- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
正确答案
解析
解：
A、不计分子间相互作用的势能，温度低内能就小，根据热力学第一定律知从a态到b态的过程中外界对气体做的功一定小于气体向外界释放的热量，A正确；
B、冲量I=Ft=PSt，由于压强不变，所以a态与b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量相等，B错误；
C、冲量I=Ft=PSt，由于压强不变，所以a态与b态的气体分子在相同时间内对活塞的冲量相等，C错误；
D、气体放出的热量=气体减少的内能-活塞减少的重力势能-大气压做功，D错误；
故选：A
空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，此过程（ ）
正确答案
解析
解：空调机制冷时，把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，室内与室外的总能量是一定的，故符合能量守恒定律；
把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，引起了其他变化，消耗电能；
故AB正确，CD错误；
故选AB．
正确答案
解析
解：
从带电粒子的运动轨迹来看，说明带电粒子受到沿半径向外的电场力作用，在由A到B的过程中，电场力做负功，动能会减少，电势能会增加，从B到C的过程中，电场力做正功，电势能减少，动能增加，但在整个过程中，因AC在同一个等势面上，所以在AC两点，带电粒子的动能也相等，电场力做功为零．加速度大小是随着电场力变化而变化的，离点电荷越远，电场力越小，所以从A到B再到C的过程中，加速度是先增大，后减小．选项ABD错误，C正确．
故选C．
夏天为了降低温度，假设有人同时打开电冰箱和电风扇．如果此房间是与外界无热传递的封闭房间里，那么在两电器工作较长时间后，房内的温度将会（ ）
正确答案
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解：冰箱压缩机将冰箱内部的热量通过消耗电能转移到冰箱外部来，但由于和室外没有热交换，故热量仍在室内，并且，压缩机工作时其电路中也会因为有电阻而产生热量，即产生的热量大于制冷量，风扇的电阻会产生热量，而风扇自身不会使环境温度降低，只会使环境温度升高，故室内温度不降反升．故A正确
故选：A．
（1）木板的最终速度；
（2）A、B两炭块在木板上所留痕迹的长度之和．
正确答案
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解：（1）选ABC整体为研究对象，由水平方向动量守恒可得：
mv0+2mv0=（m+m+2m）v
解得：v=
（2）全过程根据能量守恒，得
μmgx=
解得，x=
答案：（1）木板的最终速度
如果一直铜制量热器小筒的质量是150g，里面装着100g，16℃的水，放入9g，0℃的冰，冰块完全融化后水的温度是9℃，试利用这些数据求出冰的熔化热（铜的比热容C=3.9×102J/（Kg．℃）．
正确答案
解析
解：设冰的熔化热为λ，由能量守恒可得：
m3λ+m3c（t-t2）=m2c（t1 -t）+m1c铜（t1-t）
即0.009λ+0.009×4.2×103×（9-0）=0.1×4.2×103×（16-9）+0.15×3.9×102×（16-9）
解得：λ=3.35×105J/kg．
答：冰的熔化热为3.35×105J/kg．
为了解决日益紧迫的能源问题，有些科学家正在研究太空电站的问题．所谓太空电站，就是位于地球同步轨道上的太阳能电站：在太阳能收集板上铺设太阳能硅电池，让收集板始终正对太阳，把接收到的太阳能转化为电能，再经过微波转换器把直流电转换为微波，通过天线将电能以微波形式向地面固定接收站发送，地面接收站再把微波转换成电能．
（1）已知太阳能硅电池每片面积S0=4.0cm2，可提供的电功率是P0=80mW，巨大的太阳能收集板电池阵列面积为S=5.0×109m2，其总功率为多少？
（2）已知在地球公转轨道上，正对太阳的每平方米面积上接收到的太阳能功率是1.35kW，那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率η是多少？
（3）地球半径为6.4×106m，日地距离为1.5×1011m，则整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比为多少？（答案均保留2位有效数字）
正确答案
解析
解：（1）太阳能收集板电池阵列中太阳能硅电池的个数：n=
总功率：
（2）1平方米上的硅电池的个数：
1平方米上的硅电池的总功率：
该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率：η=
（3）太阳的辐射光在地球的轨道处各点的强度是相等的，所以整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比等于地球的最大横截面积与地球轨道处的球面积的比，即：
答：（1）巨大的太阳能收集板电池阵列的总功率为1.0×1012W；
（2）那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率η是15%；
（3）整个地球接收到的太阳能与太阳辐射的总能量之比为4.4×10-10
