2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律4熱力學(xué)第二定律課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE4熱力學(xué)其次定律時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成，是因?yàn)?D)A．違反了能量的守恒定律B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C．機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變更解析：其次類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想并不違反能量守恒定律，但卻違反了涉及熱量的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的規(guī)律，故選項(xiàng)A錯(cuò)；在引起其他變更的狀況下，熱量可由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體，故B錯(cuò)．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯(cuò)．2．卡諾循環(huán)是由法國(guó)工程師卡諾于1824年提出的，它可用以分析熱機(jī)的工作過程，卡諾循環(huán)包括四個(gè)步驟：等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮，汽缸內(nèi)氣體可認(rèn)為是志向氣體，下列相關(guān)說法中正確的是(D)A．隨著設(shè)備的改進(jìn)和技術(shù)的提高，熱機(jī)效率可能達(dá)到100%B．絕熱膨脹和絕熱壓縮過程中，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能保持不變C．等溫壓縮過程中，因外界對(duì)氣體做功，故汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大D．等溫膨脹過程中，單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上碰撞汽缸壁的分子數(shù)削減3．下列說法正確的是(D)A．機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不行能的B．其次類永動(dòng)機(jī)不行能制造勝利的緣由是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消逝，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式C．依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知，熱量不行能從低溫物體傳到高溫物體D．從單一熱源汲取的熱量全部變勝利是可能的解析：機(jī)械能可以全部都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；其次類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒，不行能制成的緣由是機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性，內(nèi)能不會(huì)全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變更，B項(xiàng)錯(cuò)誤；熱量在肯定條件下可以從低溫物體傳向高溫物體，C項(xiàng)錯(cuò)誤．可以從單一熱源汲取熱量全部變勝利但必定會(huì)引起其他影響，D項(xiàng)正確．4．下列說法正確的是(C)A．熱力學(xué)其次定律否定了以特別方式利用能量的可能性B．電流流過導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反過來，可將內(nèi)能收集起來，再轉(zhuǎn)化成相同大小的電流C．可以做成一種熱機(jī)，由熱源吸取肯定的熱量而對(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)象違反了熱力學(xué)其次定律解析：熱力學(xué)其次定律說明白一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是有方向性的，但并沒有否認(rèn)以特別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，其逆過程是不行能自發(fā)實(shí)現(xiàn)的，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；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，沒有違反熱力學(xué)其次定律．5．下列說法正確的是(B)A．隨著科技的發(fā)展，機(jī)器效率最終可以超過100%B．第一類永動(dòng)機(jī)是不行能制造出來的，因?yàn)樗`反了能量守恒定律C．內(nèi)能可以自發(fā)從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體D．機(jī)械能最終可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，同樣內(nèi)能最終也可以完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變更解析：機(jī)器效率最終也不能達(dá)到100%，故A錯(cuò)誤；第一類永動(dòng)機(jī)是不行能制造出來的，因?yàn)樗`反了能量守恒定律，故B正確；依據(jù)熱力學(xué)其次定律得知，熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳到低溫物體，不能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體，故C錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)其次定律得知，內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，而不引起其他變更，故D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題6．下列說法中正確的是(AC)A．一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B．一切不違反能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過程都是可能實(shí)現(xiàn)的C．由熱力學(xué)其次定律可以推斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行D．一切物理過程都不行能自發(fā)地進(jìn)行解析：能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程都是具有方向性的，A對(duì)．其次類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但是不能實(shí)現(xiàn)，B錯(cuò)．在熱傳遞的過程中，能量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但其逆過程不行能自發(fā)地進(jìn)行，C對(duì)、D錯(cuò)．7．圖為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)．在蒸發(fā)器中制冷劑汽化汲取箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外．下列說法正確的是(BC)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?yàn)槠湎牧穗娔蹸．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第肯定律D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第肯定律解析：熱力學(xué)第肯定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定律的詳細(xì)表現(xiàn)，適用于全部的熱現(xiàn)象，故C正確、D錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)其次定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，必需借助于其他系統(tǒng)做功，A錯(cuò)誤、B正確，故選B、C.8．關(guān)于空調(diào)機(jī)，下列說法正確的是(ABC)A．制冷空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量從低溫物體傳到高溫物體B．制暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量從高溫物體傳到低溫物體C．冷暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量既可以從低溫物體傳到高溫物體，也可以從高溫物體傳到低溫物體D．冷暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量只能從低溫物體傳到高溫物體解析：空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，因?yàn)檫@里有外界做功．三、非選擇題9．如圖所示是制冷機(jī)的工作原理圖，試分析每個(gè)過程中工作物質(zhì)的內(nèi)能變更狀況和引起變更的物理過程：eq\x(\a\al(電動(dòng)機(jī)推動(dòng)活,塞壓縮氣體工,作物質(zhì)的過程))?eq\x(\a\al(氣態(tài)工作物質(zhì),在冷凝管中變,為液態(tài)的過程))?eq\x(\a\al(氣態(tài)工作物質(zhì),在蒸發(fā)管中變,為氣態(tài)的過程))(1)(2)(3)(1)工作物質(zhì)的內(nèi)能增加，是做功的過程；(2)工作物質(zhì)的內(nèi)能減小，是放熱的過程；(3)工作物質(zhì)的內(nèi)能增加，是吸熱的過程．解析：(1)活塞壓縮氣體做功，內(nèi)能增加(2)氣體液化要放熱，內(nèi)能減小(3)工作物質(zhì)汽化，要汲取熱量，內(nèi)能增加．10．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，通過制冷機(jī)的工作可以使肯定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)．夏天，將房間一臺(tái)正在工作的電冰箱的門打開，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打開，盡管可以不斷向室內(nèi)釋放冷氣，但同時(shí)冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個(gè)房間來說，由于外界通過導(dǎo)線不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會(huì)不斷上升．11．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)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象