2020-2021学年第4节 熵——系统无序程度的量度课后作业题

3.4熵—系统无序程度的度量基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．2013年，我国出现了大范围的雾霾天气，如何减少环境污染，已成为当务之急．下列发电方式会加剧大气污染的是(　　)

A．太阳能光伏发电 B．风力发电

C．水力发电 D．火力发电

2．下列能源中属于常规能源的是（　　）

A．石油 B．地热能 C．太阳能 D．核能

3．能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下列用电方式中不属于科学、合理地节约用电的是（　　）

A．家电尽量要长时间待机 B．用节能灯替换白炽灯

C．楼道、走廊照明灯采用声、光控制 D．定期清除冰箱内的冰、霜

4．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散失的能量重新收集、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

B．能量耗散不符合热力学第二定律

C．能量耗散过程中能量不守恒

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方向性

5．在合理节约能源的同时，还要大力开发新能源，下列能源中不属于新能源的是（　　）

A．天然气 B．核能 C．太阳能 D．地热能

6．以下是新能源的是（　　）

A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气

7．下列说法不正确的是（　　）

A．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源，可减少环境污染

B．用纯电动汽车代替燃油汽车，可改善空气质量

C．能量是守恒的，我们不需要节约能源

D．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的

8．下列说法中正确的是

A．分子间的距离增大时，引力和斥力都增大

B．分子间的距离增大时，分子势能一定增大

C．由于能量的耗散，虽然能量总量不会减少，但仍需节约能源

D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

9．下列说法正确的是（  ）

A．一个长方体铜板三个对面间电阻不同，说明铜具有导电性能各向异性

B．半导体元件的制作可通过高温扩散的方法在单晶硅中掺入其它元素

C．当液晶处于电场中时，光学性质不会发生变化

D．生物质能是新能源，沼气作为燃料不会加剧温室效应

10．以下说法中正确的是（　　）

A．从甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多

B．热机的效率从理论上讲可达100%

C．因为能量守恒，所以不会发生能源危机

D．以上说法均不正确

11．下列说法中正确的是（　　）

A．只要是能量守恒的过程就一定会发生

B．摩擦生热的过程是不可逆的过程

C．机械能不能全部转化为内能

D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机

12．下面关于熵的说法错误的是（　　）

A．熵是物体内分子运动无序程度的量度

B．在孤立系统中，一个自发的过程熵总是向减少的方向进行

C．热力学第二定律的微观实质是熵是增加的

D．熵值越大，代表系统分子运动越无序

13．关于能源的开发和节约，你认为下列哪些观点是错误的（　　）

A．常规能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为

B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现

C．能源的开发和利用，必须要同时考虑其对环境的影响

D．通过核聚变利用核能是目前开发新能源的一种新途径

14．由太阳能转化的能源是（　　）

A．核能 B．风能 C．地热能 D．潮汐能

15．光合作用的实质是（    ）.

A．吸收，放出净化空气

B．吸收光能，放出内能

C．把转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中

D．把分解为氧，把合成为葡萄糖

二、填空题（共4题）

16．月球和太阳对地球的引力形成了一种能源，叫做____________能．该能源属于____________（选填“可再生”或“不可再生”）能源．

17．能够提供可利用能量的物质资源叫______

18．某瓶0℃的冰溶化为0℃的水的过程中，分子的总动能______（填“增大”，“减少”或“不变”），分子的总势能______（填“增大”，“减少”或“不变”）。再往这瓶水中滴入红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这个过程是沿着分子热运动的无序性______（填“增大”，“减少”或“不变”）的方向进行的。

19．现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是______________（填选项前的编号）

①化石能源为清洁能源
 

②纳米材料的粒度在1-100μm之间

③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间

④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性

三、综合题（共4题）

20．有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．

21．有人说，目前已出现了“能源危机”，你的看法怎样？

22．日常生活中有许多现象都是无序程度增大的过程，请列举几种。

23．21世纪，科学家将在地球赤道上空高的静止轨道上建造太阳能发电站.站上装有巨型光能收集器，由太阳能电池把光能转换成电能，再经微波发生器转换成微波能，借助相控阵发射天线把微波能定向发回地面接收站，最后变为电能，供人类享用.你认为空间太阳能发电站与地面同类电站比较，具有哪些优势？

