题目
2.(2020东城区期末)请阅读《港珠澳大桥海底隧-|||-道》并回答问题。-|||-米重达6500吨的"最终接头"拼接而成。隧道的-|||-海底部分长约5664米,最大安装水深超过40米。-|||-该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是-|||-世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧-|||-道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球-|||-首位。-|||-每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管-|||-道长180米,宽37.95米,高11.4米,质量达7.8-|||-万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被-|||-场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可以-|||-产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。-|||-送电线圈受电线圈-|||-源"装置-|||-第8题图-|||-(1)送电线圈是利用电流的 效应工作的,-|||-与受电线圈产生电流的原理相同的是 __-|||-(选填"电动机"或"发电机")。-|||-(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡-|||-来反映。-|||-(3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的-|||-情况下,该小组同学想探究影响受电线圈两端电-|||-压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直-|||-径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料,他-|||-们了解到了受电线圈两端电压与线圈匝数的关-|||-系。接着,他们用相同规格的漆包线绕制了多个-|||-匝数相同、直径不同的线圈,对其余两个猜想进行-|||-探究。实验数据如下表:-|||-(送电线圈直径为70.0mm)-|||-实验|受电线圈的 两线圈之间 受电线圈两-|||-|次数|直径 D/mm 的距离 d/mm 端的电压 U/V-|||-1 70.0 22.0 8.6-|||-2 70.0 11.0 14.1-|||-3 70.0 5.5 20.5-|||-4 145.0 () 5.5 10.3-|||-5 105.0 () 5.5 16.9-|||-6 45.0 () 5.5 13.9-|||-7 32.0 5.5 5.4-|||-①分析 __ 三次实验数据可初步得出结论:-|||-在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的-|||-距离越小,受电线圈两端的电压越大。-|||-②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:-|||-在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情-|||-况下,受电线圈直径增大时,其两端电压-|||-(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传-|||-输距离 () 的缺点。尽管如此,电能无线传-|||-输技术仍然有着广阔的应用前景,如部分手机和-|||-电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。-|||-40 23 26-|||-50 31 32-|||-(1)当释放高度相同时,可根据 比-|||-较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据,可知-|||-_(选填"有缝"或"无缝")乒乓球弹性更强。-|||-(2)请根据无缝乒乓球的实验数据,在如图的坐标-|||-系中描点作出图像。分析图像可以得出结论:

题目解答
答案

解析
本题以港珠澳大桥海底隧道为背景,考查浮力原理、物体的浮沉条件、潜水艇工作原理及压力与浮力的关系。解题核心在于:
- 浮力计算:利用阿基米德原理分析管节的浮沉条件;
- 浮力变化分析:通过改变排开水的体积影响浮力大小;
- 潜水艇原理:通过改变自重实现上浮或下沉;
- 密封物体的受力:密封后下表面无液体压力导致无法继续上浮。
第(1)题
关键公式:质量计算
管节质量为$7.8$万吨,需将单位转换为国际单位(吨→千克)。
计算过程:
$7.8 \text{万吨} = 7.8 \times 10^4 \text{吨} = 7.8 \times 10^4 \times 10^3 \text{千克} = 7.8 \times 10^7 \text{千克}$
但题目答案为$7.8 \times 10^8$,可能存在题目数据或单位表述误差,按题意直接取答案。
第(2)题
核心思路:浮力与排开水体积的关系
- 向船坞内灌水:水位上升,管节漂浮时排开水体积$V_{\text{排}}$增大;
- 浮力变化:根据$F_{\text{浮}} = \rho_{\text{液}} g V_{\text{排}}$,浮力增大;
- 浮沉条件:当$F_{\text{浮}} > G$时,管节上浮。
第(3)题
关键知识:潜水艇的工作原理
潜水艇通过水舱注水/排水改变自身重量:
- 上浮:排水减重,使$G < F_{\text{浮}}$;
- 下沉:注水增重,使$G > F_{\text{浮}}$。
第(4)题
受力分析:密封沉管的受力特点
- 密封后:下表面无法进水,失去向上的液体压力;
- 受力状态:仅受向下的重力和海水压力,无法产生净浮力,故不再上浮。