1. 阅读材料,回答问题。

新能源汽车

近年来,汽车在给人们带来便利的同时,也给环境造成非常大的压力,于是新能源汽车就顺势而生了,很多汽车生产厂家为了迎合消费者的观念,生产了油电混动汽车。某款油电混动汽车不仅可以使用电力当作动力,也可以使用汽油当作动力。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。并且该油电混动汽车行驶时,“油门”踏板一旦被松开,汽车便启动动力回收系统,将减速运动时的部分动能转化为电能储存在电池组中,进一步提高能量利用率。

(1) 内燃机工作时,飞轮转了3000转,则该过程中发动机完成个冲程,汽车通过冲程获得动力的。
(2) 利用充电桩对汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的(选填“电源”或“用电器”)。
(3) 启用动力回收系统后,刹车距离比不启用时要(选填写“长”或“短”)。
(4) 某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶2h,消耗燃油10kg,行驶时汽车所受阻力为2000N。此过程中,蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。在测试过程中的能量利用率为%(保留一位小数)。(燃油热值为 , 满电时电池储存能量为
【考点】
燃料的热值; 热机的效率; 电路的构成及电路图; 功的计算及应用;
【答案】

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1. 阅读短文,回答问题:

打桩机

打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块,依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间,由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离,然后脱钩并沿导向架自由下落(不计阻力)而打桩。

如图为某型号打桩机,所需动力由四冲程内燃机提供,竖向导轨可伸缩折叠,其正常工作时部分技术参数如表一所示。其中冲击能指桩锤击打桩前瞬间具有的动能,冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。桩锤重力1000N,桩锤每次提升距离2.4m,冲击能2400J,冲击频率20次/min。

表一:

桩锤重力

1000N

桩锤每次提升距离

2.4m

冲击能

2400J

冲击频率

20次/min

某次施工中,打桩机正常工作时,桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。

表二:

击打做功W/×103J

2

4

6

8

10

进入总深度h/cm

10

20

(1)关于打桩机,下列说法中错误的是

A.定滑轮的作用是改变施力的方向

B.内燃机用水冷却,是利用水比热容大的特性

C.桩锤自由下落(不计阻力)过程中其机械能保持不变

D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆

(2)打桩机正常工作时,吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为W;若打桩机提升重物的机械效率为80%,内燃机的效率为50%,则打桩机正常工作10min需要完全燃烧燃油kg;[燃油的热值q=4.0×107J/kg]

(3)分析表二中的数据可知,击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为:W=。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm,则打桩机的击打效率为。(击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值)

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2. 阅读短文,回答问题。

汽车的刹车系统

目前大多数汽车刹车采用油压制动,其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。

油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,形成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。

(1) 油压制动刹车在刹车过程中,将动能转化为,而再生制动器将动能转化为能进行储存;
(2) 汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫,②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热,其中属于通过做功改变内能的是______; A. ②④ B. ①③ C. ②③ D. ①②③④
(3) 测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶100m。此过程中,汽车牵引力的功率为W。如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为J;
(4) 某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek , 画出Ek随s变化的图像如图乙所示,则图中表示开启再生制动器的图线是
(5) 若汽车正常行驶时的动能为4×105J,某时刻关闭发动机,并同时开启再生制动器,由图像可知最终有J的动能转化为内能,由图像可以求出此次测试中的储能效率为
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3. 阅读《可燃冰》回答题。

可 燃 冰

     天然气水合物即“可燃冰”。 可燃冰是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰而且遇火即可燃烧 (如图所示),所以被称作“可燃冰”。可燃冰燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水,污染比煤、石油、天然气小很多,但能量高出十倍。可燃冰储量巨大,所含有机碳资源总量相当于全球已知煤、石油和天然气总量的两倍,被国际公认为石油、天然气的接替能源。

我国管辖海域和陆区蕴藏有丰富的可燃冰资源。通过勘查,2016年,在我国海域已圈定了6个可燃冰成矿远景区,因可燃冰绝大部分埋藏于海底,所以开采难度十分巨大。

       2017年5月,我国南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功,采气点位于水深1266m海底以下200m的海床中。从5月10日正式出气试点火成功,连续开采八天,平均日产天然气超过1.6×104m3以上,最高日产天然气达到了3.5×104m3 , 这种连续稳定的出气,达到了我国原来预定的目标。这次,我国科学家利用降压法,将海底原本稳定的压力降低,从而打破了天然气水合物储层的成藏条件,之后再将分散在类似海绵空隙中一样的可燃冰聚集,利用我国自主研发的一套水、沙、气分离核心技术最终将天然气取出。这是在国际上从理论到技术方法的一个创新,标志着中国在这一领域的综合实力达到世界顶尖水平。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)可燃冰燃烧过程中将能转化成能。

(2)我国科学家利用法,将海底原本稳定的压力降低,从而打破了天然气水合物储层的成藏条件。

(3)在2017年5月,我国试开采可燃冰的过程中,最高日产天然气完全燃烧大约可放出的热量(请选填序号)。天然气的热值取3.6×107 J/m3

A.3.6×107 J               B.5.8×1011 J               C.1.3×1012 J

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