如图所示,我国的“奋斗者”号载人潜水器是目前人类下潜深度最大,也是国际上唯一能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。2020年11月10日,“奋斗者”号成功坐底马里亚纳海沟,下潜深度达10909米,前部的两个机械手从海底抓取了一块质量为8.4kg,体积为3dm3的深海岩石,固定在采样篮上带出了水面。问:
(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过___________ (选填“超声波”或“电磁波”)实现的;
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少?(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)___________
(3)带回的岩石密度是多少kg/m3___________ ?将它从海底匀速提升至水面,不计水的阻力,采样篮对它做的功是多少J?___________
(1)“奋斗者”号配备的水声通信系统可以在万米海底将文字、语音和图像实时传输给海面上的母船,这种信息传递是通过
(2)“奋斗者”坐底时受到的海水压强是多少?(海水密度近似为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)带回的岩石密度是多少kg/m3
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更新时间:2023-06-23 21:49:33
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解题方法
【推荐1】自行车是环保、便利的交通工具。下表是制造自行车的各种材料的技术指标。
(1)为了夜晚行驶安全,自行车安装了尾灯。当有汽车灯光照射到尾灯时可起到警示作用,其原理是光的______ ,自行车尾灯________ (选填“是”或“不是”)光源。
(2)一辆自行车的车架由铝合金材料制成,质量为7.25kg,该车架的体积是多大________ ?
(3)采用表中的一种材料制造上述自行车的车架,则该车车架的最小质量是多大________ ?
(4)若上述自行车车架由钛合金材料和表中另外一种材料制造而成,车架的质量为6.7kg,其中钛合金材料的体积为1.0×10-3m3,则另一种材料是什么材料________ ?
技术指标 材料 | 铬铝钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度/(kg·m-3) | 7.9×103 | 2.9×103 | 4.3×103 | 1.6×103 |
(2)一辆自行车的车架由铝合金材料制成,质量为7.25kg,该车架的体积是多大
(3)采用表中的一种材料制造上述自行车的车架,则该车车架的最小质量是多大
(4)若上述自行车车架由钛合金材料和表中另外一种材料制造而成,车架的质量为6.7kg,其中钛合金材料的体积为1.0×10-3m3,则另一种材料是什么材料
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】如图﹣1为储水式电热水器的内部结构,它利用加热管对水箱中的水进行加热,长时间使用后可能导致绝缘部分破损、使热水器中的外壳和水带电,从而造成触电事故,所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/18/52c1b6ad-1187-438a-a9ca-ba037aefc431.png?resizew=471)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/18/a1bcfe1b-07a1-435c-9766-50dbc406a860.png?resizew=129)
(1)考虑到用电安全,电热水器应使用___________ (选填“两孔”或“三孔”)插座,且进、出水管口都装有防电墙,其内部结构如图﹣2所示,与普通水管相比其中的水柱变得更细更长,而使水的电阻 ___________ ;
(2)若电热水器水箱容量为50L,额定功率1500W,则正常工作时,将水从20℃加热至50℃,至少需要多长时间___________ ?[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)若人体电阻为2kΩ,某种防电墙电阻为398kΩ,当如图﹣3所示地线失效时,防电墙与人体串联在电路中,根据串联电路特点和欧姆定律求出地线失效时通过人体的电流,根据欧姆定律求出人体两端的电压,与安全电压比较可知___________
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(1)考虑到用电安全,电热水器应使用
(2)若电热水器水箱容量为50L,额定功率1500W,则正常工作时,将水从20℃加热至50℃,至少需要多长时间
(3)若人体电阻为2kΩ,某种防电墙电阻为398kΩ,当如图﹣3所示地线失效时,防电墙与人体串联在电路中,根据串联电路特点和欧姆定律求出地线失效时通过人体的电流,根据欧姆定律求出人体两端的电压,与安全电压比较可知
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(0.4)
真题
解题方法
【推荐1】小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水的压强逐渐___________ ,力敏电阻R1的阻值变___________ ;
