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1.【跨学科·生物】如图10-3-18所示,鱼的浮
沉是靠鳔的胀缩实现的,下列说法正确的
是()
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼受到的浮力不变
C.鱼的浮沉与轮船的原理相似
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
沉是靠鳔的胀缩实现的,下列说法正确的
是()
A.当鳔膨胀时,鱼会上浮
B.当鳔收缩时,鱼受到的浮力不变
C.鱼的浮沉与轮船的原理相似
D.当鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，需结合阿基米德原理和物体浮沉条件，同时区分鱼与轮船的浮沉原理，逐个分析选项：
1. 明确鱼鳔胀缩会改变鱼的体积，进而改变排开水的体积；
2. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，排开水的体积变化会影响浮力大小；
3. 对比鱼和轮船的浮沉原理，判断相关选项的正误。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：当鳔膨胀时，鱼的身体体积变大，排开水的体积$V_{排}$增大。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，鱼受到的浮力变大，当浮力大于鱼的自身重力时，鱼会上浮，该选项正确。
选项B：当鳔收缩时，鱼的体积减小，排开水的体积$V_{排}$减小，由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知，鱼受到的浮力变小，该选项错误。
选项C：鱼通过改变自身排开水的体积改变浮力实现浮沉，自身重力基本不变；轮船是利用空心结构增大排开体积获得浮力，通过改变自身重力（装卸货物）实现浮沉，二者原理不同，该选项错误。
选项D：当鳔膨胀时，$V_{排}$增大，根据$G_{排}=F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，排开水的重力变大，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理；物体浮沉条件；鱼的浮沉原理
【点评】
本题将生物知识与物理原理结合，考查了阿基米德原理和浮沉条件的应用，解题关键是理解鱼鳔胀缩对排开水体积的影响，以及区分鱼与轮船的浮沉原理差异。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需结合阿基米德原理和物体浮沉条件，同时区分鱼与轮船的浮沉原理，逐个分析选项：
1. 明确鱼鳔胀缩会改变鱼的体积，进而改变排开水的体积；
2. 根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，排开水的体积变化会影响浮力大小；
3. 对比鱼和轮船的浮沉原理，判断相关选项的正误。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：当鳔膨胀时，鱼的身体体积变大，排开水的体积$V_{排}$增大。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，鱼受到的浮力变大，当浮力大于鱼的自身重力时，鱼会上浮，该选项正确。
选项B：当鳔收缩时，鱼的体积减小，排开水的体积$V_{排}$减小，由$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$可知，鱼受到的浮力变小，该选项错误。
选项C：鱼通过改变自身排开水的体积改变浮力实现浮沉，自身重力基本不变；轮船是利用空心结构增大排开体积获得浮力，通过改变自身重力（装卸货物）实现浮沉，二者原理不同，该选项错误。
选项D：当鳔膨胀时，$V_{排}$增大，根据$G_{排}=F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，排开水的重力变大，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
阿基米德原理；物体浮沉条件；鱼的浮沉原理
【点评】
本题将生物知识与物理原理结合，考查了阿基米德原理和浮沉条件的应用，解题关键是理解鱼鳔胀缩对排开水体积的影响，以及区分鱼与轮船的浮沉原理差异。
【难度系数】
0.7
2.【多选题】【国防建设】“中国核潜艇之父”黄旭
华为中国核潜艇事业的发展做出了杰出贡献,
获得了国家最高科学技术奖。小春也深受鼓
舞,制作了如图10-3-19所示的潜水艇模型
(不考虑阻力),下列说法正确的是()
A.潜水艇模型是通过改变潜水艇自身的重
力实现沉浮的
B.在水下匀速上浮时,它受到的浮力等于自
身重力
C.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可
实现潜水艇下潜
D.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可
实现潜水艇下潜
华为中国核潜艇事业的发展做出了杰出贡献,
获得了国家最高科学技术奖。小春也深受鼓
舞,制作了如图10-3-19所示的潜水艇模型
(不考虑阻力),下列说法正确的是()
A.潜水艇模型是通过改变潜水艇自身的重
力实现沉浮的
B.在水下匀速上浮时,它受到的浮力等于自
身重力
C.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可
实现潜水艇下潜
D.向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,可
实现潜水艇下潜
答案
ABD
解析
【分析】
首先回忆潜水艇的沉浮原理：通过改变自身重力实现上浮和下潜。然后逐个分析选项：
1. 对于A选项，模型通过注射器控制试管内的水量，改变自身重力，符合潜水艇的工作原理；
2. B选项中，水下匀速上浮时模型处于平衡状态，根据二力平衡条件，浮力等于自身重力；
3. 分析C、D选项：向内推活塞，试管内气压变大，水被压出，模型重力减小，会上浮；向外拉活塞，试管内气压变小，水被压入，模型重力增大，会下潜，据此判断C错误，D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：该潜水艇模型通过注射器向试管内注水或排水，改变自身的总重力，从而实现沉浮，这与真实潜水艇的工作原理一致，故A正确。
