电动汽车是未来汽车的一种发展方向,由于受电池技术的限制,混合动力汽车是一种较好的过渡产品。某油电混合动力汽车相关信息如甲图,工作原理如图乙所示,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机就会启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,电动汽车所受阻力与车速的关系如图丙所示,在某次测试中,测试前蓄电池已储存的电能为,测试中全部由内燃机提供能量,汽车以的速度水平匀速行驶了,同时蓄电池的电能增加了25%,求:
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,发电机的原理是___________ ,产生的电能是由汽车的___________ 能转化而来的。
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为,测试过程中消耗燃料,燃料完全燃烧释放的热量是___________ J?
(3)在该次测试中,汽车牵引力做的功是___________ J?
(4)在该次测试中,内燃机的效率是___________ ?(忽略蓄电池和驱动电机的热损失)
驱动模式 | 纯电动 | 启动、低速 |
油电混动 | 中速 | |
纯燃油 | 高速 | |
汽车质量 | ||
甲 |
(1)当该汽车制动刹车时,驱动电机会反转变为发电机给蓄电池充电,发电机的原理是
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为,测试过程中消耗燃料,燃料完全燃烧释放的热量是
(3)在该次测试中,汽车牵引力做的功是
(4)在该次测试中,内燃机的效率是
更新时间:2021-03-20 10:23:24
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【推荐1】运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg,只考虑人受到的重力和空气阻力,下落时的速度—时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度______ ;
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功______ 和功率______ (g=10N/kg)。
(3)人在第30s时所受空气阻力______ 第50时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”)。
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度
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【推荐2】如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的_____ 推动活塞向下运动,对外做功,同时将_____ 能转化为_____ 能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1s内做功_____ J,单缸排量V=_____ L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=_____ J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=_____ Pa.(1L=10﹣3m3)
(4)如图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=pV的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力F=_____ ,燃气对活塞所做的功W=_____ ,又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=_____ ,故W=pV.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如右表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1s内做功
②在每个做功冲程里,发动机做功W=
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=
(4)如图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=pV的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力F=
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解题方法
【推荐3】发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质.若某台以93号汽油为燃料的汽车,其发动机的相关数据如下表所示.表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比.
(1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程的顺序________ (对甲、乙、丙、丁重新排序),其中内能转化为机械能的冲程是图 ________ .
(2)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,此时汽车1min内做的有用功是多少_____ ?
(3)汽车完成一个工作循环时,汽缸内汽油和空气混合气体的质量是________ kg,汽缸内汽油的质量是________ kg,燃料完全燃烧放出的热量是多少________ ?
(4)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时,发动机的效率是多大___________ ?
lmin内完成的工作循环数 | 2400个 | 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 | 1.3kg/m3 |
汽缸的工作容积 | 1.8L | 汽油的热值 | 4.6×107J/kg |
发动机最大功率 | 82.8kW | 空热比 | 12:1 |
(1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程的顺序
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【推荐1】(1)赤道附近的地磁场的磁感线大致为南北方向且水平,小明把安装有灵敏电流计的闭合电路中的一部分导体棒(与竖直方向固定的导轨接触良好)以相同的速度大小做下列运动,灵敏电流计指针发生偏转最明显的操作是______ ,利用该原理工作的应用为______ (选填:电动机/发电机);
A. B.
C. D.
(2)“通电导体在磁场中受到力的作用”,而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的宏观表现。如甲图所示,是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图,则以下关于对带电粒子(乙为带正电的粒子,丙为带负点的粒子)在均匀磁场中运动,请在乙图和丙图中画出粒子所受的磁场力F乙与F丙(“×”表示磁感线垂直纸面向里,“•”表示磁感线垂直纸面向外)______ 。
A. B.
C. D.
(2)“通电导体在磁场中受到力的作用”,而这个力其实是导体内电荷运动时受到的力的宏观表现。如甲图所示,是一段通电导体在磁场中受到的力的示意图,则以下关于对带电粒子(乙为带正电的粒子,丙为带负点的粒子)在均匀磁场中运动,请在乙图和丙图中画出粒子所受的磁场力F乙与F丙(“×”表示磁感线垂直纸面向里,“•”表示磁感线垂直纸面向外)
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【推荐2】目前汽车刹车器均采用油压制动.油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉,形成能源的浪费.现有一种汽车再生制动器,能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来,有效地利用了能量.
