热点3 中国第41次南极科考-2025年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用）+答案

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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．（2023秋•龙岗区期末）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秋•康县期末）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秋•崆峒区期末）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．（2023•泉州一模）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．（2022秋•夏县期末）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•江宁区二模）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•甘南州）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春•河东区期中）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秋•福清市期末）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．（2024•秦都区校级模拟）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秋•叶集区期中）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春•富县期末）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秋•盐山县期末）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．（2024•当阳市校级模拟）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．（2023春•广元期末）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