3.4熵——系统无序程度的度量综合训练（Word版含解析）

3.4熵——系统无序程度的度量
一、选择题（共14题）
1．下列说法正确的是 ( )
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．热量只能从高温物体向低温物体传递
C．气体自由膨胀的过程是可逆的
D．目前，人类消耗的能量主要来自常规能源
2．关于能源的开发和利用下列说法正确的是（　　）
A．能源是无限的，地下煤、石油、天然气是足够人们开采的
B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭就是杞人忧天
C．能源的开发和利用不必考虑对环境的影响
D．通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径
3．下述做法能改善空气质量的是（　　）
A．以煤等燃料作为主要生活燃料
B．利用太阳能、风能和氢能等干净能源替代化石能源
C．鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D．限制使用电动车
4．抽水蓄能电站是利用用电低谷期的多余清洁能源进行抽水，在用电高峰期的时候代替部分火力发电。浙江是抽水蓄能电站已建和在建较多的省份，其中丽水缙云的抽水蓄能电站预计2026年全部投产发电，该电站设计年抽水电量24亿千瓦时，设计年发电量为18亿千瓦时，大大减少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放，具有显著的环境效益和经济效益，被称为“超级绿色蓄电池”。根据发改委提供的数据为火电厂平均每千瓦时供电耗煤约为320g标准煤，而每吨标准煤产生的二氧化碳为2620kg，则该蓄电站建成后每年可减少二氧化碳的排放量约为（　　）
A．15万吨 B．150万吨 C．20万吨 D．200万吨
5．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
6．下列对物理事实或现象的描述正确的是（　　）
A．自然界中的能量是守恒的，但由于能量耗散现象的存在，能源危机不可避免
B．闭合回路中某两点电势差不为零，则电路中一定有电流
C．电场中某点电势越高，点电荷在该点的电势能一定越大
D．奥斯特发现了电磁感应现象，而电磁感应现象的应用又使人类生活跨入到电气化时代
7．下列说法正确的是(　　)
A．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力
B．物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和
C．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
D．热机不可能把从单一热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化
8．以下是新能源的是（　　）
A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气
9．下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不可能制造成功的原因是能量不能凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从一种形式转化为另一种形式
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．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
D．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
10．下列说法不正确的是
A．中国第一位进入太空的宇航员是杨利伟
B．中国的卫星导航系统叫北斗导航系统
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换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．
11．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
12．下列说法正确的是（　　）
A．当分子间相互作用力为零时分子势能最大
B．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子的热运动
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．热量既能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体
E．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
13．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”
E．虽然能源不断消耗，但总能量保持不变，只不过能用的能量不断减少
14．下列说法正确的是（ ）
A．能量耗散，说明能量在不断减少
B．因为液体表面分子分布比内部稀，所以表面有收缩趋势
C．某些液晶中掺入少量多色性染料后，对不同颜色的光吸收强度与所加电场的场强有关
D．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
二、综合题
15．太阳向外辐射能量的功率为，而到达地球表面的仅占220亿分之一，则每年辐射到地球表面的太阳能（一年按365天计算）为_____J；若每千克标准煤燃烧时产生的热量为，如果把辐射到地面上的太阳能的1%利用起来，每年能节约_____t标准煤.
16．如图所示是两幅宣传节约能源的图片，请问：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源？
17．有人说：“既然能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，那么，我们为什么还要节约能源？”请你用能量转化和转移的方向性来论述节约能源的必要性。
18．核电站一旦工作，就不能随意停下来，而电网白天用电量多，深夜用电量少，为了使核电站稳定工作，建设了抽水蓄能电站。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示，白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
A．根据热力学第一定律，△E=W+Q，物体的内能的变化与外界做功和物体的吸收热量有关，物体吸收热量，同时物体对外做功，物体的内能可能减小，温度可能降低．故A错误；
B．热量也能由低温物体传递到高温物体，但此过程会引起其他的变化．故B错误；
C．气体自由膨胀的过程是不可逆的，选项C错误；
D．目前，人类消耗的能量主要来自常规能源，例如煤、石油等，选项D正确；
故选D.
2．D
【详解】
能源是有限的，如果无节 制地开采，能源终有一日会枯竭的；在能源开发过程中必须考虑对环境的影响；通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径。
故选D.
