作业(十一) 能量守恒定律 热力学第二定律-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册知能达标训练（人教版2019）

作业(十一) 能量守恒定律 热力学第二定律 [基础训练] C.一切物理过程都能自发进行 1.(多选)下列关于能量转化的现象的说法, D. 一切物理过程都不可能自发地进行 正确的是 6.(多选)关于热现象和热学规律,下列说法 不正确的是 ( A.用太阳烛烧水是太阳能转化为内能 ) B. 白炽灯发光是电能转化为内能 A.随着低温技术的发展,我们可以使温度 C.核电站发电是电能转化为内能 逐渐降低,并达到绝对零度,最终实现 D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里,水温升 热机效率100% 高是动能转化为内能 B.热量是不可能从低温物体传递给高温 2.(多选)自然界中以现成形式提供的能源称 物体的 为一级能源,需要依靠其他能源的能量间 C.第二类永动机遵从能量守恒,故能做成 接制取的能源称为二级能源。关于几种常 D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功 见能源说法正确的是 C 2.0×10{}J,同时空气向外界放出热量 A.电能是二级能源 B.氢气是一级能源 1.5×10{}J.则空气的内能增加了0.5× C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源 10{J 3.热力学第二定律使人们认识到自然界中进 7.(多选)用两种不同的金属丝组成一个回 行的涉及热现象的宏观过程 ( 路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷 A.都具有方向性 水中,如图所示,电流计指针会发生偏转 B.只是部分具有方向性 C.没有方向性 这就是温差发电现象,关于这一现象的正 确说法是 ( D.无法确定 ) 锦铜丝 4.(多选)关于热力学定律,下列说法不正确 的是 ( 铜丝 A.在一定条件下物体的温度可以降到0K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用 于做功 A.这一实验过程不违反热力学第二定律 B.在实验过程中,热水一定降温,冷水一 C.吸收了热量的物体,其内能一定增加 定升温 D.压缩气体总能使气体的温度升高 ( 5.下列说法正确的是 C.在实验过程中,热水的内能全部转化成 A.一切涉及热现象的宏观自然过程都具有 电能,电能则部分转化成冷水的内能 方向性 D.在实验过程中,热水的内能只有部分转 B. 一切不违反能量守恒与转化定律的物 化成电能,电能则全部转化成冷水的 理过程都是可能实现的 内能 25 ·物理·选择性必修 第三册(配BJ版) [能力提升] B.利用浅层海水和深层海水之间的温度 差制造一种热机,将海水的一部分内 8.我们绝不会看到,一个放在水平地面上的 能转化为机械能,这在原理上是可 物体,靠降低温度,把内能自发地转化为动 行的 能而运动起来。其原因是 ( ) C.在分子力作用范围内,分子力总是随 A.这违反了能量守恒定律 分子间距离的增大而减小 B.在任何条件下内能都不可能转化为机 D.温度升高时,物体中每个分子的运动 械能,只有机械能转化为内能 速率都将增大 C.机械能和内能的转化过程具有方向性, 12.炎炎夏日,两位同学在充满凉意的空调室 内能转化成机械能是有条件的 内,就空调机的工作过程是否遵循热力学 D.以上说法均不正确 第二定律的问题发生了争论。 9.(多选)下列说法不正确的是 ( 甲同学说:“空调机工作时,不断地把热量 A.功可以完全转化为热量,而热量不可以 从室内传到室外,即从低温物体传到高温 完全转化为功 物体,可见它并不遵循热力学第二定律。” B.热机必须是具有两个热库,才能实现热 乙同学说:“热力学第二定律是热力学系 功转化 统的普遍规律,空调机的工作过程不可能 C.热机的效率必定小于1 违反它。” D.随着节能减排措施的不断完善,最终也 两人各执一词,都无法使对方信服。请你 不会使汽车和热机的效率达到100% 对他们的论点作出评价。 10.(多选)人类在社会生产活动中会大量消耗 能源,下列关干能源的话题中说法正确的是 ( A.原子核发生变化时释放的核能是一种 很重要的新型能源,核能的利用不会 对环境产生影响 B.大量消耗常规能源增加了大气中二氧 化碳含量,由此会产生“温室效应” C.煤炭中常常含有较多的疏,大量燃烧形 成的二氧化疏等物质使雨水中酸度升 高,形成“酸雨” D.能量耗散现象反映了在一些特殊过程 中能量并不守恒,从而导致能源不可 再生 11.关于热力学定律和分子动理论,下列说法 正确的是 ) A.我们可以利用高科技手段,将流散到 周围环境中的内能重新收集起来加以 利用而不引起其他变化 26作业（十一）能量守恒定律热力学第二定律 低温低 毛细管 低温高 1.AB核电站是核能转化为电能，生石灰使水温升高是 压液体 压液体 化学能转化为内能。 2.AC电能、氢气和焦炉气是二级能源，天然气是一级能源。 热 冷凝器 2 3.A自由界中所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 4.ACD绝对零度不可能达到，A错误：根据热力学第二 四通阀 定律，物体从单一热源吸收的热量全部用于做功而引起 低温低 其他变化是可能的，故B正确：物体从外界吸收热量同 压缩机 高混高 压液体 压气体 时对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、 压缩机是电冰箱的“心脏”，它消耗电能对来自蒸发器 减小或不变，选项C错误：压缩气体，外界对气体做正 功，气体同时可能向外释放热，根据热力学第一定律可 的制冷剂蒸汽做功，使它变成高温高压的蒸汽（如≈ 知气体内能可能减少，温度降低，D错误。 : 9.1atm,t≈46℃)。然后这些高温高压的蒸汽来到冷 5,A一切自发进行的与热现象有关的宏观过程都是具： 凝器，向低温的环境（空气）放热，同时自身被冷却而凝 有方向性的，A正确：第二类永动机不违背能量守恒定： 成低温高压的液体（如p=8.9atm,l=37.4℃），这些 律，但是不能实现，B错误：根据热力学第二定律可知一 低温高压的液态制冷剂由过滤器滤掉水分和杂质，进 部分物理过程能自发进行，故C,D错误。 入毛细管，经节流间膨胀，变为低温低压的液体（如≈ 6.ABC由热力学第二定律知B、C错误：绝对零度不 1.5atm,1≈一20℃)，随后进入电冰箱的蒸发器。在那 可达到，A错误：由热力学第一定律知D正确。 里，这些低温低压的液态制冷剂在低压条件下迅速汽化 7.AB自然界中的任何现象或过程都不违背热力学定 从外界（电冰箱内）吸收大量的热量，使那儿的温度降低。 律，本实验现象也不违反热力学第二定律，A项正确：整 这样就完成了一个制冷循环。由此可见乙同学的论，点 个过程中能量守恒且热现象有方向性，B项正确：在绝 正确。 热过程中，热水中的内能除转化为电能外，还升高金属 答案见解析 丝的温度，内能不能全部转化为电能，电能除转化为冷 作业（十二）普朗克黑体辐射理论 水的内能外，还升高金属丝的温度，电能不能全部转化 1.D所谓“量子化”是不连续的，一份一份的，故选项D 为冷水的内能，C、D项错误。 正确。 8.C该过程不一定违反能量守恒定律，A错误；机械能 :2,ABD根据普朗克能量子假说，带电粒子的能量只能是 和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现，B、D错： 某一最小值E的整数倍，能量的辐射、吸收要一份一份 误，C正确。 地进行，故A、B、D正确。 9.AB热力学第二定律的开尔文表迷没有排出热量可以：3.AD一般材料的物体，辐射电磁波的情况与物体的温 全部转化为功，但必然产生其他变化，选项A错误：热： 度(T)、辐射波的波长、时间的长短和表面状况有关，而 力学第二定律的开尔文表述，热机不可能只有单一热 黑体的辐射强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 库，但未必有两个热座，可能有两个以上热库，选项B错 实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增 误：由刀 QQ可知Q2≠0,71，如果Q2=0则低温 加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。由题图 可知A1<入2，T1>T2,本题正确选项为A、D。 热源不存在，即违背了热力学第二定律，C、D正确。 4.A 10.BC核能是一种很重要的新型能源，核能的利用对环：5.B一切物体都在辐射电磁波，故A正确；一般物体辐 境产生的影响小于化石能源的影响，故A错误：大量 射电磁波的情况不仅与温度有关，还与材料的种类和表 消耗常规能源增加了大气中二氧化碳含量，由此会产 面状况有关，故B不正确：随着温度的升高，黑体辐射强 生“温室效应”，故B正确：煤炭中常常含有较多的硫， 度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确：能 大量燃烧形成的二氧化硫等物质使雨水中酸度升高， 100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称 形成“酸雨”，故C正确：能量守恒定律是无条件成立 为黑体，故D正确。本题选不正确的，故选B。 的：能量耗散现象反映了自然界的宏观热现象的方向：6.B根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面 性，说明虽然能量守恒，但能量可利用的品质降低了， 各种波长的辐射强度都有增加：另一方面，辐射强度的 依然要节约能源，故D错误。 极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能 11.B由热力学第二定律可知，A错误，B正确：由分子间 量量子化理论才能得到较满意的解释，故B正确。 作用力与分子间距的关系可知，C错误：温度升高时，：7.C 物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能 :8.B由T入=2.90×10-3m·K可得，老鼠发出最强的热 都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故 辐射的波长为1=2.90X103m·K_290X103 D错误。 T 273+37m9. 12.解析空调机和电冰箱都是制冷机，它们的工作原理 4×10一6m,B正确。 基本相同。为了便于解析，我们以电冰箱为研究对象， 9,BCD在同一温度下，辐射强度最大的电磁波的波长不 认识它的基本结构和工作过程。从冰箱的原理图可以 是最长的，也不是最短的，而是处在最长与最短波长之 知道，电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管（节流阀）、蒸发 间，故A错误，B正确：黑体辐射的强度与温度有关，温 器四个部分组成。这四个部分由管道连接，组成一个 度越高，黑体辐射的强度越大，且辐射强度的极大值也 密闭的连通器系统，制冷剂作为工作物质，由管道输 就越大，C正确：随着温度的升高，黑体辐射强度的极大 送，经过这四个部分，完成工作循环。 值向波长较短的方向移动，故D正确，故选BCD。 35