Question

1．阅读短文，同答问题
当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量．
霾，也称灰霾（烟霞），它由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子组成．灰霾粒子的尺度比较小，从0.00 1μm到10μm，平均直径大约在1-2μm左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物．
如图所示为国内某厂商生产的名为“秦”高性能混合动力车，在很多城市PM2.5爆表的今天，“秦”给消费者提供一种新的出行方式．“秦”充电10kWh即可达到纯电动模式续航里程40km，能满足日常上下班短途用电需求．长途可使用油电混合动力，最高时速可达180km/h，百公里综合油耗仅2L．“秦”电动机效率为80%．
（1）霾粒子人眼看不到，它的运动不是（选填“是”或“不是”）分子的无规则运动．
（2）燃油汽车的发动机通常是汽油机，汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，汽油是从石油中提取出来的，从能源可否再生的角度来看，石油是不可再生能源（选填“可再生”、或“不可再生”）．
（3）“秦”在纯电动方式行驶时，车子所受的平均阻力为720N．
（4）若某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kWh，则若用效率为25%的燃油汽车需要1.152 kg的汽油（汽油热值为4.6×10⁷J/kg）？

Answer 1

分析 （1）扩散现象表明分子在永不停息地做无规则的运动；霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中是一种机械运动；
（2）①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；
（3）知道电池电压U和电池的容量Q，利用电功公式W=Pt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40公里，可求得F．
（4）根据某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kW•h，用效率为25%的燃油汽车，利用W=mq可求得消耗的汽油质量．

解答 解：（1）霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中是一种机械运动，不是分子的无规则运动．
（2）发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能；汽油是从石油中提取出来的，从能源可否再生角度来看，石油是不可再生能源．
（3）该电池充一次电所消耗的电能：W=Pt=10000W×3600S=3.6×10⁷J；
因为“秦”电动机效率为80%，
所以W_有=80%×3.6×10⁷J=2.88×10⁷J；
W_有=Fs，s=40km=40000m 
所以F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{40000m}$=720N，
（4）W₁=4.6KWh=1.656×10⁷J  
  25%mq=80%W₁  
m=$\frac{80%×{W}_{1}}{25%q}$=$\frac{80%×1.656×1{0}^{7}J}{25%×4.6×1{0}^{7}J/kg}$=1.152kg
故答案为：（1）不是；（2）做功；不可再生；（3）720；（4）1.152．

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．