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3. 国内某厂即将生产的高性能电动汽车，百千米加速时间仅为6s，最高时速可达180km/h，百千米综合油耗仅2L，在纯电状态下可行驶50km，电动机效率为80%，电池为磷酸铁锂电池，电池电压500V，容量20Ah，充电时间约6h。
(1)燃油汽车的发动机通常是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是
（2）该电动车在充满电后电池存储的电能为多少？最大行驶里程状态下，该车行驶时所受的平均阻力为多大？
(1)燃油汽车的发动机通常是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是
不可再生
能源。该汽车在行驶时对路面的压力小于
(填“大于”“小于”或“等于”)静止时对路面的压力。（2）该电动车在充满电后电池存储的电能为多少？最大行驶里程状态下，该车行驶时所受的平均阻力为多大？
答案
不可
再生
小于
解：
(1) 不可再生 小于
(2) 该电池充一次电所消耗的电能
$ W=UIt=500\ \mathrm{V}×20\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^7\ \mathrm{J}$
因为电动机效率为80％，所以
$ W_{\mathrm{有}}=80\%×3.6×10^7\ \mathrm{J}=2.88×10^7\ \mathrm{J}$
又因$W_{\mathrm{有}}=Fs$，$s=50\ \mathrm{km}=50000\ \mathrm{m}$，则
$ F=\frac{W_{\mathrm{有}}}{s}=\frac{2.88×10^7\ \mathrm{J}}{5×10^4\ \mathrm{m}}=576\ \mathrm{N}$
再生
小于
解：
(1) 不可再生 小于
(2) 该电池充一次电所消耗的电能
$ W=UIt=500\ \mathrm{V}×20\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^7\ \mathrm{J}$
因为电动机效率为80％，所以
$ W_{\mathrm{有}}=80\%×3.6×10^7\ \mathrm{J}=2.88×10^7\ \mathrm{J}$
又因$W_{\mathrm{有}}=Fs$，$s=50\ \mathrm{km}=50000\ \mathrm{m}$，则
$ F=\frac{W_{\mathrm{有}}}{s}=\frac{2.88×10^7\ \mathrm{J}}{5×10^4\ \mathrm{m}}=576\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
(1) 汽油是化石能源，短期内无法从自然界再生，属于不可再生能源；汽车行驶时，车身流线型设计使上方空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，产生向上的升力，因此行驶时对路面的压力小于静止时的压力。
(2) ① 电池存储的电能利用公式$W=UIt$计算；② 先根据电动机效率求出有用功，电动车匀速行驶时牵引力与平均阻力平衡，结合$W_{\mathrm{有}}=Fs$可求出平均阻力。
具体步骤：
电池存储的电能：$ W=UIt=500\ \mathrm{V}×20\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^7\ \mathrm{J}$
电动机有用功：$ W_{\mathrm{有}}=80\%×W=80\%×3.6×10^7\ \mathrm{J}=2.88×10^7\ \mathrm{J}$
电动车匀速行驶时牵引力等于平均阻力，由$W_{\mathrm{有}}=Fs$得：
$ F=\frac{W_{\mathrm{有}}}{s}=\frac{2.88×10^7\ \mathrm{J}}{5×10^4\ \mathrm{m}}=576\ \mathrm{N}$，即平均阻力为576N。
【答案】
(1) 不可再生；小于
(2) 电池存储的电能为$3.6×10^7\ \mathrm{J}$；行驶时所受平均阻力为576N
【知识点】
不可再生能源；流体压强与流速的关系；电功与机械功综合计算
【点评】
本题结合新能源汽车实际场景，考查能源分类、流体压强规律及电功、机械功的综合计算，体现物理知识在现代科技中的应用，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
(1) 汽油是化石能源，短期内无法从自然界再生，属于不可再生能源；汽车行驶时，车身流线型设计使上方空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，产生向上的升力，因此行驶时对路面的压力小于静止时的压力。
(2) ① 电池存储的电能利用公式$W=UIt$计算；② 先根据电动机效率求出有用功，电动车匀速行驶时牵引力与平均阻力平衡，结合$W_{\mathrm{有}}=Fs$可求出平均阻力。
具体步骤：
电池存储的电能：$ W=UIt=500\ \mathrm{V}×20\ \mathrm{A}×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^7\ \mathrm{J}$
