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

PAGEPAGE4熱力學(xué)其次定律eq\o(\s\up7(限時：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、單項選擇題(每小題7分，共49分)1．下列說法正確的是(D)A．熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能必定增加C．其次類永動機(jī)不行能制成，是因為違反了能量守恒定律D．電冰箱雖然可以從低溫物體汲取熱量，但不違反熱力學(xué)其次定律解析：依據(jù)熱力學(xué)其次定律，熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞到高溫物體，在發(fā)生其他變更的前提下，熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，例如電冰箱制冷時，壓縮機(jī)工作，消耗了電能，同時熱量由冰箱內(nèi)的低溫物體傳遞到冰箱外的高溫物體，所以選項A錯誤；外界對物體做功的同時，物體可能散熱，物體的內(nèi)能不肯定增加，所以選項B錯誤；其次類永動機(jī)不行能制成，并不違反能量守恒定律，但它違反了熱力學(xué)其次定律中熱機(jī)效率必小于1的表述，因此它不行能制成，所以選項C錯誤；電冰箱雖然從低溫物體汲取了熱量，但產(chǎn)生了其它影響，消耗了電能，選項D正確．2．其次類永動機(jī)不行能制成，是因為(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，同時不引起其他變更解析：其次類永動機(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A錯；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．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．卡諾循環(huán)是由法國工程師卡諾于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，單位時間內(nèi)在單位面積上碰撞汽缸壁的分子數(shù)削減4．關(guān)于兩類永動機(jī)和熱力學(xué)的兩個定律，下列說法正確的是(D)A．第一類永動機(jī)不行能制成是因為違反了熱力學(xué)其次定律B．其次類永動機(jī)不行能制成是因為違反了熱力學(xué)第肯定律C．由熱力學(xué)第肯定律可知做功不肯定變更內(nèi)能，傳熱也不肯定變更內(nèi)能，但同時做功和傳熱肯定會變更內(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，完全變勝利也是可能的解析：第一類永動機(jī)違反能量守恒定律，選項A錯誤；其次類永動機(jī)違反熱力學(xué)其次定律，選項B錯誤；由熱力學(xué)第肯定律可知當(dāng)W≠0，Q≠0時，ΔU＝W＋Q可以等于0，選項C錯誤；由熱力學(xué)其次定律可知選項D中現(xiàn)象是可能的，但肯定會產(chǎn)生其他影響，選項D正確．5．關(guān)于熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律，下列論述正確的是(B)A．熱力學(xué)第肯定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)其次定律則指出內(nèi)能不行能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相互沖突的B．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會產(chǎn)生其他影響，故兩條定律并不沖突C．兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律，它們不但不沖突，而且沒有本質(zhì)區(qū)分D．其實，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律解析：熱力學(xué)第肯定律和其次定律并不沖突，熱力學(xué)第肯定律反映了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律；熱力學(xué)其次定律反映了與熱現(xiàn)象有關(guān)的過程具有方向性．6．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解析：由熱力學(xué)其次定律知，B、C錯；肯定零度不行能達(dá)到，A錯；由熱力學(xué)第肯定律知D正確．7．依據(jù)熱力學(xué)定律推斷下列說法中正確的是(D)A．第一類永動機(jī)不違反能量守恒定律B．當(dāng)人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展到肯定程度時永動機(jī)是可以制造出來的C．冰箱可以自發(fā)地使熱量由溫度較低的冰箱內(nèi)向溫度較高的冰箱外轉(zhuǎn)移D．熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增加的方向進(jìn)行解析：第一類永動機(jī)制不成，是因為它違反能量守恒定律，A錯誤；第一類永動機(jī)違反能量守恒定律，其次類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)其次定律，所以永動機(jī)是恒久不能制造出來的，B錯誤；冰箱通過電流做功使熱量由溫度較低的冰箱內(nèi)向溫度較高的冰箱外轉(zhuǎn)移，不能自發(fā)的進(jìn)行，C錯誤；熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增加的方向進(jìn)行，D正確．二、多項選擇題(每小題9分，共27分)8．下列說法正確的是(AC)A．1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的內(nèi)能小些B．其次類永動機(jī)不行能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．熱力學(xué)第肯定律也可表述為“第一類永動機(jī)不行能制成”D．熱力學(xué)其次定律可描述為“不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”解析：1kg的0℃的冰熔化成0℃的水要汲取熱量，則1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的內(nèi)能小些，選項A正確；其次類永動機(jī)不行能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時不引起其他變更，故B錯誤；熱力學(xué)第肯定律也可表述為“第一類永動機(jī)不行能制成”，選項C正確；熱力學(xué)其次定律可描述為“不行能使熱量自發(fā)地由低溫物體傳遞到高溫物體”，故D錯誤．9．圖為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機(jī)工作時，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，是因為其消耗了電能C．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錯誤、B正確，故選B、C.10．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，熱量從低溫物體傳到高溫物體B．制暖空調(diào)機(jī)工作時，熱量從高溫物體傳到低溫物體C．冷暖空調(diào)機(jī)工作時，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，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，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，因為這里有外界做功．三、非選擇題(共24分)11．(12分)如圖所示是制冷機(jī)的工作原理圖，試分析每個過程中工作物質(zhì)的內(nèi)能變更狀況和引起變更的物理過程：eq\x(\a\al(電動機(jī)推動活,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?。?3)工作物質(zhì)汽化，要汲取熱量，內(nèi)能增加．12．(12分)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，