题目内容
2．
2013年“雾霾”成为全社会关注的热点，一月份的十几天我国中东部的大部分地区被雾霾笼罩，空气质量已经达到了严重污染．为了缓解空气污染，电动机车作为新能源汽车的主力军将大力发展并逐步代替现在的燃油汽车．如图12所示为国内某厂商刚刚发布的名为“秦”高性能电动汽车，“秦”百公里加速 时间仅为6秒，最高时速可达180km/h，百公里综合油耗仅2L，在纯电状态下可行 驶50公里．“秦”电动机效率为80%，电池为磷酸铁锂电池，电池电压500V，容量 20Ah，充电时间约为6小时．
（1）燃油汽车的发动机通常是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是不可再生能源；发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能．
（2）“秦”行驶时电池将化学能转化为电能供电动机使用．汽车在行驶时对路面的压力比静止时变小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）“秦”在充满电后电池存储的电能为多少？最大行驶里程状态下，车子行驶时所受的平均阻力为多大？
（4）若某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kW•h，则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油？（结果保留两位小数，汽油热值为4.6×107 J/kg）
分析 （1）①汽油是从石油中提炼出来的，石油是埋藏在地底下得生物体经过几百万年的时间形成的，在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；
②汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）①电池提供电能时是把储存的化学能转化电能，
②车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．
（3）①知道电池电压U和电池的容量Q，利用电功公式W=UIt计算该电池充一次电所消耗的电能；
②根据电动机效率为80%，在纯电状态下可行驶50公里，可求得F．
（4）根据某次行驶中消耗电能4.6kW•h，知道电动机效率，可求转化为的机械能，即汽油完全燃烧得到的有用能量，知道燃油效率，可求汽油完全燃烧放出的热量，再利用Q=mq可求得消耗的汽油质量．
解答 解：
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是不可再生能源；发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能．
（2）电动汽车行驶时电池将化学能转化为电能供电动机使用．
小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
（3）该电池充一次电所消耗的电能：W=UIt=UQ=500V×20A×3600S=3.6×107J；
已知“秦”电动机效率为80%，
则W有=80%×3.6×107J=2.88×107J；
W有=Fs，s=50km=5×104m，
F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{5×1{0}^{4}m}$=576N，
（4）消耗电能4.6kW•h转化为的机械能，即汽油完全燃烧获取的有用能量：
W有用1=W电×80%=4.6kW•h×80%=4.6×3.6×106J×80%=1.3248×107J，
由η=$\frac{{W}_{有用1}}{{Q}_{放}}$得汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1.3248×1{0}^{7}J}{25%}$=5.2992×107J，
由Q放=mq的需要汽油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{5.2992×1{0}^{7}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈1.15kg
故答案为：（1）不可再生；做功；
（2）化学；变小；
（3）“秦”在充满电后电池存储的电能为2.88×107J；
最大行驶里程状态下，车子行驶时所受的平均阻力为576N；
（4）若用效率为25%的燃油汽车需要消耗1.15kg的汽油．
点评 本题以高性能电动汽车为背景，考查了能源分类、汽油机四冲程中的能量转化、电能的计算、效率的计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识，属于难题．
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小杨家新装了电辅式太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图．R的阻值为30Ω．Sl是自动温控开关：水温低于20℃时闭合，电阻R开始加热；当水温高于60℃时自动断开．A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，体积均为500cm3，重力均为9牛，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上．当水面下降后S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当水面上升后拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水．
| 空车质量 | 1200kg | 电动机额定功率 | 5kW |
| 满载乘员 | 10人 | 电动机额定电压 | 48V |
| 满载时轮胎与地接触面积 | 4×250cm3 | 最大车速 | 18km/h |
| 电动机效率 | 80% | 平路行驶里程 | ≤180km |
（1）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？
（2）经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图2所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力．
（3）该车充一次电储存了2.7×108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？
如图为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图，若在1和2之间接入下列中的哪一个原件时，电流表有示数而电压表无示数（ ）| A． | 断开的开关 | B． | 导线 | C． | 电阻 | D． | 小灯泡 |
如图所示，我军首批舰载飞机员正驾驶着国产“歼-15”飞机在“辽宁舰”上进行阻拦着陆和滑跃起飞试验飞行，如图所示是舰载飞机着舰后在甲板上滑行的情景，请参照示例写出舰载飞机在着舰载机在着舰过程中所涉及的物理现象和对应的物理知识（不得与示例重复）．