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高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 4 熱力學(xué)第二定律分層訓(xùn)練 新人教版選修33

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1、 4 熱力學(xué)第二定律 A級(jí) 抓基礎(chǔ) 1.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.所有的都遵守?zé)崃W(xué)第一、第二定律 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(guò)程都成立.故選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤. 答案:D 2.(多選)下列關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法中,正確的是(  ) A.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(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,它可以把燃料燃燒釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

2、D.即使沒(méi)有漏氣,也沒(méi)有摩擦等能量損失,內(nèi)燃機(jī)也不可能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 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,所以內(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選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:AD 3.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 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

3、向性的,但并沒(méi)有否認(rèn)以特殊方式利用能量的可能性,故A錯(cuò);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錯(cuò);冰熔化成水,水結(jié)成冰,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. 答案:C 4.如圖中氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體,氣缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與氣缸壁的接觸是光滑的,但不漏氣.現(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

4、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.ABC三種說(shuō)法都不對(duì) 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,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. 答案:C 5.下列說(shuō)法正確的是(  ) A.對(duì)某物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 B.第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量

5、守恒定律,但它是制造不出來(lái)的 C.電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 解析:由ΔU=W+Q可知,A錯(cuò)誤;第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律,所以制造不出來(lái),B正確;電流通過(guò)電阻做功電能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤;在一定條件下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,D錯(cuò)誤. 答案:B 6.(多選)關(guān)于第二類永動(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)叫作第二類永動(dòng)機(jī) B.第二類永動(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)

6、能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D.第二類永動(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 解析:根據(jù)第二類永動(dòng)機(jī)的定義可知A選項(xiàng)正確,第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,而是違反熱力學(xué)第二定律,所以B選項(xiàng)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)可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確.所以,該題的正確答案是A、D. 答案:AD 7.(多選)下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成,因?yàn)樗`背了能量守恒定律 B.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,因?yàn)樗`背了能量守恒定律 C.熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是相互獨(dú)立的

7、D.熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等效的 解析:第一類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律,第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律相輔相成,互相獨(dú)立,選項(xiàng)C正確;熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等效的,選項(xiàng)D正確. 答案:ACD 8.關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.我們可以利用高科技手段,將流散到周?chē)h(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化 B.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這在原理上是可行的 C.在分子力作用范圍內(nèi),分子力總是隨分子間距離的增大而減小 D.溫度升高

8、時(shí),物體中每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都將增大 解析:由熱力第二定律可知,A錯(cuò)誤,B正確;由分子間作用力與分子間距的關(guān)系可知,C錯(cuò)誤;溫度升高時(shí),物體中分子平均動(dòng)能增大,但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大,即并不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,故D錯(cuò)誤. 答案:B 9.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,我們可以使溫度逐漸降低,并達(dá)到絕對(duì)零度,最終實(shí)現(xiàn)熱機(jī)效率100% B.熱量是不可能從低溫物體傳遞給高溫物體的 C.第二類永動(dòng)機(jī)遵從能量守恒,故能做成 D.用活塞壓縮氣缸里的空氣,對(duì)空氣做功2.0105 J,同時(shí)空氣向外界放出熱量1.5105 J,則空氣的內(nèi)能增加

9、了0.5105 J 解析:由熱力學(xué)第二定律知,B、C錯(cuò);絕對(duì)零度不可能達(dá)到,A錯(cuò);由熱力學(xué)第一定律知D正確. 答案:D 10.下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律 B.第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律 C.根據(jù)能量守恒定律,經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)改造,熱機(jī)的效率有可能達(dá)到100% D.電冰箱和空調(diào)機(jī)工作時(shí),熱量從低溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩?,違背了熱力學(xué)第二定律 解析:第二類永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律,A錯(cuò)誤,B正確;熱機(jī)的效率永遠(yuǎn)小于100%,因?yàn)橐虻蜏責(zé)嵩瓷?,C錯(cuò)誤;電冰箱和空調(diào)機(jī)工作時(shí),是通過(guò)壓縮機(jī)做功,來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量從低溫?zé)嵩吹礁邷責(zé)嵩吹膫鬟f,所以并沒(méi)有違背熱力學(xué)第二定律,D錯(cuò)誤. 答案:B 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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