热点01 我国极地科考（热点专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

热点0 1 我国极地科考 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点事件速递 聚焦时事热点，明晰背景脉络 时讯01 雪龙2号领航四船，我国最大规模北极科考圆满收官 时讯02 奋斗者号 + 蛟龙号北极水下协同，攻克冰区深潜通信与导航难题 第二部分 热点信息解码 融合热点考点，明确备考方向 考向解码 考法预测 考向01 雪龙2号双向破冰 考向02 奋斗者号 / 蛟龙号深潜 考向03 雪龙 2 号冰区航行 第三部分 热点限时训练 活用热点素材，精练解题能力 热●点●事●件●速●递 时讯01 雪龙2号领航四船，我国最大规模北极科考圆满收官 2025年7月6日，雪龙2号从上海出发，领衔 “极地” 号、“深海一号”、“探索三号” 四船，开启我国第 15 次北冰洋考察。作为全球首艘艏艉双向破冰科考船（破冰厚度 1.5 米 + 0.2 米积雪），雪龙 2 号的核心任务是为无破冰能力的科考船开辟安全航道，并同步开展海冰、海洋生态、大气环境的多学科综合观测。 83天航程中，雪龙2号完成50个海洋综合调查站位、6个短期冰站与1个长期冰站作业，布放4套生态海底着陆器和27套冰基浮标，实现北冰洋从太平洋扇区到大西洋扇区的断面观测突破。它不仅保障了奋斗者号、蛟龙号的冰区深潜，还与 “极地” 号协同，在楚科奇海台、加拿大海盆开展同步观测，首次获取北极 “冰边缘区” 的多层次生态数据，揭示海冰消退对海洋生态的影响机制。9月26日，雪龙2号载100名科考队员返回上海，本次四船联动模式，大幅提升了我国北极科考的同步观测与综合保障能力。 时讯02 奋斗者号 + 蛟龙号北极水下协同，攻克冰区深潜通信与导航难题 2025年8月，在北极中央海盆海冰覆盖率超 80% 的海域，奋斗者号与蛟龙号实现我国首次极地双载人潜水器水下协同作业，攻克冰区深潜三大核心难题自然资源部。 冰区深潜的核心挑战在于：海冰屏蔽卫星信号，传统导航失效；冰层移动易挤压潜器、阻断上浮通道；低温易导致设备故障。本次协同中，两潜器依托国产声学组网系统，实现水下实时定位与数据互通 —— 奋斗者号深至 5277 米探测洋中脊地质，蛟龙号在中浅海开展生物与环境调查，分工互补、数据联动。协同作业当天，它们完成三项关键任务：精准互寻并互换科考标志物，验证水下导航精度；同步拍摄同一区域海底生态，获取立体观测数据；模拟应急救援，验证冰区双潜器互救能力。 这次协同不仅验证了国产潜器与母船的极地适配性，更标志着我国极地深潜从 “单点探测” 升级为 “立体组网”，为后续国际联合深渊科考、北极冰下资源与环境评估奠定技术基础。同时，科考团队采集的冷泉遗迹、贝类化石等样品，揭示北极地质历史时期甲烷运移痕迹，为气候研究提供新线索。 热●点●信●息●解●码 考向解码 考向01 雪龙2号双向破冰 雪龙2号双向破冰时，受力平衡是顺利破冰的关键。动力来自船体发动机提供的牵引力，通过螺旋桨推进转化为破冰动力，直接作用于冰面；冰的阻力分为挤压阻力和摩擦阻力，前者是冰面受船体挤压产生的弹性反作用力，后者是船体与冰面接触时的滑动摩擦力，阻力大小与破冰厚度、冰的硬度正相关。同时，船体受到海水的浮力，浮力与船体排开水的重力相等，破冰过程中浮力、船体重力、破冰动力与冰的阻力相互平衡，确保船体不沉且稳定破冰。 冰面与船体的固体压强计算，需结合破冰厚度和船体质量：固体压强p=F/S，其中压力F主要等于船体竖直方向的总重力（忽略破冰时的水平分力影响），受力面积S为船体与冰面的接触面积，结合具体破冰厚度可估算接触面积，代入船体质量算出重力后，即可得出船体对冰面的压强，以及冰面能承受的最大压强，判断破冰可行性。 考向02 奋斗者号 / 蛟龙号深潜 奋斗者号、蛟龙号深潜核心依赖液体压强规律，液体压强随深度增大而增大，遵循公式p=ρgh（ρ为海水密度，取1.03×10³kg/m³，g取9.8N/kg，h为下潜深度）。奋斗者号下潜5277米时，压强p=1.03×10³kg/m³×9.8N/kg×5277m≈5.33×10⁷Pa，相当于533个标准大气压。潜水器浮沉依赖二力平衡，通过压载水舱充水增加自身重力，使重力大于浮力实现下潜；排水减少重力，使重力小于浮力实现上浮，悬浮时重力与浮力大小相等、方向相反，达到二力平衡。 考向03 雪龙 2 号冰区航行 雪龙2号冰区航行中，运动的相对性十分明显：以浮冰为参照物，船体位置不断变化，故船体是运动的；以海面为参照物，船体相对海面的位置改变，同样是运动的，选取不同参照物，运动状态描述不同。船舰航行时，发动机提供的牵引力克服水的阻力和冰的阻力做功，功W=Fs（F为牵引力，s为航程），功率P=W/t（t为航行时间），结合具体航程和航行时间，可计算出牵引力做功和航行功率。 考法预测 1. 运动的相对性：结合雪龙2号冰区航行场景，给出浮冰、海面、船上工作人员三种参照物，让判断雪龙2号的运动状态。 2. 牵引力的功和功率计算：已知雪龙2号冰区航行的牵引力大小、航行路程和所用时间，要求计算牵引力做的功和航行的功率。 3. 雪龙2号双向破冰受力分析：结合破冰场景，让分析船体受到的动力、冰的阻力、浮力和重力的方向及作用效果，说明破冰时四力平衡的条件，判断船体能否稳定破冰。 4. 冰面/船体固体压强计算：已知雪龙2号的船体质量、破冰厚度及船体与冰面的接触面积，要求用p=F/S公式计算船体对冰面的固体压强，同时判断该压强是否超过冰面最大承受压强（给出冰面最大压强数值）。 5. 液体压强及计算：结合奋斗者号下潜场景，说明液体压强随深度变化的规律，已知海水密度，要求用p=ρgh公式计算奋斗者号下潜5277米时受到的海水压强。 6. 潜水器浮沉条件：结合奋斗者号/蛟龙号的下潜、上浮、悬浮场景，说明压载水舱充排水的作用，分析不同状态下潜水器的重力与浮力关系，结合二力平衡原理解释其浮沉的原因。 热●点●限●时●训●练 （45分钟限时练） 一、单选题 1．近年来随着“神舟上天，蛟龙下海”，中华民族“上天入海”的梦想得以实现。下列有关说法正确的是（    ） A．“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．“天和”核心舱升入太空后，与地面通过超声波联系 C．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放的能量 D．“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳，利用了其导电性好 【答案】A 【详解】A．从能量转化可以看出“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A正确； B．“天和”核心舱升入太空后，太空中是真空环境，声音无法传播，与地面通过电磁波联系，故B错误； C．“国和一号”核电机组发电，是利用可控的核裂变释放能量，故C错误； D．“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳，利用其强度大的特点，故D错误。 故选A。 2．