Question

9．閱讀短文，回答問題
當前“霧霾”成為全社會關注的熱點，霧霾籠罩已經嚴重污染了空氣質量．
霾，也稱灰霾（煙霞），它由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子組成．灰霾粒子的尺度比較小，從0.001μm到10μm，平均直徑大約在1-2μm左右，肉眼看不到空中飄浮的顆粒物．
如圖所示為國內某廠商生產的名為“秦”高性能混合動力車，在很多城市PM2.5爆表的今天，“秦”給消費者提供一種新的出行方式．“秦”充電10kW•h即可達到純電動模式續航里程50km，能滿足日常上下班短途用電需求．長途可使用油電混合動力，最高時速可達180km/h，百公里綜合油耗僅2L．“秦”電動機效率為80%．
（1）霾粒子人眼看不到，它的運動不是（“是”或“不是”）分子的無規則運動．
（2）燃油汽車的發動機通常是汽油機，汽油機工作時，做功沖程將內能轉化為機械能．汽油是從石油中提取出來的，那么石油屬于一次能源．（選填“一次”或“二次”）
（3）“秦”行駛時電池將化學能轉化為電能供電動機使用．汽車在行駛時對路面的壓力比靜止時減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）“秦”在純電動方式行駛時，車子所受的平均阻力為576N．
（5）若某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kW•h，則若用效率為25%的燃油汽車需要1.152kg的汽油？（汽油熱值為4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）擴散現象表明分子在永不停息地做無規則的運動；霾天氣大量極細微的塵粒懸浮在空中是一種機械運動；
（2））①汽油機的做功沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向下運動，燃氣膨脹對活塞做功，將內能轉化為機械能；②汽油是從石油中提煉出來的，石油是可以直接使用的能源，屬于一次能源；
（3）可根據電動汽車能的轉換原理作答；汽車行駛時，由于車型為上凸下平，根據流體壓強與流速的關系，可以分析車的上下表面受力情況，從而得到汽車在行駛時對路面的壓力與靜止時壓力變化；
（4）把該電池充一次電所消耗的電能10kwh換算成以焦耳為單位的電能，總電能乘以電動機效率得到轉化為機械能的有用功，有用功除以 續航里程50km，就得到了牽引力，牽引力等于阻力；
（5）利用某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kW•h除以效率25%，可得燃油需要燃燒放出的總熱量，利用Q=mq的變形公式m=$\frac{Q}{q}$可求得消耗的汽油質量．

解答 解：
（1）霾天氣大量極細微的塵粒懸浮在空中是一種機械運動，不是分子的無規則運動；
（2）發動機工作時，做功沖程將內能轉化為機械能；汽油是從石油中提取出來的，從能源可否再生角度來看，石油是不可再生能源；
（3）電動汽車是由電瓶供電，這一過程電瓶的化學能轉化為電能；汽車靜止時對地面的壓力等于重力，而當汽車行駛時由于車的形狀為上凸下平，上方空氣流速大于下方，根據流體壓強與流速的關系，汽車會產生一個向上的升力，從導致對地面壓力小于重力；
（4）該電池充一次電所消耗的電能：
W=10kW•h=10×3.6×10⁶J=3.6×10⁷J；
因為“秦”電動機效率為80%，
所以W_有=80%×3.6×10⁷J=2.88×10⁷J；
W_有=Fs，s=50km=50000m  
所以F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{50000m}$=576N
（5）W₁=4.6kW•h=4.6×3.6×10⁶J=1.656×10⁷J，
依據題意得：25%mq=80%W₁，
則：m=$\frac{80%×{W}_{1}}{25%×q}$=$\frac{80%×1.656×1{0}^{7}J}{25%×4.6×1{0}^{7}J}$=1.152kg
故答案為：（1）不是；（2）做功；一次；（3）化學；減小；（4）576；（5）1.152．

點評 本題以高性能電動汽車為背景，考查了能源分類、汽油機四沖程中的能量轉化、電能的計算、效率的計算，知識點多、綜合性強，要求靈活運用所學知識，屬于難題．