3.3热力学第二定律 同步作业（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 同步作业（解析版）
1．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的
B．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
C．因为第二类永动机不违背能量守恒定律，所以它将会被制造出来
D．热量能够白发地从高温物体传递到低温物体，不能从低温物体传递到高温物体
2．下列关于热力学第二定律说法错误的是（ ）
A．热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体
B．不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少
D．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行
3．下列说法正确的是：
A．单晶体和多晶体都有各项异性的物理性质
B．夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶
C．能量耗散说明能量在不断减小
D．绝对湿度一定的情况下，温度越高相对湿度越大
4．下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（　　）
A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律
B．能量耗散过程中能量不守恒
C．夏天打开电冰箱的门，可以起到室内降温作用
D．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方向性
5．下列说法中正确的（ ）
A．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
B．一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大
C．当分子间距r>r0时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力
D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的绝对湿度较大
6．关于能量耗散，下列说法中正确的是（　　）
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
7．下列哪些现象不能说明热力学第二定律是正确的（ ）
A．热量总是自发地从高温物体流向低温物体
B．电冰箱致冷是因为电冰箱能自发地将内部热量传递给外界
C．放在一起的几种气体总是趋于彼此混合，而不是彼此分离
D．汽车由于克服摩擦做功而停下来，却不可能将损失的内能收集起来，利用它再让汽车开动起来
8．下列说法正确的是（　　）
A．晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征
B．液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，这属于毛细现象
9．下列说法中正确的是（　　）
A．电动机是把电能全部转化为机械能的装置
B．热机是将内能全部转化为机械能的装置
C．随着技术不断发展，可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
D．虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用
10．下列关于热力学第二定律的说法中正确的是（ ）
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功而转化成机械能
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
11．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
B．第二类永动机是不可能制成的是因为违背了能量转化与守恒
C．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
12．下列说法正确的是（　　）
A．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减小的方向进行
B．质量相等的80 ℃的液态萘和80 ℃的固态萘相比，具有相同的分子势能
C．液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关
13．下列说法正确的是（　　）
A．能量耗散过程中能量是守恒的
B．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
C．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
D．能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性
14．以下说法正确的是（　　）
A．晶体熔化时，分子的平均动能不变，分子势能不变
B．多晶体没有规则的几何形状，表现为各向同性
C．热机在工作时，如果没有漏气、没有摩擦等各种损失，效率可以达到100%
D．当固体和液体的附着层液体分子比较稀疏时，液体分子力为引力，表现为不浸润现象
15．以下哪个现象不违背热力学第二定律（　　）
A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉
B．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%
C．桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉上面的水变清，泥、水自动分高
D．热量自发地从低温物体传到高温物体
16．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？
17．热传递的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？
参考答案
1．B
【详解】
A．热力学第三定律告诉我们绝对零度不可达到。故A错误；
B．热力学第一定律的第二种表述为第一类永动机不可能制成。故B正确；
C．因为第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，所以它不会被制造出来。故C错误；
D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，不能自发地从低温物体传递到高温物体。故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A. 热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体而不产生其他影响，故A说法正确；
B. 不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响，如果产生其他的影响的情况下，是可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功，故B说法正确；
