【推荐1】阅读短文，回答问题：

中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”

随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。（设海水的密度ρ_水=1×10³kg/m³，ρ_铁=8×10³kg/m³）

（1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐 ___________，所受浮力 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力 ___________重力（填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将 ___________。
A．加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.静止
（3）“奋斗者号”的外壳用的是Ti62A钛合金，相对于普通钢而言，下列不属于这种材料特点的是 ___________。
A．硬度大
B.密度大
C.强度高
D.抗腐蚀性强
（4）若“奋斗者号”体积为50m³（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块铁块的体积为 ___________m³，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。

【推荐2】阅读短文，回答问题。

绝境重生的372潜艇

海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行时，如突遭“海中断崖”，会急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
中国海军372潜艇在一次战备巡逻中，遇上“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气；1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，潜艇“掉深”有所减缓，但依然继续；3分钟后，“掉深”终于停止，潜艇开始缓慢上升。372潜艇闯过鬼门关，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（取海水的密度为1×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所受的浮力突然 _____（选填“变大”或“变小”），潜艇会失去平衡而急剧下沉；
（2）潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的 _____倍；（1标准大气压取1×10⁵Pa）
（3）“向所有的水柜供气”的目的是 _____（选填“增大”或“减小”）潜艇自身的重力；
（4）2分钟后，潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，原因是潜艇具有 _____；
（5）某潜艇的质量为2.6×10³t，体积为3×10³m³，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入 _____m³的海水。

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半潜船

如图所示，半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶，所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示，工作时，先向船体水舱注满水，巨大的甲板下沉至海面以下；待超长超重设备被拖到甲板上固定好时，排出水舱中的水，甲板上浮，到达合适吃水线时，螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×10⁴ t，另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值，结构质量是半潜船船体材料的质量，空载质量是半潜船空载且水舱中无水时，船体材料质量和各船舶设备的总质量。（ρ_水取1.0×10³ kg/m³，g=10N/kg）
   

甲板均布载荷	20t/m2
质量比	80%
结构质量	2×104t

（1）制作半潜船甲板，应该选择密度较________的材料；水面航行时，使半潜船向前运动的动力的施力物体是________，航行过程中若所受力全部消失，则半潜船的运动状态是________；
（2）下列飞行器件中，其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是_________；
A．风筝            B．战斗机            C．火箭             D．孔明灯
（3）当半潜船依次处于图乙中三种情况时，从左到右船底受到海水的压强依次为p₁、p₂、p₃，其中最大压强是________。
（4）当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后，半潜船通过排水上浮，当甲板刚好浮至水面静止时，水舱中剩余3000 m³的水，则受损船舶的质量为_________t。要符合半潜船对均布载荷的设计要求，那么，受损船舶与甲板的接触面积至少为________m³。

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液态天然气（LNG）运输船

2023年12月，排水量为12万吨的国产液态天然气（LNG）运输船“峨眉号”成功下海，如图甲所示。LNG运输船建造难度极大，为了使天然气维持液态，货仓内温度必须控制在-163℃以下。如果使用一般的钢材料，船体结构会在超低温环境下冷裂，严重的话会产生巨大的爆炸。为了防止这种情况出现，就需要用到一种耐低温的材料-殷瓦钢。殷瓦钢是一种镍铁合金，密度约为8×10³kg/m³，热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度，同时还具有耐腐蚀、抗拉强度高等特点。殷瓦钢的焊接难度极大，一块殷瓦钢板材厚度只有0.7mm，相当于一张薄薄白纸的厚度，再加上焊接性能差，需要高超的焊接技术，才能避免在焊接过程中产生裂纹。
LNG运输船货仓内的温度极低，水蒸气在此温度下容易凝结成小冰晶，因此在往货仓内装载LNG前必须将空气全部置换出去。图乙为置换过程的简化结构图，常温下先打开C口，将置换气体从A管注入货仓底部，使空气从C口排尽。再关闭C口，将气态天然气从B管注入货仓上方，货仓中的置换气体将几乎全部从A管回到置换气体仓内，这样才能进行下一步的LNG灌装工作。为了稳定船身，LNG运输船还需配备辅助的水舱，灌装LNG前，空载的LNG运输船需向水舱内注入压载水，灌装LNG的过程中再匀速排出压载水。

（1）选择殷瓦钢作为LNG运输船的核心材料，主要是因为殷瓦钢材料具有___________的物理属性；
A．耐低温       B．耐腐蚀       C．导热性好
（2）结合下面密度表中的数据分析，表中___________（填气体名称）可以作为置换气体；
一些气体的密度（常温常压）

气体名称	天然气	空气	氖气	氦气	氩气
密度/kg/m3	0.7174	1.29	0.9	0.1347	1.784

（3）在对殷瓦钢焊接时，可认为钢材表面只有1cm²的面积在均匀受热，若焊机的电功率为1400W，在室温控制在25℃的环境下，为了不焊穿钢材（温度不能超过殷瓦钢的熔点1425℃），每次焊接的时间不能超过___________秒【殷瓦钢的比热容为500J/(kg·℃) ，不考虑焊接时的热量损失】；
（4）运输船“峨眉号”某次装载过程中，先往水舱内注入一定量的压载水，此时船身有的体积露出水面。再向运输船灌装LNG，当灌装了7.2万吨LNG后，运输船达到满载状态船身有的体积露出水面。则水舱内的压载水被排出了___________吨。

