3.3热力学第二定律 课时检测（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
3.3热力学第二定律 课时检测（解析版）
1．下列有关现象的描述或判断正确的是（ ）
A．露珠通常呈现球状，是水的表面张力作用的结果
B．气体可以被压缩，但又不能无限地被压缩说明气体分子间存在相互作用的斥力
C．悬浮在液体中的微小颗粒的无规则运动就是分子热运动
D．在一个孤立的系统内，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
2．以下说法中不正确的是
A．晶体的都具有各向异性
B．同温度的氢气和氧气，分子的平均动能相同
C．空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，并不违背热力学第二定律
D．液体表面层分子距离大于液体内部，故表现为引力
3．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是我们在显微镜中看到的液体分子的运动
B．固体收缩体积减小，分子间引力减小，斥力增大
C．随着科学的发展，降温技术的提高，绝对零度是可以接近的，但无法达到
D．对一定质量的理想气体，分子热运动变剧烈时，压强必增大
4．如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（　　）
A．气体体积膨胀，内能增加
B．气体分子势能减少，内能增加
C．气体分子势能增加，压强可能不变
D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中
5．热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程，下列说法正确的是（　　）
A．只是部分宏观过程具有方向性
B．第二类永动机既违背能量守恒定律，又违背热力学第二定律
C．热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体
D．根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%
6．关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子的无规则运动
B．自行车打气越打越困难是因为车胎内气体分子间斥力增大
C．从单一热源吸收热量用来全部对外做功是不可能的
D．一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时，单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数减少
7．下列哪个过程具有方向性（　　）
①热传导过程　②机械能向内能的转化过程　③气体的扩散过程　④气体向真空中的膨胀
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
8．电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。如图所示为火电站电能产生与使用过程中各阶段的能量转化效率，已知标准煤完全燃烧时产生的热量约为。则（　　）
A．发电站的发电效率约为40%
B．提高输送电压可以提高发电站的发电效率
C．标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能约为
D．用户端消耗的电能，发电站需要烧的标准煤
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．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
C．两个分子在相互靠近的过程中，其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大
D．全息照相主要是利用了光的衍射现象
11．以下关于热学的说法正确的是（　　）
A．物体温度升高时，物体内所有分子的动能都增大
B．水表面层的分子间的作用表现为相互吸引
C．气体产生压强是由于分子间相互排斥
D．符合能量守恒定律的过程都能自发进行
12．下列说法中正确的是（　　）
A．因为液体表面有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力
B．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向同性
C．晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
13．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是固体分子的无规则运动
B．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中一定吸热
C．晶体的分子（或原子，离子）的排列是规则的
D．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
E.一切与热现象有关的实际宏观自然过程都是不可逆的
14．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
C．不可能使热量从低温物体传向高温物体
D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
15．吹好的肥皂泡，不久就会破裂。在肥皂泡破裂过程中下列说法中正确的是（　　）
A．气体对外界做功，温度降低
B．表面张力沿半径向外，对外做功
C．气体体积增大，压强也增大
D．肥皂泡系统的熵一定在增加
16．（1）如图是小型汽油机模型，汽油机在工作过程中能量是怎样转化的？
（2）内燃机工作时可以把内能全部转化为机械能吗？
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。
参考答案
1．A
【详解】
A．露珠通常呈现球状，是水的表面张力作用的结果，A正确；
B．气体可以被压缩，但又不能无限地被压缩说明分子之间有间距，当气体分子间距被压缩到最小，分子本身的大小就不可以压缩了 因此不能被无限压缩，B错误；
C．悬浮在液体中的微小颗粒的无规则运动间接反映并证明了分子热运动，C错误；
D．根据热力学第二定律一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行，D错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．单晶体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项A不正确；
B．分子平均动能只与温度有关，所以同温度的氢气和氧气，分子的平均动能相同，选项B正确，不符合题意；
C．空调机制冷时把热量从低温处带到高温处以消耗电能为代价，并不违背热力学第二定律，选项C正确，不符合题意；
D．液体表面层的分子较为稀薄，其分子间距较大，液体分子之间的引力大于斥力，选项D正确，不符合题意。
故选A。
3．C
【详解】
A．布朗运动是我们在显微镜中看到悬浮在液体中的固体小颗粒在做无规则运动，反映了液体分子无规则运动，选项A错误；
B．固体收缩体积减小，分子间距减小，则分子间引力和斥力均增大，选项B错误；
C．绝对零度是低温的极限，可以接近，但是不可能达到，选项C正确。
D．对一定质量的理想气体，分子热运动变剧烈时，则温度升高，根据可知，压强不一定增大，选项D错误。
故选C。
4．D
