《2025年学霸提优大试卷九年级物理上册苏科版》

26. 为探究物体动能的大小与什么因素有关,甲、乙两图中器材完全相同.实验时,将同一钢球分别从斜面的不同高度处由静止滚下,撞击木块静止后的位置如两图虚线所示.

(1) 上述实验探究的是钢球(填“木块”“钢球”或“斜面”)的动能与速度的关系,通过观察木块被撞后移动的距离来比较物体动能的大小,可得结论是:在质量一定时,物体的动能与速度有关;
(2) 如上述水平面是光滑的,能否完成探究?不能.

答案： 26.
(1)钢球　速度　木块被撞后移动的距离　质量　速度
(2)不能
解析:
(1)实验中是让同一钢球从斜面的不同高度处由静止滚下，去撞击木块，所以探究的是钢球的动能;由于是同一钢球，质量不变，改变的是钢球在斜面上的高度，高度不同则钢球到达水平面时的速度不同，所以探究的是钢球的动能与速度的关系;通过观察钢球推动木块移动的距离来比较物体动能的大小，木块被推得越远，说明钢球的动能越大;因为是同一钢球(质量一定)，从不同高度滚下(速度不同)，甲图中钢球的高度更高，到达水平面时的速度更大，木块被推得更远，所以可得结论:在质量一定时，物体的动能与速度有关，速度越大，动能越大.
(2)如果水平面是光滑的，根据牛顿第一定律，木块将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较钢球动能的大小，所以不能完成探究.

27. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:

(1) 图甲杠杆中点置于支架时保持静止,此时杠杆处于平衡状态,要使杠杆在水平位置静止,应将平衡螺母向右端调节;
(2) 杠杆调至水平位置平衡后,挂上钩码并拉动测力计,使杠杆在图乙水平位置平衡,发现 $ F_1L_1 $＞$ F_2L_2 $,其原因是F1的力臂小于L1;
(3) 改变支点 O 的位置,将杠杆在图丙水平位置静止,测出竖直向上的拉力 $ F_3 $ 为 6 N、$ F_4 $ 为 1.5 N.经计算:$ F_3×OC ≠ F_4×OD $,原因是杠杆自重对实验有影响.

答案： 27.
(1)平衡　右　
(2)＞　F1的力臂小于L1　
(3)杠杆自重对实验有影响
解析:
(1)由图甲可知，杠杆置于支架时保持静止，由于静止状态是平衡状态，所以杠杆处于平衡状态;由图甲可知,杠杆右端上翘，即杠杆向左偏，由左偏右调可知，应将杠杆两端的平衡螺母向右移，使杠杆在水平位置平衡.
(2)由于支点到力的作用线距离为力臂大小，则由图乙可知，弹簧测力计斜拉杠杆时，拉力F1的力臂小于L1，杠杆处于平衡状态，拉力F1的力臂为L1'，由杠杆平衡条件可知F1L1' = F2L2，所以F1L1＞F2L2.
(3)用图丙装置进行探究时，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自重对杠杆平衡有影响，所以杠杆处于水平平衡状态时F3×OC≠F4×OD.

28. 为测量一个阻值约为数百欧的电阻 $ R_x $,提供的器材有:电源(电压 U 恒为 3 V)、电流表(量程 0~0.6 A)、电压表(量程 0~3 V)、滑动变阻器 $ R_1 $(100 Ω 2 A)、电阻箱 $ R_2 $(0~9 999 Ω 5 A)、定值电阻 $ R_3 $(阻值为 300 Ω)各一个,开关、导线若干.现利用提供的器材设计三种测量方案,请完成相关实验过程.

