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1. 如图所示为小华设计的定时充电电路。充电器充电3 h后，定时器中会有电流通过，充电器停止充电，其原理是定时器相当于一个定时的
开关
，时间到即接通电路，将充电器短路
，使其停止充电。答案
开关
短路
短路
解析
【分析】首先观察电路结构，定时器在电路中起到控制通断的作用，当定时时间到达时，定时器所在支路接通，此时充电器的两端会被接通的支路直接连接，形成短路，进而使充电器停止充电。需要结合电路元件的作用和短路的概念分析问题。
【解析】当定时时间到，定时器所在电路接通，充电器的两端被接通的定时器支路直接连通，形成短路，充电器无法正常工作，停止充电。因此定时器相当于定时的开关，时间到后接通电路，将充电器短路。
【答案】开关；短路
【知识点】电路元件作用、短路现象
【点评】本题结合实际应用考查电路的基础概念，理解开关的控制作用和短路的特点即可解答，属于基础类题目。
【难度系数】0.7
【解析】当定时时间到，定时器所在电路接通，充电器的两端被接通的定时器支路直接连通，形成短路，充电器无法正常工作，停止充电。因此定时器相当于定时的开关，时间到后接通电路，将充电器短路。
【答案】开关；短路
【知识点】电路元件作用、短路现象
【点评】本题结合实际应用考查电路的基础概念，理解开关的控制作用和短路的特点即可解答，属于基础类题目。
【难度系数】0.7
2. 新趋势 学科融合 [2024 泰州]如图甲所示为进行“坐位体前屈”测试的情景。小华所在项目化学习小组设计了一个功能相似的测试模型,其原理电路如图乙所示,电源电压6 V不变,$R_0$的阻值为30 Ω,电阻$R_1$用总长为 30 cm、粗细均匀的电阻丝制成(其电阻与长度成正比),挡板 P 初始位置在$R_1$最左端。闭合开关,向右推动挡板的过程中,电流表示数
变小
(变大/不变/变小),挡板推到最右端时,电流表示数为 0.05 A,此时电压表示数为4.5
V。下表为九年级女生“坐位体前屈”国家体质标准,若小华进行测试时电压表示数为 3 V,则她的测试等级为合格
。答案
变小
4.5
合格
4.5
合格
解析
【分析】
首先明确电路为R₀与R₁串联，电流表测电路总电流，电压表测R₁两端电压。向右推动挡板时，R₁接入电路的电阻丝长度变长，因电阻与长度成正比，故R₁阻值变大；电源电压不变，根据欧姆定律可判断电流变化。当挡板在最右端时，已知电流，先算总电阻，再求R₁阻值，进而得电压表示数。当电压表示数为3V时，利用串联电路电压规律和欧姆定律求电流、R₁阻值，结合R₁的电阻与长度关系算出接入长度，对应标准判断等级。
【解析】
1. 电流变化分析：R₀与R₁串联，向右推挡板，R₁接入电阻变大，总电阻R总=R₀+R₁变大，电源电压U=6V不变，由欧姆定律I=U/R总，得电流变小，故电流表示数变小。
2. 挡板在最右端时的电压表示数：此时电流I=0.05A，总电阻R总=U/I=6V/0.05A=120Ω，R₁=R总-R₀=120Ω-30Ω=90Ω，电压表示数U₁=I×R₁=0.05A×90Ω=4.5V。
3. 电压表示数为3V时的等级：当U₁'=3V时，R₀两端电压U₀'=U-U₁'=6V-3V=3V，电路电流I'=U₀'/R₀=3V/30Ω=0.1A，此时R₁'=U₁'/I'=3V/0.1A=30Ω。因R₁总长30cm、总电阻90Ω，电阻与长度成正比，故接入长度为(30Ω/90Ω)×30cm=10cm，对应九年级女生坐位体前屈标准为合格等级。
【答案】
变小；4.5；合格
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电阻与长度的关系
【点评】
本题结合生活实际（坐位体前屈测试），将物理电路知识与体育测试标准融合，考查串联电路和欧姆定律的应用，需要学生分析电阻变化对电流的影响，同时结合比例关系和实际标准判断等级，注重知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
首先明确电路为R₀与R₁串联，电流表测电路总电流，电压表测R₁两端电压。向右推动挡板时，R₁接入电路的电阻丝长度变长，因电阻与长度成正比，故R₁阻值变大；电源电压不变，根据欧姆定律可判断电流变化。当挡板在最右端时，已知电流，先算总电阻，再求R₁阻值，进而得电压表示数。当电压表示数为3V时，利用串联电路电压规律和欧姆定律求电流、R₁阻值，结合R₁的电阻与长度关系算出接入长度，对应标准判断等级。
【解析】
1. 电流变化分析：R₀与R₁串联，向右推挡板，R₁接入电阻变大，总电阻R总=R₀+R₁变大，电源电压U=6V不变，由欧姆定律I=U/R总，得电流变小，故电流表示数变小。
2. 挡板在最右端时的电压表示数：此时电流I=0.05A，总电阻R总=U/I=6V/0.05A=120Ω，R₁=R总-R₀=120Ω-30Ω=90Ω，电压表示数U₁=I×R₁=0.05A×90Ω=4.5V。
3. 电压表示数为3V时的等级：当U₁'=3V时，R₀两端电压U₀'=U-U₁'=6V-3V=3V，电路电流I'=U₀'/R₀=3V/30Ω=0.1A，此时R₁'=U₁'/I'=3V/0.1A=30Ω。因R₁总长30cm、总电阻90Ω，电阻与长度成正比，故接入长度为(30Ω/90Ω)×30cm=10cm，对应九年级女生坐位体前屈标准为合格等级。
【答案】
变小；4.5；合格
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、电阻与长度的关系
【点评】
本题结合生活实际（坐位体前屈测试），将物理电路知识与体育测试标准融合，考查串联电路和欧姆定律的应用，需要学生分析电阻变化对电流的影响，同时结合比例关系和实际标准判断等级，注重知识的综合运用。
【难度系数】
0.6
