- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
求：
（1）求天荒坪抽水蓄能电站的总效率η．（用百分比表示）
（2）某天，上水库的蓄水深度仅为16m，假如不下雨，不抽水，则把上水库的水放掉部分，只保留4m的水深（以便应急），设发电是效率为η1=75%，则放掉这些水，可以发电多少？（本小题以J为单位，保留3位有效数字）
（3）现在国家电网鼓励家庭安装峰谷电表，低谷用电价格低，高峰用电价格高，请你简述此方案的目的或作用．
如图是某地区的轮廓图，现欲在该地区寻址建造抽水蓄能电站，A、B、C三处的地理位置如图所示，地理条件和水文条件如下：A处，地处山区，年降雨较少；B处，地处山区，年降雨较多；C处，地处平原，年降雨较多；你认为最适合建造抽水蓄能电站的是何处？
正确答案
解析
解：
（1）天荒坪抽水蓄能电站的总效率η=
（2）发出的电能为：
（3）阶梯电价有利用节约用电，也有利于照顾低收入困难家庭．
电站应该建设在降水充足，地势高的地方，故应该选在B处．
答：（1）求天荒坪抽水蓄能电站的总效率η=72%．（用百分比表示）
（2）某天，上水库的蓄水深度仅为16m，假如不下雨，不抽水，则把上水库的水放掉部分，只保留4m的水深（以便应急），设发电是效率为η1=75%，则放掉这些水，可以发电7.13×1012J．（本小题以J为单位，保留3位有效数字）
（3）阶梯电价有利用节约用电，也有利于照顾低收入困难家庭．应该选在B处．
从能量的角度判断，下列哪些现象是不可能存在的（ ）
正确答案
解析
解：A、如果安装有太阳能电池板，汽车在太阳光照射下，就可以把太阳能转化为电能，从而转化为动能，故A正确；
B、根据电能：Eu=UI•t，充电电流和放电电流一直，忽略损耗的理想状态下，放电时间等于充电时间，若有损耗的话，放电时间一定小于充电时间，故B错误；
C、水电站发电机，利用A水库水的机械能转化的电能，而B水库更高，则机械能更大，根据能量转化，不可能凭空增加能量，所以A水库发电不可能把A水库水的机械能增加，故C错误；
D、原料中有水，牛奶中有水，原料中生物能可以转化成产品中的化学能，故可能存在，故D正确；
该题选择错误的，
故选：BC．
正确答案
解析
解：A、在如图所示的焦耳实验装置图中，根据能量守恒定律，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，将机械能转化为水的内能，由W=JQ可求出热功当量J的数值，故A正确．
B、通过做功实现了机械能向内能的转化，而不是增加了水的热量，故B错误．
C、通过做功，将机械能转化为内能，即做功增加了水的内能，所以C正确．
D、功是能量转化的量度，不同形式能量转化的数值等于做的功，而热量是热传递过程中内能转移的量度，可见，功和热量含义是不同的，故D错误．
故选AC．
在第二十九届奥运会上“绿色、科技、人文”的理念深入人心．如在奥运村及奥运场馆内大量使用太阳能路灯，其光电转换装置在阳光照射下把太阳能转换为电能储存起来，供夜晚照明使用．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达20%，可产生24V电压，产生2.5A的电流，则每秒该路灯可转化的太阳能为（ ）
正确答案
解析
解：路灯正常工作消耗电功率：
p=UI=24×2.5=60w
若设电池组吸收太阳能的功率为：P′，则有：
p=20%•P′，
即：p′=300w；
W′=P′t=300×1=300J
即：每秒该路灯可转化的太阳能为300J
故选：B
正确答案
解析
解：第一次关闭自充电装置，由图线①知道10m停止运动，动能变为0，则只有滑动摩擦力做负功f乘10m，根据功能关系，大小等于原来的初动能500J；即：f×10=500…①；解得：f=50N；
第二次启动自充电装置，由图线②知道6m停止运动，动能变为0，则滑动摩擦力做负功f乘6m，根据功能关系，大小等于初动能减去向蓄电池所充的电能E，即：f×6=500-E…②；
解得：E=500-50×6=200（J）；所以第二次向蓄电池所充的电能是200J；故A正确，BCD错误；
故选：A．
能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：ACD、自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，也不能被创生，但随着能量的耗散，能源可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以可发生有能源危机，所以我们要节约能源．故ACD错误．
B、不同形式的能量之间可以相互转化，如动能与势能之间可以发生相互转化，故B正确．
故选：B
植树造林不仅可以减少空气中的CO2，还可以防止水土流失，防风固沙，改造局部气候．风沙的移动会带来很多灾害，而它与风速有很大关系，森林对风有很好的减速作用．已知两地间风速差的平方与两地间距离的
（1）该森林的宽度；
（2）经过森林后单位时间内吹到建筑物上的能量是原来的多少倍？（用分数表示）
正确答案
解析
解：
（1）据题意：（v1-v2）=k•L
（30-5）2=25×L
解得：
L=125m
（2）设△t时间内吹到建筑物上的空气质量为△m则：
空气质量为：△m=ρ•sv△t•v2
解得：
单位时间内吹到建筑物上的能量：
故可得进而经过森林后单位时间内吹到建筑物上的能量与原来没有森林时候的比值为：
答：（1）该森林的宽度L=125m；
