Question

【題目】2019年4月23日海軍節閱艦式的核潛艇（如圖1）是國家的戰略重器，是維護國家安全的基石之一．

（1）核能是_____（填“可”或“不可”）再生能源，核潛艇中的核反應堆發生的鏈式反應是_____（填“可以”或“不可以”）控制的，目前人類大力發展核能、太陽能等能源，可有效緩解全球氣候_____（填“變暖”或“變冷”）的趨勢．

（2）核潛艇在水中水平勻速巡航時，突然進入密度躍層（海水的密度變小）時，潛艇會突然下沉，將給潛艇帶來安全隱患，此時應立即將潛艇水艙中的水全部排出，使潛艇受到的重力_____（填“大于”或“小于”）它的浮力，由于_____，潛艇還會下沉一段距離才會上浮．

（3）核潛艇水平勻速行駛過程中，遇到緊急情況，迅速調整艇身仰角（與水平方向的夾角）至30°開始上浮，上浮過程中潛艇始終以不變的速度沿艇身方向行駛，潛艇的深度計顯示的潛艇在海面下的深度隨時間變化的關系如圖2，潛艇在第75s時受到的海水壓強為_____Pa（潛艇高度不計），海水密度取1.03×103kg/m3），上浮過程中潛艇的速度大小為_____m/s．(g=10N／kg)

Answer 1

【答案】不可 可以 變暖 小于 慣性

【解析】

(1)核能也稱原子能，是一種高效率持久的能源。核能發電是利用鈾235的核分裂連鎖反應釋出大量熱能，將水變成水蒸氣，利用這些蒸氣來推動發電機發電。因為核能的原料是礦產材料，屬于不可再生能源；核潛艇中的核反應堆反應方式屬于核裂變，是可以控制的；核能清潔高效，不產生溫室氣體，可有效緩解全球變暖的趨勢。

(2)核潛艇將艇中的水排出，潛艇的質量減少，所受到的重力變小，根據阿基米德原理，潛艇排開水的重力等于其所受到的浮力，潛艇排開水的體積不變，故潛艇所受到的重力小于浮力；物體都具有慣性，所以潛艇會保持下沉的狀態一段時間后才會上浮。

(3)如圖可知，在50s~100s內，時間與深度所組成的方程為，當時，，所以此時受到的海水壓強為：

潛艇在豎直方向上的速度等于在50s~100s內，時間與深度所組成的方程的斜率的絕對值，為，因為艇身和水平方向呈夾角，所以潛艇的速度為。