高中物理第十章热力学定律第五节热力学第二定律的微观解释第六节能源和可持续发展自我小测新人教版

第五节热力学第二定律的微观解释第六节能源和可持续发展

自我小测

1．关于有序和无序，下列说法正确的是( )

A．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”

C．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

2．下列关于能源的说法中正确的是( )

A．能源是无限的，因为能量是守恒的

B．能源是有限的，因为耗散的能量不能重新收集利用

C．使用常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源

D．核能的利用会造成严重污染，因此不提倡使用

3．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

B．熵值越小，意味着系统越“混乱”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

D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序

4．根据热力学定律，下列说法中正确的是( )

A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递

B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量

C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机

D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”

5．下列对能量耗散的理解中，正确的是( )

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，但可以凭空消失

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

6．下列关于晶体熔化的说法中正确的是( )

A．在晶体熔化的过程中，温度不变，分子热运动的平均速率不变，则无序程度不变B．晶体熔化时，分子的平衡位置在空间的较为规则排列，变为分子的平衡位置的较为无序排列，则无序度增大

C．在晶体熔化的过程中，熵将保持不变

D．在晶体熔化的过程中，熵将增加

7．下列对“覆水难收”的叙述中，正确的是( )

A．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较少，较为有序B．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较多，较为无序C．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较多，较为无序D．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较少，较为有序8．对气体向真空中扩散的规律，下列说法中正确的是( )

A．气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大

B．气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大

C．扩散到真空中的分子数在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D．气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

9．能源问题是当前热门话题，传统的能量——煤和石油，由于储量有限，有朝一日要被开采完毕，同时在使用过程中也会带来污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例。

如图表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为水坝；其下有通道，水经通道可带动发电机。涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道，如图甲；潮落至最低点时放水发电，如图乙；待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙。设海湾面积为5.0×107m2，高潮与低潮间高度差为3.0 m，则一天内流水的平均功率为________ MW。

参考答案

1.解析：因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故D项正确；而有序和无序是相对的，故A项错；一个“宏观态”可能对应一个或许多微观态，所以B项正确，C项错。

答案：BD

2.解析：尽管能量守恒，但耗散的能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，A错，B对；常规能源比新能源和核能对环境影响大，C对，D错。

答案：BC

3.解析：熵是分子运动无序程度的量度，熵越大，越无序。

答案：AD

4.解析：在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，A正确；空调机工作过程中，电流做功产生热，所以向室外放热多，从室内吸热少，B正确；C项中的说法违反热力学第二定律，C错；对能源的过度消耗会造成可以利用的能量减少，而总的能量是守恒的，D错。

答案：AB

5.解析：在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散。能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C项错误。

答案：BD

6.解析：在晶体熔化的过程中，分子的平衡位置由较有规则变为无规则，无序度增大，熵将增加，故B、D对。

答案：BD

7.解析：一切自然的过程总是从有序转化为无序，因此盆中的水是有序的，泼出的水是无序的。

答案：AC

8.解析：气体分子数越多，其宏观态对应的微观态数目越多，无序性越大，故回到原状态的可能性越小，故A、C、D对，B错。

答案：ACD

9.解析：潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能。每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为mg＝ρShg＝1.0×103×5.0×107×3×10 N＝1.5×1012 N，其重心高度变化为h＝1.5 m。

一天内海水两进两出，故水流功率为

P＝4mgh

t

＝

12

4 1.510 1.5

243600

???

?

W≈1.0×108 W＝100 MW。

答案：10