熱點03新材料與新能源新材料是指在化學、物理或生物等領域中獲得新的性質和功能的材料，它們可以被廣泛地應用于各個領域，如航天、電子、醫療等。而新能源則指可替代傳統能源（如化石燃料）的、可持續發展的能源，如太陽能、風能、水力能等。新材料是在材料領域進行創新，而新能源則是在能源領域進行創新。新能源，比如有太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。新材料是一種材料而已，有高分子材料，半導體材料、磁性材料、光敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料。它們也會互相促進各自的發展。盡管新材料和新能源都是新興產業，但是它們的應用領域和市場需求并不相同。新材料的應用領域涵蓋了諸多領域，涉及汽車、新能源、電子信息、環保等眾多領域；而新能源主要應用于電力、交通、農業等領域，是解決全球能源危機的一個重要途徑。（建議用時：60分鐘）汽車兩種啟動方式1．（2024·全國·模擬預測）2024年上半年某款新能源電動汽車深受消費者的喜愛，百公里電耗，成了上班族的首選。某型號電動汽車的額定輸出功率為，車的質量為，在平直高速公路上行駛時阻力為車重的，高速公路限速為，重力加速度取。(1)若電動汽車以額定功率啟動到最大速度，判斷該車是否超速。(2)若電動汽車以加速度啟動，試求汽車勻加速啟動的時間。(3)若電動汽車以加速度啟動，達到額定功率后再以額定功率運動到最高限速所用的時間，則該變加速過程所發生的位移是多少？【答案】(1)見解析(2)(3)【詳解】（1）若電動汽車以額定功率啟動，則有汽車達到最大速度時有解得最大速度所以該車超速；（2）若電動汽車以加速度啟動，則有又有解得（3）由（2）得汽車勻加速達到額定功率時的速度最高限速由功能關系得解得2．（2024·廣東深圳·二模）急動度j是描述加速度a隨時間t變化快慢的物理量，即，它可以用來反映乘客乘坐交通工具時的舒適程度，交通工具的急動度越小時乘客感覺越舒適。如圖所示為某新能源汽車從靜止開始啟動的一小段時間內的急動度j隨時間t變化的規律。則有（）A．0~5.0s時間內，乘客感覺越來越舒適B．5.0~10.0s時間內，乘客感覺最舒適C．5.0~10.0s時間內，汽車的加速度不變D．10.0~12.0s時間內，汽車加速度的變化量大小為0.8m/s2【答案】D【詳解】AB．由題意，交通工具的急動度越小時乘客感覺越舒適，由圖可知，0~5.0s時間內汽車的急動度增加，乘客感覺越來越不舒適；5.0~10.0s時間內，急動度為最大值，乘客感覺最不舒適，故AB錯誤；C．根據急動度定義，由題圖可知，5.0~10.0s時間內汽車的急動度不變，則汽車的加速度均勻增大，故C錯誤；D．根據題意可知，圖像圍成的面積表示加速度的變化量，由題圖可得10.0~12.0s時間內，汽車加速度的變化量大小為故D正確。故選D。3．（2024·天津·二模）為了節能減排、綠色環保，新能源汽車成為未來汽車發展的方向。某款電動汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛，從某時刻開始突然以恒定的制動力剎車。在剎車至停車的整個過程中（）A．制動力越大，動量變化量越大B．制動力越大，汽車的動量變化率越大C．制動力越大，汽車的速度變化得越快D．制動力越大，汽車的機械能損失的越多【答案】BC【詳解】A．剎車至停車的整個過程中，動量變化量為汽車初速度一定，可知，動量變化量始終一定，與制動力的大小無關，故A錯誤；B．根據動量定理有則有可知，制動力越大，汽車的動量變化率越大，故B正確；C．根據動量定理有則有可知，制動力越大，汽車的速度變化得越快，故C正確；D．剎車至停車的整個過程中，汽車的機械能損失始終為，與制動力的大小無關，故D錯誤。故選BC。4．（2024·天津·聯考）2023年10月27日，吉利汽車生產的國產新能源汽車極氪001FR正式上市，成為世界上零百公里加速最快的純電量產電動汽車。