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．光合作用的实质是（ A．吸收 CO 2 ，放出 O2 净化空气 B．吸收光能，放出内能 C．把 D．把 CO 2 转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中 H 2O 分解为氧，把 CO 2 合成为葡萄糖 2．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 3．随着人们对社会发展、全球环境问题认识的加深，可持续能源的开发和利用，已成为人类社会可持续 发展的重要前提之一。以下关于能源开发和利用的认识，正确的是（　　） A．地球上的能源是取之不尽，用之不竭的 B．节约能源是人类社会可持续发展的重要方面 C．提倡“低碳生活”就是提倡生活中不用或少用二氧化碳 D．能源的利用过程是可逆的 4．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 5．在能源的开发和利用中，属于“可再生能源”的是（　　） A．风能 B．天然气 6．下列说法正确的是 ( ) C．煤炭 D．石油 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 7．下列说法正确的是（　　） A．气体吸收热量时温度一定升高 B．外界对气体做功时气体的内能一定增加 C．因为能量是守恒的，所以能源是无限的资源 D．第一类永动机违背能量守恒定律，不可能制成 8．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 9．可持续发展的首要任务是（ ） A．环境保护 B．能源开发 C．发展经济 D．消除贫困 10．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 11．2018 年 3 月 2 日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高．影片中展示了我们中国作为现代化强 国的方方面面的发展与进步．如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是 A．甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态 B．乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能 C．丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线 D．丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力 12．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 13．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 14．2013 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 15．太阳表面温度高达 6000℃，内部不断进行核聚变反应，并且以辐射方式向宇宙空间发射出巨大的能量. 据估计，每三天太阳向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料能量的总和.太阳能通过四个渠道被人 类利用（转化和储存），这四个渠道是：①被植物、微生物吸收；②使大气和水升腾循环；③被海洋吸收； ④被直接利用.你认为水力发电属于利用太阳能的哪个渠道？（ ）. A．被直接利用 B．被植物、微生物吸收 C．被海洋吸收 D．使大气、水升腾循环 二、填空题（共 4 题） 16．能够提供可利用能量的物质资源叫______ 17．能源利用的三个时期是____时期、_____时期、_____时期。 18．石油、煤炭等能源物质，如果消耗完了，就没有了，是______能源，而______是可再生能源。 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．图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量 7 �103 J/  m 2 � s E0 为 。一台热水器的聚热面积为 2m ，若每天相当于太阳直射热水器 4h ，太阳能的 20% 可转化 2 为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能为多少？ 2 21．太阳与地球的距离为 1.5 �1011 m ，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面 3 的面积被水面所覆盖，太 24 阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量约为1.87 �10 J .设水面对太阳的平均反射率为 7%，而且将 6 吸收到的 35%能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温常压下蒸发 1kg 水需要 2.2 �10 J 的 能量），而后凝结成雨滴降落到地面. （1）估算整个地球表面的年平均降雨量（以 mm 表示，球面积为 4 R ）. 2 （2）太阳辐射到地球的能量中只有 50%到达地面，所以一年中太阳辐射到地球表面水面部分的总能量不 能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由. 22．人们采用“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射照度。它是指平均日地距离时，在地球大气层 上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标 准值为 1353W/m 2 。又知地球半径约为 6.4 �106 m 。试根据上述数据估算一下太阳每秒辐射到地球的总能量。 23．据《中国环境报》报道：从一份简单科技攻关课题研究结果显示，1999 年我国酸雨区已占国土面积的 40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达 15 亿多元。为了有效控制酸 雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。在英国进行的一项研究结 果表明：高烟囱可有效地降低地面 SO2 浓度。在 20 世纪的 60~70 年代的 10 年间，由发电厂排放的 SO2 增加 了 35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了 30%之多。 （1）请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明其理由并举出几种控制酸雨的有效途径。 （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为 新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？参考答案： 1．C 2．A 3．B 4．A 5．A 6．D 7．D 8．B 9．C 10．B 11．D 12．C 13．C 14．D 15．D 16．能源 17． 柴薪 煤炭 18． 不可再生的 石油 太阳能、风能、地热能、海洋能 19．③ 7 20． 4.032 �10 J 3 21．（1） 1.0 �10 mm 22． （2）大气层吸收；大气层散射、反射；云层遮挡 1.75 �1017 J 23．（1）不可取；一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃烧过程不产生 SO2；二是对 SO2 回收；三 是开辟“绿色能源”，主要是氢能源；（2）①煤，石油是不易再生的化工燃料，其资源是有限的；②燃烧后 产生的 SO2、NO2 等严重污染大气，进而形成酸雨；③燃烧后产生的 CO2 又会造成温室效应。与传统的燃 料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优点：① H2 可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；② H2 燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的 3 倍；③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环 境，还可循环使用。 缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之急。