正确率40.0%将质量为$${{M}}$$的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为$${{m}}$$的子弹以速度$${{υ}_{0}}$$沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为$$\frac{v_{0}} {3},$$现将同样的木块放在光滑的水平桌面上,相同的子弹仍以速度$${{υ}_{0}}$$沿水平方向射入木块.若$${{M}{=}{3}{m}}$$,则子弹()
B
A.能够射穿木块
B.不能射穿木块,子弹将留在木块中,一起以共同的速度做匀速运动
C.刚好能射穿木块,此时相对速度为零
D.若子弹以$${{3}{{υ}_{0}}}$$速度射向木块,并从木块中穿出,木块获得的速度为$${{υ}_{1}{;}}$$若子弹以$${{4}{{υ}_{0}}}$$速度射向木块,木块获得的速度为$${{υ}_{2}{,}}$$则必有$${{υ}_{1}{<}{{υ}_{2}}}$$
正确率60.0%下列有关能量的描述正确的是()
A
A.$${{“}}$$又要马儿跑得快,又要马儿不吃草$${{”}}$$违背了能量守恒定律
B.工作中的电风扇,消耗的电能大于输出的机械能,该过程能量不守恒
C.滑块在粗糙的水平面上减速滑行,最终停了下来,动能消失,能量不守恒
D.同时做自由落体运动的物体,质量越大,势能减少越快,机械能减少也越快
8、['结合能与比结合能', '物理学史、物理常识、研究方法', '能量守恒定律']正确率60.0%下列说法正确的是()
B
A.普朗克在研究黑体辐射问题时提出光子说
B.氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的
C.将一个原子核分开成为单个的核子,比结合能越大的核,需要的能量越大
D.由$$\stackrel{1} {0} n+\stackrel{1} {1} H \to\stackrel{2} {1} H+2. 2 M e V$$可知,用能量等于$$2. 2 M e V$$的光子照射静止的氘核时,氘核将分解为一个质子和一个中子
10、['能量守恒定律']正确率40.0%风能是一种新能源,国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机的发电效率$${{η}{=}{{2}{0}}{%}}$$,其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积$${{S}{=}{{4}{0}{0}}{{m}^{2}}}$$,某高山顶部年平均风速为$$v=1 0 m / s$$,一年内有效的发电时间约为$${{5}{5}{0}{0}}$$小时$${{(}}$$合$$2. 0 \times1 0^{7} s )$$,已知空气密度$$\rho=1. 2 5 k g / m^{3}$$,该风力发电机一年的发电量约为$${{(}{)}}$$
C
A.$$1. 0 \times1 0^{1 0} \, J$$
B.$$2. 5 \times1 0^{1 1} J$$
C.$$1. 0 \times1 0^{1 2} J$$
D.$$2. 0 \times1 0^{1 2} J$$
第4题解析:
1. 固定木块情况:子弹射穿木块时,系统动量守恒但机械能不守恒(因摩擦力做功)。设摩擦力做功为$$W_f$$,由动能定理:
$$\frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}m\left(\frac{v_0}{3}\right)^2 = W_f$$
解得$$W_f = \frac{4}{9}mv_0^2$$。
2. 自由木块情况:子弹与木块动量守恒,设最终共同速度为$$v$$:
$$mv_0 = (m + M)v$$
代入$$M = 3m$$得$$v = \frac{v_0}{4}$$。系统损失的动能转化为内能:
$$\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}(4m)\left(\frac{v_0}{4}\right)^2 = \frac{3}{8}mv_0^2$$。
3. 比较能量:$$\frac{3}{8}mv_0^2 \approx 0.375mv_0^2$$小于固定时的$$W_f = \frac{4}{9}mv_0^2 \approx 0.444mv_0^2$$,说明子弹无法射穿木块,选项B正确。
4. 选项D验证:由动量守恒,木块速度与子弹初速成正比,故$$v_2 > v_1$$,D正确。
答案:B、D
第7题解析:
A. 正确。"马儿不吃草"无法提供能量,违背能量守恒定律。
B. 错误。电风扇能量守恒,消耗的电能转化为机械能和内能。
C. 错误。动能转化为内能,总能量守恒。
D. 错误。自由落体中机械能守恒,势能减少速率与质量无关。
答案:A
第8题解析:
A. 错误。光子说是爱因斯坦提出的。
B. 正确。玻尔基于卢瑟福模型提出能级理论。
C. 正确。比结合能越大,核子结合更紧密,分开需更多能量。
D. 错误。光子需能量大于结合能且满足动量守恒,2.2 MeV仅满足能量条件。
答案:B、C
第10题解析:
1. 计算单位时间风能:
$$P_{\text{风}} = \frac{1}{2}\rho Sv^3 = \frac{1}{2} \times 1.25 \times 400 \times 10^3 = 2.5 \times 10^5 \, \text{W}$$
2. 年发电量:
$$E = \eta P_{\text{风}} t = 0.2 \times 2.5 \times 10^5 \times 2.0 \times 10^7 = 1.0 \times 10^{12} \, \text{J}$$
答案:C