- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
正确答案
解析
解：打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示，即A中水面下降，B中水面上升；
设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，
由于水的总体积保持不变，则有S1h1=S2h2，
A管中大气压力对水做的功：W1=p0S1h1，
B管中大气压力对水做的功：W2=-p0S2h2，
大气压力对水做的总功：
W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2，
因为S1h1=S2h2，则得W=0，即大气压力对水不做功；
由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加．故D正确．
故选：D
（1）在同样的风向条件下，风速为
（2）利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定．请你提出一条合理性建议，解决这一问题．
正确答案
解析
解：单位时间内垂直吹向旋转叶片有效受风面积的空气的质量为m=ρSv
这些空气所具有的动能为 Ek=
设风力发电机将风能转化为电能的效率为k，则风力发电机输出的电功率为
P=kEk=
当风速为
若风向改变，可以调整风车的叶面朝向，使叶面与风速垂直，风力发电机更多地接受风能；风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电，把电能储存起来，发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等．
答：（1）在同样的风向条件下，风速为
（2）若风向改变，可以调整风车的叶面朝向，使叶面与风速垂直，风力发电机更多地接受风能；风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电，把电能储存起来，发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等．
“物理1-1”模块
（1）下列说法不正确的是______．
A、
B、
C、
D、
（2）
①写出核反应方程；
②现在要建设发电功率为5×105KW的核电站，用
正确答案
解析
解：（1）A、轻核聚合成大核叫做核聚变，故A正确；
B、重核裂变成轻核叫做核裂变，故B正确；
C、放出α粒子的核反应叫做α衰变，故C正确；
D、放出β粒子的反应叫做β衰变，故D错误；
本题选择错误的，故选D．
（2）①由质量数与核电荷数守恒可知，
核反应方程为：
②电站一天发出的电能E1=Pt=5×108W×24×3600s，①
设每天消耗
E2=
由能量转化得E1=ηE2 ③
由①②③式得m=1.06 kg．
故答案为：（1）D；（2）①
下列对能量守恒定律的认识错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能增加；故A正确；
B、由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加；故B正确；
C、不需要任何外界的动力而持续对外做功永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故C正确；
D、树叶从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但没有消失；故D错误；
本题选择错误的，故选：D
A摩擦力对物体做功为mv2
B传送带克服摩擦力做功为
C电动机多做功
D电动机增加的功率为μmgv
正确答案
解析
解：A、在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为
B、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是
D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为fv=μmgv，故D正确．
故选D．
出行是人们工作生活必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能量也各不相同．自行车、电动自行车、普通汽车消耗的能量类型分别是______、______、______． （选填“生物能”、“核能”、“电能”、“太阳能”或“化学能”）
正确答案
生物能
电能
化学能
解析
解：
自行车要运动靠人蹬来驱动，故消耗的是人的生物能；
电动自行车是靠电机来驱动，消耗的是电能；
普通汽车靠发动机来驱动，消耗的是汽油燃烧的化学能；
故答案为：生物能，电能，化学能
（1）在被第二颗子弹击中前，木块沿斜面向上运动离A点的最大距离？
（2）木块在斜面上最多能被多少颗子弹击中？
（3）在木块从C点开始运动到最终离开斜面的过程中，子弹、木块和斜面一系统所产生的热能是多少？
正确答案
解析
解：（1）木块下滑时加速度为a1，根据牛顿第二定律，有：
木块下滑0.5s时速度为v1，根据速度时间关系公式，有：
v1=a1t1=4×0.5=2.0m/s
木块下滑的距离为：
子弹穿出木块后，木块速度v2，根据动量守恒定律，有：
mv0-Mv1=mu+Mv2
解得：
木块上滑时加速度为a2，根据牛顿第二定律，有：
木块上滑的距离为：
在被第二颗子弹击中前，木块沿斜面向上运动离A点的最大距离
（2）木块上滑的时间
因为子弹射入木块的时间间隔△t=1.0s，所以木块上滑1.0m后再下滑，0.5s后子弹射又入木块，以后的运动重复：每次木块上滑1.0m后再下滑0.5m，第18颗子弹穿射木块后，木块上滑1.0m后再下滑0.5m时离A点的距离17.7m，离B点的距离0.7m，第19颗子弹射穿木块后，木块沿斜面上滑到离开斜面，木块在斜面上最多能被19颗子弹击中．
（3）每次子弹穿射木块，产生的热能相同，根据能量守恒定律，有：
每次木块下滑0.5m产生的热能E2=μMgcosθs1=1J
每次木块上滑1.0m产生的热能E3=μMgcosθs2=2J
第19颗子弹射穿木块后，木块沿斜面上滑到离开斜面产生的热能E4=μMgcosθ×0.7=1.4J
子弹、木块和斜面一系统所产生的总热能是：
E总=19E1+19E2+18E3+E4=19×2094+19×1+18×2+1.4=39842.4J
