小华的爸爸最近购买了一辆轿车,小华利用所学的物理知识对该轿车进行了一系列探索与研究活动。小华同学阅读了轿车发动机的说明书后,发现发动机中燃料燃烧所放出的热量除了对外输出做功外,还会因为各种原因耗散,他搜集资料,进行计算,将该轿车内燃机的能量流向制成如图甲所示的能量流向图。周末的时候,小华随父母开车去景区游玩,到达目的地后发现轿车消耗了10kg汽油,设轿车发动机的热机效率和发动机的功率恒定不变,发动机的牵引力始终为2.5×103N,轿车在平直公路上行驶的速度v与时间t的关系图象如图乙所示。请根据给出的信息,回答下列问题:[已知汽油的热值为4.6×107J/kg,冷却水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)根据甲图中的信息,该轿车发动机的热机效率为_____ ;
(2)求10kg汽油完全燃烧所放出的热量;( )
(3)求轿车匀速行驶10s,发动机对外做的功;( )
(4)求轿车匀速行驶10s,发动机因释放废气耗散的热量。( ) (轿车行驶时,汽油完全燃烧;结果保留两位有效数字)
(1)根据甲图中的信息,该轿车发动机的热机效率为
(2)求10kg汽油完全燃烧所放出的热量;
(3)求轿车匀速行驶10s,发动机对外做的功;
(4)求轿车匀速行驶10s,发动机因释放废气耗散的热量。
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更新时间:2023-04-11 01:22:25
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解题方法
【推荐1】阅读材料,回答问题:
2021年11月,某公司新发布了一款航拍无人机(如图甲)。该无人机最大上升速度可达8m/s,最大下降速度可达6m/s,让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航能力,锂电池容量从3.85A·h提高到5A·h,并支持65W的充电功率,充电电压为20V。续航时间提升到了46分钟,真正突破了30分钟的桎梏,实现了“鱼跃”式的提升。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/14/4af1cec1-fcff-4a81-a544-b398311f0e71.png?resizew=691)
(1)给无人机的锂电池充电时将______ 能转化为______ 能和内能;
(2)理论证明,电池充电时间t、电池容量和充电电流存在如下关系:
,该无人机电池充电电流为4A,那么把无电状态的该电池充满电,需要______ h;
(3)图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其0~2s的功率~时间(P~t)图象______ ;
(4)“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法,我们可以用速度变化量Δv与发生这一变化所用时间
的比值来描述速度变化的快慢。若无人机从静止开始,直线上升到最大上升速度,用时10s,则该无人机的速度变化量
为______ m/s,速度的变化快慢为______ m/s2。
2021年11月,某公司新发布了一款航拍无人机(如图甲)。该无人机最大上升速度可达8m/s,最大下降速度可达6m/s,让航拍变得高效。该无人机通过减小风阻和增大电池容量增强了续航能力,锂电池容量从3.85A·h提高到5A·h,并支持65W的充电功率,充电电压为20V。续航时间提升到了46分钟,真正突破了30分钟的桎梏,实现了“鱼跃”式的提升。
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(1)给无人机的锂电池充电时将
(2)理论证明,电池充电时间t、电池容量和充电电流存在如下关系:
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(3)图乙是该无人机在某次飞行时做功的情况,请据此在图丙中画出其0~2s的功率~时间(P~t)图象
(4)“比值定义法”是物理学中常用的定义新物理量的方法,我们可以用速度变化量Δv与发生这一变化所用时间
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解题方法
【推荐2】近几年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车。小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/aa80ea05-023a-452b-82be-2c118e034aec.png?resizew=423)
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 较大的特点;
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少的能量?这些能量能产生多少有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示);
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 m。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/aa80ea05-023a-452b-82be-2c118e034aec.png?resizew=423)
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/(km⋅h﹣1) | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离/m | 8 | 18 | 32 | 50 |
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少的能量?这些能量能产生多少有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示);
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 m。
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。 使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。 之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮。同时风机工作。 高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。 关闭热水阀时,热水器停止加热。 研究发现;热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/22d777f1-707d-468c-805c-16f857f2fb3b.png?resizew=570)
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
(1)两个指示灯是二极管灯泡,该灯泡由___________ (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制作,它们应___________ 联在电路中;
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是( )
A. 采用热值更高的燃料 B. 提高进水口冷水的初温
C. 加长热交换器中水管长度 D. 使水管中的进水量减小
(3)热水器由家庭电路直接供电,工作时两端电压为___________ V;若热水器热水产出率为12L/min时,设A、B两点的高度差为0. 3m,则水在热交换器A、B两点间运行时克服重力做功的功率为___________ W;(g取10N/kg)
(4)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。 若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为___________ J;
(5)现实中,燃气完全燃烧产生热量有如图丙几种流向,请补充完整:___________ ,因此该燃气热水器热效率永远无法达到___________ 。
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。 使用热水器时,先通电,绿色指示灯亮,再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。 之后打开热水阀时,电子点火器点火,燃气在燃烧器内燃烧,产生1700℃的高温烟气,此时红色指示灯亮。同时风机工作。 高温烟气上升,流经热交换器,将从A点处流入热交换器的冷水加热,产生的热水从B点处源源不断流出热交换器,低温烟气从排烟管排出。 关闭热水阀时,热水器停止加热。 研究发现;热交换器中,烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大;烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/22d777f1-707d-468c-805c-16f857f2fb3b.png?resizew=570)