已知該車由靜止加速到100km/h的時間為2.02秒，由100km/h剎停的最短距離為33.4米，求：(1)汽車在零百加速過程中的平均加速度；(2)汽車在零百剎車過程中的平均加速度（計算結果均保留2位小數）?！敬鸢浮?1)，方向與運動方向相同(2)，方向與運動方向相反【詳解】（1）汽車在零百加速過程中的平均加速度為方向與運動方向相同。（2）剎車過程，根據運動學公式可得解得方向與運動方向相反。5．（2024·天津靜?！ふ{研）2024年3月5日，李強總理在全國人大會議的政府工作報告中提出：鼓勵和推動消費品以舊換新，提振智能網聯新能源汽車、電子產品等大宗消費。智能網聯汽車也將是未來的趨勢。假設某智能網聯汽車在平直路面上啟動后的牽引力F隨時間t變化的圖像如圖所示，已知該汽車以額定功率啟動，在平直路面上運動的最大速度為，質量為m，所受阻力恒為f，由此可知該汽車（）A．汽車的額定功率為B．啟動后汽車的速度為時的加速度為C．在時間內，汽車的位移等于D．在時間內，汽車的牽引力做功等于【答案】AB【詳解】AB．汽車運動的最大速度為，此時牽引力等于阻力，則有可得額定功率為而啟動后速度為時，有聯立解得故AB正確；C．若時間做勻加速直線運動，則位移為而汽車在內做的是加速度減小的直線運動，若其位移一定大于，故C錯誤；D．在時間內，根據動能定理可得可得牽引力做功為故D錯誤。故選AB。6．（2024·黑龍江·二模）我國新能源汽車發展迅猛，已成為全球最大的新能源汽車產銷國。質量為m的某新能源汽車在水平路面上以恒定加速度a啟動，其圖像如圖所示，其中OA段和BC段為直線。已知汽車動力系統的額定功率為P，汽車所受阻力大小恒為f，則下列說法正確的是（）A．汽車做勻加速運動的最大速度B．汽車能達到的最大行駛速度C．汽車速度為時的功率為D．汽車速度為時的加速度大小為【答案】CD【詳解】A．據牛頓第二定律有解得則汽車做勻加速運動的最大速度故A錯誤；B．當牽引力與阻力平衡時，汽車達到最大行駛速度，即故B錯誤；C．汽車速度為時，功率為故C正確；D．汽車速度為時，牽引力大小為根據牛頓第二定律有解得故D正確。故選CD。五類勻變速直線運動（兩種圖象、五大參量）7．（2025·江蘇無錫·聯考）目前我國大力提倡發展新能源車，不僅在購車方面有國家和地方雙補貼、免繳購置稅等好政策，而且在出行上部分城市也實施了新能源汽車免受限號的政策，受到大家的青睞。為檢測某新能源車的剎車性能，一次在平直公路上實驗時，某一輛新能源汽車以20m/s的速度勻速行駛，某一時刻踩下制動器后開始做勻減速直線運動，在2s內前進32m，求：(1)開始制動后汽車做勻減速直線運動的加速度大??；(2)開始制動后3s末的速度大??；(3)開始制動后8s內汽車行駛的距離。【答案】(1)4m/s2(2)8m/s(3)50m【詳解】（1）設汽車減速運動時加速度大小為a，已知汽車2s內前進32m，其初速度v0=20m/s，根據位移時間關系代入數據解得（2）根據速度時間關系聯立以上，則3s末的速度為（3）分析可知，汽車從開始剎車到停下來所需時間為則8s時汽車已經停止，故8s內汽車行駛的距離為聯立以上解得8．（2024·寧夏銀川·模擬預測）新能源汽車是指使用非傳統能源（如電力、太陽能、氫氣等）或者采用新型動力系統（如混合動力、燃料電池等）的汽車，它們有利于減少汽車尾氣排放，降低對石油資源的依賴，提高能源利用效率。甲乙兩新能源車并排在同一平直公路上的兩條平行車道上同向行駛進行測試，甲車由靜止開始做勻加速運動，乙車做勻速運動，其各自的位移x隨時間t變化關系如圖所示，兩條圖線剛好在2t0時刻相切，則（）A．在2t0時刻，乙車的速度大小為B．在t0時刻，甲車的速度大小為C．在內，兩車有兩次機會并排行駛D．在內，乙車平均速度是甲車平均速度的兩倍【答案】B【詳解】AB．由x-t圖像中圖線的斜率表示速度可知，則在時刻甲、乙兩車速度大小相等，為甲車做初速為零的勻加速直線運動，則在時刻是時間段內的中間時刻，根據勻變速直線運動規律的推論可知時刻甲車的速度大小為故A錯誤，B正確；C．