時(shí)間：75分鐘；分值100分
一、單選題（每題4分，28分）
1. 2021年2月15日，火星探測任務(wù)天問一號(hào)探測器成功發(fā)射，通過數(shù)次軌道調(diào)整，順利進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道，成為中國第一顆人造火星衛(wèi)星。關(guān)于探測器繞火星在橢圓軌道上的運(yùn)動(dòng)，忽略一切阻力以及其他衛(wèi)星和天體的作用，下列說法正確的是（ ）
A. 在橢圓長軸的兩端點(diǎn)受到的萬有引力大小相等
B. 在距火星最近點(diǎn)的速度最大、在最遠(yuǎn)點(diǎn)的速度最小
C. 在橢圓上運(yùn)動(dòng)到不同的位置時(shí)，探測器受到火星的萬有引力大小不可能相等
D. 在橢圓上不同的位置時(shí)，速度大小不可能相等
2. 小宇同學(xué)在探究電表改裝時(shí)，取了兩個(gè)滿偏電流均為 Ig=1mA、內(nèi)阻 rg=30Ω的 表頭，分別改裝成量程為 0~3V 的電壓表和量程為 0~0.6A 的電流表．下列操作正 確的是
A. 改裝成電壓表應(yīng)該串聯(lián)一個(gè) 2990Ω的定值電阻，改裝成電流表應(yīng)該并聯(lián) 一個(gè) 0.15Ω的定值電阻
B. 改裝成電壓表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè) 2990Ω的定值電阻，改裝成電流表應(yīng)該串聯(lián) 一個(gè) 0.15Ω的定值電阻
C. 改裝成電壓表應(yīng)該串聯(lián)一個(gè) 2970Ω定值電阻，改裝成電流表應(yīng)該并聯(lián) 一個(gè) 0.05Ω的定值電阻
D. 改裝成電壓表應(yīng)該并聯(lián)一個(gè) 2990Ω的定值電阻，改裝成電流表應(yīng)該串聯(lián) 一個(gè) 0.05Ω的定值電阻
3. 如圖所示，給平行板電容器帶一定的電荷后，將電容器的A板與靜電計(jì)小球相連，并將B板與靜電計(jì)的外殼接地．下列說法正確的是（ ）
A. 將A極板向右移動(dòng)少許，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將增大
B. 將B極板向上移動(dòng)少許，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
C. 將一塊玻璃板插入A、B兩極板之間，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
D. 用手觸摸一下B極板，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角將減小到零
4. 我國“祝融號(hào)”火星車在火星低緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水的痕跡，這一發(fā)現(xiàn)為揭開火星的奧秘提供了新的線索。假設(shè)火星可視為半徑為R的均勻球體，探測衛(wèi)星沿圓軌道繞火星運(yùn)動(dòng)，軌道高度為h，周期為T，萬有引力常量為G。則下列判斷正確的是（ ）
A. 根據(jù)以上條件，可求出衛(wèi)星的質(zhì)量B. 根據(jù)以上條件，可求出火星的質(zhì)量
C. 根據(jù)以上條件，可求出衛(wèi)星的密度D. 根據(jù)以上條件，可求出衛(wèi)星所受火星的引力
5. 即使炎炎夏日，我們也感覺不到任何陽光的壓力，是因?yàn)樗鼘?shí)在微小，一平方公里面積上的陽光壓力總共才9N。假設(shè)陽光垂直照射地面，其中50%被垂直反射，50%被地面吸收，光速為，則地面上每平方公里每秒吸收的太陽能約為（ ）
A B. C. D.
