在科技节活动中，小金要设计一个可调节的电暖手宝。现有电压为10V 的学生电源、2个均为10 Ω的发热电阻和、开关、导线若干。（1）只将接在电源两端，求通过的电流；（2）小金设计的下列电路图中，能实现高温、低温两挡调节的是；（3）根据（2）中选择的电路图，求该暖手宝高温挡的电功率。

1. 如图甲所示的电路中，定值电阻R的阻值为10Ω。小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示。只闭合开关S₁ ，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯泡的电阻为Ω；再闭合S₂ ，电流表示数为A；1min内定值电阻R产生的热量为J。

计算题容易

电动汽车的充电设备一充电桩

现在国产新能源汽车越来越普遍推广，目前需要解决及发展的就是我们汽车充电的问题，一般来说纯电汽车都有两个孔的充电器，快充口和慢充口，因此充电时需要选择合适的充电桩。两种充电桩在速度、功率以及电压上都有所不同：在充电速度上，电站充电桩通常比家装充电要快，电站充电桩通常采用更高的充电功率，对应很多个等级，如30kW、60kW、100kW、150kW、200kW等，可以在短时间内30min到2h左右时间充满电；而家用充电桩的功率一般为7kW，需要6h到10h不等的时间，具体的时间根据车型不等。

在电源类型和电压标准，家庭充电桩一般使用交流电，电压标准较低为家庭电压220V，而电站充电桩则采用直流电电压通常大于220V，一般在380V以上。

在安全性和费用上，家装可能存在安全隐患，如锂电池自燃等风险，家用充电桩的收费为分时段收费，高低峰时电价不等，电价大多是0.2~0.8元/度不等，充电站的充电桩电价较高一般为0.8~2.0元/度不等，相应的充电站还要收取服务费也会增加每度电的总费。

科学家们也在一直研究新能源汽车的使用更新，从充电快慢到费用再到充电的方便程度，要解决的技术壁垒将会越来越少。

（1）充电桩为电动汽车的电池充电时能量的转化为，此时电池是（选填“电源”或“用电器”）；

（2）小明家新买一款电车使用的是家用充电桩，充电9h可以充满，若使用功率为60kW的电站充电桩充电，则用h即可充满；

（3）家装充电的电费0.35元/度，小明家在新政策的支持下，重新申请了绿色电表，平均充电电费为0.2元/度，则该车充满电比之前节省了元；

（4）由总发电厂向每家用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是。

科普阅读题容易

3. 如图甲是一种可以在倾倒时自动断电的暖风机，暖风机倾倒时会断开开关S使整个电路不通电，其工作原理简化图如图乙所示（图中没有画出开关S的位置），则开关S应该安装在（选填“干路”或“支路”）。暖风机工作时有“低温”“中温”“高温”三个挡，“低温”挡的额定功率为500W，“高温”挡的额定功率为2000W，且电阻 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的电阻之比为。

填空题容易

1. 校宿舍走廊的路灯容易损坏，经常被更换，电工小段在原来的位置接入两盏与原来一样的白炽灯，同学们发现很长时间都没有坏，而这两盏灯比原来用一盏时还要暗，由此：

(1)同学们猜想了这两盏灯的链接方式，是串联还是并联呢?你的依据是什么?

(2)电工小段这样做能否省电?理由是?

综合题普通

2. 如图甲所示是某款分体式全自动煎药壶，它采用自动温控和过热保护系统。实现免看管、不煎干、不沸溢、自动保温等功能。图乙是其简化电路图，其中R 是发热电阻丝， $\text{[math]}$ 145.2Ω，R₂=300 Ω。煎药壶工作时，先高档加热至沸腾，然后换低档加热。其基本参数如表所示。求：

（1）煎药壶发热电阻R 的阻值。

（2）当S自动接2时，煎药壶处于（选填“高”“低”或“保温”）档，若此状态下煎药壶工作30 min，煎药壶消耗的电能有80%用于加热药液，药液吸收的热量是多少?

（3）保温档时，发热电阻丝R的功率是多少?（结果保留1 位小数）

机身材质	陶瓷
容量	3.1~4L
额定电压	220V
额定最大功率	500 W
频率	50 Hz

综合题普通

3. 第五代战斗机“歼﹣20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼﹣20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，飞机先进的光传操纵系统，以光纤作为媒介传输信号，可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达，为解决散热问题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大航行速度达800m/s，推重比为0.5。推重比是指飞机以最大行速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：

速度v（m/s）	100	200	300	400	500
阻力f（×10⁴N）	0.3	1.2	2.7	4.8	7.5

（1）光传操纵系统中的传输媒介是（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）；

（2）根据表格分析，阻力f与速度v的关系式为，若飞机以最大速度巡航时，该飞机的最大起飞重力为多少；

（3）为保证飞行安全，当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙所示是某同学为飞机设计的模拟电路（电源电压恒定），图丙是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落，离地面450m时，开关S自动闭合，警示灯亮起，灵敏电流计的示数为0.02A；飞机离地面400m时，灵敏电流计的示数为0.04A；当高度降到150m，警示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图乙电路中的（选填“A”或“B”）位置，另一个位置接高度计（灵敏电流计）。当警示灯在闪烁的过程中较亮时，电路消耗的电功率是多少瓦？（电磁铁线圈、衔铁、触点的电阻不计，警示灯的电阻不变）

