4.3热力学第二定律 自主提升过关练（word含解析）

4.3热力学第二定律 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的发展，永动机是可以制成的
B．太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照到宇宙空间的能量都消失了
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的
D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生
2．关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．两物体质量和温度都相同，则内能也相同
B．物体吸收热量，内能一定增加
C．功可以全部转化为热，热不可以全部转化为功
D．热量从高温物体传递到低温物体的过程是不可逆的
3．列叙述中正确的是（　　）
A．晶体均具有规则的几何形状，但不一定具有各向异性的特征，用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
B．若分子势能随着分子距离增大而增大，则分子间作用力的合力表现为引力
C．自然发生的热传递过程是沿着分子热运动有序性增大的方向进行的
D．不可能从单一热源吸收热量，并全部用来对外做功
4．下列说法错误的是（　　）
A．悬浮在水中的花粉做布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．并不是所有晶体都具有各向异性
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
5．下列说法正确的是（　　）
A．多晶体和非晶体都没有固定的熔点
B．空调制冷说明热量可以自发地由低温物体传递给高温物体
C．影响人对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
6．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．气体吸收热量后，内能一定增大
B．热量可能从低温物体传递到高温物体
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%
7．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律
B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律
C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能
D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的。
8．如图所示，两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中接触点2插在冷水中，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。关于一现象，下列说法中正确的是（　　）
A．这一实验过程违反了热力学第二定律
B．在实验过程中，热水和冷水的温差可以保持不变
C．在实验过程中，热水减少的内能等于冷水增加的内能
D．在实验过程中，热水减少的内能部分转化为电能，电能部分转化为冷水的内能
9．下列关于热现象的叙述正确的是（　　）
A．因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动
B．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体
C．在相同温度下，不同液体的饱和汽压几乎相等
D．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
10．下列说法正确的是（　　）
A．热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些非晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C．一定质量的理想气体温度升高、体积减小时，气体分子对单位面积器壁的平均作用力增大
D．同种液体在相同温度下形成的未饱和汽、饱和汽的压强不相同，分子平均动能也不相同
11．下列关于热学中的一些说法，正确的是（　　）
A．温度是分子平均动能的标志，两个动能不同的分子相比，动能大的温度高
B．茶叶蛋变色是布朗运动的结果
C．“水火箭”在用打气筒加压时，若瓶体积和瓶内外空气温度几乎不变化，则瓶内气体分子单位时间内对瓶壁撞击次数增加
D．电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律，但符合热力学第一定律
12．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（　　）
A．能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量仍守恒
D．使用清洁的能源可以减少能量耗散
13．下列说法中正确的是（　　）
A．热量可以从低温物体传递到高温物体
B．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
C．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少
D．功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为功
E.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律
14．下列有关热学的说法中正确的是（　　）
A．气体温度升高，分子的平均动能一定增大
B．随着科技的进步，物体的温度可以降低到℃
C．热量可以从低温物体传递到高温物体
D．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
15．下列说法正确的是（　　）
A．一定质量的理想气体在绝热压缩的过程中，其内能不一定增加
B．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
C．第二类永动机不能制成，是因为违反了热力学第一定律
D．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
E.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故
二、解答题
16．用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．这个实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况？
17．炎炎夏日，两位同学在凉爽的空调室内，就空调机的工作过程是否遵循热力学第二定律的问题发生了争论。
一位同学说：空调机工作时，不断地把热量从室内传到室外，即从低温物体传到高温物体，可见它并不遵循热力学第二定律。
另一位同学说：热力学第二定律是热力学系统的普遍规律，空调机的工作过程不可能违反它。
两人各执一词，都无法使对方信服。请你对他们的论点作出评价。
参考答案
1．C
【详解】
A．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，均无法制成，A错误；
B．任何能量转移或转化的过程均满足能量守恒，不会凭空消失，B错误；
C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的，C正确；
D．“全自动”手表，靠手部的抖动上发条，机械能转化为电能，D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．两物体的质量、温度均相等，它们的内能却不一定相同，还与分子总数有关。故A错误。
B．物体吸收热量后，可能对外做功，内能不一定增加，故B错误；
C．功可以全部转化为热，热在引起外界变化的情况下也可以全部转化为功，故C错误；
D．根据热力学第二定律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正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．单晶体均具有规则的几何形状，具有各向异性的特征，用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母具有各向异性的特点，云母是晶体，A错误；