在圖像中交點代表相遇，在內，兩車只能在時刻有一次機會并排行駛，故C錯誤；D．根據平均速度公式，在內，甲乙兩車位移大小相等，所用時間相等，所以平均速度相等，故D錯誤。故選B。9．（2024·遼寧沈陽·一模）比亞迪作為國內新能源汽車領域最有影響力的品牌，在市場上備受矚目，為了用戶的安全，比亞迪進行多次安全測試。在某次安全測試中，某款比亞迪汽車在平直公路上行駛，突然發現前方有障礙物，智能系統識別后緊急恒力制動。從制動開始計時，該汽車的位移和時間的比值與t之間的關系圖像如圖所示，則下列說法正確的是（

）A．該汽車的初速度為20m/s B．該汽車的初速度為6m/sC．該汽車的加速度大小為 D．該汽車從制動到停止用時5s【答案】A【詳解】ABC．由于汽車恒力制動，則可知該汽車制動后做勻減速直線運動，設該汽車制動后的加速度大小為，由位移與時間的關系可得變式可得結合題圖所給圖像可得，故A正確，BC錯誤；D．根據速度與時間的關系可得，該汽車從制動到停止用時故D錯誤。故選A。10．（2024·全國·模擬預測）新能源汽車采用非常規車用燃料作為動力來源，在出廠前往往要進行多項性能測試。在一次測試中新能源汽車沿軸運動，經過坐標原點時開始計時。設時刻的位置坐標為，則圖像如圖所示，則（

）A．新能源汽車的初速度為B．新能源汽車的加速度大小為C．新能源汽車在時的速度大小為D．時間內，新能源汽車運動的位移為270m【答案】C【詳解】AB．將勻變速直線運動的位移-時間關系式變形可得結合題給圖像可得新能源汽車的初速度和加速度分別為、故A、B錯誤；C．時新能源汽車的速度C正確；D．分析可知時新能源汽車的速度剛好減為0，則時間內，新能源汽車運動的位移D錯誤。故選C。11．（2024·陜西銅川·模擬預測）為了測試某品牌新能源汽車的性能，現有甲、乙兩輛汽車沿平直的公路運動，時刻甲車在乙車前方處，該時刻兩車開始剎車，此后過程中兩輛汽車的速度隨時間的變化規律如圖所示。則下列說法正確的是（）

A．甲、乙的加速度大小之比為 B．時兩車之間的距離最小C．兩車可能發生碰撞 D．時兩車相距【答案】D【詳解】A．由圖像可知，圖像的斜率表示加速度，則、則甲、乙的加速度大小之比為。故A錯誤；B．因為甲車在前，乙車在后，且在之前，甲車的速度大于乙車的速度，在之后，甲車的速度小于乙車的速度，所以在時，兩車相距最遠。故B錯誤；CD．根據圖像可知，甲車運動的總位移為乙車運動的總位移為則兩車的最小距離為則兩車不可能發生碰撞。故C錯誤；D正確。故選D。12．（2024·四川德陽·聯考）為檢測某新能源動力車的剎車性能，現在平直公路上做剎車實驗，某動力車在剎車過程中位移和時間的比值與t之間的關系圖像如圖所示。下列說法正確的是（

）A．動力車的初速度為20m/sB．剎車過程中加速度大小為C．剎車過程持續的時間為6sD．從開始剎車時計時，經過8s，該車的位移大小為80m【答案】C【詳解】AB．根據題意，由運動學公式有整理可得結合圖像可得，解得即剎車過程中加速度大小為5mC．剎車過程持續的時間為故C正確；D．從開始剎車時計時，經過8s，該車的位移大小為故D錯誤。故選C。牛頓三大定律13．（2024·云南·模擬預測）我國的新能源汽車發展迅速，多項指標處于世界領先地位，“急動度”就是其中之一．急動度是描述加速度變化快慢的物理量，即．如圖為某新能源汽車由靜止開始啟動過程中的急動度j隨時間t的變化規律．下列關于汽車運動的說法正確的是（

