解题方法
1 . 如图所示的汽车采用了2.0T涡轮增压汽油发动机，在相同时间内涡轮增压发动机通过压缩空气来增加进气量，可以燃烧更多的燃料，以增加发动机的输出功率，有动力强的优势，更适合高速行驶，关于这款汽车下列说法正确的是（ ）
| A．燃料热值越大，燃烧后放出的热量越多 |
| B．做功冲程中汽缸内气体的内能增大 |
| C．汽车的方向盘可视为一个省力杠杆 |
| D．涡轮增压发动机效率可达到100% |
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2 . 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。图乙为该热水器电加热部。分的原理图，S是控制开关，可以在1、2、3三挡之间切换；图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳能只将水由20℃加热到30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃后进入保温状态。已知电加热器装满水的质量为50kg，水吸收太阳能的效率为60%，水的密度为 
水的比热容为
供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：
（1）太阳能板当天接收了多少J太阳能；
（2）电路中电阻 R2的阻值；
（3）若某段时间电加热器加热2min后即进入保温状态，则整个电路在 10min内消耗的电能；
（4）在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与外边20℃的冷水混合，可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？
水的比热容为供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：（1）太阳能板当天接收了多少J太阳能；
（2）电路中电阻 R2的阻值；
（3）若某段时间电加热器加热2min后即进入保温状态，则整个电路在 10min内消耗的电能；
（4）在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与外边20℃的冷水混合，可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？
项目 | 参数 |
电源电压（V） | 220 |
低温挡功率（W） | 100 |
高温挡功率（W） | 1200 |
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3 . 某公司研发了一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，有关测试数据如表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f=kv2，k＝0.02N•s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg
（1）行驶的速度；
（2）牵引力做功的功率；
（3）推进效率η。
（1）行驶的速度；
（2）牵引力做功的功率；
（3）推进效率η。
| 整车质量：940kg 行驶路程：54km 行驶时间：0.5h 消耗电能；5kW•h |
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解题方法
4 . 科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“220V 2000W“的字样；控制电路中热敏电阻
作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，（不计继电器线圈的电阻，
。
（1）电热器是利用电流的______ 效应来工作的，闭合开关S时，电磁铁的上端为______ 极；
（2）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？____
（3）调节滑动变阻器，使
，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？____
（4）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应该______ （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。
作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器，电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下，（不计继电器线圈的电阻，。（1）电热器是利用电流的
（2）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（3）调节滑动变阻器，使
，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？（4）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应该
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5 . 小汽车的发动机是一种内燃机，图甲中的能量转化与图乙中的能量转化____________ （相同/不同），若飞轮转速为
，则
内活塞对外做功____________ 次，轿车刹车时，轿车的机械能转化为地面和空气等的____________ 能，这些能量不能自动地收集起来再次开动轿车，这说明能量的转化和转移具有____________ 。若燃气的平均压强为
，汽缸横截面积
，一个冲程长度为
，油机做功效率为40%，则该油机的输出功率为____________ W，合____________ 
，则内活塞对外做功，汽缸横截面积，一个冲程长度为，油机做功效率为40%，则该油机的输出功率为
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6 . 一辆汽车在某段水平公路上匀速行驶，共消耗了4kg的汽油，牵引力做功
。已知该汽车的发动机为四冲程汽油机，汽油的热值为
，下列有关说法错误 的是（ ）
。已知该汽车的发动机为四冲程汽油机，汽油的热值为，下列有关说法| A．汽车行驶过程中，以汽车为参照物，公路旁的树木是运动的 |
| B．四冲程汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 |
| C．该行驶过程中汽油机的效率为25% |
| D．使燃料燃烧的更充分，可以提高热机效率 |
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7 . 汽车产业已成为陕西工业经济的主引擎，2022年陕西新能源汽车产量居全国第二，增速居全国第一，产量增速及规模领跑全国，发展后劲十足。如图所示是思思家新买的新能源代步车，该新能源汽车在平直的高速公路上匀速行驶，每100km消耗电能