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)___________ 。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水的压强逐渐
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)
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综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】图1是小明设计的一种的油量表模拟装置示意图:轻质弹簧上端固定,下端与柱形木块相连,轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端,左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好。闭合S,向空油箱里缓慢加油,当P上滑至R2的中点B处时,由电压表改装的油量表刚好满偏表示油量达到设定值,在此过程中,弹簧弹力计F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示。随着油量消耗,油面下降,当线圈中电流I≥0.1A时,衔铁K被吸上,指示灯亮表示油量不足。已知:柱形木块底面积是100cm2,木块的密度是0.35g/cm3,电源电压U=6V,R2的总电阻为100Ω,长度为20cm,电压表量程为0~3V,油的密度ρ油=0.7g/cm3;弹簧始终处于弹性限度范围内,不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦,g=10N/kg。
(1)请用笔画线代替导线将指示灯L接入电路;( )
(2)当油量达到设定值时,电压表示数为3V,求电阻箱R1阻值;( )
(3)向空油箱内缓慢加油,当指示灯刚好不亮时,求木块浸在油中的深度h;( )
(4)为了提高油量的设定值,可以“适当”调______ (选填“大”或“小”)电阻箱R1的阻值;“适当”指的是R1可调节的范围不大,主要原因是:______ 。
(1)请用笔画线代替导线将指示灯L接入电路;
(2)当油量达到设定值时,电压表示数为3V,求电阻箱R1阻值;
(3)向空油箱内缓慢加油,当指示灯刚好不亮时,求木块浸在油中的深度h;
(4)为了提高油量的设定值,可以“适当”调
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(0.4)
【推荐3】小明学习了浮力后,利用一端封闭一端开口的圆柱筒、一小块金属制作了一个测质量的浮力秤。圆柱筒高20cm,筒横截面积S=100cm2,筒壁厚不计,他在筒底粘了厚为0.5cm的金属,浮力秤总质量为m0=300g。把浮力秤放在水中,如图甲所示。
(1)筒底粘金属的目的是什么?筒里没放物质时浮力秤受到的浮力是多少?
(2)筒里放入物质后,水面到浮力秤底的距离是5cm,则被测物质的质量是多少?
(3)如果用浮力秤来测量密度为0.5×103kg/m3粉状物质,最多能测多少g?此时筒底受到水的压强是多少?
(4)其实利用这个浮力秤也可以测液体密度,如乙图所示,筒内外液面到秤底距离分别是h1、h2,金属厚度h3,不用写过程,直接写出液体密度的表达式(用h1、h2、h3、m0、S、ρ水表示)。
(1)筒底粘金属的目的是什么?筒里没放物质时浮力秤受到的浮力是多少?
(2)筒里放入物质后,水面到浮力秤底的距离是5cm,则被测物质的质量是多少?
(3)如果用浮力秤来测量密度为0.5×103kg/m3粉状物质,最多能测多少g?此时筒底受到水的压强是多少?
(4)其实利用这个浮力秤也可以测液体密度,如乙图所示,筒内外液面到秤底距离分别是h1、h2,金属厚度h3,不用写过程,直接写出液体密度的表达式(用h1、h2、h3、m0、S、ρ水表示)。
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐1】如图所示的装置中,轻质杠杆AB在水平位置保持平衡,O为杠杆AB的支点,已知OA:OB=1:2,甲、乙两容器中均装有水,物体M浸没在乙容器的水中,且没有碰到容器底。已知:甲容器中活塞C(含杆AC)的质量m0=1kg,活塞C的横截面积S=800cm2,水深h1=50cm,h2=40cm。物体M的体积VM=1×10-3m3不计摩擦和绳重,g取10N/kg。则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/1/2948790527688704/2949531587166208/STEM/657f6575-9fe5-4e90-99a0-36ec66c7ed11.png?resizew=288)
(1)此时物体M受______ 个力作用,它所受浮力F浮为______ N;
(2)活塞C下表面受到的水的压强是______ Pa,轻质杠杆A端受到的推力方向是向______ (选:上/下),物体M的重力为______ N。
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(1)此时物体M受
(2)活塞C下表面受到的水的压强是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】某电热加湿器具有防干烧功能,可在水量不足时自动停止工作,其工作原理如图所示;水箱中的加热器具有高、低两挡功率调节功能,其内部电路(未画出)由开关S和阻值分别为121Ω和48.4Ω的电阻丝R1、R2组成。轻弹簧的下端固定在水箱底部,上端与一立方体浮块相连,浮块内有水平放置的磁铁。该加湿器为防干烧已设定:仅当浮块处于图中虚线位置时,固定在水箱侧壁处的磁控开关方能闭合而接通电路。