）A．內，汽車做加速度減小的加速運動B．內，汽車加速度變化量大于C．內，汽車在時的速度最大D．內，汽車所受的合外力為定值【答案】B【詳解】A．根據題意，由題圖可知，圖像與坐標軸圍成的面積代表加速度的變化量，內，汽車的急動度增加，則汽車的加速度增加，故A錯誤；B．假設內，急動度均勻增大，則有而內圖像與橫軸圍成的面積要大于，則內，汽車加速度變化量大于，故B正確；C．由題圖可知，內，加速度的變化量始終為正值，則汽車在內的加速度一直為正值，速度一直增大，即內，汽車在時的速度最大，故C錯誤；D．內，汽車的加速度不是定值，根據牛頓第二定律可知汽車所受的合外力不是定值，故D錯誤。故選B。14．（2024·廣東肇慶·一模）新能源汽車以其環保、智能等優勢受到廣大消費者的青睞。某款新能源汽車在時刻沿平直公路由靜止開始以恒定加速度啟動，發動機在時刻達到額定功率，然后保持功率不變繼續加速，時刻達到最大速度后勻速行駛。假設汽車所受的阻力大小恒定，則此過程中汽車的加速度a、動量p、牽引力F、功率P隨時間t的變化規律正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】0~時間內做勻加速運動，加速度a不變，速度均勻增加，牽引力F保持不變，根據可知功率隨時間均勻增加，動量p隨時間均勻增加；~時間內，功率保持不變，根據可知，隨速度的增加，加速度a減小，牽引力F減小，動量p增大；時刻后勻速行駛，加速度a等于零，速度不變，牽引力F等于阻力不變，功率p不變，動量p不變。故選B。15．（2024·云南大理·模擬預測）近幾年我國新能源汽車迅速發展，大力發展綠色環保動力。一質量為1kg的新能源實驗小車在水平直軌道上以額定功率啟動，達到最大速度后關閉電源，其動能與位移的關系如圖所示。假設整個過程受到恒定的阻力，則下列說法正確的是（g?。ǎ?/p>

A．小車受到的阻力為4N B．小車的額定功率為8WC．小車加速時間為2s D．小車減速時間為2s【答案】BD【詳解】A．由題意可得，當關閉電源后只有阻力對小車做功，有結合動能與位移的關系圖像可得車受到的阻力為f=2N故A錯誤；B．由題意與圖像可得小車的最大動能為則最大速度為小車的額定功率為故B正確；C．加速過程中，對小車列動能定理可得加速時間故C錯誤；D．當關閉電源后，由牛頓運動定律可得小車減速時間為故D正確。故選BD。16．（2024·陜西漢中·模擬預測）隨著新能源轎車的普及，人們對車輛乘坐的舒適性要求越來越高。加速度對時間的變化率物理學中稱之為“加加速度”，通常用符號“j”表示，如果j值過大，會形成沖擊力，影響乘客乘坐的舒適性。對汽車來說，人體可以承受的j值通常在之間。如圖為某國產新能源轎車，測得其啟動后a與時間t的變化關系為，則（）A．國際單位制中“加加速度”的單位應是m/s-2B．j為0的運動一定是勻速直線運動C．該汽車啟動后做勻變速直線運動D．該汽車啟動后j的值大小為0.5【答案】D【詳解】A．由題意，“加加速度”可表示為故國際單位制中“加加速度”的單位應是m/s3，A錯誤；B．j為0代表加速度保持不變，物體的運動可能為勻變速運動，也可能為勻速直線運動，B錯誤；C．由a與時間t的變化關系可知，該汽車加速度隨時間均勻變化，故該汽車做的不是勻變速直線運動，C錯誤；D．由可知故該汽車啟動后j的值大小為0.5，D正確。故選D。17．（2024·浙江紹興·模擬預測）新能源汽車“海豚”上市前，邀請客戶在水平長直道路上試駕。某位客戶與汽車的總質量為m=1500kg。如圖所示，試駕道路上有多個長度均為50m的減速區和加速區間隔分布。減速區的阻力恒為加速區的2倍，加速區阻力恒定，客戶開啟智能駕駛功能，保持汽車牽引力恒定，使汽車做直線運動。汽車在行駛過程中可看成質點，每次剛進入減速區時速度均為12.5m/s，汽車在每個減速區和加速區的行駛時間均為5s，求∶（1）汽車在加速區的平均速度大??；（2）汽車在減速區和加速區的加速度大小之比；（3）汽車的牽引力大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據可知汽車在加速區的平均速度（2）設每次進入減速區時的速度為，根據對稱性可知，每次進入加速區時的速度也會相等，為，在減速區內的加速度大小為，在加速區內的加速度大小為，根據可得，因此（3）根據可得進入加速區時的速度則加速度大小根據牛頓第二定律，在加速區在減速區整理得牽引力大小18．（2024·浙江·二模）下列加下劃線的單位，屬于國際單位制中的基本單位的是（）A．