2025版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

PAGE4-4熱力學(xué)其次定律1.(多選)下列說法正確的是(ACD)A.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體B.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體C.熱傳遞是有方向性的D.氣體向真空中膨脹的過程是有方向性的解析:假如是自發(fā)地進(jìn)行,熱量只能從高溫物體傳到低溫物體,但這并不是說熱量不能從低溫物體傳到高溫物體,只是不能自發(fā)地進(jìn)行,在外界條件的幫助下,熱量也能從低溫物體傳到高溫物體,A,C正確,B錯(cuò)誤;氣體向真空中膨脹的過程也是不行逆的,具有方向性的,D正確.2.(多選)熱力學(xué)其次定律指出(AD)A.氣體的擴(kuò)散過程具有方向性B.一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性C.熱機(jī)效率η≤1D.大量分子參加的宏觀過程具有方向性解析:由熱力學(xué)其次定律知,氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象具有方向性,并不是一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性,如動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,故A正確,B錯(cuò)誤;熱機(jī)效率只能小于1,不行能等于1,故C錯(cuò)誤;一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,故D正確.3.(2024·安徽淮北檢測(cè))關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說法中正確的是(D)A.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,我們可以使溫度漸漸降低,并達(dá)到肯定零度,最終實(shí)現(xiàn)熱機(jī)效率100%B.熱量是不行能從低溫物體傳遞給高溫物體的C.其次類永動(dòng)機(jī)遵從能量守恒,故能做成D.用活塞壓縮汽缸里的空氣,對(duì)空氣做功2.0×105J,同時(shí)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解析:由熱力學(xué)其次定律知,B,C錯(cuò)誤;肯定零度不行能達(dá)到,熱機(jī)的效率也不行能達(dá)到100%,A錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第肯定律知D正確.4.熱力學(xué)定律表明自然界中進(jìn)行的熱現(xiàn)象的宏觀過程(D)A.有的只遵守?zé)崃W(xué)第肯定律B.有的只遵守?zé)崃W(xué)其次定律C.有的既不遵守?zé)崃W(xué)第肯定律,也不遵守?zé)崃W(xué)其次定律D.都遵守?zé)崃W(xué)第一、其次定律解析:熱力學(xué)第一、其次定律是熱力學(xué)的基本定律,對(duì)全部涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立.故選項(xiàng)D正確,A,B,C錯(cuò)誤.5.(2024·河北唐山檢測(cè))(多選)依據(jù)熱力學(xué)定律,下列說法中正確的是(BC)A.我們可以利用高科技手段,將流散到四周環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變更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.摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化D.熱機(jī)的效率最多可以達(dá)到100%解析:A項(xiàng)違反了熱力學(xué)其次定律,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B項(xiàng)理論上是成立的,因?yàn)榇嬖跍囟炔?就可以用其對(duì)外做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,選項(xiàng)B正確;摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,選項(xiàng)C正確;熱機(jī)必需從高溫?zé)嵩次鼰嵩傧虻蜏責(zé)嵩捶艧岵拍苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以熱機(jī)的效率不能達(dá)到100%,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.(多選)依據(jù)熱力學(xué)其次定律,下列說法正確的是(ACD)A.熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不行能全部變成機(jī)械能B.電能不行能全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能C.在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不行能全部轉(zhuǎn)變成電能D.在熱傳導(dǎo)中,熱量不行能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體E.其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第肯定律解析:凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性.熱機(jī)的效率達(dá)不到100%,不行能將燃?xì)獾膬?nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;火力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí),能量轉(zhuǎn)化的過程為內(nèi)能→機(jī)械能→電能,因?yàn)閮?nèi)能→機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程中會(huì)對(duì)外放出熱量,故燃?xì)獾膬?nèi)能必定不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?C正確;熱量從低溫物體傳遞到高溫物體不能自發(fā)進(jìn)行,必需借助外界的幫助,結(jié)果會(huì)帶來其他影響,這正是熱力學(xué)其次定律克勞修斯表述的主要思想,故D正確.由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知,電能可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能,故B錯(cuò)誤;其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)其次定律,故E錯(cuò)誤.7.