(1)当处于高功率挡时,加热器工作2.5min所产生的热量全部被1kg的水吸收后,水温升高了50℃。已知加热器处于低功率挡时的功率为400W,电压U=220V,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
①求加热器处于高功率挡时的功率;___________
②请画出加热器内部电路;___________
(2)当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时,浮块下表面距水箱底部的高度为20cm,弹簧对浮块的弹力大小为6N,浮块(含磁铁)的质量为0.4kg,g取10N/kg。
①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积;___________
②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为___________ m,理由是___________ 。
(1)当处于高功率挡时,加热器工作2.5min所产生的热量全部被1kg的水吸收后,水温升高了50℃。已知加热器处于低功率挡时的功率为400W,电压U=220V,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
①求加热器处于高功率挡时的功率;
②请画出加热器内部电路;
(2)当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时,浮块下表面距水箱底部的高度为20cm,弹簧对浮块的弹力大小为6N,浮块(含磁铁)的质量为0.4kg,g取10N/kg。
①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积;
②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为
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(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】科学兴趣小组的同学进行了一次课后实验,将轻质杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使其在水平位置平衡,然后两侧分别挂钩码和一块匀质条形磁体,每个钩码重0.5N,平衡时如图甲所示。
(1)设左侧钩码对杠杆的拉力为阻力,右侧磁体对杠杆的拉力为动力,则此杠杆为___________ (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,则匀质条形磁体材料的密度为___________ kg/m3;
(3)将(2)中磁体从水中取出擦干,将连接好的电磁铁放在条形磁体下方,闭合开关并调节滑动变阻器的滑片位置,使杠杆再次平衡(如图乙所示),则电路A端应与电源的___________ 极相连;
(4)若要杠杆在图丙的情况下平衡,以下措施可行的有___________ 。
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格
②将电源两极连线对调,保持(3)中变阻器滑片位置不变
③将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置
(1)设左侧钩码对杠杆的拉力为阻力,右侧磁体对杠杆的拉力为动力,则此杠杆为
(2)将右侧条形磁体完全浸没在大烧杯的水中(悬挂位置不变,磁体不接触容器),需将左侧钩码去掉一个并向右移动一格后,杠杆方可在水平位置再次平衡,则匀质条形磁体材料的密度为
(3)将(2)中磁体从水中取出擦干,将连接好的电磁铁放在条形磁体下方,闭合开关并调节滑动变阻器的滑片位置,使杠杆再次平衡(如图乙所示),则电路A端应与电源的
(4)若要杠杆在图丙的情况下平衡,以下措施可行的有
①断开开关后,只将条形磁体悬挂位置向右移动一格
②将电源两极连线对调,保持(3)中变阻器滑片位置不变
③将电源两极连线对调,适当改变(3)中变阻器滑片位置
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】如图是青岛胶州湾跨海大桥,大桥全长36km,成为世界最长跨海大桥.大桥拉近了黄岛开发区与青岛核心腹地的距离,改变胶州湾天堑阻隔实现“大青岛”发展规划.该大桥双向6车道,设计车速80km/h.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/16/2120175911583744/2120538661249024/STEM/c031636043a146f08f1d463f58a8aedf.png?resizew=260)
(1)作为青岛市民的小明,高兴之余突然想:如果自己骑自行车走完全程需要多长时间呢?小明测量出了自己自行车后轮的周长为180cm,在平直的公路上测出自行车后轮转50圈用时30s.请计算:小明如果骑车完成全程需要多少秒?____
(2)如果某汽车以72km/h的速度通过大桥,该汽车发动机的功率为60kW.该汽车发动机的能量利用率为25%,请计算该汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量?____ (汽油热值为4.5×107J/kg)
(3)请用物理学的术语解释,为什么要对通过公路桥梁的机动车的载重总质量和速度进行限制____ (分别答出一条即可).
