2021人教版选修第十章《热力学定律》word复习学案
2021人教版选修第十章《热力学定律》word复习学
案
复习目标：1.功和内能热和内能
2.热力学第一定能量守恒定律
3.热力学第二定律
4.热力学第二定律的微观说明
知识盘点：
1．关于一个系统，假如只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界_______，也不向外界________，如此的过程叫做绝热过程．
2．系统从状态1通过绝热过程达到状态2时，内能的增加量ΔU＝U2－U1就等于外界对系统所做的功W，即_______________．
3．热量是在单纯的传热过程中系统____________的量度．当系统从状态1通过单纯的传热达到状态2，内能的增量ΔU＝U2－U1就等于外界向系统传递的热量Q，即__________．系统吸取了多少热量，系统的内能就________多少；系统放出了多少热量，系统的内能就
________多少．
4．尽管做功和热传递都能引起系统内能的改变，但它们依旧有重要区别的，做功是内能与其他形式的能发生________，而热传递只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的
________．
5．一个热力学系统的内能增量等于____________与_______________的和，那个关系叫做热力学第一定律，公式_________．它们的正负号规定如下：
外界对系统做功，W___0；系统对外界做功，W____0.
系统从外界吸热，Q___0；系统向外界放热，Q____0.
系统内能增加，ΔU____0；系统内能减小，ΔU____0.
6．能量既可不能__________，也可不能____________，它只能从一种形式_______为另一种形式，或者从一个物体_______到别的物体，在______或_______的过程中，能量的总量保持不变．
7．任何机器对外界做功都要消耗能量，能量转化和守恒定律的发觉使人们进一步认识到：任何一部机器，只能使能量从________转化为____________形式，而不能无中生有地
________能量．因此，第一类永动机是____________制成的，因为它违抗了____________．8．凡是实际的过程，只要涉及________现象，如热传递、气体的膨胀、扩散、有摩擦的机械运动……都具有特定的________性．这些过程能够________地朝某个方向进行，例如热量由________物体传向低温物体，而相反的过程，即使不违抗能量守恒定律，也不能________地进行，这确实是说，一切与热现象有关的宏观自然过程差不多上____________．
9．热量不能自发地从__________传到__________，这确实是热力学第二定律的克劳修斯表述，它阐述的是__________的方向性．
10．不可能从____________吸取热量，使之____________，而不产生其他阻碍，这确实是热力学第二定律的开尔文表述．开尔文表述阐述了____________________________的方向性，即通过做功，机械能能够__________转化为内能，而内能无法__________用来做功以转换成机械能，而不产生其他阻碍．
11．有一类永动机，不违抗________________，但违抗______________________，如此的永动机叫做第二类永动机．第二类永动机是不可能制成的．
12．一个系统的个体按确定的____________，有顺序地排列即有序；个体分布________确定的要求，“如何样分布都能够”即无序．
13．一切自发过程总是沿着分子热运动的______________的方向进行，这确实是热力学第二定律的微观意义．
14．自然过程的方向性能够表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可不能
________．因此热力学第二定律又称为熵增加原理．
知识点一绝热过程中做功与内能的改变
1．绝热过程中，外界压缩气体做功20 J．下列说法中正确的是()
A．气体内能一定增加20 J
B．气体内能增加必定小于20 J
C．气体内能增加可能小于20 J
D．气体内能可能不变
2．采纳绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初态A变化至末态B.关于不同的绝热方式，下面说法正确的是()
A．对气体所做的功不同
B．对气体所做的功相同
C．对气体不需做功，因为没有能量的传递
D．以上三种说法都不对
知识点二热传递与内能的变化
3．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，假如不和外界交换能量，则()
A．从两者开始接触到热平稳的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B．在两者达到热平稳往常的任意一段时刻内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C．达到热平稳时，铜块的温度比铁块的低
D．热平稳时，两者的温度相等
4．在外界不做功的情形下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是()
A．一定是物体放出了50 J的热量
B．一定是物体吸取了50 J的热量
C．一定是物体分子动能增加了50 J
D．物体的分子平均动能可能不变
知识点三做功和热传递与内能变化的关系
5．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，(若不计气泡内空气分子势能的变化)则() A．气泡对外做功，内能不变，同时放热
B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热
C．气泡内能减少，同时放热
D．气泡内能不变，不吸热也不放热
知识点四判定物体内能变化的方法
6．如图1所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气．用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中() A．E甲不变，E乙减小
B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变
D．E甲增大，E乙减小
图1
7．关于一定质量的气体()
A．吸热时其内能能够不变
B．吸热时其内能一定不变
C．不吸热也不放热时其内能能够减小
D．不吸热也不放热时其内能一定不变
8．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是()
A．物体吸取热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减少
C．物体吸取热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
9．一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统()
A．机械能守恒B．总能量守恒
C．机械能和内能增加D．机械能减少，内能增加
