断 B. L2灯丝一定不断 C. L3灯丝被烧断 D. 三灯灯丝均断
2.如图所示的电路中,A、B两灯原来正常发光,忽然B灯比原来亮了,这是因为电路中某一处发生断路故障造成的,那么发生这种故障可能是(电源内阻不计)( )
A. R1断路 B. R2断路 C. R3断路 D. 灯A断路
3.如图所示,电源电动势为6V,闭合电键S后小灯泡L不亮,用电压表测得各部分的电压情况是:Uab=Ucd=Ude=0,Uae=Ubc=6V.若电路中只有一处发生断路,则断开的部分是( )
A. 电阻R1 B. 变阻器R C. 灯泡L D. 电键S
4.小明家的保险丝突然熔断,以下原因不可能的是( )
A. 家用电器的总功率过大 B. 导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路
C. 灯座里的电线发生短路 D. 火线断路
5.在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测.某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是Uae=3W,Uab=0,Ubd=0,Ucb=3V,则此电路的故障可能是( )
A. 开关S接触不良 B. 小灯泡灯丝断了 C. d、e间出现断路 D. e、f间出现断路
6.如图所示的电路中,电源电动势为6V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮.用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判定( )
A. L1和L2的灯丝都烧断了 B. L1的灯丝烧断了 C. L2的灯丝烧断了 D. 变阻器R断路
7.如图所示,两只白炽灯泡L1和L2与电源、电键组成的电路中,当电键闭合后,发现电压表V1、V2的示数相同,且电流表A的示数为零,则可能发生的故障是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
8.如图所示的电路中,闭合电键k后,灯a和b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表读数增加,由此推 断这故障可能是( )
A. a灯灯丝烧断 B. 电阻R2短路 C. 电阻R2断路 D. 电容被击穿短路
9.某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则( )
A. 仅电热壶所在的C,D两点间发生了断路故障 B. 仅电热壶所在的C,D两点间发生了短路故障
C. 仅导线AB间断路 D. 因为插座用导线接地,所以发生了上述故障
10.如图所示,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubc=0,Ucd=4V.由此可知出现故障处为( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2断路 C. 变阻器断路 D. 不能确定
11.如图所示,电路中白炽灯A、B不亮,但电路中只有一处断开,今用电压表测得:Uab=0,Uac=0V,Ubd=6V,则可知( )
A. B灯断路 B. A灯断路 C. R断路 D. 电源断路
二、多选题
12.某学生在研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,他将大内阻的电压表并联在A,C两点间,电压表读数为U,当并联在A,B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B,C两点间时,电压表的读数为零,则出现此种情况的原因可能是(R1 , R2的阻值相差不大)( )
A. AB段断路 B. BC段短路 C. AB段短路 D. BC段断路
13.某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是( )(R1、R2阻值相差不大)
A. AB段断路 B. BC段断路 C. AB段短路 D. BC段短路
14.在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( )
A. R1短路 B. R2断路 C. R3断路 D. R4短路
15.如图所示电路,当 闭合后两灯均不亮,已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表笔与 点相连接,把黑表笔分别先后与 点、 点相连。则以下检测断线部分的方法可行的是________
A. 闭合,用多用表的电压表 B. 断开,用多用表的电流表
C. 断开,用多用表 量程的欧姆表 D. 闭合,用多用表 量程的欧姆表
答案解析部分
一、单选题
1.如图把三只灯泡串联后接到1.5V的干电池两端,但发现三个灯泡都不亮,用电压表测得UAC=0、UBD=1.5V,由此可知( )
A. L1灯丝烧断 B. L2灯丝一定不断 C. L3灯丝被烧断 D. 三灯灯丝均断
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、若L1断路时,电路中没有电流,根据欧姆定律得知,灯泡L2、灯泡 的电压都为零,即UBD等于0,与题设条件不符.故A错误.
B、若L2断路,电路中没有电流,根据欧姆定律得知,UAC等于电源的电动势,为1.5V,与题设条件不相符.故B错误.
C、L3断路时,电路中没有电流,根据欧姆定律得知,灯泡L1、灯泡 的电压都为零,即UAC=0,UBD等于电源的电动势,为1.5V,与题设条件相符.故C正确.D错误;
故选:C
【分析】三只灯泡L亮,可能灯泡L被短路或电路中存在断路,根据电压表测量的数据分析故障的原因.