该燃气热水器的技术参数如表,其中“热水产出率”的含义是:每分钟使水温升高25℃时的出水体积;“额定耗气量”的含义是:热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
适用燃气 | 天然气 |
热值 | |
额定耗气量 | |
热水产出率 | 12L/min |
(2)下列措施中能提高热水器加热效率的是
A. 采用热值更高的燃料 B. 提高进水口冷水的初温
C. 加长热交换器中水管长度 D. 使水管中的进水量减小
(3)热水器由家庭电路直接供电,工作时两端电压为
(4)某次洗浴,设定热水管出水温度45℃,热水器正常工作用时15min。 若该过程燃气完全燃烧,放出的热量为
(5)现实中,燃气完全燃烧产生热量有如图丙几种流向,请补充完整:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/20/bd7a7011-61a0-46b2-b7f7-6090a7b9d536.png?resizew=301)
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/079abbcc-2b28-4647-8e47-1fdafb901c2c.png?resizew=166)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/8dc189ff-4220-4163-bc7c-182f0940408f.png?resizew=183)
(1)电动自行车在行驶时将___________ 转化为机械能;
(2)一定情况下,该电动车放电容量随环境温度升高而___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)某电动自行车的电池上面标明电压为36V、容量为
,它充满电后,储存的电能为___________ J;
(4)根据图像可知,该型号电池的最佳使用温度是___________ ℃;
(5)某电动车正常匀速直线行驶的速度为v,受到的阻力为f,电动机的额定电功率为P,则该电动车匀速直线行驶时的能量转化效率η=___________ 。
电动自行车
电动自行车是目前中国老百姓主要的短途代步交通工具,它的能量来自电池组。与传统的内燃机车相比,电动自行车更为轻便、环保,能量转化效率高。从安全角度考虑,国家规定电动自行车车速不得超过25km/h,整车质量(含电池)不大于55kg。电动车的续航里程与电池容量和能量转化率有关。冬季,电动自行车续航里程降低,这说电池实际放电容量受到温度的影响,其关系如图所示。能量转化率是指电动机输出的机械能与输入电能的比值。![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/079abbcc-2b28-4647-8e47-1fdafb901c2c.png?resizew=166)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/6/8dc189ff-4220-4163-bc7c-182f0940408f.png?resizew=183)
(1)电动自行车在行驶时将
(2)一定情况下,该电动车放电容量随环境温度升高而
(3)某电动自行车的电池上面标明电压为36V、容量为
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(4)根据图像可知,该型号电池的最佳使用温度是
(5)某电动车正常匀速直线行驶的速度为v,受到的阻力为f,电动机的额定电功率为P,则该电动车匀速直线行驶时的能量转化效率η=
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真题
解题方法
【推荐2】阅读下列文字,回答下列问题:______ ,图乙中船相对于大坝是______ (填运动或静止);
(2)图丙中定滑轮的作用是______ ;
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了______ 反射,一艘重2000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为______ ;
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为______ m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为______ ;
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,在(4)条件下,已知电源电压恒定为U,求
时通过每个发电机的电流为______ 。
(2)图丙中定滑轮的作用是
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了
(4)图丙的电梯:船上升速度为18m/min,则重物下降速度为
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10∶6,在(4)条件下,已知电源电压恒定为U,求
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解题方法
【推荐3】阅读短文,回答问题:
电动自行车主要由蓄电池、电动机、控制系统组成。
蓄电池通常用能量密度大锂电池,所谓能量密度是指电池储备的能量与质量比值。
控制系统中的调速部分主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化;控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。
正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。U0不同,每次开关K闭合与断开时间的比值就不同,电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
下表是某型号电动自行车的相关数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/9b681f31-26f8-4394-92ec-317b08015adb.png?resizew=542)
(1)电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的______ (填物理实验器材名称),它和电动机______ (选填“串联”或“并联”)在一起使用。当调速部分的控制器输出控制电压UK=1V时,电动机中______ (有/无)电流通过;
(2)若该电动车锂电池的能量密度为
,锂电池的总质量为6kg,则其最多能够储备的能量为______
;
(3)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是______ 。U1的大小每分钟有一万次周期性变化,U1的变化周期T为______ s;
(4)电动自行车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,与转动前相比,下列判断正确的是______ ;
A.霍尔传感器产生的电压U0减小
B.磁铁与霍尔传感器的距离减小
C.每次K闭合与断开时间之比变小
D.每次K闭合与断开时间之和变大
(5)质量为50kg的小明骑该电动车以最大规定速度在水平路面匀速行驶时,电动车所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图所示,则该过程中克服摩擦力做功的功率为______ W,通过电动车的平均电流为______ A。(g取10N/kg)
电动自行车
电动自行车主要由蓄电池、电动机、控制系统组成。
蓄电池通常用能量密度大锂电池,所谓能量密度是指电池储备的能量与质量比值。
控制系统中的调速部分主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变,使U0发生变化;控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后,输出控制电压UK,控制开关K的通断,当U1小于U0时,UK=1V,图甲中开关K闭合;U1大于U0时,UK=0,K断开。
正常行驶时,电动自行车U1的大小随时间周期性变化,如图乙所示,控制器输出的UK使开关交替通断,每分钟约一万次。U0不同,每次开关K闭合与断开时间的比值就不同,电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。