10．“第一类永动机”不可能制成，是因为()
A．不符合机械能守恒定律
B．违抗了能量守恒定律
C．做功产生的热不符合热功当量
D．找不到合适的材料和合理的设计方案
知识点五热力学第一定律
11．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了
1.2×105 J，则下列各式中正确的是()
A.W＝8×104 J,ΔU＝1.2×105 J,Q＝4×104 J
B.W＝8×104 J,ΔU＝－1.2×105 J,Q＝－2×105 J
C.W＝－8×104 J,ΔU＝1.2×105 J,Q＝2×104 J
D.W＝－8×104 J,ΔU＝－1.2×105 J,Q＝－4×104 J
12．下列关于物体内能的说法正确的是()
A．物体吸取热量，内能一定增加
B．物体放出热量，内能一定减少
C．当做功和热传递同时存在时，物体的内能可能不变
D．物体对外做功，内能可能增加
知识点六能量守恒定律
13．如图1所示，A、B是两个完全相同的铁球，A放在绝热板上，B用绝热绳悬挂，现只让它们吸取热量，当它们升高相同的温度时，它们所吸取的热量分别为Q A、Q B，则() A．Q A＝Q B
B．Q A C．Q A>Q B D．无法确定Q A、Q B的大小 图1 知识点七热力学第一定律的应用技巧 14．一定质量的气体在保持压强恒等于1.0×105 Pa的状况下，体积从20 L膨胀到30 L，这一过程中气体从外界吸热4×103 J，则气体内能的变化为() A．增加了5×103 J B．减少了5×103 J C．增加了3×103 J D．减少了3×103 J 15．如图2所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时() A．体积必定变大 B．有可能通过体积减小的过程 C．外界必定对气体做正功 D．气体必定从外界吸热 图2 16．下列说法中正确的是() A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B．一切不违反能量守恒定律的物理过程差不多上可能实现的 C．由热力学第二定律能够判定物理过程能否自发进行 D．一切物理过程都不可能自发地进行 17．下列说法中正确的是() A．功能够完全转化为热量，而热量不能够完全转化为功 B．热机必须是具有两个热库，才能实现热功转化 C．热机的效率不可能大于1，但可能等于1 D．热机的效率必定小于1 18．关于制冷机制冷过程的说法中，正确的是() A．此过程违反了热力学第二定律 B．此过程没有违反热力学第二定律 C．此过程违反了能量守恒定律 D．此过程没有违反能量守恒定律 知识点八热传导的方向性 19．下列哪些过程具有方向性() A．热传导过程 B．机械能向内能的转化过程 C．气体的扩散过程 D．气体向真空中的膨胀 20．关于热传导的方向性，下列说法正确的是() A．热量能自发地由高温物体传给低温物体 B．热量能自发地由低温物体传给高温物体 C．在一定条件下，热量也能够从低温物体传给高温物体 D．热量不可能从低温物体传给高温物体 知识点九热力学第二定律的明白得 21．依照热力学第二定律，下列判定正确的是() A．热机中燃气的内能不可能全部变成机械能 B．电流的能不可能全部变成内能 C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能 D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 知识点十第二类永动机不可能制成 22．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是() A．第二类永动机违反能量守恒定律 B．假如物体从外界吸取了热量，则物体的内能一定增加 C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加 D．做功和热传递都能够改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的 23．下列说法正确的是() A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违抗了能量守恒定律 B．第二类永动机违抗了能量转化的方向性 C．自然界中的能量是守恒的，因此不用节约能源 D．自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源知识点十一热力学第二定律的应用技巧 24．如图1中汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气，现将活塞杆缓慢向右移动，如此气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是() 图1 A．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律 B．气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律 D．以上三种说法都不对 25．下列说法中正确的是() A．机械能和内能之间的转化是可逆的 B．气体向真空的自由膨胀是可逆的 C．假如一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明那个“宏观态”是比较有序的D．假如一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明那个“宏观态”是比较无序的26．任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可不能() A．增加B．不变C．减小D．无法判定 27．下列属于新型能源，又是可再生能源的是() A．太阳能B．石油C．天然气D．核能 知识点十二热力学第二定律的微观说明 28．关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是() A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动 B．热传递的自发过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程 C．热传递的自发过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程 D．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 29．下面关于熵的说法中错误的是() A．熵是系统内分子运动无序性的量度 B．在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的 C．热力学第二定律也叫做熵减小原理 D．熵值越大代表越无序 知识点十三能量耗散 30．下列关于能量耗散的说法，正确的是() A．能量耗散使能的总量减少，违抗了能量守恒定律 B．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用 C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的 D．能量耗散导致能量品质的降低 4．下列对能量耗散的明白得正确的有() A．