2.如图所示的电路中,A、B两灯原来正常发光,忽然B灯比原来亮了,这是因为电路中某一处发生断路故障造成的,那么发生这种故障可能是(电源内阻不计)( )
A. R1断路 B. R2断路 C. R3断路 D. 灯A断路
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、电阻R1单独在一个支路上,断路后使并联电路的电阻值变大,因不考虑电源的内阻,则灯泡所在的并联电路两端的电压不变,两个灯泡的亮度都不变,故A错误;
B、电阻R2与灯泡A是并联的,如果R2断路,此处只有灯泡A一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡A两端电压增大,灯泡B两端电压降低,由P= 知,功率变小,灯泡B变暗.故B错误;
C、电阻R3与灯泡B是并联的,如果R3
断路,此处只有灯泡B一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡B两端电压增大,由P= 知,功率变大,灯泡B变亮.故C正确;
D、电阻R2与灯泡A是并联的,如果灯A断路,此处只有R2一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电阻相当于增大,所以R2两端电压增大,灯泡B两端电压降低,由P= 知,功率变小,灯泡B变暗.故D错误.
故选:C.
【分析】首先明确电路中各用电器的连接关系:灯泡A和电阻R2、灯泡B和电阻R3先并联再串联,最后与电阻R1并联.灯泡变亮,说明实际功率增大了,具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项.
3.如图所示,电源电动势为6V,闭合电键S后小灯泡L不亮,用电压表测得各部分的电压情况是:Uab=Ucd=Ude=0,Uae=Ubc=6V.若电路中只有一处发生断路,则断开的部分是( )
A. 电阻R1 B. 变阻器R C. 灯泡L D. 电键S
【答案】D
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:用电压表测得ab、cd、de间电压为零,说明没有电流通过灯泡、滑动变阻器和定值电阻.即这三处电路是好的.ae间为电源,其示数为6V,说明电源处无问题.bc间有电压且示数为6V,说明电压表示数为电源电压,则电压表所测这部分电路断路,电压表分担电源电压.故bc之间断路,即电键S断路;
故选:D.
【分析】灯不亮,电路中只有一处发生断路.用电压表依次测得两点电压,看有无示数进行判断.
4.小明家的保险丝突然熔断,以下原因不可能的是( )
A. 家用电器的总功率过大 B. 导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路
C. 灯座里的电线发生短路 D. 火线断路
【答案】D
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、根据P=UI得,电路中用电器过多,可能总功率过大,电压不变,电流过大,会熔断保险丝.说法正确,不符合题意.故A错误;
B、导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路时,电流过大,会导致熔断保险丝.说法正确,不符合题意.故B错误;
C、当灯座里的电线发生短路,电路中电流变大时,就会烧毁保险丝,说法正确,不符合题意;故C错误;
D、火线断路时,电路断开,所以不会引起保险丝熔断,故D正确.
本题选不可能的,故选:D.
【分析】流经保险丝电流超过保险丝最大允许电流时保险丝会熔断。
5.在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测.某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是Uae=3W,Uab=0,Ubd=0,Ucb=3V,则此电路的故障可能是( )
A. 开关S接触不良 B. 小灯泡灯丝断了 C. d、e间出现断路 D. e、f间出现断路
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:开关S闭合后,灯泡不亮,由题意可知,Uae=3V,说明e与电源的正极之间、a与电源的负极之间是连通的;Uab=0,说明开关是完好的;Ubd=0,说明灯泡完好或被短路;Ude=3V,说明d、e两点与电源相同,并且两点间是断开的;综合分析可知,电路故障是灯泡可能被短路,d、e间出现断路,故C正确,ABD错误.
故选:C
【分析】在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通
6.如图所示的电路中,电源电动势为6V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮.用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判定( )
A. L1和L2的灯丝都烧断了 B. L1的灯丝烧断了 C. L2的灯丝烧断了 D. 变阻器R断路
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:串联电路中两灯均不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,Ucd=6V,说明从a到d的电路和b到c的电路是连接良好的,故L1的灯丝和滑动变阻器都良好,L2的灯丝烧断了,故C正确,ABD错误;
故选:C.
