物理选择性必修 第三册第4节 熵——系统无序程度的量度复习练习题

3.4熵—系统无序程度的度量同步练习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．以下说法正确的是

A．煤、石油、天然气等燃烧时可放出氧气

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

2．产生酸雨的祸首是（　　）

A．二氧化碳 B．氟利昂 C．二氧化硫 D．一氧化碳

3．由太阳能转化的能源是（　　）

A．核能 B．风能 C．地热能 D．潮汐能

4．某城市人口密度大，汽车等交通工具向大气中排放大量碳氢化合物、氮的氧化物等有害物质，最有可能发生的是（　　）

A．酸雨 B．臭氧层空洞

C．光化学烟雾 D．温室效应

5．下列说法中不正确的是 （　　）

A．利用放大1000倍的高倍光学显微镜，可以观察到分子的无规则运动．

B．有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态

C．对于煤炭、石油等化石能源要节约使用，提高其利用率，并避免使用过程中对环境造成影响．

D．一定质量的理想气体气体温度升高，体积增大，压强不变，则气体分子在单位时间撞击容器壁单位面积的次数一定减少．

6．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

7．下列哪一项没有太阳能的参与（　　）

A．植物生长 B．帆船顺风航行

C．夏天利用晒在屋顶上的水洗澡 D．把自行车推上坡

8．关于能源，下列说法正确的是（ ）

A．一次能源是可再生能源 B．二次能源是可再生能源

C．煤、石油、天然气属于新能源 D．太阳能、核能属于新能源

9．以下是新能源的是（　　）

A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气

10．下列说法正确的是（　　）

A．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的

B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性

C．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能

D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律

11．关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）

A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造

B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源

C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性

D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了

12．下列关于热学中的相关说法正确的是（　　）

A．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性

B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减小

C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大

D．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，可想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝

13．在人类经济发展中环境保护日益重要，而利用太阳能发电投资少，见效快。如果用太阳能替代化石燃料可以减少温室气体的排放，减轻污染，有利于环境保护。以农村住宅屋顶发电为例，如屋顶放置垂直太阳光线的光电池板，面积为10米×5米，已知太阳光垂直照射到地球表面的光能平均为1400焦/米2•秒，如果太阳平均每天有6小时的垂直照射，现在的光电转化率大约为23％，那么这个屋顶在一天内发电大约有（　　）

A．10000度 B．1000度 C．100度 D．10度

14．对热现象的认识和应用，下列说法正确的是（　　）

A．热量不能从低温物体传到高温物体

B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点

C．改变物体内能的方法有做功和热传递

D．一切能源都取之不尽，用之不竭

15．下列说法正确的是（　　）

A．凡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．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

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

二、填空题（共4题）

16．说明下列能源利用方式中的能量转化过程：

（1）水力发电：_____________________________.

（2）电动水泵抽水：_____________________________.

（3）柴油机车牵引列车前进：_____________________________.

（4）火箭发射人造卫星：_____________________________.

17．常规能源是指______；新能源有______。

18．按基本形态分类，能源通常可分为一次能源和二次能源．太阳能属于________．按再生性分类，能源分为再生能源和非再生能源．天然气属于________．

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．取一个横截面积为的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能。在太阳光垂直照射2min后温度升高1℃，已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面，另外55%被大气吸收和反射而未到达地面，太阳与地球相距。请估算太阳辐射的功率。

21．大规模开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求。太阳能的光一热转换是目前技术最为成熟、成本最低廉、应用最广泛的形式。太阳能热水器的构造示意图如图甲所示，下方是象日光灯管似的集热管，外有透明玻璃管，内有黑色管子（管内蓄水），由导热性能良好的材料制成，在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是一块光亮的铝合金板子，做成凹凸一定的曲面。试分析下列有关太阳能的利用问题：

(1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应？水箱为何安装在顶部而非下部？

(2)图乙中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿什么方向流动，这是为什么？，C是附助加热器，其作用是什么？。请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由。

(3)试举例分析说明太阳能与电能、化学能、生物能的转换。

22．寒冷的冬季，室外的水很容易结冰。液态水分子的无序度比冰高。那么，结冰的过程违反熵增加原理吗？为什么？

23．整洁有序的书本，如果不注意整理，就会变得杂乱无序（图）。如何才能使它回到有序状态？

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．C

5．A

6．B

7．D

8．D

9．A

10．B

11．C

12．A

13．C

14．C

15．B

16．     机械能→电能     电能→机械能     化学能→内能→机械能     化学能→内能→机械能

17．     煤、石油、天然气等     核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等

18．     一次能源     非再生能源

19．③

20．

21．

(1)日光灯管似的集热管面积较大，便于吸收较多的太阳能；外有透明玻璃管，内有黑色管子使阳光能直射入玻璃管而不易被反射；在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，减少两管之间空气对流引起的热损失，减少热传导；

集热管的下方是一块光亮的铝合金板子，做成凹凸一定的曲面，使周围及穿过管隙的阳光尽量聚焦在水管内，水箱安装在顶部而非下部，便于水的对流。

(2)顺集热器中的水被太阳光晒热后密度变小，受浮力作用沿管向右上方运动；

附助加热器作用是在阴天用电加热的方式使水温升高；

在封闭的环形管道的左下方安上进水阀门，在贮水容器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得以补充。

(3)利用光电效应将太阳能转化成电能。光—电转换的基本装置是太阳能电池，目前国产硅光电池的最大开路电压已达到600mV。

利用硅光电池的光电流随受光面积变化的特征，制成了各种自动控制装置；

利用太阳辐射能直接分解水制氢，氢是二次能源，用途广、无污染、便贮存、便运输，这是一种很有吸引力的途径；

捕获太阳能的生物是绿色植物，利用植物的光合作用，将太阳能转化成生物能。（答案不唯一，合理即可）

22．不违反；

不违反熵增加原理；液体的水比冰的无序度大，但我们看孤立系统的熵，而不是看个别不孤立的物体。一盆水在寒冷的天气中并不是孤立系统，因为水和外界大气及地面有能量交换。熵增加原理指的是孤立遵守能量守恒的系统。本说法中，水与大气及地面为一个孤立系统，水结冰时放热，使周围大气以及地面内能增加，无序度增加，系统总熵值还是增加的，并没有违反熵增加原理。

23．

对杂乱无序的房间，我们可以通过人为的整理使它回到有序状态，让它自发地回到有序状态是不可能的，必须施加外界的影响。