高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律自我小測 新人教版選修3-31
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熱力學(xué)第二定律 1．熱力學(xué)定律表明自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程( ) A．有的只遵守?zé)崃W(xué)第一定律 B．有的只遵守?zé)崃W(xué)第二定律 C．有的既不遵守?zé)崃W(xué)第一定律，也不遵守?zé)崃W(xué)第二定律 D．所有的都遵守?zé)崃W(xué)第一、第二定律 2．如圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外，下列說法中正確的是( ) A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔? C．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律 D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律 3．(2014大連高二檢測)下列說法正確的是( ) A．機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性 B．電能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的 D．在火力發(fā)電機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成電能 4．下列宏觀過程能用熱力學(xué)第二定律解釋的是( ) A．大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而經(jīng)過一段時(shí)間大米、小米不會(huì)自動(dòng)分開 B．將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會(huì)均勻擴(kuò)散到整杯水中，經(jīng)過一段時(shí)間，墨水和清水不會(huì)自動(dòng)分開 C．冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會(huì)由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動(dòng)起來 D．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會(huì)使汽車熱機(jī)的效率達(dá)到100% 5．(2012課標(biāo)全國理綜)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是( ) A．為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量 B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程 6. 用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖所示，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。關(guān)于這一現(xiàn)象的正確說法是( ) A．這一實(shí)驗(yàn)過程不違反熱力學(xué)第二定律 B．在實(shí)驗(yàn)過程中，熱水一定降溫，冷水一定升溫 C．在實(shí)驗(yàn)過程中，熱水的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成電能，電能則部分轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能 D．在實(shí)驗(yàn)過程中，熱水的內(nèi)能只有部分轉(zhuǎn)化成電能，電能則全部轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能 7．(2013山東理綜)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的一項(xiàng)是( ) A．根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100% B．做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的 C．溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同 D．物體由大量分子組成，其單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，大量分子的運(yùn)動(dòng)也是無規(guī)律的 8．關(guān)于熱機(jī)和永動(dòng)機(jī)，下列說法中正確的是( ) A．效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的 B．笫二類永動(dòng)機(jī)可以制成 C．不需要任何外力做功而可正常運(yùn)行的制冷機(jī)是不可能制成的 D．能把從單一熱源吸收的熱量全部用來做功而不引起其他變化的熱機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)的 9．有人估算使地球上的海水降低0.1 ℃，就能放出5.81024 J的熱量，這相當(dāng)于1 800個(gè)功率為100萬千瓦的核電站一年的發(fā)電量。假定整個(gè)海洋都具有同一溫度，你能設(shè)計(jì)一種只靠吸收海水的熱量推動(dòng)輪船航行，而不需要燃料的機(jī)器嗎？ 參考答案 1.解析：熱力學(xué)第一、第二定律是熱力學(xué)的基本定律，對(duì)所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立，D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 2.解析：熱力學(xué)第一定律適用于所有的熱學(xué)過程，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。 答案：BC 3.解析：凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，機(jī)械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A、D正確；由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知，電能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能，B錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但它違反熱力學(xué)第二定律，是制造不出來的，C正確。 答案：ACD 4.解析：熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程的方向性的規(guī)律，A不屬于熱現(xiàn)象，A錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知B、C、D正確。 答案：BCD 5.解析：改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞兩種，所以為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量，選項(xiàng)A正確；對(duì)物體做功的同時(shí)向外界放熱，則物體的內(nèi)能可能不變或減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在對(duì)外界有影響的前提下，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，選項(xiàng)C正確；在有外界做功的條件下，可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，選項(xiàng)E正確。 答案：ACE 6.解析：自然界中的任何現(xiàn)象或過程都不違背熱力學(xué)定律，本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不違反熱力學(xué)第二定律，A項(xiàng)正確；整個(gè)過程中能量守恒且熱現(xiàn)象有方向性，B項(xiàng)正確；在絕熱過程中，熱水中的內(nèi)能除轉(zhuǎn)化為電能外，還升高金屬絲的溫度，內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為電能；電能除轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能外，還升高金屬絲的溫度，電能不能全部轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：AB 7.解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響?？芍獰釞C(jī)的效率不可能達(dá)到100%，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化，而熱傳遞是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。溫度是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，故選項(xiàng)C正確。單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的、帶有偶然性的，但從總體來看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫作統(tǒng)計(jì)規(guī)律，大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案：C 8.解析：熱機(jī)在工作過程中，必然向外排出熱量，故熱機(jī)效率小于100%，故A對(duì)；由熱力學(xué)第二定律可得C對(duì)，B錯(cuò)；內(nèi)能要全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，必須借助外界的幫助，因而一定會(huì)引起其他變化，故D錯(cuò)。 答案：AC 9.解析： 這種靠吸收海水熱量推動(dòng)輪船航行的熱機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)大氣溫度為t2，海水溫度為t1，在不同的溫差下，熱機(jī)的工作情況不同。 當(dāng)t2≥t1時(shí)，熱機(jī)無法從海水中吸取熱量對(duì)外做功，否則將需要一個(gè)用于放熱的更低溫的熱源。 當(dāng)t2下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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