【分析】利用电流表和电压表判断电路中的故障,是考试的热点题型之一,依据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断Uab=0V,Uad=0V,Ucd=6V,由此可断定.
7.如图所示,两只白炽灯泡L1和L2与电源、电键组成的电路中,当电键闭合后,发现电压表V1、V2的示数相同,且电流表A的示数为零,则可能发生的故障是( )
A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
【答案】B
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、如果灯泡L1断路,电压表V1示数为零,不符合题意,故A错误;
B、如果灯泡L2断路,电路不同,电流表无示数,电压表V1、V2都测量电源电压,示数相同,符合题意,故B正确;
C、如果灯泡L1短路,电流表有示数,不符合题意,故C错误;
D、如果灯泡L2短路,电压表V1无示数,电流表有示数,不符合题意,故D错误.
故选:B
【分析】由图可见,灯L1和灯L2串联,电压表V1测量的是路端电压,电压表V2测量灯L2两端的电压,电流表的示数为零,是断路,再结合电压表V1、V2的示数相同分析即可.
8.如图所示的电路中,闭合电键k后,灯a和b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表读数增加,由此推 断这故障可能是( )
A. a灯灯丝烧断 B. 电阻R2短路 C. 电阻R2断路 D. 电容被击穿短路
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、a灯灯丝烧断导致总电阻增大,总电流减小,b变暗,不符合题意.故A错误.
B、电阻R2短路,b不亮.故B错误.
C、电阻R2断路,导致总电阻增大,总电流减小,a两端电压减小,而路端电压增大,则b两端电压增大,b变亮.故C正确.
D、电容器被击穿短路,外电路总电阻减小,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,电压表读数减小.故D错误.
故选:C
【分析】闭合电键S后,灯a和b都正常发光时,灯a与电阻R1并联,灯b与电阻R2并联,两部分再串联.发生故障后,将四个选项逐一代入,分析灯b亮度的变化,选择符合题意的选项.
9.某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则( )
A. 仅电热壶所在的C,D两点间发生了断路故障 B. 仅电热壶所在的C,D两点间发生了短路故障
C. 仅导线AB间断路 D. 因为插座用导线接地,所以发生了上述故障
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、若电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障,则电灯可以正常工作,但电热壶不能工作,拔出电饭煲的插头,试电笔插入插座的左插孔时,氖管不能发光.故A错误;
B、若是电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障,则电热壶在插头插入三孔插座之前,不会工作的.故B错误;
C、只有导线AB断路,导致电热壶不能正常工作,同时试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光.故C正确;
D、因插座用导线接地,没有影响火线与零线.故D错误;
故选:C
【分析】这个要根据串联电路或者并联电路中的电表和灯泡的亮、灭来进行判断.例如串联电路中,如果电流表示数为零,则一定是断路,谁断,谁两端的电压表示数就会变大为电源电压.而并联电路中是不能存在短路的,也就是只有断路故障,谁断,测量它的电流表的示数就为零.
10.如图所示,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubc=0,Ucd=4V.由此可知出现故障处为( )
A. 灯L1短路 B. 灯L2断路 C. 变阻器断路 D. 不能确定
【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:
A、若灯L1短路,灯L1不亮,但L2还亮,与题不符,故A错误.
B、对于完好的电阻,阻值一定,电流I=0时,根据欧姆定律可知,其电压U=IR=0.由题:Uab=0,Ubc=0,则可知:灯L2没有发生断路.故B错误.
C、D、由题Ucd=4V,说明变阻器两端与电源两端间的电路是完好的,则知变阻器发生断路,因为断路时,电路中无电流,其两端的电势分别等于电源两极的电势,其电势差等于电源的电动势.故C正确,D错误.
故选:C
【分析】对于完好的电阻,阻值一定,电流I=0时,根据欧姆定律可知,其电压U=IR=0.若发生断路,其两端电压等于电源的电动势.逐项代入分析即可.
11.如图所示,电路中白炽灯A、B不亮,但电路中只有一处断开,今用电压表测得:Uab=0,Uac=0V,Ubd=6V,则可知( )
A. B灯断路 B. A灯断路 C. R断路 D. 电源断路
【答案】A
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、由于电路中无电流,根据欧姆定律可知,连接在一起的导体电压为零,是一个等势体,故凡未断开的灯丝及电阻器两端的电压应为零,相应电压表示数为零.由题,Uab=0,Uac=0V,说明A灯、R是完好的.由于Ubd=6V,B灯两端的电势分别等于电源两极间的电势,说明B灯断路.故A正确,BC错误.