“雪龙”号极地考察破冰船停靠山东青岛，中国第40次南极考察圆满结束，关于该新闻电视信号的发射和接收，说法正确的是（    ） A．摄像机把图像和声音信号转换为电信号 B．话筒将声信号转换成电信号 C．显示器将声信号还原成声音 D．扬声器将电信号还原成图像 【答案】B 【详解】A．摄像机的主要作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号，而声音信号的转换是由话筒完成的，并不是摄像机把图像和声音信号都转换为电信号，故A错误； B．话筒是一种声电转换装置，它的工作原理是当声音作用于话筒的振膜时，振膜会随着声音的变化而振动，从而带动与之相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将声信号转换成电信号，故B正确； C．显示器的作用是将电信号还原成图像，而不是将声信号还原成声音，将声信号还原成声音的是扬声器，故C错误； D．扬声器是把电信号转换成声音信号的一种装置，当变化的电流通过扬声器的线圈时，线圈会在磁场中受到力的作用而振动，从而带动纸盆振动发出声音，而不是将电信号还原成图像，故D错误。 故选B。 3．如图所示，从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃，下列说法正确的是（　　） A．7103救生艇未入水前会受到空气浮力 B．蛟龙号浸没在水中下潜时受到的浮力越来越大 C．深海勇士号匀速下潜的过程中机械能不变 D．奋斗者号圆柱形船身是为了减小水的压强 【答案】A 【详解】A．7103救生艇未入水前是浸在空气中的，所以受到空气的浮力，故A正确； B．蛟龙号浸没在水中下潜时，根据，排开水的体积和水的密度不变，所以浮力不变，故B错误； C．深海勇士号匀速下潜的过程，质量不变，速度不变，但高度在降低，所以动能不变，重力势能减小，故深渊勇士号的机械能减小，故C错误； D．根据，奋斗者号在液体中受到压强与液体的密度和深度有关，与形状无关，故D错误。 故选A。 4．我国潜水器“奋斗者”号已突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响人员的生命安全。如图所示，可通过对水通电发生化学反应制备氧气。下列过程中与电解水时能量转化相同的是（　　） A．给手机充电 B．使用动圈式扬声器播放音乐 C．电磁起重机吊起废铁 D．利用水果电池使二极管发光 【答案】A 【详解】A．电解水时能量转化过程为将电能转化为化学能，给手机充电时，也是将电能转化为化学能，故A符合题意； B． 使用动圈式扬声器播放音乐时，利用通电线圈在磁场中受到力的作用使得纸盆振动发声，将电能转化为机械能，与电解水时能量转化不同，故B不符合题意； C．电磁起重机吊起废铁，利用电流的磁效应工作，将电能转化为磁能，与电解水时能量转化不同，故C不符合题意； D．利用水果电池使二极管发光时，将化学能转化为电能，与电解水时能量转化相反，故D不符合题意。 故选A。 二、多选题 5．近年来，我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就，实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析正确的是（   ） A．如图-1，中国空间站与地面控制中心的通信，是通过超声波实现的 B．如图-2，国产C919大型客机起飞爬升过程中，重力势能增加 C．如图-3，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受海水的压强越大 D．如图-4，“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰，说明力可以使物体发生形变 【答案】BCD 【详解】A．中国空间站与地面控制中心的通信是通过电磁波实现的，而不是超声波。因为太空是真空环境，超声波无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足空间站与地面之间的高速数据传输需求，故A错误； B．重力势能的大小与物体的质量和高度有关。国产C919大型客机起飞爬升过程中，质量不变，高度不断增加，所以重力势能增加，故B正确； C．根据液体压强公式p=ρgh，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，h越大，所受海水的压强越大，故C正确； D．“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰，是因为破冰船向船艉压载水仓注水，使船艏翘起，向前航行压上冰面，利用船体自身重力压碎冰层，这说明力可以使物体发生形变，故D正确。 故选BCD。 6．2024年11月“雪龙2号”执行了中国第41次南极考察任务。“雪龙2号”船长约122.5m，船宽约22m。破冰区域的平均冰厚1.5m。已知。下列说法正确的是（    ） A．在秦岭站开展卸货作业前后，船底所受液体压强不变 B．由密度小的海域驶向密度大的海域，破冰船所受浮力不变 C．在秦岭站开展卸货作业前后，破冰船排开液体的质量不变 D．破冰船的船首设计有特殊的倾斜角度，称为“冰刀”，“冰刀”是减小受力面积增大压强 【答案】BD 【详解】A．当在秦岭站开展卸货作业时，船的重力减小。因为船始终处于漂浮状态，根据物体漂浮时浮力等于重力，可知船受到的浮力减小。 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，浮力减小，液体密度不变，那么船排开液体的体积V排减小，船会上浮一些，船底所处的深度h减小。再根据液体压强公式p=ρ液gh，液体密度ρ液不变，深度h减小，所以船底所受液体压强减小，故A错误； B．破冰船在不同海域航行时始终处于漂浮状态，根据物体漂浮的条件F浮=G，破冰船的重力G不变，所以它所受的浮力F浮也不变，故B正确； C．在秦岭站开展卸货作业前后，船的重力减小。因为船始终漂浮，浮力等于重力，所以船受到的浮力减小。 根据阿基米德原理F浮=G排，浮力减小，则排开液体的重力减小，根据，排开液体的质量也减小，故C错误； D．破冰船的船首设计有特殊的倾斜角度，称为“冰刀”，“冰刀”的设计是通过减小受力面积，根据压强公式，受力面积S减小，压强p增大，从而更容易破冰，故D正确。   故选BD。 三、填空题 7．“雪龙”号在科学考察活动中经过某海洋区域时，用声呐从海面竖直向4500m海底发射超声波，若超声波在海水中的传播速度为1500m/s，超声波到达海底所用的时间为 s；此过程利用了超声波能传递 。 【答案】 3 信息 【详解】[1]由得，超声波到达海底所用的时间为 [2]声音可以传递信息和能量，此过程利用了超声波能传递信息。 8．如图所示，2023年11月1日，中国第四十次南极考察从上海启航，计划于2024年4月返回。本次考察的最大亮点，是要建设我国第五个科考站——位于罗斯海沿岸区域的新科考站。