(6分)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封长方形沉管的长.宽.高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=______N.
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将_________,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为_______kg,此时其下表面受到海水的压力等于________N.
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。
答:___________________________________________________________________________
(6分)阅读下面的短文,回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料,如图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,铜片B会向空气吸收热量,由于单个制冷单元制冷量很小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作.
请回答下列问题:
(1)如图,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱___________________,铜片B置于电冰箱___________________(前两空选填“箱内”.“箱外”),这就是半导体电冰箱的工作原理,若将图中电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?
答:_________________________________________________
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其他条件不变,则铜片A上表面空气温度将 。若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将 。
(6分)某同学利用如图的电路来测量一未知电阻Rx
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图乙所示,则I=_________A,Rx=___________Ω。
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻Rx,其中是定值电阻R0,请在空格内把实验步骤补充完整:
①_____________________,用电压表测出电源的电压为U。
②_____________________,用电压表测出待测电阻R0两端的电压为Ux。
③请用测量值U和Ux,已知量R0来表示Rx=_________________
(6分)如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),水的密度1.0×103kg/m3。求:
(1)电热壶电阻丝的电阻。
(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所需要的时间。
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率。
(7分)如图是某种升降电梯工作原理图,它由轿箱.配重.缆绳.滑轮和电动机等部件组成,连接轿箱的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是3100N,配重的重量是3000N,某次电梯载货物的重量是1000N,当电梯匀速上升15m,所用的时间为10m,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,求:
(1)轿箱的速度大小;
(2)配重重力对配重做的功;
(3)电动机的功率至少是多大。
(6分)如图所示,利用铁架台.带有刻度的杠杆.细线数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。
实验前杠杆如图所示,为使杠杆处在 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母B向 (选填“左”或“右”)调。
记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目.实验所记录的数据补充完整。
实验次数 | ① | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | ② |
1 | 2 | 0.3 | 3 | 0.2 |
2 | 4 | 0.4 | 8 | ③ |
3 | 5 | ④ | 6 | 0.25 |