内容正文:
物理
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(二)航海科技
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考点概述:截至目前,中国在航海科技领域取得了一系列令人瞩目的成就,
包括但不限于以下几个方面:国产航母的研发与服役、极地科考、深海探
测技术、智能航运系统、造船技术、海洋观测网络等.这其中蕴含着许多
物理知识,也是中考物理的热点,常涉及的知识点有:运动与静止的相对
性、力与运动的关系、压强、浮力、功、功率、电磁原理等,需注意的是,
该类素材会涉及较多力学计算.
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角度1 电磁弹射技术
(1)“福建舰”舰载机采用电磁弹射辅助起飞方式.电磁弹射就是采用电
磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,在如图所示的实验中,能够说明
其工作原理的是( )
A B C D
√
福建舰:我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”.是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨,最大吃水深度13米,可搭载36架歼−15 舰载机.
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(3)电磁弹射需要强大的电力储能系统,能在6秒内提供2.4×108 J 的电能,
将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达_______W .
4×107
(2)电磁弹射技术的优势之一是电磁弹射的弹射力度可以根据舰载机的
类型不同进行调节,无论是轻型还是重型飞机,都能找到合适的弹射力
度.如果你是电磁弹射器的设计师,请写出一种可以改变弹射器弹射力度
的方法______________________________________.
可以通过改变电流的大小来改变弹射力度
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角度2 舰载机
(4)如图1所示,舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落.降落时,
飞机尾钩必须挂住甲板上的弹性阻拦索才能迅速停下来.关于舰载机,下
列说法正确的是( )
图1
A. 在升空的过程中,舰载机周围的大气压逐渐变大
B. 舰载机着舰时,阻拦索的拉力改变了它的运动状态
C. 舰载机对阻拦索的力与阻拦索对舰载机的力是一对平衡力
D. 舰载机在航母上着舰时,随着速度的减小,舰载机的惯性
逐渐减小
√
6
(5)舰载机飞行时,喷气发动机将内能转化为______能;舰载机的喷气
发动机向后喷射出高温燃气流,形成的白色气团______(选填“是”或“不
是”)分子的热运动.舰载机的轮子做得比较宽是通过______________的
方式来减小对航母甲板的压强,以此延长甲板的使用寿命.
机械
不是
增大受力面积
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(6)歼−15舰载机的部分参数如表.一架歼−15 空载静止在水平甲板时与甲
板的总接触面积为5 000 cm2,该歼−15对水平甲板的压强为_________Pa ;
巡航飞行1 000 km消耗航空煤油5 t,则歼−15 发动机的热机效率为______.
航空煤油热值 5.0×107 J/kg 空载质量 17.5 t
最大起飞质量 325 t 空载起飞距离 105 m
正常起飞推力 2.4×105 N 巡航动力 1×105 N
3.5×105
40%
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角度3 航行过程
(7)航母的舰体呈流线型就像现代跑车一样,目的是______________;航行
过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近,是因为流体流速越快压强越____.
减少水的阻力
小
(8)“福建舰”满载时所受浮力约为_______N ,舰底所受海水的最大压强
是_________Pa ;当“福建舰”从海上驶回长江港口,受到的浮力______
(选填“不变”“变大”或“变小”),航母要______(选填“下沉”或“上浮”)
一些.当一架我国自主设计制造的质量为3×104 kg的歼−15 舰载机飞离航
母时,航母此时排开水的体积变化了____取1.0×103 kg/m3,g
取10 N/kg)
8×108
1.3×105
不变
下沉
30
9
(9)若满载时“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍,
则当它以72 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h,受到的阻力为_______N ,
牵引力所做的功为__________J,牵引力的功率为_________W .
8×106
5.76×1011
1.6×108
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“奋斗者”号:2024年3月28日下午,中国“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”
号载人潜水器抵达三亚基地,圆满完成首次中国-印度尼西亚爪哇海沟联
合深潜科考航次任务.“奋斗者”号为我国探索海洋科学奥秘,保护和合理利
用海洋资源提供了强大支撑.
角度4 下潜过程
(10)“奋斗者”号在深海定位离不开声呐系统,声呐发出和接收的是
( )
A. 次声波 B. 超声波 C. 红外线 D. 电磁波
√
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(11)[多选]“奋斗者”号,通过改变压载铁的数量来实现浮沉.下列说
法正确的是( )
A. “奋斗者”号在下潜至10 909 m 的过程中承受海水的压强在逐渐增大
B. “奋斗者”号从海面开始下潜至刚好浸没过程中,所受浮力逐渐变大
C. “奋斗者”号在海面下加速下潜过程中,所受浮力在逐渐减小
D. “奋斗者”号在深海中抛卸压载铁上浮过程中,所受浮力小于总重
√
√
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(12)“奋斗者”号潜水器成功坐底马里亚纳海沟后,深度可达约
1.09×104 m,此时潜水器受到海水的压强约为__________Pa ,潜水器表面
上0.05 m2的面积上受到的海水压力为_________N ,该潜水器浸入海水的体
积为30 m3时,受到浮力的大小约为_______N.(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g
取10 N/kg)
1.09×108
5.45×106
3×105
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角度5 新材料
(13)高强度、高韧性、抗腐蚀的钛合金是最适合制造“奋斗者”号潜水仓
的材料,钛合金在巨大的水压下很难被压缩,说明分子间存在______
(选填“引力”或“斥力”);钛合金的密度为4.5 g/cm3 ,钛合金物件浸没在
海水中受到的重力是其浮力的____倍.潜水仓的某钢制零件用钛合金取代
后,总质量减小了17 kg ,这个零件的体积为___
,海水的密度取1.0×103 kg/m3)
斥力
4.5
5
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2所示,可以用60 A的电流连续放电8 h ,“奋斗者” 号工作时,需要的总能
量约为120 kW⋅h,则其电源的质量约为____kg ,为了对“奋斗者”号正常供
电,需要不少于_____节该蓄电池进行____联.(“比能量”是指电池单位
质量所输出的电能)
图2
(14)“奋斗者”号载人舱供电部分是由上百块单
体锂组成的深海锂电池,它能在万米海水压力下
稳定供电.单体锂蓄电池是一种全新高能量密度
固态锂电池,它的“比能量”约为25 kW⋅h/kg ,一
节单体锂蓄电池放电电压随时间的变化规律如图
4.8
167
串
15
$$