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201402. (2022•师大附中•七模) 我国自行生产的电力与燃气混合动力汽车已经广泛投入生产和运行。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
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(1)蓄电池向车轮输送能量的过程把储蓄的化学能转化成了        。如表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数(其中容量是电流与时间的乘积),则该蓄电池组最多可储存        J的电能。
电压U/V 300
功率P/W 30
容量It/(A?h) 100
质量m/kg 320
(2)假如驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.2h,仪表盘显示车速保持为50km/h。在这段时间内汽车内燃机消耗燃气0.75kg,蓄电池组储存的电能也由最大值的60%增加到70%。汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示。则:
①当车速为50km/h时汽车获得的牵引力有多大?
②内燃机内0.75kg的燃气完全燃烧能放出多少热量?(q燃气=4.4×107J/kg)
③该汽车内燃机的效率?(百分号前保留整数,不计内燃机对外机械传动的摩擦损耗以及充电过程中的其它能量损失)
共享时间:2022-06-02 难度:3
[考点]
固体和液体的热值计算,热机的效率公式与计算,电功与电能的计算,
[答案]
(1)电能;1.08×108
(2)①当车速为50km/h时汽车获得的牵引力有2000N;
②内燃机内0.75kg的燃气完全燃烧能放出3.3×107J热量;
③该汽车内燃机的效率为93%。
[解析]
解:(1)蓄电池向车轮输送能量的过程把储蓄的化学能转化成了电能;蓄电池组最多可储存的电能:W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×108J;
(2)①由图乙可知,当v=50km/h时,汽车受到的阻力f=2000N,
汽车匀速行驶过程中,水平方向上受力平衡,所以汽车获得的牵引力F=f=2000N;
②0.75kg的燃气完全燃烧放出的热量:Q=mq=0.75kg×4.4×107J/kg=3.3×107J;
③行驶过程中充入的电能W1=W×(70%﹣60%)=1.08×108J×(70%﹣60%)=1.08×107J;
由v=可知,汽车行驶的路程为:s=vt=50km/h×0.2h=10km=10000m;
汽车输出的机械能:W2=Fs=2000N×10000m=2×107J;
内燃机的效率为:η=×100%=×100%≈93%。
答:(1)电能;1.08×108
(2)①当车速为50km/h时汽车获得的牵引力有2000N;
②内燃机内0.75kg的燃气完全燃烧能放出3.3×107J热量;
③该汽车内燃机的效率为93%。
[点评]
本题考查了"固体和液体的热值计算,热机的效率公式与计算,电功与电能的计算,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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193283. (2025•铁一中学•五模) 德优题库为保卫祖国边防安全,边防战士们每天驾驶科技元素满满的新式国产边防巡逻车,在边境巡逻的情景如图所示,已知该巡逻车行驶20km所做的有用功为1.6×108J,所消耗的燃油为8kg(燃油的热值为5×107J/kg)。求:
(1)所消耗的燃油完全燃烧释放的热量;
(2)上述过程中,该巡逻车的热机效率。
共享时间:2025-05-14 难度:2 相似度:1.67
187424. (2025•陆港中学•一模) 德优题库小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况(如图)。查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱可容纳最多42kg的汽油,q汽油=4.5×107J/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)。请完成以下问题:
(1)该车汽油机的热机效率为       
(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
(4)若行驶过程中平均阻力为567N,则该小轿车油耗是多少升?(油耗指行驶一百公里消耗燃油的体积)
共享时间:2025-03-01 难度:2 相似度:1.67
183872. (2024•西工大附中•九上期末) 国产大飞机C919的成功研发再一次证明了我国科技的日益强大,飞机的发动机也是一种热机,通过燃烧航空煤油,从喷口向后高速喷出气体,从而使飞机获得向前的推力。C919在水平飞行时获得1.6×105N的水平推力,它以800km/h的速度沿水平方向匀速飞行了0.5h,燃烧了热值是4×107J/kg的航空煤油2000kg。求:
(1)飞机发动机做的功;
(2)航空煤油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率。
共享时间:2024-02-20 难度:3 相似度:1.34
199237. (2025•临潼区•二模) 2025年1月9日,“能储一号”全球首座300MW压气储能示范工程在湖北应城全容量并网发电,该项目单个储能周期储能容量达1.5×106kW?h,预计年发电量达5×108kW?h,每年将节约标准煤15.9×104t,减少二氧化碳排放41.1×104t,是个超级“绿色充电宝”。该项目工作原理如图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。
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(1)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处       (选填“吸”或“放”)热。
(2)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放的能量是多少?(标准煤热值为2.9×107J/kg)
(3)若该项目的能量转换效率约为70%,则每年消耗用电低谷时段电网的多余电能是多少?(结果保留一位小数)
(4)若该压气储能电站储能容量达到最大,按每个家庭平均每天用电5kW?h计算,以它现有的转换效率供电,单个储能周期储存的电能可满足多少个家庭一天使用?
共享时间:2025-03-21 难度:3 相似度:1.34
208946. (2016•交大附中•二模) 德优题库如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,那么:
(1)已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg,请写出汽油热值的物理意义;       
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车的输出功率为多少?
共享时间:2016-03-18 难度:3 相似度:1.34
193330. (2025•高新一中•三模) 为改善学习环境,学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220V、额定功率为1210W的长虹空调。求:
(1)空调的额定电流大小;
(2)所有空调在额定电压下同时工作10h,消耗电能多少千瓦时。
共享时间:2025-04-08 难度:1 相似度:1.33
187878. (2025•交大附中•一模) 如图,是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时,两种发电装置发出的电能不能立刻使用完,会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg,电池能量密度为0.2kW•h/kg,为了增加蓄电池的使用寿命,在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电,放电余留10%时停止放电。
(1)0.2kW•h/kg的物理意义是                     
(2)风力发电机参数如表所示,按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算,风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能?
风速v/(m/s) v<1 1≤v<3 3≤v<6 6≤v<10 10≤v
1s内获得的风能/(×104J) 0 0.1 0.15 0.20 0.25
风电转化效率 30%
(3)在风速为0.8m/s,晴朗的一天启动能源系统工作5h,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,太阳能板面积为10m2,光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量,若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW•h,这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作?
(4)小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北,而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点?简要说明你的观点和理由                     
共享时间:2025-03-10 难度:1 相似度:1.33
200686. (2022•交大附中分校•六模) 如图甲所示为智能蛋糕机,其简化电路如图乙所示。其额定电压为220V,在烤制不同蛋糕时,通过调整开关的状态,蛋糕机能实现高温、中温、低温多挡转换,电热丝R1的阻值为220Ω,电热丝R2的阻值为110Ω。(不考虑温度对电阻丝的影响)
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(1)当S1断开,S2接3时,蛋糕机处于        挡;
(2)求该蛋糕机处于中温挡时的电流;
(3)某次使用该蛋糕机高温挡烤制面包,耗时5min,求该过程消耗的电能;
(4)小枫发现使用该蛋糕机的中温挡时,耗时太长,他找来一段电热丝R进行改装,将中温挡的功率变为原来的1.5倍。你认为应按照        (选填“A”或“B”)图进行改装,并求R的阻值。
共享时间:2022-05-23 难度:1 相似度:1.33
194391. (2024•西工大附中•九模) “充电宝”是指一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。现有一个“充电宝”,各项参数如表所示:
容量 20000mAh,5V 兼容性 绝大多数5VUSB输入的数码电子产品
寿命 完全充放电大于500次 放电转换率  
输入 DC5V﹣2A或9V﹣2A 输出 (双端口)5V﹣2.4A
挑选“充电宝”还要考虑放电转换率,放电转换率=
(1)“充电宝”在家庭电路中充电时相当于          (选填“电源”或“用电器”),“充电宝”上有两个输出口,可同时给两部手机充电,这两个接口是       (选填“串”或“并”)联的。
(2)“充电宝”充满电后,大约储存了多少电能?当移动电源显示屏上显示电量为28%时,利用快充方式给该移动电源充电,不考虑能量损失,需要多少小时就可以将移动电源充至满电状态?
(3)该款充电宝刚好能为容量为3600mA•h的手机充电5次,它的放电转换率为多少?
共享时间:2024-06-20 难度:1 相似度:1.33
193355. (2025•唐南中学•三模) 今年国庆假期期间,小雨同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉,去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图-2所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
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(1)在标准大气压下,用该燃气炉将1kg的水从25℃加热到沸腾用时140s,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃);求:
①水吸收的热量是多少?
②燃气炉烧水时的效率是多少?
(2)小雨注意到炉头上标有参数:15字样,他查阅说明书得知,该参数表示:燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15,求燃气炉所使用燃料的热值是多少?
共享时间:2025-04-08 难度:4 相似度:1.17
184842. (2023•西光中学•九上期中) 环境保护是我国一项基本国策,当前国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放。其他信息如表所示:
热值 密度
汽油 q1=4.6×107J/kg ρ1=0.7×103kg/m3
天然气 q2=3.5×107J/m3 ρ2=0.75kg/m3
某型号汽油发动机小汽车,在某次测试中,车的总质量为1750kg,以某速度在平直路面上匀速行驶23km,车受到的阻力是车重的0.08倍,消耗汽油2L。g取10N/kg,求:
(1)这辆车以该速度匀速行驶时受到的阻力;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功,该汽油发动机的效率为多大?
(4)若该段测试中消耗的能量都由天然气来提供,则需要天然气多少立方米?
共享时间:2023-11-20 难度:4 相似度:1.17
206809. (2025•交大附中•五模) 增程式汽车作为一种新型绿色交通工具。它的动力系统主要由电池、电动机和增程器组成,增程器主要由一个发动机(内燃机)和发电机组成,如图所示。在电池能量充足的情况下,车辆以“纯电模式”行驶,此时发动机不工作,完全依赖电池进行驱动。当电池的电量不足时,车辆以“增程模式”行驶,增程器启动,发动机驱动发电机产生电能,这些电能一部分直接驱动电动机,其余部分充入电池,以备后续使用。通过这种方式,使汽车续航距离大大增加,并且在中低速行驶时(市区内),由于内燃机不直接参与驱动,因此可以一直维持较高的效率,相比普通燃油车更省油。下表是某品牌增程式汽车的部分参数,“电动机的能量效率”指电动机驱动汽车行驶克服阻力做的功与消耗电能之比,“增程系统的效率”指发电机输出的电能与汽油完全燃烧产生的热量之比。
某品牌增程式电动汽车部分参数
电池容量 32kW•h
电动机的能量效率 90%
增程系统的效率 40%
风阻系数 0.24N•s2/(kg•m)
车身尺寸 (长1)5m×(宽b)2m×(高h)1.8m
车头正面投影面积/m2 0.8bh
(1)在“增程模式”下,当发电机给电池充电时,电池相当于 用电器  (选填“电源”或“用电器”)。
(2)小明的爸爸某天驾驶传统燃油汽车上下班,已知上下班的总路程为20km,传统燃油汽车的能量效率(指汽车行驶时克服阻力做的功与汽油完全燃烧产生的热量之比)为30%,每天的油耗为2kg。若驾驶该增程式汽车,在“增程模式”下行驶相同距离,相比传统燃油汽车一天可以节省多少kg汽油?(设传统燃油汽车和该增程式汽车行驶相同距离克服阻力做的功相同,q汽油取4.5×107J/kg)(计算结果保留两位小数)
(3)已知汽车的风阻系数=,则该款汽车以50km/h的时速行驶100km克服正面风阻力做的功是 8×106  J。(空气密度取1.2kg/m3
共享时间:2025-05-07 难度:4 相似度:1.17
206880. (2021•高新一中•三模) 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下表,工作原理如图甲所示,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乙所示,在某次测试中,测试前蓄电池已储存的电能为1×108J,测试中全部由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h,同时蓄电池的电能增加了25%,求:
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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 1200kg
(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4.5×107J/kg,测试过程中消耗10kg燃料,燃料完全燃烧释放的热量是多少J?
(3)在该次测试中,汽车牵引力做的功是多少J?
(4)在该次测试中,内燃机的效率是多少?(忽略蓄电池和驱动电机的热损失)
共享时间:2021-04-03 难度:4 相似度:1.17
186992. (2025•西安市•五模) 德优题库小明回陕北老家过年时发现,除了水暖和烧炕外,冬季供暖还有电油汀和空调等方式,小明家的电油汀额定电压为220V,功率为2000W,内部装有20kg导热油,假设电能全部转化为热能,但仅有80%的热量散入室内,空调制热额定功率为1500W,能效比为3(即每消耗1J电能可获得3J热量),其中空调工作过程简图如图所示。[导热油比热容为2000J/(kg?℃)]
(1)根据空调的能效比可知,空调消耗的电能要        (选填“大于”“小于”或“等于”)屋内空气升温吸收的热量,结合空调制热的工作原理,这个现象        (选填“违背”或“不违背”)能量守恒定律;
(2)若两设备均工作1小时,分别计算电油汀和空调的实际散热量;
(3)电油汀将导热油从20℃加热至80℃后关闭电源,若导热油每小时降温10℃,求其关闭电源后能持续供暖几小时(仅计算油的散热)。
(4)小明在长4m、宽3m、高2.5m的房间内,若房间需热量为500kJ/m3,在北方严寒地区,室外温度低,空调能效比会下降到2.5,空调工作1小时是否满足需求。
共享时间:2025-05-10 难度:4 相似度:1.17
187038. (2025•高新一中•一模) 小明注意到水烧开时,壶盖会被水蒸气顶起,受此启发,小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机,并由此开展以下项目式研究。
【项目制作】
主要实验器材:注射器(无针头)、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等;
用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好,注射器注射端与右侧易拉罐接通(易拉罐在密闭前装有水),点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水(如图所示,固体燃料热值为3×107J/kg,实验中假设燃料完全燃烧)。
【项目研究】
(1)在标准大气压下,实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水,将水加热到100℃需要吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将左侧转动的光盘与发电机连接起来,制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g,易拉罐中的水开始沸腾后,在发电机两端接上一个小灯泡,燃料盒中的固体燃料剩余50g,当燃料燃尽时,24W的小灯泡也停止发光,若小灯泡始终正常发光,该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光,则该装置转化电能效率是多少?
(3)项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低,在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端,提出一条合理的改进方案:                    

 
共享时间:2025-03-07 难度:4 相似度:1.17

dyczwuyn

2022-06-02

初中物理 | | 解答题

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