热点03+中国第41次南极科考-江苏省2025年中考物理重难点热点专练（含答案解析）

这是一份热点03+中国第41次南极科考-江苏省2025年中考物理重难点热点专练（含答案解析），共12页。试卷主要包含了下列最符合实际的是，45kg，体积为0等内容，欢迎下载使用。

中国第 41 次南极科考，是由自然资源部精心组织的一次大规模科学考察活动。此次科考于 2024 年 11 月 1 日正式启航，预计历时近 7 个月，计划于 2025 年 5 月返回国内。科考队伍阵容强大，由来自国内外 118 家单位的 516 人共同组成。本次科考任务由 “雪龙” 号、“雪龙 2” 号以及 “永盛” 号三艘船协同保障。其中，“雪龙” 号和 “雪龙 2” 号从广州出发，主要肩负科学考察、人员运送以及后勤补给等重任；“永盛” 号货轮则从江苏张家港启程，重点承担南极秦岭站配套设施建设物资的运送工作。​
此次南极科考涵盖多项关键任务。在站点建设方面，致力于推进南极秦岭站配套设施设备的建设，包括完成秦岭站主体建筑结构安装收尾及内部装修，并且首次开展秦岭站的越冬考察任务。在科学研究领域，围绕气候变化对南极生态系统的影响与反馈展开深入调查。在国际合作层面，积极围绕国际南极 “环行动计划”“南极考察物物交换合作协议” 等项目，开展国际南极科学前沿领域的合作研究，实施与挪威、澳大利亚等多国合作的恩德比地区域航空调查任务，探索南极冰盖接地带等关键数据空白区域的冰 - 海 - 基岩相互作用，为冰盖物质平衡的精确评估和不稳定性研究提供支持，还与美国、英国、澳大利亚等多个国家在后勤保障等方面持续开展双多边合作。​
中国第 41 次南极科考不仅是一场探索未知的科学征程，更是一次推动全球极地科研交流与合作、助力我国极地科学事业发展、展示我国科研实力与探索精神、激发民众对极地科学兴趣以及为应对全球气候变化贡献力量的重要契机。它为我国在极地研究领域积累了大量宝贵数据，提升了我国在国际极地科研舞台上的地位，为未来的极地科学研究和资源合理利用奠定了坚实基础。
物理量估测
1．下列最符合实际的是（ ）
A．“雪龙2”号破冰航速约10m/s
B．帝企鹅的身高约为2m
C．科考队的大棚内气温高于0℃
D．科考队员手中的蔬菜约50kg
声的传播与机械运动
2． 2024年4月10日，雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时利用回声定位原理测定海洋深度，探测器发出的超声波是由声源 _________ 而产生的。在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离，原因是__________________。
3． 2024年4月10日，“雪龙”号圆满完成中国第40次南极科考任务。“雪龙”号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射至接收到回声所用的时间为5s，若声音在海水中的传播速度为1500m/s，则该处海洋的深度为 m；在月球上 _________ （选填“能”或“不能”）利用超声波测量距离。
物态变化
4． 2022年4月20日，“雪龙2”号极地科学均察破冰船完成中国第38次南极科学均察任务顺利返沪，在南极期间，科考队使用酒精温度计而不使用水银温度计测量温度，是由于酒精的（ ）
A．沸点低B．密度小C．比热容大D．凝固点低
压强与浮力
5．日前，雪龙号科考船从上海启航，执行我国第32次南极科考任务。在科考船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全离开水面的过程中，铁锚受到的浮力（ ）
A．逐渐变小
B．保持不变
C．先保持不变，后逐渐变小
D．先保持不变，后逐渐变大
6． 2024年4月16日，“雪龙2号”完成中国第40次南极科学考察任务返回上海港，南师附中江宁校的校外指导老师李二喜参与了此次科考任务并给同学们带回了一手资料。“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船，“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为14000t。
（1）“雪龙2号”满载时在海水中受到的浮力为_________ N；
（2）“雪龙2号”破冰船“首柱削尖”的构造是通过_________方法从而 _________ （选填“增大”或“减小”）压强；
