Question

【题目】2019年4月23日海军节阅舰式的核潜艇（如图1）是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．

（1）核能是_____（填“可”或“不可”）再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是_____（填“可以”或“不可以”）控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候_____（填“变暖”或“变冷”）的趋势．

（2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水的密度变小）时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力_____（填“大于”或“小于”）它的浮力，由于_____，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．

（3）核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图2，潜艇在第75s时受到的海水压强为_____Pa（潜艇高度不计），海水密度取1.03×103kg/m3），上浮过程中潜艇的速度大小为_____m/s．(g=10N／kg)

Answer 1

【答案】不可 可以 变暖 小于 惯性

【解析】

(1)核能也称原子能，是一种高效率持久的能源。核能发电是利用铀235的核分裂连锁反应释出大量热能，将水变成水蒸气，利用这些蒸气来推动发电机发电。因为核能的原料是矿产材料，属于不可再生能源；核潜艇中的核反应堆反应方式属于核裂变，是可以控制的；核能清洁高效，不产生温室气体，可有效缓解全球变暖的趋势。

(2)核潜艇将艇中的水排出，潜艇的质量减少，所受到的重力变小，根据阿基米德原理，潜艇排开水的重力等于其所受到的浮力，潜艇排开水的体积不变，故潜艇所受到的重力小于浮力；物体都具有惯性，所以潜艇会保持下沉的状态一段时间后才会上浮。

(3)如图可知，在50s~100s内，时间与深度所组成的方程为，当时，，所以此时受到的海水压强为：

潜艇在竖直方向上的速度等于在50s~100s内，时间与深度所组成的方程的斜率的绝对值，为，因为艇身和水平方向呈夹角，所以潜艇的速度为。