2023-2024学年河南省平顶山四十一中九年级（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共12分。
1.如图所示，一根支在支架上的塑料吸管，能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电，将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，吸管被吸引，说明吸管在与餐巾纸摩擦的过程中( )
A. 失去电子带正电
B. 失去电子带负电
C. 得到电子带正电
D. 得到电子带负电
2.小华学完电流、电压、电阻的有关知识后，在笔记本上记录了班上同学们关于电流、电压和电阻的一些说法，你认为正确的是( )
A. 有电流通过的电阻两端，一定有电压存在 B. 没有电流通过的导体，没有电阻
C. 导体两端电压为零时，电阻也为零 D. 电路两端有电压时，电路中一定有电流
3.在相同温度下，关于导体的电阻，下列说法正确的是( )
A. 铜线的电阻一定比铝线的小
B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较大
D. 粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大
4.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，灯不亮，电流表有示数，电压表没有示数。则电路的故障情况可能是( )
A. 灯L断路
B. 灯L短路
C. 电阻R断路
D. 电阻R短路
5.在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为如图所示，则电阻和两端的电压分别为( )
A. ， B. 6V， C. ，6V D. ，
6.某同学设计了道路井盖移动报警电路。当井盖没有被移动，井盖开关S闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动，井盖开关S断开，警示灯L发光，为保护电阻。图中符合设计要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共4分。
7.如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是( )
A. 断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2并联
B. 断开S1和S3，闭合S2时，电压表测电源电压
C. 断开S2，闭合S1、S3时，R1和R2并联
D. 断开S1，闭合S2、S3时，R2被短路
8.如图所示，AB和CD是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体电阻及通过它们的电流的大小，则下列说法中正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题：本大题共7小题，共18分。
9.用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个不带电的轻质小球，小球会被______；用它去接触一个原来不带电的验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，则此时验电器带______电，该过程中电子移动方向是______验电器金属杆里的电流方向是______后两空填“从玻璃棒到金属球”或“从金属球到玻璃棒”。
10.现有A、B、C三个轻质小球，已知A带负电，A和B互相吸引，B和C互相排斥，则B______选填“带正电”、“带负电”或者“不带电”，A和C互相______。
11.如图为旋转式变阻器的结构图，A、B、C为变阻器的三个接线柱，P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯变亮，则应连接接线柱______选填“A、B”、“B、C”或“A、C”和灯泡______联后接入电路中。
12.如图所示，在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压，为使与串联，a应为______表， b处为______表， c处为______表．
13.如图所示，电源电压不变，闭合开关，两端电压为，两端电压为。则电压表的示数与电压表的示数之比：______。
14.如图所示，电源电压为6V，两个小灯泡完全一样，只闭合时电压表示数为，只闭合时，电压表示数为，若、同时闭合，电压表示数为。则______，______，______。
15.金属丝两端电压为6V时，它的电阻为，通过它的电流为______ A；当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流为______ A；当该金属丝两端电压降为0V时，它的电阻为______。
四、作图题：本大题共2小题，共4分。
16.根据实物图，画出相应的电路图。在方框内画图
17.根据电路图，画出相应的实物图干路电流约1A，支路电流约。
五、实验探究题：本大题共2小题，共16分。
18.小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
连接电路时，开关应______，实验时，灯和灯的规格应______选填“相同”或“不相同”。
闭合开关后，小芳发现灯、均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是______填或“短路”或“断路”。
排除故障后，小芳在测量了灯两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯两端的电压，这一做法会造成______。
在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯两端的电压为______ V。
小明分别测出AB、CD、AD间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：______，改进方法是______。
19.物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了图甲所示的电路。已知电源电压为3V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为、、、。
请根据图甲的电路图把图丙的实物电路连接完整。
闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至______端填“A”或“B”。