考察队员乘坐的雪龙二号考察船由内河驶向海洋的过程中，考察船受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）考察船的总重力，当考察船在海洋中行驶，吃水深度由7米变为6.8米时，船底受到海水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 等于 变小 【详解】[1]考察队员乘坐的雪龙二号考察船由内河驶向海洋的过程中，考察船都处于漂浮状态，由沉浮条件可知，考察船受到的浮力始终等于考察船的总重力。 [2]当考察船在海洋中行驶，吃水深度由7米变为6.8米时，吃水深度减小，海水的密度不变，由得，船底受到海水的压强将变小。 四、计算题 9．2025年7月22日，“奋斗者”号载人潜水器在完成北冰洋深潜科考任务后返回三亚。在此次科考中，“奋斗者”号与“蛟龙”号载人潜水器实现水下联合作业，创新了我国双载人潜水器水下协同作业模式。如图所示为“奋斗者”号在海底探索时的情景。“奋斗者”号可使用超声波在海底定位，在一次任务中“奋斗者”号停止下潜并向海底发射一束超声波，在经过6s后收到反射回来的信号。之后“奋斗者”号以 20m/s的速度匀速下潜直至海底。已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。求： (1)“奋斗者”号发射的超声波频率20000Hz；请再列举一个你知道的有关超声波应用的实例： 。 (2)“奋斗者”号发射超声波时距离海底有多远 ？ (3)“奋斗者”号需要多长时间才能潜到海底 ？ （写出必要的文字说明、表达式及最后结果） 【答案】(1)超声波清洗眼镜 (2)4500m (3)225s 【详解】（1）超声波是指频率高于20000Hz的声波。由于其方向性好、穿透能力强等特点，在生产、生活和医疗等方面有广泛应用。例如，医学上利用超声波进行诊断的“B超”；工业上利用超声波进行清洗和焊接；军事上利用声呐进行水下探测等。 （2）根据题意，超声波从发射到接收到反射信号的总时间为，声音在海水中的传播速度为。超声波从“奋斗者”号传播到海底所需的时间为 “奋斗者”号发射超声波时距离海底的距离为 （3）“奋斗者”号匀速下潜的速度为。“奋斗者”号潜到海底所需的时间为 10．如图是我国自主建造的第一艘极地破冰船一“雪龙2号”，该船满载时总质量为14000t，破薄冰时，该船直接将冰撞碎；破厚冰时，船首会压上冰面，利用巨大的压强将冰面压碎，某次航行中，“雪龙2号”满载行驶，求：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (1)“雪龙2号”满载不破冰时，排开海水的体积？ (2)若破薄冰时，“雪龙2号”以的速度匀速前进，所受的阻力为满载时总重力的0.15倍，破冰船推进功率多大？ (3)若破厚冰时，船首压在冰面上的面积是3.5m2，破冰船排开海水体积比不破冰时减少了，此时船对冰面的压强是多大？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）“雪龙2号”满载时处于漂浮状态，不破冰时所受浮力 根据阿基米德原理可知排开水的体积 （2）破薄冰时，“雪龙2号”以 的速度匀速前进，所受的阻力为船重的0.15倍，即 破冰船推进功率 （3）破厚冰时，船首压在冰面上的面积是，破冰船排开海水体积比不破冰时减少了，根据阿基米德原理可知破冰船受到的浮力减小，则此时船对冰面的压力等于浮力的变化量，所以此时船对冰面的压强 11．“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船满载时的总质量是，在普通海域最大航速为；在1m厚冰层海域破冰最大航速为。（）请你计算： (1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶1200m需要多长时间？ (2)雪龙”号满载时船所受的浮力？ (3)某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的倍，破冰船对冰面的压强是多大？ 【答案】(1)1200s (2) (3) 【详解】（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域破冰最大航速为 由可得，“雪龙”号需要的时间为 （2）破冰船满载时的总重力为 因为船始终漂浮，所以 （3）冰面受到的压力为 船对冰面的压强为 12．“雪龙”号是我国最大的极地考察船，排水量约，吃水深度可达，动力系统中，主机功率。取，，求： (1)“雪龙”号满载时受到的浮力； (2)水面下5m深处船壁受到海水的压强； (3)如图所示，执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行，假如船以的速度做匀速直线运动，主机能提供多大的动力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由阿基米德原理可知，“雪龙”号满载时受到的浮力 （2）水面下5m深处船壁受到海水的压强 （3）“雪龙”号做匀速直线运动的速度为 由和得 则“雪龙”号主机提供的动力 13．2023年7月12日，中国第13次北冰洋科学考察队搭乘雪龙2号破冰船（如图所示）从上海出发，执行科学考察任务。已知该船的排水量为15450t，，，g取10N/kg，求： (1)满载时，破冰船在江水中所受的浮力； (2)满载的破冰船从长江驶入东海时排开海水的体积变化量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）满载时，破冰船在江水中所受的浮力等于它排开江水的重力 （2）破冰船排开江水的体积 破冰船漂浮在水面上，受到的浮力等于重力；满载的破冰船从长江驶入东海时重力不变，受到的浮力不变，破冰船排开海水的体积 满载的破冰船从长江驶入东海时排开海水的体积变化量 14．2025年3月28日，“雪龙2”号到达罗斯海预定作业站位，如图甲所示。来自中国、美国、英国等9个国家的91名考察人员围绕“黑暗季节”生态系统过程和碳埋藏等问题，开展为期约1个月的考察。该船在某海域进行科考活动时，用超声测位仪向海底垂直发射声波，如图乙所示。经过1.2s后收到回声，声波在海水中的传播速度是1500m/s，求此过程中： (1)声波传播的距离； (2)发射点到海底的距离。 【答案】(1)1800m (2)900m 【详解】（1）声波传播的距离s = vt = 1500m/s × 1.2s = 1800m （2）发射点到海底的距离 五、科普阅读题 15．请阅读《潜海追梦》并回答问题。 潜海追梦 我国自20世纪90年代开始研制载人潜水器，目前我国的载人深潜技术已经达到世界领先水平。“蛟龙”号载人潜水器实现了我国大深度载人潜水器从无到有的突破，如图甲所示。“深海勇士”号载人潜水器实现了我国载人深潜技术自主可控，如图乙所示。“奋斗者”号载人潜水器实现了我国载人潜水器全海深的作业能力，如图丙所示。 2012年6月，“蛟龙”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟创造了下潜7062m的国载人深潜纪录，这也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。 