3. [2025 烟台]实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为 0.6 A 时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,$R_0$ 为定值电阻,条状变阻器 $R$ 的最大阻值为 $70\ \Omega$,浮子可带动连接导线的水平金属杆 $AP$ 上下移动。给水箱从水位 20 cm 加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为 12 V,电流表示数变化的范围是 0.2～0.6 A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻 $R_0$ 的阻值为
20
$\Omega$,水位预定值为0.8
m。答案
20
0.8
0.8
解析
【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R₀两端电压。解题思路：①利用电压表最大示数和对应最大电流，结合欧姆定律求R₀；②利用最小电流和对应滑动变阻器阻值，结合串联电路电压规律求电源电压；③利用电源电压和预定电流，求预定水位时滑动变阻器的阻值；④根据图乙中R与水位的线性关系，计算预定水位的高度。
【解析】
1. 电压表测R₀两端电压，当电流最大为0.6A时，电压表示数最大为12V，根据欧姆定律：
$ R_0 = \frac{U_{0\mathrm{最大}}}{I_{\mathrm{最大}}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。
2. 当水位h=20cm时，滑动变阻器接入阻值R₁=70Ω，电流最小为0.2A，电源电压恒定，由串联电路电压规律：
$ U = I_{\mathrm{最小}}(R_1 + R_0) = 0.2\ \mathrm{A} × (70\ \Omega + 20\ \Omega) = 18\ \mathrm{V} $。
3. 当电流为预定值0.6A时，设此时滑动变阻器接入阻值为R₂，由 $ U = I_{\mathrm{最大}}(R_2 + R_0) $，代入数据：
$ 18\ \mathrm{V} = 0.6\ \mathrm{A} × (R_2 + 20\ \Omega) $，解得 $ R_2 = 10\ \Omega $。
4. 由图乙，R与水位h为线性关系：h=20cm时R=70Ω，h=90cm时R=0Ω，每升高1cm，R减小 $ \frac{70\ \Omega}{90\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}} = 1\ \Omega/\mathrm{cm} $。当R=10Ω时，水位升高的高度为 $ \Delta h = \frac{70\ \Omega -10\ \Omega}{1\ \Omega/\mathrm{cm}} =60\ \mathrm{cm} $，故预定水位 $ h=20\ \mathrm{cm}+60\ \mathrm{cm}=80\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m} $。
【答案】
20；0.8
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路特点；滑动变阻器
【点评】
本题结合水位监测装置，考查串联电路规律和欧姆定律的综合应用，需结合图像分析滑动变阻器阻值与水位的关系，逻辑清晰，难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确电路结构：滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R₀两端电压。解题思路：①利用电压表最大示数和对应最大电流，结合欧姆定律求R₀；②利用最小电流和对应滑动变阻器阻值，结合串联电路电压规律求电源电压；③利用电源电压和预定电流，求预定水位时滑动变阻器的阻值；④根据图乙中R与水位的线性关系，计算预定水位的高度。
【解析】
1. 电压表测R₀两端电压，当电流最大为0.6A时，电压表示数最大为12V，根据欧姆定律：
$ R_0 = \frac{U_{0\mathrm{最大}}}{I_{\mathrm{最大}}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。
2. 当水位h=20cm时，滑动变阻器接入阻值R₁=70Ω，电流最小为0.2A，电源电压恒定，由串联电路电压规律：
$ U = I_{\mathrm{最小}}(R_1 + R_0) = 0.2\ \mathrm{A} × (70\ \Omega + 20\ \Omega) = 18\ \mathrm{V} $。
3. 当电流为预定值0.6A时，设此时滑动变阻器接入阻值为R₂，由 $ U = I_{\mathrm{最大}}(R_2 + R_0) $，代入数据：
$ 18\ \mathrm{V} = 0.6\ \mathrm{A} × (R_2 + 20\ \Omega) $，解得 $ R_2 = 10\ \Omega $。
4. 由图乙，R与水位h为线性关系：h=20cm时R=70Ω，h=90cm时R=0Ω，每升高1cm，R减小 $ \frac{70\ \Omega}{90\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}} = 1\ \Omega/\mathrm{cm} $。当R=10Ω时，水位升高的高度为 $ \Delta h = \frac{70\ \Omega -10\ \Omega}{1\ \Omega/\mathrm{cm}} =60\ \mathrm{cm} $，故预定水位 $ h=20\ \mathrm{cm}+60\ \mathrm{cm}=80\ \mathrm{cm}=0.8\ \mathrm{m} $。