能量耗散说明能量在不断减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但能够凭空消逝 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性 知识点十四能源与环境 31．以下说法正确的是() A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 B．汽油是一种清洁能源 C．水能是可再生能源 D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的 32．水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m3，而且一年四季流量稳固，瀑布落差50 m，若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率．(g取10 m/s2) 热力学定律—巩固学案 1．在给自行车轮胎打气时，会发觉胎内空气温度升高，这是因为() A．胎内气体压强不断增大，而容积不变 B．轮胎从外界吸热 C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度 D．打气时，外界不断地对胎内气体做功 2．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中() A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加 B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少 C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加 D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少 3．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是() A．不考虑分子间的相互作用力和分子势能 B．在绝热膨胀过程中，内能不变 C．温度升高时一定是从外界吸取了热量 D．体积不变，压强减小时，物体一定向外界放出了热量 4．如图1所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后() 图1 A．温度计示数变大，实验说明气体对外界做功，内能减少 B．温度计示数变大，实验说明外界对气体做功，内能增加 C．温度计示数变小，实验说明气体对外界做功，内能减少 D．温度计示数变小，实验说明外界对气体做功，内能增加 5．关于物体内能及其变化，下列说法中正确的是() A．物体的温度改变时，其内能必定改变 B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变 C．物体对外做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变 D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变 6．在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体，它们之间没有发生热传递，这是因为() A．两物体没有接触 B．两物体的温度相同 C．真空容器不能发生热对流 D．两物体具有相同的内能 7．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有() A．热水的内能比冷水的内能多 B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大 C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等 D．热量是热传递过程中内能转移的量度 8．在一个绝热汽缸里有一定质量的理想气体，若因气体膨胀，活塞把重物逐步举高，则在那个过程中，汽缸中的气体() A．温度升高B．温度降低 C．内能增加D．内能不变 9．关于热量、功和内能三者的说法正确的是() A．热量、功、内能三者的物理意义相同 B．热量、功都能够作为物体内能的量度 C．热量、功、内能的单位不相同 D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的 10．某系统的初状态具有内能1 J，在外界对它做0.5 J的功后，它放出0.2 J的热量，系统在那个过程中内能的增量是() A．0.7 J B．0.3 J C．0.66 J D．－0.34 J 11．某气体温度升高了(体积不变)，可能的缘故是() A．气体一定吸取了热量 B．气体可能放出了热量 C．外界对气体可能做了功 D．气体可能吸取了热量 12．如图3所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞能够无摩擦地滑动，当活塞平稳时() A．氢气的温度不变B．氢气的压强减小 C．氢气的体积增大D．氧气的温度升高 图3 图4 13．如图4，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平稳状态．在此过程中() A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变 C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变 14．一定质量的理想气体，从某一状态开始，通过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸取的热量，Q2表示气体放出的热量．则在整个过程中一定有() A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1－Q2＝W1－W2 C．W1＝W2D．Q1＝Q2 15．如图5所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的p—1 V图线，则在此过程中() A．气体的内能改变 B．气体的体积增大 C．气体向外界放热 D．气体对外界做功 图5 图6 16．如图6所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是() A．从状态d到c，气体不吸热也不放热 B．从状态c到b，气体放热 C．从状态a到d，气体对外做功 D．从状态b到a，气体吸热 17.在图7所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高．现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔE k；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得 图8 ①W1＝0 ②W2－W3＝ΔE k ③W2－W3＝Q＝ΔU④W3－Q＝ΔU 其中，正确的是() A.①②③ B.①②④ C.②③ D.①③ 18．关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是() A．