物理同步人教版選修3-3課時跟蹤檢測：(十五)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋能源和可持續(xù)發(fā)展Word版含解析

1、高中物理課時跟蹤檢測（十五）熱力學(xué)第二定律的微觀解釋 能源和可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)題帥熟1.多選關(guān)于有序和無序宏觀態(tài)和微觀態(tài)，下列說法正確的是（）A .有序和無序是絕對的B個“宏觀態(tài)”可能對應(yīng)著許多的“微觀態(tài)”C 一個“宏觀態(tài)”只能對應(yīng)著唯一的“微觀態(tài)”D 無序意味著各處一樣、平均、沒有差別解析：選BD 因為無序是各處都一樣、平均、沒有差別，故D項正確；而有序和無序微觀態(tài)”，所以B項正是相對的，故 A項錯誤；而一個 “宏觀態(tài)”可能對應(yīng)一個或多個 確，C項錯誤。2. PM2.5主要來自化石燃料、生物質(zhì)、垃圾的焚燒，為了控制污染，要求我們節(jié)約及 高效利用能源。關(guān)于能源和能量，下列說法中正確的是（）A .自

2、然界中的石油、煤炭等能源可供人類永久使用B.人類應(yīng)多開發(fā)與利用太陽能、風(fēng)能等新能源C 能量被使用后就消滅了，所以要節(jié)約能源D 能量耗散說明自然界的能量在不斷減少解析：選B 煤、石油雖然是當(dāng)今人類利用的主要能源，但不能短期內(nèi)從自然界得到 補充，是不可再生能源，選項A錯誤；太陽能和風(fēng)能，包括水能等都是可再生能源且為清潔能源，應(yīng)該盡量開發(fā)與利用，選項B正確；能量雖然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要節(jié)約能源，但能量是不會減少的，也不會被消滅掉，只是形式發(fā)生轉(zhuǎn)變， 選項C、D錯誤。3若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣 體，下列說法正確的是（）A .氣體

3、分子間的作用力增大B.氣體分子的平均速率增大C 氣體分子的平均動能減小D .氣體組成的系統(tǒng)的熵增加解析：選D 氣體分子之間的距離很遠(yuǎn)，分子間的作用力可以認(rèn)為為零，A項錯誤；由于溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志，溫度不變，氣體分子熱運動的平均動能就不變， 氣體分子熱運動的平均速率就不變，B、C項錯誤；自發(fā)的自然過程中，熵值是增加的，D項正確。4. 多選熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列關(guān)于能量耗散的說法中正確 的是（）A 能量耗散說明能量不守恒B.能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C .能量耗散過程中能量仍守恒D .

4、能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性解析：選CD 能量耗散過程能量仍守恒，但可利用的能源越來越少，這說明自然界中 的宏觀過程具有方向性，恰恰說明符合熱力學(xué)第二定律，故C、D對。二、能力題通5. 多選下列關(guān)于熵的說法中正確的是 （）A .熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高B.熵值越小，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高C .熵值越大，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序D .熵值越小，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序解析：選AD 根據(jù)熵的意義可知，熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高。熵值越小，意味著系

5、統(tǒng)越 “整齊”和“集中”，也就是越有序，選項 A、D 正確。6. 質(zhì)量一定的某種物質(zhì)，在壓強不變的條件下，由液體I與氣態(tài)川 （可看成理想氣體）變化過程中溫度（T）隨加熱時間（t）變化關(guān)系如圖所示。 單位時間所吸收的熱量可看成不變。（1）以下說法正確的是 。A .在區(qū)間n,物質(zhì)的內(nèi)能不變B.在區(qū)間川，分子間的勢能不變C .從區(qū)間I到區(qū)間川，物質(zhì)的熵增加D .在區(qū)間I,物質(zhì)分子熱運動的平均動能隨著時間的增加而增大（2）在區(qū)間川，若將壓強不變的條件改為體積不變，則溫度升高（選填“變快”“變慢”或“快慢不變”），請說明理由。解析：（1）區(qū)間n是汽化過程，要吸收熱量，內(nèi)能增加， A錯誤；區(qū)間川看成理想氣

6、體， 無分子勢能，B正確；從區(qū)間I到區(qū)間川是不可逆過程，分子無序性增加，熵增加，C正確； 在區(qū)間I ,隨時間增加，物質(zhì)溫度升高，分子熱運動的平均動能增大，D正確。（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律 AU = Q+ W，理想氣體的狀態(tài)方程PTV = C可知，在吸收相同的 熱量Q時，壓強不變的條件下， V增加，WV 0, AUi = Q- |W|;體積不變的條件下，W = 0, AU2= Q所以AUi Ah,體積不變的條件下溫度升高變快。答案：BCD (2)變快 理由見解析7.瀑布從20 m高處以103 m3/s的流量豎直落下， 流進底部的水輪機后再以 2 m/s的速 度流出，水輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電。如果水的機械能轉(zhuǎn)化為電能的效率是80%，那么發(fā)電機發(fā)出的電功率有多大？(瀑布在山頂?shù)乃俣瓤珊雎圆挥嫞?g取10 m/s2)解析：設(shè)t時間內(nèi)流下的水的質(zhì)量為m，以m為研究對象，豎直下落后減少的機械能為 mgh-2mv2轉(zhuǎn)化為電能的功率為EPS=mg