12歲的華裔小女生馬天琪在美國火星探測車命名賽中奪冠，以“好奇心”命名探測車．“好奇號”火星探測器發(fā)射后經(jīng)8個多月的長途跋涉，于2012年8月6日成功降落在火星表面，展開為期兩年的火星探測任務(wù)．著陸時這輛火星車借助一個懸浮的“火箭動力太空起重機(jī)”完成降落，如圖所示，著陸過程可簡化為豎直向下的勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)火星表面速度剛好為零．若探測器從距火星表面高度h處開始減速，經(jīng)時間t安全著陸，組合體的質(zhì)量為m，提供的動力為F，火星的半徑為R，引力常量為G．求：
（1）火星表面的重力加速度．
（2）火星的平均密度．

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12月14日21時11分，嫦娥三號探測器成功實(shí)施著陸月球“虹灣”區(qū)．此次成功落月，標(biāo)志中國成為全世界第三個實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家．21時，嫦娥三號開始從距月面15公里處實(shí)施動力下降到月面4m處，速度逐漸減為零．懸停一段時間后關(guān)閉發(fā)動機(jī)，讓嫦娥三號自由下落到月面．為了減少落月時所受的沖擊力，嫦娥三號安裝了四條“彈性腿”．已知嫦娥三號的質(zhì)量約為4×10³kg，月球表面的重力加速度約為1.6m/s²，假設(shè)嫦娥三號觸月后重心勻減速下降，緩沖時間為0.4s，取

5

=2.2．試估算：
（1）嫦娥三號剛接觸月面時的速度大��；
（2）嫦娥三號緩沖時每條腿受到的月面支持力大�。�

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一、本題共12小題，每小題4分，滿分48分．

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

CD

BC

D

AC

BC

AD

AC

BD

AD

AD

C

C

二、非選擇題部分共9小題，滿分102分.其中13-14題為選做題，考生只能在13、14題中選擇一題作答. 15-21題為必做題，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

選做題

13．（11分）（適合選修3－3（含2－2）模塊的考生）

（1）(4分) BCDH

（2）（7分）解：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……………(2分)  帶入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，  ……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)

14．（11分）（適合選修3－4模塊的考生）

（1）（4分）AEFG

（2）（7分）解：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左�！�…………(2分)

必做題

15.（16分）（1）①天平   刻度尺   小木塊

②具體操作是：平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點(diǎn)距分布均勻的紙帶為止．

應(yīng)控制的實(shí)驗條件是：實(shí)驗中保持．

③       

（2）①（4分）作a-1/M圖，如圖 

②（1分）加速度、質(zhì)量

③（2分）AC

16．（12分）

（1）（4分）電路圖如圖，因為電源電動勢E = 1.5V，而電壓表量程為10V，讀數(shù)不明顯，所以不選電壓表。已知內(nèi)阻的電流表可測電壓，所以選用A₁或A₂測電壓，R₂的電阻約為20Ω，題中要求測多組數(shù)據(jù)，故采用分壓接法，電路圖如圖所示。

（2）（4分）實(shí)物連接如圖（略）

（3）（4分）因為

所以，得，

式中：I₁為A₁的讀數(shù)，I₂為A₂的讀數(shù)，r₁為A₁的內(nèi)阻，r₂為A₂的內(nèi)阻，L₀為金屬絲的長度，D為金屬絲的直徑。

17.（15分）解：以上結(jié)果是不正確的。因為地球赤道表面的物體隨地球作圓周運(yùn)動的向心力并不是物體所受的萬有引力，而是萬有引力與地面對物體支持力的合力�！�…………(3分)

正確解答如下：地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T，軌道半徑為R，所以線速度大小為：……………(4分)

(2)①可估算地球的質(zhì)量M，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T，由牛頓第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)時線速度的大小，由①知地球同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為，所以……………(4分)

【或：萬有引力提供向心力……………(1分)

對地面上的物體有：……………(1分)，所以得：……(2分)】

18.（16分）解：（1）由表中數(shù)據(jù)可以看出ab棒最終將勻速運(yùn)動，且勻速運(yùn)動速度為：   ①……………(2分)

金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：   ②……………(2分)

回路中感應(yīng)電流為：   ③……………(1分)

金屬棒受到的磁場力為：    ④……………(1分)

棒受力如圖所示，由平衡條件得：   ⑤……………(1分)

聯(lián)立①---⑤式并代入數(shù)據(jù)解得：  ⑥……………(2分)

(2)在0.6S內(nèi)金屬棒運(yùn)動的距離為： ⑦……………(1分)

設(shè)回路產(chǎn)生的總熱量為Q，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得，⑧…(2分)

在回路中產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以  ⑨……………(2分)

聯(lián)立⑦⑧⑨并代入數(shù)據(jù)解得：   ⑩……………(2分)

19.（15分）解：由O為AB連線的中點(diǎn), C、D是AB連線上的兩點(diǎn),其中知C、D關(guān)于O點(diǎn)對稱，則……………(2分)

設(shè)滑塊與水平板間的摩擦力大小為f，滑塊從C到D的過程，由動能定理：……(2分)且……(1分)  得: …………(1分)

(2)滑塊從O到D的過程，由動能定理：

……………(2分)    則……………(1分)

(3)對于小滑塊從C開始運(yùn)動到最終在O點(diǎn)停下的整個過程，由動能定理得：……………(2分)  而……………(2分)

得：……………(2分)

20.（17分）解：（1）F=(M+m)a …………（1分）

                μmg=ma  …………（1分）

                F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N …………（1分）

（2）小物體的加速度 

木板的加速度   

………（1分）    解得物體滑過木板所用時間

物體離開木板時的速度 

（3）若F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設(shè)F作用的最短時間為t₁，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V

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