答：（1）在被第二颗子弹击中前，木块沿斜面向上运动离A点的最大距离为9.7m；
（2）木块在斜面上最多能被19颗子弹击中；
（3）在木块从C点开始运动到最终离开斜面的过程中，子弹、木块和斜面系统所产生的热能是39842.4J．
建于浙江江夏的双向潮汐发电站是我国第一座潮汐发电站．若该发电站水库面积为1370000m2，水流发电的效率为22%，涨潮落潮的平均潮差约为5m，每昼夜可发电约13h．求：
（1）涨潮一次发出的电能；
（2）水流发电的平均功率．
正确答案
解析
解：每次涨潮时流入水库的海水质量：
M=ρV=ρSH=1.0×103×1.37×106×5=6.85×109 kg涨潮一次所发出的电能：
=×22%=6.85×109×10×
水流发电的平均功率：
答：（1）涨潮一次发出的电能为3.7675×1010J；
（2）水流发电的平均功率为3.22×106w
下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：
当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20%充至90%所需时间为______h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______ m2．
正确答案
84
1
解析
解：蓄电池电量的变化为：
W=12V×500A•h×（90%-20%）=12V×500A×3600s×（90%-20%）=1.512×107J；
需要时间为：
t=
电池板面积：S=
故答案为：84，1．
根据能量守恒定律可知，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：永动机违背了热力学第二定律，是不可能制成的．故A错误．
能量在转化的过程中，即不能凭空产生，也不能凭空消失，光能转化为其他形式的能量也是如此，不会消失，故B错误．
既要马儿跑，就要为马儿补充能量，故C正确．
“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，是因为有把其他形式的能转化为手表的能量的方式，能量是不能凭空产生，故D错误．
故选：C
正确答案
解析
解：在伽利略的斜面实验表明，在这个运动过程中，能量是守恒的，矢量和标量是对物理量的分类，不特指某一物理量，质量虽不变，但此实验不是证明质量不变的，故BCD错误，A正确．
故选：A．
（1）风力的功率是多少？
（2）电动机提供的机械功率是多大？
（3）太阳能电池把太阳能转化为电能的效率η2是多大？
正确答案
解析
解：（1）由P=Fv可知，风力的功率为：
P风=f1v1=3.2×103W
（2）设船受到的阻力与船速平方的比例系数为k，则：
f1=kv12
所以P风=f1v1=kv13可得k=
同理 f2=kv22
所以风力和电动机提供的总功率为：P总=f2v2=k v23
电动机提供的机械功率为：
P=P总-P风=k v23-k v13=7.6×103W
（3）电动机从太阳能电池获得的功率为：
P1=
太阳能帆船接收的太阳能功率为：
P2=4×6×1.5×600W=21.6×103W
太阳能电池把太阳能转化为电能的效率为：
η2=
答：（1）风力的功率是3.2×103W；
（2）电动机提供的机械功率是7.6×103W；
（3）太阳能电池把太阳能转化为电能的效率η2是44%．
（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小？
（2）线框刚刚全部进入磁场时动能的大小？
（3）整个运动过程线框产生的焦耳热为多少？
正确答案
解析
解：（1）由于线框匀速出磁场，受力分析知
对m2有：m2gsinθ-μm2gcosθ-T=0…①
对m1有：T-m1g-BIL=0…②
又因为有：
联立①②③可得：v=
（2）从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场，由动能定理得：
将速度v代入，（2×10×0.8-0.5×2×10×0.6）-0.5×10×（0.3-0.2）=
整理可得线框刚刚全部进入磁场时，线框与物块的动能和为：EK=4.5J
所以此时线框的动能为：
（3）从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与守恒定律可得：
m2gsinθ-μm2gcosθ）（d1+d2+L）-m1g（d1+d2+L）=Q+
将数值代入有：
2×10×0.8-0.5×2×10×0.6）×（0.8+0.3+0.2）-0.5×10×（0.8+0.3+0.2）=Q+
整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为：
Q=1.5 J
答：（1）线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小为2m/s．
（2）线框刚刚全部进入磁场时动能的大小为0.9J．
（3）整个运动过程线框产生的焦耳热为1.5J．
以下说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、温度升高，水的饱和气压就增大．故A错误
B、据分子力和分子势能与分子之间距离的关系图象可知，首先知道了开始时分子之间距离与r0的关系，才能确定分子力与分子势能的变化情况，故B错误；
C、液晶的光学性质具有各向异性，故C正确
D、自然界发生的一切过程，能量都是守恒的，但符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自发进行．故D正确
故选CD．
下列设想中，不符合能量转化和守恒定律的是（ ）
正确答案
解析
解：A、利用永久磁铁和软铁的相互作用，制成一台机器，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律，故A正确；
B、制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能飞行，太阳能提供动力，符合能量守恒定律，故B错误；
C、做成一只船，利用风的能量行驶，风能提供船行驶需要的能量，不用其他动力，符合能量守恒定律，故C错误；
D、利用核动力，核能提供能量，驾驶地球离开太阳系，符合能量守恒定律，故D错误；
故选：A．
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