2017年9-10月，“深海勇士”号载人潜水器在南海完成全部海上试验任务，实现了国深海装备由集成创新向自主创新的历史性跨越。 2020年11月，“奋斗者”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909m，再创我国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号的外壳坚固，采用的是我国自主研发的Ti62A钛合金新材料，该材料韧性好强度大，它比“蛟龙”号更抗压，实现了下潜更大的深度。潜水器下潜前水仓注水并挂好压载铁，下潜过程中其体积保持不变。到达指定深度后，通过适时抛掉一定数量的压载铁并利用相关技术，实现悬停。完成工作后，抛掉适量压载铁，实现上浮。 2021年，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。2022年，“深海勇士”号载人潜水器和“奋斗者”号载人潜水器成功开展水下联合作业，初步形成两台载人潜水器联合作业规程。未来，我国的载人潜水器将在深海和深渊科学研究、海洋资源调查、应急救捞等工作中发挥更大作用。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)钛合金Ti62A材料的优点是 ； (2)若海水的密度均匀，“深海勇士”号载人潜水器在水面下下潜的过程中，所受海水的压强逐渐 ，所受浮力 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”） (3)“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜到最深处时所承受的海水对它的压强约为 Pa。（海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】(1)韧性好、强度大、抗压能力强 (2) 变大 不变 (3) 【详解】（1）“奋斗者”号的外壳坚固，采用的是我国自主研发的Ti62A钛合金新材料，该材料韧性好强度大，它比“蛟龙”号更抗压，实现了下潜更大的深度。所以钛合金Ti62A材料的优点是韧性好强度大，抗压能力强。 （2）[1][2]若海水的密度均匀，“深海勇士”号载人潜水器在水面下下潜的过程中，海水的密度不变，深度增加，根据，所受海水的压强逐渐变大；排开海水的体积不变，根据，所受浮力不变。 （3）“奋斗者”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909m，根据，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜到最深处时所承受的海水对它的压强约为 16．阅读材料，回答下列问题； 大国重器——破冰船 如图甲所示是我国自主建造的“雪龙2”号极地考察船。它是全球第一艘具有船艄、船艉双向航行技术的极地科考破冰船。全船防冻化设计、智能船体设计，智能航行。小组同学由此激发了探究的欲望，进行了如下实践活动。 (1)了解破冰船 ①破冰船的破冰方式：“雪龙2号”船首下部的破冰艄柱设计成有一定倾角的楔形，不但通过减小受力面积来增大对冰面的 ，实现破冰，而且便于爬上较厚冰层，利用船首重压对冰面进行破坏；电动机工作时把电能转化为 能，带动船尾的四叶螺旋桨使其高速旋转，掏空冰脊的底部，使更厚冰层塌陷。 ②破冰动力系统：目前雪龙系列正致力于建造出核动力破冰船，通过 （填“核裂变”或“核聚变”）释放大量能量从而保障更长时间的航行和进行更强劲的破冰工作。 (2)设计控制电路设计高压报警系统 ①设计压力提示器；小组同学用0~0.6A量程的电流表或0~3V的电压表做压力提示器。设计了如图乙所示装置，其构造有载盘台（质量忽略不计）、压力传感器R（电阻值随压力的变化如图丙所示），其中电源电压为3V，R₀的电阻值为40。请分析他们最终选择的是图丁中的提示器 （填“1”或“2”）来显示压力数值，实验中不能用另一提示器的依据是 。 ②设计高压报警系统如图戊所示，小组同学在控制电路中加入电磁铁，调节装置，当压力数值超过电表最大刻度的时，电铃响，实现自动控制报警。 ③优化高压报警系统若要提高报警器的灵敏度，当压力更小时，就触发电铃报警，你提出的改进建议是： 。（只要写出一种） 【答案】(1) 压强 机械能 核裂变 (2) 1 当压力较小时，电路中电流过小，电流表指针偏转角度过小，无法准确显示压力数值。 减小R0​的阻值或增大电源电压 【详解】（1）[1]雪龙2号船首下部的破冰艄柱设计成有一定倾角的楔形，通过减小受力面积来增大对冰面的压强，从而实现破冰。 [2]电动机工作时，消耗电能，获得机械能，是把电能转化为机械能，带动船尾的四叶螺旋桨使其高速旋转，掏空冰脊的底部，使更厚冰层塌陷。 [3]目前人类可控的核能利用方式是核裂变，核聚变目前还无法实现可控利用。 雪龙系列正致力于建造出核动力破冰船，是通过核裂变释放大量能量，从而保障更长时间的航行和进行更强劲的破冰工作。 （2）[1][2]已知电源电压U=3V，R0的电阻值为40Ω。 对于提示器1（电压表）： 根据串联电路分压原理UR:UR0=R:R0（UR为压力传感器R两端电压，U R0为R0两端电压），且U=UR+UR0。 当压力增大时，由图丙可知R减小，UR0减小，U R 增大，电压表示数能随压力变化而变化，且电压表量程为0～3V，在电源电压范围内，可以正常显示压力数值。 对于提示器2（电流表）： 根据串联电路电阻特点R总=R+R0 ，由可知，当R=0时，电路中电流。 而电流表量程为0～0.6A，虽然0.075A<0.6A，但由图丙可知，压力传感器R的阻值变化范围较大，当R较大时，电路中电流I会很小，电流表指针偏转角度过小，无法准确显示压力数值。 所以他们最终选择的是图丁中的提示器1来显示压力数值，实验中不能用另一提示器（提示器2）的依据是当压力较小时，电路中电流过小，电流表指针偏转角度过小，无法准确显示压力数值。 [3]本题中已给出当压力数值超过电表最大刻度的32时，电铃响，实现自动控制报警，此部分主要结合前文对提示器的分析，若用电压表作为提示器，当电压表示数超过时，电铃响；若用电流表，由于前面分析其不适合用于此系统，所以这里主要考虑电压表提示器情况。 改进建议：减小R0的阻值：根据串联电路分压原理，当压力较小时，R较大，减小R0​的阻值，在R变化相同的情况下，UR的变化会更明显，即压力稍有变化，电压表示数变化就会更显著，从而当压力更小时，就能使电压表示数达到报警阈值，触发电铃报警，提高报警器的灵敏度。 增大电源电压：由可知，增大电源电压U，在R和R0​不变的情况下，UR​会增大，压力稍有变化，UR​的变化量也会增大，同样能使电压表示数更快达到报警阈值，提高报警器的灵敏度。 六、综合题 17．“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船。 (1)“雪龙2号”在极地附近航行时，船只的螺旋桨旋转将水向后推出，同时船只向前航行，这说明了力的作用是 ；若其排开水的质量为1.2×104t，则此时受到的浮力为 N。 (2)船头下方有一个特殊的凸起，在破冰时能（　　） A．增大对冰面的压力 B．减小对冰面的压力 C．增大对冰面的压强 D．