综合题困难

1. 如图是某家用电吹风的简化电路，主要技术参数如下表所示，在电吹风正常工作情况下，求：

型号	SHZ2024-666
额定功率	热风时： $\text{[math]}$
额定功率	冷风时： $\text{[math]}$
额定电压	$\text{[math]}$

（1）吹冷风时，通过电动机的电流（结果保留1位小数）；

（2）吹热风时， $\text{[math]}$ 消耗的电能；

（3）电热丝的电阻。

计算题普通

2. 如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机的电路原理图，机内有温控开关S₀ ，该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为80W， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为加热电阻丝（假设它们的阻值不变）。饮水机在额定电压下工作时，求：

(1)加热时电路中的总电流为多少？

(2)保温状态下，5分钟消耗的电能是多少焦？

(3)当开关S和S₀都闭合时是在加热状态还是保温状态？并请你求出 $\text{[math]}$ 的电阻是多大？

计算题普通

3. 小涵新买的电饭锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示。R₁和R₂均为电热丝，开关S₂是自动控制开关，开关S₂向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通。煮饭过程中，通过开关S₂不断改变电路接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养：如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总功率随时间的变化图象。求：

（1）电热丝R₂的阻值；

（2）当R₁工作时通过它的电流；

（3）煮饭全过程消耗的电能。

计算题普通

1. 小红和小明分别进行“怎样使两个小灯泡亮起来”的探究活动。他们按照如图所示的电路，用导线把一只开关和两个小灯泡（灯泡额定电压均超过电源电压）逐一顺次连接起来。

(1) 小明连接好电路后，闭合开关，发现L₁、L₂两个小灯泡都不亮，他用手按了一下灯L₁ ，两灯都不亮，他用手按了一下灯 L₂ ，两灯都亮了，松开手两个小灯泡又不亮，则故障可能是灯（L₁/L₂）发生了（短路/接触不良）现象。

(2) 排除故障后，闭合开关，两个小灯泡都能发光，发现L₁比 L₂亮，则两灯的规格（一样/不一样）通过两灯的电流 $\text{[math]}$ （=/>/<） $\text{[math]}$ ，取下其中一个小灯泡，可观察到另一灯（能/不能）发光；小明使其中一个小灯泡短路，可观察到被短路的小灯泡（发光/不发光），另一个小灯泡的亮度（不变/变亮/变暗）。

实验探究题普通

2. 如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：

电流表的位置	A	B	C
电流I/A	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 连接电路时，开关应（选填“闭合”或“断开”）；

(2) 闭合开关后，发现电流表指针向最大量程的右侧偏转，这是因为；

(3) 上表是某同学实验中的一组数据，其中明显错误的是在位置（选填“A”、“B”、“C”）所测的电流值；

(4) 实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光。造成这个灯泡不发光的原因可能是___________； A. 小灯泡的灯丝断了 B. 灯丝的电阻较小 C. 小灯泡靠近负极

(5) 为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议1条即可：。

实验探究题普通

3. 真空中的电流

（一）热电子发射

真空中没有自由电荷，故在一般情况下真空中不会有电流。金属内部的自由电子可以在金属内部自由运动，但是它们很难进入真空。不过随着金属温度的升高，电子动能增加，当动能超过一定数值后，就会有大量电子从金属中逸出，这就是热电子发射，如图所示。从热阴极逸出的电子可以在加速电源的作用下运动到阳极极板上，从而形成回路电流。

（二）隧道电流

微观粒子由于具有隧道效应，即使金属的温度不高，电子仍有一定的概率贯穿材料表面进入真空，从而可在特定的条件下在真空中形成微弱的隧道电流。1981年，IBM苏黎世实验室的宾尼（Gerd。Binnig，1947-）博士和罗雷尔（J。H。Rohrer，1933-2013）博士及同事们成功地研制出了一种新型的表面分析仪器-扫描隧道显微镜（简称STM）。1983年，他们又第一次利用STM在硅单晶表面观察到周期性排列的硅原子阵列，这是人类有史以来首次直接看到原子。由于这一成就，他们获得了1986年的诺贝尔物理学奖。

扫描隧道显微镜有一个针尖在样品表面上扫描，当原子尺度的探针针尖在不到一纳米的高度上扫描样品时，在针尖和样品之间加一大小在2mV~2V之间的电压，针尖和样品之间就会有隧道电流。这个隧道电流对针尖和样品之间的距离非常敏感，如果控制了隧道电流恒定不变，就控制了针尖和样品之间的距离不变，而距离不变就意味着针尖随着样品表面的形貌起伏而起伏，若把针尖高低运动的轨迹记录下来，就可以得到表面原子的形貌。

请根据以上材料，回答下列问题。

(1) 某次扫描控制STM针尖高度不变，隧道电流I随时间t的变化情况如图甲所示。若隧道电流I随针尖与样品间的距离r的增大而指数减小（如图乙所示）那么样品表面可能是下图中的哪个选项：_________