2019高中物理第十章課時(shí)作業(yè)（十六）5熱力學(xué)第二定律的微觀解釋6能源和可持續(xù)發(fā)展（含解析）.docx

5熱力學(xué)第二定律的微觀解釋6能源和可持續(xù)發(fā)展 全員參與基礎(chǔ)練1(2014廣州高二檢測(cè))下列說(shuō)法中，正確的是()A機(jī)械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化是可逆的B氣體向真空的自由膨脹是可逆的C如果一個(gè)“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”比較多，就說(shuō)明這個(gè)“宏觀態(tài)”是比較有序的D如果一個(gè)“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”比較多，就說(shuō)明這個(gè)“宏觀態(tài)”是比較無(wú)序的【解析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律，A、B錯(cuò)誤，根據(jù)有序和無(wú)序的物理意義，C錯(cuò)誤，D正確【答案】D2(多選)(2015濟(jì)南高二檢測(cè))關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說(shuō)法正確的是()A太陽(yáng)能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中的二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化D“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化【解析】“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升及淹沒(méi)沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等，故B、C選項(xiàng)正確【答案】BC3下列關(guān)于熵的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度B在自然過(guò)程中熵總是增加的C熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理D熵值越大代表越無(wú)序【解析】根據(jù)熵增加原理，不可逆過(guò)程總是朝著熵增大的方向進(jìn)行【答案】C4下列供熱方式最有利于環(huán)境保護(hù)的是()A用煤做燃料供熱B用石油做燃料供熱C用天然氣或煤氣做燃料供熱D用太陽(yáng)能灶供熱【解析】煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類(lèi)獲得大量的內(nèi)能，但由于這些燃料中含有雜質(zhì)以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有粉塵、一氧化碳、二氧化碳等物質(zhì)污染了大氣而太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的能源，應(yīng)大力推廣，故答案應(yīng)選D.【答案】D5(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)叫做第二類(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)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】AD6若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說(shuō)法中正確的是()A氣體分子間的作用力增大B氣體分子的平均速率增大 C氣體分子的平均動(dòng)能減小D氣體組成的系統(tǒng)的熵增加【解析】考慮氣體分子間作用力時(shí)，若分子力是引力，分子間距從r0增大，則分子力先增大后減小，A錯(cuò)誤氣泡上升過(guò)程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，分子平均速率也不變，B、C錯(cuò)誤氣泡上升過(guò)程中體積膨脹，分子勢(shì)能增加，內(nèi)能增大，而對(duì)外做功，故氣體一定吸收熱量，又因?yàn)闇囟炔蛔?，故其熵必增加，D正確【答案】D7(多選)(2015南充一中高二檢測(cè))下列哪些現(xiàn)象能夠發(fā)生，并且不違背熱力學(xué)第二定律()A一杯熱茶在打開(kāi)杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變得更熱B蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C桶中混濁的泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動(dòng)分離D電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體【解析】A、B都違背了熱力學(xué)第二定律，都不能發(fā)生C中系統(tǒng)的勢(shì)能減少了，D中消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，均能發(fā)生【答案】CD8(多選)倒一杯熱水，然后加入適當(dāng)?shù)奶呛螅菚?huì)全部溶于水中，但一段時(shí)間后又觀察到杯底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個(gè)過(guò)程下列敘述正確的是()A溶解過(guò)程是自發(fā)的，結(jié)晶過(guò)程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯(cuò)誤的B溶解過(guò)程是有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變的過(guò)程C結(jié)晶過(guò)程是有