2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车-优题课

2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的"祝融号"火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。

（1）虽然火星大气稀薄，着陆组合体冲入火星大气层后，5千米 $/$ 秒级别的速度依然导致大气冲击和摩擦产生了巨大的振动和热量，足以熔化大部分金属。通过隔热装置和多种散热手段，着陆组合体的温度依然能保持常温。图甲为着陆组合体部分着陆流程的示意，则隔热装置应安装在　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 处。

（2）当着陆组合体的速度骤降到数百米 $/$ 秒，巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开。当速度降低到100米 $/$ 秒以内，降落伞"功成身退"，着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步减速。随着速度进一步降低，着陆组合体进入悬停避障状态。着陆组合体悬停时（如图乙所示），反冲火箭喷气的方向为　　。

（3）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做"恐怖9分钟"。这是因为火星距离地球太遥远 $(5.5 \times 10^{10}$ 米 $~ 4 \times 10^{11}$ 米），如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟？（电磁波在真空中传播速度为 $3 \times 10^{8}$ 米 $/$ 秒）

科目物理题型解答题难度中等

知识点：速度公式及其应用做功改变物体内能力作用的相互性

在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在 $4 s$ 内将质量为 $5 \times 10^{3} kg$ 的钢材沿竖直方向匀速提升了 $2 m$ ，而它的电动机做的功是 $2 \times 10^{5} J$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$ 求：

（1）钢材上升过程中的速度。

（2）起重机对钢材所做的有用功。

（3）起重机的机械效率。

利用图甲所示的电路测量未知电阻 $R_{x}$ 的阻值，阻值大约为 $5 Ω$ 。

$(])$ 请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于　　端（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 。

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在 $a$ 、 $b$ 之间和 $b$ 、 $c$ 之间，电压表均有示数；接在 $a$ 、 $c$ 之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是　　。

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻 $R_{x}$ 的 $I - U$ 图象，如图丙所示。由图象可得

$R_{x} =$ 　　 $Ω$ 。

（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻 $R_{x}$ 阻值的电路是　　。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面做　　运动，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小　　（选填“大于”“等于”或“小于” $)$ 拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：　　。

（3）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第 $7 s$ 时的摩擦力为　　 $N$ 。

如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。

（1）为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏使它们的中心大致在　　。

（2）当蜡烛位于图中的 $B$ 处时，移动光屏到 $D$ 处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为　　 $cm$ 。

（3）紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是　　（选填“完整”或“不完整” $)$ 的。

（4）当把蜡烛向右移动 $5 cm$ ，屏上的像变得模糊。要使像变清晰光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、　　（选填“放大”“等大”或“缩小” $)$ 的实像。

小明同学到钢铁厂参加社会实践活动，师傅教他加工零件，他很想知道这个质地均匀的零件是什么材料做成的，于是把它带回学校利用天平和量筒来测这个零件的密度。具体操作如下：

（1）把天平放在水平台上，并将游码移至标尺左端零刻度线处；调节天平横梁平衡，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$ 调节。

（2）用调节好的天平测零件的质量，天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则零件的质量为　　 $g$ ，用量筒测得零件的体积如图丙所示，由此可算得金属零件的密度为　　 $g / c m^{3}$ 。

（3）该零件磨损后，它的密度将　　（选填“变大”“变小“或“不变” $)$ 。