高中物理课时跟踪检测十五热力学第二定律的微观解释新人教版选修3_3

课时跟踪检测（十五）热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展1(多选)关于有序和无序宏观态和微观态，下列说法正确的是()A有序和无序是绝对的B一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态”C一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态”D无序意味着各处一样、平均、没有差别解析：选BD因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故D项正确；而有序和无序是相对的，故A项错误；而一个“宏观态”可能对应一个或多个“微观态”，所以B项正确，C项错误。2(多选)关于“温室效应”，下列说法正确的是()A太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”B石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”C“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化D“温室效应”使得土壤酸化解析：选BC“温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量。它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，故B、C选项正确。3下列关于熵的有关说法错误的是()A熵是系统内分子运动无序性的量度B在自然过程中熵总是增加的C热力学第二定律也叫做熵减小原理D熵值越大代表越无序解析：选C根据熵增加原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故C错。4下列供热方式最有利于环境保护的是()A用煤做燃料供热B用石油做燃料供热C用天然气或煤气做燃料供热D用太阳能供热解析：选D煤、石油、天然气、煤气均为常规能源(化石能源)，大量使用会产生二氧化碳，加重“温室效应”，并且燃料燃烧释放的气体中含有有毒有害气体，污染环境。而太阳能是一种清洁能源，对环境影响小。故D对。5若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是()A气体分子间的作用力增大B气体分子的平均速率增大C气体分子的平均动能减小D气体组成的系统的熵增加解析：选D气体分子之间的距离很远，分子间的作用力可以认为为零，A项错误；由于温度是分子热运动的平均动能的标志，温度不变，气体分子热运动的平均动能就不变，气体分子热运动的平均速率就不变，B、C项错误；自发的自然过程中，熵值是增加的，D项正确。6(多选)热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是()A能量耗散说明能量不守恒B能量耗散不符合热力学第二定律C能量耗散过程中能量仍守恒D能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性解析：选CD能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故C、D对。7(多选)关于气体向真空中扩散的规律的叙述中正确的是()A气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：选ACD气体分子向真空中扩散中时，分子数越少，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越大；分子数越多，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越小，则A正确B错误。扩散到真空中的分子在整个容器中均匀分布的概率最大，即其宏观态对应的微观态最多，并且这一宏观态的无序性最强，C、D正确。8.质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液体与气态(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图1所示。单位时间所吸收的热量可看成不变。图1(1)以下说法正确的是_。A在区间，物质的内能不变B在区间，分子间的势能不变C从区间到区间，物质的熵增加D在区间，物质分子热运动的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高_(选填“变快”“变慢”或“快慢不变”)，请说明理由。解析：(1)区间是汽化过程，要吸收热量，内能增加，A错误；区间看成理想气体，无分子势能，B正确；从区间到区间是不可逆过程，分子无序性增加，熵增加，C正确；在区间，随时间增加，物质温度升高，分子热运动的平均动能增大，D正确。(2)根据热力学第一定律UQW，理想气体的状态方程C可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W0，U1Q|W|；体积不变的条件下，W0，U2Q；所以U1U2，体积不变的条件下温度升高变快。答案：(1)BCD(2)变快理由见解析9瀑布从20 m高处以103 m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2 m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10 m/s2)解析：设t时间内流下的水的质量为m，以m为研究对象，竖直下落后减少的机械能为mghmv2转化为电能的功率为P(gh)0.8103103(102022)0.8 W