高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 热力学第二定律课后测评

3.3热力学第二定律基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．关于能源的开发和节约，你认为下列哪些观点是错误的（　　）

A．常规能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现

C．能源的开发和利用，必须要同时考虑其对环境的影响

D．通过核聚变利用核能是目前开发新能源的一种新途径

2．下列说法正确的是（　　）

A．由于扩散现象，我们能闻到巷子中的酒香

B．空调能使热量从低温物体传到高温物体，突破了热力学第二定律的限制

C．非晶体有固定的熔点，而晶体没有固定的熔点

D．布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动

3．根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　）

A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能

B．凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体

C．随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到

D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行

4．下列说法中正确的是（  ）.

A．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力

B．扩散运动就是布朗运动

C．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体

D．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

5．已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此飞船将此设施专门做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理图如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，指令舱A中充满气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，则（　　）

A．气体体积膨胀，对外做功

B．气体分子势能减少，内能增加

C．体积变大，温度降低

D．B中气体不可能自发地全部退回到A中

6．如图所示是一“能源相关图”，下列四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是（　　）

A．煤炭、石油、沼气 B．水能、生物能、天然气

C．风能、太阳能、潮汐能 D．地热能、海洋能、核能

7．以下说法正确的是（　　）

A．气体放出热量，其分子的平均动能一定增大

B．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功而转化成机械能

C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关

D．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

8．在能源的开发和利用中，属于“可再生能源”的是（　　）

A．风能 B．天然气 C．煤炭 D．石油

9．下列说法正确的是_________。

A．对一定质量的理想气体加热，其内能一定增大

B．理想气体放出热量，其分子的平均动能一定减小

C．可以从单一热源吸收热量，使之完全转变为功而不发生其他变化

D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大

10．下列说法正确的是(    )

A．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性

B．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零

C．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105J

D．第一类永动机违反了热传导的方向性

11．下列各种说法中不正确的是（　　）

A．露珠呈球形是由于表面张力所致

B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性

C．第二类永动机不违背热力学第一定律

D．给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由于分子斥力造成的

12．根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（　　）

A．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功

B．热可以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

C．气体向真空的自由膨胀是不可逆的

D．随着技术的进步，热机的效率可以达到100%

13．下列说法不正确的是

A．中国第一位进入太空的宇航员是杨利伟

B．中国的卫星导航系统叫北斗导航系统

C．能量是守恒的，我们不需要节约能源

D．能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性．能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的．

14．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”、下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律

B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

15．下列说法正确的是（　　）

A．多晶体没有确定的熔点

B．布朗运动就是分子的热运动

C．气体向真空的自由膨胀过程是可逆过程

D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

E.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故

二、填空题（共4题）

16．石油、电能、地热能、天然气中属于新能源的是_____，属于二次能源的是_____。

17．某瓶0℃的冰溶化为0℃的水的过程中，分子的总动能______（填“增大”，“减少”或“不变”），分子的总势能______（填“增大”，“减少”或“不变”）。再往这瓶水中滴入红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这个过程是沿着分子热运动的无序性______（填“增大”，“减少”或“不变”）的方向进行的。

18．热力学第二定律

（1）定义：在物理学中，反映宏观自然过程的_______性的定律。

（2）热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能_______地从低温物体传到_______温物体，阐述的是传热的_______性。

（3）热力学第二定律的开尔文表述：

a.热机

①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的________变成工作物质的内能；第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成_______。

②热机用于做功的热量一定_______它从高温热库吸收的热量，即W_______Q；

b.热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之_______，而不产生其他影响。（该表述阐述了机械能与内能转化的方向性）

（4）热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是_______的。（选填“等价”或“不等价”）

19．现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是______________（填选项前的编号）

①化石能源为清洁能源
 

②纳米材料的粒度在1-100μm之间

③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间

④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性

三、综合题（共4题）

20．请你说说可持续发展战略的具体含义和实施可持续发展的重要意义。你打算在实施可持续发展方面做哪些工作？

21．一间密闭的房间里放置了一台电冰箱，为了使房间降温，有人出了一个主意，建议把冰箱接通电源，打开冰箱门，让冰箱的“冷气”进入房间中，房间就变冷了。这种方法可行吗？请说明道理。

22．测量太阳辐射功率的简单实验如下：取一个横截面积为的不高的圆桶，桶内装水，用来测量射到地面的太阳能，某一天中午在太阳光直射后，水的温度升高了。已知水的比热容，太阳到地球的距离为。

(1)求太阳光直射下地球表面每平方厘米每分钟获得的能量；

(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外的被大气吸收和反射而未到达地面；请由此估算太阳辐射的功率。

23．太阳与地球的距离为，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量约为.设水面对太阳的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温常压下蒸发1kg水需要的能量），而后凝结成雨滴降落到地面.

（1）估算整个地球表面的年平均降雨量（以mm表示，球面积为）.

（2）太阳辐射到地球的能量中只有50%到达地面，所以一年中太阳辐射到地球表面水面部分的总能量不能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.

参考答案

1．B

2．A

3．B

4．D

5．D

6．C

7．C

8．A

9．D

10．A

11．B

12．C

13．C

14．B

15．D

16．地热能    电能   

17．不变    增大    增大   

18．方向    自发    高    方向    化学能    机械能    小于    <    完全变成功    等价   

19．③

20．

含义：可持续发展是指既满足当代人需要有不对后代人满足需要的能力构成威胁的发展。它们是一个密不可分的系统，  既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。

意义：1．实施可持续发展战略，有利于促进生态效益、经济效益和社会效益的统一。

2．有利于促进经济增长方式  由粗放型向集体型转变，使经济发展与人口、资源、环境相协调。

3．有利于国民经济持续、稳定、健康发展，提高人民的生活水平和质量。

4．从注重眼前利益、局部利益的发展转向长期利益、整体利益的发展，从物质资源推动型的发展转向非物质资源或信息资源（科技与知识）推动型的发展。

5．我国人口多、自然资源短缺、经济基础和科技水平落后，只有控制人口、节约资源、保护环境，才能实现社会和经济的良性循环，使各方面的发展能够持续有后劲。

自身可做的工作：节约用水、用电，主动垃圾分类方便回收利用，保护环境等。

21．不可行，

冰箱的作用是将冰箱内部的热量通过压缩机的工作“拿“到冰箱外面（注意不是室外），总的能量还是在室内。当冰箱的门开着的时候，冰箱的压缩机将一直处于工作状态，电能一直在转化为热能（室内的温度不会降低），所以房间的温度将一直上升。

22．(1)；(2)

23．（1）  （2）大气层吸收；大气层散射、反射；云层遮挡