（3）“雪龙2号”极限破冰能力能达到20m的厚冰层，它能在极地2m厚的冰环境中以速度5．4km/h连续破冰航行，此时受到的阻力约为2×107N，则破冰10min的过程中动力做的功是 J，破冰船的推进功率为_________ W。
7． 2024年3月7日，圆满完成中国第40次南极考察任务的“雪龙2”号，在南极秦岭站载上考察队员，启程返回中国，如图所示，雪龙2号搭载了科考人员后所受浮力 _________ （选填“增大”或“减小”），舰体略 _________ （选填“上浮”或“下沉”）一些，雪龙2号科考船水下部分距海面深9m处承受海水产生的压强为_________ Pa（ρ海水＝1．03×103kg/m3，g取10N/kg）。
8． 2023年4月6日，“雪龙2”号极地科考船顺利回家，中国第39次南极考察任务圆满完成。“雪龙二号”是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船。满载时总质量为1．4×104t，可在冰厚1．5m、雪厚0．2m的环境中匀速破冰航行。若海水的密度为1．0×103kg/m3，g取10N/kg，求满载的“雪龙2号”：
（1）漂浮在海面上时排开海水的体积。
（2）水面下5m深处200cm2面积的船舷受到海水的压力。
光现象与摩擦力
9． 2024年11月28日我国第41次考察队，抵达南极中山站，彰显我国雄厚的综合实力。为研究地球气候演变状况，科考员在南极内陆成功钻取了545米的深冰芯。在雪地作业中，工作人员使用履带雪地车，并佩戴护目镜，如图所示。回答问题。
（1）雪地车履带上有凸起纹路是为了 _________ 摩擦力，行驶中，雪地车在雪地上压出痕迹，说明力可以改变物体的 _________ 。
（2）不同位置的科考员都能看到雪地车，是因为光在雪地车的表面发生 反射；科考员戴护目镜是为了防止白色雪面反射的太阳光太 _________ （选填“强烈”或“微弱”），而伤害眼睛。
（3）从钻取的深冰芯中取一段均匀冰芯，测得其质量为0．45kg，体积为0．5×10﹣3m3，则这段冰芯的密度是 kg/m3；若把该冰芯切去一半，剩余冰芯的密度是 kg/m3。
综合应用题
10．小明是一个建筑爱好者，他被图甲所示的我国南极泰山科考站主楼的外形设计所吸引。他认为这种多棱柱的结构设计可能是为了更好地承受南极冰雪的压力。那么主楼能承受的最大压力可能与哪些因素有关呢？如图乙所示，小明将打印纸剪成大小相等的四部分，然后分别做成如图丙所示的两组正多棱柱进行模拟探究。实验中g取10N/kg。
（1）分析图丙所示的设计方案，推测小明可能认为多棱柱能承受的最大压力与“棱数和棱高”有关，与棱柱的_________（填“质量”或“底面积”）无关。
（2）为了比较棱柱能承受的最大压力，小明将棱柱放在水平桌面上，把圆台形小桶轻轻放在棱柱上，如图丁。为使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线 _________ ，缓缓向小桶中加水至棱柱变形，用天平测量出此时小桶和水的总质量m。
（3）换用不同的棱柱，多次实验，收集部分数据记录在下表。棱柱高b的测量数据如图乙所示，第2次实验的总质量m如图戊所示，将数据补录入表格。
（4）比较实验序号1和5、2和6、4和8三组数据，可得初步结论： 。
（5）分析实验数据规律，可推算第7次实验的六棱柱能承受的最大压力为 N，进一步推理分析可知：同等条件下，圆柱体所能承受的压力更 。
综合计算题
11． 2024年11月1日，中国第41次南极科学考察队出征，乘坐“雪龙号”和“雪龙2号”极地科学考察破冰船从广州出发，奔赴南极。某次任务中，科考队在到达预定的取样地点时，通过声呐向海底发出一束超声波，经过2．4s接收到从海底反射回的超声波，随后放出一个下沉速度为10m/s的取样机器人前往海底取样。返程时，他们发现正前方有一座静止的冰山，于是鸣笛一声，经过2．6s听到冰山反射的回声，10s后再鸣笛一声，经过2．2s听到回声，船在该过程保持固定的速度航行。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，在海水中的传播速度是1500m/s，求：
（1）取样地点的海底深度；
（2）取样机器人从海面下潜到海底需要多长时间？
（3）从第一次鸣笛到第二次鸣笛的时间里，船航行了多少m？（精确到个位）
1． 2024年1月22日，我国第40次南极考察“雪龙2”号大洋队完成了本航次走航及大洋调查任务。如图所示，“雪龙2”号科考破冰船满载排水量约为14000t。（g取10N/kg，ρ海水＝1．0×103kg/m3）下列说法正确的是（ ）
A．“雪龙2”号静止时，受到浮力的方向竖直向下
