备战中考物理培优(含解析)之家庭电路故障附答案

一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．如图所示为某家庭卫生间电路，闭合开关S，电灯正常发光，在三线插座上刚插上电热水器的插头时，所有用电器都停止工作，拔出电热水器的插头后，检查发现零线上的熔丝断了。则下列分析合理的是（）A．闭合S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都发光B．闭合S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都不发光C．断开S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都发光D．断开S，用测电笔检测三线插座左右的两个孔，氖管都不发光【答案】A【解析】【详解】AB．闭合S，用测电笔检测三线插座左边的孔，电流从火线流出，流过开关，再流过灯泡，由于零线上的熔丝断了，电流只能往右边流，流过三线插座左边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；用测电笔检测三线插座右边的孔，电流从火线流出，流过三线插座右边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；综上所述，氖管都发光，A正确、B错误；CD．断开S，那么没有电流流过三线插座左边的孔，即使用测电笔检测三线插座左边的孔，氖管也不能发光；但当用测电笔检测三线插座右边的孔，电流从火线流出，流过三线插座右边的孔，再流过测电笔，流入大地，所以这时氖管能发光；C、D错误。2．随着家用电器的普及应用，“儿童安全插座”走入我们视线，“儿童安全插座”具有保护门双层互锁，当两级孔插入时，三孔依然处于封闭状态，能有效的防止触电事故的发生。关于“儿童安全插座”下列说法正确的是（）A．“儿童安全插座”上的开关接在火线上B．“儿童安全插座”白色保护门属于导体C．儿童触碰到“儿童安全插座”的白色安全门，电路就自动连通D．若“儿童安全插座”发生短路，家庭电路中的其它用电器仍能正常工作【答案】A【解析】【详解】A．家庭电路中开关是接在火线上的，所以说“儿童安全插座”上的开关接在火线上，A正确；B．“儿童安全插座”白色保护门是橡胶制成的，属于绝缘体，B错误；C．儿童触碰到“儿童安全插座”的白色安全门，保护门双层互锁，电路不会连通，C错误；D．若“儿童安全插座”发生短路，由于家庭电路中的其它用电器是并联的，其它用电器不能正常工作，D错误。3．如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断．用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光．若电路中只有一处故障，则（）A．AC段某处断路 B．BD段某处断路 C．电灯L断路 D．电灯L短路【答案】B【解析】【分析】【详解】AC段某处断路时，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故A错误；BD段某处断路，则试电笔接触CD点时，氖管发光，接触B点时不发光，故B正确；电灯L断路，则试电笔接触D点时，氖管不发光，故C错误；D、电灯L短路，则电源短路，电路中电流过大，保险丝会熔断，与题意不符，故D错误；故应选B。4．关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是A．保险丝断了，可以用铁丝来代替B．家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路C．使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体，以免发生触电事故D．为了防止因漏电而造成触电事故，微波炉的金属外壳应该与大地相连【答案】D【解析】【详解】A．保险丝的特点是熔点低，电阻大，铁丝不具有这样的特点，故错误B．家庭电路中空气开关跳闸，可能是发生了短路也可能是用电器的总功率过大，故错误C．使用试电笔时，手指不能碰到笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故错误D．有金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故正确5．关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（）A．可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器B．电视机待机时不消耗电能C．空气开关跳闸一定是发生了短路现象D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连【答案】D【解析】【详解】A．不可以在同一个电源插座上同时安插空调、电炉子、吸尘器等大功率用电器，否则流过这个电源插座的电流太大，A错误；B．电视机待机时会消耗电能，B错误；C．空气开关跳闸是因为家庭电路中电流过大，不一定是短路，用电器总功率过大也会导致家庭电路中电流过大，C错误；D．插头中标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连，这样可防止因用电器漏电而触电，D正确。6．如图所示为某家庭卫生间电路，电灯和电热水器都在正常工作。在三线插座上刚插上洗衣机（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三线插座的左右两孔，氖管都发光，发现有一根熔丝熔断了。下列分析合理的是（）A．一定是电路超负荷工作B．