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2019-2020年高中物理課時跟蹤檢測十四熱力學(xué)第二定律新人教版 1．熱力學(xué)定律表明自然界中進(jìn)行的熱現(xiàn)象的宏觀過程(　　) A．有的只遵守?zé)崃W(xué)第一定律 B．有的只遵守?zé)崃W(xué)第二定律 C．有的既不遵守?zé)崃W(xué)第一定律，也不遵守?zé)崃W(xué)第二定律 D．所有的都遵守?zé)崃W(xué)第一、第二定律 解析：選D　熱力學(xué)第一、第二定律是熱力學(xué)的基本定律，對所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立。故選項D正確，A、B、C錯誤。 2．(多選)根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的有(　　) A．熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成機(jī)械能 B．電流的能不可能全部變成內(nèi)能 C．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?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：選ACD　凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀熱現(xiàn)象都具有方向性。無論采用任何設(shè)備和手段進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，總是遵循“機(jī)械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”，故A正確。由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知，電流的能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤。火力發(fā)電機(jī)發(fā)電時，能量轉(zhuǎn)化的過程為內(nèi)能→機(jī)械能→電能，因為內(nèi)能→機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程中會對外放出熱量，故燃?xì)獾膬?nèi)能必然不能全部變?yōu)殡娔埽珻正確。熱量從低溫物體傳遞到高溫物體不能自發(fā)進(jìn)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(xué)第二定律第一種表述的主要思想，故D正確。 3．下列宏觀過程不能用熱力學(xué)第二定律解釋的是(　　) A．大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而經(jīng)過一段時間大米、小米不會自動分開 B．將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會均勻擴(kuò)散到整杯水中，經(jīng)過一段時間，墨水和清水不會自動分開 C．冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動起來 D．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會使汽車熱機(jī)的效率達(dá)到100% 解析：選A　熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程的方向性的規(guī)律，A不屬于熱現(xiàn)象；由熱力學(xué)第二定律可以解釋B、C、D選項。 4．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，使這個物體運動起來，其原因是(　　) A．違反了能量守恒定律 B．在任何條件下內(nèi)能不可能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，只有機(jī)械能才能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 C．機(jī)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(jī)械能是有條件的 D．以上說法均不正確 解析：選C　機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，必須通過做功來實現(xiàn)，故C對。 5．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的一項是(　　) A．根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100% B．做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的 C．溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同 D．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的 解析：選C　根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)不可能從單一熱源吸收熱量全部用來做功而不引起其他變化，因此，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100 %，選項A錯誤；做功是通過能量轉(zhuǎn)化改變系統(tǒng)的內(nèi)能，熱傳遞是通過能量的轉(zhuǎn)移改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項B錯誤；溫度是表示熱運動的物理量，熱傳遞過程中達(dá)到熱平衡時，溫度相同，選項C正確；單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動表現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律，選項D錯誤。 6. (多選)如圖1所示，為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)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1 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背熱力學(xué)第一定律 D．電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律 解析：選BC　熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，要想使熱量從低溫物體傳到高溫物體必須借助于其他系統(tǒng)做功，A錯誤，B正確。熱力學(xué)第一定律適用于所有的熱學(xué)過程，C正確，D錯誤。 7．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所示，電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。這一實驗是否違反熱力學(xué)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。 圖2 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，不違反熱力學(xué)第二定律。 答案：不違反　熱水溫度降低，冷水溫度升高　一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 8．熱力學(xué)第二定律常見的表述有以下兩種： 第一種表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體； 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3甲是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖；外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體。請你根據(jù)第二種表述完成示意圖乙。根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是____________________________。 　　　圖3 解析：從低溫物體向高溫物體傳遞熱量是通過制冷機(jī)完成的，需要外界對制冷機(jī)做功；反過來熱量從高溫物體傳向低溫物體，是伴隨著熱機(jī)對外界做功同時發(fā)生的。 答案：如圖所示　一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性