【答案】
20；0.8
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路特点；滑动变阻器
【点评】
本题结合水位监测装置，考查串联电路规律和欧姆定律的综合应用，需结合图像分析滑动变阻器阻值与水位的关系，逻辑清晰，难度适中。
【难度系数】
0.4
4. [2025 湖南]如图所示为小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法中正确的是（
C
）A. 顶部的定滑轮可以省力B. 机械效率可达到 100%C. 主要是利用重力势能转化为动能D. 给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力答案
C
解析
【分析】
本题考查简单机械、能量转化、摩擦力及机械效率的基础知识点，需逐一分析各选项：回忆定滑轮的特点、机械效率的规律、能量转化的判断方法、摩擦力的改变方式，据此判断选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：定滑轮的实质是等臂杠杆，仅能改变力的方向，无法省力，故A错误；
选项B：使用机械时，不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，因此机械效率始终小于1，不可能达到100%，故B错误；
选项C：重物下落过程中，高度降低，重力势能减小，小车由静止开始运动，动能增大，该过程主要是重物的重力势能转化为小车的动能，故C正确；
选项D：给车轮轴承加润滑油，是通过使接触面分离的方式减小摩擦力，而非增大摩擦力，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量转化、简单机械、机械效率
【点评】
本题为基础概念考查题，涉及简单机械、能量转化、机械效率的核心知识点，要求学生准确掌握各概念的本质，通过逐一分析选项即可得出答案，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题考查简单机械、能量转化、摩擦力及机械效率的基础知识点，需逐一分析各选项：回忆定滑轮的特点、机械效率的规律、能量转化的判断方法、摩擦力的改变方式，据此判断选项对错。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：定滑轮的实质是等臂杠杆，仅能改变力的方向，无法省力，故A错误；
选项B：使用机械时，不可避免要克服机械自重、摩擦等做额外功，因此机械效率始终小于1，不可能达到100%，故B错误；
选项C：重物下落过程中，高度降低，重力势能减小，小车由静止开始运动，动能增大，该过程主要是重物的重力势能转化为小车的动能，故C正确；
选项D：给车轮轴承加润滑油，是通过使接触面分离的方式减小摩擦力，而非增大摩擦力，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量转化、简单机械、机械效率
【点评】
本题为基础概念考查题，涉及简单机械、能量转化、机械效率的核心知识点，要求学生准确掌握各概念的本质，通过逐一分析选项即可得出答案，难度适中。
【难度系数】
0.7
5. [2025 内蒙古]如图所示,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中 （
B
）A. 酒精燃烧将内能转化为化学能B. 水的内能增加的方式是热传递C. 蒸汽被喷出后内能保持不变D. 蒸汽的内能全部转化为风车的机械能答案
B
解析
【分析】
要解答本题，需逐一分析每个选项对应的物理原理：明确能量转化的方向、改变内能的两种方式、内能转化的实际情况等知识点，对每个选项的正误进行判断。
【解析】
选项A：酒精燃烧时，消耗自身的化学能，转化为内能释放出来，是化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，因此A错误。
选项B：水的内能增加是通过酒精灯加热实现的，这是热传递改变物体内能的典型方式，因此B正确。
选项C：蒸汽喷出后，推动风车转动，对风车做功，自身的内能会减少，并非保持不变，因此C错误。
选项D：蒸汽的内能转化为风车的机械能时，会有一部分能量散失到周围环境中，不可能全部转化为机械能，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化、内能改变方式
【点评】
本题考查内能相关的基础知识点，需掌握常见的能量转化规律、改变内能的方法，属于基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需逐一分析每个选项对应的物理原理：明确能量转化的方向、改变内能的两种方式、内能转化的实际情况等知识点，对每个选项的正误进行判断。
【解析】
选项A：酒精燃烧时，消耗自身的化学能，转化为内能释放出来，是化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，因此A错误。
选项B：水的内能增加是通过酒精灯加热实现的，这是热传递改变物体内能的典型方式，因此B正确。
选项C：蒸汽喷出后，推动风车转动，对风车做功，自身的内能会减少，并非保持不变，因此C错误。
选项D：蒸汽的内能转化为风车的机械能时，会有一部分能量散失到周围环境中，不可能全部转化为机械能，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
能量转化、内能改变方式
【点评】
本题考查内能相关的基础知识点，需掌握常见的能量转化规律、改变内能的方法，属于基础题，难度较低。
【难度系数】
0.7
