氢燃料电池汽车的工作原理是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应以产生电力再以电力推动电动机由电动机推动车辆行驶如图是国产氢能源汽车加氢分钟续航可达一千公里其部分参数如下表汽车核载质量蓄电池最大容量氢燃料电池效率蓄电池充电放电效率当汽车启动或者低速行驶时由蓄电池组向驱动电机供电当中速行驶或者蓄电池组电量过低时氢燃料电池开始工作既向驱动电机供电同时又给蓄电池组进行充电当汽车高速行驶时氢燃料电池和蓄电池组同时向驱动电机供电蓄电池在充

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201057. （2022•西工大附中•四模）氢燃料电池汽车的工作原理是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应以产生电力，再以电力推动电动机，由电动机推动车辆行驶，如图是国产“氢能源”汽车，加氢3分钟续航可达一千公里，其部分参数如下表。

汽车核载质量	2100kg
蓄电池最大容量	30kW•h
氢燃料电池效率	75%
蓄电池充电放电效率	80%

当汽车启动或者低速行驶时由蓄电池组向驱动电机供电；当中速行驶或者蓄电池组电量过低时，氢燃料电池开始工作，既向驱动电机供电，同时又给蓄电池组进行充电，当汽车高速行驶时，氢燃料电池和蓄电池组同时向驱动电机供电。
（1）蓄电池在充电时相当于一个　　（选填“电源”或“用电器”）。
（2）某次测试中，核载质量的汽车以30km/h的速度匀速行驶了2.28h，消耗氢气1.6kg。假设氢能源发电时消耗的化学能与等质量氢气完全燃烧放出的热量相同。已知汽车测试过程中的平均阻力为1000N，蓄电池储电量由最大容量的40%增加到80%。（q_氢＝1.4×10⁸J/kg）
①汽车在测试阶段行驶的路程是多少？
②为了给蓄电池充电，氢燃料电池消耗的电能是多少？
③驱动电机的效率是多少？

共享时间:2022-04-27 难度:5

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组卷

[考点]

速度推导公式求解路程和时间，固体和液体的热值计算，能量的利用效率，电路的基本组成，用电器的能量转化，

[答案]

（1）用电器；

（2）①汽车在测试阶段行驶的路程是68.4km；

②为了给蓄电池充电，氢燃料电池消耗的电能是5.4×10⁷J；

③驱动电机的效率是60%。

[解析]

解：
（1）蓄电池在充电时，电能转化为化学能；因为蓄电池在消耗电能，所以属于用电器；
（2）①汽车在测试阶段行驶的路程s＝vt＝30km/h×2.28h＝68.4km；
②蓄电池增加的电能W＝30×3.6×10⁶J×（80%﹣40%）＝4.32×10⁷J，
已知蓄电池充放电效率为80%，则为了给蓄电池充电，氢燃料电池消耗的电能W_电＝

＝5.4×10⁷J；
③因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，即F＝f＝1000N，
牵引力做的功为：W_机械＝Fs＝1000N×68.4×10³m＝6.84×10⁷J；
某次测试中，汽车消耗氢气1.6kg，假设氢能源发电时消耗的化学能与等质量氢气完全燃烧放出的热量相同，
则消耗的化学能E＝Q_放＝mq＝1.6kg×1.4×10⁸J/kg＝2.24×10⁸J，
氢燃料电池效率为75%，则氢燃料电池产生的电能W_电总＝75%E＝75%×2.24×10⁸J＝1.68×10⁸J，
根据题意可知，驱动电机获得的电能：W_电′＝W_电总﹣W_电＝1.68×10⁸J﹣5.4×10⁷J＝1.14×10⁸J，
驱动电机的效率：
η′＝

×100%＝

×100%＝60%。
故答案为：（1）用电器；
（2）①汽车在测试阶段行驶的路程是68.4km；
②为了给蓄电池充电，氢燃料电池消耗的电能是5.4×10⁷J；
③驱动电机的效率是60%。

[点评]

本题考查了"速度推导公式求解路程和时间，固体和液体的热值计算，能量的利用效率，电路的基本组成，用电器的能量转化，"，属于"压轴题"，熟悉题型是解题的关键。

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$德优题库$
（1）此蜡烛电厂的电能是由蜡烛燃烧后的        能转化而来的。
（2）若其它条件不变，将图中的铁丝换成铜丝，电路中将        （选填“有”或“无”）电流产生。
（3）根据三部分的效率，可知此蜡烛电厂的发电总效率η=       。
（4）根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大        ；温差因素对而输出功率的影响规律是        。
（5）根据上述探究，选择合适的两种金属和电流表组成电路，可以把温度信号转换成电信号，利用这种性质可以制成        。（写出它的一种应用）

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（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；

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额定功率	1210W
容积	7L

（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；
（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）
（4）小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r,求此时该足浴器两端的实际电压。

共享时间:2022-04-27 难度:2 相似度:0.7

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dyczwuyn

2022-04-27

初中物理 | | 实验题

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