B选项：在水下匀速上浮时，模型处于平衡状态，不考虑阻力，受到的浮力与自身重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，故B正确。
C选项：向内推注射器活塞，试管内部气压增大，试管内的水会被压出，模型自身重力减小，此时浮力大于重力，模型会向上浮起，故C错误。
D选项：向外拉注射器活塞，试管内部气压减小，外界的水会在大气压的作用下被压入试管，模型自身重力增大，当重力大于浮力时，模型实现下潜，故D正确。
综上，正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
潜水艇沉浮原理、二力平衡、气压与体积的关系
【点评】
本题将潜水艇的工作原理与模型结合，考查了物体的沉浮条件和二力平衡的应用，需要学生将物理原理与实际装置的工作过程结合分析，注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
首先回忆潜水艇的沉浮原理：通过改变自身重力实现上浮和下潜。然后逐个分析选项：
1. 对于A选项，模型通过注射器控制试管内的水量，改变自身重力，符合潜水艇的工作原理；
2. B选项中，水下匀速上浮时模型处于平衡状态，根据二力平衡条件，浮力等于自身重力；
3. 分析C、D选项：向内推活塞，试管内气压变大，水被压出，模型重力减小，会上浮；向外拉活塞，试管内气压变小，水被压入，模型重力增大，会下潜，据此判断C错误，D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A选项：该潜水艇模型通过注射器向试管内注水或排水，改变自身的总重力，从而实现沉浮，这与真实潜水艇的工作原理一致，故A正确。
B选项：在水下匀速上浮时，模型处于平衡状态，不考虑阻力，受到的浮力与自身重力是一对平衡力，根据二力平衡条件，二者大小相等，故B正确。
C选项：向内推注射器活塞，试管内部气压增大，试管内的水会被压出，模型自身重力减小，此时浮力大于重力，模型会向上浮起，故C错误。
D选项：向外拉注射器活塞，试管内部气压减小，外界的水会在大气压的作用下被压入试管，模型自身重力增大，当重力大于浮力时，模型实现下潜，故D正确。
综上，正确选项为ABD。
【答案】
ABD
【知识点】
潜水艇沉浮原理、二力平衡、气压与体积的关系
【点评】
本题将潜水艇的工作原理与模型结合，考查了物体的沉浮条件和二力平衡的应用，需要学生将物理原理与实际装置的工作过程结合分析，注重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
3.【国防建设】我国的航母正按计划进行各项
科研试验和训练,如图10-3-20所示是中国
航母“辽宁号”训练时的情景,当飞机飞回航
母后()
A.航母将下沉一些,排水量增大,所受浮力
增大
B.航母将浮起一些,排水量减小,所受浮力
减小
C.航母将下沉一些,排水量减小,所受浮力
减小
D.航母始终漂浮,排水量不变,所受浮力不变
科研试验和训练,如图10-3-20所示是中国
航母“辽宁号”训练时的情景,当飞机飞回航
母后()
A.航母将下沉一些,排水量增大,所受浮力
增大
B.航母将浮起一些,排水量减小,所受浮力
减小
C.航母将下沉一些,排水量减小,所受浮力
减小
D.航母始终漂浮,排水量不变,所受浮力不变
答案
A
解析
【分析】
首先明确航母始终处于漂浮状态，漂浮时浮力等于总重力。当飞机飞回航母后，航母的总重力增大，根据漂浮条件，浮力需等于总重力，因此浮力会增大。再根据阿基米德原理，海水密度不变，浮力增大则排开海水的体积增大，航母会下沉一些；而排水量是排开水的质量，浮力增大时排开水的重力增大，对应的排水量也会增大，据此分析选项即可。
【解析】
1. 航母始终处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：$F_{浮}=G_{总}$。
2. 当飞机飞回航母后，航母的总重力$G_{总}$增大，因此航母受到的浮力$F_{浮}$也随之增大。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度$\rho_{海水}$不变，浮力$F_{浮}$增大，所以排开海水的体积$V_{排}$增大，航母将下沉一些。
4. 排水量指排开水的质量，由$G_{排}=m_{排}g$可得$m_{排}=\frac{G_{排}}{g}$，因$G_{排}$随浮力增大而增大，所以排水量$m_{排}$也增大。
综上，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合国防科技情景考查浮力知识，需准确掌握漂浮条件与阿基米德原理的应用，明确总重力变化对浮力、排液体积及排水量的影响，将物理知识与实际场景结合是解题关键。
【难度系数】
0.6
首先明确航母始终处于漂浮状态，漂浮时浮力等于总重力。当飞机飞回航母后，航母的总重力增大，根据漂浮条件，浮力需等于总重力，因此浮力会增大。再根据阿基米德原理，海水密度不变，浮力增大则排开海水的体积增大，航母会下沉一些；而排水量是排开水的质量，浮力增大时排开水的重力增大，对应的排水量也会增大，据此分析选项即可。
【解析】
1. 航母始终处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：$F_{浮}=G_{总}$。
2. 当飞机飞回航母后，航母的总重力$G_{总}$增大，因此航母受到的浮力$F_{浮}$也随之增大。
3. 根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=\rho_{海水}gV_{排}$，海水密度$\rho_{海水}$不变，浮力$F_{浮}$增大，所以排开海水的体积$V_{排}$增大，航母将下沉一些。
4. 排水量指排开水的质量，由$G_{排}=m_{排}g$可得$m_{排}=\frac{G_{排}}{g}$，因$G_{排}$随浮力增大而增大，所以排水量$m_{排}$也增大。
综上，选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
漂浮条件、阿基米德原理
【点评】
本题结合国防科技情景考查浮力知识，需准确掌握漂浮条件与阿基米德原理的应用，明确总重力变化对浮力、排液体积及排水量的影响，将物理知识与实际场景结合是解题关键。
【难度系数】
0.6