我们能够利用高科技手段，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 B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的 C．在分子力作用范畴内，分子力总是随分子间距离的增大而减小 D．温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大 19．下列有关能量转化的说法中错误的是() A．不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化 B．只要对内燃机不断改进，就能够使内燃机的效率达到100% C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发的进行 D．外界对物体做功，物体的内能必定增加 20.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图2所示，电流计指针会发生偏转，这确实是温差发电现象．关于这一现象的正确说法是() 图2 A．这一实验不违抗热力学第二定律 B．在实验过程中，热水温度降低，冷水温度升高 C．在实验过程中，热水的内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能 D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能21．17世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图4所示，在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上、下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：假如在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q，由于这时球具有速度能够对外做功．然后又被磁铁吸引回到上端，到P处又漏下……关于那个设计，下列判定中正确的是() 图4 A．满足能量转化和守恒定律，因此可行 B．不满足热力学第二定律，因此不可行 C．不满足机械能守恒定律，因此不可行 D．不满足能量守恒定律，因此不可行 22．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是() A．热力学第一定律指出内能能够与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能能够全部转化为其他形式的能，只是会产生其他阻碍，故两条定律并不矛盾C．两条定律差不多上有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别 D．事实上，能量守恒定律差不多包含了热力学第一定律和热力学第二定律 23．下列说法中正确的是() A．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 B．一切自发过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行 C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定可不能增大 D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小 24．下列说法中正确的是() A．热量能自发地从高温物体传给低温物体 B．热量不能从低温物体传到高温物体 C．热传导是有方向的 D．能量耗散说明能量是不守恒的 25．下列说法正确的是() A．热力学第二定律只在一定前提条件下才能成立 B．热力学第二定律揭示了一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行C．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 D．热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性 26．下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是() A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律 B．一切自发过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 C．有的自发过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自发过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行 D．在任何自发过程中，一个孤立系统总熵可不能减少 27.当前世界上日益严峻的环境问题要紧源于() A．温室效应B．厄尔尼诺现象 C．人类对环境的污染和破坏D．火山喷发和地震 28．能源利用的过程实质上是() A．能量的消逝过程 B．能量的制造过程 C．能量的转化和转移过程 D．能量的转化、传递同时逐步消逝的过程 29．氢能是一种既高效又洁净的新能源，进展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐．我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进．氢能具有的优点包括() ①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行 A．①②B．①③C．③④D．②④ 30.CO2气体几乎不吸取太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还有强烈吸取地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖． (1)这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为() A．光热效应B．光电效应C．光气效应D．温室效应 (2)导致大气中CO2浓度增加的要紧缘故是() A．大量植物和生物物种灭绝 B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧 C．人口剧增，呼出的二氧化碳增多 D．自然因素破坏了地球环境生态平稳 31.空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105 J的功，同时空气的内能增加了 1.5×105 J，这一过程中空气向外界传递的热量是多少？ 32．一定量的气体从外界吸取了2.6×105 J的热量，内能增加了4.2×105 J，是气体对外界做了功，依旧外界对气体做了功？做了多少功？假如气体吸取的热量仍为2.6×105 J不变，然而内能只增加了1.6×105 J，这一过程做功情形如何样？ 33．一铁球从高H处由静止落到地面上，回弹速率是落地速率的一半，设撞击所转化的内能全部使铁球温度升高，则铁球的温度升高多少？(设铁的比热容为c，各物理量取国际制单位)