将的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为______ A。他们将的定值电阻换成的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R的滑片P ______填“A”或“B”移动到适当位置，使定值电阻的两端电压为______ V。
本实验采用的物理研究方法是______。
实验过程中滑动变阻器的作用是______，______。
实验得出的结论是______。
六、计算题：本大题共2小题，共16分。
20.某研究小组用自制太阳能热水器做实验，控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是，垂直于太阳光的表面上，每秒钟接受到的太阳能是1250J，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为，经8400s时间后上升到。
太阳能热水器内的水吸收的热量是多少？
自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为多少？
21.聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源。求：
质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量。
若这些热量全部被质量为200kg，温度为的水吸收，则水升高的温度。
某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，如果的氢燃料完全燃烧获得的热量供公交车驶的效率为，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端，吸管被吸引，说明吸管带的是负电。
因为摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的带负电，失去电子的带正电，所以，吸管在与餐巾纸摩擦过程中，吸管得到电子而带负电。
综上所述，只有选项D说法正确。
故选：D。
摩擦可以使物体带电，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可做出判断。
了解摩擦起电的实质，知道得到电子的带负电，失去电子的带正电，同时了解电荷间的相互作用规律。
2.【答案】A
【解析】解：电压是导体形成电流的原因，一段电路有电流，则两端就一定有电压，故A选项正确；
导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关，故BC不正确；
D.电路两端有电压，如果开关没有闭合，就不会构成通路，则电路中无电流，故D不正确。
故选：A。
电压是导体形成电流的原因；
电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压无关，与通过电流的大小无关；
电路中有持续电流的条件是有电源和通路。
本题涉及了电流形成的原因和条件、电阻是导体本身的特性，考查的面比较全，但都是基础内容。
3.【答案】D
【解析】解：A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关，只知道导体的材料，不知道导体的长度和横截面积关系，无法确定铜线与铝线电阻的大小，故A错误。
B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线，由于材料不同，则电阻不相等，故B错误；
C、在材料、长度相同的情况下，导体越粗，横截面积越大，电阻越小，所以，长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故C错误；
D、在材料、横截面积相同的情况下，导体越长，导体电阻越大，所以，粗细相同的两根铜线，长的那根
电阻较大，故D正确。
故选：D。
在温度相同时，影响导体电阻的主要因素有材料，长度和横截面积；
本题考查了影响导体电阻的因素和控制变量法的应用，知道影响导体电阻的因素即可正确解题，本题是一道基础题。
4.【答案】B
【解析】解：
A.若灯L断路，电路断路，电压表串联在电路中测电源的电压，则电流表无示数，电压表有示数，故A不符合题意；
B.若灯L短路，灯泡不亮，此时电压表被短路无示数，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流有示数，故B符合题意；
C.若电阻R断路，电路断路，电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，故C不符合题意；
D.若电阻R短路，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，则两电表都有示数，故D不符合题意。
故选：B。
由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流，逐个分析每个选项找出符合要求的选项。
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题。解决的一般步骤是对选项逐个分析，根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比，符合题意的即为正确答案。
5.【答案】A
【解析】解：因为电阻和串联，而电压表测量的是电源电压，电压表测量的是电压，所以电压表的示数比电压表的示数大；故电压表选的是的量程分度值为，根据指针位置，电压表读数为6V；电压表选的是的量程，分度值为，根据指针位置，电压表读数为；
根据串联电路的电压关系。
故选：A。
首先根据串联电路的电压特点确定电压表表、示数的大小，然后根据电压表的读数方法读出示数。
本题重点考查了电压表的读数方法，串联电路的电压关系。
6.【答案】B
【解析】解：由图知，
A、闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故A不符合题意；
B、闭合开关，灯泡被短路不能发光；断开开关，灯泡和定值电阻串联，灯泡能够发光，故B符合题意；
C、闭合开关，灯泡发光；断开开关，灯泡不发光，故C不符合题意；
D、无论开关是否闭合，灯泡都能发光，故D不符合题意。
故选：B。
根据题意可知，正常情况下S闭合，灯泡不亮；当井盖丢失S断开时，灯泡发光，据此选择符合题意的电路图。
本题考查电路图的设计，关键是能根据题目所给信息设计出合理的电路图，这是本题的重点也是难点，最容易出错的地方是开关断开时灯泡发光，和我们平时接触到的开关闭合，灯泡发光正好相反。
7.【答案】CD
【解析】解：
