2024-2025學(xué)年試題物理（選擇性人教版2019）第三章4-熱力學(xué)第二定律

4.熱力學(xué)第二定律課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列說(shuō)法正確的是()A.生活中常用的電動(dòng)機(jī)是把電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.熱機(jī)是將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置C.隨著技術(shù)不斷發(fā)展,可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.雖然不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,但不可能將已轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的能量全部收集起來(lái)加以完全利用答案D解析由于電阻的存在,電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)一定發(fā)熱,電能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,A錯(cuò)誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律知,熱機(jī)不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,B錯(cuò)誤。C項(xiàng)說(shuō)法違背熱力學(xué)第二定律,C錯(cuò)誤,只有D正確。2.熱力學(xué)定律表明,自然界中進(jìn)行的熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)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.都遵守?zé)崃W(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律答案D解析熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)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(guò)程都成立,自然界中的一切活動(dòng)都遵守?zé)崃W(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律,故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤。3.“能源危機(jī)”是當(dāng)今世界各國(guó)共同面臨的問(wèn)題。對(duì)此,下列措施可行的是()A.人人都要自覺(jué)做到節(jié)約用水、節(jié)約用電,不浪費(fèi)和人為毀壞物品B.關(guān)閉現(xiàn)有的火力發(fā)電站C.各地都要興建水力和風(fēng)力發(fā)電站D.停止使用石油資源,而以核能和太陽(yáng)能取代答案A解析受地域環(huán)境的限制,風(fēng)力、水力發(fā)電站不能在各地興建,因而不能關(guān)閉火力發(fā)電站,故B、C錯(cuò)誤。受技術(shù)限制,核能和太陽(yáng)能尚未大規(guī)模被利用,所以也不能停止使用石油資源,故D錯(cuò)誤。4.下列說(shuō)法正確的是()A.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不能從低溫物體傳到高溫物體B.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功而不引起其他變化C.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功D.凡是不違反能量守恒定律的過(guò)程都一定能實(shí)現(xiàn)答案B解析熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,也能在一定的條件下從低溫物體傳到高溫物體,如電冰箱,故A錯(cuò)誤。不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他變化,這是熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容,故B正確。功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,熱也可以全部轉(zhuǎn)化為功,但會(huì)引起其他變化,故C錯(cuò)誤。不違背能量守恒定律的過(guò)程不一定都能實(shí)現(xiàn),還不能違背熱力學(xué)第二定律,故D錯(cuò)誤。5.關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法正確的是()A.一定質(zhì)量的氣體吸收熱量,其內(nèi)能一定增大B.不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體C.若兩分子間距離增大,分子勢(shì)能一定增大D.若兩分子間距離減小,分子間引力和斥力都增大答案D解析據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知,氣體吸收熱量對(duì)外做功,內(nèi)能不一定增大,A錯(cuò)。熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體但要引起其他變化,B錯(cuò)。當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),兩分子間距離增大,分子勢(shì)能減小,C錯(cuò)。兩分子間距離減小,分子間引力和斥力都增大,D對(duì)。6.(多選)關(guān)于第二類(lèi)永動(dòng)機(jī),下列說(shuō)法正確的是()A.沒(méi)有冷凝器,只有單一的熱源,能將從單一熱源吸收的熱量全部用來(lái)做功,而不引起其他變化的熱機(jī)是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)B.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律,所以不可能制成C.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成,說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成,說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他變化答案AD解析根據(jù)所學(xué)的熱機(jī)知識(shí)可知選項(xiàng)A正確。第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,但是違反熱力學(xué)第二定律,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能在引起其他變化時(shí)可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。7.制冷機(jī)是一種利用工作物質(zhì),使熱量從低溫物體傳到高溫物體的裝置,通過(guò)制冷機(jī)的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)。夏天,將室內(nèi)一臺(tái)正在工作的電冰箱的門(mén)打開(kāi),試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度?為什么?答案不會(huì)降低室內(nèi)的平均溫度。若將一臺(tái)正在工作的電冰箱的門(mén)打開(kāi),雖然可以不斷向室內(nèi)釋放冷氣,但同時(shí)冰箱的箱體向室內(nèi)散熱,就整個(gè)房間來(lái)說(shuō),由于外界通過(guò)導(dǎo)線不斷有能量輸入,室內(nèi)的溫度會(huì)不斷升高。