3．B
【详解】
A．以煤作为主要生活燃料会产生大量污染物，如：CO、CO2、SO2等有害气体，污染大气，温室效应、导致酸雨等环境问题，故A错误；
B．利用太阳能、风能等替代化石能源可以减少有害气体的排放，解决能源问题的最佳方法是开发新能源（如风能、地热能、氢能、水能、核能、生物质能等），故B正确；
C．汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物，会严重污染大气，故C错误；
D．使用电动车不会产生污染，故限制使用电动车不能改善空气质量，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
年发电量为18亿千瓦时需耗煤
则每年可减少二氧化碳的排放量为
故选B。
5．D
【详解】
从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，像风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；可以从自然界直接获取的能源叫一次能源。
A．可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，一次能源并不一定都是可再生能源，比如煤是一次能源，但属于不可再生能源，A错误；
B．并不是所有的二次能源都是可再生能源，B错误；
CD．煤、石油、天然气属于传统化石能源，而像太阳能、风能、核能、地热能、氢能等属于新能源，C错误，D正确；
故选D。
6．A
【详解】
A．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，因为自然界中的能量是守恒的，所以能源危机不可避免，故A正确；
B．闭合回路中某两点电势差不为零，则电路中不一定有电流，例如闭合的线框，在匀强磁场中做切割磁感线运动，相框两点间有电势差，但是无电流，故B错误；
C．电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能大，电场中电势高的地方，负电荷在该点具有的电势能小，故C错误；
D．法拉第发现了电磁感应现象，使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．当两个分子间距离小于平衡距离时，分子间的作用力的合力表现为斥力，故A错误；
B．物体内能是物体内所有分子的动能和分子势能总和，故B错误；
C．核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等不属于常规能源，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热机不可能将从单独一个热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化，故D正确；
故选D．
8．A
【详解】
新能源是指在新技术的基础上系统开发利用的能源，如太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能、核能、氢能等；煤、石油、天然气属于不可再生资源，不属于新能源；
故选A。
9．B
【详解】
A．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；
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貝有方向性，选项B正确；
C．能量虽然守恒，但有些能量耗散以后就将不能再利用，故要节约能源，C错误；
D．静摩擦力做功，没有机械能转化为内能，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】
A．杨利伟是我国第一位进入太空的宇航员，他曾经乘坐“神州”五号飞船在太空飞行了近一昼夜，故A正确；
B．北斗卫星导航系统是继两弹一星，载人航天后中国最为重要的一项具有战略意义的创新，故B正确；
C．能量虽然守恒，但使用之后并不是都可以循环利用，故要节约能源，故C错误；
D．根据热力学第二定律知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，故D正确。
本题选不正确的故选C．
11．C
【详解】
由
这个屋顶在一天内发电大约有
故C正确。
故选C。
12．CDE
【详解】
A.当分子间相互作用力为零时分子势能最小．故A错误；
B.悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子的热运动．故B错误；
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的．故C正确；
D.热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，热量从低温物体传递给高温物体，必须借助外界的帮助，故D正确；
E.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行．故E正确．
13．ABE
【详解】
热力学第二定律有两种表述：第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即自发热传递具有方向性，选项A中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果，选项A正确；第二是不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，即第二类永动机不存在，选项B正确，选项C错误；由能量守恒定律知，能量总是守恒的，只是存在的形式不同，选项D错误，E正确．
故选ABE．
14．BC
【详解】
能量耗散是指能量的可利用率越来越低，但仍然遵守能量守恒定律，故A错误；与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，B正确；彩色液晶显示屏是应用液晶在不同电场中对不同颜色的光吸收强度不同制成的，C正确；物体的内能与物质的量、温度、体积、以及物态有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故D错误．
15．
【详解】
太阳向外辐射能量的功率为，而到达地球表面的仅占220亿分之一，则每年辐射到地球表面的太阳能：
若每千克标准煤燃烧时产生的热量为，如果把辐射到地面上的太阳能的1%利用起来，每年能节约煤的质量
16．能量是守恒的，但能量耗散却导致能量品质的降低，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的能量
17．见解析
【详解】
能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，但自然界中有的能量便于利用，有的能量不便于利用。流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦与挤压，使磨盘、粮食的温度升高，水流的一部分机械能转化为内能。这些内能耗散到周围的环境中。我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散，所以我们还要节约能源。
18．见解析
【详解】
白天机械能（或重力势能）转化为电能，深夜电能转化为机械能（或重力势能），抽水过程部分电能转化为内能，放水过程有部分机械能转化为内能即可，其余的文字不作严格要求。
答案第1页，共2页