粤教版高中物理选修3-3 课时作业15 热力学第二定律.doc

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课时分层作业(十五)

(建议用时：45分钟)

1．热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程()

A．都具有方向性 B．只是部分具有方向性

C．没有方向性 D．无法确定

【解析】自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．

【答案】A

2．空调制冷,把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外,在此过程中()

A．既遵守热力学第二定律,又遵守能量守恒定律

B．遵守热力学第二定律,而不遵守能量守恒定律

C．遵守能量守恒定律,而不遵守热力学第二定律

D．既不遵守热力学第二定律,又不遵守能量守恒定律

【解析】空调制冷时,把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外,要消耗电能即引起了其他变化,所以整个过程既遵守热力学第二定律,又遵守能量守恒定律．故正确答案为A.

【答案】A

3．(双选)关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()

A．第二类永动机违反能量守恒定律

B．如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加

C．保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

D．做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的

【解析】第二类永动机违反了热力学第二定律,但不违反能量守恒定律,所以A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能,物体从外界吸收了热量,同时也对外做了功,则物体的内能有可能减少,所以B错误；保持气体的质量和体积不变,根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝k可知,当温度升高时,气体的压强增大,故每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,所以C正确；做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的,D正确．

【答案】CD

4．地球上有很多的海水,它的总质量约为1.4×1018吨,如果这些海水的温度降低0.1℃,将要放出5.8×1023焦耳的热量,有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机,但这种机器是不能制成的,其原因是()

A．内能不能转化成机械能

B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律

C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律

D．上述三种原因都不正确

【解析】不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化,故只有C项叙述正确．

【答案】C

5．下列过程中,可能发生的是()

A．某工作物质从高温热库吸收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溢进去,恢复原状

C．利用其他手段,使低温物体的温度更低,高温物体的温度更高

D．将两瓶不同液体自发混合,然后它们又自发地各自分开

【解析】根据热力学第二定律,热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体,而不引起其他变化,但通过一些物理手段是可以实现的,故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行,故A项错；气体膨胀具有方向性,故B项错；扩散现象也有方向性,D项错．

【答案】C

6．(双选)关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是()

A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动

B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程

C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程

D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

【解析】热力学第二定律的微观意义明确指出：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行,所以答案C、D正确．

【答案】CD

7．(双选)图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吸收箱体内的热量,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一定律

D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

【解析】热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量转化和守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故C正确,D错误；再根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,要想从低温物体传到高温物体,必须借助于其他系统做功,故A错误,B正确．

【答案】BC

8．17世纪70年代,英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”,其结构如图所示,在斜面顶端放一块强磁铁M,斜面上、下端各有一个小孔P、Q,斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球,那么在磁铁的引力作用下,铁球