2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 5+6 能源和可持續(xù)發(fā)展練習(xí)（含解析）新人教版選修3-3

《2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 5+6 能源和可持續(xù)發(fā)展練習(xí)（含解析）新人教版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 5+6 能源和可持續(xù)發(fā)展練習(xí)（含解析）新人教版選修3-3（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、能源和可持續(xù)發(fā)展 [A組　素養(yǎng)達(dá)標(biāo)] 1．(多選)關(guān)于有序和無序，下列說法正確的是(　　) A．有序和無序是絕對(duì)的 B．一個(gè)“宏觀態(tài)”可能對(duì)應(yīng)著許多的“微觀態(tài)” C．一個(gè)“宏觀態(tài)”只能對(duì)應(yīng)著唯一的“微觀態(tài)” D．無序意味著各處一樣、平均、沒有差別 解析：因?yàn)闊o序是各處都一樣、平均、沒有差別，故D項(xiàng)正確；而有序和無序是相對(duì)的，故A項(xiàng)錯(cuò)；一個(gè)“宏觀態(tài)”可能對(duì)應(yīng)著許多的“微觀態(tài)”，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：BD 2．下列現(xiàn)象屬于能量耗散的有(　　) A．利用水能發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能 B．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能 C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．火爐把房子烤暖 解析

2、：能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(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(dāng)用電燈照明時(shí)的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能，才無法重新收集并加以利用，但本題沒有告訴該光能用來做什么，故不能算能量耗散．火爐把房子烤暖后使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能并流散在周圍的環(huán)境中，無法重新收集并加以利用，屬于能量耗散． 答案：D 3．(多選)關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是(　　) A．空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性 B．“第二類永動(dòng)機(jī)”不可能制成因?yàn)樗`反

3、了能量守恒定律 C．自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的 D．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的 解析：空調(diào)制熱和制冷都會(huì)消耗電能，不是自發(fā)進(jìn)行的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．“第二類永動(dòng)機(jī)”不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，不違反能量守恒定律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．根據(jù)熵增加原理，自然發(fā)生熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的，選項(xiàng)C正確．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的，選項(xiàng)D正確． 答案：CD 4．(多選)氫是一種既高效又干凈的新能源，發(fā)展前景良好，用氫做能源的燃料電池轎車備受青睞．氫具有的優(yōu)點(diǎn)包括(

4、　　) A．易燃燒、熱值高 B．無污染 C．儲(chǔ)存方便 D．制備工藝廉價(jià)易行 解析：氫易燃燒、熱值高、無污染，但儲(chǔ)存難，制備成本高，故選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 答案：AB 5．(多選)以下說法正確的是(　　) A．汽油是一種清潔能源 B．水能是可再生能源 C．煤、石油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能 D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的 解析：清潔能源不產(chǎn)生污染，而汽油燃燒會(huì)對(duì)大氣造成污染，故A錯(cuò)誤；水是可以循環(huán)再生的，故是可再生能源，故B正確；植物的光合作用吸收太陽能，促使植物生長，而經(jīng)過一系列復(fù)雜變化，植物可以形成煤、石油、天然氣等燃料，故煤、石

5、油、天然氣等燃料的最初來源可追溯到太陽能，故C正確；煤、石油等常規(guī)能源其形成都需要幾百萬年的時(shí)間，是不可再生能源，故D錯(cuò)誤． 答案：BC 6．熱現(xiàn)象中不可避免地會(huì)出現(xiàn)能量耗散．所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列說法中正確的是(　　) A．能量耗散說明能量不守恒 B．能量是守恒的，所以“能源危機(jī)”是不存在的 C．能量耗散過程中能量仍守恒，只是說明能量的轉(zhuǎn)化有方向性 D．內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化 解析：能量耗散的過程中能量向品質(zhì)低的能量轉(zhuǎn)變，但是總的能量是守恒的，能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，但其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有方向性，“能

6、源危機(jī)”仍存在，故A、B錯(cuò)誤，C正確．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，機(jī)械能可以自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，故D錯(cuò)誤． 答案：C 7．(多選)關(guān)于氣體向真空擴(kuò)散的規(guī)律，正確的是(　　) A．氣體分子數(shù)越少，擴(kuò)散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大 B．氣體分子數(shù)越大，擴(kuò)散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大 C．?dāng)U散到真空中的分子在整個(gè)容器中分布越均勻，其宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目越大 D．氣體向真空中擴(kuò)散時(shí)，總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行 解析：氣體分子向真空中擴(kuò)散時(shí)，分子數(shù)越少，分子全部分布于原狀