C.在任何的自然过程，一个孤立的系统的总熵一定增加，即熵增加原理，故C说法正确；
D. 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D说法错误。本题要求选说法错误的，本题选D.
3．B
【详解】
试题分析： 单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体是各向同性的，故A错误；夏天荷叶上小水珠呈球状，说明水不浸润荷叶，选项B正确；根据能量守恒定律可知，能量虽然耗散，但是总能量仍然是守恒的，只是从一种形式转化为其他形式，选项C错误；在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，饱和湿度增加，故相对湿度一定减小，故D错误；故选B．
考点：晶体与非晶体；浸润与不浸润；能量守恒；相对湿度
4．D
【详解】
A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律，选项A错误；
B．能量耗散过程中能量也是守恒的，选项B错误；
C．电冰箱制冷机工作后，冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低，吸收空气中的热量，而与此同时，冰箱外部的冷凝器温度升高，将热量传给空气，室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出，所以室温不会下降，选项C错误；
D．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方向性，选项D正确。
故选D。
5．B
【解析】
A、第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故A错误；
B、一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，故B正确；
C、当分子间距r>r0时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分子力表现为引力，故C错误；
D、相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故D错误；
故选B．
【点睛】定质量的理想气体的内能只与温度有关．第二类永动机失败的原因是违背了热力学第二定律；根据分子斥力和引力都随分子间距增大而减小，斥力减小更快，来分析分子力的性质；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿．
6．C
【详解】
能量耗散是指能量在转化过程中扩散到周围环境中无法再收集起来的，满足能量守恒定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了．能量耗散反应了涉及热运动的宏观过程都具有方向性．C对．
7．B
【详解】
A．热量能自发的由高温物体传到低温物体，不能自发的由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，能够说明热力学第二定律是正确的；
B．电冰箱致冷是因为电冰箱能通过电流做功，使内部热量通过特殊的方法传递给外界，它只是通过了一种制冷的方法，而不能说明热力学第二定律是正确的；
C．放在一起的几种气体总是趋于彼此混合，而不是彼此分离，说明一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所有的和热现象有关的过程都是由方向性的，能够说明热力学第二定律是正确的；
D．汽车由于克服摩擦做功而停下来，却不可能将损失的内能全部收集起来，说明不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．能够说明热力学第二定律是正确的。
故不能说明热力学第二定律是正确的选B。
【点睛】
本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响；另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。第二定律说明热的传导具有方向性。
8．C
【详解】
A．多晶体各向同性。A错误；
B．液晶 具有各向异性。B错误；
C．机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化。这符合能量转化的方向性。C正确；
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，这是液体有表面张力的结果。D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．由于电阻的存在，电流通过电动机时一定会发热，电能不能全部转化为机械能，A错误；
B．根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B错误；
C．违背热力学第二定律，C错误；
D．由于能量耗散，能源的可利用率降低，D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【详解】
A.根据热力学第二定律，所有符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能真的发生，选项A错误；
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；
C.机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部用来做功而转化成机械能，选项C错误；
D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；故选B.
11．C
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映，故A错误；
B．第一类永动机违反了热力学第一定律，第二类永动机违反了热力学第二定律，即违反了一切涉及热现象的宏观过程具有方向性，所以不能制成，故B错误；
C．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子平均动能增大，由查理定律知，气体的压强增大，而气体分子的密度不变，则知气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，故C正确；
D．热量不可能自发的从低温物体传到高温物体，在引起其它变化，有“第三方”参与的情况下，可以从低温物体传到高温物体，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
A．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，选项A错误；
B．80℃的液态萘凝固成80℃的固态萘的过程中放出热量，温度不变，则分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以一定是分子势能减小，故B错误；
C．液体具有流动性是因为液体分子没有固定的平衡位置，选项C错误；
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关，选项D正确。
故选D。
13．ABD
【详解】
A．由能量守恒定律可知，能量耗散过程中能量是守恒的，故A正确；
B．第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器，违背了能量守恒定律，故B正确；
C．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故C错误；
D．由热力学第二定律可知，能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性，故D正确。
故选ABD。
14．BD
【详解】
A．晶体在熔化过程中不断吸收热量而温度保持不变，由于晶体温度不变，分子平均动能不变，晶体不断吸收热量，晶体内能增加，分子势能增加，故A错误；
B．多晶体没有规则的几何形状，表现为各向同性，故B正确；
C．根据热力学第二定律可知，即使没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率也不可能达到100%，故C错误；
D．液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，分子力为引力表现为不浸润，故D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉，热量自发从高温物体传到低温物体，不违背了热传递的方向性，即热力学第二定律，故A符合题意；
B．热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其它变化，效率不可能是100%，故B不符合题意；
C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙在重力的作用下下沉，上面的水变清，出现了泥、水自动分离现象，其中系统的势能减少了，不违背热力学第二定律，故C符合题意；
D．根据热力学第二定律，热量不可以自发从低温物体传到高温物体，故D不符合题意。
故选AC。
16．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。
17．不能，两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，这个过程是自发进行的，不需要任何外界的影响或者帮助，有时我们也能实现热量从低温物体传给高温物体，如电冰箱，但这不是自发地进行的，需要消耗电能
【详解】
略