物理科普阅读题
科普阅读题
1.
海水跃层也称“跃变层”。

它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，表明上下层海水性质不同，跃层的厚薄和距海面的深浅，随海区的地理和气象条件变化。

如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”。

潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，急剧掉向海底，称“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。

372潜艇一次远航战备巡逻，当时海区情况比较复杂，以前也碰见“掉深”的情况，但这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长王红理瞬间条件反射式发出命令:“损管警报～向所有水柜供气～”。

不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气;1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭;2分钟后，全艇各舱室封舱完毕。

但“掉深”依然继续。

3分钟后，掉深终于停止，深度计开始缓慢回升。

372潜艇闯过鬼门关，靠的是及时准确的命令，也靠着全艇几十名官兵超水平的配合。

2014年9月2日下午，中央军委给王红理、海军给372潜艇记一等功，庆功大会在南海舰队某潜艇支队礼堂举行。

中央军委和海军的通令，分别给王红理和372潜艇颁发了奖章证书、奖状。

(1)海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，我们称之为。

(2)300m深处潜艇受到海水的压强约为 Pa。

(海水密度近似水的密度，g取
10N/kg)
(3)海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力 (选填:“增大”或“减小”)，进而急剧掉向海底。

2.
碳纳米管是一种具有特殊结构的材料。

碳纳米管具有良好的力学性能。

它的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸。

碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍，质量却只有后者的1/6。

碳纳米管因而被称为“超级纤维”。

研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下(相当于水下1×104m深处的压强)，由于巨大的压力，碳纳米管被压扁。

撤去压力后，碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状，表现出良好的韧性。

这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧，用在汽车、火车上作为减震装置，能够大大减轻重量。

由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。

碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍。

碳纳米管具有良好的传热性能，由于具有非常大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。

(1)碳纳米管的密度约为钢密度的 ;
(2)水下10000m处的压强约为1× Pa;
(3)通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的材料。

3.
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如图26甲所示)，粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米。

光纤通信的原理是利用光的全反射现象。

当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象。

表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进(如图26乙)。

一根光纤的潜在带宽可达20THz。

采
用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。

诺贝尔奖评委会这样描述:“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。

”
(1)计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是。

A(输电 B(通信 C(导热 D(照明
(2)光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。

光波电磁波(选填“属于”或“不属于”)，光在真空中的传播速度为 m/s。

(3)根据文中全反射的定义，请你判断:当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时，
发生全反射(选填“会”或“不会”)。

4.
利用太阳能发电的主要方式有两种:光—电转换和光—热—电转换。

光—电转换光电转换的基本装置是太阳能电池，它的基本原理是光电效应:光照射到某些物质上引起物质的光电性质变化，也就是光能量转化为电能。

这一原理是由德国物理学家赫兹首先发现的。

当时，赫兹发现:两个锌质小球之一用紫外线照射，则在两个小球之间就非常容易跳过电火花。

后来爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。

光—热—电转换即利用太阳辐射所产生的热能发电。

一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。

如图21所示，前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

利用这一原理有些国家在沙漠地区建立了塔式太阳能热电站。

太阳能可以发电，并让灯泡发光。

可是，白天有太阳，我们并不需要灯亮;而夜晚没有太阳我们需要灯亮。

想一想，怎样实现将白天太阳的能量储存起来，供夜晚的灯发光呢,又怎样将太阳能发电站转化的大量能量储存起来，供夜间或阴雨天使用呢,如何破解太阳能的蓄能问题，让太阳能最终成为能够与常规能源相竞争的替代
能源呢,实际生活中常见的太阳能路灯就是利用化学能的形式储存太阳能的。

太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池再与电灯连接。

白天有太阳能时，接通太阳能电池板与蓄电池电路，太阳能电池板转换成的电能再转换成蓄电池的化学能储存起来;夜晚，太阳能电池板与蓄电池电路断开，蓄电池与电灯电路接通，蓄电池储存的化学能再转换成电能为电灯供电。

它的各电路的通断是由充放电控制器自动控制，蓄电池放在电线杆下面的地上。

(1)太阳能电池的基本原理是光电效应，爱因斯坦提出的，成功解释了光电效应。

(2)塔式太阳能发电系统中的“热—电转换”，经历的能量转换过程是: 。