【详解】
AB．气体的膨胀过程没有热交换，可以判断Q＝0；由于容器Q内为真空，所以气体是自由膨胀，虽然体积变大，但是气体并不对外做功，即W＝0；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由以上可以判断该过程ΔU＝0，即气体的内能不变，选项A、B错误；
C．由于气体分子间的作用力表现为引力，所以气体体积变大时分子引力做负功，分子势能增加，由此进一步推断分子动能减小，温度降低；体积变大、温度降低，则气体压强变小，选项C错误；
Ｄ．根据热力学第二定律，宏观过程中的热现象都是不可逆的，选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A错误；
B．第二类永动机违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，故B错误；
C．根据热力学第二定律热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故C错误；
D．根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A. 布朗运动是观察悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，而不是固体小颗粒内部分子的无规则运动，故A错误；
B. 自行车打气越来越困难是因为充入气体越来越多，压强增大导致，由于气体分子间距离较大，气体分子仍然处于自由状态，分子间引力和斥力几乎为零，故并非分子间斥力引起，故B错误；
C. 根据热力学第二定律的第二种表述可知从单一热源吸收热量全部用来对外做功在引起其它变化时是可能的，故C错误；
D. 一定质量的理想气体压强不变，则分子撞击器壁的平均冲量不变，而体积增大时，温度一定升高，分子的平均速率加大，故单位时间撞击单位器壁面积的分子数一定减少，故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，根据热力学第二定律可知，它们都是不可逆的，具有方向性。故D正确，ABC错误。
故选D。
8．C
【详解】
A．发电站的发电效率约为，A错误；
B．提高输送电压并不能提高发电站的发电效率，B错误；
C．标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能约为
C正确；
D．由于
用户端消耗的电能，发电站需要烧约的标准煤，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
A．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，违背热力学第二定律，故A错误；
B．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B正确；
C．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C错误；
D．利用降低海水温度放出大量的热量来发电，需要消耗更多的其它能量，违背了热力学第二定律，故不能解决能源短缺问题，故D错误。
故选B。
10．A
【详解】
A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，A正确；
B．热力学第二定律可以表示为：不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化，B错误；
C．两个分子在相互靠近的过程中，其分子力的合力可能增加，也可能先减小后增加，要看初始距离大小，C错误；
D．全息照相利用光的干涉现象，D错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．温度是表征物体内所有分子平均动能的物理量，物体温度升高，说明物体内所有分子的平均动能增大了，并不是所有分子的动能都增大了，故A错误；
B．水面表层分子很容易脱离水而进入空气中，所以水面表层的分子相对于水面以下较为稀疏，分子间距较大，分子间表现出相互吸引力，故B正确；
C．气体产生压强是由于气体分子不停息的运动而对接触物表面产生了持续的作用力，而不是由于分子间相互排斥的原因，故C错误；
D．电冰箱能将热量从低温物体转移到高温物体，其工作过程符合能量守恒定律，但不能自发的进行，需要消耗电能才能进行，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．根据分子动理论可知，分子间同时存在着引力和斥力，虽然液体表面有收缩的趋势，但液体表面分子间仍存在引力和斥力，只不过引力大于斥力，分子力表现为引力，A错误；
B．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，B错误；
C．晶体熔化过程中虽然吸热，但是温度不变，温度是分子平均动能的标志，所以分子平均动能不变，C错误；
D．根据热力学第二定律的微观解释，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，D正确。
故选D。
13．BCE
【详解】
A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，并不是固体分子的无规则运动，故A错误；
B．理想气体在等温膨胀的过程中内能不变，同时对外做功，由热力学第一定律知，一定从外界吸收热量，故B正确；
C．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的，而非晶体的分子（或原子、离子）排列是无规则的，故C正确；
D．气体压强由温度、体积决定，即与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故D错误；
E．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故E正确；
故选BCE。
14．ABD
【详解】
A．改变内能的两种方式：做功和热传递，因此若增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，A正确；
B．根据热力学第二定律，在引起其他变化的情况下，可以从单一热源吸收热量，将其全部变为功，B正确；
C．在引起其他变化的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱，C错误；
D．根据热力学第二定律，凡是涉及热现象的宏观过程都具有方向性，因此功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，D正确。
故选ABD。
15．AD
【详解】
A．肥皂泡破裂过程中，时间极短，来不及与外界发生热交换即，其体积膨胀对外做功即，由热力学第一定律
可知：，气体内能减小，温度降低，A正确；
B．液体表面张力方向与液体表面的切线方向一致，表面张力不做功，B错误；
C．肥皂泡破裂过程中，体积增大温度降低，由气态方程
可知：压强减小，C错误；
D．由热力学第二定律可得：一切自发的热学现象都向熵增大的方向变化，D正确；
故选AD。
16．（1）汽油燃烧时化学能转化为内能，汽油释放出来的内能转化为飞轮的机械能。
（2）不能，因为内燃机工作时总有内能损失，不可能全部转化为机械能。
【详解】
（1）汽油燃烧时化学能转化为内能，汽油释放出来的内能转化为飞轮的机械能。
（2）不能，因为内燃机工作时总有内能损失，不可能全部转化为机械能。
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。