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综合 压轴题
1.短文阅读,回答问题:
汕头海湾隧道位于广东省汕头市汕头海湾大桥与礐石大桥之间汕头内海湾(如图甲所示),是国内最大直径越海盾构隧道,也是国内首条兼具城市道路与一级公路功能的水下盾构隧道。
汕头海湾隧道东线盾构机的外形以及正在挖掘隧道的过程如图乙所示,盾构机由中铁隧道局集团针对汕头海湾隧道的特殊地质条件“量身定制”。盾构刀盘直径15.01m,相当于五层楼高度,全长130m,总重4600t,总功率10800kW,掘进速度约20mm/min,有上万个零部件组成,海底隧道从海床以下13米深的地底由南向北穿越汕头海湾。2017年8月7日,该盾构机完成制造顺利下线,从完成设计到建成用时13个月。
2020年5月,海湾隧道东线盾构机顺利抵达北岸华侨公园内盾构接收井,完成最后一环管片安装,标志汕头海湾隧道东线率先全线贯通。隧道全长6680m,将于2021年实现通车(如图丙所示)。(海水密度取1×103kg/m3)
请思考并回答下列问题:
(1)海底隧道在海床以下13米深的地底处受到海水的压强为___________Pa。
(2)盾构机启用前,需通过大型起重机将其下降至海面以下,下降20m时,盾构机重力做功为 ___________J。盾构机挖掘隧道1小时,前进的距离是 ___________m,消耗的电能为 ___________kW•h。
(3)在龙湖实验中学读书的学生小明,通过查阅相关数据发现,他家距离学校15km,平时乘坐爸爸的汽车去学校需要30min,汽车的平均速度为 ___________km/h。如果海湾隧道通车,他从家里到学校的路程将缩短6km,平均速度能够提高10km/h,则隧道通车之后,他乘坐汽车从家里到学校的时间为 ___________min。
2.周末,小敏到乡下帮爷爷摘苹果,看见有些苹果以不同快慢、不同时间落下来。小敏对这些现象产生了浓厚的兴趣,提出了如下两个猜想:
猜想一:苹果的下落快慢与苹果的质量是否有关?
猜想二:苹果的下落时间与下落的高度是否有关?
于是他找来一些器材,在忽略空气阻力的情况下进行实验。
(1)小敏在探究“猜想一”时,应控制苹果下落高度不变,让苹果的______改变,比较苹果下落时间的长短;
(2)小敏在探究“猜想二”时,测量出同一个苹果在不同高度下落时所对应时间为t1,t2,t3,……,并绘出t-h图象如图所示。他发现这和函数的图像很相似。为了进一步确定t和h的函数关系,他应该利用以上数据做t和______之间的关系图像。
3.由相同材料制成的M、N两固态实心物体,M、N的质量分别为0.3kg、0.1kg;物体M的温度与其吸收的热量关系如题图甲所示(不考虑热量散失),则
(1)若物体N吸收的热量为2.64×103J(未发生物态变化),则它的温度升高了_______℃;
(2)物体M的比热容为_______ J/(kg·℃);
(3)请写出物体M在BC段温度不变的原因_______;
(4)图乙(a)为装有200mL水的量筒,将物体N放入该量筒后,如图乙(b)所示;若在图乙(a)中放入的物体为M(能浸没),请在图乙(c)中画出水面的位置_______。
4.北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车,是利用氢与氧发生化学反应产生电能,供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示,该类型汽车甲在平直公路上从A地出发,以90km/h的速度行驶1h到达B地,消耗0.8kg氢燃料,所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶,所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。(请写出计算推理过程)
(1)求此过程中产生的电能E电?
(2)燃油汽车乙也在该公路上从A地出发,以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同,汽油在气缸内完全燃烧,且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶,汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下:
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量?
②请判断乙车能否到达B地?
(3)如果动力系统改用汽油机,在某次油品调价中,90号汽油价格每吨降低125元,测算到零售价格每升降低0.09元。据此估算90号汽油的密度为多少?
5.如图所示,薄壁轻质柱形容器放在水平面上,容器内装有密度为的液体。
①若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积( )和容器对水平面的压力F( );
②将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量,并将数据记录在下表中;
小球
甲
乙
丙
(千克/米)
(米)
(帕)
200
200
200
(a)分析比较表中与的关系,可知:当小球浸没在同种液体