某型號新能源電動車充電80%僅需45minB．2020年5月21日，小明用共享單車騎行了5.28kmC．小張2019年1月加入螞蟻森林的環保大軍，全年為地球減少了23.3kg二氧化碳排放D．全新的iPhone超視網膜顯示屏大小是6.1in（英寸）【答案】C【詳解】ABCD．國際基本單位包括質量（kg）、時間（s）、長度（m）、電流（A）、熱力學溫度（T）、物質的量（mol）和發光強度（cd）。ABD錯誤，C正確。故選C。牛機械能及其守恒19．（2024·福建南平·三模）新能源汽車在某些情況下可利用“動能回收”裝置將機械能轉化為電能。某次質量為的電動車以的初動能沿平直斜坡向下運動。若關閉發動機，讓車自由滑行時，其動能—位移關系如圖直線①所示：若關閉發動機同時開啟“動能回收”裝置，其動能—位移關系如圖線②所示。假設機械能回收效率為90%，則（）A．圖線①中，電動車受到的合外力大小為500NB．圖線②中，電動車行駛到150m處的速度大小為16m/sC．圖線②中，電動車行駛到150m處電能的回收轉化功率為4000WD．圖線②中，電動車行駛200m過程中回收轉化了的電能【答案】AD【詳解】A．根據圖像的斜率表示物體所受合外力可知，圖線①的斜率為A正確；B．開啟“動能回收”裝置后從圖線②讀取動能數值，利用動能定義可知解得速度為B錯誤；C．在150m處，自由滑行時所受合外力為，動能回收時，勻速直線運動，即產生電能的力為電能回收轉化功率的計算應考慮效率90%，正確的回收轉化功率為C錯誤；D．回收轉化的電能為兩條圖像的在200m處動能差值乘以效率90%，則D正確。故選AD。20．（2024·山東棗莊·三模）加快發展新質生產力是新時代可持續發展的必然要求，我國新能源汽車的迅猛發展就是最好的例證。某新能源汽車生產廠家在平直公路上測試汽車性能，t＝0時刻駕駛汽車由靜止啟動，時汽車達到額定功率，時汽車速度達到最大，如圖是車載電腦生成的汽車牽引力F隨速率倒數變化的關系圖像。已知汽車和司機的總質量m＝2000kg，所受阻力與總重力的比值恒為，重力加速度，下列說法正確的是（）

A．汽車啟動后做勻加速直線運動，直到速度達到最大B．汽車在BC段做勻加速直線運動，在AB段做勻速運動C．汽車達到的最大速度大小為15m/sD．從啟動到速度達到最大過程中汽車通過的距離為150m【答案】D【詳解】AB．由圖可知汽車在AB段汽車牽引力不變，根據牛頓第二定律解得可知汽車在AB段做勻加速直線運動，汽車在BC段牽引力逐漸減小，做加速度減小的加速運動，故汽車啟動后先做勻加速直線運動，后做加速度減小的加速運動，直到速度達到最大，故AB錯誤；C．時汽車的速度為汽車額定功率為汽車達到的最大速度大小為故C錯誤；D．汽車做勻加速直線運動的位移為從啟動到速度達到最大過程中，根據動能定理解得汽車通過的距離為故D正確。故選D。21．（2024·湖南常德·一模）新能源汽車指采用非常規車用燃料作為動力來源的新型汽車。比如純電動汽車以電池模組和電動機為主要動力裝置，有節能減排、低噪音、高效率等優點，是未來汽車產業的重要發展方向。現已知質量為M的新能源汽車由靜止出發做勻加速直線運動，經過時間t后，該汽車的運行里程為L，此時發動機恰好到達額定功率P，汽車所受的阻力恒定，達到額定功率后，汽車保持額定功率做變加速運動，最后以勻速運動，對此下列說法正確的是（）A．汽車所受阻力為 B．汽車做勻加速運動時的加速度C．到達速度時，發動機做功為 D．存在關系式【答案】ABD【詳解】A．由題意，汽車最后以勻速運動，則有整理可得有軌電車所受阻力為A正確；B．因為電車由靜止出發做勻加速直線運動，經過時間t后，該有軌電車的運行里程為L，根據位移與加速度的關系可得解得有軌電車做勻加速運動時的加速度為B正確；C．到達速度時，發動機做功轉化為電車的動能和克服阻力做的功，可知發動機做功大于動能的增加量C錯誤；D．由題意，根據牛頓第二定律可得整理可得有軌電車所受阻力為當電車勻速運動時，阻力和動力相等，故可得D正確。故選ABD。22．（2024·湖南郴州·一模）我國新能源汽車發展迅猛，從技術到生產都已經走在世界最前列。某輛新能源汽車在某測試場的水平路面上，保持恒定功率不變，由靜止啟動做直線運動，汽車運動過程受到的阻力（其中），當汽車速度達到50m/s時關閉發動機（即撤去牽引力），直至汽車停止。已知汽車的質量，則下列說法正確的是（