B．“雪龙2”号漂浮在海面上时，所受的重力大小等于所受的浮力大小
C．“雪龙2”号船满载时，受到的浮力约为1．4×107N
D．“雪龙2”号由海水密度低的海域驶向海水密度高的海域时，受到的浮力变大
2． 2024年4月10日，“雪龙”号极地考察船停靠山东青岛，标志着我国第40次南极考察圆满结束。“雪龙号”是中国第三代极地破冰船和科学考察船，最大航速约18节（节是一个专用于航海的速度单位1节约等于18．5km/h）。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射到接收到回声所用的时间为4s。（已知声音在海水中的传播速度为1500m/s）
（1）探测器发出的超声波由声源的 _________ 而产生的。
（2）“雪龙号“的最大航速是多少km/h？
（3）该处海洋的深度为多少m？
3．如图所示，龙年伊始，大国重器之龙字号——“雪龙2号”极地科考破冰船破冰前行，执行中国第40次南极考察任务。“雪龙2号”全长122米，排水量1．4万吨，破冰能力为PC3级，能在1．5米厚冰层的海面以2节的航速连续破冰航行。（1节＝1．852km/h，海水密度取1．0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）“雪龙2号”以2节的平均速度破冰航行30min，航行的距离多大？
（2）“雪龙2号”以1m/s的速度匀速直线破冰航行时，轮船牵引力的功率为8000kW，求“雪龙2号”受到的阻力；
（3）某次破冰过程中，“雪龙2号”部分船体冲上冰层后其排开水的体积减小了4×103m3，求船体对冰层的压力。
4．如图所示是我国进行第38次南极科学考察时用到的雪龙2号极地考察船，是全球第一艘采用船航、船舰双向破冰技术的极地科考破冰船，能够在1．5米厚冰环境中连续破冰航行，是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船，其满载时的排水量约为14000t。则：（ρ海水＝1．4×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）雪龙2号满载漂浮在海面上时，它受到的浮力 _________ （选填“大于”“等于”或“小于”）它自身和所载货物的总重力。
（2）求雪龙2号满载时排开海水的体积。
（3）求当雪龙2号的吃水深度为7m时，雪龙2号船底受到的压强。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
多棱柱的高度/cm
a＝14．85
b＝
多棱柱的棱数
三
四
六
八
三
四
六
八
小桶和水的总质量m/g
185

281
345
243
298
518
参考答案
1．C
【解析】解：A、“雪龙2”号破冰航速约1m/s，故A错误。
B、帝企鹅的身高约为1．2m，故B错误。
C、科考队的大棚内气温高于0℃，故C正确。
D、50kg＝100斤，科考队员单手拿不动，故D错误。
故选：C。
2．振动；声音的传播需要介质，真空不能传声。
【解析】解：探测器发出的超声波是由声源振动而产生的。在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离，原因是声音的传播需要介质，真空不能传声。
故答案为：振动；声音的传播需要介质，真空不能传声。
3．750；不能
【解析】解：超声波从海面到海底用的时间：t=12×5s＝2．5s，已知声音在海水中的传播速度v＝1500m/s，由v=st可得，该处海水的深度：
s＝vt＝1500m/s×2．5s＝3750m。
声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，因此在月球上不能利用超声波测量距离。
故答案为：3750；不能。
4．D
【解析】解：使用酒精温度计和水银温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的，要求酒精和水银都是液体，在南极气温比较低，酒精和水银都会凝固，酒精的凝固点比水银的凝固点低，不容易凝固，所以南极科考队员使用酒精温度计而不使用水银温度计。
故选：D。
5．C
【解析】解：轮船的铁锚从水下深处向上提起没有提出水面时，排开水的体积不变，这一过程中，由F浮＝ρV排g可知，其所受的浮力不发生改变；
当提出水面的过程中，排开水的体积变小；水的密度ρ不变，由F浮＝ρV排g可知，该过程中，铁锚受到的浮力逐渐变小。
