武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运。混合动力汽车启动时-优题课

武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。
（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点。_______________________________________________________
（2）下表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能。

电压/v	300
功率/w	30
容量/Ah	100
质量/kg	320

（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.475kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%。从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如下图所示。试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）。

科目物理题型综合题难度困难

知识点：电功与电能的计算热机的效率

如图甲所示， $A$ 、 $B$ 为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面积是正方体下表面积的4倍。沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻， $A$ 的上表面刚好与水面相平，滑轮组绳子自由端的拉力 $F$ 大小为 $F_{0}$ ， $F$ 随绳端移动距离 $s_{绳}$ 变化的图象如图乙所示。已知动滑轮的重力 $G_{动} = 5 N$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。除了连接 $A$ 、 $B$ 间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计。

（1）正方体 $A$ 、 $B$ 之间的绳子长度 $L_{绳}$ 是多少？

（2）正方体 $A$ 和 $B$ 的密度 $ρ_{A}$ 、 $ρ_{B}$ 分别是多少？

（3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量△ $p$ 是多少？

某科技小组同学发现实验室有一只标有“ $XkΩ$ ”的电阻 $(X$ 为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：

（1）首先设计的实验电路如图1所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻 $R_{X}$ 、电压表 $V (0 ? 3 V$ 、 $0 ? 15 V$ 量程）、电流表 $A (0 ? 0.6 A$ 、 $0 ? 3 A$ 量程）、滑动变阻器（标有“ $50 Ω 1 A$ ” $)$ 、开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻 $R_{x}$ 的值，其主要原因是　　。

（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻 $R_{x}$ 的实验方案。小李设计的电路图如图2所示，其中定值电阻 $R_{0} = 2 kΩ$ ．他连接电路后，闭合 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，想先测出电源电压，但读出电压表示数 $U = 2 V$ ，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取 $3 V)$ ，可估算出电压表自身的电阻为　　 $kΩ$ 。

（3）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出 $R_{x}$ 阻值的电路是　　。

（4）他们选择正确方案测出 $R_{x}$ 的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量 $R_{x}$ 阻值的是　　。

$A$ ．改变电源电压 $B$ ．将 $R_{0}$ 换成 $50 Ω$ 的定值电阻 $C$ ．将电压表换成“ $0 ? 0.6 A$ ”的电流表

如图1所示，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长 $l_{1} = 4 cm$ ，下面部分也为正方体形状，边长 $l_{2} = 6 cm$ ，容器总质量 $m_{1} = 50 g$ ，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体，底面积 $S_{物} = 9 c m^{2}$ ，下表面与容器底面距离 $l_{3} = 2 cm$ ，上表面与容器口距离 $l_{4} = 1 cm$ ，物体质量 $m_{2} = 56.7 g$ 。现往容器内加水，设水的质量为 $M$ ，已知 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg$ 。

（1）当 $M = 58 g$ 时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强；

（2）当 $M = 194 g$ 时，求水对容器底部的压力；

（3）当 $0 ⩽ M ⩽ 180 g$ 时，求出水对容器底部的压力 $F$ 随 $M$ 变化的关系式，并在图2中作出 $F - M$ 图像。

小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示，把电阻丝 $EF$ 弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比）， $O$ 为圆心， $OP$ 为一能够绕圆心 $O$ 转动的金属滑片， $P$ 与 $EF$ 接触良好。如图2所示， $A$ 为电流表（可选择 $A_{1}$ ：量程为 $100 mA$ 、内阻 $r_{1} = 4 Ω$ 或 $A_{2}$ ：量程为 $20 mA$ 、内阻 $r_{2} = 18 Ω)$ ； $R$ 为滑动变阻器，阻值变化范围为 $0 ~ 100 Ω$ ，保护电阻 $R_{0} = 40 Ω$ ，理想电源电压 $U = 1.5 V$ 不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。

选择合适的电流表，把 $E$ 、 $O$ 两个接线柱分别与 $M$ 、 $N$ 相接，为了从电流表上直接读出 $OP$ 的旋转角度。请完成以下内容：

（1）连接好电路后，将 $OP$ 转到 $E$ 端，闭合开关 $S$ ，再调节滑动变阻器 $R$ 使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择　　（选填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ” $)$

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把 $OP$ 转到 $F$ 端，电流表的示数为 $7.5 mA$ ，此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是　　度；电流表刻度值为　　 $mA$ 处，应标注的读数是36度。

（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是　　。

武都引水工程被誉为“第二个都江堰”，具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。作为武引一期工程的骨干屯水库 $- -$ 沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内，距离绵阳市区15公里，现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”。作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上。总库容5.72亿立方米，碾压混凝土大坝高120米，设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站，装有三台机组，总装机容量15万千瓦 $(g = 10 N / kg, ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 。

①若电站实际年平均发电量为6.1亿 $kW \cdot h$ ，电力系统吸收的有效电量为5.745亿 $kW \cdot h$ ，其中电厂用电 $0.5 %$ ，出厂后专用输变电损失 $1 %$ ，按平均上网电价0.28元 $/ kW \cdot h$ 计算，电站年收益多少亿元？（保留三位数）

②若电站水面落差（水面与发电机之间的高度差）为 $80 m$ ，按装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为 $75 %$ ，水的流量 $Q$ 为多少？（流量 $Q :$ 单位时间内流过截面积的体积）

③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验，用一机动船拖拉一无动力的木船以 $1.5 m / s$ 匀速前进，机动船的质量为 $2 \times 10^{3} kg$ ，内燃机功率为 $170 kW$ ，木船下部都可以视为长方体，底面面积为 $12 m^{2}$ ，吃水深度 $0.4 m$ ，两船受到的阻力都是船重的0.5倍，机动船的内燃机效率是多少？