方案甲:
(1) 该方案不能用伏安法测量 $ R_x $ 的阻值,原因是电路中的最大电流小于电流表的分度值.如将滑片 P 移到最右端,读出电压表的示数为 $ U_1 $,也可测出 $ R_x $ 的阻值,其表达式 $ R_x = $100Ω×U1/(3V - U1)(用 $ U_1 $ 和已知数值表示).
方案乙:
(2) 闭合开关 S,先将 $ S_1 $ 与2触点连接,调节 $ R_1 $ 的滑片,使电压表的示数为 $ U_0 $;再保持R1滑片的位置不变,将 $ S_1 $ 与另一触点连接,调节R2的电阻,使电压表的示数仍为 $ U_0 $,读出电阻箱 $ R_2 $ 的阻值为 R,则 $ R_x = R $.
方案丙:
(3) 闭合开关 S,将 $ S_1 $ 与 a 连接,调节 $ R_1 $ 的滑片,读出电压表的示数为 $ U_1 $;保持 $ R_1 $ 的滑片位置不变,再将 $ S_1 $ 与 b 连接,读出电压表的示数为 $ U_2 $,则其表达式 $ R_x = $300Ω×U1(3V - U2)/[U2(3V - U1)](用 $ U_1 $、$ U_2 $ 和已知数值表示).

答案： 28.
(1)电路中的最大电流小于电流表的分度值　100Ω×U1/(3V - U1)
(2)2　R1滑片的位置　R2
(3)300Ω×U1(3V - U2)/[U2(3V - U1)]
解析:
(1)设数百欧的电阻Rx的最小值Rmin为400Ω，电压U恒为3V，电流表的量程0~0.6A，分度值是0.02A，若用方案甲测电流的最大值Imax = Umax/Rmin = 3V/400Ω = 0.0075A＜0.02A，可见，根据欧姆定律估算出的电路中最大电流值为0.0075A，比电流表分度值0.02A小得多，故电流表无法测量电路中电流;将滑片P移到最右端，读出电压表的示数为U1，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压U滑 = U - U1 = 3V - U1，通过它的电流I滑 = U滑/R1 = (3V - U1)/100Ω,滑动变阻器Rl与电阻Rx串联，电流相等，通过电阻Rx的电流Ix = I滑 = (3V - U1)/100Ω，Rx的阻值Rx = U1/Ix = U1/[(3V - U1)/100Ω]=100Ω×U1/(3V - U1);
(2)方案乙中，闭合开关S，先将S1与2触点连接，使电压表的示数为U0，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压U滑' = U - U0 = 3V - U0，通过它的电流I滑' = U滑'/R1' = (3V - U0)/R1'，滑动变阻器R1与电阻Rx串联，电流相等，通过Rx的电流I1 = I滑' = (3V - U0)/R1'，Rx的阻值Rx = U0/I1 = U0/[(3V - U0)/R1'] = U0R1'/(3V - U0)，再保持R1滑片的位置不变，将S1与另一触点连接，调节R2的电阻，使电压表的示数仍为U0，即为电阻R2两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压与U滑'相同，通过它的电流与I滑'相同，滑动变阻器R1与电阻R2串联，电流相等，通过R2的电流与I1相同，据R = U/I知，读出电阻箱R2的阻值为R，则Rx = R;
(3)闭合开关S，将S1与a连接，调节R1的滑片，读出电压表的示数为U1，即为电阻Rx两端电压，此时滑动变阻器R1两端电压U滑 = U - U1 = 3V - U1，通过它的电流I滑 = U滑/R1' = (3V - U1)/R1'，滑动变阻器R1与电阻Rx串联，电流相等，通过Rx的电流I1 = I滑 = (3V - U1)/R1'，Rx的阻值Rx = U1/I1 = U1/[(3V - U1)/R1'] = U1R1'/(3V - U1)①，保持R1的滑片位置不变，再将S1与b连接，读出电压表的示数为U2，即为电阻R3两端电压，通过电阻R3的电流I3 = U2/R3 = U2/300Ω，此时滑动变阻器R1两端电压U滑'' = U - U2 = 3V - U2，通过它的电流I'' = I3 = U2/300Ω，滑动变阻器R1接入电路的阻值R1' = U滑''/I'' = (3V - U2)/(U2/300Ω)=300Ω(3V - U2)/U2②，把②代入①得表达式Rx = 300Ω×U1(3V - U2)/[U2(3V - U1)].