减小对冰面的压强 【答案】(1) 相互的 (2)C 【详解】（1）[1]螺旋桨旋转将水向后推，说明桨对水有力的作用；同时船只向前航行，可知水对船有反作用力；因此说明物体间力的作用是相互的。 [2]根据阿基米德原理可知，浮力等于排开水的重力。所以船受到的浮力为 （2）破冰船船头下方设计凸起，是为了破冰时减小与冰的接触面积，在压力一定时增大对冰面的压强，便于压碎冰层。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 18．2024年4月16日执行第40次南极考察的“雪龙兄弟”行程8万里，凯旋归来。 (1)南极冰川是否具有内能? 。 (2)因为全球气温升高，引起冰川 成水；企鹅在海水中，用蹼向后划水时企鹅前进，这说明物体间力的作用是 的。 (3)气象保障员每天定时记录气温，这些信息通过 传回研究所，能有效提高气象预报准确度。 (4)“雪龙兄弟”推开浮冰，为其他船只破冰引航，说明力能改变物体的 。 【答案】(1)有 (2) 熔化 相互 (3)电磁波 (4)运动状态 【详解】（1）一切物体在任何情况下都有内能，南极冰川虽然温度极低，但仍具有内能。 （2）[1]全球气温升高，冰川吸收热量，会由固态熔化为液态水。 [2]企鹅用蹼向后划水时，水会给企鹅一个向前的反作用力，使企鹅前进，说明物体间力的作用是相互的。 （3）在南极地区，气象保障员记录的气温等信息通常通过电磁波传回研究所，电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能实现远距离信息传输。 （4）“雪龙兄弟”推开浮冰，使浮冰由静止变为运动，改变了浮冰的运动状态，说明力能改变物体的运动状态。 19．2024年3月28日，“奋斗者”号深海载人潜水器圆满完成首次万米海试（如图甲所示）。从第一台自主设计的载人潜水器“蛟龙”号，到深海载人潜水器“深海勇士”号，再到在马里亚纳海沟10909米深度成功坐底的第一台万米级载人潜水器“奋斗者”号，中国深海探索的队伍日益壮大。明珠少科院的同学们对潜水器非常感兴趣，通过物理学习初步认识了潜水艇是通过改变自身重力改变浮沉状态的（如图乙所示）。同学们利用身边的器材自制一个潜水艇模型如图丙所示（铁丝、塞子、细管、胶管的体积和重力以及管内空气重力均忽略不计，试管为玻璃材质且有一定厚度，已知，g取10N/kg）。 (1)请在图乙中画出潜水艇所受浮力的示意图 （O为重心）； (2)如图丙，通过注射器向试管内打气或向外抽气来实现试管浮动。若要使试管上浮，应该进行的操作是 ； (3)试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，试管恰好有三分之二的体积浸入水面以下，此时，试管内水的质量为 g。（本来，抽出100cm3的空气，试管可以在槽中水面下任何深度静止，则试管排开液体所受重力为 N； (4)根据上述测量可知，试管的玻璃密度为 kg/m3。 【答案】(1) (2)通过注射器向试管内打气 (3) 100 3 (4)2.5×103 【详解】（1）浮力的方向竖直向上，且作用点在物体的重心，作图如下图所示： （2）潜水艇是通过改变自身重力改变浮沉状态的，若要使试管上浮，应减小自身重力，注射器应向试管内打气，将水排出。 （3）[1]试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，水的体积为 管内水的质量为 [2]设玻璃管的质量为m，试管的总体积为V，则可得      带入数据为 ------① 抽出100cm3的空气，试管可以在槽中水面下任何深度静止，此时试管内水的体积为 管内水的质量为 试管完全浸没，则可得     带入数据为-------② 联立①②解得，m=100g，试管在槽中面下悬浮，处于平衡状态，则受到的浮力为 根据阿基米德原理可知，试管排开液体所受重力为 （4）根据上述分析可知，玻璃管的质量为100g，玻璃管的体积为 试管的玻璃密度为 20．我国哈尔滨工程大学团队研发的深海水声定位系统，它能为深潜数千米的“蛟龙”号、“深海勇士”号以及直下万米的“奋斗者”号装上精准的“眼睛”，可在复杂的水下环境中，将目标精准定位在1米以内，让深海探测从模糊变得清晰。让“大海捞针”不再是幻想。不仅如此，该团队还瞄准“透明海洋”建设，在国际上首先研制出具有全双工通信能力和组网能力的水声通信机，让水声通信从“对讲机”时代步入“电话机”时代。实现水声通信网络与固定海底通信网络的相互补充，大幅提升“海洋感知网”的观测与探测能力，在我国海洋强国建设进程中发挥着极为关键的作用。 使用说明书 （1）实验装置如图3所示，甲、乙是声信号采集器； （2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接收； （3）液晶屏显示甲、乙接收到信号的时间差，单位为毫秒 （1毫秒=0.001秒）。 图4 (1)我国是水声通信技术的重要研究和应用国家之一，该技术常用超声波在水下传输，它的特点是振动 （选填“频率高”或“振幅大”）； (2)水声定位技术广泛应用于海洋探测领域，为测绘某直线航道上一段500米长的海底地形图，测量船每隔100m竖直向海底发射超声波，并记录从发射到回收信号的时间，在起点、、B、、、六处测量时，记录时间分别为0.2s，0.3s，0.4s，0.3s，0.2s，0.2s。请在图2中用点描出六处海底深度，并用平滑曲线将这六个点连接起来，可得出该段航道上的粗略海底地形图：（超声波在海水中的传播速度取，海平面的海拔取0m） (3)我们还有许多测量仪器的原理与水声定位原理类似，如图3和图4为声波测量仪器的实验装置图和使用说明书； ①若把铜铃放在声信号采集器甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②有同学了解到声音在空气中传播时速度的大小还与空气的温度有关。于是先在室温下用棒槌敲打铜铃，记下液晶显示屏的示数为；保持铜铃与甲、乙的位置不变，打开室内空调对室内降温，再用棒槌敲打铜铃时，再次记下液晶显示屏的示数为，发现，说明声音在空气中传播时，空气温度降低，声速 ； A．变大    B．变小    C．不变    D．无法判断 ③如图3，，，液晶显示屏上显示如“2.00”，则此时声速约为 。 【答案】(1)频率高 (2) (3) 0 B 345 【详解】（1）超声波的特点是振动频率高，高于20000Hz，因此该技术常用超声波在水下传输是利用其频率高的特点。 （2）计算各点深度：根据，超声波在海水中速度，深度（因为超声波往返） O点：，（海拔） A点：，（海拔） B点：，（海拔） C点：，（海拔） D点：，（海拔） E点：，（海拔） 在图2中描出各点（O、D、E海拔，A、C海拔，B海拔），并用平滑曲线连接，如图所示： （3）[1]铜铃在甲、乙中点时，声音到甲、乙的距离相等，传播时间相同，时间差为0，故液晶显示屏示数为0。 [2]，说明声音传播相同距离的时间变长，根据，空气温度降低时，声速变小，故选B。 [3]设声速为，则声音到甲的时间，到乙的时间，时间差 已知 则 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 热点0 1 我国极地科考 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点事件速递 聚焦时事热点，明晰背景脉络 时讯01 雪龙2号领航四船，我国最大规模北极科考圆满收官 时讯02 奋斗者号 + 蛟龙号北极水下协同，攻克冰区深潜通信与导航难题 第二部分 热点信息解码 融合热点考点，明确备考方向 考向解码 考法预测 考向01 雪龙2号双向破冰 考向02 奋斗者号 / 蛟龙号深潜 考向03 雪龙 2 号冰区航行 第三部分 热点限时训练 活用热点素材，精练解题能力 热●点●事●件●速●递 时讯01 雪龙2号领航四船，我国最大规模北极科考圆满收官 2025年7月6日，雪龙2号从上海出发，领衔 “极地” 号、“深海一号”、“探索三号” 四船，开启我国第 15 次北冰洋考察。作为全球首艘艏艉双向破冰科考船（破冰厚度 1.5 米 + 0.2 米积雪），雪龙 2 号的核心任务是为无破冰能力的科考船开辟安全航道，并同步开展海冰、海洋生态、大气环境的多学科综合观测。 83天航程中，雪龙2号完成50个海洋综合调查站位、6个短期冰站与1个长期冰站作业，布放4套生态海底着陆器和27套冰基浮标，实现北冰洋从太平洋扇区到大西洋扇区的断面观测突破。它不仅保障了奋斗者号、蛟龙号的冰区深潜，还与 “极地” 号协同，在楚科奇海台、加拿大海盆开展同步观测，首次获取北极 “冰边缘区” 的多层次生态数据，揭示海冰消退对海洋生态的影响机制。9月26日，雪龙2号载100名科考队员返回上海，本次四船联动模式，大幅提升了我国北极科考的同步观测与综合保障能力。 时讯02 奋斗者号 + 蛟龙号北极水下协同，攻克冰区深潜通信与导航难题 2025年8月，在北极中央海盆海冰覆盖率超 80% 的海域，奋斗者号与蛟龙号实现我国首次极地双载人潜水器水下协同作业，攻克冰区深潜三大核心难题自然资源部。 冰区深潜的核心挑战在于：海冰屏蔽卫星信号，传统导航失效；冰层移动易挤压潜器、阻断上浮通道；低温易导致设备故障。本次协同中，两潜器依托国产声学组网系统，实现水下实时定位与数据互通 —— 奋斗者号深至 5277 米探测洋中脊地质，蛟龙号在中浅海开展生物与环境调查，分工互补、数据联动。协同作业当天，它们完成三项关键任务：精准互寻并互换科考标志物，验证水下导航精度；同步拍摄同一区域海底生态，获取立体观测数据；模拟应急救援，验证冰区双潜器互救能力。 这次协同不仅验证了国产潜器与母船的极地适配性，更标志着我国极地深潜从 “单点探测” 升级为 “立体组网”，为后续国际联合深渊科考、北极冰下资源与环境评估奠定技术基础。同时，科考团队采集的冷泉遗迹、贝类化石等样品，揭示北极地质历史时期甲烷运移痕迹，为气候研究提供新线索。 热●点●信●息●解●码 考向解码 考向01 雪龙2号双向破冰 雪龙2号双向破冰时，受力平衡是顺利破冰的关键。动力来自船体发动机提供的牵引力，通过螺旋桨推进转化为破冰动力，直接作用于冰面；冰的阻力分为挤压阻力和摩擦阻力，前者是冰面受船体挤压产生的弹性反作用力，后者是船体与冰面接触时的滑动摩擦力，阻力大小与破冰厚度、冰的硬度正相关。同时，船体受到海水的浮力，浮力与船体排开水的重力相等，破冰过程中浮力、船体重力、破冰动力与冰的阻力相互平衡，确保船体不沉且稳定破冰。 冰面与船体的固体压强计算，需结合破冰厚度和船体质量：固体压强p=F/S，其中压力F主要等于船体竖直方向的总重力（忽略破冰时的水平分力影响），受力面积S为船体与冰面的接触面积，结合具体破冰厚度可估算接触面积，代入船体质量算出重力后，即可得出船体对冰面的压强，以及冰面能承受的最大压强，判断破冰可行性。 考向02 奋斗者号 / 蛟龙号深潜 奋斗者号、蛟龙号深潜核心依赖液体压强规律，液体压强随深度增大而增大，遵循公式p=ρgh（ρ为海水密度，取1.03×10³kg/m³，g取9.8N/kg，h为下潜深度）。奋斗者号下潜5277米时，压强p=1.03×10³kg/m³×9.8N/kg×5277m≈5.33×10⁷Pa，相当于533个标准大气压。潜水器浮沉依赖二力平衡，通过压载水舱充水增加自身重力，使重力大于浮力实现下潜；排水减少重力，使重力小于浮力实现上浮，悬浮时重力与浮力大小相等、方向相反，达到二力平衡。 考向03 雪龙 2 号冰区航行 雪龙2号冰区航行中，运动的相对性十分明显：以浮冰为参照物，船体位置不断变化，故船体是运动的；以海面为参照物，船体相对海面的位置改变，同样是运动的，选取不同参照物，运动状态描述不同。船舰航行时，发动机提供的牵引力克服水的阻力和冰的阻力做功，功W=Fs（F为牵引力，s为航程），功率P=W/t（t为航行时间），结合具体航程和航行时间，可计算出牵引力做功和航行功率。 考法预测 1. 运动的相对性：结合雪龙2号冰区航行场景，给出浮冰、海面、船上工作人员三种参照物，让判断雪龙2号的运动状态。 2. 牵引力的功和功率计算：已知雪龙2号冰区航行的牵引力大小、航行路程和所用时间，要求计算牵引力做的功和航行的功率。 3. 雪龙2号双向破冰受力分析：结合破冰场景，让分析船体受到的动力、冰的阻力、浮力和重力的方向及作用效果，说明破冰时四力平衡的条件，判断船体能否稳定破冰。 4. 冰面/船体固体压强计算：已知雪龙2号的船体质量、破冰厚度及船体与冰面的接触面积，要求用p=F/S公式计算船体对冰面的固体压强，同时判断该压强是否超过冰面最大承受压强（给出冰面最大压强数值）。 5. 液体压强及计算：结合奋斗者号下潜场景，说明液体压强随深度变化的规律，已知海水密度，要求用p=ρgh公式计算奋斗者号下潜5277米时受到的海水压强。 6. 潜水器浮沉条件：结合奋斗者号/蛟龙号的下潜、上浮、悬浮场景，说明压载水舱充排水的作用，分析不同状态下潜水器的重力与浮力关系，结合二力平衡原理解释其浮沉的原因。 热●点●限●时●训●练 （45分钟限时练） 一、单选题 1．近年来随着“神舟上天，蛟龙下海”，中华民族“上天入海”的梦想得以实现。下列有关说法正确的是（    ） A．“空间站”的太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．“天和”核心舱升入太空后，与地面通过超声波联系 C．“国和一号”核电机组发电，利用的是核裂变释放的能量 D．“奋斗者号”潜水器用钛合金制作外壳，利用了其导电性好 2．“雪龙”号极地考察破冰船停靠山东青岛，中国第40次南极考察圆满结束，关于该新闻电视信号的发射和接收，说法正确的是（    ） A．摄像机把图像和声音信号转换为电信号 B．话筒将声信号转换成电信号 C．显示器将声信号还原成声音 D．扬声器将电信号还原成图像 3．如图所示，从百米浅海到万米深海，中国自主研制的潜水器有了质的飞跃，下列说法正确的是（　　） A．7103救生艇未入水前会受到空气浮力 B．蛟龙号浸没在水中下潜时受到的浮力越来越大 C．深海勇士号匀速下潜的过程中机械能不变 D．奋斗者号圆柱形船身是为了减小水的压强 4．我国潜水器“奋斗者”号已突破万米深潜。潜水器内氧气浓度过低会影响人员的生命安全。如图所示，可通过对水通电发生化学反应制备氧气。下列过程中与电解水时能量转化相同的是（　　） A．给手机充电 B．使用动圈式扬声器播放音乐 C．电磁起重机吊起废铁 D．