）A．若不關閉發動機，汽車的速度還會繼續增大B．當汽車的速度25m/s時，汽車的加速度大小可能為C．汽車關閉發動機后還能繼續滑行D．汽車關閉發動機后克服阻力做的功為【答案】BD【詳解】A．若不關閉發動機，當汽車受到的阻力與牽引力相等時，汽車加速度為零，速度最大，A錯誤；B．若汽車處于加速階段，根據，代入數據的若汽車處于減速階段，根據得B正確；C．關閉發動機時汽車速度為50m/s，根據動量定理又得C錯誤；D．根據動能定理，汽車關閉發動機后克服阻力做的功為D正確。故選BD。23．（2024·北京西城·二模）傳統車輛剎車時使用機械制動方式，利用剎車裝置使車輛受到制動力（即阻力）而減速，將減小的動能全部轉化成內能。有些新能源電動車剎車時會使用一種“再生制動”方式，該方式在制動時能將汽車減少的動能轉化為電能加以儲存利用，這些減少的動能也被稱為可回收的動能。一輛質量為m的電動汽車在平直路面上行駛，某一時刻同時開啟機械制動和再生制動，汽車的速度從減為的過程，位移大小為；此后，只開啟機械制動，直至汽車停止，汽車又向前行駛的位移大小為。假設機械制動使汽車受到的制動力恒定，空氣阻力不計。（1）求只開啟機械制動的過程，汽車受到的制動力大小；（2）求同時開啟機械制動和再生制動的過程，汽車可回收的動能。（3）從物體的運動情況確定其受力特征是力學研究的一個重要思路。為檢測再生制動的性能，在汽車速度為時，研究人員只開啟再生制動方式，測繪了汽車速度隨位移變化的關系圖線如圖所示，圖線是一條直線，其斜率的絕對值為k。根據加速度的定義，結合圖像，推導汽車加速度a隨v變化的規律及受到的制動力F隨變化的規律。【答案】（1）；（2）；（3），【詳解】（1）使用機械制動方式剎車時，根據動能定理得（2）同時開啟機械制動和再生制動，根據能量轉化和守恒定律得（3）根據加速度的定義，由圖線可知則將代入上式得又將瞬時速度計算式代入上式得根據牛頓第二定律可知，剎車過程的制動力24．（2024·寧夏吳忠·二模）2024年3月5日，李強總理在全國人大會議的政府工作報告中提出：鼓勵和推動消費品以舊換新，提振智能網聯新能源汽車、電子產品等大宗消費。智能網聯汽車也將是未來的趨勢。假設某智能網聯汽車在平直路面上啟動后的牽引力F隨時間t變化的圖像如圖所示，已知該汽車以額定功率啟動，在平直路面上運動的最大速度為，所受阻力恒定，由此可知該汽車（）A．在時間內做加速度增大的加速運動B．啟動后速度為時的加速度為C．額定功率為D．在時間內位移可能小于【答案】B【詳解】A．汽車在平直路面上啟動由牛頓第二定律有在時間內牽引力逐漸減小，則汽車做加速度減小的加速運動，故A錯誤；BC．汽車運動的最大速度為，則有可得額定功率為而啟動后速度為時，有，聯立解得故B正確，C錯誤；D．若時間做勻加速直線運動，則位移為而汽車在內做的是加速度減小的直線運動，若其位移一定大于，故D錯誤。故選B。交變電流（有效值、遠程輸電、變壓器原理）25．（2024·安徽合肥·三模）無線充電技術在新能源汽車領域應用前景廣闊。如圖甲所示，與蓄電池相連的受電線圈置于地面供電線圈正上方，供電線圈輸入如圖乙所示的正弦式交變電流，下列說法錯誤的是（）A．t=0.01s時受電線圈中感應電流最大B．t=0.01s時兩線圈之間的相互作用力為零C．供電線圈中電流的有效值為20AD．受電線圈中的電流方向每秒鐘改變100次【答案】A【詳解】A．根據圖乙可知，0.01s時，電流隨時間的變化率為0，即線圈之中磁通量的變化率為0，此時，線圈之中的感應電動勢為0，可知，該時刻受電線圈中感應電流為零，故A錯誤；B．