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中考物理二轮复习中考送分及重难点专题09 军事高科技中的物理(热点)问题(含解析)
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第三部分 新课标12类中考送分及热点亮点题
专题09 军事高科技中的物理(热点)问题(共12道题)
1. (2022湖南益阳)北宋沈括在他的著作《梦溪笔谈》中提到:行军宿营,士兵枕着皮制的箭筒睡在地上,可尽早听到来袭敌人的马蹄声。这样做能尽早听到马蹄声的主要原因是( )
A. 声音在土地中传播的速度比在空气中快
B. 使马蹄声的音调变高了
C. 改变了马蹄声的音色
D. 提高了士兵的听力
【答案】A
【解析】A.一般来说,声音在固体中传播速度最快,在液体中次之,在气体中传播速度最慢。士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点,可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声,做好准备。故A符合题意;
BC.马蹄声的音调、音色是由声源决定的,士兵枕着皮制的箭筒睡在地上,并不会改变马蹄声的音调、音色,故BC不符合题意;
D.士兵的听力是士兵自身的一种能力,士兵枕着皮制的箭筒睡在地上并不会改变,故D不符合题意。故选A。
2. (2022广西玉林)如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中( )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C 动能增大,重力势能增大
D. 动能减小,重力势能减小
【答案】C
【解析】舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中,质量不变,速度和高度都变大,所以其动能和重力势能都增大,故ABD不符合题意,C符合题意。
3. (2022山东临沂)为保障今年夏粮丰收增产,我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业。如图所示。某品牌植保无人机,加满农药和汽油后总质量为20kg,底部支架与水平地面的接触面积为50cm2。在某次喷洒作业中,该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒3min,消耗汽油100mL。已知汽油的密度为0.71×103kg/m3,其热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg,求无人机:
(1)起飞前对水平地面的压强;
(2)3min内飞行的水平路程;
(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。
【答案】(1);(2)900m;(3)
【解析】(1)起飞前对水平地面的压力
起飞前对水平地面的压强
(2)3min内飞行的水平路程
(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量
4. (2022齐齐哈尔)如图所示是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地。启动后,利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表:
机身总质量/kg
3.6
四脚着地总面积/
12
电池充调电后储存的电能
108000
最大水平速度/()
6
机身尺寸/mm
400×300×200
最大上升速度/()
1.5
求:
(1)无人机所受重力是多少?
(2)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对地面的压强是多少?
(3)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30米,要飞行多长时间?
(4)无人机从50米高空降落到地面,重力做功是多少?
【答案】(1)36N;(2)3×104Pa;(3)20s;(4)1800J
【解析】(1)无人机重力为
(2)因为无人机停放在水平地面上,故其对地面的压力为
对地面的压强为
(3)由得,以最大上升速度匀速竖直升高30米,要飞行时间为
(4)无人机从50米高空降落到地面,重力做功
5.随着科技的发展,无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车,静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2,在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶,受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号,经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108m/s,g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小;
(2)此刻车头到障碍物的距离;
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1);(2)45m;(3)
【解析】(1)汽车对水平地面的压力F=G=mg=1.2×104N
静止时对水平地面的压强大小
(2)此刻车头到障碍物的距离
(3)汽车的速度v=36km/h=10m/s
以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率
6.潜水艇为增强国防力量,维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N,最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。
求:(1)最大下潜深度处的海水压强;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
【答案】(1)4.12×106Pa;(2)2.06×107N;(3)8×105kg
【解析】(1)最大下潜深度处的海水压强
(2)潜水艇完全潜入海水中时,排开海水的体积
潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
(3)潜水艇悬浮在海水中时,受力平衡,浮力等于重力,即
则水舱中充入海水的质量
7. 如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机,它能在陆地上起飞降落,又能在水面上起飞降落,是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器,最大下潜深度可达10970m。(取海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少?
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强为多少?
(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg,平均密度为5.0×103kg/m3,现用钢绳连着两栖飞机和潜水器,将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降,此时钢绳对潜水器的拉力是多大?
