今年5月,运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海神孤海域首次实现可燃冰试采成功。
材料一:可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为 .它是天然气的固体状态(因海底高压)。埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温 与压力下结晶,形成“可燃冰”。
材料二:“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程创新了多项世界记录。它长117米,宽92.7米,高118米,质量为42000吨。
请根据上述材料回答:
(1)形成可燃冰需要一定的生态环境。
①海底底层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的 ,这些细菌分解有机质 (选填“需要”或“不需要” 氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是 。
②在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏,这主要是因为海洋生态系统有 的 能力。
(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。
①可燃冰 中 的元素质量比是 。甲烷属于 (选填“有机物”或“无机物”
②与石油、煤等化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有(写一条) 。(可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为
(3)如果南海海水的密度是 千克 米 ,“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是 牛,浸入海水的体积至少需要 米 ,开采处的可燃冰可以直接在管口点燃,说明已经成为气体,从固体变成气体的原因可能是 。
测量盐水的密度,方案如下:
(1)用天平和量筒进行测量
请完成实验步骤:
①用天平称出烧杯和盐水的总质量 ;
②将烧杯中的适量盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积 ;
③ ;
④利用上述所测物理量,写出盐水密度的表达式 。
(2)用液体密度计直接测量
因为盐水的密度比水的大所以选用最小刻度是 的液体密度计它的测量原理是:
密度计放入不同液体中,都处于漂浮状态,它所受的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重力;被测液体密度越大,其排开液体的体积越 ,所以它的刻度是从 (选填“由下而上”或“由上而下”)顺次标记1.1、1.2、 。
如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变, 为定值电阻, 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, 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 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 ,高度为 。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。 取
(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 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 的电源;一个阻值为 的定值电阻 ;一个量程为 的电流表;一个开关;若干导线;一根长为 、阻值为 的均匀电阻丝 (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 固定在一起 与 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 与电流表示数 的关系式,并在图丙所示的电流表表盘上标出拉力为 , , 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 、 的两个点电荷距离为 时,它们之间的作用力 ,其中 为常量,当 和 一定时, 与 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 和 之间的作用力实际是 (或 的电场对 (或 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 跟它的电量 的比值,叫做该点的电场强度,用 表示,则 。
如图乙所示,在距离点电荷 为 的 点放一个点电荷 ,则点电荷 受到的电场力 ,点电荷 在 点产生的电场强度 。
(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 和 ,它们合成后的电场强度 用平行四边形的对角线表示。如图丁所示,两个点电荷 分别放在 、 两点,它们在 点产生的合电场强度为 .请推导证明: 。