《2025年万唯中考大小卷九年级物理全一册人教版安徽专版》

23. 跨学科主题 新能源汽车中的物理知识 近年来，我国新能源汽车快速发展。与燃油汽车相比，新能源汽车有哪些优势呢？下面我们一起搜集整理相关信息，了解我国新能源汽车的发展。
任务一：查阅并整理资料
（1）小明经过网络查找和根据生活经验，汽车的分类有燃油汽车、新能源汽车等，其中燃油汽车的热机常见类型有汽油机和柴油机。
任务二：通过资料查阅和实物考查分析对比
（2）一辆燃油汽车在平直公路上匀速直线行驶了2.3km，消耗了0.3kg的汽油，已知汽车行驶过程中受到的阻力恒为1500N，汽油的热值$q=4.6×10^{7}J/kg$，求汽车发动机的效率。
（3）（全国新考法·新定义）某次测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上匀速行驶了92km，消耗燃油5kg，行驶时汽车所受牵引力恒为1000N。此过程中，蓄电池储存的能量由满电的30%增大至满电的70%。求测试过程中的能量利用率（指汽车有效利用的能量与汽车消耗的燃料完全燃烧释放的能量之比）。（燃油热值$q=4.4×10^{7}J/kg$，满电时电池储存能量$4.5×10^{7}J$）
任务三：交流评价
（4）对比燃油汽车和油电混动汽车效率，请以“践行低碳生活，实现可持续发展”为理念，写出一条有用的措施。

答案： 23.(11分)
(1)汽油机(1分) 柴油机(1分)
解:
(2)汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q=0.3kg×4.6×10⁷J/kg=1.38×10⁷J (1分)
在匀速直线行驶过程中,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则F=f=1500N
汽车的牵引力做的功W=Fs=1500N×2.3×10³m=3.45×10⁶J (1分)
汽车发动机的效率η=W/Q放=3.45×10⁶J/1.38×10⁷J=0.25=25% (1分)
(3)5kg汽油完全燃烧放出的热量Q放₁=mq₁=5kg×4.4×10⁷J/kg=2.2×10⁸J (1分)
牵引力做的功W机械=F₁s₁=1000N×92×10³m=9.2×10⁷J (1分)
蓄电池增加储存的电能W电=(70%−30%)×4.5×10⁷J=1.8×10⁷J (1分)
汽车的能量利用率η=W有用/Q放=(W机械+W电)/Q放=(9.2×10⁷J+1.8×10⁷J)/2.2×10⁸J=0.5=50%…(1分)
(4)
答:家庭建议优先选择新能源汽车，因其能量利用效率显著高于燃油汽车，并能显著减少碳排放，助力绿色出行；公共交通工具（如公交车、出租车等）优选新能源汽车。(答案合理即可)(2分)