综合所得：铁锚从水下深处向上提起，直至完全离开水面的过程中，铁锚受到的浮力先保持不变，后逐渐变小。故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．（1）1．4×108；（2）减小受力面积；增大；（3）1．8×1010；3×107。
【解析】解：（1）“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为14000t＝1．4×107kg，
“雪龙2号”满载时在海水中受到的浮力为
F浮=G排=m排g=1．4×107kg×10N/kg=1．4×108N；
（2）雪龙2号“首柱尖削”的构造，是在压力一定时，减小受力面积，增大压强；
（3）“雪龙2号”在极地2m厚的冰环境中以速度5．4km/h＝1．5m/s，连续破冰航行，受平衡力作用，即动力的大小等于阻力的大小，即F＝f＝2××107N，
“雪龙2号”通过的距离为s＝vt＝1．5m/s×10×60s＝900m，
破冰10min的过程中动力做的功
W＝Fs＝2×107N×900m＝1．8×1010J，
破冰船的推进功率为
P=Wt=1．8×1010J10×60s=3×107W。
故答案为：（1）1．4×108；（2）减小受力面积；增大；（3）1．8×1010；3×107。
7．增大；下沉；9．27×104。
【解析】解：如图所示，雪龙2号搭载了科考人员后所受浮力增大，因为雪龙2号始终漂浮在海面上，浮力等于总重力，雪龙2号搭载了科考人员后所受重力增大，则浮力增大；根据阿基米德原理可知，这时的舰体略下沉一些；雪龙2号科考船水下部分距海面深9m处承受海水产生的压强为p＝ρ海水gh＝1．03×103kg/m3×10N/kg×9m＝ 9．27×104Pa；
故答案为：增大；下沉；9．27×104。
8．（1）漂浮在海面上时排开海水的体积为1．4×104m3。
（2）水面下5m深处200cm2面积的船舷受到海水的压力为1000N。
【解析】解：（1）漂浮在海面上时所受的浮力F浮＝G排＝m排g＝1．4×104×1000kg×10N/kg＝1．4×108N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，漂浮在海面上时排开海水的体积V排=F浮ρ海水g=1．4×108N103kg/m3×10N/kg=1．4×104m3；
（2）水面下5m深处200cm2面积的船舷受到海水的压强p＝ρ海水gh＝1．0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
受到的压力F＝pS＝5×104Pa×200×10﹣4m2＝1000N。
答：（1）漂浮在海面上时排开海水的体积为1．4×104m3。
（2）水面下5m深处200cm2面积的船舷受到海水的压力为1000N。
9．（1）增大；形状；（2）漫；强烈；（3）0．9×103；0．9×103。
【解析】解：（1）雪地车履带上有凸起纹路，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；行驶中，雪地车在雪地上压出痕迹，说明力可以物体的形状；
（2）不同位置的科考员都能看到雪地车，是因为光在雪地车的表面发生漫反射；科考员戴护目镜是为了防止雪面发生反射刺伤眼睛；
（3）这段冰芯的密度ρ=mV=0．45kg0．5×10-3m3=0．9×103kg/m3，因为密度是物质的一种特性，它不随着质量与体积的变化而改变，所以截去一半，剩余冰芯的密度是0．9×103kg/m3。
故答案为：（1）增大；形状；（2）漫；强烈；（3）0．9×103；0．9×103。
10．故答案为：（1）底面积；（2）对齐；（3）10．50，217 （4）当多棱柱的边数相同时，多棱柱的高度越大，承受的压力越小（5）4．08；大。
【解析】（1）多棱柱能承受的最大压力与棱数和棱高有关，与底面积无关
（2）为使棱柱受力均匀，放置时应将小桶的中轴线与棱柱的中轴线对齐，这样能使棱柱受力均匀。
（3）图乙刻度尺的读数为10．50厘米。图戊天平读数217克。
（4）从图中数据分析，当多棱柱的边数相同时，多棱柱的高度越大，能承受的压力越小。
（5）从下图中分析第7次实验的六棱柱能承受的最大质量为408克，则能承受的最大压力为F＝G＝mg＝408×10﹣3kg×10N/kg＝4．08N；
进一步推理当边数无限增大时，圆柱体的承受力更大。
故答案为：（1）底面积；（2）对齐；（3）10．50，217 （4）当多棱柱的边数相同时，多棱柱的高度越大，承受的压力越小（5）4．08；大。
11．（1）1800m；（2）180s；（3）69m。