下表是某型号电动自行车的相关数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/9b681f31-26f8-4394-92ec-317b08015adb.png?resizew=542)
质量m/kg | 40 |
电能转化为机械能的效率η | 75% |
工作电压U/V | 48 |
规定行驶速度v/![]() | ≤10 |
(2)若该电动车锂电池的能量密度为
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b4efbcdb90b28563485995178e82f2c9.png)
(3)如图丙所示,将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中,霍尔传感器产生电压的变化情况是
(4)电动自行车在行驶过程中,转动手柄旋转套后,车速增大,与转动前相比,下列判断正确的是
A.霍尔传感器产生的电压U0减小
B.磁铁与霍尔传感器的距离减小
C.每次K闭合与断开时间之比变小
D.每次K闭合与断开时间之和变大
(5)质量为50kg的小明骑该电动车以最大规定速度在水平路面匀速行驶时,电动车所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像如图所示,则该过程中克服摩擦力做功的功率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/1/878a1264-3e68-48c3-9075-8ed7dc662299.png?resizew=219)
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(0.65)
解题方法
【推荐1】近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车,小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/84da3140-edfb-4bb0-9368-57f5e619cb5c.png?resizew=419)
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的_______ 较大的特点;
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量________ ,这些能量能产生多少J的有用功。(汽油的热值为4.6×107J/kg)_________ (写出计算过程);
(3)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示,则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?_________ 轿车在运动过程中受到的阻力是多少?_________ (写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s为_________ (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/24/84da3140-edfb-4bb0-9368-57f5e619cb5c.png?resizew=419)
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量
(3)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示,则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?
(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s为
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【推荐2】阅读短文,回答问题
(1)在压缩机中,压缩制冷剂蒸气过程中,电能转化成______________ 能;
(2)空调热水器工作时产生的热量_________________ (大于/等于/小于)它所消耗的电能;
(3)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为___________________ J;
(4)若B型热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为______________ L/h;
(5)如图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图。当停止用水且冷凝器中 的水温达到50℃时,水中的热敏电阻RT的阻值将变_________________ (大/小),从而使电磁铁动作,立即切断压缩机工作电路。
空气能热泵热水器
空调热水器,又名空气能热泵热水器.其工作原理示意图如图所示,工作过程中空调热 水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成 高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的,空调热水器具有 高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。
“热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指 该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值,下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。型号 | A | B |
出水温度 | 50 | |
额定功率 | 1 | 2 |
额定电压 | 220 | |
热水产出率 | 100 | |
环境温度范围 | -10~50 |
(1)在压缩机中,压缩制冷剂蒸气过程中,电能转化成
(2)空调热水器工作时产生的热量
(3)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为
(4)若B型热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为
(5)如图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图。当停止用水且冷凝器中 的水温达到50℃时,水中的热敏电阻RT的阻值将变
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解题方法
【推荐3】近两三年政府推出了“汽车下乡”、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,轿车已经成为普通家庭的一部分。李明的爸爸最近也购买了一辆轿车,李明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/27/2903301493907456/2945191137370112/STEM/d9acadd4-3769-4cae-90e5-e899e90d3ce1.png?resizew=416)
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的______ 的特点;
(2)李明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧2kg的汽油能够获得______ J的能量?这些能量能产生______ J有用功?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功______ J;
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为______ (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示);
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是______ km;
(6)汽车排放的尾气中含有CO、NO、NO2等,这些气体会造成大气污染。为了降低危害,在车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置,使大约90%的CO、NO、NO2可转化为CO2、N2,这是由于这些气体在装置中发生了______ 变化。
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实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/![]() | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离/m | 8 | 18 | 32 | 50 |
