3.3热力学第二定律基础巩固练习（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．关于能量的转化下列说法中正确的是（　　）
A．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
B．不但能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高
C．空调机既能致热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
2．以下说法正确的是（ ）
A．两个分子间表现为引力时，分子间距离变大，分子间作用力和分子势能均变大
B．随着科技的发展，热机的效率一定可以达到100%
C．晶体在一定条件下可以转化为非晶体
D．在太空完全失重的情况下，液体表面的张力现象会消失
3．根据热学中的有关知识，下列说法正确的是（　　）
A．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-273℃
B．第二类永动机是可以制造出来的，因为它不违反热力学第一定律
C．热力学第二定律的微观实质是熵是增加的
D．改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能
4．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
5．对热力学第二定律，下列理解正确的是（ ）
A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的
B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
C．热量不可能由低温物体传递到高温物体
D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成
6．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．第二类永动机不能制成，因为违背能量守恒定律
C．气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故无法把膨胀后的气体恢复到原来的体积
D．即使没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机的效率也不会是100％
7．下列说法中正确的是（　　）
A．无摩擦、无漏气等能量损失，就能使热机效率达到100%
B．热量不能从低温物体传到高温物体
C．一切物理过程都具有方向性
D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行
8．下列说法中正确的是（ ）
A．第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律
B．热量不可能由低温物体传给高温物体
C．气体的自发扩散过程具有方向性
D．实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐减少的方向进行
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．关于热现象，下列说法正确的是（　）
A．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在垂直表面的张力
B．知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏伽德罗常数
C．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气压的差距
D．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
11．下列说法中正确的是（　　）
A．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都不具有方向性
B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
12．下列说法错误的是（　　）
A．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
B．液体表面层内分子间的相互作用力表现为斥力
C．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大
D．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
13．以下说法正确的是（　　）
A．有些晶体是各向同性的
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动
C．内能相等的两个物体相互接触，不可能发生热传递
D．随着科技的进步，人类一定能制造出从单一热源吸收热量使之完全转化为功而不产生其他影响的热机
14．下列说法正确的是
A．物体吸收热量，其内能一定增加
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
C．第二类永动机不能制成是因为违背了能量守恒定律
D．热量能够自发地从低温物体传递到高温物体
15．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（　　）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出每个气体分子的体积
B．一定质量的理想气体温度升高，产生的压强一定增大
C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律
二、填空题（共4题）
16．热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，这说明热传递过程具有___________；冰箱工作时，能把冰箱内的热量传递到冰箱外，这___________（填“违反“或“不违反“）热力学第二定律。
17．根据热力学定律，下列说法正确的是______________
A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机
D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
E．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
18．如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程_______（填“违背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中，________（选填“气体对外做功”“外界对气体做功”或“气体对外不做功”）。
19．下列说法正确的是__．
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小
C．0℃的水和0℃的冰具有相同的内能
D．热量可以从低温物体传到高温物体
E．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
三、综合题（共4题）
20．一只铁球从高处落下，撞到地面上，最后处于静止状态。试分析这个过程中无序程度的变化。
21．热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性。请结合无序程度的变化加以解释。
22．横截面积为3 dm2的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 ℃.设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011m)．
23．我国航天员漫步太空已变成现实．已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此飞船将此设施专门做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理图如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，指令舱A中充满气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡．若将此气体近似看成为理想气体，则下列说法正确的是_____ ．
A．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
B．气体体积变大，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少
C．气体并没有对外做功，气体内能不变
D．B中气体不可能自发地全部退回到A中
E．气体温度变小，体积增大，压强减小
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．D
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．C
11．B
12．B
13．A
14．B
15．D
16． 方向性 不违反
17．ABE
18． 不违背 气体对外做功
19．BDE
20．
金属球从高处落下，撞地而静止，是将机械能转化为物体的内能。物体机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动，热运动是大量分子的无规则运动，机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，无序程度增加，即熵的增加。
21．
机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动。热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动。机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致无序程度的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转化为内能。反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化，不符合无序程度增加的原理，因此内能向机械能的转化不能全部实现。
22．4×1026 W
23．BCD
答案第1页，共2页