【解析】解：（1）声呐向海底发出一束超声波，经过2．4s接收到从海底反射回的超声波，因此取样地点的海底深度为h=s声2=12v海水t1=12×1500m/s×2．4s=1800m；
（2）取样机器人的下沉速度为10m/s，则取样机器人从海面下潜到海底需要的时间为t2=hv机器=1800m10m/s=180s；
（3）设船的速度为v船，则第一次鸣笛时船距冰山的距离为s3=s声空气1+s船12=v空气t3+v船t32，第二次鸣笛时，船距冰山的距离为s4=s声空气2+s船22=v空气t4+v船t42，船由第一次鸣笛声到第二次鸣笛声行驶的路程为s5＝v船（t3+10s），又因为s5＝s3﹣s4，即v船(t3+10s)=v空气t3+v船t32-v空气t4+v船t42；代入数据v船×(2．6s+10s)=340m/s×2．6s+v船×2．6s2-340m/s×2．2s+v船×2．2s2；解得船的速度v船=17031m/s，则从第一次鸣笛到第二次鸣笛的时间里船航行的距离s5=v船(t3+10s)=17031m/s×(2．6s+10s)=69m。
故答案为：（1）1800m；（2）180s；（3）69m。
1．B
【解析】解：A．“雪龙2”号科考破冰船静止时，受力平衡，根据二力平衡条件可知，受到浮力的方向与受到的重力方向相反，重力的方向为竖直向下，所以浮力的方向竖直向上，故A错误；
B．“雪龙2”号漂浮在海面上时，处于平衡状态，根据物体的浮沉条件可知，其受到的浮力大小等于所受的重力大小，故B正确；
C．根据阿基米德原理可得，“雪龙2”号船满载时，
受到的浮力约为F浮=G排=m排g=14000×103kg×10N/kg=1．4×108N，故C错误；
D．“雪龙2”号由海水密度低的海域驶向海水密度高的海域时，始终漂浮，受到的浮力始终等于其重力，重力不变，则受到的浮力不变，故D错误。故选：B。
2．（1）振动；（2）“雪龙号“的最大航速是333km/h；（3）该处海洋的深度为3000m。
【解析】解：（1）一切声音都是由于物体振动产生的，探测器发出的超声波由声源的振动而产生的。
（2）“雪龙号“的最大航速v＝18节＝18×18．5km/h＝333km/h；
（3）声音传播到海底的时间：t=12×4s＝2s，
由v=st可得，该处海洋的深度为：
s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m。
答：（1）振动；
（2）“雪龙号“的最大航速是333km/h；
（3）该处海洋的深度为3000m。
3．（1）航行的距离为1．852km；
（2）“雪龙2号”受到的阻力为8×106N；
（3）船体对冰层的压力为4×107N。
【解析】解：（1）2节的速度为：
v＝2×1．852km/h＝3．704km/h，
由v=st得，航行的距离为：
s＝vt＝3．704km/h×3060h＝1．852km；
（2）“雪龙2号”以1m/s的速度匀速直线破冰航行时，其受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等。
根据p=Wt=Fst=Fv得，“雪龙2号”受到的阻力为：
F阻=F牵=Pv=8000×103W1m/s=8×106N。
（3）某次破冰过程中，“雪龙2号”部分船体冲上冰层后，其排开水的体积减小了4×103m3。根据阿基米德原理，这部分体积的水所受的重力就等于船体对冰层增大的压力。所以，船体对冰层的压力为：
F压=ΔF浮=ρ水gΔV排=1．0×103kg/m3×10N/kg×4×103m3=4×107N。
答：（1）航行的距离为1．852km；（2）“雪龙2号”受到的阻力为8×106N；（3）船体对冰层的压力为4×107N。
4．（1）等于；
（2）雪龙2号满载时排开海水的体积为1×104m3；
（3）当雪龙2号的吃水深度为7m时，雪龙2号船底受到的压强为9．8×104Pa。
【解析】解：（1）雪龙2号满载漂浮在海面上时，根据物体的浮沉条件可知，它受到的浮力等于它自身和所载货物的总重力。
（2）根据题意可知，雪龙2号满载时排开海水的质量为m排＝14000t＝1．4×107kg，
由ρ=mV可知，雪龙2号满载时排开海水的体积：V排=m排ρ海水=1．4×107kg1．4×103kg/m3=1×104m3；
（3）雪龙2号的吃水深度为7m时，雪龙2号船底受到的压强：p＝ρ海水gh＝1．4×103kg/m3×10N/kg×7m＝9．8×104Pa。
答：（1）等于；
（2）雪龙2号满载时排开海水的体积为1×104m3；
（3）当雪龙2号的吃水深度为7m时，雪龙2号船底受到的压强为9．8×104Pa。