利用水果电池使二极管发光 二、多选题 5．近年来，我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就，实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析正确的是（   ） A．如图-1，中国空间站与地面控制中心的通信，是通过超声波实现的 B．如图-2，国产C919大型客机起飞爬升过程中，重力势能增加 C．如图-3，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受海水的压强越大 D．如图-4，“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰，说明力可以使物体发生形变 6．2024年11月“雪龙2号”执行了中国第41次南极考察任务。“雪龙2号”船长约122.5m，船宽约22m。破冰区域的平均冰厚1.5m。已知。下列说法正确的是（    ） A．在秦岭站开展卸货作业前后，船底所受液体压强不变 B．由密度小的海域驶向密度大的海域，破冰船所受浮力不变 C．在秦岭站开展卸货作业前后，破冰船排开液体的质量不变 D．破冰船的船首设计有特殊的倾斜角度，称为“冰刀”，“冰刀”是减小受力面积增大压强 三、填空题 7．“雪龙”号在科学考察活动中经过某海洋区域时，用声呐从海面竖直向4500m海底发射超声波，若超声波在海水中的传播速度为1500m/s，超声波到达海底所用的时间为 s；此过程利用了超声波能传递 。 8．如图所示，2023年11月1日，中国第四十次南极考察从上海启航，计划于2024年4月返回。本次考察的最大亮点，是要建设我国第五个科考站——位于罗斯海沿岸区域的新科考站。考察队员乘坐的雪龙二号考察船由内河驶向海洋的过程中，考察船受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）考察船的总重力，当考察船在海洋中行驶，吃水深度由7米变为6.8米时，船底受到海水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 四、计算题 9．2025年7月22日，“奋斗者”号载人潜水器在完成北冰洋深潜科考任务后返回三亚。在此次科考中，“奋斗者”号与“蛟龙”号载人潜水器实现水下联合作业，创新了我国双载人潜水器水下协同作业模式。如图所示为“奋斗者”号在海底探索时的情景。“奋斗者”号可使用超声波在海底定位，在一次任务中“奋斗者”号停止下潜并向海底发射一束超声波，在经过6s后收到反射回来的信号。之后“奋斗者”号以 20m/s的速度匀速下潜直至海底。已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。求： (1)“奋斗者”号发射的超声波频率20000Hz；请再列举一个你知道的有关超声波应用的实例： 。 (2)“奋斗者”号发射超声波时距离海底有多远 ？ (3)“奋斗者”号需要多长时间才能潜到海底 ？ （写出必要的文字说明、表达式及最后结果） 10．如图是我国自主建造的第一艘极地破冰船一“雪龙2号”，该船满载时总质量为14000t，破薄冰时，该船直接将冰撞碎；破厚冰时，船首会压上冰面，利用巨大的压强将冰面压碎，某次航行中，“雪龙2号”满载行驶，求：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） (1)“雪龙2号”满载不破冰时，排开海水的体积？ (2)若破薄冰时，“雪龙2号”以的速度匀速前进，所受的阻力为满载时总重力的0.15倍，破冰船推进功率多大？ (3)若破厚冰时，船首压在冰面上的面积是3.5m2，破冰船排开海水体积比不破冰时减少了，此时船对冰面的压强是多大？ 11．“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船满载时的总质量是，在普通海域最大航速为；在1m厚冰层海域破冰最大航速为。（）请你计算： (1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶1200m需要多长时间？ (2)雪龙”号满载时船所受的浮力？ (3)某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的倍，破冰船对冰面的压强是多大？ 12．“雪龙”号是我国最大的极地考察船，排水量约，吃水深度可达，动力系统中，主机功率。取，，求： (1)“雪龙”号满载时受到的浮力； (2)水面下5m深处船壁受到海水的压强； (3)如图所示，执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行，假如船以的速度做匀速直线运动，主机能提供多大的动力。 13．2023年7月12日，中国第13次北冰洋科学考察队搭乘雪龙2号破冰船（如图所示）从上海出发，执行科学考察任务。已知该船的排水量为15450t，，，g取10N/kg，求： (1)满载时，破冰船在江水中所受的浮力； (2)满载的破冰船从长江驶入东海时排开海水的体积变化量。 14．2025年3月28日，“雪龙2”号到达罗斯海预定作业站位，如图甲所示。来自中国、美国、英国等9个国家的91名考察人员围绕“黑暗季节”生态系统过程和碳埋藏等问题，开展为期约1个月的考察。该船在某海域进行科考活动时，用超声测位仪向海底垂直发射声波，如图乙所示。经过1.2s后收到回声，声波在海水中的传播速度是1500m/s，求此过程中： (1)声波传播的距离； (2)发射点到海底的距离。 五、科普阅读题 15．请阅读《潜海追梦》并回答问题。 潜海追梦 我国自20世纪90年代开始研制载人潜水器，目前我国的载人深潜技术已经达到世界领先水平。“蛟龙”号载人潜水器实现了我国大深度载人潜水器从无到有的突破，如图甲所示。“深海勇士”号载人潜水器实现了我国载人深潜技术自主可控，如图乙所示。“奋斗者”号载人潜水器实现了我国载人潜水器全海深的作业能力，如图丙所示。 2012年6月，“蛟龙”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟创造了下潜7062m的国载人深潜纪录，这也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。 2017年9-10月，“深海勇士”号载人潜水器在南海完成全部海上试验任务，实现了国深海装备由集成创新向自主创新的历史性跨越。 2020年11月，“奋斗者”号载人潜水器在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底，下潜深度达到10909m，再创我国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号的外壳坚固，采用的是我国自主研发的Ti62A钛合金新材料，该材料韧性好强度大，它比“蛟龙”号更抗压，实现了下潜更大的深度。潜水器下潜前水仓注水并挂好压载铁，下潜过程中其体积保持不变。到达指定深度后，通过适时抛掉一定数量的压载铁并利用相关技术，实现悬停。完成工作后，抛掉适量压载铁，实现上浮。 