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一．能量守恒定律
1．如图所示为风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生感应电流，实现风能向电能的转化。若叶片长为，设定的额定风速为，空气的密度为，额定风速下发电机的输出功率为，则风能转化为电能的效率为　　
A．
B．
C．
D．
【解答】解：建立一个“风柱”模型如图所示，风柱的横截面积为叶片旋转扫出的面积
经过风柱长度，所形成的风柱体积
风柱的质量
根据动能定理，风力在这一段位移做的功
风柱的功率
风能转化为电能的效率
故正确，错误。
故选：。
2．崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源。事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了　　
A．能量守恒定律
B．电荷守恒定律
C．机械能守恒定律
D．质量守恒定律
【解答】解：很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断地向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源的“永动机”违背了能量守恒定律。
故选：。
3．下列有关说法正确的是　　
A．能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体
B．既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”
C．在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，说明能量正在消失
D．做功越多，物体的能量就越大
【解答】解：、根据能量守恒定律可知，能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一物体，故正确。
、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故错误。
、在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，能量不会消失，是在转化，故错误。
、功是能量转化的量度，功是过程，能量是状态，做功多，说明能量转化的多，故错误。
故选：。
4．下列关于能量守恒定律的认识正确的是　　
A．某种形式的能减少，一定不存在其他形式的能增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
【解答】解：、由能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，必然有其他形式的能增加；故错误；
、由能量守恒定律可知，某个物体能量减少，必然有其他物体能量增加；故正确；
、永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律；故正确；
、石子从空中下落时，停止在地面上，机械能减少，但没有消失；故错误；
故选：。
5．下述设想中，符合能量转化和守恒定律的是　　
A．利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永远地转动下去
B．制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行
C．做成一只船，利用流水的能量，逆水行驶，不用其他动力
D．利用核动力使地球离开太阳系
【解答】解：、利用永久磁铁和软铁的相互作用，制成一台机器，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律，故错误；
、制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能飞行，太阳能提供动力，符合能量守恒定律，故正确；
、做成一只船，利用流水的能量行驶，流水能提供船顺水行驶需要的能量，不用其他动力，不符合能量守恒，故错误；
、利用核动力，核能提供能量，驾驶地球离开太阳系，符合能量守恒定律，故正确；
故选：。
6．某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。
（1）求单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。
（2）求单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能。
（3）求此风力发电机发电的功率。
【解答】解：（1）每秒冲击风车车叶的气体体积为：
；
（2）这此气流的质量：
；
气流的动能：；
（3）每秒风的动能转化为的电能：
；
则功率；
答：（1）平均每秒钟有体积的气流冲击风车车叶形成圆面；
（2）这些气流动能为；
（3）这台风车发电功率为。
二．热力学第二定律
7．如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是　　
A．气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少
B．气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小
C．气体在向真空膨胀的过程中，系统的熵不可能增加
D．若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空
【解答】解：、气体在向右边的真空膨胀的过程中没有力的作用，所以气体不做功，即，绝热过程，，根据热力学第一定律△，可知△，所以气体内能不变，温度不变，分子的平均动能不变，故错误；
、根据熵增原理可知，气体在向真空膨胀的过程中，系统的熵是增加的，故错误；
、若无外界的干预，根据热力学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程具有方向性，因此，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空，故正确。
故选：。
8．下列说法正确的是　　
A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B．液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关
D．一块的冰逐渐熔化成的水的过程中分子势能会减小
【解答】解：、根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故正确；
、液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向异性，故错误；
、布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，是由于颗粒越大，分子碰撞的不平衡性越不明显，温度越高，布朗运动越明显，故错误；
、的冰逐渐熔化成的水的过程中吸收热量，冰的内能增大，而冰的温度不变，则分子的平均动能不变，所以分子势能会增加，故错误。
故选：。
9．下列说法中，能够发生且不违背热力学第二定律的是　　
A．一杯热茶自然放置，茶会自动变得更热
B．电冰箱正常工作时把箱内低温物体的热量传递到箱外高温物体
C．只要对蒸汽机不断革新，它就可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
D．利用降低海水温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺的问题
【解答】解：、热传递具有方向性，热量能自发的从高温物体传到低温物体，故一杯热茶自然放置，茶会自动变得凉，不会自动变得更热，因为违背热力学第二定律，故错误；
、电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，此过程中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，能发生，故正确；
、蒸汽机的能量损失不可避免，不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能，违背了热力学第二定律，不能发生，故错误；
、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并转化为功而不引起其他的变化，利用降低海水温度放出大量的热量来发电，降低海水温度的过程，消耗的能源更多，不能解决能源短缺的问题，故错误。
