人教版物理选修3－3练习10.4热力学第二定律

4热力学第二定律课时过关·能力提升1.热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程 ()A.有的只遵守热力学第一定律B.有的只遵守热力学第二定律C.有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律D.所有的都遵守热力学第一、第二定律解析:热力学第一、第二定律是热力学的基本定律,对所有涉及热现象的宏观过程都成立,选项D正确,选项A、B、C错误。答案:D2.关于空调机,下列说法正确的是()A.制冷空调机工作时,热量从低温物体传到高温物体B.制暖空调机工作时,热量从高温物体传到低温物体C.冷暖空调机不论是制冷还是制暖时,热量总是从低温物体传到高温物体D.以上说法都不对解析:空调机制冷,压缩机消耗电能是把热量从低温物体传到高温物体的;空调机制暖时,消耗电能,使发热装置发热,热量从发热的高温物体传递到房间内。答案:AB3.下列说法正确的是()A.物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B.随着高科技的发展,绝对零度是可以达到的C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.气体向真空的自由膨胀是可逆的解析:内能的改变有两种方式:做功和热传递。做功是不同形式的能之间的转化,热传递是同种形式能之间的转移,故它们的形式不同,选项C正确;内能是所有分子动能和势能的总和,故选项A错误;绝对零度是达不到的,故选项B错误;气体向真空的自由膨胀是不可逆的,故选项D错误。答案:C4.下列说法正确的是()A.热传导的过程是有方向性的B.第二类永动机不可能制成,因为它违反了能量守恒定律C.第二类永动机不可能制成,因为机械能和内能的转化过程具有方向性D.热力学第二定律表明,所有的物理过程都具有方向性解析:根据热力学第二定律和实验事实都可以说明,热传导的过程是有方向性的,热量可以从高温物体自发地传给低温物体,却不能自发地由低温物体传给高温物体,所以选项A正确。第二类永动机是一种热机,它希望能够从单一热库吸热全部用来做功而不引起其他任何的变化,这种设想并不违反能量守恒定律,但违反热力学第二定律,所以选项B错误,选项C正确。热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性,并不是所有的物理过程都具有方向性,因此选项D错误。答案:AC5.根据热力学第二定律可知,下列说法正确的是()A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体B.热量能够从高温物体传到低温物体,也可以从低温物体传到高温物体C.没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能,但内能不可以全部转化为机械能D.没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部转化为机械能解析:根据热传递的规律可知,热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体,借助外界的帮助,热量可以从低温物体传到高温物体,选项A错误,B正确;没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时,机械能全部转化为内能),但内能不能全部转化为机械能,选项C正确,D错误。答案:BC6.甲热力学第二定律常见的表述方式有两种,其一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化;其二: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。第一种表述方式可以用图甲来表示,根据你对第二种表述的理解,如果也用类似的示意图来表示,你认为图乙示意图中正确的是()乙解析:由题图甲可知,使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着压缩机的做功,即引起其他变化;对于第二种方式,热机工作时,从高温物体吸收热量,只有一部分用来对外做功,转变为机械能,另一部分热量要排放给低温物体,故选项B正确,选项A、C、D错误。答案:B7.下列关于热机的说法正确的是()A.热机是把内能转化成机械能的装置B.热机是把机械能转化为内能的装置C.只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能D.即使没有漏气,也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能解析:由热机的定义我们易判断选项A正确;内燃机在工作时内能的损失有多种途径,所以内燃机不可能把气体的内能全部转化为机械能,选项D正确。答案:AD★8.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。关于这一现象的正确说法是()A.这一实验过程不违反热力学第二定律B.在实验过程中,热水一定降温,冷水一定升温C.在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能D.在实验过程中,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解析:自然界中的任何现象或过程都不违背热力学定律,本实验现象也不违反热力学第二定律,选项A正确;整个过程中能量守恒且热现象有方向性,选项B正确;在绝热过程中,热水中的内能除转化为电能外,还升高金属丝的温度,内能不能全部转化为电能;电能除转化为冷水的内能外,还升高金属丝的温度,电能不能全部转化为冷水的内能,选项C、D错误。答案:AB9.如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:热力学第一定律适用于所有的热学过程,选项C正确,选项D错误;由热力学第二定律可知选项A错误,选项B正确。答案:BC★10.有人估算使地球上的海水降低0.1℃解析:这种靠吸收海水热量推动轮船航行的热机基本结构如图所示。设大气温度为t2,海水温度为t1,在不同的温差下,热机的工作情况不同。当t2≥t1时,热机无法从海水中吸取热量对外做功,否则将需要一个用于放热的更低温的热源。当t2<t1时,热机