2012年9月25日上午.中国首艘航空母舰“辽宁号正式交接服役.从此中国摆脱了没有航母的历史．如图甲是辽宁号航空母舰的图片.辽宁号航空母舰以重油(原油提取汽油.柴油后剩余重质油)为燃料.总功率1.5×108W.最大舰长304米.舰宽70.5米.飞行甲板长300米.宽70米.最高航速约54km/h．2012年11月23日上午中国独立自主研发� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2013?滨湖区一模）2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史．如图甲是辽宁号航空母舰的图片，辽宁号航空母舰以重油（原油提取汽油、柴油后剩余重质油）为燃料，总功率1.5×10⁸W，最大舰长304米，舰宽70.5米，飞行甲板长300米、宽70米，最高航速约54km/h．2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机-歼-15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上（如图乙所示）．

请回答下列问题：
（1）在某次训练中，从两名飞机起飞指挥员用“航母style”动作（如图丙所示）向歼-15飞行员下达起飞指令后，30架歼-15陆续飞离航母平台后，航母排开水的体积减少了600m³，每架歼-15的质量约为多少？（海水密度取1.0×10³kg/m³）
（2）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是多少？若在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少千克的重油？（重油的热值为4.0×10⁷J/kg）
（3）若航母储存燃油质量一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母低速匀速行驶还是高速匀速行驶时续航里程（连续航行的最大距离）大？

分析：（1）知道航母排开水的体积减少值，利用阿基米德原理求减少的浮力，浮力减少量等于航母的质量减少量，据此求出每架歼-15的质量；
（2）知道航母最高航速，利用P=Fv求此时的牵引力；知道行驶的距离，利用W=Fs计算航母做的有用功（有用能量）；根据效率公式求燃料完全燃烧放出的热量（总能量），再利用Q=mq求至少需要燃烧重油的质量；
（3）燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．

解答：解：
（1）30架歼-15陆续飞离航母平台后，浮力减小量：
△F_浮=△G=ρ_水△V_排g=1×10³kg/m³×600m³×10N/kg=6×10⁶N，
减小的质量，即30架歼-15的质量：
△m=

△G

6×106N

10N/kg

=6×10⁵kg，
每架歼-15的质量：
m=

△m

6×105kg

=2×10⁴kg；
（2）v=54km/h=54×

3.6

m/s=15m/s，
∵P=Fv，
∴牵引力：
F=

1.5×108W

15m/s

=1×10⁷N；
s=1000km=1×10⁶m
航母做的有用功（有用能量）：
W_有用=Fs=1×10⁷N×1×10⁶m=1×10¹³J
∵η=

，
∴燃料完全燃烧放出的热量（总能量）
Q=

1×1013J

25%

=4×10¹³J，
∵Q=mq，
∴至少需要燃烧重油的质量：
m=

4×1013J

4.0×107J/kg

=1×10⁶kg；
（3）∵燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，
∴克服阻力的功一定，
当航母匀速行驶时，W=Fs=fs，可见阻力与航速的平方成正比，
∴续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大．
答：（1）每架歼-15的质量约为2×10⁴kg；
（2）当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是1×10⁷N；至少需要燃烧1×10⁶kg的重油；
（3）低速行驶时续航里程大．

点评：本题为力学和热学综合题，考查了学生对重力公式、功的公式、功率公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式、阿基米德原理的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题！

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（2013?滨湖区一模）今年我国中东部的大部分地区多次被雾霾笼罩，无锡市也几次出现了强度强、持续时间长的“雾霾天气”．“雾霾”的成分之一是PM2.5，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的颗粒物，它主要来自矿物燃料燃烧的排放．下列说法中正确的是（　　）

A．雾是空气中的水蒸气液化形成的

B．减少尾气排放不能有效减少PM2.5对空气的污染

C．PM2.5在空气中不受重力作用

D．PM2.5的空间尺寸与空气分子相近

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（2013?滨湖区一模）今年初，我市一民宅因液化气泄漏引发爆炸，大火烧毁了整幢民房．液化气泄漏过程中涉及的主要物态变化是

汽化

，液化气属于

不可再生能源

（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）．

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（1）2013年初我国科学家研制出了一种超轻固体材料，称为“碳海绵”．一块肥皂大小的“碳海绵”可以放在一朵桃花上，如图甲所示，请在图上画出这块“碳海绵”所受的重力和支持力的示意图．（O为碳海绵的重心）
（2）请用笔画线代替导线，将图乙中的电灯、开关和插座接入家庭电路中．

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（2013?滨湖区一模）（1）在探究凸透镜成像规律的实验中：

①保持蜡烛、凸透镜的位置不变，调节光屏的位置，使光屏上得到了清晰的像，如图A所示．此时，光屏上得到的是倒立、

放大

的实像，利用这个成像规律可以制成

投影仪

．
②一段时间过后，蜡烛燃烧变短，像成在了光屏的上方，为了使像仍在成在光屏中央，则可以将凸透镜向

下

移动．
③若在蜡烛和凸透镜的中间给凸透镜戴上一片“近视眼镜”，则只要将光屏向

右

（选填“左”、“右”）移动，光屏上仍可出现清晰的像．
（2）在研究杠杆平衡条件的实验中：
①小明调节杠杆在水平位置平衡后，按图甲所示，通过加挂钩码分别改变F₁、F₂，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的l₁和l₂，记录的实验数据如下表：

次数	F₁/N	l₁/cm	F₂/N	l₂/cm
1	1	8	2	4
2	2	8	1	16
3	2	12	3	8

小明通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是：“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”．小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图甲中的F₁改用弹簧测力计沿图中虚线方向拉，如图乙所示，仍使杠杆在水平位置平衡，则此时弹簧测力计的读数

大于

F₁（选填“大于”、“等于”或“小于”）．即可证明小华的观点是否正确．
②某同学利用身边的塑料直尺和若干硬币来验证杠杆平衡的条件，如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币中心的距离作为力臂l₁和l₂的大小，他测力臂的方法是

正确

的（选填“正确”或“错误”）．如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆

不能

（选填“能”或“不能”）平衡．

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（2013?滨湖区一模）小刘想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示的电路开始探究．

（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整

．
（2）小刘正确接好电路后开始进行实验．
①闭合开关，滑片P向

左

（选填“左”或“右”）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．

次数	电压（V）		实际功率（W）	电阻（Ω）
1	1.6	0.20	0.32	8.00
2	2.5	0.24	0.60	10.24
3	2.8	0.26	0.73	1077

（3）小刘注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越

大

．
（4）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变

电压

表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似．
（5）小刘在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“求小灯泡正常工作时的电阻，用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是小刘忽略了

温度

对小灯电阻的影响．
②有同学认为“把灯L₁换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”．你认为这种说法

正确

（选填“正确”或“错误”）．

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