故选：。
10．关于热力学定律，下列说法正确的是　　
A．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
【解答】解：、热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，根据热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故正确；
、做功和热传递是改变物体内能的两种方法，由热力学第一定律知：为了增加物体的内能，可以对物体做功或向它传递热量，单独的对物体做功，内能不一定增加，故错误；
、根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不引起其他变化，故错误；
、根据热力学第二定律，不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体，但在外界的作用下，能使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱，故错误。
故选：。
11．关于永动机，下列说法中正确的是　　
A．随着科技的不断发展，永动机是可以制成的
B．第一类永动机违反了热力学第二定律
C．第二类永动机违反了热力学第二定律
D．永动机指的是在摩擦力趋于零的条件下一直运动的机器，它不需要对外做功
【解答】解：第一类永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能在转化为机械能的过程中要生热，所以要引起其它变化。这两类永动机都不可能制成，故错误，正确。
故选：。
12．下列关于热现象的说法，正确的是　　
A．一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小
C．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
【解答】解：、温度是分子的平均动能的标志，一定量的水变成的水蒸气，吸收热量而其分子的平均动能不变，内能增加，则分子之间的势能增加，故正确；
、当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故错误；
、热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他方面的变化”，故错误；
、温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故正确。
故选：。
13．下列关于分子的热运动和热力学定律的说法正确的是　　
A．生产半导体元件是在高温条件下通过分子扩散原理来完成的
B．从微观意义上讲，气体的压强大小只与气体分子热运动的平均动能有关
C．凡是与热运动有关的宏观自然过程都是熵减少的过程
D．一定质量的理想气体膨胀对外做功时，分子平均动能可能减少
【解答】解：、生产半导体元件时，需要在纯净半导体元件中掺入其他元素，在高温条件下通过分子扩散来完成，故正确；
、从微观意义上讲，气体的压强是大量的分子频繁地碰撞器壁产生的，即气体的压强大小与气体分子热运动的平均动能和单位体积内气体分子个数有关，故错误；
、根据热力学第二定律，可知凡是与热运动有关的宏观自发过程都是熵增加的过程，故错误；
、根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体膨胀对外做功，同时吸热，则分子平均动能可能减小，故正确。
故选：。一．能量守恒定律
1．如图所示为风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生感应电流，实现风能向电能的转化。若叶片长为，设定的额定风速为，空气的密度为，额定风速下发电机的输出功率为，则风能转化为电能的效率为　　
A．
B．
C．
D．
2．崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源。事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了　　
A．能量守恒定律
B．电荷守恒定律
C．机械能守恒定律
D．质量守恒定律
3．下列有关说法正确的是　　
A．能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体
B．既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机”
C．在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，说明能量正在消失
D．做功越多，物体的能量就越大
4．（多选）下列关于能量守恒定律的认识正确的是　　
A．某种形式的能减少，一定不存在其他形式的能增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
5．（多选）下述设想中，符合能量转化和守恒定律的是　　
A．利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永远地转动下去
B．制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行
C．做成一只船，利用流水的能量，逆水行驶，不用其他动力
D．利用核动力使地球离开太阳系
6．某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。
（1）求单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。
（2）求单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能。
（3）求此风力发电机发电的功率。
二．热力学第二定律
7．如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是　　
A．气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少
B．气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小
C．气体在向真空膨胀的过程中，系统的熵不可能增加
D．若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空
8．下列说法正确的是　　
A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B．液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关
D．一块的冰逐渐熔化成的水的过程中分子势能会减小
9．下列说法中，能够发生且不违背热力学第二定律的是　　
A．一杯热茶自然放置，茶会自动变得更热
B．电冰箱正常工作时把箱内低温物体的热量传递到箱外高温物体
C．只要对蒸汽机不断革新，它就可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
D．利用降低海水温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺的问题
10．关于热力学定律，下列说法正确的是　　
A．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
11．关于永动机，下列说法中正确的是　　
A．随着科技的不断发展，永动机是可以制成的
B．第一类永动机违反了热力学第二定律
C．第二类永动机违反了热力学第二定律
D．永动机指的是在摩擦力趋于零的条件下一直运动的机器，它不需要对外做功
12．（多选）下列关于热现象的说法，正确的是　　
A．一定量的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小
C．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
13．（多选）下列关于分子的热运动和热力学定律的说法正确的是　　
A．生产半导体元件是在高温条件下通过分子扩散原理来完成的
B．从微观意义上讲，气体的压强大小只与气体分子热运动的平均动能有关
C．凡是与热运动有关的宏观自然过程都是熵减少的过程
D．一定质量的理想气体膨胀对外做功时，分子平均动能可能减少

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