电动机有用功：$ W_{\mathrm{有}}=80\%×W=80\%×3.6×10^7\ \mathrm{J}=2.88×10^7\ \mathrm{J}$
电动车匀速行驶时牵引力等于平均阻力，由$W_{\mathrm{有}}=Fs$得：
$ F=\frac{W_{\mathrm{有}}}{s}=\frac{2.88×10^7\ \mathrm{J}}{5×10^4\ \mathrm{m}}=576\ \mathrm{N}$，即平均阻力为576N。
【答案】
(1) 不可再生；小于
(2) 电池存储的电能为$3.6×10^7\ \mathrm{J}$；行驶时所受平均阻力为576N
【知识点】
不可再生能源；流体压强与流速的关系；电功与机械功综合计算
【点评】
本题结合新能源汽车实际场景，考查能源分类、流体压强规律及电功、机械功的综合计算，体现物理知识在现代科技中的应用，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
二、基础知识
1. 原子是由
1. 原子是由
原子核
和核外电子
组成的，原子核是由质子
和中子
组成的。答案
原子核
核外电子
质子
中子
核外电子
质子
中子
解析
【解析】
原子由居于中心的原子核和核外绕核运动的核外电子组成；原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
【答案】
原子核；核外电子；质子；中子
【知识点】
原子的结构
【点评】
本题为原子结构的基础识记题，是学习微观粒子相关知识的入门内容，需准确牢记构成原子及原子核的粒子。
【难度系数】
0.9
原子由居于中心的原子核和核外绕核运动的核外电子组成；原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
【答案】
原子核；核外电子；质子；中子
【知识点】
原子的结构
【点评】
本题为原子结构的基础识记题，是学习微观粒子相关知识的入门内容，需准确牢记构成原子及原子核的粒子。
【难度系数】
0.9
2. 核反应的两种形式：重原子核
分裂成较轻
的原子核，叫作裂变；轻原子核结合成较重
的原子核，叫作聚变。释放的能量
叫核能，也就是原子能。答案
分裂成较轻
结合成较重
能量
结合成较重
能量
解析
【解析】
核反应的两种形式中，重原子核分裂成较轻的原子核，叫作裂变；轻原子核结合成较重的原子核，叫作聚变。在这些核反应过程中释放的能量叫核能，也就是原子能。
【答案】
分裂成较轻；结合成较重；能量
【知识点】
核裂变定义、核聚变定义、核能定义
【点评】
本题为识记类基础题，考查核反应两种形式及核能的核心概念，需准确牢记相关定义。
【难度系数】
0.8
核反应的两种形式中，重原子核分裂成较轻的原子核，叫作裂变；轻原子核结合成较重的原子核，叫作聚变。在这些核反应过程中释放的能量叫核能，也就是原子能。
【答案】
分裂成较轻；结合成较重；能量
【知识点】
核裂变定义、核聚变定义、核能定义
【点评】
本题为识记类基础题，考查核反应两种形式及核能的核心概念，需准确牢记相关定义。
【难度系数】
0.8
3. 当一个中子轰击一个铀核引起
铀核裂变
并释放能量时，还释放2～3个中子，释放的中子再引起其他铀核裂变
，使反应不断地进行下去，这种反应叫作链式反应。答案
铀核裂变
铀核裂变
铀核裂变
解析
【解析】
当一个中子轰击铀核时会引起铀核裂变并释放能量，同时释放2～3个中子，这些释放的中子再去引起其他铀核发生裂变，使反应持续进行，这就是链式反应。
【答案】
铀核裂变；铀核裂变
【知识点】
核裂变、链式反应
【点评】
本题考查链式反应的核心概念，属于基础识记类题目，需准确掌握核裂变及链式反应的发生过程。
【难度系数】
0.8
当一个中子轰击铀核时会引起铀核裂变并释放能量，同时释放2～3个中子，这些释放的中子再去引起其他铀核发生裂变，使反应持续进行，这就是链式反应。
【答案】
铀核裂变；铀核裂变
【知识点】
核裂变、链式反应
【点评】
本题考查链式反应的核心概念，属于基础识记类题目，需准确掌握核裂变及链式反应的发生过程。
【难度系数】
0.8
4. 核能的应用：利用铀或钚核裂变发生链式反应释放核能制造
原子弹
；利用核反应堆工作时释放核能建造核电站
；利用核聚变释放核能制造氢弹
。答案
原子弹
核电站
氢弹
核电站
氢弹
解析
【解析】
核裂变的链式反应若不加控制，可用来制造原子弹；利用可控核裂变的核反应堆释放的核能能够建造核电站；核聚变释放的能量巨大，可用来制造氢弹。
【答案】
原子弹；核电站；氢弹
【知识点】
核能的应用、核裂变、核聚变
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查核能在不同场景下的应用，需要区分核裂变和核聚变的具体应用实例，帮助学生梳理核能利用的相关知识。
【难度系数】
0.8
核裂变的链式反应若不加控制，可用来制造原子弹；利用可控核裂变的核反应堆释放的核能能够建造核电站；核聚变释放的能量巨大，可用来制造氢弹。
【答案】
原子弹；核电站；氢弹
【知识点】
核能的应用、核裂变、核聚变
【点评】
本题属于基础识记类题目，考查核能在不同场景下的应用，需要区分核裂变和核聚变的具体应用实例，帮助学生梳理核能利用的相关知识。
【难度系数】
0.8
