2019秋 金版学案 物理·选修3-3（人教版）练习：第十章4热力学第二定律 Word版含解析.pdf

第十章第十章 热力学定律热力学定律 4 热力学第二定律热力学第二定律 A 级 抓基础级 抓基础 1热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( ) A有的只遵守热力学第一定律有的只遵守热力学第一定律 B有的只遵守热力学第二定律有的只遵守热力学第二定律 C有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律 D所有的都遵守热力学第一、第二定律所有的都遵守热力学第一、第二定律 解析：解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉及热 现象的宏观过程都成立故选项 热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉及热 现象的宏观过程都成立故选项 D 正确，正确，A、B、C 错误错误 答案：答案：D 2(多选多选)下列关于热机的说法中，正确的是下列关于热机的说法中，正确的是( ) A热机是把内能转化成机械能的装置热机是把内能转化成机械能的装置 B热机是把机械能转化为内能的装置热机是把机械能转化为内能的装置 C 只要对内燃机不断进行革新， 它可以把燃料燃烧释放的内能全 部转化为机械能 只要对内燃机不断进行革新， 它可以把燃料燃烧释放的内能全 部转化为机械能 D即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内 能全部转化为机械能 即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内 能全部转化为机械能 解析：解析：由热机的定义可知由热机的定义可知 A 正确，正确，B 错误内燃机工作时内能的 损失有多种途径，所以内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化 为机械能，故 错误内燃机工作时内能的 损失有多种途径，所以内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化 为机械能，故 D 选项正确，选项正确，C 选项错误选项错误 答案：答案：AD 3下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性 B电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转 化成相同大小的电流 电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转 化成相同大小的电流 C可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功 D冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第 二定律 冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第 二定律 解析：解析：热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是 有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故 热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是 有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故 A 错； 功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故 错； 功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故 B 错 ； 冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有 违背热力学第二定律 错 ； 冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有 违背热力学第二定律 答案：答案：C 4.如图中气缸内盛有定量的理想气体， 气缸壁是导热的， 缸外环境 保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气现将活塞杆与 外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外 做功若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是 如图中气缸内盛有定量的理想气体， 气缸壁是导热的， 缸外环境 保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气现将活塞杆与 外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外 做功若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是 ( ) A气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热 力学第二定律 气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热 力学第二定律 B气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不 违反热力学第二定律 气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不 违反热力学第二定律 C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热 力学第二定律 气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热 力学第二定律 DABC 三种说法都不对三种说法都不对 解析：解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述 是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他 变化本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右 移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外 界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外 做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律 热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述 是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他 变化本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右 移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外 界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外 做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律 答案：答案：C 5下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A对某物体做功，必定会使该物体的内能增加对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 B 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律， 但它是制造不出来的 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律， 但它是制造不出来的 C电流的能不可能全部转化为内能电流的能不可能全部转化为内能 D热量不可能从低温物体传到高温物体热量不可能从低温物体传到高温物体 解析：解析：由由UWQ 可知，可知，A 错误；第二类永动机违背了热力学 第二定律，所以制造不出来， 错误；第二类永动机违背了热力学 第二定律，所以制造不出来，B 正确；电流通过电阻做功电能可以全 部转化为内能， 正确；电流通过电阻做功电能可以全 部转化为内能，C 错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温 物体， 错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温 物体，D 错误错误 答案：答案：B 6(多选多选)关于第二类永动机，下列说法正确的是关于第二类永动机，下列说法正确的是( ) A没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全 部用来做功，而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机 没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全 部用来做功，而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机 B第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成 C第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能， 内能却不可能全部转化为机械能 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能， 内能却不可能全部转化为机械能 D第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能， 内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 解析：解析：根据第二类永动机的定义可知根据第二类永动机的定义可知 A 选项正确，第二类永动机 不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以 选项正确，第二类永动机 不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以 B 选项错 误机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转 化为机械能， 选项错 误机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转 化为机械能， C 选项错误，选项错误， D 选项正确 所以， 该题的正确答案是选项正确 所以， 该题的正确答案是 A、 D. 答案：答案：AD 7(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) A第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律 B第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律 C热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的 D热力学第二定律的两种表述是等效的热力学第二定律的两种表述是等效的 解析：解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了 热力学第二定律，故选项 第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了 热力学第二定律，故选项 A 正确，选项正确，选项 B 错误；热力学第一定律与热 力学第二定律相辅相成，互相独立，选项 错误；热力学第一定律与热 力学第二定律相辅相成，互相独立，选项 C 正确；热力学第二定律的 两种表述是等效的，选项 正确；热力学第二定律的 两种表述是等效的，选项 D 正确正确 答案：答案：ACD 8关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是( ) A 我们可以利用高科技手段， 将流散到周围环境中的内能重新收 集起来加以利用而不引起其他变化 我们可以利用高科技手段， 将流散到周围环境中的内能重新收 集起来加以利用而不引起其他变化 B 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机， 将海水 的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机， 将海水 的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的 C 在分子力作用范围内， 分子力总是随分子间距离的增大而减小 在分子力作用范围内， 分子力总是随分子间距离的增大而减小 D温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大 解析：解析：由热力第二定律可知，由热力第二定律可知，A 错误，错误，B 正确；由分子间作用力 与分子间距的关系可知， 正确；由分子间作用力 与分子间距的关系可知，C 错误；温度升高时，物体中分子平均动能错误；温度升高时，物体中分子平均动能 增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速 率都增大，故 增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速 率都增大，故 D 错误错误 答案：答案：B 9关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( ) A随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对 零度，最终实现热机效率 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对 零度，最终实现热机效率 100% B热量是不可能从低温物体传递给高温物体的热量是不可能从低温物体传递给高温物体的 C第二类永动机遵从能量守恒，故能做成第二类永动机遵从能量守恒，故能做成 D用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功 2.0××105 J，同时空气 向外界放出热量 ，同时空气 向外界放出热量 1.5××105 J，则空气的内能增加了，则空气的内能增加了 0.5××105 J 解析：解析：由热力学第二定律知，由热力学第二定律知，B、C 错；绝对零度不可能达到，错；绝对零度不可能达到，A 错；由热力学第一定律知错；由热力学第一定律知 D 正确正确 答案：答案：D 10.下列说法正确的是下列说法正确的是( ） ） A.第二类永动机违背了能量守恒定律第二类永动机违背了能量守恒定律 B.第二类永动机违背了热力学第二定律第二类永动机违背了热力学第二定律 C.根据能量守恒定律，经过不断的技术改造，热机的效率有可能 达到 根据能量守恒定律，经过不断的技术改造，热机的效率有可能 达到 100% D.电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背 了热力学第二定律 电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背 了热力学第二定律 解析：解析：第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第 二定律， 第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第 二定律，A 错误，错误，B 正确；热机的效率永远小于正确；热机的效率永远小于 100%，因为要向低温 热源散热， ，因为要向低温 热源散热，C 错误；电冰箱和空调机工作时，是通过压缩机做功，来 实现热量从低温热源到高温热源的传递，所以并没有违背热力学第二 定律， 错误；电冰箱和空调机工作时，是通过压缩机做功，来 实现热量从低温热源到高温热源的传递，所以并没有违背热力学第二 定律，D 错误错误. 答案：答案：B