7、態(tài)下即全部回到原狀態(tài)的概率越大；分子數(shù)越多，分子全部分布于原狀態(tài)下即全部回到原狀態(tài)的概率越小，則A正確，B錯(cuò)誤．?dāng)U散到真空中的分子在整個(gè)容器中均勻分布的概率最大，即其宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)最多，并且這一宏觀態(tài)的無序性最強(qiáng)，C、D正確． 答案：ACD 8．汽車是常見的交通工具．它在給人們帶來交通便利的同時(shí)，也帶來了環(huán)境污染、交通安全等一些社會(huì)問題．現(xiàn)請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解決下列問題： 汽車?yán)锏娜剂先紵欧诺奈矚饧任廴经h(huán)境，又會(huì)引起熱島效應(yīng)．請(qǐng)你設(shè)想可以采用哪些新型能源來解決這個(gè)問題并說出它的優(yōu)點(diǎn)．(要求寫出一種) 解析：可以用太陽能、電能；優(yōu)點(diǎn)是衛(wèi)生、節(jié)能、不會(huì)排放尾氣等． 答案：見解析

8、 [B組　素養(yǎng)提升] 9.某同學(xué)決定利用身邊的材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的太陽能熱水器，容器壁的其中兩個(gè)面用玻璃板替代，以利于陽光射入，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示．為了更有效地利用太陽能，提高熱水溫度，下列措施不合理的是(　　) A．容器容積一定時(shí)，增大日光入射的有效面積 B．盡量使有效采光面與太陽光垂直 C．將除玻璃板之外的內(nèi)壁涂黑 D．將除玻璃板之外的內(nèi)壁涂上一層反射面 解析：若將除玻璃板之外的內(nèi)壁涂上一層反射面，則不利于對(duì)陽光的吸收，應(yīng)涂成黑色，因?yàn)楹谏奈鼰嵝Ч^好，故選D. 答案：D 10．(多選)人類在社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中會(huì)大量消耗能源，下列關(guān)于能源的話題中說法正確的是(　　) A．

9、原子核發(fā)生變化時(shí)釋放的核能是一種很重要的新型能源，核能的利用不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響 B．大量消耗常規(guī)能源增加了大氣中二氧化碳含量，由此會(huì)產(chǎn)生“溫室效應(yīng)” C．煤炭中常常含有較多的硫，大量燃燒形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水中酸度升高，形成“酸雨” D．能量耗散現(xiàn)象反映了在一些特殊過程中能量并不守恒，從而導(dǎo)致能源不可再生 解析：核能是一種很重要的新型能源，核能的利用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響小于化石能源的影響，故A錯(cuò)誤；大量消耗常規(guī)能源增加了大氣中二氧化碳含量，由此會(huì)產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，故B正確；煤炭中常常含有較多的硫，大量燃燒形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水中酸度升高，形成“酸雨”，故C正確；能量守恒定律是無條件

10、成立的；能量耗散現(xiàn)象反映了自然界的宏觀熱現(xiàn)象的方向性，說明雖然能量守恒，但能量可利用的品質(zhì)降低了，依然要節(jié)約能源，故D錯(cuò)誤． 答案：BC 11．熱力學(xué)第二定律的開爾文表述指出，內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化具有方向性．請(qǐng)結(jié)合熵的變化加以解釋． 解析：機(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，屬于從有序向無序的轉(zhuǎn)化，會(huì)導(dǎo)致熵的增加，符合熱力學(xué)的規(guī)律，因此機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．反之，熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，屬于從無序向有序的轉(zhuǎn)化，即從高熵向低熵轉(zhuǎn)化，不符合熵增加原理，因此內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化不能全部實(shí)現(xiàn)． 答案：見解析 [C組　學(xué)霸沖刺] 12．如圖所示，質(zhì)量、溫度相同的酒精，分別處于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種狀態(tài)下，它們的熵的大小有什么關(guān)系？為什么？ 解析：根據(jù)大量分子運(yùn)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)無序程度的影響，熱力學(xué)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(shí)，總是向著無序程度增加的方向發(fā)展，至少無序程度不會(huì)減少．也就是說，任何一個(gè)系統(tǒng)自發(fā)變化時(shí)，系統(tǒng)的熵要么增加，要么不變，但不會(huì)減少．質(zhì)量相同、溫度相同的酒精，可以由固態(tài)自發(fā)地向液態(tài)、氣態(tài)轉(zhuǎn)化，所以，氣態(tài)的酒精熵最大，其次是液態(tài)，固態(tài)時(shí)熵最小． 答案：S固