位于海面下几十米深处的南海一号商船被打捞浮出海面，这是中国考-优题课

位于海面下几十米深处的“南海一号”商船被打捞浮出海面，这是中国考古史上的又一突破．“南海一号”商船长约30米，是目前发现的最大的宋代船只，如图所示．其实在很早以前，我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上，用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测．

（1）题中所指探测装置的名称是什么？
（2）已知超声波在海水中的速度为1500m/s，如果探测装置在海面发出信号后，从发出到遇到沉船，再到接受返回信号所用时间是0.24s，则沉船在海面下多深处？
（3）这种装置可用来探究月球等太空中的奥秘吗？为什么？

科目物理题型综合题难度中等

知识点：运动快慢的比较

如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度变化曲线如图乙。闭合开关，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大， $R_{2}$ 的阻值　　，电压表示数　　，当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。

边长为 $20 cm$ 的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面

上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为 $200 c m^{2}$ ，高度为 $10 cm$ 。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。 $(g$ 取 $10 N / kg)$

（1）判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；

（2）当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；

（3）当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为 $1 : 3$ 时，求容器内液体的质量。

问题解决 $- -$ 制作电子拉力计：

现有如下器材：

一个电压恒为 $12 V$ 的电源；一个阻值为 $20 Ω$ 的定值电阻 $R_{0}$ ；一个量程为 $0 ~ 0.6 A$ 的电流表；一个开关；若干导线；一根长为 $8 cm$ 、阻值为 $40 Ω$ 的均匀电阻丝 $R_{1}$ （它的阻值与其长度成正比）；一根轻质弹簧，一端可以固定，另一端和金属滑片 $P$ 固定在一起 $(P$ 与 $R_{1}$ 间的摩擦不计），它的伸长量与受到的拉力关系图象如图乙所示。

（1）请利用上述器材制作电子拉力计，在图甲所示方框中画出设计的电路图。

（2）请推导出拉力 $F$ 与电流表示数 $I$ 的关系式，并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为 $0 N$ ， $20 N$ ， $40 N$ 对应的刻度值。

演绎式探究 $- - -$ 探究点电荷的电场强度

如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷。

（1）实验发现，带电量分别为 $q_{1}$ 、 $q_{2}$ 的两个点电荷距离为 $r$ 时，它们之间的作用力 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ ，其中 $k$ 为常量，当 $q_{1}$ 和 $r$ 一定时， $F$ 与 $q_{2}$ 之间的关系图象可以用图甲中的图线　　来表示。

（2）磁体周围存在磁场，同样，电荷周围也存在磁场。电场对放入其中的电荷产生电场力的作用。点电荷 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ 之间的作用力实际是 $q_{1}$ （或 $q_{2})$ 的电场对 $q_{2}$ （或 $q_{1})$ 的电场力。物理学中规定：放入电场中某一点的电荷受到的电场力 $F$ 跟它的电量 $q$ 的比值，叫做该点的电场强度，用 $E$ 表示，则 $E =$ 　　。

如图乙所示，在距离点电荷 $Q$ 为 $r$ 的 $A$ 点放一个点电荷 $q$ ，则点电荷 $q$ 受到的电场力 $F =$ 　　，点电荷 $Q$ 在 $A$ 点产生的电场强度 $E_{A} =$ 　　。

（3）如果两个点电荷同时存在，它们的电场会相互叠加，形成合电场。

如图丙所示，两个互成角度的电场强度 $E_{1}$ 和 $E_{2}$ ，它们合成后的电场强度 $E$ 用平行四边形的对角线表示。如图丁所示，两个点电荷 $Q$ 分别放在 $A$ 、 $B$ 两点，它们在 $C$ 点产生的合电场强度为 $E_{合}$ ．请推导证明： $E_{合} = \sqrt{2} \frac{kQ}{r^{2}}$ 。

小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 $64^{°} C$ 时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温 $20^{°} C$ ，质量 $1 kg$ 的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为 $220 V$ 恒定不变，不计导线的电阻。求：

豆浆机铭牌
最大容积	$2 L$
额定频率	$50 Hz$
额定电压	$220 V$
加热器功率	$880 W$
电动机功率	$120 W$

（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：

（2）加热器单独工作时电路中的电流；

（3）质量为 $1 kg$ 的水从 $20^{°} C$ 加热到 $64^{°} C$ 需要吸收的热量 $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$ ；

（4）本次制作豆浆共计用了 $9 \min$ 的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 $70 %$ 被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。