AB、由图可知，当断开和，闭合时，电流只有一条路径：正极电流表负极，所以与为串联；此时电压表并联在两端，则电压表测量两端电压，故AB错误；
C、断开，闭合和时，电流从正极出发经电流表分两支：一支经过，另一支经过，然后汇合经回到电源负极，所以和并联，故C正确；
D、由图可知，断开，闭合和时，电流只有一条路径：正极电流表负极，被短路，故D正确；
故选：CD。
串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。
本题考查了学生识别串、并联电路的能力，电路的识别一般就从电流路径上分析，只有一条路径的是串联，有多条路径的是并联。
8.【答案】AC
【解析】解：对于AB和CD是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于AB段的横截面积小，CD段的横截面积大，故AB段的电阻大于CD段的电阻，即；且此两段电阻串联，据串联电流处处
相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的，即。
故选：AC。
电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，故在分析时用控制变量的思维来考虑；
对于串联电路，电流是处处相等的。
本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素，应熟记电阻大小与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。
9.【答案】吸引 正 从金属球到玻璃棒 从玻璃棒到金属球
【解析】解：丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒夺得电子的本领弱，失去电子带正电；带正电的玻璃棒会吸引不带电的轻质小球；
带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔，两片金属箔带正电荷，因同种电荷相互排斥而张开；
玻璃棒带正电，即是由于缺少电子造成的，当用玻璃棒和不带电的验电器金属球接触，一部分电子会从验电器转移到玻璃棒上，由于电子所带的电荷是负电荷，所以在接触的瞬间电流方向是从金属球到金属箔片。
故答案为：吸引；正；从金属球到玻璃棒；从玻璃棒到金属球。
带电体有吸引轻小物体的性质；
丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电；
规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，即电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。
本题考查了摩擦起电、带电体的性质、电流的方向的判断，属于基础知识。
10.【答案】带正电；吸引
【解析】【分析】
本题考查了物体带电情况的综合判断，异种电荷相互吸引和带电体吸引轻小的物体这两个知识点要考虑周全，考虑不全是此题选错答案的原因。
①电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
②带电体可以吸引轻小物体；
③解题时，根据小球间的作用关系并结合A球带负电这个已知条件判断。
【解答】
已知A带负电，A和B互相吸引，B可能带正电或不带电；
由于C和B互相排斥，所以B一定带电，且带正电，故C带正电，A和C带异种电荷，异种电荷相互吸引。
故答案为：带正电；吸引。
11.【答案】A、B；串
【解析】【分析】
本题体现了物理和生活的密切关系。能根据实际要求把滑动变阻器连入电路，来调节灯泡的亮度。
【解答】
顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，原因是电流变大，则电路中电阻变小，则应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为：A、B；串。
12.【答案】电压；电压；电流
【解析】解：与串联，由图可知a表跟灯泡并联，所以应为电压表；b表与灯泡并联，应为电压表；c表跟灯泡串联，所以应为电流表．
故答案为：电压；电压；电流．
电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线，去掉后对电路有影响；
电压表与被测用电器并联，在电路中相当于开路，去掉后对电路没有影响．
填电表题实际上就是判断串并联的过程，这类题还可以采用假设法，假设圆圈处去掉，判断对电路是否有影响，有影响就填电流表，无影响就填电压表．
13.【答案】5：2
【解析】解：由图可知：开关闭合后，灯泡和串联，并联在电源两端，即是测量灯泡和组成串联电路的总电压。并联在灯泡两端，是测量灯泡两端的电压。
的示数为两个灯泡的电压之和，；
的示数为；
电压表的示数与电压表的示数之比：：：2。
故答案为：5：2。
由图可知：开关闭合后，灯泡和串联，并联在电源两端，即是测量灯泡和组成串联电路的总电压。并联在灯泡两端，是测量灯泡两端的电压。根据串联电压规律分析解答。
本题考查串联的电压特点以及电压表的使用，属于基础题。
14.【答案】6V 3V 6V
【解析】解：
只闭合时，两个灯泡串联，电压表测量的是串联电路两端的电压，也是电源电压，所以电压表示数；
只闭合时，两个灯泡串联，电压表只与右边的灯泡并联，测量的是一个灯泡两端的电压，所以电压表示数，根据串联电路的总电压等于各用电器率两端的电压之和可知：；
若、同时闭合，会对左边的灯泡短路，只有右边的灯泡接入电路，电压表测量是右边灯泡两端的电压，也是电源电压。所以电压表示数。
故答案为：6V；3V；6V。
分析电路结构，确定三种状态下电压表所测的示数，然后根据串联电路的电压特点作出判断。
本题考查了串联电路的电压规律，是一道基础题。
15.【答案】
【解析】解：金属丝两端电压为6V时，它的电阻为，根据欧姆定律可知通过它的电流为；
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当该金属丝两端电压降为4V或0V时，金属丝的阻值仍为不变，
当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流：。
故答案为：；；20。
金属丝两端电压为6V时，它的电阻为，根据欧姆定律可知通过它的电流；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，再根据欧姆定律计算金属丝两端电压为4V时，通过它的电流。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
16.【答案】解：由实物图知，开关、电流表、灯、滑动变阻器依次串联在电源两极上，电压表并联在灯、滑动变阻器两端，电路图如图所示：