(1)从能量转化的角度看,汽车再生制动器相当于_______ (A/B/C)
A. 电动机 B. 汽油机 C. 发电机
(2)实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
①汽车刹车时,再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是________ (A/B/C/D)
A.逐渐增大 B.先增大后不变 C.先增大后减小 D.先增大后不变再减小
②在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象________ ,
③如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N,由图甲可知t=0.5s时再生制动器产生的刹车阻力约________ N,此时油压制动器还需产生________ N的刹车阻力.
④在满足③的刹车阻力作用下,汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功w=________ J.
(1)从能量转化的角度看,汽车再生制动器相当于
A. 电动机 B. 汽油机 C. 发电机
(2)实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求,若某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如下表:
时间t/s | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 |
再生刹车阻力f/×103N | 8.0 | 8.1 | 8.4 | 9.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 7.5 | 5.0 |
A.逐渐增大 B.先增大后不变 C.先增大后减小 D.先增大后不变再减小
②在图甲中作出汽车刹车时再生制动器0~0.8s内产生的刹车阻力随时间变化的图象
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④在满足③的刹车阻力作用下,汽车的行驶路程与时间变化的关系如图乙所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功w=
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(0.4)
解题方法
【推荐3】无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如:省力、耐用、安静、灵便、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达160Wh/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
(1)脚踩踏板获得的能量转变为电能,与其工作原理相同的是_______ ;_______ (选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声,与汽车相比,电动车启动较快的原因之一是因为其质量小,具有的_______ 较小;
(3)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为_______ J,锂电池的质量为_______ kg。
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为_______ 。若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m,则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_______ (g取10N/kg)。
(5)如图为充电器过热保护的模拟控制电路。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断充电电路,实现对充电器的保护。电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的充电器的温度相对较低,则控制电压U1是_______ V。
整车 | 整车质量 | 40kg |
最大车速 | 26km/h | |
最大噪声 | <30dB | |
锂电池 | 电压 | 36V |
容量 | 10Ah | |
电动机 | 额定功率 | 180W |
A.B.C.D.
(2)电动车行驶时极为安静,这是从(3)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为
(5)如图为充电器过热保护的模拟控制电路。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断充电电路,实现对充电器的保护。电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的充电器的温度相对较低,则控制电压U1是
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【推荐1】2019年洛阳市公布了《洛阳市进一步加快新能源汽车推广应用实施方案》,《方案》提出加快氢燃料汽车推广应用,积极参与国家和省氢燃料汽车示范运营项目建设。氢燃料被认为是21世纪的理想能源之一,请回答下列问题:
(1)氢燃料的优点:_____ 。(写出一条即可)
(2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少_____ ?若这些热量全部被一标准大气压下质量为250kg,温度为25℃的水吸收,则水温升高多少摄氏度_____ ?[c水=4.2×103J/(kg•℃),q氢=1.4×108J/kg]
(3)某氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,其发动机效率为50%,则0.6kg的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间_____ ?
(1)氢燃料的优点:
(2)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少
(3)某氢燃料公交车以140kW的恒定功率匀速行驶,其发动机效率为50%,则0.6kg的氢燃料可以让该公交车匀速行驶多长时间
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(0.4)
解题方法
【推荐2】如图1是某燃气热水器水温控制模拟电路,图2是热水器燃烧器的示意图。R是电阻箱,Rt为置于热水器进水口的热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图3所示。当S断开时,铁质阀门在弹簧拉力作用下封住阀门口。当S闭合时,电磁铁吸引铁质阀门,弹簧伸长,燃气通过阀门与管壁之间的空隙流出,并进入燃烧器燃烧,水管内水均匀受热,热水从出水口流出。水温控制电路可以根据进水口的水温自动调节阀门与管壁之间的空隙大小,改变燃气耗气量,实现出水口的水温基本恒定。______ ,电磁铁中电流______ ,阀门与管壁之间空隙变大,燃烧器火焰变大;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)若进水口水温是20℃,将电阻箱调至160Ω,则出水温度恰好为40℃;已知U=6V,电磁铁中电流I与燃气耗气量的关系如下表所示,燃气完全燃烧,且放出热量有70%被水吸收,燃气的热值取q=3×107J/m3,求:
①电磁铁线圈中电流;______
②出水口热水流量为多少L/min?______
(3)在进水温度一定的情况下,为提高出水口热水的温度,下列方法可行的是______ 。
A.适当减小电阻箱R的阻值
B.减小水管内水的流速
C.适当减小电源电压U
D.换用质量更小的空心铁质阀门
(1)当进水口冷水温度降低,Rt阻值
(2)若进水口水温是20℃,将电阻箱调至160Ω,则出水温度恰好为40℃;已知U=6V,电磁铁中电流I与燃气耗气量的关系如下表所示,燃气完全燃烧,且放出热量有70%被水吸收,燃气的热值取q=3×107J/m3,求:
电流I/mA | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
耗气量m3/min | 0 | 0.006 | 0.024 | 0.056 | 0.096 | 0.15 |
②出水口热水流量为多少L/min?
