- 能量的守恒与耗散
- 共3716题
关于能量的转化，下列四种说法中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、电风扇转动把电能转化为机械能，故A正确；
B、水力发电站把水的机械能转化为电能，故B正确；
C、太阳能热水器把太阳能转化为内能，故C错误；
D、煤燃烧把化学能转化为内能，故D正确；
本题选错误的，故选C．
现代科学技术的发民菜与材料科学、能源的开发密切相关，下列说法正确的是 （ ）
正确答案
解析
解：A、化石能源是一种碳氢化合物或其衍生物．它由古代生物的化石沉积而来，是一次能源．化石燃料不完全燃烧后，都会散发出有毒的气体，却是人类必不可少的燃料．化石能源所包含的天然资源有煤炭、石油和天然气．故A错误；
B、纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度．故B错误；
C、能源是自然界赋存的已经查明和推定的能够提供热、光、动力和电能等各种形式的能量来源，是会减少的，故C错误；
D、液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性，在显示器等方面有着广泛应用，故D正确；
故选D．
下说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据分子动理论，分子力F与分子间距离关系如图F-r图象所示，分子势能与r关系如图
B、某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该物质的摩尔体积为
C、根据液体和晶体的特点可知，液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故C正确．
D、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故D错误．
故选C．
下列过程中，哪个是电能转化为机械能（ ）
正确答案
解析
解：A、太阳能电池充电是将太阳能转化为电能，故A错误；
B、电灯照明是电能转化为热能（光能），故B错误；
C、电风扇工作时将电能转化为电风扇的动能即机械能，故C正确；
D、风力发电是将风的动能转化为电能，故D错误．
故选C．
下列关于能量守恒定律的认识正确的是（ ）
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错误；
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、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、石子从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但没有消失；故D错误；
故选：BC．
下列叙述中不是以发展新能源为目的是（ ）
正确答案
解析
解：A、利用新能源，如太阳能、风能、生物质能等，可降低长途运输中能源使用的成本，故A正确．
B、传统能源的大量使用，使得煤、石油、天然气等资源日益枯竭，利用新能源可解决能源短缺的问题，故B正确．
C、增加对化石燃料的开采，是开发常规能源为目的，故C错误．
D、新能源不污染环境，可减少环境问题，故D正确．
本题选不是以发展新能源为目的，故选：C．
某地平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，一风车转动时可形成直径为12m的圆面，若风车将10%的动能转化为电能，则风车带动的发电机功率是______kw．
正确答案
0.85
解析
解：时间t内冲击风车的气流的体积：V=SL=Svt=
时间t内冲击风车的气流的质量为：m=ρV；
风车将10%的动能转化为电能，根据能量守恒定律，有：Pt=
联立解得：P=
故答案为：0.85．
关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的．故A错误．
B、能源的利用过程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B错误．
C、第一类永动机是指能源源不断对外做功，又不消耗能量的机器，显然违背了能量转化和守恒定律，不能制造成功．故C正确．
D、任何形式的能量可以相互转化，但有方向性，自然界与热现象有关的宏观过程都有方向性．故D错误．
故选C
用功率P0=1W的光源，照射离光源r=3m处的某块金属的薄片．已知光源发出的是波长λ=589nm的单色光，试计算
（1）1s内打到金属板1m2面积上的光子数；
（2）若取该金属原子半径r1=0.5×10-10m，则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子？
正确答案
解析
解 （1）离光源3m处的金属板每1s内单位面积上接受的光能为
E=
因为每个光子的能量为
E1=hν=
所以单位时间内打到金属板上单位面积的光子数为
n=
（2）每个原子的截面积为
