2025年湖北一模-阿基米德原理的应用

2025年湖北一模——阿基米德原理的应用一、单选题1.下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，它创造了万米的载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中，不考虑海水密度及潜水器体积的变化，以下说法正确的是（）

A．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大B．“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变C．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变D．“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大2.如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个实心金属零件，读数是7.5N。如图乙，当把零件浸没在装满油的溢水杯中时，测力计的读数是6.6N。已知油的密度为0.8×103kg/m3，下列说法中错误的是（）

A．小桶收集到溢出油的重力为0.9NB．金属块的体积为112.5cm3C．金属块的密度约为6.7×103kg/m3D．金属块下表面受到油的压力为0.9N3.如图所示，台秤上放一个盛水的烧杯，一个弹簧测力计吊着一个金属块且金属块刚好完全浸没在水中．现将金属块从水中匀速提起直至刚离开水面的过程中，下列说法错误的是（）

A．烧杯底部的压强逐渐减小B．弹簧测力计的示数逐渐变大C．弹簧测力计对金属块拉力的功率增大D．台秤的示数逐渐增大二、计算题4.如图为我军装备的05式两栖突击车。此车空载质量为，配备最大功率为的柴油发动机，履带着地的总面积为。当突击车搭载总质量为300kg的4名战士演练时，（g取10N/kg，取，）求：（1）两栖突击车在水平地面静止时对地面的压强；（2）两栖突击车漂浮在水面上时排开水的体积；（3）不计能量损失，两栖突击车以最大功率行驶1min消耗柴油的质量。5.长期航行于海洋的船舶，水下船体易附着贝类、藻类，并会生锈，每年至少清洗一次。如图所示，某科技公司研发的水下清洗机器人，集潜水、巡检、清洗于一体，靠4个电动螺旋桨驱动，能灵活地浮游、翻转、前行、下潜，可在50m深水下对船舶进行高压水柱喷射清洗。该机器人质量180kg，无水舱设计，浸没在水中时的排水体积为0.2m3，线缆对机器人的作用力可忽略不计，。求：(1)完全浸没在海水中时清洗机器人受到的浮力为多少N？(2)正在水下30m处作业的机器人，其摄像头处的一块平面玻璃罩受到的海水压力是多少？(3)清洗机器人自主下潜时，4个电动螺旋桨旋转到竖直方向驱动，使清洗机器人受到竖直方向的推力，以0.5m/s的速度从水面匀速竖直下潜至50m处作业。此过程中机器人受到水对它竖直向上的阻力恒为60N，消耗的总电能为0.006kw·h，则电动机驱动螺旋桨的效率为多少？（结果保留整数）6.“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为8000m3，内部充有氦气和空气的混合气体，混合气体的密度为0.2kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图）。该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3，g取10N/kg，缆绳的重力、体积不计，仪器舱体积不计。求：(1)浮空艇内气体的质量；(2)浮空艇所受到的浮力；(3)某时刻此装置刚好悬停在空中，则锚泊车的重力是多少?(4)如果你是高山防寒服设计师，设计高山防寒服要注意哪些问题，请说出其中一条。7.水陆两用“鲲龙”飞机历经10多年攻坚研制完成，翼展38.8米、机长38.9米，空机身重量48吨（含燃油重），最多可满载12吨水，最大航程4500千米，停在跑道上时轮胎与地面总接触面积为1.5m2。其研制填补了我国大型水陆两栖飞机的战略空白。求：(1)该飞机对水平地面的最大压强；(2)没装水时，静止停留在水面上时排开水的体积；(3)以最大航程飞行时要消耗燃油6000kg，飞机满载时受到的阻力为最大总重的0.05倍，则该机的效率为多大？（已知燃油的热值为4.0×107J/kg，g取10N/kg）8.“海油观澜号”是我国首座深远海浮式风电平台，装机容量，可在水中漂浮并捕捉风能发电。“海油观澜号”由浮式基础和风机设备组成，其中浮式基础质量为4000t，总体呈三角形结构，包括3个边立柱和1个中间立柱，这4根立柱均为圆柱体（不计立柱之间的连结结构体积）；浮式基础上方是质量为的风机设备。(1)如图甲所示，浮式基础在青岛完成总装后，在拖船的协助下运至远的珠海码头，已知某段水域中浮式基础以的速度做匀速直线运动，受到水的阻力为，求拖船通过钢绳对浮式基础施加拉力的功率。(2)到达珠海码头后，需要将叶片组装成叶轮。风机设备的叶轮由三个叶片组成，每个叶片长为。在安装其中一个叶片时，两台吊车通过钢索和将叶片吊起，如图乙所示。若叶片重心在点，此时钢索和在竖直方向，叶片在水平位置平衡，已知点到的距离为点到的距离为，钢索对叶片提供的拉力为，则该叶片的质量为多少千克？(3)如图丙所示，组装好的“海油观澜号”被拖到目标海域后，为了增加稳定性，首先需要在浮式基础内部注入海水压载，使整个平台下降，全过程浮式基础未全部浸没，只有四根立柱部分浸入水中（不考虑立柱间连接部分的体积）。若注入海水前“海油观澜号”吃水深度为，注入海水后“海油观澜号”吃水深度会增加多少米？三、填空题9.如图是我国所研发的最新型核潜艇—096型核潜艇，它凭借一系列先进技术，成功跻身世界先进核潜艇之列，成为维护国家主权和世界和平稳定的重要力量。核能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若不考虑海水的阻力及海水密度的变化，核潜艇在海面下缓慢匀速下潜时，它受到的浮力________（选填“变大”“变小”或“不变”），其重力与浮力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。四、综合题10.如图甲所示是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号，其排水量为，通过1100多根钻杆连接，钻头可达海面下深度。(1)如图乙所示，顶驱吊着钻杆从海水中往海底下钻探，钻头钻进海底的过程中，钻头的内能会________，需要加入特殊的钻井液，起到冷却钻头、润滑钻具的作用，整个过程改变钻头内能的方式有________（填“做功”“热传递”或“做功和热传递”）；(2)若质量为的钻头沿竖直方向下降了，钻头的重力做了多少焦耳的功？(3)某次钻探作业完成后，顶驱将钻杆向上提到一定深度静止时（钻头没有接触到海底岩层），若顶驱对质量为的钻杆竖直向上的拉力为，钻杆的横截面积为，钻头质量为、底面积为，不计钻头的高度，求海水对钻头的压强。11.2025年4月，“福建舰”完成第七次海试，这艘航母满载时排水量为，吃水深度可达10米以上。在某海域福建舰1.5小时匀速直线航行了54