新教材同步系列2024春高中物理第三章热力学定律第三节热力学第二定律课后提升训练粤教版选择性必修第三册

第三章第三节A组·基础达标1．下列过程中，可能发生的是()A．某工作物质从高温热源汲取20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，复原原状C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体温度更高D．两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开【答案】C【解析】依据热力学其次定律，热量不行能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的改变，但假如有第三者的介入是可以实现的，故C正确；热量自发地全部转化为机械能是不行能的，故A错误；气体膨胀具有方向性，故B错误；扩散现象具有方向性，D错误．2．如图所示，某厂家声称所生产的空气能热水器能将热量从空气汲取到储水箱．下列说法中正确的是()A．热量可以自发地从大气传递到储水箱内B．空气能热水器的工作原理违反了能量守恒定律C．空气能热水器的工作原理违反了热力学其次定律D．空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必需消耗电能【答案】D【解析】该热水器将空气中的能量转移到热水中的能量，符合能量守恒定律，但是热量不行能自发地从低温物体转移到高温物体，实质上在产生热水的过程中，必需消耗电能才能实现，因此也符合热力学其次定律，D正确．3．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A．随着低温技术的发展，我们可以使温度渐渐降低，并达到肯定零度，最终实现热机效率100%B．热量是不行能从低温物体传递给高温物体的C．其次类永动机遵从能量守恒，故能做成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气向外界放出热量1.5×105J，则空气的内能增加了0.5×105J【答案】D【解析】由热力学其次定律知B、C错误；肯定零度不行达到，A错误；由热力学第肯定律知，D正确．4．(2023年长春期中)对热力学其次定律理解，正确的是()A．热力学其次定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律B．若消退热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率可以达到100%C．其次类永动机不行能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能D．熵是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展【答案】D【解析】热力学其次定律从微观上阐述一个统计规律，它反映的是宏观自然过程中的方向性，而不是另一个侧面阐述能量守恒定律，A错误；若消退热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率也不行能达到100%，B错误；其次类永动机不行能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能也能全部转化为机械能，但要引起外界的改变，C错误；熵是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D正确．5．(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．关于这一现象，正确的说法是()A．这一试验过程不违反热力学其次定律B．在试验过程中，热水肯定降温、冷水肯定升温C．在试验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能D．在试验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能【答案】AB【解析】温差发电现象中产生电能是因为热水中的内能削减，部分转化为电能，而部分电能又转化为冷水的内能，转化效率低于100%，不违反热力学其次定律，因此热水温度降低，冷水温度上升，故A、B正确，C、D错误．6．(2023年莆田检测)地球上有大量的海水，若使海水温度降低0.1℃就能释放出5.8×1023J的热量．有人设想用一热机将海水放出的热量完全转化为机械能，但这种使内能转化成机械能的机器是不能实现的，其缘由是()A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满意能量守恒定律C．只从单一热源汲取热量并完全转化成机械能而不引起其他改变的机器不满意能量转化或转移的方向性D．上述三种缘由都不正确【答案】C【解析】依据热力学其次定律可知，内能能够转化成机械能，只不过须要外界的影响，故A错误；能量守恒定律普遍成立，内能转化成机械能仍旧满意能量守恒定律，故B错误；依据热力学其次定律可知，只从单一热源汲取热量并完全转化成机械能而不引起其他改变的机器不满意能量转化和转移的方向性，故C正确，D错误．7．(多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化汲取箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第肯定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第肯定律【答案】BC【解析】热力学第肯定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的详细表现，适用于全部的热学过程，故C正确，D错误；再依据热力学其次定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必需借助于其他系统做功，A错误，B正确．8．(多选)下列宏观过程能用热力学其次定律说明的是()A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，墨水会匀称扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会由于内能自发地转化为机械能而动起来D．即使节能减排措施不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%【答案】BCD【解析】热力学其次定律反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性，A不属于热现象，A错误；由热力学其次定律可知B、C、D正确．B组·实力提升9．(多选)我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．下列关于其缘由的说法不正确的是()A．这违反了能量守恒定律B．在任何条件下内能都不行能转化为机械能，只有机械能才会转化为内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D．机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他改变【答案】AB【解析】机械能和内能可以相互转化，但内能转化为机械能必需通过做功来实现．由热力学其次定律可知，内能不行能全部转化成机械能，同时不引起其他改变；无论采纳任何设备和手段进行能量转化总是遵循能量守恒定律．10．热力学其次定律常见的表述方式有两种，其一：不行能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他改变；其二：不行能从单一热源汲取热量并把它全部用来做功，而不引起其他改变．第一种表述方式可以用图甲来表示，依据你对其次种表述