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2019-2020年高中物理 7有序、無序和熵課后作業(yè) 新人教版選修1-2 1.下列哪些現(xiàn)象屬于能量的耗散(　　) A.利用水流能發(fā)電變成電能 B.電能通過燈泡中的燈絲變?yōu)楣饽? C.電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? D.火爐把房子烤暖 解析:能量的耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能,最終流散在周圍環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象。能夠重新收集并加以利用的能不能稱為能量的耗散。本題中的電能、光能都可以重新收集并加以利用,如用光作能源的手表等,只有當用電燈照明時的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能,才無法重新吸收并加以利用。但本題沒有告訴這些光能用來做什么,故不能算是能量的耗散。只有火爐把房子烤暖后使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能,并流散到周圍的環(huán)境中,無法重新收集并加以利用,這才是能量的耗散。 答案:D 2.一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊,并從中穿出。對于這一過程,下列說法中正確的是(　　) A.子彈減少的機械能等于木塊增加的機械能 B.子彈減少的動能等于木塊增加的動能 C.子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與木塊增加的內(nèi)能之和 D.子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和 解析:子彈射穿木塊的過程中,由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動能減少,木塊獲得動能,同時產(chǎn)生熱量,且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機械能的損失,B錯;A選項應(yīng)考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能,C選項應(yīng)考慮系統(tǒng)(子彈、木塊)內(nèi)能的增加。故A、C錯。 答案:D 3.以下說法正確的是(　　) A.絕對零度永遠達不到 B.現(xiàn)代技術(shù)可以達到絕對零度 C.絕對零度是-273.15 K D.絕對零度是-273.15 ℃ 解析:絕對零度是低溫極限,無論用怎樣的科學(xué)技術(shù),也永遠達不到。這個低溫極限為-273.15 ℃或0 K,故A、D正確。 答案:AD 4.氣體的溫度升高了30 ℃,在熱力學(xué)溫度中,溫度升高(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.30 K B.91 K C.243 K D.303 K 解析:在表示溫度改變量時熱力學(xué)溫度的1 K和攝氏溫度的1 ℃是相等的,即ΔT=Δt。 答案:A 5.倒一杯熱水,然后加入適當?shù)奶呛?糖會全部溶于水中,但一段時間后又觀察到杯子底部有糖結(jié)晶。關(guān)于這個過程,下列敘述正確的是(　　) A.溶解過程是自發(fā)的,結(jié)晶過程也是自發(fā)的,因此熱力學(xué)第二定律是錯誤的 B.溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程 C.結(jié)晶過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程 D.結(jié)晶過程不是自發(fā)的,因為有外界的影響 解析:若系統(tǒng)是封閉的,則不會出現(xiàn)結(jié)晶的過程,結(jié)晶是由于水分的蒸發(fā),是外界因素的影響。 答案:BD 6.關(guān)于熱力學(xué)第二定律的微觀意義,下列說法正確的是(　　) A.大量分子無規(guī)則的熱運動能夠自動轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜻\動 B.熱傳遞的自然過程是大量分子從有序運動狀態(tài)向無序運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程 C.熱傳遞的自然過程是大量分子從無序程度小的運動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程 D.一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行的 解析:熱傳遞的自然過程是大量分子從無序程度小的運動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程。另外一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行的。故正確選項為CD。 答案:CD 7.“愿破鏡之重圓,冀也無端”指的是鏡子破了之后不可能再恢復(fù)到原來破之前的樣子,從熵的角度解釋鏡子破了之后為什么不能自發(fā)重圓。 解析:因為一個孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,而熵值較大代表著較為無序。自發(fā)的宏觀過程總是向無序程度更大的方向發(fā)展。完好的鏡子所處的宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)較少,熵小。破損的鏡子所處的宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)較多,出現(xiàn)的概率大,熵大,破鏡過程熵必增加,所以此過程必不可逆。 答案:見解析。 8.一盆水在寒冷的天氣中放在戶外就要結(jié)冰,液態(tài)水的分子無序程度比冰高,那么,結(jié)冰的過程違反熵增加原理嗎?為什么? 解析:不違反熵增加原理。液態(tài)水結(jié)冰過程中水放出熱量,水周圍的空氣吸收熱量,雖然液態(tài)水的分子無序程度比冰高,但對水和周圍空氣組成的系統(tǒng)而言,無序程度增加,系統(tǒng)的熵增加。 答案:見解析。 六、課題研究:家庭中的熱機(略)