能力提升1.如圖所示的汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體,汽缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與汽缸壁的接觸是光滑的,且不漏氣?，F(xiàn)將活塞桿與外界連接,使其緩慢地向右移動(dòng),這樣氣體將等溫膨脹并通過(guò)桿對(duì)外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則下列說(shuō)法正確的是()A.氣體是從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,因此此過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律B.氣體從單一熱源吸熱,但并未全用來(lái)對(duì)外做功,所以此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律C.氣體是從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,但此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律D.以上三種說(shuō)法都不對(duì)答案C解析熱力學(xué)第二定律從機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)描述,是不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他變化。本題中如果沒(méi)有外界的幫助,比如外力拉動(dòng)活塞桿使活塞向右移動(dòng),使氣體膨脹對(duì)外做功,導(dǎo)致氣體溫度略微降低,氣體是不可能從外界吸收熱量的,即這一過(guò)程雖然是氣體從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,但引起了其他變化,所以此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律。故選項(xiàng)C正確。2.下列說(shuō)法正確的是()A.熱力學(xué)第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B.電流流過(guò)導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,反過(guò)來(lái),可將內(nèi)能收集起來(lái),再轉(zhuǎn)化成相同大小的電流C.可以做成一種熱機(jī),由熱源吸取一定的熱量而對(duì)外做功D.冰可以熔化成水,水也可以結(jié)成冰,這個(gè)現(xiàn)象違背了熱力學(xué)第二定律答案C解析熱力學(xué)第二定律說(shuō)明了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是有方向性的,但并沒(méi)有否定以特殊方式利用能量的可能性,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。功和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性,其逆過(guò)程是不可能自發(fā)實(shí)現(xiàn)的,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。只要不要求吸收的熱量全部用來(lái)做功而不產(chǎn)生其他影響,就可以做成一種熱機(jī),由熱源吸取一定熱量而對(duì)外做功,故C項(xiàng)正確。冰熔化成水,水結(jié)成冰,都伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,不是自發(fā)進(jìn)行的,沒(méi)有違背熱力學(xué)第二定律,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(多選)關(guān)于熱傳遞的說(shuō)法正確的是()A.熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體,而不能從低溫物體傳遞到高溫物體B.熱量只能從低溫物體傳遞到高溫物體,而不能從高溫物體傳遞到低溫物體C.熱量既可以從高溫物體傳遞到低溫物體,又可以從低溫物體傳遞到高溫物體D.熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,而不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體答案CD解析熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,若從低溫物體傳到高溫物體,勢(shì)必會(huì)引起其他變化,選項(xiàng)C、D正確。4.(多選)下列關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法正確的是()A.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.熱機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置C.只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷進(jìn)行革新,它就可以把燃料燃燒釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.即使沒(méi)有漏氣,也沒(méi)有摩擦等能量損失,內(nèi)燃機(jī)也不能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能答案AD解析由熱機(jī)的定義可知A正確,B錯(cuò)誤。內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)內(nèi)能的損失有多種途徑,所以?xún)?nèi)燃機(jī)不可能把燃料燃燒釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故D正確,C錯(cuò)誤。5.蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時(shí)都利用了氣體狀態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,我們把這些氣體稱(chēng)為工質(zhì)。某熱機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)后,工質(zhì)從高溫?zé)釒?kù)吸熱Q1,對(duì)外做功W,又對(duì)低溫?zé)釒?kù)放熱Q2,工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài)。根據(jù)熱力學(xué)第一定律,在工質(zhì)的一個(gè)循環(huán)中,Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是。熱機(jī)的效率η=WQ1不可能達(dá)到100%,從能量轉(zhuǎn)化的角度,說(shuō)明能不能完全轉(zhuǎn)化為能,答案Q1=W+Q2內(nèi)機(jī)械解析由熱力學(xué)第一定律可知,Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是Q1=W+Q2。熱機(jī)的效率η=WQ1不可能達(dá)到100%,從能量轉(zhuǎn)化的角度,說(shuō)明內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能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