阅读下面短文并回答问题。混合动力汽车图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。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储存电能过低时，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；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。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。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的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0107J/kg）电机输出最大功率/kW40电池输出电压/V300最大储存电能/J1.0108整车质量/kg1000

1. 阅读下面短文并回答问题。

混合动力汽车

图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。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储存电能过低时，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；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。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。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的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0 $\text{[math]}$ 10⁷J/kg）

电机	输出最大功率/kW	40
电池	输出电压/V	300
电池	最大储存电能/J	1.0 $\text{[math]}$ 10⁸
整车	质量/kg	1000

(1) 汽车匀速行驶过程中可以认为其所受牵引力与阻力在水平方向上二力平衡，则该车在测试过程中所受牵引力大小为N，做功J；

(2) “千克百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·kg）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的千克百公里能耗为J/（100km·kg），汽车的能量利用效率为。

【考点】

燃料的热值; 热机的效率;

【答案】

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综合题普通

1. 汽油机是热机的一种，请回答以下问题。

(1) 图1是汽油机的能量流向图，其效率 $\text{[math]}$ （用图中的符号表示）；

(2) 如图2所示为甲、乙、丙三部汽油机燃烧完全燃烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息可知（选填“甲”、“乙”或“丙”）的效率最高；若丙消耗了2kg汽油，假如汽油完全燃烧，释放的热量为J；输出的机械能为J。[汽油热值 $\text{[math]}$ ]

综合题普通

2. 阅读资料，完成下列解答。

如今的人们会感觉到城市的温度高于郊区，这就是常说的热岛效应。分析城市“热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具、电气设备和人群排放大量的热量；二是建筑群、马路中的矿石、水泥，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城区内有自然水的面积小，水的蒸发少，降温作用减弱；四是城区内楼群林立，难以形成空气对流。

(1) 建筑群、马路中的矿石、水泥的小，在相同的日照条件下温度上升更明显；

(2) 要改善城市热岛效应，你建议：（写一个）；

(3) 在我国，随着轿车大量的走进家庭，热污染更加严重。汽油机是工农业生产中常用的热机，小白同学阅读了某牌号汽车发动说明书后，将内燃机的能量流向制成如图1所示，该车行驶时所受阻力和车速的关系如图2所示。请根据图中给出的信息，该汽油机的效率为%；汽车按此效率以50km/h的速度行驶0.69h，汽车牵引力做的功为J；此过程中汽车消耗的汽油约为多少kg？（汽油的热值为 $\text{[math]}$ ，写出必要的文字描述、表达式及最终结果）

综合题普通

3. 1860年，法国人勒努瓦发明了世界上第一台内燃机，它通过煤气燃烧产生热能和动力，压缩比为1，热效率为4.5%，低于当时的蒸汽机水平。1926年瑞士人布希引入了废气涡轮增压理论、1950年直喷技术原型开始出现，但汽油机热效率进步缓慢，直到1990年，电喷系统才给汽油机热效率带来了明显改善。到了2000年，发动机精确喷油下的热效率才达到30%，后经多年发展大多汽油机的效率多在28%~33%。某款国产165型单缸四冲程汽油机，该汽油机的汽缸横截面积为 $\text{[math]}$ ，活塞冲程长60mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 $\text{[math]}$ ，飞轮的转速是2400r/min。求：

(1) 这种汽油机燃气对活塞的平均压力；

(2) 这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；

(3) 如果某小型汽车用4个缸的这种汽油机作为动力机（设每个缸提供的功率均相同），若该汽油机的效率为40%，当该汽车在平直公路上以36km/h的速度匀速行驶54km，需消耗汽油多少kg？（汽油的热值为 $\text{[math]}$ ）

综合题普通