結合上述，0.01s時受電線圈中的感應電流為0，則受電線圈此時沒有激發出磁場，可知，0.01s時兩線圈之間的相互作用力為0，故B正確；C．供電線圈中電流的有效值故C正確；D．交流電的周期一個周期內電流方向改變兩次，則受電線圈中的電流方向每秒鐘改變次數為故D正確。本題選錯誤的，故選A。26．（2024·遼寧·模擬預測）核聚變能是一種具有經濟性能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源?！皣H熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”俗稱“人造太陽”，即為人工可控熱核反應堆。該裝置中發生的核聚變反應是和聚變生成釋放能量?？梢宰院Ｋ刑崛。?L水中的原子的個數為個，可由鋰礦中制得。已知的質量為2.0141u，的質量為3.0160u，的質量為4.0026u，的質量為1.0083u，。(1)寫出該聚變的核反應方程；(2)計算一次這樣的熱核反應過程釋放出的能量；(3)大城市一年用電約，若該城市用電全部使用“人造太陽”供電，不考慮傳輸過程產生的能量損失，則該城市一年用電需從多少升海水中提?。唬ㄓ嬎憬Y果保留一位有效數字）(4)若將“人造太陽”產生的電能輸送到小城市，送電功率為，采用超高壓輸電，輸電電壓為，而這種人造太陽發電機輸出的電壓為，要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率的5%，求輸電線的總電阻?！敬鸢浮?1)(2)或2.86×10-12J(3)4×106L(4)≤6.9Ω【詳解】（1）根據核反應質量數守恒和電荷數守恒得（2）核聚變的過程中虧損的質量代入數據可得釋放的能量（3）1L水中的與發生核反應，釋放出的能量所以需要海水量（4）據得升壓變壓器匝數比為根據理想變壓器由得得出輸電線的總電阻≤6.9Ω。27．（2024·湖北·三模）2024年兩會政府工作報告提出打造新質生產力，新能源汽車產業尤為引人矚目。2023年我國新能源汽車產銷量占全球比重超過60%，產銷量連續9年位居世界第一，作為國民經濟的重要支柱產業，新能源汽車產業已成為中國制造業的一張新名片。目前，無線充電技術已經在新能源汽車等領域得到應用。如圖所示，地下鋪設有供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，送電線圈和受電線圈匝數比為。當送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為20A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸的損耗，下列說法正確的是（）A．受電線圈電流方向每0.02秒改變1次B．送電線圈的輸入功率為1100WC．受電線圈的輸出電壓為D．0.01s時受電線圈瞬時電壓為0V【答案】B【詳解】A．由圖像可知交流電的周期為0.02s，即電流方向每0.02秒改變2次，故A錯誤；BC．根據圖像可知送電線圈的電壓為根據變壓器電壓與匝數關系有解得受電線圈電壓為根據變壓器原副線圈功率關系有故B正確，C錯誤；D．0.01s時送電線圈瞬時電壓為0V，送電線圈中的電流為零，根據楞次定律可知副線圈中的有阻礙原磁場減小的感應電流磁場，受電線圈中有感應電流，受電線圈瞬時電壓不為0V，故D錯誤。故選B。28．（2024·四川雅安·三模）新能源汽車無線充電技術的優點包括安全可靠、充電場地的空間利用率高、智能化程度高、維護和管理方便等。圖甲為某國產品牌汽車無線充電裝置，供電線圈固定在地面，受電線圈固定在汽車底盤上，當兩個線圈靠近時可實現無線充電，其工作原理如圖乙所示。某課外學習小組查閱資料得知，當輸入端接上380V正弦交流電后，電池系統端的電壓為600V，電池系統的電流為20A。若不計線圈及導線電阻，下列說法正確的是（）A．為保護受電線圈不受損壞，可以在車底板加裝金屬護板B．若輸入端接上380V直流電，也能正常充電C．