人类生产生活中有很多现象都可以用物理知识来解释，下列正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、秋天树叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；
B、气态物质中，分子极度散乱，间距很大，气体分子能自由的沿各个方向运动，所以分子间作用力较弱，但同时具有分子引力和分子斥力，故B错误；
C、能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，电冰箱工作时电能转化成了压缩机的机械能．不违反能量守恒定律，故C错误；
D、目前人们和平利用核能的核电站是利用原子核的裂变来发电的，人类还没有掌握核聚变的和平使用技能．故D错误
故选：A
某地平均风速5m/s，空气密度1.2Kg/m3．有一风车叶片转动时可形成半径为12m的圆面；若风车能将此圆面内10%的气流转化为电能．则该风车带动的发电机的功率是多少？
正确答案
解析
解：首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为：m=πr2υtρ，
这些气流的动能为
转变的电能为：E=
故风车带动电动机功率为：P=
代入数据以后得：P=3.4kW
答：该风车带动的发电机功率是3.4kW
“奋进号”航天飞机进行过一次太空飞行，其主要任务是给国际空间站安装太阳能电池板．该太阳能电池板长L=73m，宽d=12m，将太阳能转化为电能的转化率为η=20%，已知太阳的辐射总功率为P0=3.83×1026W，地日距离为R0=1.5×1011m，国际空间站离地面的高度为h=370km，它绕地球做匀速圆周运动约有一半时间在地球的阴影内，所以在它能发电的时间内将把所发电的一部分储存在蓄电池内．由以上数据，估算这个太阳能电池板能对国际空间站提供的平均功率是多少？
正确答案
解析
解：由于国际空间站离地面的高度仅为地球半径的约二十分之一，可认为是近地卫星，h远小于R0，
因此它离太阳的距离可认为基本不变，就是地日距离R0
太阳的辐射功率应视为均匀分布在以太阳为圆心，地日距离为半径的球面上，由此可以
算出每平方米接收到的太阳能功率为I0=
电池板发电时的电功率为P=I0Ldη=2.6×105W
由于每天只有一半时间可以发电，所以平均功率只是发电时电功率的一半即130kW．
答：这个太阳能电池板能对国际空间站提供的平均功率是130kW．
在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：如果忽略阻力，则机械能将保持不变，即动能和势能之和不变，仍然守恒；但如果阻力不能忽略时，由于阻力做功，机械能减小，即动能和势能之和将减小，转化为内能；但总能量仍然守恒；
故选：C．
据报道上海将在崇明、南汇使用风力发电机组发电，风力发电机是将风的动能转化为电能的装置，若每台风力发电机叶片转动后总共的有效迎风面积为S，空气密度为ρ，平均风速为v，设风吹动发电机叶片后动能迅速为零，风力发电机的效率（风的动能转化为电能的百分比）为η，则每台风力发电机的平均功率约为______．
正确答案
解析
解：风能转变为电能，根据能量守恒定律，有：
其中：m=ρV=ρ•vtS
联立解得：
P=
故答案为：
致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确立了的______不可能性和发现了各种自然现象之间的______．
正确答案
确认了永动机的
相互联系和转化
解析
解：永动机的不可能性和人类发现了各种自然现象之间的相互联系和转化是人类最终确立了能量守恒定律；
故导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系和转化；
故答案为：确认了永动机的；相互联系和转化
（2016•闵行区一模）关于能量转化与守恒，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、摩擦生热是由机械能转化为内能的过程，是自发的过程，而内能不能自发的变为机械能，所以摩擦生热的过程是不可逆的，故A正确；
B、根据“热力学第二定律”可知，宏观热现象具有方向性，故能量守恒的过程不一定都会发生，故B错误；
C、热传递存在方向性的含义是指热量可以自发的从高温物体传递到低温物体，而不能自发的从高温物体传递到低温物体，但若有其它影响也可以将热量从低温物体传递到高温物体，空调机制冷时必须通过压缩机做功才能实现热量从低温物体传递到高温物体，因此热传递仍然存在方向性，故C错误；
D、能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；
故选：A．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、要让马儿跑，必须要给马儿吃草，否则就违背能量守恒定律，故A正确
B、根据能量守恒定律，太阳光照射到宇宙间的能量也不会凭空消失，故B错误
C、永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成，故C错误
D、所谓“全自动”手表内部还是有能量转换装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，摆锤不停地摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，故D错误
故选：A
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