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混合动力汽车

下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以 50km/h 的速度匀速行驶 1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油 10kg,蓄电池储存的能量由最大值的 60%增大至最大值。该车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图甲所示,蓄电池的参数如图乙所示。

(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是 1800r/min,则每秒对外做功_____次;

(2)下列说法错误的是_____

A.蓄电池充电时化学能转化为电能

B.方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力

C.使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力

D.汽车设计为流线型,则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小

(3)在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。1人骑电动自行车,每消耗 106J 的能量可行驶 30km,则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有两人)的客运效率之比是_____;(汽油的热值为4.6×107J/kg

(4)测试过程中该车内燃机能量转化效率为_____(结果保留一位小数)。若内燃机不工作,该车_____(填“能”或“不能”)保持 50km/h 的速度匀速行驶。

 

15 A 105.6:1 45.2% 不能 【解析】 (1)[1]该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,一个工作过程有4个冲程,活塞往复2次,曲轴飞轮转2周,只做功1次;则若飞轮转速是1800r/min,即每秒飞轮转30周,则每秒对外做功15次。 (2)[2]蓄电池充电过程是电能转化为电池内部的化学能,A错误;方向盘上适当增加花纹是为了增大粗糙度从而增大摩擦力,B正确;轮胎对地面产生压力,施力物体是轮胎,故是轮胎发生弹性形变对地面的力,C正确;小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,车身上方空气流速大,压强小,小汽车受到了一个向上的升力,减小了小汽车对地面的压力,D正确;故选A。 (3)[3]由客运效率=人数×路程/消耗能量,可知自行车的客运效率为 1×30km/106J 测试过程中车消耗燃油能量为 蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值,蓄电池的最大容量为30kWh,则转化成的电能为 则测试过程中车实际消耗能量为 车的客运效率为 2×50km/3.52×108J 则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有两人)的客运效率之比是 1×30km/106J:2×50km/3.52×108J=105.6:1 (4)[4]当测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶时,根据图表可知此时车受摩擦阻力为2000N,由水平方向上二力平衡可知,车的牵引力也是2000N,则测试过程中该车有用功为 总的有用功包括牵引力做功与转化成的蓄电池电能,则内燃机能量转化效率为 [5]测试过程中该车牵引力功率为 而蓄电池的额定功率为25kW,则若内燃机不工作,该车不能保持50km/h的速度匀速行驶。  
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考点分析:
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如图所示,物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝,将透明容器与 U 型管相连,接入电路:

(1)此透明密闭容器和 U 形管_____(填“是”或“不是”)连通器;

(2)实验中通过观察 U 形管两侧液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化,再研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用相同研究方法的是_____

A.探究电流与电压、电阻的关系    B.用铁屑显示磁体周围磁场分布

C.研究光的传播时,引入“光线”    D.研究影响蒸发快慢的因素

(3)在乙装置中,AB 透明容器中相同时间产生热量较多的是_____容器;

(4)小明同学将丙图中左侧烧杯中煤油换成等质量的水,又将右侧烧瓶中的 R2 换成_______(填“大于”、“小于”或“等于”)R1 的电阻,由此用来探究不同物质的吸热能力,通过实验描制成如图丁所示图像,由图像可知煤油的比热容为_____J/(kg·℃)。

 

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小明做测小灯泡的电功率的实验时,连接了如图甲所示的电路图。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材:电源(电压6V)、电流表(0~0.6A0~3A)、电压表(0~3V0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只:R120Ω  0.5A)、R250Ω  0.5A):

(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是_____。再闭合开关,发现灯泡不发光,分析可知其中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路改正;

______

(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),小明还发现:当电压表示数增大时,电压表与电流表的示数之比_____(填“变大”、“变小”或“不变”);

(3)灯泡的功率测量完毕,小明用10Ω15Ω20Ω25Ω的定值电阻更换电路中的电灯泡,探究“电流跟电阻的关系”,得到如图丁所示的电流随电阻R变化的图像,则小明应选用滑动变阻器_____(填“R1”或“R2”)。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所选定值电阻的阻值为_________

 

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某小组在测“滑轮组机械效率的实验”中按如图甲、乙、丙、丁顺序依次测得的数据如表所示:

(1)请你在图乙中画出本实验的绕绳方法;

________

(2)小组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,小组有同学认为应该静止读数,你认为他的想法_____(填“正确”或“不正确”),因为_____

(3)用图丁装置进行实验,得出表中实验数据,请将表中的数据填写完整______。通过比较_______两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(填实验次数的序号)

实验次数

钩码重量G/N

钩码上升高度h/m

绳端拉力F/N

绳端移动距离s/m

机械效率η

1(甲)

4

0.1

2.7

0.2

74%

2(乙)

4

0.1

1.8

0.3

74%

3(丙)

8

0.1

3.1

0.3

86%

4(丁)

8

0.1

2.5

0.4

 

 

 

 

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小明用如图所示的压强计,研究液体内部的压强:

(1)在图乙中,将探头先后放在 ab 位置并观察实验现象,可以得出液体密度一定时,深度越深,液体内部的压强越大。为了进一步探究液体密度对液体内部压强的影响,还需将探头放在图丙中的_____(填“c”或“d”)位置;

(2)如图丁,将探头放进盐水中某一深度,此时 U 型管左右两侧水面的高度差 h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为_____Pa

 

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探究平面镜成像特点实验中,如图甲所示,在水平桌面上铺一张图像纸,在纸的中间沿横线竖直放置一块较薄的玻璃板代替平面镜,把一支点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,可看到它在玻璃板后的像,再拿另一只相同但不点燃的蜡烛 B,竖立在玻璃板后,移动位置, 使 B A 的像重合:

(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了_____。(填像更清晰方便观察便于确定像的位置);

(2)如图乙所示,如果玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是__________

 

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