2019-2020年高中物理 第三章 热力学基础 第四节 热力学第二定律自我小测 粤教版选修3-3.doc

2019-2020年高中物理 第三章 热力学基础 第四节 热力学第二定律自我小测 粤教版选修3-31下列说法正确的是()A热量能自发地从高温物体传给低温物体B热量不能从低温物体传到高温物体C热传导是有方向性的D气体向真空中膨胀的过程是有方向性的2下列说法中正确的有()A第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律，因此不可能制成B根据能量守恒定律，经过不断地技术改造，热机的效率可以达到100%C因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能真正出现的D自然界中的能量是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，因此要节约能源3关于空调机，下列说法正确的是()A制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体D冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体417世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图所示，在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上、下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q.由于这时球具有速度可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到P处又漏下对于这个设计，下列判断中正确的是()A满足能量转化和守恒定律，所以可行B不满足热力学第二定律，所以不可行C不满足机械能守恒定律，所以不可行D不满足能量转化和守恒定律，所以不可行5下列说法正确的是()A布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映B没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同6关于热力学第二定律，下列说法中错误的是()A克劳修斯表述，指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的，要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现B开尔文表述，指出了自然界中任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能完全变成其他形式的能C第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性；第二定律指出在自然界中与热现象有关的宏观过程是不可逆的，阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性D热力学第二定律是能量守恒定律的另一种说法7柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能是否节能，是衡量机器性能好坏的重要指标有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是()A尾气的温度越高，柴油机越节能B尾气的温度越低，柴油机越节能C尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D以上说法均不正确8用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况9炎炎夏日，两位同学在充满凉意的空调室内，就空调机的工作过程是否遵循热力学第二定律的问题发生了争论一位同学说：空调机工作时，不断地把热量从室内传到室外，即从低温物体传到高温物体，可见它并不遵循热力学第二定律另一位同学说：热力学第二定律是热力学系统的普遍规律，空调机的工作过程不可能违反它两人各执一词，都无法使对方信服请你对他们的论点作出评价参考答案1解析：如果是自发的过程，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体，只是不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从低温物体传到高温物体，选项A对，B错，C对；气体向真空中膨胀的过程是不可逆的，具有方向性，选项D对答案：ACD2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，A错热机的效率永远小于100%，因为要向低温热源散热，B也错虽然能量守恒，但可利用的能量越来越少，因此要节约能源答案：D3解析：空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体，因为这里有外界做功答案：ABC4解析：该设计违背了能量转化和守恒定律，故不可行答案：D5解析：本题综合考查了热学问题，布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，但不是固体颗粒的分子运动的反映，A错；根据热力学第二定律可知机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部转化为机械能，而不引起其他变化，B错；知道物质的摩尔质量和密度可以求出摩尔体积，但不能求出阿伏加德罗常数，C错；内能不同的物体温度可能相同，其分子的平均动能可能相同，D正确答案：D6解析：根据热力学第二定律知，热传递具有方向性，A正确；其他形式的能与内能的转化也具有方向性，但在外界的帮助下内能是可能全部转化为其他形式能的，B错误；热力学第一定律表明了能量是守恒的，热力学第二定律说明了满足能量守恒的过程不一定能发生，与热现象有关的宏观物理过程具有方向性，C正确，D错误答案：BD7解析：气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就越低答案：B8解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律答案：不违反热水温度降低，冷水温度升高转化效率低于100%.9解析：空调机和电冰箱都是制冷机，它们的工作原理基本相同为了便于分析，我们以电冰箱为研究对象，认识它的基本结构和工作过程压缩机是电冰箱的“心脏”，它消耗电能对来自蒸发器的制冷剂蒸汽做功，使它变成高温高压的蒸汽(如p9.1 atm，t46 )然后这些高温高压的蒸汽来到冷凝器，向低温的环境(空气)放热，同时自身被冷却而凝成低温高压的液体(如p8.9 atm，t37.4 )这些低温高压的液态制冷剂由过滤器滤掉水分和杂质，进入毛细管，经节流阀膨胀，变为低温低压的液体(如p1.5 atm，t20 )，随后进入电冰箱的蒸发器在那里，低温低压的液态制冷剂在低压条件下迅速汽化，从外界(电冰箱内)吸收大量的热量，使那里的温度降低这样就完成了一个制冷循环答案：见解析