（2）经过森林后单位时间内吹到建筑物上的能量是原来的
下列说法中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、水能是自然界中以现成形式提供的能源，不是次级能源，为一次能源，故A错误；
B、我国西北地区天气干燥少雨，多风沙天气，风能资源丰厚，具备并适合开展风力发电的条件，故B正确；
C、生活垃圾不是只能焚烧发电，应该将垃圾分拣处理之后再焚烧发电，即防止严重污染环境又可以废物利用，少占空地堆放填埋，故C错误，D正确．
故选AC
四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω．已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2．求：
（1）电动机内阻消耗的热功率；
（2）将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）．
正确答案
解析
解：（l）设电动机的电功率为P，则P=UI ①
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则Pr=I2r ②
代入数据解得Pr=1×103W ③
（2）设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t．已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则
M=ρV ④
设质量为M的河水增加的重力势能为△Ep，则△Ep=Mgh ⑤
设电动机的输出功率为P0，则P0=P-Pr ⑥
根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=△Ep ⑦
代人数据解得t=2×l04s⑧
答：（1）电动机内阻消耗的热功率为1×103W；
（2）将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间为2×l04s．
下列关于物理学史实的描述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、牛顿发现了万有引力定律，为物理学发展做出重要贡献，故A正确；
B、开普勒发现了行星的运动规律，即开普勒三定律，为后来天体力学发展奠定了基础，故B正确；
C、天王星是通过望远镜发现的，但是海王星和冥王星的发现确是牛顿引力理论的伟大成就，故C错误；
D、国物理学家亥姆霍兹概括和总结能量守恒定律，科学发展做出贡献，故D正确．
本题选错误的，故选C．
（1）两球的电势能的变化；
（2）两球的总动能；
（3）杆对A球的作用力．
正确答案
解析
解：（1）电场中的场强为：E=
电场力对两球做的功为：WE=2qEl=
电势能的减小量为：
（2）两球减少的重力势能：WG=mgl
由能量转化与守恒定律得，有：WG+WE=Ek
解得：Ek=mgl+
（3）根据（2）问，有：
A球在最低点，由牛顿第二定律，有：
F-2mg-
解得：F=
答：（1）两球的电势能的变化量是
（2）两球的总动能是mgl+
（3）杆对A球的作用力大小是
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在皮球自由下落的过程中，由于只有重力做功，故机械能守恒，而不会越来越多，故A错误．
B、根据能量守恒定律，能量既不会创生也不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另外一种形式，该选项中动能转化为内能故B错误．
C、根据根据能量守恒定律，能量既不会创生也不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体或从一种形式转化为另外一种形式，该选项中机械能转化为内能，故C错误．
D、能量既不能凭空产生，也不能凭空消灭，只会从一种形式转化成另一种形式，或者从物体的一部分转移到另一部分，而在能量的转化或转移过程中，总的能量保持不变．故D正确．
故选D．
2003年3月25日伊拉克巴格达地区发生强烈沙尘暴天气，阻止了美英联军的进军．如果强风的风速约为v=20m/s，设空气密度ρ=1.3kg/m3，如果把通过横截面积为S=20m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式应为P=______大小约为______W（取一位有效数字）
正确答案
1×105
解析
解：在t时间内通过横截面积为20m2的风能全部转化为电能，根据能量守恒定律，有：
Pt=
其中m=ρV=ρ×vtS
故：P=
故答案为：
夏季使用空调机时，从环保的角度看，将温度设置在多少度最好？（ ）
正确答案
解析
解：在夏季，安装空调来获得低温，如果室内外温度差越大，压缩机工作时间越长，浪费的能源越多．在夏季25-27℃人们也会感觉比较舒服，对身体也是有益的．
故选D．
一艘轮船连续航行了6个昼夜．已知轮船使用的内燃机的功率为5×107J，效率为25%，柴油机的燃烧值为4×107J/kg．求这艘轮船至少消耗了多少柴油？
正确答案
解析
解：设消耗的柴油的质量为m，则根据能量守恒定律得；
Pt=m•Q•η
得：m=
答：这艘轮船至少消耗了柴油2.59×106kg．
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