如图甲所示，这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池存能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。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30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值）电机电池整车输出最大功率/kW输出电压/V最大容量/J质量/t99300

1. 如图甲所示，这是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池存能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h。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30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图丙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值 $\text{[math]}$ ）

电机	电池		整车
输出最大功率/kW	输出电压/V	最大容量/J	质量/t
99	300	$\text{[math]}$

(1) 该混合动力汽车的内燃机是一台四冲程汽油机，图乙是汽油机的冲程；汽车行驶一段时间后，油箱中剩余燃油的热值（选填“变大”“变小”或“不变”）；若该汽油机的转速为3000r/min时，其中一个气缸在1s内做功次。

(2) 驾驶员乘坐汽车时应系好安全带，这是防止汽车紧急刹车或碰撞时人由于而被伤害；

(3) 汽油机使用水做冷却剂，是因为水的较大。

(4) 在测试过程中，该汽车的能量利用率为%。

【考点】

比热容; 燃料的热值; 热机的效率; 热机的四个冲程; 惯性及其现象;

【答案】

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综合题困难

1. 神舟十九号载人飞船预计将于2024年10月发射，开启我国新一轮的航天任务。目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。以下表格中是一些燃料的热值。

燃料	热值	燃料	热值	燃料	热值	燃料	热值
汽油	4.6×10⁷J/kg	煤油	4.6×10⁷J/kg	柴油	4.3×10⁷J/kg	氢	1.4×10⁸J/kg

(1) 根据表格中数据回答，运载火箭使用氢作为燃料的主要原因是因为液态氢具有较大的（选填“热值”或“比热容”）；

(2) 某火箭发射时携带了6×10⁴kg液态氢燃料，氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收，在1标准大气压下，能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃），大气压为1标准大气压）

(3) 氢能被视为未来的理想清洁能源，北京冬奥会期间，运行着超过1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。在进行氢能源汽车测试时发现某氢能源车的发动机工作时效率可以达到50%。一次测试中，该氢能源车匀速行驶了150km的路程，消耗氢能源2.4kg，小明家的汽车在同样的阻力下行驶同样的路程消耗了14.6kg的汽油。则氢能源汽车比小明家装有汽油发动机的小轿车的效率提高了多少？（结果保留到百分数的整数位）

综合题普通

2. 如图甲是小明家用的燃气热水器，乙图是连接在热水器上的一个混水阀，若将混水阀开关调到 $\text{[math]}$ 位置左边并抬起把手，热水器自动点火，天然气燃烧，水龙头出热水；往 $\text{[math]}$ 点右边调出冷水，按下把手则停止出水。小明在某次使用热水器时，把热水器的出水温度设定为50℃，且测得A管流进混水阀的热水的流量为每分钟4L，从B管流进的自来水的流量为每分钟1L，请解决下列问题：（自来水的温度为20℃，天然气的热值是 $\text{[math]}$ ）

(1) 天然气完全燃烧时，能转化为能；

(2) 当热水器的加热效率为80%时，求本次使用热水器每分钟消耗多少 $\text{[math]}$ 的天然气；

(3) 求C管的出水温度为多少？（计算过程中不计热损失）

综合题普通

3. 某汽车发动机的能量流向如图所示，该车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离，消耗汽油1kg，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）汽车发动机常用水做冷却剂，是因为水的较大；油箱中剩余汽油的热值（选填“增大”、“不变”或“减小”）；

（2）1kg汽油完全燃烧放出的热量是；

（3）在1标准大气压下，汽车匀速行驶过程中，废气带走的能量若全部被质量为200kg、初温为20℃的水吸收，则水温将升高℃。

综合题普通