参考答案

1．D

2．A

3．A

4．D

5．A

6．A

7．C

8．C

9．B

10．D

11．B

12．B

13．B

14．B

15．C

16．潮汐    可再生   

17．能源

18．不变    增大    增大   

19．③

20．建风能发电站比较合理

21．

现在，能源危机已不仅仅是人们聊天的谈资，而是各个国家所面临的现实问题。寻找替代能源和新能源是每个国家的当务之急，我国有着丰富的地热资源，加强地热资源的利用是解决我们能源危机的一个有效途径。

能源日趋紧张和保护环境的呼声越来越高的情况下，寻找污染小甚至无污染的新能源或替代能源是每个国家都在探讨的问题。有关专家指出，地热能作为一种能自然补给的可再生的绿色新能源前景十分乐观。
　 地热能作为新能源中唯一的地下矿藏，目前已有110个国家在开发利用，并以12.8%的速度在递增。我国地热资源的开发利用已有上千年的历史，但是较大规模的开发利用则是近30年的事。目前，中国已发现地热点2000多处，经地质勘查工作证实的有800多处，其中以中低温地热资源为主。多年来的地质工作结果证明，中国中低温地热资源开发利用的前景十分乐观。主要包括以下几个方面：一是地热采暖。我国地热采暖的地区越来越多，尤其在北方，如北京、天津、大港、任丘、大庆、西安等地都取得了很好的效果，既节约了常规能源，又减少了环境污染。二是农业利用。我国中西部大部分地区属农业区，无论是山区还是平原地区，地热资源都十分丰富，为地热在农、牧、副、渔等方面的广泛利用提供了优越的资源条件。三是工业利用。我国中西部地区地热水中含有许多贵重的稀有元素、放射性元素、稀有气体和化合物，如溴、碘、硼、锂、铷、铯、锶、镭、氦、重水和钾盐等，是国防工业、原子能工业、化工工业不可缺少的原料。四是地热医疗与旅游。由于地热水具有较高的温度、特殊的化学成分、气体成分等，并在一些地热区形成了矿泥，对人体具有明显的医疗、保健作用，可用于医疗、保健行业。五是矿泉饮料业。我国中西部地区的许多热矿水中，含有锂、锶、溴、碘、锌、硒等微量元素和碳酸气等，已分别达到我国饮用天然矿泉水的国家标准，有的不只单项达标，而是多项达标。

地热资源赋存在于一定的地质构造部位，有明显的矿产资源属性，因此对地热资源的开发利用要坚持科学原则。但是受利益的驱使，时常有一些企业和单位违法开采地热资源。如何合理地利用地热资源已成为一件十分紧迫的事情。有关专家指出，可以通过下几项措施来加强地热资源的开发和利用：一是加强早期的地质论证工作，提高钻井的成功率。近年来，各地地质队采用先进的技术方法进行综合勘查、综合解释，切实开展前期地质论证工作，在进行充分论证的基础上确定探采结合的地热井井位，取得了很好的效果。其中，在石油部门打过油气探井的地方打地热井，成功率较高。二是发展地热资源的直接利用和梯级利用。我国中西部大部分地区的地热资源十分丰富，分布广泛，且多为中低温，因此，在我国中西部地热资源的开发利用方面，应该以发展中低温地热资源的非发电利用，即直接利用为主。三是合理开采，有效保护，实现地热资源的可持续开发。

22．

熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵值越大，表明系统内分子运动越无序，任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的，如热传导过程总是沿着无序程度增加的方向进行的；一副扑克牌，随着洗牌次数增加，无序程度就会增加；队列解散后的学生，时间越久学生的位置越无序；气体分子向真空中扩散，时间越久，气体分子越无序。

23．可从接受的太阳能辐射的角度考虑，外太空无此损失；也可从太空中不占用地面空间考虑；此外，太空能输送电能范围很广，运费也低，这些都是地面站不可比拟的