D、因为Ubd=6V,所以电源不可能断路.故D错误.
故选A
【分析】电路中只有一处断开,连接在一起的导体为等势体,根据各部分的电压与电源电压的关系,判断故障所在位置.
二、多选题
12.某学生在研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,他将大内阻的电压表并联在A,C两点间,电压表读数为U,当并联在A,B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B,C两点间时,电压表的读数为零,则出现此种情况的原因可能是(R1 , R2的阻值相差不大)( )
A. AB段断路 B. BC段短路 C. AB段短路 D. BC段断路
【答案】A,B
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:
A、接通S后,将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为U,说明电源没有故障.当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时,电压表的读数为零,说明AB间有断路,因为电路中没有电流,B、C间为定值电阻,根据欧姆定律U=IR可知,B、C间电压就应为零,这时,A点电势与电源的正极相等,B点电势与电源的负极电势相等.故A正确;
B、由题,电压表并联在B、C两点间时,读数为零,可能B、C间短路.故B正确.
C、若A、B短路,电压表并联在A、B两点间时,电压表读数应为零,与题设条件不符.故C错误.
D、若B、C间断路,电压表并联在B、C两点间时,读数应为6V,与题设条件不符.故D错误.
故选:AB
【分析】接通S后,将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为6V,说明电源没有故障.当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U,说明AB间断路.当并联在B、C两点间时,电压表的读数为零,电路中没有电流,B、C间没有故障.
13.某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是( )(R1、R2阻值相差不大)
A. AB段断路 B. BC段断路 C. AB段短路 D. BC段短路
【答案】A,D
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:
A、如果AB段断路,电压表接在AC两点时电压表有示数,电压表接在BC两点时,电压表没有示数,A符合题意;
B、如果BC段断路,电压表接在B、C两点间时,电压表应有示数,B不符合题意;
C、若AB短路,电压表并联在A、B两点间时,电压表读数应为零.C不符合题意.
D、如果BC段短路,电压表接在AC两点时电压表有示数,电压表接在BC两点时电压表没有示数, D符合题意;
故答案为:AD.
【分析】1.电压表接BC两端读数为0,可能为BC阻值为0(短路)2..电压表接BC两端读数为0,可能BC外电路存在断路
14.在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( )
A. R1短路 B. R2断路 C. R3断路 D. R4短路
【答案】B,C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解:A、R1短路,外电路总电阻减小,电流变大,A灯变亮,故A错误;
B、R2断路,B灯泡分得的电流变大,变亮;外电阻总电阻变大,电流减小,A灯变暗,故B正确;
C、R3断路,B灯泡分得的电压变大,变亮;外电阻总电阻变大,电流减小,A灯变暗,故C正确;
D、R4短路,外电路总电阻减小,电流变大,A灯变亮,故D错误;
故选BC.
【分析】A灯变暗,说明外电阻总电阻变大了;B灯变亮,说明其分得的电压变大了;根据传并联电路的特点和闭合电路欧姆定律列式求解.
15.如图所示电路,当 闭合后两灯均不亮,已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路。若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表笔与 点相连接,把黑表笔分别先后与 点、 点相连。则以下检测断线部分的方法可行的是________
A. 闭合,用多用表的电压表 B. 断开,用多用表的电流表
C. 断开,用多用表 量程的欧姆表 D. 闭合,用多用表 量程的欧姆表
【答案】A,C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】A. 电路中发生断路,断路处元件两端的电压等于电源的电动势,故S闭合时,多用表应用电压表,A符合题意;
B.S闭合时,若ab完好,电流表接在ab间,没有读数,若此处电路有断路,电流表串联在电路,应有读数,所以用电流表不能判断断路故障在何处,B不符合题意;
C.S断开时,多用表用R×1量程的欧姆表测量各段电阻,可判断出故障所在的位置。C符合题意;
D. S闭合时,不能用多用表的欧姆表,可能会损坏欧姆表,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】本题考查多用表使用方法。当用多用电表判断故障时,电流表和电压表应在电路连通状态使用,而欧姆表必须是电路断开状态使用。