科学家向月球发射激光，经过大约2.6S接收到返回的信号，那么-优题课

小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图所示。 $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？

（2）展台台面承受的压强不能超过 $40 k P a$ ，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是 $40 c m^{2}$ ，台面会不会被压坏？请通过计算说明。

（3）展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。

小明是家务小能手，经常用挂烫机熨烫衣服。挂烫机是通过电热丝加热水箱中的水，产生水蒸气来熨烫衣服。它的正常工作电压为 $220 V$ ，水箱最多装水 $0.2 kg$ ，加热功率有大、小两个挡位，其工作原理图如图甲所示。其中电热丝 $R_{1} = 60 Ω$ ， $R_{2} = 40 Ω$ 。

（1）熔断器在电路中起到　　作用。

（2）若将水箱中 $0.2 kg$ 的水从 $20 ℃$ 加热到 $100 ℃$ ，水吸收多少热量？[水的比热容 $c ＝ 4.2 \times 10^{3} J / （ kg \cdot ℃ ）$ ]

（3）挂烫机在大挡位工作时的额定功率是多大？

（4）小明是一个爱思考的孩子，他把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位。已知熔断器允许通过的最大电流为 $8 A$ ，请判断乙图电路是否合理，通过计算说明原因。

世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示。港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成。其中6.7公里的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成。港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物。开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家。监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域。

请回答下列问题：

（1）如图乙所示，以人工岛为参照物，正在海中游动的白海豚是　　（选填“运动”或“静止”）的。

（2）港珠澳大桥全长 $55 km$ ，设计通行时速 $100 km / h$ 。若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？

（3）铺设海底隧道的沉管，每节质量约为 $7.4 \times 10^{7} kg$ ，则每节沉管所受重力为多少 $N$ ？（取 $g = 10 N / kg$ ）

（4）两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明。

《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法，如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求，在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法：采用多粒莲子投入盛有海水的容器中，若所有莲子均浮，则海水含盐重；若所有莲子均沉，则这样的海水就毫无制盐价值。

后来《熬波图咏》中谈到，将莲子分别浸入不同密度等级的海水中（一等海水密度最大，二、三、四等依次次之），充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，如图乙所示，根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。

请回答下列问题：

（1）煮海水制盐过程中，水发生的物态变化是　　；

（2）若一粒浸泡后的莲子质量是 $3 \times 10^{﹣ 3} kg$ ，其受到的重力是多少？（ $g$ 取 $10 N / kg$ ）

（3）《西溪丛语》谈到：无制盐价值的海水，莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么？

（4）将四粒不同测定标准的“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请根据图乙中“浮子”静止时的情况判断：2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中？写出你判断的理由。（设各“浮子”的体积均相同，其密度与对应等级的海水密度相等）

如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为 $G_{A} = 4 N$ ，底面积为 $S_{1} = 0.02 m^{2}$ ，高度为 $H = 0.16 m$ 。一个重力及厚度不计、面积为 $S_{2} = 0.01 m^{2}$ 的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为 $l = 0.08 m$ 的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，g取 $10 N / kg$ 。

（1）求A所受浮力的大小 $F_{浮}$ 。

（2）求A浸入水的深度 $h_{1}$ 。

（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。

（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为 $S_{2}' = 0.012 m^{2}$ 。试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积 $S = 0.22 m^{2}$ 供选用）