2021年中考物理真题全国及解析：电路故障分析

2021年中考物理真题全国精选及解析：电路故障分析

1.（2021兰州B卷）如图所示的电路，闭合开关S后，只有一只灯泡发光，两电流表示数相

等，关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（）

C.L短路D,L2短路

【答案】B

2.（2021天水）小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气

开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是（）

A.书房插座B.台灯插头

C.台灯灯座D.台灯开关

【答案】C

3.（2021抚顺）如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路

板背面。闭合开关，看见L发光，Lz不发光；用灯泡L3替换L“发现L?和L3同时发光，忽

略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（）

A.L3和Lz是并联的

B.L不发光的原因是灯丝断了

C.L的电阻大于L3的电阻

D.L3替换L后，电路的总功率变小

【答案】C

4.（2021广州）用带指示灯的开关控制阳台的电灯；闭合开关，两灯都亮：断开开关，两

灯都灭。使用过程中发现：指示灯因断路不亮，电灯照常发亮。下列连接方式符合上述现

象的是

【答案】C

5.（2021兰州A卷）如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡

都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表

所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（）

LIL2

导线并联位黄a、bb、cc、dH、Cb、d

电注表示数/A00000

L发光情况不亮不亮不亮不亮亮

L发光情况不亮不亮不亮不亮不亮

A.灯泡L1和电流表A断路B.电流表A和灯泡L2断路

C,只有灯泡L断路D.只有灯泡L2断路

【答案】Bo

【解析】解：由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示

数，说明电路中出现了断路现象；

导线接在b、d位置时，电流表无示数，L发光，Lz不发光，这说明断路在b、d之间；

导线接在ab位置、be位置、cd位置、ac位置时，电流表示数为0,灯泡都不发光，这说

明电流表和灯泡Lz都发生了断路现象。

6.（2021武威）小林像往常一样将台灯的插头插入书房插座，闭合台灯开关时，家里空气

开关跳闸，你认为小林家发生短路的部位最有可能的是（）

A.书房插座B.台灯插头

C.台灯灯座D.台灯开关

【答案】C

【解析】A.若书房的插座短路，则不需要插台灯时，空气开关就跳闸了，A不符合题意

B.若台灯的插头短路，则插上台灯时，电流过大，空气开关就跳闸了，不符合题意中的闭

合开关后才跳闸的，B不符合题意；

C.若台灯的灯座短路，则插上台灯，闭合开关后，电流过大，空气开关就跳闸了，C符合

题意；

D.若是台灯开关短路，则插上插头时，台灯就会发光，D不符合题意。

故答案为：C.

7.（2021北部湾）如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开

关闭合后，下列说法正确的是（）

A.L］、L:两端电压相等

B.L、L2的亮度一定相同

C.a、b、c三处的电流一样大

D.若L?灯丝烧断了，L仍能发光

【答案】C

8.（2021丽水）铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。

若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网（高压电路）上，会造成短路而使动车组失去

动力。下列电路能解释上述现象的是（）

乂例8________

火线~~（动车组）

B.

零线

C.

【答案】D

【解析】解：家庭电路中，火线与零线直接连接或火线与大地直接连接，会造成短路。。图

中风筝线导致火线与地面连接，造成短路

故ABC错误，D正确

9.（2021黔东南）如图18所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器

材：电源（设电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10。）、电流

表、电压表、开关各一个，规格分别为Ri"10。1A”和反“30。0.5A”的滑动变阻器

各一个，导线若干。

⑴连接电路时，小明应选用规格为（选填"Ri"氏”）的滑动变限器。

（2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于端（选填"A"