【答案】(1)41.5m3;(2);(3)
【解析】(1)两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态,受到浮力等于空载时的重力,即
由可得排开水的体积
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强
(3)“海斗号”无人潜水器的重力
浸没在海水中是排开海水的体积等于自身的体积,由可得
则浸没时受到的浮力
潜水器匀速下降,在海水给的浮力、钢绳对潜水器的拉力、自身重力三个力的作用下处于平衡状态,所以此时钢绳对潜水器的拉力
答:(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为41.5m3;
(2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时,受到的海水压强为;
(3)此时钢绳对潜水器的拉力是。
8.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟,目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术,关于核动力航母说法正确的是 ( )
A.航母使用的核能属于可再生能源
B.航母核反应堆里发生的是核聚变
C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C
【解析】航母使用的核能属于不可再生能源,故A错误;航母核反应堆里发生的是核裂变,故B错误;航母核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的,否则无法为我们所用,故C正确;航母核反应堆产生的核废料会产生核污染,应选择无人区深埋处理,故D错误。
9.人工智能飞速发展的今天,智能配送机器人已被广泛使用,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。图是某款机器人正在送货的情景,下列分析正确的是( )
A. 机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B. 行人都能看见机器人,是由于阳光在它表面发生了镜面反射
C. 用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D. 阳光是由红、绿、蓝三种颜色的光混合而成的
【答案】C
【解析】A.机器人旁边的影子,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.从各个方向都能看到机器人,是由于阳光在它表面发生了漫反射,故B错误;
C.摄像头的镜头相当于凸透镜,摄像时符合凸透镜的成像规律中的:物距大于二倍焦距,所成的像是倒立、缩小的实像,故C正确;
D.太阳光是复色光,是由红橙黄绿蓝靛紫七种色光组成的,故D错误。
10.如图所示为某品牌四旋翼无人机,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能,下表是该无人的部分参数:
整机质量
2kg
电池额定电压
15V
最大上升速度
6m/s
电动机工作电压
12V
最大下降速度
2m/s
悬停时每个电动机功率
50W
最大水平速度
16m/s
电动机数量
4
在某次火灾中,该无人机参与火情的勘测,它先以最大速度匀速直线上升,且达到60m高处时,再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,假设无人机以最大速度匀速直线上升时,受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时多少秒?
(2)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗多少电能?
(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能?
【答案】(1)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时110s;
(2)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗1.2×105J;
(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗2000J的电能。
【解析】利用s=vt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间,进而求出起飞到到达火场需要时间;求出悬停时电动机总功率(4个电动机),利用W=Pt求悬停时消耗电能;无人机上升过程的升力等于重力加上阻力,利用W=Fs求升力做的有用功,利用η==90%求消耗的电能。
(1)由v=得,
匀速上升需要的时间:t1===10s;
水平匀速直线飞行的时间:t2===100s,
无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时:
t=t1+t2=10s+100s=110s;
(2)悬停时电动机总功率:P=50W×4=200W,
悬停时消耗电能:W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J;
(3)无人机匀速上升过程的升力:F=G+f=mg+f=2kg×10N/kg+10N=30N,
做的有用功:W有用=Fh=30N×60m=1800J,
由η==90%可得消耗的电能:
W电===2000J。
11.我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”(如图)成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中( )
A.受到的重力小于浮力 B.上、下表面受到的压力差变大
C.受到的压强变大,浮力变大 D.受到的压强变大,浮力不变
【答案】D
【解析】潜水器在水面下匀速下潜,此时水的密度不变,潜水器浸没在水中,其排开水的体积不变,但是在水中的深度逐渐增深。根据公式P=ρgh和公式F浮=ρ液gV排可知,潜水器受到的压强增大,浮力不变,即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误,D正确。
12.如图所示是我国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600,AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大航速是460km/h;最大起飞质量时53.5t,一次可吸水12t;可以满足森林灭火和水上救援的需要。下面说法错误的是( )
A.飞机飞行时,机翼上表面受到酌气压小于机翼下表面的气压
B.飞机静止在水面上,吸水后飞机底部受到水的压强将变大
C.飞机在空中水平匀速飞行时,受到的升力最大为5.35×104N
D.飞机静止在水面上,吸满水后浸入水中的体积将增大12m3
【答案】C
【解析】A.机翼的形状是上凸下平,相同时间内空气通过机翼上方的路程大于下方的路程,则机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生向上的升力作用,故A正确;
B.飞机静止在水面上,吸水后,飞机底部所处的深度变大,由p=ρgh可知水对飞机底部的压强将变大,故B正确;
C.由于飞机的最大起飞质量是53.5t,则飞机的最大重力G最大=m最大g=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,
飞机在空中水平匀速飞行时,受力平衡,则受到的最大升力:F升最大=G最大=5.35×105N,故C错误;
D.飞机静止在水面上时处于漂浮状态,浮力等于重力,
所以,吸满水后静止在水面上时增加的浮力△F浮=G水;
根据阿基米德原理可得:ρ水g△V排=m水g,
则浸入水中体积的增大量:△V排===12m3;故D正确。
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