题目内容
13．混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统．汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费．两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力．如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能．该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N．求：| 电池容量 | 44kW•h |
| 输入电压 | 220V |
| 输入电流 | 20A |
| 输出电压 | 150V |
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离（不考虑电能转化为机械能时能量的损失）；
（3）仅由汽油机提供动力，汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？（假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×107J/L（即焦耳/升）．
分析 （1）利用P=UI求充电时输入功率，再利用P=$\frac{W}{t}$求充满电的时间；
（2）因为汽车匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；不考虑电能转化为机械能时能量的损失，消耗电能全部转化为动能，利用W=Fs求汽车匀速持续行驶最大距离；
（3）利用W=Fs求汽车匀速行驶100公里牵引力做的功，利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求汽油完全燃烧放出的热量，再利用Q放=Vq求消耗汽油体积．
解答 解：（1）充电时输入功率：
P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，
由P=$\frac{W}{t}$得充满电的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{44kW•h}{4.4kW}$=10h；
（2）因为汽车匀速直线运动，所以牵引力：F=f=720N，
不考虑电能转化为机械能时能量的损失，消耗电能全部转化为动能，由W=Fs可知：
汽车匀速持续行驶最大距离：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{44×3.6×1{0}^{6}J}{720N}$=2.2×105m=220km；
（3）汽车匀速行驶100公里牵引力做的功：
W′=Fs′=720N×100×1000m=7.2×107J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$得汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{W}{η}$=$\frac{7.2×1{0}^{7}J}{24%}$=3×108J；
设汽车匀速行驶100公里消耗的汽油体积为V，
由Q放=Vq可得消耗汽油体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{8}J}{3×1{0}^{7}J/L}$=10L；
答：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h；
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km；
（3）仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升．
点评 本题是关于力学、热学、电学的综合计算题，考查了功率公式、功的公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式以及二力平衡条件的应用，知识点多、综合性强，属于难题．
| A． | 该柴油机的效率为40% | |
| B． | 用来做有用功的能量为3.2×107J | |
| C． | 通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 | |
| D． | 减少机械间的摩擦可以提高热机效率 |
平面镜能成像是由于平面镜对光的反射作用，所成的像不能在光屏上呈现，是虚像．为了探究平面镜成像的特点，如图所示可以用玻璃板代替平面镜．| A． | 红军山纪念碑底座外围直径为20cm | |
| B． | 夜晚沿着美丽的湘江河畔走3km需要40min | |
| C． | 一瓶500ml五十三度茅台酒净含量大于0.5kg | |
| D． | 游客沿红军山石梯拾级而上走了20级，游客克服自身重力做了2000J的功 |
| 时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 温度/℃ | 88 | 90 | 92 | 94 | 97 | 98 | 98 | 98 |
4min时温度计示数如图1丙所示，此时温度为96℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由上表可知水的沸点为98℃．
（2）安装实验器材时，应按照自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行；
（3）某实验小组观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况如图2甲、乙所示，图中甲是水在沸腾时的情况．
| A． | 盘子里的酒精会逐渐变少 | B． | 寒冷的冬天冰冻的衣服也会变干 | ||
| C． | 夏天冰棒会逐渐变成水 | D． | 夏天从冰箱中取出的鸡蛋会“冒汗” |