或“B”）；

闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故降原因可能是小灯泡发

生（选填“短路”或“断路”）。

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡

的额定功率，应将滑片P向（选填"A”或"B”）端移动，使电压表的示数为V；

通过实验，小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W„

（4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与有关。

【答案】（1）R?（2）A、短路（3）B、2.5,0.625W（4）灯丝温度

10.（2021伊春）某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时，

10152025兄0

丙

（1）设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路

和（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时，电流

表示数变大，连线不得交叉）（3）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且

接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障可能是;排除故障后，闭合

开关前应将滑动变阻器滑片移至—（选填：或）端，如图乙所示，闭合开关后

移动滑片到某一位置时，电流表的示数为A；

(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流/随电阻E的变化图像，由图像可知电阻

R两端的电压为—V,当电阻由5。更换为10。时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片

向(选填“左”或“右”)端滑动，若实验中E的阻值分别为50、100、15。、200,则

滑动变阻器的最大阻值至少是一

【答案】保证电阻A两端电压恒定电阻A断

路B0.22.5右16

【解析】解：(1)电源为三节新干电池，则电源电压为U=3xl.5U=4.5V。连接好电路，

闭合开关前，要求把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，这是为了保护电路，使开关闭合

后，电路中的各个元件不会因电路中电流过大而损坏。实验过程中，因本实验探究的是“电

流与电阻的关系”，所以要求排除电压对实验的干扰，则应保持电阻两端的电压不变，调

节滑动变阻器的滑片，使其连入电路的电阻发生对应的改变，可以起到这样的作用

(2)要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中

如图所示

(3)电压表有示数、电流表无示数，说明与电压表并联的这部分电路存在断路，故可能原因

是：电阻不断路。闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器

的滑片移到8端。由图乙可知，电流表选用的是0〜0.64量程，所以电流表的示数为0.24

（4）此实验中，电阻火两端的电压是一定的，所以我们可以任取图像中的一点进行计算。如

取（15,0.2）,则电阻两端的电压为UR=/R=0.24X15。=3.0乙当电阻由5。更换为

10。时，根据串联电路的分压特点可知，电阻7?两端的电压将增大，所以我们应增大滑动

变阻器连入电路的阻值来减小电阻R两端的电压，即应向右移动滑片。当将阻值为20。的

电阻接入电路时，若调节滑动变阻器的滑片使其两端电压为3.0V,则滑动变阻器两端的电

压为U滑动=U—UR=4.5V—3.0V=1.5V,根据串联电路的分压特点可得：抖二户,

滑动”滑动

则==手萨=10°。若滑动变阻器的最大阻值小于io”，则无论如何调节滑

片，电阻A两端的电压都大于3.0乙

案为：（1）保证电阻R两端的电压恒定。（2）如上图所示。（3）电阻E断路；B；0.2o（3）3.0；

右；10

11.（2021抚顺）小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒

为3V的电源，定值电阻，规格为“30Q0.5A”的滑动变阻器R。，电流表、电压表各1个、

开关、导线若干。

（1）小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“X”，并

用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现

象的原因可能是定值电阻（填“短路”或“断路

（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向端调节，当电

压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为Ao

(4)继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中:

次数123

电压U/V22.63

电泣I/A/0.260.3

根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成比。

(5)根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为V,此时定值电

阻与滑动变阻器的功率之比为。

(6)完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A

的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整：

①闭合开关S,S。接触点2,调节滑动变阻器R的滑片，使电流表示数为A,小灯

泡正常发光；

②保持滑动变阻器R的滑片不动，用S。试触触点1,发现电流表超过量程，立即将S。接回

到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器&以最大值接入M点；

③闭合S,S。接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；

④保持滑动变阻器心的滑片不动，将S。接触点(填“1”、“2”或"3”)，此时电流

表示数为0.45Ao小灯泡的额定功率为P«=Wo

【答案】断路；右；0.2；正；0.75;1：3；0.3；1；0.9；

12.(2021连云港)在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不

变。

(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。

（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示

数，则故障可能是

（3）故障排除后，闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图甲所示，若

想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向端（选填“左”或“右”）移动,

直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率

为W。

（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究—的关系（选填"A"

或"B"）。

A.电流与电阻B.电流与电压

【答案】（1）

（2）小灯泡短路（3）右0.75（4）B

【解析】（1）电路的连线，因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程选择0~3V,

与灯泡相并联，如图所示；（2）因为小灯泡不亮，电压表无示数，两者并联且均不工作，

而电流表有示数，所以灯泡或电压表短路；（3）由于小灯泡两端的电压偏小，故要减小滑

动变阻器的阻值来增大小灯泡两端的电压，所以向右调节滑动变阻器的滑片P;小灯泡的额

定电流为0.3A,所以P额=U额I额=2.5VX0.3A=0.75W；（3）探究电流与电阻的关系，要

更换不同规格的电阻，所以不行，探究电流与电压的关系只需调节滑动变阻器滑片来改变

电阻两端的电压即可，故选B。

13.（2021深圳）某同学探究“电流与电压”"的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、

一个滑动变阻器（20C,1A）,一个电压表，一个电流表，导线若干。

（1）请补充实物图；

（2）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是（选填“R断路”或“R

短路”）。

（3）他用此电路做了若干组实验，以下第组实验数据有误。

（4）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成（选填“正比”或“反比”）

【答案】

（2）R短路（3）①（4）正比

14.（2021缓化）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定

值电阻R的限值分别为5C、109、15Q、20。、25。，滑动变阻器规格为“25。2A“。（5

分）

实教次数123

电压U/V1.0L42.0

电波1/A0.10.M0.2

丙

（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。（导线不允许交叉）

（2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后，无论怎样移动

滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数。其原因可能是电阻R_

（3）在探究电流与电压关系时，得到如图丙所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出

结论：电阻一定时，

（4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电

压至少为V.现将10。电阻换成15。电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑

动变阻器滑片P向（选填“左"或“右"）侧移动。

【答案】（1）

（画出其中任何一种接法得1分）

(2)断路

(3)电流与电压成正比(通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两

端电压成正比均给分)

