2024-2025学年高中物理第十章热力学定律4热力学第二定律课时作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE4热力学其次定律时间：45分钟一、单项选择题1．其次类永动机不行能制成，是因为(D)A．违反了能量的守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变更解析：其次类永动机的设想并不违反能量守恒定律，但却违反了涉及热量的能量转化过程是有方向性的规律，故选项A错；在引起其他变更的状况下，热量可由低温物体非自发地传递到高温物体，故B错．机械能可以全部转化为内能，故C错．2．卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩，汽缸内气体可认为是志向气体，下列相关说法中正确的是(D)A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，汽缸内气体的内能保持不变C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故汽缸内气体内能增大D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞汽缸壁的分子数削减3．下列说法正确的是(D)A．机械能全部变成内能是不行能的B．其次类永动机不行能制造胜利的缘由是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C．依据热力学其次定律可知，热量不行能从低温物体传到高温物体D．从单一热源汲取的热量全部变胜利是可能的解析：机械能可以全部都转化为内能，A项错误；其次类永动机不违反能量守恒，不行能制成的缘由是机械能与内能的转化具有方向性，内能不会全部转化为机械能，同时不引起其他变更，B项错误；热量在肯定条件下可以从低温物体传向高温物体，C项错误．可以从单一热源汲取热量全部变胜利但必定会引起其他影响，D项正确．4．下列说法正确的是(C)A．热力学其次定律否定了以特别方式利用能量的可能性B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流C．可以做成一种热机，由热源吸取肯定的热量而对外做功D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违反了热力学其次定律解析：热力学其次定律说明白一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特别方式利用能量的可能性，故A项错误；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不行能自发实现的，故B项错误；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违反热力学其次定律．5．下列说法正确的是(B)A．随着科技的发展，机器效率最终可以超过100%B．第一类永动机是不行能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律C．内能可以自发从低温物体转移到高温物体D．机械能最终可以完全转化为内能，同样内能最终也可以完全转化为机械能，而不引起其他变更解析：机器效率最终也不能达到100%，故A错误；第一类永动机是不行能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律，故B正确；依据热力学其次定律得知，热量可以自发地由高温物体传到低温物体，不能自发地由低温物体传到高温物体，故C错误；依据热力学其次定律得知，内能不能完全转化成机械能，而不引起其他变更，故D错误．二、多项选择题6．下列说法中正确的是(AC)A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违反能量守恒与转化定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学其次定律可以推断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不行能自发地进行解析：能量转移和转化的过程都是具有方向性的，A对．其次类永动机不违反能量守恒定律，但是不能实现，B错．在热传递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其逆过程不行能自发地进行，C对、D错．7．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(BC)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，是能量守恒定律的详细表现，适用于全部的热现象，故C正确、D错误；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，故选B、C.8．关于空调机，下列说法正确的是(ABC)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．冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体D．冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体解析：空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体，因为这里有外界做功．三、非选择题9．如图所示是制冷机的工作原理图，试分析每个过程中工作物质的内能变更状况和引起变更的物理过程：eq\x(\a\al(电动机推动活,塞压缩气体工,作物质的过程))⇨eq\x(\a\al(气态工作物质,在冷凝管中变,为液态的过程))⇨eq\x(\a\al(气态工作物质,在蒸发管中变,为气态的过程))(1)(2)(3)(1)工作物质的内能增加，是做功的过程；(2)工作物质的内能减小，是放热的过程；(3)工作物质的内能增加，是吸热的过程．解析：(1)活塞压缩气体做功，内能增加(2)气体液化要放热，内能减小(3)工作物质汽化，要汲取热量，内能增加．10．制冷机是一种利用工作物质，使热量从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使肯定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间一台正在工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度？为什么？答案：不会降低室内的平均温度．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管可以不断向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过导线不断有能量输入，室内的温度会不断上升．11．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