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變的過(guò)程D結(jié)晶過(guò)程不是自發(fā)的，因?yàn)橛型饨绲挠绊憽窘馕觥咳芙夂徒Y(jié)晶過(guò)程必須滿足一定的條件才能進(jìn)行，不是自發(fā)的，A錯(cuò)誤D正確；溶解過(guò)程是有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變的過(guò)程，結(jié)晶過(guò)程是無(wú)序向有序轉(zhuǎn)變的過(guò)程，B正確C錯(cuò)誤【答案】BD超越自我提升練9用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空(如圖1053甲)現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動(dòng)充滿整個(gè)容器(如圖1053乙)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為氣體的自由膨脹下列說(shuō)法正確的是() 甲乙圖1053A自由膨脹過(guò)程中，氣體分子只做定向運(yùn)動(dòng)B自由膨脹前后，氣體的壓強(qiáng)不變 C自由膨脹前后，氣體的溫度不變 D容器中的氣體在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能全部自動(dòng)回到A部分【解析】氣體向真空膨脹，不對(duì)外做功，在充滿整個(gè)容器過(guò)程中也沒(méi)有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能不變，溫度不變，C正確；氣體膨脹后體積增大，溫度不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，B錯(cuò)誤；自然過(guò)程是大量分子從有序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無(wú)序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程，但其逆過(guò)程卻不能自動(dòng)地進(jìn)行，A、D錯(cuò)誤【答案】C10柴油機(jī)使柴油燃料在汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功，氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能燃燒相同的燃料，輸出的機(jī)械能越多，表明柴油機(jī)越節(jié)能是否節(jié)能是衡量機(jī)器性能好壞的重要指標(biāo)有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師傅，不用任何儀器，只要將手伸到柴油機(jī)排氣管附近，去感覺(jué)一下尾氣的溫度，就能夠判斷出這臺(tái)柴油機(jī)是否節(jié)能，真是“行家伸伸手，就知有沒(méi)有”，關(guān)于尾氣的溫度跟柴油機(jī)是否節(jié)能之間的關(guān)系，你認(rèn)為正確的是()A尾氣的溫度越高，柴油機(jī)越節(jié)能B尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C尾氣的溫度高低與柴油機(jī)是否節(jié)能無(wú)關(guān)D以上說(shuō)法均不正確【解析】氣體的內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能，柴油機(jī)使柴油燃料在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，是一個(gè)高溫?zé)嵩矗裼蜋C(jī)排氣管排出的尾氣是一個(gè)低溫?zé)嵩锤鶕?jù)能量守恒，這兩個(gè)熱源之間的能量差就是轉(zhuǎn)換的機(jī)械能，燃燒相同的燃料，要想輸出的機(jī)械能越多，尾氣的溫度就要越低，故B正確【答案】B11某地的平均風(fēng)速為5 m/s，已知空氣密度是1.2 kg/m3，有一風(fēng)車(chē)，它的車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12 m的圓面，如果這個(gè)風(fēng)車(chē)能將此圓內(nèi)10%的氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，則該風(fēng)車(chē)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多大？【解析】首先可以求出在時(shí)間t內(nèi)作用于風(fēng)車(chē)的氣流質(zhì)量為mr2vt，這些氣流的動(dòng)能為Ekmv2，故風(fēng)車(chē)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為Pr2v310%代入數(shù)據(jù)以后得P3.4 kW.【答案】3.4 kW12能源問(wèn)題是當(dāng)前熱門(mén)話題，傳統(tǒng)的能源煤和石油，由于儲(chǔ)量有限，有朝一日要被開(kāi)采完，同時(shí)在使用過(guò)程中也會(huì)帶來(lái)污染，尋找新的、無(wú)污染的能源是人們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即為一例如圖1054表示的是利用潮汐發(fā)電，左方為陸地和海灣，中間為大壩；其下有通道，水經(jīng)通道可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)漲潮時(shí)，水進(jìn)入海灣，待內(nèi)外水面高度相同時(shí)，堵住通道，如圖甲潮落至最低點(diǎn)時(shí)放水發(fā)電，如圖乙待內(nèi)外水面高度相同時(shí)，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又進(jìn)水發(fā)電，如圖丙設(shè)海灣面積為5.0107 m2，高潮與低潮間高度差為3.0 m，則一天內(nèi)流水