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1、课时跟踪检测（十五）课时跟踪检测（十五） 热力学第二定律的微观解释热力学第二定律的微观解释 能源和可 持续发展 能源和可 持续发展 1多选多选关于有序和无序宏观态和微观态，下列说法正确的是关于有序和无序宏观态和微观态，下列说法正确的是( ) A有序和无序是绝对的有序和无序是绝对的 B一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态”一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态” C一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态”一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态” D无序意味着各处一样、平均、没有差别无序意味着各处一样、平均、没有差别 解析：选解析：选 BD 因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故 因为无序是各
2、处都一样、平均、没有差别，故 D 项正确；而有序和无序 是相对的， 故 项正确；而有序和无序 是相对的， 故 A 项错误 ； 而一个 “宏观态” 可能对应一个或多个 “微观态” ， 所以项错误 ； 而一个 “宏观态” 可能对应一个或多个 “微观态” ， 所以 B 项正确，项正确， C 项错误。项错误。 2PM2.5 主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及 高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是 主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及 高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是( ) A自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久
3、使用自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用 B人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C能量被使用后就消灭了，所以要节约能源能量被使用后就消灭了，所以要节约能源 D能量耗散说明自然界的能量在不断减少能量耗散说明自然界的能量在不断减少 解析：选解析：选 B 煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到 补充，是不可再生能源，选项 煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到 补充，是不可再生能源，选项 A 错误；太阳能和风能，包括水能等都是可再生能源且为清 洁能源，应该尽量开发与利用，选项 错误；太阳能和风能，包括水能
4、等都是可再生能源且为清 洁能源，应该尽量开发与利用，选项 B 正确；能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能 再被利用，所以要节约能源，但能量是不会减少的，也不会被消灭掉，只是形式发生转变， 选项 正确；能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能 再被利用，所以要节约能源，但能量是不会减少的，也不会被消灭掉，只是形式发生转变， 选项 C、D 错误。错误。 3若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气 体，下列说法正确的是 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气 体，下列说法正确的是( ) A气体分子间的作用力增大气体分子间的作用力增大
5、B气体分子的平均速率增大气体分子的平均速率增大 C气体分子的平均动能减小气体分子的平均动能减小 D气体组成的系统的熵增加气体组成的系统的熵增加 解析：选解析：选 D 气体分子之间的距离很远，分子间的作用力可以认为为零， 气体分子之间的距离很远，分子间的作用力可以认为为零，A 项错误； 由于温度是分子热运动的平均动能的标志，温度不变，气体分子热运动的平均动能就不变， 气体分子热运动的平均速率就不变， 项错误； 由于温度是分子热运动的平均动能的标志，温度不变，气体分子热运动的平均动能就不变， 气体分子热运动的平均速率就不变，B、C 项错误；自发的自然过程中，熵值是增加的，项错误；自发的自然过程中，
6、熵值是增加的，D 项正确。项正确。 4多选多选热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转 化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确 的是 热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转 化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确 的是( ) A能量耗散说明能量不守恒能量耗散说明能量不守恒 B能量耗散不符合热力学第二定律能量耗散不符合热力学第二定律 C能量耗散过程中能量仍守恒能量耗散过程中能量仍守恒 D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的方向性能量耗散是从能量
7、转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性 解析：选解析：选 CD 能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中 的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故 能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中 的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故 C、D 对。对。 5多选多选下列关于熵的说法中正确的是下列关于熵的说法中正确的是( ) A熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散” ，无序程度越高熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散” ，无序程度越高 B熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散” ，无序程度越高熵值越小，意味着系统越“混乱”
8、和“分散” ，无序程度越高 C熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序 D熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序 解析：选解析：选 AD 根据熵的意义可知，熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散” ，无 序程度越高。熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序，选项 根据熵的意义可知，熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散” ，无 序程度越高。熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中” ，也就是越有序，选项 A、D 正 确。 正 确。 6.
9、质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液体与气态质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液体与气态 (可看成理想气体可看成理想气体)变化过程中温度变化过程中温度(T)随加热时间随加热时间(t)变化关系如图所示。 单位时间所吸收的热量可看成不变。 变化关系如图所示。 单位时间所吸收的热量可看成不变。 (1)以下说法正确的是以下说法正确的是_。 A在区间，物质的内能不变在区间，物质的内能不变 B在区间，分子间的势能不变在区间，分子间的势能不变 C从区间到区间，物质的熵增加从区间到区间，物质的熵增加 D在区间，物质分子热运动的平均动能随着时间的增加而增大在区间，物质分子热运动的平均动能随着时间
10、的增加而增大 (2)在区间， 若将压强不变的条件改为体积不变， 则温度升高在区间， 若将压强不变的条件改为体积不变， 则温度升高_(选填 “变快” “变 慢”或“快慢不变” 选填 “变快” “变 慢”或“快慢不变”)，请说明理由。，请说明理由。 解析：解析：(1)区间是汽化过程，要吸收热量，内能增加，区间是汽化过程，要吸收热量，内能增加，A 错误；区间看成理想气体， 无分子势能， 错误；区间看成理想气体， 无分子势能，B 正确 ； 从区间到区间是不可逆过程，分子无序性增加，熵增加，正确 ； 从区间到区间是不可逆过程，分子无序性增加，熵增加，C 正确 ； 在区间，随时间增加，物质温度升高，分子热
11、运动的平均动能增大， 正确 ； 在区间，随时间增加，物质温度升高，分子热运动的平均动能增大，D 正确。正确。 (2)根据热力学第一定律根据热力学第一定律 UQQW，理想气体的状态方程，理想气体的状态方程C 可知，在吸收相同的可知，在吸收相同的 pV T 热量 Q 时，压强不变的条件下，热量 Q 时，压强不变的条件下，V 增加，增加，W0，U1QQ|W|； 体积不变的条件下，体积不变的条件下，W0，U2Q；Q； 所以所以 U1U2，体积不变的条件下温度升高变快。，体积不变的条件下温度升高变快。 答案：答案：(1)BCD (2)变快 理由见解析变快 理由见解析 7瀑布从瀑布从 20 m 高处以高处
12、以 103 m3/s 的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以 2 m/s 的速 度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是 的速 度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是 80%，那么发电 机发出的电功率有多大？ ，那么发电 机发出的电功率有多大？(瀑布在山顶的速度可忽略不计，瀑布在山顶的速度可忽略不计，g 取取 10 m/s2) 解析：设解析：设 t 时间内流下的水的质量为时间内流下的水的质量为 m，以，以 m 为研究对象，竖直下落后减少的机械能 为 为研究对象，竖直下落后减少的机械能 为 mgh mv2 1 2 转化为电能的功率为转化为电能的功率为 P E t ( (mgh 1 2mv 2) ) 0.8 t 0.8 m t( (gh v 2 2) ) 1031030.8 W ( (10 201 2 22) ) 1.58108 W1.58105 kW。 答案：答案：1.58105 kW