断开S1、S2，再用测电笔检测三线插座的左右两孔，氖管都发光C．只断开S2，再用测电笔检测开关S1的两个接线柱，氖管都不发光D．只取下灯泡，再用测电笔检测灯座的两个接线柱，氖管都发光【答案】D【解析】【分析】【详解】A．熔丝熔断的原因是电路超负荷运作或电路短路，在三线插座上刚插上洗衣机（开关未闭合）的插头时，所有用电器都停止工作，此时洗衣机没有工作，所以不是电路超负荷运作，应该是洗衣机插头出现短路，故A不符合题意；B．断开S1、S2，三孔插座的左孔无法与火线相连，因此用测电笔检测三线插座的左孔，氖管不发光，故B不符合题意；C．只断开S2，开关S1的两个接线柱仍然与火线相连，所以再用测电笔检测开关S1的两个接线柱时，氖管均发光，故C不符合题意；D．只取下灯泡，灯座左侧接线柱通过开关S1与火线相连，灯座右侧接线柱通过热水器与火线相连，所以再用测电笔检测灯座的两个接线柱，氖管都发光，故D符合题意。故选D。7．“注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识，下列有关安全的说法错误的是（）A．家庭电路中空气开关跳闸一定是发生了短路B．使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分C．雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中D．如果发生触电事故，应立即切断电源，然后施救【答案】A【解析】【分析】(1)家庭电路中电流过大的原因是总功率过大和短路；(2)使用测电笔时，手必须接笔尾金属体；(3)雷电容易击中地面上尖端的突起物；(4)发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源。【详解】A．家庭电路中空气开关跳闸，可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故A错误，符合题意；B．使用验电笔时，手必须接触笔尾金属部分，不能接触其笔尖部分，故B正确，不符合题意；C．雷雨天打伞是很危险的，可能会被雷击，故C正确，不符合题意；D．发生触电事故，切断电源是首先要做的，然后施救，故D正确，不符合题意。故选A。8．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．开关接在火线和用电器之间，与接在零线和用电器之间，同样安全B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与零线相连，比两孔插座更安全C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸D．发现家用电器或电线着火时，必须首先切断电源，然后再救火【答案】D【解析】【分析】【详解】A．控制用电器的开关应接在灯与火线之间，当开关断开时，用电器才不会带电，故A错误；B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与地线相连，故B错误；C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中一直保持为通路，不会出现空气开关跳闸，故C错误；D．电器或电线着火时，要先切断电源，再实行施救措施，故D正确。故选D。9．如图所示是小梦家中某房间电路的一部分，若在图中甲、乙两处只能装电灯或开关。对此电路，说法正确的是（）A．保险丝熔断，一定是用电器总功率过大 B．电冰箱接入三孔插座能使金属外壳接地C．甲处应装开关，乙处应装电灯 D．用试电笔测图中三点，A、C两点氖管发光【答案】B【解析】【分析】【详解】A。保险丝熔断，可能是发生了短路，也可能是用电器总电功率过大，故A错误；B．电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于电冰箱的外壳带电而使人发生触电事故，故B正确；C．在家庭电路中，为了安全，一般把开关接在火线和用电器之间，故乙处接开关、甲处接灯，故C错误；D．A点与零线接通，B点与零线接通，C点与火线接通，用试电笔测试时，A点氖管不发光，B点氖管不发光，C点氖管发光，故D错误。故选B。10．如图是我国家庭电路的一部分，下列说法中正确的是A．FD两点间的电压为220VB．若熔丝熔断了是因为家庭电路中的用电器过多C．若导线EH间断路，仍然可以安全使用三孔插座D．若闭合开关S灯泡不发光，用试电笔检测B点氖管发光，则说明BC之间断路【答案】AD【解析】【详解】A．家庭电路中正常工作的电压是220V，即火线与零线之间的电压是220V，所以FD两点间的电压为220V；故A项正确；B．家庭电路中熔丝的熔断，说明了家庭电路中的电流过大；而造成电流过大的原因有短路和总功率过大；故B项错误；C．由题图知，如果导线EH间断路，用电器的金属外壳无法接地，存在漏电危险，所以不能继续安全使用三线插座，故C错误；D．若闭合开关S灯泡不发光，说明电路断路；用试电笔检测B点氖管发光，说明AB段与火线连接完好，则可以判断是BC之间断路，故D项正确。11．如图是小黄家的部分电路，开始时各部分工作正常．火线和零线间的电压值是_____．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，电热壶仍不能工作，把测电笔分别插入插座的左、右孔，氖管均能发光．则故障是下列选项中的________．A．电热壶所在电路的BD两点间断路B．电路的CD两点间导线断路C．插座的接地线断路D．电路的AB两点间导线断路【答案】220VB【解析】【分析】【详解】火线和零线间的电压值是220V；电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了，且是在C、D之间开路。