3.3热力学第二定律基础巩固（word版含答案）

3.3热力学第二定律基础巩固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．下列说法中正确的是（　　）
A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
B．热量不可能从低温物体传到高温物体
C．第二类永动机没有违背能量守恒定律，所以可以制造出来
D．温度越高的物体，分子热运动的平均动能越大
2．以下说法中正确的是（　　）
A．热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体
B．空调等设备就是利用了热传导的方向性
C．无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传递给高温物体
D．热量能自发地传递的条件是必须存在“温差
3．下列说法正确的是（ ）
A．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，可能先增大后减小
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D．一定质量的理想气体在等温变化时，其内能可能改变
4．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．牛顿运用理想实验法发现了万有引力定律
C．经典力学在宏观、低速运动中，引力不太大时适用
D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的意义
5．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，气体内能不变
D．若无外界的干预，气体分子可以自发地退回到左边，使右边重新成为真空
6．下列关于热力学第二定律的理解正确的是（　　）
A．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
B．从单一热源吸收的热量全部变成功而不产生其他影响是可能的
C．所有热过程都是从有序变为无序
D．熵增加原理说明自然的物理过程具有方向性
7．下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力
C．内燃机可以把内能全部转化为机械能
D．给物体加热，物体的内能不一定增加
8．下列关于热力学定律和热现象的说法正确的是（ ）
A．第二类永动机不可能制造成功的原因是能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化为另一种形式
B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性
C．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，所以机械能不可能完全转化为内能
D．功是能量转化的量度，所以摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
9．下列关于热学中的一些说法，正确的是（　　）
A．水的表面张力是由于水表面层的分子间的引力使水表面绷紧
B．加速运动汽车中的座椅动能增大，说明座椅的温度升高
C．胡椒粉在开水中剧烈翻滚的运动就是布朗运动
D．蒸汽机有可能把蒸汽的内能全部转化成机械能
10．下列说法正确的是(　　)
A．墒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少的方向进行
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
C．一定质量理想气体对外做功，内能一定减少
D．第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
11．（单）下列有关热现象和热规律的说法中正确的是 （ ）
A．给自行车轮胎打气，越来越费力，说明气体分子间斥力在增大
B．布朗运动的实质是颗粒分子的无规则运动
C．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关
D．热量不能从低温物体传给高温物体
12．下列涉及能量变化的过程中，不属于单向性过程的是（　　）
A．热传递
B．摩擦生热
C．简谐振动
D．气体自由膨胀
13．下列说法正确的是（　　）
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
B．做功和热传递都可以改变内能，二者本质相同
C．第二类永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的
D．一定质量的理想气体，等压膨胀的过程中，向外界放出热量
14．下列说法中正确的有
A．物体吸收热量后温度一定升高
B．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
C．第一类永动机不违反能量守恒定律
D．两类永动机都不违反热力学第二定律
15．关于热现象，下列说法正确的是（　　）
A．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小
B．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性
C．热量可以自发地从低温物体向高温物体传递
D．液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出，所以从宏观上看液体不再蒸发
二、填空题（共4题）
16．热力学温标是英国物理学家______建立的。在热力学温度中，绝对零度是指______。
17．下列说法正确的是______________（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）
A．空气不能自发地分力成氮气、氧气、二氧化碳等各种不同的气体
B．一定质量的理想气体，若压强和体积不变，其内能可能增大
C．表面张力的产生，是因为液体表面层分子间的作用表现为相互排斥
D．一定质量的理想气体，绝热压缩过程中，分子平均动能一定增大
E．标准状态下氧气的摩尔体积为22.4L/mol，则平均每个分子所占的空间约为3.72×10-26m3
18．热力学第二定律常见的表述有两种：
第一种表述：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；
第二种表述：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。
图a是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对致冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图b、根据你的理解，热力学第二定律的实质是___________。
19．判断下列说法的正误
（1）由能量守恒定律知，能量是取之不尽用之不竭的，也不必要节约能源．（____）
（2）热量可以自发地由高温物体传向低温物体，也可以自发地从低温物体传向高温物体．（____）
（3）大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源．（____）
（4）能量耗散就是能量的总量在减少．（____）
三、综合题（共4题）
20．设一台蒸汽机中，煤完全燃烧后，产生的热量，其分配情况如下：锅炉损失，传送蒸汽损失，蒸汽冷凝损失，废气带走损失，机械磨损损失。试画出其能流图。这台蒸汽机输出的机械能是多少？热机的效率是多少？
21．试根据热力学第二定律分析下列两种说法是否正确，并说明理由。
（1）机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能。
（2）热量能够从高温物体传递到低温物体，但不能从低温物体传递到高温物体。
22．如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为，底面直径为。质量一定的理想气体被绝热活塞隔离在容器内，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计。开始时气体温度为27℃，压强等于大气压，活塞与容器左边底部相距。现对右边气体进行缓慢加热，左边器壁导热良好，问：
①右边气体温度多少时，活塞位于正中间？
②如果左边底部有个洞，则右边温度缓慢升到127℃过程中，右边气体对活塞做功为多少？（已知大气压强为）
23．如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图，通过此图思考以下问题：
（1）制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？
（2）热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用来做功？
参考答案
1．D
2．D
3．B
4．C
5．C
6．D
7．D
8．B
9．A
10．B
11．C
12．C
13．A
14．B
15．A
16．开尔文； -273；
17．ADE
18．
第二种表述：热机从热源吸收热量，一部分用于做功，一部分会传给其周围的低温物体，则示意图b如下图
实质：一切与热现象有关的宏观过程在自发进行时都具有方向性，或一切与热现象有关的宏观自然过程在进行时都具有方向性。
19．错误 错误 正确 错误
20；；。
21．
(1)热力学第二定律的一种表述为：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。热力学第二定律表明，机械能可以自发的全部转化为内能，而内能全部转化为机械能必须受外界影响或引起外界变化，因此，“内能不能全部转化为机械能”这部分不正确。
(2)据热力学第二定律对热传递的方向性描述可知，热量可以自发的从高温物体传给低温物体，热量也可以从低温物体传给高温物体，但必须借助外界的帮助，因此，“热量不能从低温物体传递到高温物体”这部分不正确。
22．①327℃；②
23．（1）不是；（2）不能