【解析】分析实物图，得出灯与滑动变阻器的连接方式，以及开关、电表的位置，据此画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
17.【答案】解：根据电路图可知，两个灯泡并联，开关S在干路中控制整个电路，开关控制小灯泡，电流表测量干路的电流，电流表测量小灯泡的电流，电压表测量电源电压；由于干路电流约1A，支路电流约，所以电流表选用大量程，电流表选用小量程，根据电路图连接实物图，如下所示：
。
【解析】根据电路图分析电路的连接方式，然后连接实物图。
本题考查根据电路图连接实物图，注意各元件顺序与电路图一一对应。
18.【答案】断开 不相同 断路 电压表的指针反向偏转 只凭一组实验数据得出结论带有偶然性 更换规格不同的灯泡进行多次实验
【解析】解：为了保护电路，连接电路时，开关应断开，防止由于连接错误导致短路烧坏电路；为使实验结论具有普遍性，实验中选择的两个小灯泡的规格应该是不相同的；
闭合开关后，小芳发现两灯都不发光，把电压表接在图甲中AB两点，电压表有示数且大小接近3V，则说明AB之外的电路为通路，与电压表并联的灯泡断路；
将与A点相连的导线改接到D点，会导致电压表的正负接线柱接反，电压表的指针会反向偏转；
图乙电压表选用的是小量程，其分度值是，故此时电压表的示数是；
本实验只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
故答案为：断开；不相同；断路；电压表的指针反向偏转；；只凭一组实验数据得出结论带有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验。
为了保护电路，连接电路时，开关应断开；为使实验结论具有普遍性，实验中选择的两个小灯泡的规
格应该是不相同的；
实验中，若电压表有示数，则与电压表并联的电路之外的电路为通路，若电压表没有示数，说明与电压表并联的电路之外的电路为断路，据此分析；
电流要从电压表的正接线柱流入，从电压表的负接线柱流出；
根据电压表选用的量程确定分度值读数；
只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应进行多次测量。
本题为“探究串联电路的电压规律”的实验，考查电路连接、注意事项、故障分析、电表读数、实验评价等知识。
19.【答案】控制变量法 保护电路 控制定值电阻两端电压不变 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】解：由图丙可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端；由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动时阻值变大，故图丙中滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中，如下图所示：
；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端；
将的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为，电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为；实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右滑动，使定值电阻的两端电压为；
在探究“电流与电阻的关系”的实验，需控制定值电阻两端的电压不变，故本实验采用的物理研究方法是控制变量法；
在探究“电流与电阻的关系”的实验，需控制定值电阻两端的电压不变，故滑动变阻器除了保护电路外，还起到控制定值电阻两端电压不变的作用；
在探究“电流与电阻的关系”的实验，当定值电阻两端的电压不变，定值电阻的阻值越大，通过定值电阻的电流越小，且通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值的乘积保持不变，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：见解答图；；；B；；控制变量法；保护电路；控制定值电阻两端电压不变；当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
根据电源电压确定电压表量程，将电压表并联在定值电阻两端；根据图甲滑动变阻器阻值变化确定图丙滑动变阻器选用的下端接线柱；
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处；
根据电流表选用量程确定分度值读数；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
在探究“电流与电阻的关系”的实验，需控制定值电阻两端的电压不变，据此分析滑动变阻器的作用及物理研究方法；
根据定值电阻两端电压不变分析得出结论。
本题探究“电流与电阻的关系”的实验，考查了电路连接、注意事项、电流表读数、实验操作、滑动变阻器的作用、实验结论、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
20.【答案】解：太阳能热水器内的水吸收的热量：；
太阳能热水器接收的太阳能：，
自制太阳能热水器吸收太阳能的效率：。
答：太阳能热水器内的水吸收的热量是；
自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为。
【解析】根据求出太阳能热水器内的水吸收的热量；
根据题意求出太阳能热水器接收的太阳能，根据效率公式求出自制太阳能热水器吸收太阳能的效率。
本题考查热量的计算、效率的计算以及对太阳能的利用，有一定的难度。
21.【答案】解：质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量：；
这些热量全部被吸收，则；
由可知，水升高的温度：；
由可知，公交车做的有用功：；
公交车的功率：，由可知，公交车匀速行驶的时间：。
答：质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为；
水升高的温度为；
这些热量能让该公交车匀速行驶90s。
【解析】利用可以计算出质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量；
这些热量全部被吸收，则，然后利用可以计算出水升高的温度；
利用计算出公交车做的有用功，然后利用可以计算出公交车匀速行驶的时间。
本题考查燃料燃烧放出热量的计算、水吸热公式的应用，以及功率计算公式的应用。
