Question

15．閱讀短文，回答問題：
當前“霧霾”成為全社會關(guān)注的熱點，霧霾籠罩已經(jīng)嚴重污染了空氣質(zhì)量．
霾，也稱灰霾，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．世界衛(wèi)生組織規(guī)定：每立方米PM2.5小于10ug，（1ug=10⁶g）為安全值．
如圖所示為國內(nèi)某廠商生產(chǎn)的名為“秦”高性能混合動力車，在很多城市受PM2.5污染的今天，“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連續(xù)行駛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）霾粒子在大氣中的漫游，它的運動不是（“是”或“不是”）分子的無規(guī)則運動，若某次檢測到PM2.5為10⁷ug/m³，即相當于100m³空氣中細顆粒物的質(zhì)量為1.07×10^-2g，給市民的出行帶來不便．
（2）燃油汽車的發(fā)動機通常是汽油機，汽油機工作時做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)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）“秦”行駛時電池將化學能轉(zhuǎn)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�。ㄟx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576 N．
（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4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析 （1）物理學中把一個物體相對于另一個物體位置的改變稱為機械運動．分子在不停的做無規(guī)則運動，并且溫度越高擴散越快，分子的這種運動又叫做分子熱運動；知道空氣監(jiān)測PM2.5為10⁷μg/m³，對質(zhì)量進行單位換算得出1m³的空氣中PM2.5的顆粒物的質(zhì)量；
（2）①汽油機的做功沖程中，進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，燃氣膨脹對活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；②汽油是從石油中提煉出來的，石油是埋藏在地底下得生物體經(jīng)過幾百萬年的時間形成的，在短期內(nèi)不能從自然界得到補充，是不可再生能源；
（3）①電池提供電能時是把儲存的化學能轉(zhuǎn)化電能；②車子靜止在水平面上，車子對路面的壓力等于重力；當流線型的車子快速行駛時，產(chǎn)生升力，車子對地面壓力減�。�
（4）①知道電池電壓U和電池的容量Q，利用電功公式W=UIt計算該電池充一次電所消耗的電能；
②根據(jù)電動機效率為80%，在純電狀態(tài)下可行駛50公里，可求得F．
（5）根據(jù)某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kW•h，用效率為25%的燃油汽車，利用W=mq可求得消耗的汽油質(zhì)量．

解答 解：（1）PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，它們在空中做無規(guī)則運動，是機械運動，不屬于分子的運動；
由題知，空氣監(jiān)測PM2.5為107μg/m³，則100m³的空氣中PM2.5的顆粒物的質(zhì)量：
m=107μg/m³×100m³=10700μg=1.07×10^-2g；
（2）發(fā)動機工作時，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)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）電動汽車行駛時電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能供電動機使用．
小汽車外型是流線型，當汽車高速行駛時，相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產(chǎn)生向上的升力，汽車對路面的壓力減小，小于汽車的重力．
（4）該電池充一次電所消耗的電能：W=Pt=10000W×3600S=3.6×10⁷J；
因為“秦”電動機效率為80%，
所以W_有=80%×3.6×10⁷J=2.88×10⁷J；
所以W_有=Fs，s=50km=50000m 
所以F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{2.88×1{0}^{7}J}{50000m}$=576N，
（5）W₁=4.6KWh=1.656×10⁷J  
  25%mq=80%W₁  
m=$\frac{80%×{W}_{1}}{25%q}$=$\frac{80%×1.656×1{0}^{7}J}{25%×4.6×1{0}^{7}J/kg}$=1.152kg
故答案為：（1）不是；1.07×10^-2；（2）做功；不可再生；（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(zhuǎn)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．