6. 如圖甲所示為某款服務(wù)型機(jī)器人，它的直流電動(dòng)機(jī)額定電流為I，額定電壓為U，線圈電阻為，內(nèi)部電路可簡化如圖乙所示電路，電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻的阻值為R，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則此時(shí)（ ）
A. 電動(dòng)機(jī)額定電壓為B. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率為
C. 電源的輸出功率為D. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率UI
7. 在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形的abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示．若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)．粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中
A. 先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng)B. 先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C. 電勢能與機(jī)械能之和先增大，后減小D. 電勢能先減小，后增大
二、多選題（每題6分，18分）
8. 如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，從B到小車右端擋板平滑連接一段光滑水平軌道，在右端固定一輕彈簧，彈簧處于自由狀態(tài)，自由端在C點(diǎn)。一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下，而后滑入水平軌道，小車質(zhì)量是滑塊質(zhì)量的2倍，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）

A. 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為
B. 彈簧獲得最大彈性勢能為mgR
C. 滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，小車運(yùn)動(dòng)的位移大小為
D. 滑塊第一次從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，小車對滑塊的支持力大小為4mg
9. 現(xiàn)有一直流電源與外部純電阻電路共同構(gòu)成一個(gè)閉合回路，如圖甲所示。若將電源的總功率、輸出功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系中，如圖乙所示，則下列說法正確的是：（ ）
A. 圖線表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流的變化關(guān)系
B. 點(diǎn)對應(yīng)的功率為最大輸出功率
C. 在圖線上A、B、C三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系
D. 兩個(gè)交點(diǎn)M與N的橫坐標(biāo)之比一定為，縱坐標(biāo)之比一定為
10. 如圖用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為，當(dāng)小球轉(zhuǎn)到與圓心等高的左側(cè)時(shí)，一質(zhì)量為m的小鋼珠從小球正下方豎直射入小球中（碰撞時(shí)間極短），之后小球與鋼珠一起恰好在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).則下列說法正確的是（ ）
A. 小鋼珠撞擊前的瞬時(shí)速度可能是
B. 小鋼珠撞擊前的瞬時(shí)速度可能是
C. 撞擊后兩物體的瞬時(shí)速度大小是
D. 撞擊后兩物體的瞬時(shí)速度大小是
三、實(shí)驗(yàn)題
11. 學(xué)校物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。是傾斜軌道，是一光滑軌道，光電門1與光電門2固定在光滑軌道上，實(shí)驗(yàn)中使用的小球的質(zhì)量為，小球的質(zhì)量為，、兩球直徑相等。
（1）實(shí)驗(yàn)前需要將軌道調(diào)成水平，將小球從軌道上位置釋放，球通過光電門1、2的擋光時(shí)間分別為與，若，則需將軌道端調(diào)______（選填“高”或“低”）。
（2）將小球靜置于光滑軌道上的位置，將小球從位置釋放，先后連續(xù)通過光電門1的擋光時(shí)間分別為與，通過光電門2的擋光時(shí)間為。若、碰撞過程動(dòng)量守恒，則必須滿足的關(guān)系式為______。
（3）如果保持的直徑不變，逐漸增大的質(zhì)量，且、間的碰撞是彈性碰撞，則碰撞之前的擋光時(shí)間與碰撞之后的擋光時(shí)間的比值會(huì)逐漸趨近于某一定值，該定值為______。
12. 如圖甲，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源應(yīng)選用___________（只需填字母代號(hào)）
A．交流電源 B．直流電源
（2）需要測量的是___________，通過計(jì)算得到的是___________。（填寫代號(hào)）
A．重錘質(zhì)量 B．重力加速度
C．重錘下落的高度 D．與重錘下落高度對應(yīng)的瞬時(shí)速度
（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，其中打點(diǎn)時(shí)紙帶速度為零，A、、為圖中所標(biāo)相鄰的連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)，時(shí)間間隔為，重力加速度為。若從至點(diǎn)過程滿足關(guān)系式：___________ （用題中所給的物理量符號(hào)表示），則驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
四、解答題
13. 如圖所示，由兩水平面（虛線）所夾的區(qū)域內(nèi)，有水平向右的勻強(qiáng)電場，自該區(qū)域上方的A點(diǎn)，將質(zhì)量相等、帶等量異種電荷的小球、先后兩次以相同的初速度沿平行于電場的方向拋出。兩小球在重力的作用下都是從 B 點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開，已知 球在電場中做直線運(yùn)動(dòng)之后從M點(diǎn)離開電場，球從N點(diǎn)離開電場，且離開電場時(shí)速度方向恰好豎直向下。
（1）簡要分析說明小球、的電性；
（2）、球在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間是相等的，試簡要概括出“相等”理由；
（3）結(jié)合第（2）問的結(jié)論，求出M點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離xMB與N點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離xNB的比值。
14. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為30KW，質(zhì)量為2000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍．求：
（1）汽車在路面上能達(dá)到的最大速度；
（2）若汽車從靜止開始保持1m/s2 的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則這一過程能持續(xù)多長時(shí)間？
15. 游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來，我們把這種情況抽象為如圖1的模型：彎曲軌道下端與半徑為R的豎直圓軌道相接于B點(diǎn)，一質(zhì)量為m的小球從彎曲軌道上的A點(diǎn)無初速滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。A點(diǎn)距軌道下端高度為，不考慮摩擦等阻力。
（1）若h=3R，求小球通過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；
（2）若要使小球在圓軌道上的運(yùn)動(dòng)中不脫離圓軌道，求h需滿足的條件；
（3）若改變h的大小，小球通過最高點(diǎn)C時(shí)的動(dòng)能Ek也隨之發(fā)生變化，試通過計(jì)算在如圖2中作出Ek隨h的變化關(guān)系圖像（作在答題卡上）。

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