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(1)作为青岛市民的小明,高兴之余突然想:如果自己骑自行车走完全程需要多长时间呢?小明测量出了自己自行车后轮的周长为180cm,在平直的公路上测出自行车后轮转50圈用时30s.请计算:小明如果骑车完成全程需要多少秒?
(2)如果某汽车以72km/h的速度通过大桥,该汽车发动机的功率为60kW.该汽车发动机的能量利用率为25%,请计算该汽车通过该大桥需要消耗汽油的质量?
(3)请用物理学的术语解释,为什么要对通过公路桥梁的机动车的载重总质量和速度进行限制
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【推荐2】我国继去年嫦娥五号成功登月之后,今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中,依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作,实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。
(1)探测器着陆火星时离地球约为
,根据相关报道,探测器着陆火星表面的9分钟过程中,它会“失去”地面指挥人员的控制,只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因;(提示:通讯信息是通过电磁波传递的,其速度为3×105km/s);( )
(2)已知祝融号火星车质量为240kg,它随探测器降落至距离火星表面100m时,先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功;( )
(3)自上个世纪60年代以来,人类对火星开展了40余次探测活动,成功的却不到一半,但人类探索太空的脚步并未停止,相信不远的将来,在火星上将会建立研究站进行长期考察。你认为在设计制定建立研究站计划时,需要考虑人类生存的问题有:______ (写出一点即可);
(4)如图为一幅网友自称来自月球车在月球上拍摄的照片,照片上呈现了类似地球上雨后“彩虹”光晕。很多网友问这是不是月球上的彩虹?请你作出判断并说明理由。______
天体 | 离地球距离 | 天体表面物体受到的重力 | 表面状况 | 大气压情况 |
火星 | 5.5×107km-4×108 km | 约为地球上的 | 岩石、高山、平原 | 只有地球大气压的 1%,大气中95%为二氧化碳 |
月球 | 3.6×105km-4×105 km | 约为地球上的 | 环形山、高地、平原 | 没有 |
(1)探测器着陆火星时离地球约为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4053471d062e87108e7540201957ca7f.png)
(2)已知祝融号火星车质量为240kg,它随探测器降落至距离火星表面100m时,先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功;
(3)自上个世纪60年代以来,人类对火星开展了40余次探测活动,成功的却不到一半,但人类探索太空的脚步并未停止,相信不远的将来,在火星上将会建立研究站进行长期考察。你认为在设计制定建立研究站计划时,需要考虑人类生存的问题有:
(4)如图为一幅网友自称来自月球车在月球上拍摄的照片,照片上呈现了类似地球上雨后“彩虹”光晕。很多网友问这是不是月球上的彩虹?请你作出判断并说明理由。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/23/2749395164348416/2749424559841280/STEM/129b2a1a-9b3a-4ef6-a8da-bb7a2b013b5d.png)
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较难
(0.4)
【推荐3】某快递公司正在进行货箱装车,现须将一重为800N的木箱沿着3米高的斜坡以0.5m/s的速度从A点匀速推到C点,整个过程中推力始终与支持面平行(如图甲),在此过程中,推力对木箱所做的功W与时间t的关系如图乙所示,不计空气阻力,则:
(1)装车时所用的斜面AB的长为___________ m。
(2)木箱从B到C的过程中所受推力F2为___________ N。
(3)木箱从A到B的过程中所受摩擦力为___________ N。
(4)木箱从A到B的过程中机械效率是多少?(写计算过程)( )
(1)装车时所用的斜面AB的长为
(2)木箱从B到C的过程中所受推力F2为
(3)木箱从A到B的过程中所受摩擦力为
(4)木箱从A到B的过程中机械效率是多少?(写计算过程)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/12/52b559bd-e165-4580-9172-2a147d9c1fed.png?resizew=495)
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