Question

環境保護是現代社會的熱點，環境污染是世界各國關注的焦點，特別是核污染更是全人類最高度警惕的問題，繼1986年“切爾諾貝利”核泄漏事件之后，2002年8月12日，質量m=1.4×10⁷kg的俄羅斯“庫爾斯克”號核潛艇在巴倫支海遇難，引起挪威生態保護組織和國際社會普遍關注．
（1）核裂變、聚變是大量獲得核能的兩種途徑，核潛艇中反應堆的核能是通過哪種途徑獲得的？
（2）探測專家用超聲波可探測到潛艇的確切位置，超聲波在海水中波速v=1450m/s，在潛艇正上方海面向下發出超聲波，從超聲波發出直至接收到潛艇的回波經歷的時間為t=0.16s，則潛艇沉沒的實際深度h約為多大？
（3）“庫爾斯克”號浸沒在水中上浮的過程中，所受的浮力如何變化？簡述理由．

Answer 1

分析：（1）核能分為裂變和聚變兩種，裂變分為兩種：可控鏈式反應和不可控鏈式反應，前者主要應用在核反應堆中，后者應用在原子彈中；聚變主要應用在氫彈上．
（2）超聲波從發出到接收通過的路程是潛艇浸沒深度的兩倍．
（3）據阿基米德原理分析浮力的變化即可判斷．

解答：解：（1）核潛艇的能量來源于鈾原子核裂變時放出的核能．
故答案為：核裂變和核聚變是大量獲得核能的兩種途徑，核潛艇反應堆的核能是通過核裂變途徑獲得的．
（2）超聲波通過的路程為：s=vt=1450m/s×0.16s=232m
∴潛艇沉沒的實際深度h=

s

2

=

232m

2

=116m
答：潛艇沉沒的實際深度h為116m．
（3）據阿基米德原理F_浮=ρgV_排知，當其逐漸浸沒于水中的過程中，其V_排變大，即其所受的浮力逐漸變大，當全部浸沒后，V_排不變，故浮力不變，所以該過程中的浮力變化是先變大后不變．

點評：本題考查了核能的利用、速度的計算及阿基米德原理原理的定性分析，是一道綜合題，難度較大，同學們應仔細分析方可順利解決．