。该新能源车的电池镶嵌在车身底部，质量为400kg，电池能量密度为
，能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值。
（1）该新能源车电池可充入的最大电能为__________ 
；该新能源汽车在平直的高速公路上可行驶的最大路程是__________ km；
（2）推重比是汽车最大推力和汽车总重力的比，是汽车动力的重要指标。若该汽车的推重比是0.5，能提供的最大推力为5400N。若汽车在平直公路上匀速行驶时，所受阻力为总重的0.05，求此时该电动汽车所受的牵引力是多少牛？__________
（3）求该电动汽车的效率；__________
（4）思思的研究小组针对网络上的说法“新能源车不比燃油车环保！新能源车需要充电，所需电能仍然有很大部分来自火力发电，也会排放二氧化碳等温室气体”进行研究。她们查询到如下信息：国家电网数据显示我国电能的二氧化碳排放系数约为
（即每消耗
电能相当于排放0.6kg的二氧化碳）；而燃油车的二氧化碳排放系数约为0.4kg/km，（即每行驶1km相当于排放0.4kg的二氧化碳）。请你根据计算说明该说法是否正确。__________
。该新能源车的电池镶嵌在车身底部，质量为400kg，电池能量密度为，能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值。（1）该新能源车电池可充入的最大电能为
；该新能源汽车在平直的高速公路上可行驶的最大路程是（2）推重比是汽车最大推力和汽车总重力的比，是汽车动力的重要指标。若该汽车的推重比是0.5，能提供的最大推力为5400N。若汽车在平直公路上匀速行驶时，所受阻力为总重的0.05，求此时该电动汽车所受的牵引力是多少牛？
（3）求该电动汽车的效率；
（4）思思的研究小组针对网络上的说法“新能源车不比燃油车环保！新能源车需要充电，所需电能仍然有很大部分来自火力发电，也会排放二氧化碳等温室气体”进行研究。她们查询到如下信息：国家电网数据显示我国电能的二氧化碳排放系数约为
（即每消耗电能相当于排放0.6kg的二氧化碳）；而燃油车的二氧化碳排放系数约为0.4kg/km，（即每行驶1km相当于排放0.4kg的二氧化碳）。请你根据计算说明该说法是否正确。
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8 . 热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标，某型号载重汽车安装了全球首款热机效率突破50%的商用柴油机，测试中，该载重汽车在一段平直的公路上匀速行驶 10 km，牵引力做功
，消耗柴油2kg。柴油的热值取
，水的比热容 
（1）给 载重汽车提供动力的是四冲程柴油机的___________ 冲程。
（2）该测试过程柴油机的效率约为多少？ （精确到0.1%）( )
（3）若将此过程中消耗柴油释放的热量全部收集，能让质量为 430 kg、初温为
的水温度升高多少？ （结果保留整数）( )
，消耗柴油2kg。柴油的热值取，水的比热容 （1）
（2）该测试过程柴油机的效率约为多少？ （精确到0.1%）
（3）若将此过程中消耗柴油释放的热量全部收集，能让质量为 430 kg、初温为
的水温度升高多少？ （结果保留整数）
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9 . 如图是世界上载电量最大的纯电动旅游客船——“长江三峡1号”，相比于传统动力游轮，“长江三峡1号”利用清洁水电驱动，每年可替代燃油约530吨，减少有害气体排放1600多吨，是一艘真正实现“零污染、零排放”的绿色船舶。“长江三峡1号”的动力来源是总电池容量约8600kW·h的电池组，可在停靠的码头进行充电；它采用10kV的高压充电装置，5个小时可将电池充满，满电能以16km/h的速度连续航行约100km。求：
（1）该船的满载排水量为2000t，则满载时船静止在水面上受到的浮力为______ N，排开水的体积是多少
______ ？（g取10N/kg，
）
（2）假设该船的充电效率为100%，则充电时的电流是多少______ ？
（3）假设“长江三峡1号”电能转化为机械能的效率为85%，目前市场现有主流柴油机的效率为43%。“长江三峡1号”以16km/h的速度连续航行100km，行驶的时间是多少h______ ？可节约多少kg的柴油______ ？（柴油的热值取
，计算结果保留整数）
（1）该船的满载排水量为2000t，则满载时船静止在水面上受到的浮力为
）（2）假设该船的充电效率为100%，则充电时的电流是多少
（3）假设“长江三峡1号”电能转化为机械能的效率为85%，目前市场现有主流柴油机的效率为43%。“长江三峡1号”以16km/h的速度连续航行100km，行驶的时间是多少h
，计算结果保留整数）
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10 . 船舶航行大多使用柴油发动机，若能降低柴油的消耗，则有助于减少温室气体的排放。船舶的柴油发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。发动机对推进设备所做功的功率
越大，消耗的燃油就会越多，降低航速可以大大减小航行阻力，从而减小推进功率，进而减少燃油消耗。但船舶航行过程中还有其他辅助设备工作，也需要发动机做功。如果在某一段航程中航速变小，相应的辅助功就会随着航程的延长而增加，故需要通过优化航速实现节能减排。
（1）若某航程中，船舶以37.04km/h的速度直线航行500海里（
），则所用的时间为多少小时______ ？
（2）船舶航行时受到的阻力通常和航行速度的二次方成正比，即
（k为常量），则理想情况下，船舶匀速航行时，推进功率
和航行速度v的关系是
______ ；某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如表所示，则最省油的航速约为______ 
；
（3）若该船舶柴油发动机的效率为40%，则航速从11m/s降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油46.5kg，则柴油的热值为多少（用科学记数法表示）______ ？
越大，消耗的燃油就会越多，降低航速可以大大减小航行阻力，从而减小推进功率，进而减少燃油消耗。但船舶航行过程中还有其他辅助设备工作，也需要发动机做功。如果在某一段航程中航速变小，相应的辅助功就会随着航程的延长而增加，故需要通过优化航速实现节能减排。（1）若某航程中，船舶以37.04km/h的速度直线航行500海里（
），则所用的时间为多少小时（2）船舶航行时受到的阻力通常和航行速度的二次方成正比，即
（k为常量），则理想情况下，船舶匀速航行时，推进功率和航行速度v的关系是；速度/（ | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
推进功/ | 0.6 | 1 | 1.5 | 2 | 2.9 | 4 | 5.5 | 8 | 12 |
辅助功 | 9.1 | 7 | 5.9 | 5 | 4.3 | 4 | 3.6 | 3.4 | 3 |
）
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