(4)1.5左

15.(2021缓化)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部

分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。(6分)

(1)实验中通过观察的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这

种实验方法的是(填序号)。

①探究物体的动能跟哪些因素有关

②探究杠杆的平衡条件

(2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，

表明在电流和通电时间相同的情况下，越大，产生的热量越多。

(3)图中U形管—(选填“是”或“不是”)连通器，乙图中Rs与艮并联，目的是使通

过Ri与R2的不同。

(4)某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组

的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因:

【答案】(1)液面的高度差(或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答

案前面有“U形管”字样不扣分)①

（2）电阻

（3）不是电流

（4）电阻R断路（或R1断路、或Ra所在支路断路均给分）

16.（2021丹东）小明做“探究电流与电阻关系”实验，实验器材有：电源（电压恒为6V）、

定值电阻（5。、10Q、15Q、20。各一只）、滑动变阻器（规格为“30。0.5A"）、电压表

（0〜3V）、电流表（0〜0.6A）、开关、导线若干。

（1）小明连接好如图所示的电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最（填

“左”或"右”）端。闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出

现了（填“短路”或“断路”）故障。

（2）排除故障后，多次改变火的阻值，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数保持不变，记

下电流表示数，得到如图乙所示的电流/随电阻7?的变化图象。

①由图象可得：导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成O

②该实验采用的研究方法是

（3）为了顺利完成本次实验，则定值电阻两端的电压可调范围为Vo

（4）在使用10C和20C电阻实验时，滑动变阻器消耗的电功率之比为.

【答案】（1）左断路（2）①反比②控制变量法（3）2.4V〜3（4）2：1

17.（2021自贡）小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量

定值电阻凡的阻值，他已连接了部分电路，如图甲所示，请你接着完成下列步骤:

（1）用笔画线代替导线完成实物图的连接;

（2）电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断

变化，则电路故障可能是

（3）排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V时，电流表的示数如

图乙所示，这时电路中的电流为—A,电阻段的阻值为—C;通过调节滑动变阻器，

测得多组段的电压和电流值，最后算出此阻值的平均值，这样做的目的是

（4）利用上面已连好的电路，还可以完成的实验是

（5）在完成尺阻值的测量后，将电阻段换成小灯泡，继续调节滑动变阻器，测得多组小

灯泡的电压和电流值，根据前后所得数据描绘出电阻％及小灯泡的小/图像，如图丙、丁

所示，其中（选填“丙”或“丁”）图是小灯泡的小/图像。

②.灯泡短路③.0.3④.

12⑤.减小误差⑥.研究电流跟电压的关系⑦.丙

18.（2021莱芜、钢城）小刚用右图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理，并连接了

部分实验电路.

(1)小刚在连接实验电路之前，应该首先将开关

(2)请你用笔画线代替导线，在答题卡上帮小刚连接成完整的实验电路，并让开关闭合时

滑动变阻器连入电路的电阻最大.

(3)小刚连接完成上述实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮.小刚想：是

不是电路中某处发生了断路？

此时，小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是：,观察小灯泡是否发

光.

(4)小强认为在电路中连入一只电流表，观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了

断路.

若按照小强的方法进行判断，电流表可以串联在这个电路中的

A.电源和开关之间B.开关和小灯泡之间

C.小灯泡和滑动变阻器之间D.滑动变阻器和电源之间

【答案】(1)断开(2)如下图(3)改变滑动变阻器滑片的位置(4)ABCD

19.(2021滨州)在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电

源电压3V保持不变。甲Z丙

(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的

示数变小。

(2)连接电路时，开关应该o闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于(选

填“A”或"B”)端。

(3)检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P,两

电表示数均无变化，则电路故障可能是。

(4)排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R

的电流为A。

(5)实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图象如图丙所示。由图象可得

①实验中所用定值电阻R的阻值为Q;

②实验结论：O

(6)结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于Qo

【答案】

如下图所示；断开；B；电阻R断路；0.3；5；导体电阻一定时；25

20.(2021青岛)测量定值电阻的阻值

(1)实验依据的公式是

(2)图甲是刚刚接好的实物电路，请指出其中的错误或不要之处—(写出一条即可)

(3)实验中发现电流表无示数。为查找问题，先将导线1从a点断开，然后依次去接触

e点、d点、c点及b点，发现当接触e点、d点时，电流表有示数，则电路故障不可能

是(选填符合要求的选项字母)。

A.开关S断路B.滑动变阻器断路C.电阻R断路