导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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12. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶了3×10³m，发动机提供的牵引力为1.12×10³N，消耗柴油2.1kg。[c水=4.2×10³J/（kg·℃），q柴油=4×10⁷J/kg]（1）消耗的柴油完全燃烧释放的热量是多少？
答案：8.4×10⁷J
解析：$Q=mq=2.1kg×4×10⁷J/kg=8.4×10⁷J$。
（2）汽车发动机效率是多少？
答案：40%
解析：有用功$W=Fs=1.12×10³N×3×10³m=3.36×10⁶J$，效率$\eta=\frac{W}{Q}=\frac{3.36×10⁶J}{8.4×10⁷J}=40\%$。
（3）若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收，可将多少千克水从20℃加热到70℃？
答案：400kg
解析：$Q_{吸}=Q=8.4×10⁷J$，$m=\frac{Q_{吸}}{c\Delta t}=\frac{8.4×10⁷J}{4.2×10³J/(kg·℃)×(70℃ - 20℃)}=400kg$。
13. 某电压力锅，额定电压为220V，有加热和保温两个挡位，其简化电路如图甲所示。R₁、R₂都是加热电阻。加热挡时只有电阻R₁工作，加热功率为1000W；保温挡时只有电阻R₂工作，电阻R₂=242Ω。S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。（1）求压力锅的保温功率；
答案：200W
解析：保温功率$P_{保}=\frac{U^{2}}{R₂}=\frac{(220V)^{2}}{242Ω}=200W$。
（2）将3kg水从25℃加热到65℃，若压力锅的加热效率为84%，额定电压下，加热这些水，需要多少秒？[c水=4.2×10³J/（kg·℃），ρ水=1.0×10³kg/m³]
答案：600s
解析：水吸收热量$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2×10³J/(kg·℃)×3kg×(65℃ - 25℃)=5.04×10⁵J$，消耗电能$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{5.04×10⁵J}{84\%}=6×10⁵J$，时间$t=\frac{W}{P_{加}}=\frac{6×10⁵J}{1000W}=600s$。
（3）若电路只让压力锅单独工作200s，图乙中的电能表转盘转了110转，请算出它的实际加热功率。
答案：550W
解析：电能表参数3000r/(kW·h)，转110转消耗电能$W=\frac{110}{3000}kW·h=\frac{110}{3000}×3.6×10⁶J=1.32×10⁵J$，实际功率$P=\frac{W}{t}=\frac{1.32×10⁵J}{200s}=660W$（具体根据电能表参数计算）。
