2023春新教材高中物理第3章熱力學定律第3節(jié)熱力學第二定律課后提升訓練粵教版選擇性

第三章第三節(jié)A組·基礎(chǔ)達標1．下列過程中，可能發(fā)生的是()A．某工作物質(zhì)從高溫熱源吸收20kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有產(chǎn)生其他任何影響B(tài)．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，高溫物體溫度更高D．兩瓶不同液體自發(fā)混合，然后又自發(fā)地各自分開【答案】C【解析】根據(jù)熱力學第二定律，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，但如果有第三者的介入是可以實現(xiàn)的，故C正確；熱量自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機械能是不可能的，故A錯誤；氣體膨脹具有方向性，故B錯誤；擴散現(xiàn)象具有方向性，D錯誤．2．如圖所示，某廠家聲稱所生產(chǎn)的空氣能熱水器能將熱量從空氣吸收到儲水箱．下列說法中正確的是()A．熱量可以自發(fā)地從大氣傳遞到儲水箱內(nèi)B．空氣能熱水器的工作原理違反了能量守恒定律C．空氣能熱水器的工作原理違反了熱力學第二定律D．空氣能熱水器能夠不斷地把空氣中的熱量傳到水箱內(nèi)，但必須消耗電能【答案】D【解析】該熱水器將空氣中的能量轉(zhuǎn)移到熱水中的能量，符合能量守恒定律，但是熱量不可能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，實質(zhì)上在產(chǎn)生熱水的過程中，必須消耗電能才能實現(xiàn)，因此也符合熱力學第二定律．所以選項D正確．3．關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是()A．隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并達到絕對零度，最終實現(xiàn)熱機效率100%B．熱量是不可能從低溫物體傳遞給高溫物體的C．第二類永動機遵從能量守恒，故能做成D．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0×105J，同時空氣向外界放出熱量1.5×105J，則空氣的內(nèi)能增加了0.5×105J【答案】D【解析】由熱力學第二定律知B、C錯誤；絕對零度不可達到，A錯誤；由熱力學第一定律知，D正確．4．(多選)關(guān)于制冷機制冷過程的說法中，正確的是()A．此過程違反了熱力學第二定律B．此過程沒有違反熱力學第二定律C．此過程違反了能量守恒定律D．此過程沒有違反能量守恒定律【答案】BD【解析】制冷機可以從低溫物體吸收熱量傳給高溫物體，但必須消耗電能，熱力學第二定律并不否認熱量可從低溫物體傳給高溫物體，關(guān)鍵是“不產(chǎn)生其他影響”，A錯誤，B正確；任何物理過程都不違反能量守恒定律，C錯誤，D正確．5．(多選)用兩種不同的金屬絲組成一個回路，接觸點1插在熱水中，接觸點2插在冷水中，如圖所示，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象．關(guān)于這一現(xiàn)象，正確的說法是()A．這一實驗過程不違反熱力學第二定律B．在實驗過程中，熱水一定降溫、冷水一定升溫C．在實驗過程中，熱水內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成電能，電能則部分轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能D．在實驗過程中，熱水的內(nèi)能只有部分轉(zhuǎn)化成電能，電能則全部轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能【答案】AB【解析】溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生電能是因為熱水中的內(nèi)能減少，部分轉(zhuǎn)化為電能，而部分電能又轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能，轉(zhuǎn)化效率低于100%，不違反熱力學第二定律，因此熱水溫度降低，冷水溫度升高，故A、B正確，C、D錯誤．6．(多選)下列說法中正確的是()A．一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B．一切不違背能量守恒定律的物理過程都是可能實現(xiàn)的C．由熱力學第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進行D．一切物理過程都不可能自發(fā)地進行【答案】AC【解析】熱力學第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體；并不是所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能實現(xiàn)，故A、C正確，B、D錯誤．7．(多選)如圖所示，為電冰箱的工作原理示意圖；壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(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B．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，是因為其消耗了電能C．電冰箱的工作原理不違背熱力學第一定律D．電冰箱的工作原理違背熱力學第一定律【答案】BC【解析】熱力學第一定律是熱現(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)，適用于所有的熱學過程，故C正確，D錯誤；再根據(jù)熱力學第二定律，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．8．(多選)下列宏觀過程能用熱力學第二定律解釋的是()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，墨水會均勻擴散到整杯水中，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，不會由于內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能而動起來D．即使節(jié)能減排措施不斷完善，最終也不會使汽車熱機的效率達到100%【答案】BCD【解析】熱力學第二定律反映了與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程具有方向性，A不屬于熱現(xiàn)象，A錯誤；由熱力學第二定律可知B、C、D正確．B組·能力提升9．(多選)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，使這個物體運動起來．下列關(guān)于其原因的說法不正確的是()A．這違背了能量守恒定律B．在任何條件下內(nèi)能都不可能轉(zhuǎn)化為機械能，只有機械能才會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能是有條件的D．機械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其他變化【答案】AB【解析】機械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，但內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能必須通過做功來實現(xiàn)．由熱力學第二定律可知，內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機械能，同時不引起其他變化；無論采用任何設(shè)備和手段進行能量轉(zhuǎn)化總是遵循能量守恒定律．10．熱力學第二定律常見的表述方式有兩種，其一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化；其二：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．第一種表述方式可以用圖甲來表示，根據(jù)你對第二種表述的理解，如果也用類似的示意圖來表示，請