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?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(lèi)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(lèi)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(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)叫作第二類(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)

6、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 解析：根據(jù)第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的定義可知A選項(xiàng)正確，第二類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，第二類(lèi)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(lèi)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(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律 B.第二類(lèi)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(lèi)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