(多選)如圖所示,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:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,要想使熱量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.熱力學(xué)第肯定律適用于全部的熱學(xué)過程,C正確,D錯(cuò)誤.8.(2024·廣東湛江檢測(cè))關(guān)于兩類永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)兩大定律,下列說法正確的是(D)A.其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第肯定律B.第一類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)其次定律C.由熱力學(xué)第肯定律可知做功不肯定變更內(nèi)能,熱傳遞也不肯定變更內(nèi)能,但同時(shí)做功和熱傳遞肯定會(huì)變更內(nèi)能D.由熱力學(xué)其次定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的,從單一熱庫汲取熱量,使之完全變勝利也是可能的解析:第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律,其次類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)其次定律,A,B錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第肯定律可知W≠0,Q≠0,但ΔU=W+Q可以等于0,C錯(cuò)誤;由熱力學(xué)其次定律可知D中現(xiàn)象是可能的,但不引起其他變更是不行能的,D正確.9.(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是(ACE)A.為了增加物體的內(nèi)能,必需對(duì)物體做功或向它傳遞熱量B.對(duì)某物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C.可以從單一熱源汲取熱量,使之完全變?yōu)楣.不行能使熱量從低溫物體傳到高溫物體E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不行逆過程解析:變更內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞兩種,所以為了增加物體的內(nèi)能,必需對(duì)物體做功或向它傳遞熱量,A項(xiàng)正確;對(duì)物體做功的同時(shí)物體向外界放熱,則物體的內(nèi)能可能不變或減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,在對(duì)外界有影響的前提下,可以從單一熱源汲取熱量,使之完全變?yōu)楣?C項(xiàng)正確;在有外界做功的條件下,可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,D項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,E項(xiàng)正確.10.(2024·安徽安慶質(zhì)檢)隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源短缺問題日顯突出,能源成為困擾世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大難題之一,下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是(A)A.不行能從單一熱源汲取熱量并把它全部用來做功,而不引起其他的變更B.只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn),就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.滿意能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)地進(jìn)行D.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能必定增加解析:由熱力學(xué)其次定律的開爾文表述可知選項(xiàng)A正確;熱機(jī)效率總低于100%,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;滿意能量守恒的過程未必能自發(fā)進(jìn)行,任何過程肯定滿意熱力學(xué)其次定律,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第肯定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不肯定大于0,即內(nèi)能不肯定增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11.(多選)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.關(guān)于這一現(xiàn)象的正確說法是(AB)A.這一試驗(yàn)不違反熱力學(xué)其次定律B.在試驗(yàn)過程中,熱水溫度降低,冷水溫度上升C.在試驗(yàn)過程中,熱水的內(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.在試驗(yàn)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)能解析:自然界中的任何自然現(xiàn)象或過程都不違反熱力學(xué)定律,本試驗(yàn)現(xiàn)象也不違反熱力學(xué)其次定律,A正確;在試驗(yàn)過程中,熱水的內(nèi)能削減,溫度降低,冷水內(nèi)能增加,溫度上升,B正確;在試驗(yàn)過程中,熱水中的內(nèi)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還上升金屬絲的溫度,內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為電能;電能除轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能外,還上升金屬絲的溫度,電能不能全部轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能,C,D錯(cuò)誤.12.如圖中汽缸內(nèi)盛有肯定質(zhì)量的志向氣體,汽缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與汽缸壁的接觸面是光滑的,但不漏氣,現(xiàn)將活塞桿緩慢向右移動(dòng),這樣氣體將等溫膨脹并通過活塞對(duì)外做功.若已知志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則下列說法正確的是(C)A.氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對(duì)外做功,此過程違反熱力學(xué)其次定律B.氣體是從單一熱源吸熱,但并未全部用來對(duì)外做功,此過程不違反熱力學(xué)其次定律C.氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對(duì)外做功,此過程不違反熱力學(xué)其次定律