12．川川想在家里安装一盏照明灯,他设计的电路如图．请你将图中开关和电灯连线补画完整．（__________）电工师傅正确安装完毕,闭合开关,电灯不亮．电工师傅用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,测电笔的氖管都发光,则可能是电路的____________段（选填“ab”、“fd”或“e”）发生断路故障．【答案】e【解析】【详解】[1]开关和电灯应该串联接在电路中，先接开关，再接电灯，如下图所示；[2]假如是ab段发生断路故障，那么闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都不亮，这与题意不符合，故不是ab段发生断路故障；假如是fd段发生断路故障，那么闭合开关，电灯会亮，这与题意不符合，故不是fd段发生断路故障；假如是e发生断路故障，那么闭合开关，电灯不会亮，用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，这与题意符合，故可能是电路的e发生断路故障。13．如图所示是小明家的一部分电路，当闭合开关S后发现电灯L不亮，且熔丝没有熔断，某同学用验电笔测试C、D两点时氖管发光，测试A点时氖管发光，测试B点时氖管不发光。那么可以判定故障是___________；小明家所使用的交流电的周期是___________s。【答案】BD间开路0.02【解析】【分析】解决此题要知道保险丝没有熔断，说明没有发生电流过大的情况；测量火线氖管发光，证明进户火线正常；测量零线不发光，说明零线也正常；交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期，单位时间内完成周期性变化的次数叫频率。【详解】[1]如果电路发生短路，则电路中电流过大会把保险丝烧断，而题目中保险丝没有问题，所以没有出现短路问题；如果A、C处有断路，则用氖管测D点时不会发光；由以上分析可知，A至D处都没有问题，当用测电笔测B时不发光，说明零线是正常的，那么只有BD段某处断路，会造成题干的现象。[2]交流电是电流方向周期性改变的电流，我国使用的是交流电，在一个周期之内电流方向变化两次，频率为50Hz，周期为0.02s。14．在家庭电路中，各用电器之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________（选填“短路”或“断路”）。【答案】并联短路【解析】【详解】[1]在家庭电路中，各用电器可以独立工作互不干扰，所以它们之间是并联的。[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大，根据题意电流过大是短路造成的。15．晚上小明在家复习功课准备迎接期末考试，突然他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮。由此他确定这盏电灯与其他房间的电灯是______联，经检查故障出现在灯丝，则这盏电灯的灯丝出现______（选填“短路”或“断路”），小明决定换一个新灯泡。他先将控制该灯的开关断开，为了安全，又找来了测电笔检测灯头的两根接线，发现其中一根线使氖管发光，这一现象说明该电灯连成了如上图_______（选填“A”或“B”）的情况，这种情况_______（选填“容易”或“不容易”）触电。【答案】并断路B容易【解析】【详解】[1]他房间的电灯不亮了，而其他房间的电灯正常亮，说明两灯互不影响，故两电灯应为并联。[2]灯泡若短路则整个电路短路，触发空气开关断开，房间均会断电，而现在只有灯泡不亮，说明灯泡断路。[3][4]若接触灯头时氖管发光，说明灯头直接与火线相连了，即开关装在了零线上，即接成了B图，此种接法使灯泡在断开开关后仍带电，容易造成触电事故。二、初中物理电路类问题16．两个灯泡L1和L2分别标有“6V、2A”和“9V、1A”字样，不考虑温度的影响，将它们连入同一电路中，为确保两灯均不坏，下列说法正确的是（）A．将它们串联时，电路两端允许最大电压是15V

B．将它们并联时，干路中允许最大电流是3AC．将它们并联时，电路中允许最大总功率是21W D．将它们串联时，L1允许的最大功率是3W【答案】D【解析】【分析】【详解】由灯泡L1标有“6V、2A”，可以求出R1＝U1I1=6由灯泡L2标有“9V、1A”，可以求出R2＝U2I2=9通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值，否则会损坏灯泡；将它们串联时，则干路最大电流是1A，总电压为1A×(3Ω+9Ω)＝12V，故A不符合题意；将它们并联时，干路两端的最大电压为6v，所以干路中允许最大电流I=6V3Ω故B不符合题意；将它们并联时，电路中允许最大总功率P＝(6V)23Ω+(6V)故C不符合题意；将它们串联时，L1允许的最大电流是1A，所以最大功率P＝I2R＝(1A)故D符合题意；故选D。17．如图所示是一个利用电磁继电器的温度自动控制装置。关于该装置，下列说法正确的是（）A．装置中的温度计使用的水银是绝缘体B．装置中的电磁继电器与电动机原理相同C．当温度达到90℃时，铃响灯不亮D．当温度低于90℃时，铃响灯不亮【答案】C【解析】【详解】A．装置中的温度计使用的水银是导体，这样才符合条件，使电路能够导电，A错误；B．装置中的电磁继电器是利用电流的磁效应，电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而转动，这两个原理不同，B错误；C．从图中可以看到，当温度达到90℃时，电路接通，电磁铁会把上面的金属吸下来，此时工作电路中电铃接通，电铃会响，灯没有接入电路，灯不亮，C正确；D．