高中物理 10.4《熱力學(xué)第二定律 》課時練3 新人教版選修選修33.doc

2014高中物理 10.4熱力學(xué)第二定律 課時練3 新人教版選修選修3-3 課時跟蹤訓(xùn)練一、選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分，每小題至少有一個選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi))1我們絕不會看到：一個放在水平地面上的物體，靠降低溫度，可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動能，使這個物體運(yùn)動起來，其原因是()a違反了能量守恒定律b在任何條件下內(nèi)能不可能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，只有機(jī)械能才能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能c機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的d以上說法均不正確解析：機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，必須通過做功來實(shí)現(xiàn)。答案：c2下列過程中，可能發(fā)生的是()a某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0 kj的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有產(chǎn)生其他任何影響b打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)跑進(jìn)去，恢復(fù)原狀c利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高d將兩瓶不同液體自發(fā)混合，然后又自發(fā)地各自分開解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳給高溫物體，而不引起其他的變化，但通過一些物理過程是可以實(shí)現(xiàn)的，故c項(xiàng)對；內(nèi)能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是不可能的，故a項(xiàng)錯；氣體膨脹具有方向性，故b項(xiàng)錯；擴(kuò)散現(xiàn)象也有方向性，d項(xiàng)也錯。答案：c3關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，下列論述正確的是()a熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相互矛盾的b內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會產(chǎn)生其他影響，故兩條定律并不矛盾c兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律，它們不但不矛盾，而且沒有本質(zhì)區(qū)別d其實(shí)，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律解析：熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律并不矛盾，對于機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化所具有的方向性也是存在的，故b正確。答案：b4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)過一段時間大米、小米不會自動分開b將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會均勻擴(kuò)散到整杯水中，經(jīng)過一段時間，墨水和清水不會自動分開c冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動起來d隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會使汽車熱機(jī)的效率達(dá)到100%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；由熱力學(xué)第二定律可知b、c、d正確。答案：bcd5.如圖1041所示，為電冰箱的工作原理示意圖，壓縮機(jī)工作時，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)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外。下列說法正確的是()a熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 圖1041b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牧穗娔躢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)第一定律解析：熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過程，故c正確，d錯誤；再根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，必須借助于其他系統(tǒng)做功，a錯誤，b正確，故選b、c。答案：bc6下列說法中正確的是()a功可以完全轉(zhuǎn)化為熱量，而熱量不可以完全轉(zhuǎn)化為功b熱機(jī)必須是具有兩個熱庫，才能實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)化c熱機(jī)的效率不可能大于1，但可能等于1d熱機(jī)的效率必定小于1解析：開爾文表述沒有排除熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功，但必然要發(fā)生其他變化，比如氣體等溫膨脹，氣體內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為功，但氣體體積增大了，a錯。開爾文表述指出，熱機(jī)不可能只有單一熱庫，但未必就是兩個熱庫，可以具有兩個以上熱庫，b錯。由可知，只要q20，則1，如果q20，則低溫?zé)釒觳淮嬖?，違反開爾文表述，c錯。答案：d7第二類永動機(jī)不可能制造出來的原因是因其工作原理違背()a熱力學(xué)第一定律b能的轉(zhuǎn)化與守恒定律c熱力學(xué)第二定律 d上述三個定律解析：第二類永動機(jī)遵守了熱力學(xué)第一定律，但卻違反了熱力學(xué)第二定律，故c正確。答案：c8關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是()a熱力學(xué)第二定律是通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)定律b熱力學(xué)第二定律是通過大量自然現(xiàn)象的不可逆性總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)定律c熱力學(xué)第二定律是物理學(xué)家從理論推導(dǎo)得出來的結(jié)果d由于熱力學(xué)第二定律沒有理論和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，因此沒有實(shí)際意義解析：熱力學(xué)第二定律是一個經(jīng)驗(yàn)定律，它并不能通過理論和實(shí)驗(yàn)來證明，但它符合客觀事實(shí)，因此是正確的，它揭示了宏觀過程的方向性，對我們認(rèn)識自然和利用自然有著重要的指導(dǎo)意義。答案：b二、非選擇題(本題共2小題，共18分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9. (9分)用兩種不同的金屬絲組成一個回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖1042所示，電流計(jì)指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。這一實(shí)驗(yàn)是否違反熱力學(xué)第二定律？熱水和冷水的溫度是否會發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情況。解析：溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能減少， 圖1042一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，不違反熱力學(xué)第二定律。答案：不違反熱水溫度降低，冷水溫度升高。一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。10(9分)熱力學(xué)第二定律常見的表述有以下兩種：第一種表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。圖1043甲是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖；外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖乙