2019-2020年高中物理課時跟蹤檢測十四熱力學第二定律熵-無序程度的量度魯科版.doc
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2019-2020年高中物理課時跟蹤檢測十四熱力學第二定律熵-無序程度的量度魯科版 一、選擇題 1.(多選)下列說法中正確的是( ) A.一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 B.一切不違背能量守恒定律的物理過程都是可以實現(xiàn)的 C.由熱力學第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進行 D.一切物理過程都不可能自發(fā)地進行 2.下列敘述中正確的是( ) A.對一定質(zhì)量的氣體加熱,其內(nèi)能可能減小 B.在任何系統(tǒng)中,一切過程都朝著熵增加的方向進行 C.物體的溫度升高,分子熱運動變得劇烈,每個分子動能都增大 D.根據(jù)熱力學第二定律可知,熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不可能從低溫物體傳到高溫物體 3.我們絕不會看到一個放在水平地面上的物體,靠降低溫度可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動能而運動起來。其原因是( ) A.這違反了能量守恒定律 B.在任何條件下內(nèi)能都不可能轉(zhuǎn)化成機械能,只有機械能才會轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 C.機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能是有條件的 D.以上說法均不正確 4.在下列四個過程中,可能發(fā)生的是( ) A.某物體從高溫熱源吸收20 kJ的熱量,全部轉(zhuǎn)化為機械能,而沒有產(chǎn)生任何其他影響 B.打開一高壓密閉容器,容器內(nèi)的氣體自發(fā)流出后又自發(fā)流回該容器里去,恢復原狀 C.以引起其他變化為代價,使低溫物體的溫度更低,高溫物體的溫度更高 D.兩瓶不同液體自發(fā)地互溶過程是朝著熵減小的方向進行的 5.如圖1所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿氣體,Q內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換,打開閥門后,P中的氣體進入Q中,最終達到平衡,則( ) 圖1 A.氣體的體積膨脹,內(nèi)能增加 B.氣體分子勢能減少,內(nèi)能增加 C.氣體分子勢能增加,壓強可能不變 D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中 6.(多選)如圖2為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時,強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外。下列說法正確的是( ) 圖2 A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能 C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律 D.電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律 二、非選擇題 7.如圖3甲、乙、丙所示,質(zhì)量、溫度相同的水,分別處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下,它們的熵的大小有什么關系?為什么? 圖3 8.熱力學第二定律常見的表述有兩種。第一種表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化;第二種表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化。 圖4 如圖4甲所示是根據(jù)熱力學第二定律的第一種表述畫出的示意圖:外界對制冷機做功,使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。 (1)請你根據(jù)第二種表述完成示意圖乙。 (2)根據(jù)你的理解,熱力學第二定律的實質(zhì)是__________________________。 答案 1.選AC 由熱力學第二定律的物理意義知,A、C正確,D錯誤。不違背能量守恒定律的物理過程,如果違背熱力學第二定律,也是無法實現(xiàn)的,故B錯誤。 2.選A 根據(jù)熱力學第一定律可知,A對;在孤立系統(tǒng)中,一切不可逆過程必然朝著熵增加的方向進行,故B錯;物體的溫度升高時,并不是每個分子動能都增大,故C錯;熱量可以從低溫物體傳到高溫物體(引起其他變化),D錯。 3.選C 此現(xiàn)象說明了機械能和內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的方向性,并不違反能量守恒定律,因此,C正確,A、B、D錯誤。 4.選C A錯,違反了熱力學第二定律;由于自發(fā)過程的方向性,可知B是錯誤的,C正確。液體自發(fā)的互溶過程是不可逆過程,必然是朝著熵增加的方向進行的,故D錯。 5.選D 當閥門K被打開,P中氣體進入Q中,由于Q中為真空,且系統(tǒng)與外界沒有熱交換,所以氣體內(nèi)能不變,選項A、B錯誤。氣體體積增大,溫度不變,壓強減小,選項C錯誤。由熱力學第二定律可知,Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中,所以選項D正確。 6.選BC 熱力學第一定律適用于所有的熱學過程,C正確,D錯誤;由熱力學第二定律可知,A錯誤,B正確。 7.解析:S氣>S液>S固。根據(jù)大量分子熱運動對系統(tǒng)無序程度的影響,熱力學第二定律又有一種表述:由大量分子組成的系統(tǒng)自發(fā)變化時,總是向著無序程度增加的方向發(fā)展,至少無序程度不會減少。也就是說,任何一個系統(tǒng)自發(fā)變化時,系統(tǒng)的熵要么增加,要么不變,但不會減少。質(zhì)量、溫度相同的水,可以由固態(tài)自發(fā)地向液態(tài)、氣態(tài)轉(zhuǎn)化,由液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)化,所以,氣態(tài)時的熵最大,其次是液態(tài),固態(tài)時的熵最小。 答案:S氣>S液>S固 原因見解析 8.解析:熱機是能夠從熱源吸收熱量,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。由熱力學第二定律知熱機的效率不可能達到100%,即熱機工作時必定存在向低溫物體的散熱。熱力學第二定律的實質(zhì)是一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性。 答案:(1)示意圖如圖所示。 (2)一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性- 配套講稿:
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