当温度低于90℃时，控制电路断开，电磁铁不会把上面的金属吸下来，此时工作电路中灯接入电路，电铃没有接入电路，灯亮，电铃不响，D错误。18．如图所示，电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA，则电流表A．A的示数是150mAB．A的示数是70mAC．A'的示数是80mAD．A'的示数是30mA【答案】C【解析】【详解】由电路图知，电流由左侧流入，则分为两支，一支流入A1、左侧灯泡，另一支流入A；由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2，另一支流入A3、右侧灯泡，A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极；故三个灯泡为并联关系，如图所示：由并联电路的规律可知，A示数等于A2、A3示数之和；A'示数A1、A2的示数之和，即A的示数：I=I2+I3=50mA+70mA=120mA；A'的电流I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA；故选C。19．在如图所示电路中，开关S闭合时，规格相同的灯泡L1、L2均能发光，图中甲、乙、丙为电表，粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字，则下列说法中正确的是（）A．L1和L2并联，甲、乙、丙示数分别为0.6V，1.2A，0.3AB．L1和L2并联，电源电压为1.2V，通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6AC．L1和L2串联，甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2VD．L1和L2串联，电路中的电流为0.6A，L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V【答案】C【解析】【分析】【详解】规格相同的两个灯泡均能发光时，它们的连接方式要么是串联，要么是并联。AB．当两灯泡并联时，电路中电流有两条路径，电流从电源的正极出发，经乙电表后分支，一支经灯泡L1回到电源的负极，一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极，则甲为电压表测电源的电压，乙为电流表测干路电流，丙为电流表测L2支路的电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，由于通过两灯泡的电流相等，干路电流是L2支路电流的两倍，由图中数据可知：乙的示数为1.2A，丙的示数为0.6A，则甲的示数为0.3V；乙的示数为0.6A，丙的示数为0.3A，则甲的示数为1.2V，通过L1、L2的电流均为0.3A，故A、B不正确；CD．当两灯泡串联时，电路中的电流只有一条路径，电流从电源的正极出发，依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极，则甲为电流表测电路中的电流，乙为电压表测L2两端的电压，丙为电压表测电源的电压，因为串联电路中各处的电流相等，且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等，所以电源的电压是L2两端电压的2倍，即丙的示数是乙示数的2倍，由图中数据可知：丙的示数为1.2V，乙的示数为0.6V，则甲的示数为0.3A；丙的示数为0.6V，乙的示数为0.3V，则甲的示数为1.2A，L1、L2两端的电压均为0.3V，故D错误，C正确。故选C。20．2019年10月18日凌晨，位于西双版纳的橄榄坝澜沧江大桥顺利合龙，为中老铁路全线按期建成奠定了坚实基础，由昆明呈贡坐高铁出境变为现实。高铁内如果两个相邻的洗手间都有人并且锁住时（锁住相当于开关闭合），红灯亮，表示“有人”，如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮，表示可以使用。如下图所示的电路图中符合这一情况的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】【详解】A．从图中可以看到，只有一个洗手间锁住时，两个开关中只有一个会闭合，这时红灯会亮，这与题意不符合，A项不合题意；B．从图中可以看到，只有S1闭合时，即只有一个洗手间锁住时，红灯是会亮的，这与题意不符合，B项不合题意；C．从图中可以看到，两个洗手间都锁上时，两个开关都是闭合的，这时红灯会亮；如果两个洗手间都没有锁上，两个开关是断开的，这时灯不会亮；只有一个洗手间锁上时，那么只有一个开关是闭合的，这样灯是不能亮的；上述各种情况都符合题意，选项C符合题意；D．从图中可以看到，两个洗手间都锁上时，两个开关都是闭合的，电流不会流过红灯，红灯不亮，这与题意不符合，D项不合题意。故选C。21．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压U为12V，则L2两端电压是（）A．4.5V B．5.5V C．3V D．2V【答案】A【解析】【详解】由电路图可知，三灯泡串联，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，则，，；解得U2＝4.5V；故选A。22．如图为某均匀金属薄板，现测得接线柱A、B之间的电阻为R．如果将该电阻板均匀分成9块，并挖去其中一小块，则此时A、B之间的电阻变为A． B． C． D．【答案】B【解析】【详解】如图将电阻板看作三个相同电阻串联而成，分别将1、2、3看作一个电阻，4、5、6看作一个电阻，7、8、9看作一个电阻，则由串联电阻规律可知，每个电阻阻值为，每个电阻由三