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2019年高中物理 2.4 熱力學第二定律課后知能檢測 新人教版選修1-2 1．下列說法正確的是(　　) A．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體 B．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體 C．熱傳導(dǎo)具有方向性 D．氣體向真空中膨脹的過程是有方向的 【解析】　如果是自發(fā)的過程，熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，但這并不是說熱量不能從低溫物體傳到高溫物體，只是不能自發(fā)地進行，在外界條件的幫助下，熱量也能從低溫物體傳到高溫物體，選項A對，B錯，C對；氣體向真空中膨脹的過程也是不可逆的，具有方向性，選項D對． 【答案】　ACD 2．(2011全國高考)關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是(　　) A．氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功 B．氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少 C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加 D．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少 【解析】　由熱力學第二定律知，熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他變化，A選項對．由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q知，改變物體內(nèi)能的兩種方式是做功和熱傳遞，B項只說明氣體對外做功，沒有考慮熱傳遞；C項只說明氣體從外界吸收熱量，沒有考慮做功情況，故B、C選項均錯，D選項對． 【答案】　AD 3．下列說法中正確的是(　　) A．滿足能量守恒定律的客觀過程并不是都可以自發(fā)地進行 B．一切宏觀熱力學過程都具有方向性 C．制冷系統(tǒng)將冰箱內(nèi)溫度較低的食品的熱量傳給外界較高溫度的空氣，這違反了“熱量只能從溫度較高的物體傳到溫度較低的物體”的規(guī)律 D．電冰箱從箱內(nèi)溫度較低的食品吸收的熱量等于冰箱向外界空氣釋放的熱量 【解析】　由熱力學第二定律知，A、B正確；熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，但在滿足了一定條件后，熱量也能夠從低溫物體傳向高溫物體，即非自發(fā)性的傳導(dǎo)，C錯；在電冰箱制冷過程中，由于做功效率無法達到100% ，所以電冰箱從箱內(nèi)低溫食品吸收的熱量小于冰箱向外界釋放的熱量，D錯． 【答案】　AB 4．根據(jù)熱力學第二定律，下列判斷正確的是(　　) A．熱機中燃氣的內(nèi)能不可能全部變成機械能 B．電能不可能全部變成內(nèi)能 C．在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變成電能 D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 【解析】　凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都具有方向性．無論采用任何設(shè)備和手段進行能量轉(zhuǎn)化，總是遵循“機械能能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能在不引起其他變化的情況下全部轉(zhuǎn)化為機械能”，故A正確；火力發(fā)電機發(fā)電時，能量轉(zhuǎn)化的過程為內(nèi)能→機械能→電能，因為內(nèi)能→機械能的轉(zhuǎn)化過程中會對外放出熱量，故燃氣的內(nèi)能必然不能全部變?yōu)殡娔?，C正確；熱量從低溫物體傳遞到高溫物體不能自發(fā)進行，必須借助外界的幫助，結(jié)果會帶來其他影響，這正是熱力學第二定律第一種(克氏)表述的主要思想，故D正確；由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知，電能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤． 【答案】　ACD 5．下列哪些現(xiàn)象能夠發(fā)生，并且不違背熱力學第二定律(　　) A．一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱 B．蒸汽機把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能 C．桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離 D．電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體 【解析】　A、B都違背了熱力學第二定律，都不能發(fā)生，C中系統(tǒng)的勢能減少了，D中消耗了電能，所以不違背熱力學第二定律，均能發(fā)生． 【答案】　CD 6．甲汽油機的效率比乙汽油機的高，這反映了(　　) A．甲的功率一定比乙的大 B．乙用燃料一定比甲節(jié)省 C．甲把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的百分比一定比乙大 D．乙把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的百分比一定比甲大 【解析】　由熱機的效率的定義可知，甲汽油機的效率比乙汽油機的高，即甲汽油機做的有用功的能量占燃料完全燃燒釋放出的總能量的百分比比乙汽油機的大． 【答案】　C 7．(2011江蘇高考)如圖2－4－1所示，一演示用的“永動機”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪后，進入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動．離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是(　　) 圖2－4－1 A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量 B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身 C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高 D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 【解析】　形狀記憶合金進入水后受熱形狀發(fā)生改變而攪動熱水，由能量守恒知能量來源于熱水，故A、B、C錯；由能量守恒知，葉片吸收的能量一部分轉(zhuǎn)化成葉片的動能，一部分釋放于空氣中，故D對． 【答案】　D 8．下列說法正確的是(　　) A．第二類永動機違背了能量守恒定律 B．第二類永動機違背了熱力學第二定律 C．根據(jù)能量守恒定律，經(jīng)過不斷地技術(shù)改造，熱機的效率有可能達到100% D．電冰箱和空調(diào)機工作時，熱量從低溫熱源傳到高溫熱源，違背了熱力學第二定律 【解析】　第二類永動機沒有違背能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律，A錯誤，B正確；熱機的效率永遠小于100%，因為要向低溫熱源散熱，C錯誤；電冰箱和空調(diào)機工作時，是通過壓縮機做功，來實現(xiàn)熱量從低溫熱源傳到高溫熱源的，所以并沒有違背熱力學第二定律，D錯誤． 【答案】　B 9．一種冷暖兩用型空調(diào)，銘牌標注：輸入功率1 kW，制冷能力1.2104 kJ/h，制熱能力1.3104 kJ/h.這樣，該空調(diào)在制熱時，每消耗1 J電能，將放出3 J多熱量．是指標錯誤還是能量不守恒？ 【解析】　都不是．空調(diào)制冷或制熱都靠壓縮機做功，從室內(nèi)(室外)吸收熱量放到室外(室內(nèi))．在制熱時，放出的熱量等于消耗的電能與從室外吸收的熱量之和，完全可以大于電能消耗．這既不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律． 【答案】　見解析 10．用兩種不同的金屬絲組成一個回路，接觸點1插在熱水中，接觸點2插在冷水中，如圖2－4－2所示，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 圖2－4－2 這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象，這一實驗是否違反熱力學第二定律？熱水和冷水的溫度是否會發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情況． 【解析】　溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因為熱水中的內(nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，熱水溫度降低，冷水溫度升高，轉(zhuǎn)化效率低于100%，不違反熱力學第二定律． 【答案】　見解析