(3)在进水温度一定的情况下,为提高出水口热水的温度,下列方法可行的是
A.适当减小电阻箱R的阻值
B.减小水管内水的流速
C.适当减小电源电压U
D.换用质量更小的空心铁质阀门
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(0.4)
真题
解题方法
【推荐3】“绿水青山就是金山银山”,环境保护、低碳生活已经成为全社会的共识。某市的公交公司引入了一款电动客车取代原来的普通燃油客车,它的整车质量是3.5t,轮胎与路面的总接触面积是0.2m2,当它以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,受到的阻力是3000N。请回答下列问题:(g=10N/kg)
(1)电动客车静止时对水平路面的压强是多大______ ?
(2)电动客车以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,它的输出功率是多大______ ?
(3)若燃油客车的输出功率与电动客车相同,燃油客车的效率为40%,行驶1h,要燃烧多少升的燃油______ ?(燃油的热值是3.24×107J/L)
(1)电动客车静止时对水平路面的压强是多大
(2)电动客车以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,它的输出功率是多大
(3)若燃油客车的输出功率与电动客车相同,燃油客车的效率为40%,行驶1h,要燃烧多少升的燃油
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】现代社会人们生活节奏快、压力大,如图甲是一款集足浴按摩、高磁保健和休息放松为一体的足浴盆,该足浴盆由加热系统、按摩系统和触屏控制系统组成,底部装有4个小轮,方便移动.如图乙为足浴盆的部分参数,如图丙为内部简化电路图,M是电机,R是加热器,S是温控开关,、是普通开关,闭合开关,R开始工作,当水温高于50℃时温控开关S断开,当水温低于35℃时温控开关再次闭合,使内盆里的水温度保持在设定范围内,同时可闭合开关,电机驱动下的按摩器开始对脚部穴位进行按摩。
(1)足浴盆底部装有小轮,从物理学角度考虑它的优点是_______ ;为防止人在使用时触电,应将足浴器的电源线插座插入家庭电路的_______ 插座(“两孔”或“三孔”);
(2)给内盆里加满初温为20℃的水,当水温升至50℃时自动停止加热,此过程中水吸收的热量为多少?()( ) ;
(3)足浴盆正常工作时,通过电机线圈的电流为多少A?( ) R的阻值是多少?(结果保留1位小数)( ) ;
(4)若温控开关每次调温时的闭合时间为15min,试计算此过程中足浴器的加热效率。( ) (保留到1%)。
(1)足浴盆底部装有小轮,从物理学角度考虑它的优点是
(2)给内盆里加满初温为20℃的水,当水温升至50℃时自动停止加热,此过程中水吸收的热量为多少?()
(3)足浴盆正常工作时,通过电机线圈的电流为多少A?
(4)若温控开关每次调温时的闭合时间为15min,试计算此过程中足浴器的加热效率。
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【推荐2】如图甲是一种家用蒸蛋器,图乙为它的原理图,该蒸蛋器可依据个人喜好,将鸡蛋加热至初熟、中熟、全熟三种状态。某次使用时向蒸蛋器内加入全熟所需的90g水。水的初温为20℃,水烧干后温控开关自动断开,鸡蛋被蒸熟,测得整个加热过程用时10min。
(1)温控开关自动断开前的一段时间,鸡蛋不会被蒸糊,且能保持温度不变的原因是________ 。
(2)电阻R的阻值为多少_______ ?
(3)已知水在100℃时,1g水发生汽化需要吸收的热量是2260J,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),则使用该蒸蛋器把水加热至烧干,水吸收的热量是多少________ ?(标准大气压下)
(4)上述过程中,蒸蛋器的发热器烧水的效率是多少________ ?
(1)温控开关自动断开前的一段时间,鸡蛋不会被蒸糊,且能保持温度不变的原因是
(2)电阻R的阻值为多少
(3)已知水在100℃时,1g水发生汽化需要吸收的热量是2260J,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),则使用该蒸蛋器把水加热至烧干,水吸收的热量是多少
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