内容正文:
力学
1.港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁,全长为49.968km,中途经过三个人工岛,已经在去年通车。
(1)大桥采用群桩基础,桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成,每根桩的横截面积约为6m2,平均桩长50m,那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约______kg;
(2)灌注大桥桥墩前,先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础,是为了增大______,从而减小______;
(3)如图1甲所示为大桥效果图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,对大桥结构进行简化,可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了______(选填“杠杆”或“斜面”)的科学知识,为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当______(选填“增加”或“减小”)桥塔的高度;
(4)在建人工岛时,采用钢沉井基础,如图2所示是钢沉井的俯视图,它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井,钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处,经测算,这样的钢沉井自行滑入江中稳定后(钢沉井处于漂浮状态),水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩,下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来,使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有______个的被密封方形孔。(海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3)
2.阅读下列短文,回答问题。
为传承民族传统文化,银川市青少年宫“扎染艺术进校园”活动在银川市某中学多功能厅举行。如图甲所示,王老师为该校的师生们介绍了扎染艺术的历史渊源,并教给大家扎染的基本方法。小明了解到,若用“冷染”的方法,需将棉、丝织物扎缬浸泡在植物或工业染液中较长时间才能染色;若用“热染”的方法,需将织物放入染锅内沸煮一会即可快速染色。小明和同学们在王老师的指导下,利用电磁炉通过热染的方法,收获了属于自己的第一幅扎染作品,如图乙所示。
电磁炉是一种常用的灶具,尤其在一些火锅店里经常看到。其工作原理是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,使铁的部分电子定向移动,从而形成无数个小涡流(即电流),铁的电阻率较大(导体的温度、横截面积、长度相同),使锅底自身发热达到加热食品的目的,而使用铝锅效果却很差。如图丙所示是电磁炉的原理图,图丁是该电磁炉的铭牌。
请根据以上资料,回答下列问题:
(1)“热染”可使织物快速染色,从分子动理论的角度说明:_____;
(2)请从短文描述中找出蕴含的物理知识;[至少二条,知识点不能重复,第(1)问的实例不能使用:
举例:磁场使铁的部分电子定向移动,说明力能改变物体的运动状态;
①_____;
②_____;
(3)根据短文及所学物理知识猜想,铝锅放置在电磁炉上产生热量少的原因_____;
(4)使用电磁炉把盆中10℃水烧开(标准大气压下),水吸收的热量是多少焦耳_____?如果电磁炉在额定电压下6min把盆中水烧开,则电磁炉消耗多少电能_____?[盆中水的体积为2.5L,水的比热容是c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(5)电磁炉上面的面板的好坏是衡量电磁炉质量的主要指标之一,组成面板的材料有哪些要求?试举一例(要求写出材料特点及其作用)
示例:特点:绝缘性好;原因或作用:防止铁水壶或铁锅带电,带来安全隐患。
特点:_____;原因或作用 _____。
3.阅读短文,回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪声,其单丝纤维直径只有3~5μm,1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩,使送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。(如表是飞机的部分技术参数,燃油热值为4.6×107J/kg)
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
(1)若飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为 ___________m2;
(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中,不正确的是 ___________;
A.单丝纤维比头发细
B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好
D.导热能力相对较弱
(3)飞机水平匀速巡航时