(2)李明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧2kg的汽油能够获得
(3)若轿车以80kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功
(4)汽车行驶时发动机燃烧m质量的汽油,产生的牵引力为F,热机的效率是η,能使汽车前进的距离s为
(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是
(6)汽车排放的尾气中含有CO、NO、NO2等,这些气体会造成大气污染。为了降低危害,在车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置,使大约90%的CO、NO、NO2可转化为CO2、N2,这是由于这些气体在装置中发生了
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】阅读材料,回答问题。
图(a)是某款油电混合动力汽车,同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。______ (填字母);
(2)如图(b)所示是四缸汽油机一个汽缸工作循环的四个冲程,工作循环的顺序是______ ,其中涉及能量转化的有______ ,如该内燃机飞轮转动速度为3600r/min,则每秒完成做功______ 次;
(3)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为4000kg,汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油10L,汽车所受的阻力是总重力的0.2倍。则:完全燃烧10L汽油放出的热量为______ J;汽车的牵引力为______ N。(q汽油=4.6×107J/kg,ρ汽油=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
图(a)是某款油电混合动力汽车,同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。
(2)如图(b)所示是四缸汽油机一个汽缸工作循环的四个冲程,工作循环的顺序是
(3)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为4000kg,汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油10L,汽车所受的阻力是总重力的0.2倍。则:完全燃烧10L汽油放出的热量为
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/2bf03421-6f89-4558-a8b1-88912cd7e971.png?resizew=523)
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。目前,雪蜡车总体空间布局、人机及信息环境交互系界面、空气、噪声、光色等已经具备形成行业标准能力,是一次领先的、典型的中国创造。据了解,这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头,配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示,其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极)。而电子是不能通过质子交换膜的,电子只能经外电路到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,可实现零排放零污染。燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%,是普通内燃机热机效率的2~3倍。
(1)氢燃料电池在使用过程中氢气_____ (选填“有”或“没有”)发生燃烧现象;
(2)氢燃料电池是将氢的_____ 能直接转化为 _____ 能;
(3)在燃料电池外电路,电流方向_____ (选填“从A到B”或“从B到A”);
(4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg,则50kg的氢燃料可产生_____ J的电能,这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶 _____ km。
揭秘“雪蜡车”
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如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车。目前,雪蜡车总体空间布局、人机及信息环境交互系界面、空气、噪声、光色等已经具备形成行业标准能力,是一次领先的、典型的中国创造。据了解,这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头,配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示,其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极)。而电子是不能通过质子交换膜的,电子只能经外电路到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,可实现零排放零污染。燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%,是普通内燃机热机效率的2~3倍。
(1)氢燃料电池在使用过程中氢气
(2)氢燃料电池是将氢的
(3)在燃料电池外电路,电流方向
(4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg,则50kg的氢燃料可产生
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解题方法
【推荐3】阅读短文,回答文后的问题:
爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何变成爆米花的呢?传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子。加工爆米花时,用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球,它们不能爆开。加热到一定程度时,打开爆米机的密封盖,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中,通过________ 的方式使玉米粒的内能增加;
(2)加热过程中,玉米粒中的水发生的物态变化是_______ ;
(3)在整个加工过程中,能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图像是_____ ;
A.
B.
C.
D.![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/23/4669d4c7-ce9f-445c-861f-11aecc88053c.png?resizew=91)
(4)如果加工两次爆米花需要消耗1kg的无烟煤,若这些无烟煤充分燃烧,则加工一次放出的热量为____________ J(无烟煤的热值为:3.4×107J/kg)。
爆米花
爆米花是一种很受欢迎的食品,它通常是由玉米加工而成。那么玉米粒是如何变成爆米花的呢?传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子。加工爆米花时,用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热,其中的水分逐渐变成水蒸气,玉米粒内部压强不断增大。部分水蒸气从玉米粒中跑出,而铁罐内气体的温度也在不断升高,压强越来越大。玉米粒像吹足气的小气球,它们不能爆开。加热到一定程度时,打开爆米机的密封盖,高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中,便迅速爆开,变成了爆米花。
(1)加工爆米花的过程中,通过
(2)加热过程中,玉米粒中的水发生的物态变化是
(3)在整个加工过程中,能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图像是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/23/40ccc413-e709-4b99-b580-19bbc9d423cb.png?resizew=86)
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(4)如果加工两次爆米花需要消耗1kg的无烟煤,若这些无烟煤充分燃烧,则加工一次放出的热量为
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