供電線圈和受電線圈匝數比可能為1∶2D．端的輸入功率大于12kW【答案】CD【詳解】A．金屬護板會影響電能的傳輸，A錯誤；B．只有交流電才能發生電磁感應現象，實現電能傳輸，B錯誤；C．電池系統的電壓為600V，若供電線圈和受電線圈匝數比可能為1∶2，則供電線圈的電壓為由于供電線圈中的電阻有電壓，符合題意，C正確；D．電池系統功率為由于存在定值電阻，故端的輸入功率大于12kW，D正確。故選CD。29．（2024·浙江溫州·三模）新能源汽車無線充電技術的優點包括安全可靠、充電場地的空間利用率高、智能化程度高、維護和管理方便等。圖甲為某國產品牌汽車無線充電裝置，供電線圈固定在地面，受電線圈固定在汽車底盤上，當兩個線圈靠近時可實現無線充電，其工作原理如圖乙所示。某課外學習小組查閱資料得知，當輸入端ab接上380V正弦交流電后，電池系統cd端的電壓為600V，電池系統的電流為20A。若不計線圈及導線電阻，下列說法正確的是（）A．為保護受電線圈不受損壞，可以在車底板加裝金屬護板B．若輸入端ab接上380V直流電，也能正常充電C．供電線圈和受電線圈匝數比可能為19：30D．ab端的輸入功率大于12kW【答案】D【詳解】A．金屬護板在變化的磁場中會產生渦流，故不可以在車底板加裝金屬護板，故A錯誤；B．只有交流電才能發生電磁感應現象，實現電能傳輸，故B錯誤；C．電池系統cd端的電壓為600V，若供電線圈和受電線圈匝數比為19：30，根據理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數的關系解得可知此時供電線圈中的電阻兩端電壓為零，不符合題意，故C錯誤；D．電池系統的輸出功率為供電線圈回路中，電流不為零，定值電阻的熱功率不為零，故ab端的輸入功率大于12kW，故D正確。故選D。30．（2024·江蘇·三模）海浪發電是一種應用前景廣闊的新能源技術，海浪通過傳動裝置帶動線圈在磁場中做切割磁感線運動從而發電，實現海浪動能向電能的轉化。某科技小組設計了一發電模型，其原理圖如圖甲所示，N匝正方形閉合線圈處在垂直干線圈平面的組合磁場中，組合磁場是由兩方向相反的勻強磁場組成的，磁感應強度大小均為B，線圈和磁場的寬度均為L，設線圈的總電阻為R，總質量為m，線圈在海浪的帶動下上下運動切割磁感線且線圈在運動過程中不會超出磁場范圍，其運動的速度時間圖像如圖乙所示。線圈處于平衡位置時，線圈的中線恰好與組合磁場中的中線重疊。求：（1）運動過程中，該線圈所受安培力的最大值；（2）在理想條件下，該線圈的發電功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）當線圈達到最大速度時，線圈中感應電流最大，最大感應電動勢最大感應電流解得回路中最大感應電流運動過程中的線圈所受安培力的最大值代入解得（2）由于線圈切割磁感線的時候，速度隨時間呈正弦規律變化，感應電動勢和感應電流也隨時間呈正弦規律變化。因而其電流有效值該線圈的發電功率解得1．（2024·湖北·調研）中國新能源汽車產銷連續多年全球第一，基于電容器的制動能量回收系統已經在一些新能源汽車上得到應用。其簡易模型如下圖。某材料制成的薄板質量為m，圍成一個中空圓柱，其半徑為r，薄板寬度為L，可通過質量不計的輻條繞過圓心O且垂直于圓面的水平軸轉動。薄板能夠激發平行于圓面且沿半徑方向向外的輻射磁場，磁場只分布于薄板寬度的范圍內，薄板外表面處的磁感應強度為B。一匝數為n的線圈abcd固定放置（為顯示線圈繞向，圖中畫出了兩匝），ab邊緊貼薄板外表面但不接觸，線圈的兩個線頭c點和d點通過導線連接有電容為C的電容器、電阻為R的電阻、單刀雙擲開關，如圖所示?，F模擬一次剎車過程，開始時，單刀雙擲開關處于斷開狀態，薄板旋轉方向如圖，旋轉中薄板始終受到一與薄板表面相切、與運動方向相反的大小為f的剎車阻力作用，當薄板旋轉的角速度為時，將開關閉合到位置1，電容器開始充電，經時間t電容器停止充電，開關自動閉合到位置2直至薄板停止運動。