B．若分子势能随着分子距离增大而增大，说明分子力做负功，则分子间作用力的合力表现为引力，B正确；
C．自然发生的热传递过程是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的，C错误；
D．不可能从单一热源吸收热量，并全部用来对外做功而不引起外界变化，D错误。
故选B。
4．A
【详解】
A．悬浮在水中的花粉做布朗运动反映了水分子的热运动，A错误；
B．单晶体具有各向异性，而多晶体不具有各向异性，B正确；
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，C正确；
D，根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，D正确。
故不正确的是A。
5．C
【详解】
A．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故A错误；
B．由热力学第二定律知，不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化，空调制冷需要消耗电能，不能说明热量可以自发的由低温物体传递到高温物体，这是因为空调制冷引起了其他变化，故B错误；
C．液体蒸发的实质是液体分子从液面飞出，随着水的不断蒸发，液面上蒸汽的密度不断增大，当蒸汽分子的密度达到一定程度时，单位时间内离开液体的水分子和回到水中的水分子数相等，蒸汽和液体间达到了动态平衡，所以影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，故C正确；
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离变大，分子力做负功，分子势能增加，即分子间的距离越大，分子势能越大，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．根据
气体吸收热量后，物体对外做功内能可能不变，A错误
B．根据热力学第二定律，热量可以从低温物体传递到高温物体，但不能自发的从低温物体到高温物体，B正确
C．空调机在制冷时，热量从低温物体传向高温物体，在电机做功的情况下。所以热传递存在方向性，C错误
D．虽然没有漏气和摩擦，但是会有热传递，效率不会100%，D错误
故选B。
7．D
【详解】
A. 第二类永动机不违反能量守恒定律，违反热力学第二定律，故A错误；
B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，故B错误；
C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，故C错误；
D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传到高温物体是可能的，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．热力学第二定律由实际热现象总结而来，故任何宏观的实际热现象都符合热力学第二定律，故A错误；
BCD．在实验过程中，热水内能减少，一部分转移到低温物体，一部分转化为电能，故热水一定会降温，冷水一定会升温，热水减少的内能部分转化为电能，电能部分转化为冷水的内能,由于有电能产生，则热水减少的内能大于冷水增加的内能，故BC错误，D正确；
故选D。
9．D
【详解】
A．扩散现象和布朗运动的剧烈程度虽然都与温度有关，分子永不停息的无规则运动叫做热运动，布朗运动不是分子热运动，是分子热运动的反映，故A错误；
B．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是晶体中的多晶体，故B错误；
C．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；一定温度下的不同液体饱和汽的分子数密度是不同值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，故C错误；
D．根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他的变化”，选项A错误；
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质，即表现为各向异性，选项B错误；
C．一定质量的理想气体温度升高、体积减小时，气体的压强变大，则气体分子对单位面积器壁的平均作用力增大，选项C正确；
D．同种液体在相同温度下形成的未饱和汽、饱和汽的压强不相同，由于温度相同，则分子平均动能相同，选项D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志是统计规律，适用于大量分子，对于单个分子不成立，A错误；
B．茶叶蛋变色属于扩散现象，B错误；
C．“水火箭”在用打气筒加压时，瓶内气体分子数密度增大，因为温度几乎不变，故分子平均动能不变，故单位时间内对瓶壁撞击次数增加，C正确；
D．热力学第二定律可以表述为：“不可能使热量从低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，电冰箱把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了其他形式能，产生了其他变化，不违背热力学第二定律，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AC．能量守恒定律是自然界无条件成立的普适定律，能量耗散并不是指能量消失了，而是转化为难以回收利用的能量，A错误，C正确；
B．热力学第二定律说明了能量在转化过程中不可逆，因此能量无法重新收集加以利用，B错误；
D．清洁能源的使用过程中，同样发生能量耗散，不可避免，D错误。
故选C。
13．ADE
【详解】
A．电冰箱可以使热量从低温物体向高温物体传递，故A正确；
B．由热力学第二定律知不可能有单一热源的热机，故B错误；
C．能源危机指能量的过度消耗导致自然界可利用的能量不断减少，总能量是守恒的，故C错误；
D．功可以全部转化为热量，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下，热量也可以全部转化为功，故D正确；
E．第一类永动机违背能量守恒定律，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E正确。
故选ADE。
14．ACD
【详解】
A．温度是分子的平均动能的标志，物体温度升高，分子的平均动能一定增大，故A正确；
B．是一切低温的极限，故B错误；
C．热量可以从低温物体传递到高温物体，如电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部，故C正确；
D．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，故D正确。
故选ACD。
15．BDE
【详解】
A．.绝热过程
气体被压缩即
根据热力学第一定律
得
即内能一定增加，A错误；
B．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，B正确；
C．第二类永动机不能制成，没有违反热力学第一定律，违反了热力学第二定律，C错误；
D．固体可以分为晶体和非晶体两类，单晶体物理性质上表现为各向异性，D正确；
E．针能够浮在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故，E正确。
故选BDE。
16．不违反　热水温度降低，冷水温度升高　热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水．转化效率低于100%
【详解】
温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律．
17．见解析
【详解】
单冷空调机和电冰箱都是制冷机，它们的工作原理基本相同。为了便于分析，我们以电冰箱为研究对象，认识它的基本结构和工作过程。
从图可以知道，压缩机是空调机的“心脏”，它消耗电能对来自蒸发器的制冷剂蒸汽做功，使它变成高温高压的蒸汽。然后这些高温高压的蒸汽来到冷凝器，向低温的环境放热，同时自身被冷却而凝成低温高压的液体。
这些低温高压的液体制冷剂由过滤器滤掉水分和杂质，进入毛细管，经节流阀膨胀，变为低温低压的液体，随后进入空调机的蒸发器。在蒸发器内，这些低温低压的液态制冷剂在低压条件下迅速汽化，从外界（空调机内）吸收热量，使空调机的温度降低。这样就完成了一个制冷循环。
由此可见乙同学的论点正确。