2021年，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟正式投入常规科考应用。2022年，“深海勇士”号载人潜水器和“奋斗者”号载人潜水器成功开展水下联合作业，初步形成两台载人潜水器联合作业规程。未来，我国的载人潜水器将在深海和深渊科学研究、海洋资源调查、应急救捞等工作中发挥更大作用。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)钛合金Ti62A材料的优点是 ； (2)若海水的密度均匀，“深海勇士”号载人潜水器在水面下下潜的过程中，所受海水的压强逐渐 ，所受浮力 ；（均选填“变大”“变小”或“不变”） (3)“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜到最深处时所承受的海水对它的压强约为 Pa。（海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg） 16．阅读材料，回答下列问题； 大国重器——破冰船 如图甲所示是我国自主建造的“雪龙2”号极地考察船。它是全球第一艘具有船艄、船艉双向航行技术的极地科考破冰船。全船防冻化设计、智能船体设计，智能航行。小组同学由此激发了探究的欲望，进行了如下实践活动。 (1)了解破冰船 ①破冰船的破冰方式：“雪龙2号”船首下部的破冰艄柱设计成有一定倾角的楔形，不但通过减小受力面积来增大对冰面的 ，实现破冰，而且便于爬上较厚冰层，利用船首重压对冰面进行破坏；电动机工作时把电能转化为 能，带动船尾的四叶螺旋桨使其高速旋转，掏空冰脊的底部，使更厚冰层塌陷。 ②破冰动力系统：目前雪龙系列正致力于建造出核动力破冰船，通过 （填“核裂变”或“核聚变”）释放大量能量从而保障更长时间的航行和进行更强劲的破冰工作。 (2)设计控制电路设计高压报警系统 ①设计压力提示器；小组同学用0~0.6A量程的电流表或0~3V的电压表做压力提示器。设计了如图乙所示装置，其构造有载盘台（质量忽略不计）、压力传感器R（电阻值随压力的变化如图丙所示），其中电源电压为3V，R₀的电阻值为40。请分析他们最终选择的是图丁中的提示器 （填“1”或“2”）来显示压力数值，实验中不能用另一提示器的依据是 。 ②设计高压报警系统如图戊所示，小组同学在控制电路中加入电磁铁，调节装置，当压力数值超过电表最大刻度的时，电铃响，实现自动控制报警。 ③优化高压报警系统若要提高报警器的灵敏度，当压力更小时，就触发电铃报警，你提出的改进建议是： 。（只要写出一种） 六、综合题 17．“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船。 (1)“雪龙2号”在极地附近航行时，船只的螺旋桨旋转将水向后推出，同时船只向前航行，这说明了力的作用是 ；若其排开水的质量为1.2×104t，则此时受到的浮力为 N。 (2)船头下方有一个特殊的凸起，在破冰时能（　　） A．增大对冰面的压力 B．减小对冰面的压力 C．增大对冰面的压强 D．减小对冰面的压强 18．2024年4月16日执行第40次南极考察的“雪龙兄弟”行程8万里，凯旋归来。 (1)南极冰川是否具有内能? 。 (2)因为全球气温升高，引起冰川 成水；企鹅在海水中，用蹼向后划水时企鹅前进，这说明物体间力的作用是 的。 (3)气象保障员每天定时记录气温，这些信息通过 传回研究所，能有效提高气象预报准确度。 (4)“雪龙兄弟”推开浮冰，为其他船只破冰引航，说明力能改变物体的 。 19．2024年3月28日，“奋斗者”号深海载人潜水器圆满完成首次万米海试（如图甲所示）。从第一台自主设计的载人潜水器“蛟龙”号，到深海载人潜水器“深海勇士”号，再到在马里亚纳海沟10909米深度成功坐底的第一台万米级载人潜水器“奋斗者”号，中国深海探索的队伍日益壮大。明珠少科院的同学们对潜水器非常感兴趣，通过物理学习初步认识了潜水艇是通过改变自身重力改变浮沉状态的（如图乙所示）。同学们利用身边的器材自制一个潜水艇模型如图丙所示（铁丝、塞子、细管、胶管的体积和重力以及管内空气重力均忽略不计，试管为玻璃材质且有一定厚度，已知，g取10N/kg）。 (1)请在图乙中画出潜水艇所受浮力的示意图 （O为重心）； (2)如图丙，通过注射器向试管内打气或向外抽气来实现试管浮动。若要使试管上浮，应该进行的操作是 ； (3)试管的容积为260cm3，当管中空气为160cm3时，试管恰好有三分之二的体积浸入水面以下，此时，试管内水的质量为 g。（本来，抽出100cm3的空气，试管可以在槽中水面下任何深度静止，则试管排开液体所受重力为 N； (4)根据上述测量可知，试管的玻璃密度为 kg/m3。 20．我国哈尔滨工程大学团队研发的深海水声定位系统，它能为深潜数千米的“蛟龙”号、“深海勇士”号以及直下万米的“奋斗者”号装上精准的“眼睛”，可在复杂的水下环境中，将目标精准定位在1米以内，让深海探测从模糊变得清晰。让“大海捞针”不再是幻想。不仅如此，该团队还瞄准“透明海洋”建设，在国际上首先研制出具有全双工通信能力和组网能力的水声通信机，让水声通信从“对讲机”时代步入“电话机”时代。实现水声通信网络与固定海底通信网络的相互补充，大幅提升“海洋感知网”的观测与探测能力，在我国海洋强国建设进程中发挥着极为关键的作用。 使用说明书 （1）实验装置如图3所示，甲、乙是声信号采集器； （2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接收； （3）液晶屏显示甲、乙接收到信号的时间差，单位为毫秒 （1毫秒=0.001秒）。 图4 (1)我国是水声通信技术的重要研究和应用国家之一，该技术常用超声波在水下传输，它的特点是振动 （选填“频率高”或“振幅大”）； (2)水声定位技术广泛应用于海洋探测领域，为测绘某直线航道上一段500米长的海底地形图，测量船每隔100m竖直向海底发射超声波，并记录从发射到回收信号的时间，在起点、、B、、、六处测量时，记录时间分别为0.2s，0.3s，0.4s，0.3s，0.2s，0.2s。请在图2中用点描出六处海底深度，并用平滑曲线将这六个点连接起来，可得出该段航道上的粗略海底地形图：（超声波在海水中的传播速度取，海平面的海拔取0m） (3)我们还有许多测量仪器的原理与水声定位原理类似，如图3和图4为声波测量仪器的实验装置图和使用说明书； ①若把铜铃放在声信号采集器甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②有同学了解到声音在空气中传播时速度的大小还与空气的温度有关。于是先在室温下用棒槌敲打铜铃，记下液晶显示屏的示数为；保持铜铃与甲、乙的位置不变，打开室内空调对室内降温，再用棒槌敲打铜铃时，再次记下液晶显示屏的示数为，发现，说明声音在空气中传播时，空气温度降低，声速 ； A．变大    B．变小    C．不变    D．无法判断 ③如图3，，，液晶显示屏上显示如“2.00”，则此时声速约为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 学科网（北京）股份有限公司 $