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半潜船

如图所示，半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶，所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示，工作时，先向船体水舱注满水，巨大的甲板下沉至海面以下；待超长超重设备被拖到甲板上固定好时，排出水舱中的水，甲板上浮，到达合适吃水线时，螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×10⁴ t，另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值，结构质量是半潜船船体材料的质量，空载质量是半潜船空载且水舱中无水时，船体材料质量和各船舶设备的总质量。（ρ_水取1.0×10³ kg/m³，g=10N/kg）
   

甲板均布载荷	20t/m2
质量比	80%
结构质量	2×104t

（1）制作半潜船甲板，应该选择密度较________的材料；水面航行时，使半潜船向前运动的动力的施力物体是________，航行过程中若所受力全部消失，则半潜船的运动状态是________；
（2）下列飞行器件中，其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是_________；
A．风筝            B．战斗机            C．火箭             D．孔明灯
（3）当半潜船依次处于图乙中三种情况时，从左到右船底受到海水的压强依次为p₁、p₂、p₃，其中最大压强是________。
（4）当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后，半潜船通过排水上浮，当甲板刚好浮至水面静止时，水舱中剩余3000 m³的水，则受损船舶的质量为_________t。要符合半潜船对均布载荷的设计要求，那么，受损船舶与甲板的接触面积至少为________m³。

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歼15舰载机
歼15（简称J15）是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机（如图）。我国第一艘国产航母山东号，排水量五万吨，满载排水量六万五千吨，可搭载至少三十四架固定翼舰载战斗机歼15。如表是歼15战斗机的部分技术参数。

空机质量	最大起飞质量
17.5t	32.5t
推重比	发动机最大巡航推力
0.4~0.9	2.5×105N

推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。（g=10N/kg）
(1)歼15拥有良好的大仰角升力特性，当它在大仰角加速上升或做较大幅度的瞬时滚转时，受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，它的机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了______，从而产生了较大的升力。
(2)下列关于歼15舰载机的相关描述中，不正确的是______。
A．歼15飞机应采用的最合适的材料是密度小，硬度大的合金材料
B．歼15飞机在空中对接加油时，与加油机要尽可能做到保持相对静止
C．歼15飞机起飞时，获得推力的施力物体是发动机
D．歼15飞机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
(3)当歼15飞机空机停在山东号航母甲板上时，与甲板的总接触面积为5000cm²，则飞机对甲板的压强为______Pa，若因执行任务，其中两架歼15机起飞以后，则航母将______（选填“上浮”或“下沉”）一些。
(4)若歼15飞机的翼载是500kg/m²，则机翼面积为______m²；强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值。在航母上的飞机拦阻索建造时，已知该材料的强度比是0.8，要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×10⁸Pa，那么使用的材料1cm²面积能承受的最大拉力为______N。
(5)该舰载机以720km/h速度匀速飞行时的推重比为0.5，则歼15飞机飞行1h克服阻力做功为______J，其发动机推力的功率为______kW（可以认为舰载机的总重为其最大起飞重力）。

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载人深潜器随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者”号载人深潜器成功潜入海底10909m，刷新了中国载人深潜的新纪录。
图甲是“奋斗者”号，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化（）。
（1）“奋斗者”号的外壳用的是钛合金，下列不属于这种材料特点的是______
A.耐腐蚀性强       B.密度大       C.抗压能力强       D.硬度大
（2）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从海面下10m下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强______ ，所受浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）当海水的压强为时，舱体表面面积受到的海水压力为______ N。
（3）若固体浮力材料质量为2400kg，体积为，固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力为______ N。
（4）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉部分压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变，压载铁的密度为，则下潜和上浮过程中所受阻力为______ N。
（5）在深海中当“奋斗者”号需要回到水面时，需要通过抛掉压载铁实现上浮，而不能像普通潜艇那样采用压缩空气从水舱中向外排水的方法实现上浮，其原因可能是______ 。

       

【推荐3】请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。

研究物理问题常用的方法

在学习物理过程中，我们不仅学习到了具体的物理知识，还接触到了许多物理研究方法，其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，这是用了控制变量法；在研究杠杆的平衡条件时，需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型，这是用了模型法；学习电流的概念时将电流与水流类比，这是用了类比法；耳熟能详的“曹冲称象”， 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同，从而通过称量石块的质量得出了大象的质量，这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量，都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小；通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在；根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱；在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等，都用到了转换法。
此外，很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时，我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的，这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理，利用电流表测电流时，我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析，写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理；( )
（2）如图所示的测量仪器中，将所测量的物理量转化为长度测量的是______。（选填选项前的字母，正确选项多于一个）
A. 停表 B. 弹簧测力计     C. 电压表
D. 电能表 E. 水银体温计

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中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”

随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。（设海水的密度ρ_水=1×10³kg/m³，ρ_铁=8×10³kg/m³）

（1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐 ___________，所受浮力 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力 ___________重力（填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将 ___________。
A．加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.静止
（3）“奋斗者号”的外壳用的是Ti62A钛合金，相对于普通钢而言，下列不属于这种材料特点的是 ___________。
A．硬度大
B.密度大
C.强度高
D.抗腐蚀性强
（4）若“奋斗者号”体积为50m³（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块铁块的体积为 ___________m³，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。