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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24572. （2022•西工大附中•四模） $德优题库$ 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？

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[考点]

超纲知识，

[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5.4×10⁸J； ③驱动电机的效率是49.8%。

[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，
因为蓄电池充放电效率为80%，为了给蓄电池充电燃料电池消耗的电能W_电=

4.32×107J

80%

=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，
由于汽车行驶时，蓄电池储电量由最大容量的40%增加到80%，
所以蓄电池增加储存的电能W_电′=（80%-40%）W_电总=（80%-40%）×30kW•h=12kW•h=4.32×10⁷J，
驱动电机的效率：
η=

Q有效

W电

×100%=

W机械+W电′

W电

×100%=

6.84×107J+4.32×107J

2.24×108J

×100%≈49.8%。
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5.4×10⁸J；
③驱动电机的效率是49.8%。

[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 ,属于典型题，熟悉考点和题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

24568. （2022•西工大附中•四模）如图所示是初中物理学习中接触到一些实验，请根据实验完成下列各题。
$德优题库$
（1）如图所示，物块的长度为        cm。
（2）实验反映的是        的工作原理。
（3）秒表的读数        s。
（4）实验中蒸汽顶开软木塞说明内能转化为        能。

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24569. （2022•西工大附中•四模）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验，图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
$德优题库$
（1）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是       （选填“正立”、“倒立”）、       （选填“放大”、“缩小”、“等大”）的实像，生活中利用这个成像特点制成了       （写出一个即可）。
（2）若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处，则将光屏移动到       cm刻度线处，可以再次看到清晰的像，此时的像是       （选填“放大”、“缩小”、“等大”）的实像。
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向       （选填“左”或“右”，下同）移动才能再次看到清晰的像。
（4）若在图乙中将蜡烛移到A处，发现光屏上烛焰的像变模糊，则将光屏向       移动，烛焰的像又会变清晰。

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24570. （2022•西工大附中•四模）小张用两节干电池测小灯泡的电功率，电路如图甲所示，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
$德优题库$
（1）用笔画线代替导线，连接完整图甲所示的实物电路。
（2）连接电路时开关应        （选填“断开”或“闭合”）。
（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于        （选填“A”或“B”）端。
（4）小张连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，可能发生的故障是        。
A.滑动变阻器处断路
B.灯座接线短路
C.小灯泡的灯丝断了
D.开关接触不良
（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为        V。当滑动变阻器的滑片P向B端移动时，滑动变阻器两端的电压        （选填“增大”或“减小”）。
（6）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的I-U图像，根据图像比较小灯泡的电阻值，你有什么发现？把你的发现写成一句具有概括性的结论：       。
（7）小灯泡的额定功率是        W。

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24571. （2022•西工大附中•四模）图1是表演“睡钉床、砸石板”的节目：一个人躺在若干钉子做成的“床”上，身上盖一块石板，旁边一个人用大锤去砸石板结果石板被砸烂了，而人安然无恙。老师为此做了几个模拟实验。
$德优题库$
（1）探究人睡在钉床上为什么不受伤：
实验一：在大小相同的两块平板上，用约100颗钉子做成了钉床甲，6颗钉子做成了钉床乙，如图2所示（钉子规格相同）。将一个塑料袋装满水封好（代表人体），先后放到两个钉床上，发现它放到钉床甲上未被扎破，而放到钉床乙上却被扎破了。所以睡在钉床上的人不受伤，是由于接触面积       ，压强       的缘故；
（2）探究石板的作用：
实验二：如图3中的两个鸡蛋，其中一个的蛋黄和蛋白已经被取出，只剩下一个空壳，质量是7g；另一个完好无损，质量是66g。把它们并排放在桌子上，然后沿图示箭头的方向用嘴吹一下，发现空壳立刻转动了起来，而另一个几乎不动。说明质量大的物体，惯性       ；而惯性       的物体，运动状态       。
实验三：如图4，将钉床甲放在地面上，在钉床上放装满水并封好的塑料袋，再在上面放一块石板，质量为1657g，然后用锤子敲石板上面的核桃，结果核桃被敲碎了，塑料袋完好：将石板换成一块木板，质量为142g，用几乎一样的力敲核桃，结果核桃未碎而塑料袋破了。
综合以上两个实验，你认为石板为什么会有这样的保护作用       。
（3）下面三个事例中与实验二、三所探究的问题不一样的是
A．篮球比铅球掷得远
B．乒乓球离开球拍后还能继续运动
C．同一辆自行车，一个人骑比两个人骑更容易刹车

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24573. （2022•西工大附中•四模） $德优题库$ 小泽家有一新型的电热足浴器如图。其铭牌上的部分信息如下。
（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；

额定电压	220V
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。

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207879. （2018•师大附中•六模）悬索桥（图甲）是目前世界上跨度最大的桥梁，的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小珊观察了悬索桥后，想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系，于是她进行了下面的实验 $德优题库$
设计方案：如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸长量成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。
（1）按照设计方案，小珊用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记录如下表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力）
①分析上表可知，两个拉力F₁与F₂产生的作用效果与互成的角度（选填“有关”或“无关”），即当作用效果相同时，互成的角度越大，两个拉力（选填“越大”或“越小”）。

角度/°	0	30	45	60	90	120
拉力F₁/N	2	2.1	2.2	2.3	2.8	4
拉力F₂/N	2	2.1	2.2	2.3	2.8	4
拉力F/N	4

②在上表中，当两个拉力互成角度为0°时，拉力F₁与F₂之和与拉力F的大小       ，当两个拉力相等且互成180°时，此时F₁和F₂是一对       力，橡皮筋保持静止状态。
（2）以上实验中一个力F与F₁和F₂两个力产生的作用效果相同，物理中把F叫做F₁和F₂的合力，F₁、F₂叫做F的分力，有人说合力一定比任意一个分力大，根据上表数据你判断这种说法是       的，请根据表格中的具体数据，举例说明       。
（3）根据实验结果，请你提出正确的安装晾衣架承重钢丝（图丙）的建议：       。

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132537. （2022•师大附中•八下期中）为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验，其中木块A的重力为6N，长木板B重力为14N。
$德优题库$
（1）实验过程中，弹簧测力计必须        拉动木块，才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小；
（2）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与        有关，结论为：       ；
（3）比较        实验，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关；则下列各种现象中，利用了该实验结论的是        （选填字母）。
A、汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链
B、用力压住橡皮，擦去写错的字
C、移动很重的石块时，在地上铺设滚木
（4）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，此探究过程中存在的问题是        ；图丁中摩擦力的大小为        ；
（5）如图戊所示，若斜向上拉动木块做匀速直线运动，那么相比水平匀速拉动，木块受到的滑动摩擦力将        （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（6）实验后小组交流讨论时发现：在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数，误差较大，于是小明又设计了如图己所示的实验方案，该方案        （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板B；
（7）在物理学中，我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”，用符号μ表示。在如图己所示实验中，木块A与长木板B间的动摩擦因数μ=       。

共享时间:2022-05-20 难度:4 相似度:1.25

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dywl2021

2022-04-26

初中物理 | | 实验题

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2022年陕西省西安市西工大附中中考物理四模试卷

更新:2022-04-26 08:58浏览量:1020

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