S1=πr12=π×（0.5×10-10）2m2=7.85×10-21m2．
把金属板看成由原子密集排列组成的，则每个原子截面积上每秒内接收到的光子数为
n1=nS1=2.64×1016×7.85×10-21s-1=2.07×10-4s-1．
每两个光子落在原子上的时间间隔为
答：（1）1s内打到金属板1m2面积上的光子数为2.64×1016个；
（2）若取该金属原子半径r1=0.5×10-10m，则金属表面上每个原子平均需隔4830.9s才能接收到一个光子．
指出下列物理过程中能量转化的情况：
（1）一块泥巴砸在并粘在地上，是______能转化为______能；
（2）燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞做功，是______能转化为______能；
（3）给盛水的容器内的电阻丝通电，水温升高，是______能转化为______能．
正确答案
动
内
内
机械
电
内
解析
解：（1）一块泥巴砸在并粘在地上，是动能转化为内能；
（2）燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞做功，气体的膨胀做功是将内能转化为机械能；
（3）给盛水的容器内的电阻丝通电，水温升高，是电能转化为内能．
故答案为：（1）动；内；（2）内；机械能；（3）电；内
有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，感知一下尾气的温度，就能判断这台柴油机是否节能．关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、B、尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，浪费能源，故A错误，B错误；
C、D、尾气的温度低，说明散失的热量少，柴油机的效率高，即节能，故C正确，D错误；
故选C．
正确答案
解析
解：设m表示质子的质量，v0和v分别表示质子的初速度和到达a球球面处的速度，e表示元电荷，由能量守恒可知：
因为a不动，可取其球心O为原点，由于质子所受的a球对它的静电库仑力总是通过a球的球心，所以此力对原点的力矩始终为零，质子对0点的角动量守恒．所求l的最大值对应于质子到达a球表面处时其速度方向刚好与该处球面相切．以lmax表示l的最大值，由角动量守恒有：
mv0lmax=mvR…②
由式①②可得：
代入数据，得：lmax=
若把质子换成电子，则如图复解20-1-2所示，此时式①中e改为-e
同理可求得：lmax=
答：质子时l的最大值lmax=
正确答案
解析
解：A、B、根据动能定理，子弹损失的动能等于克服阻力做的功，为f（s+d），故A错误，B正确；
C、D、根据动能定理，木块动能的增加量等于摩擦力对其做的功，为fs，故木块动能增加fs，故木块和子弹系统动能减小fd，机械能减小fd，故C错误，D正确；
故选BD．
一辆典型的电动车蓄电池贮存了4.5×107J的有效电能，若车辆自重2t，装有1t的货物，行驶时所要克服的阻力是车重的0.02倍，电动车总工作效率为80%，试计算这台电动车行驶的有效距离最多是多少？（g取10m/s2），若电动车蓄电池的总电动势为24V，工作时的电流强度为20A，工作时能量损失部分在控制电流大小的电阻上及在电池和电动机内阻转化为内能上，由于机械摩擦的损失忽略不计，则控制电阻、电池和电动机的总内阻是多大？电动车辆能匀速行驶的速度是多大？电动车辆加速行驶的方法是什么？
正确答案
解析
解：设电动车行驶过程中不刹车，车辆贮存的能量全部用来克服地面阻力做功，有：ηE总=μMgs，这辆车最多能行驶距离为
由蓄电池工作时损失的能量全部转化为控制电阻、电池和电动机的内能，有：EI（1-η）=I2R，
可得控制电阻，电池和电动机总内阻R=
由蓄电池工作时80%能量转化为电动车的机械能，且电动车匀速行驶时牵引力等于摩擦力F=f，有ηEI=Fv=μMgv，
可得，电动车匀速行驶速度v=
电动车欲加速行驶，必须从工作电路中减小控制电阻，使工作电流变大，电功率变大，从而增大率引力，且F＞f而产生加速度．
答：这台电动车行驶的有效距离最多是60km，控制电阻、电池和电动机的总内阻是0.24Ω，电动车辆能匀速行驶的速度0.64m/s，电动车辆加速行驶的方法是从工作电路中减小控制电阻．
关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、永动机违背能量守恒定律，不可能制成．故A正确
B、热传递的方向性是指在没有外界影响的前提下，空调机工作过程掺进了电流做功，显然不满足这个前提，故B错误
C、虽然自然界的能量是守恒的，但存在能量耗散，不同的能量其可利用的品质不同，能源危机不是杞人忧天，故C错误
D、单摆在来回摆动许多次后总会停下来，机械能减少，但由于摩擦等各种因素，变成了其他形式的能量，机械能是守恒的，故D错误
故选A
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