4.3热力学第二定律基础巩固（word版含答案）

4.3热力学第二定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共18题）
1．下列有关热现象的叙述中正确的是
A．布朗运动反映了液体分子的热运动
B．物体的内能增加，一定是由于物体从外界吸收了热量
C．凡是不违背能量守恒定律的实验构想都是能够实现的
D．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零
2．下列说法正确的是（　　）
A．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递到高温物体
B．一定质量的理想气体如果从外界吸收了4×105J的热量，内能就增加4×105J
C．一定质量的理想气体在绝热情况下向真空扩散，体积变大，内能不变
D．金刚石可以制成各种不同造型的首饰，说明它没有规则的几何形状，是非晶体
3．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．液体很难被压缩的原因是当液体分子的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间的引力减小，所以分子力体现为斥力
C．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律
D．对于一定质量的理想气体，在体积增大的同时，压强也有可能增大
4．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
5．某校中学生为参加电视台《异想天开》节目，提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（　　）
A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发分离，既清洁了空气，又变废为宝
D．将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
6．对于实际的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的内能包括气体整体运动的动能
B．冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体，所以它遵循热力学第二定律
C．第二类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现
D．两个分子间势能可能随这两个分子间距离减小而减小
7．下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有（　　）
A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
8．下列说法正确的是（　　）
A．随着科技的进步可以使温度降低到零下300摄氏度
B．相对湿度越小，人感觉越潮湿
C．液体与固体是否浸润，是由固体的材料决定
D．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
9．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（　　）
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率
B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的
C．第二类永动机遵从能量守恒，故能做成
D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 J，同时空气向外界放出热量 J，则空气的内能增加了 J
10．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（　　）
A．随着技术与设计的进步，永动机一定会被制造出来
B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性
C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天
D．一个单摆在来回摆动多次后停下来，该过程能量转化具有单向性
11．下列关于热学的判断，正确的是
A．对一定质量的气体加热，其内能一定增加
B．物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大
C．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加
D．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行
12．关于热学知识，以下说法正确的是（　　）
A．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．水黾可以停在水面上，是因为受到浮力的作用
C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无则运动
D．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下的饱和汽压相差越大，越利于蒸发
13．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
14．下列有关能的转化的说法中正确的是（　　）
A．热传递是其他形式的能与内能之间的转化过程
B．自然界的能量是守恒的，能源危机是不存在的
C．摩擦生热、热传递的过程是具有方向性的
D．能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律
15．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．为了增加物体的内能，只能向它传递热量
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
16．下列说法正确的是__________
A．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了晶体
B．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大
C．空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水平的饱和蒸气压的比值
D．给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关
E.第二类永动机不违反热力学第二定律，但违反了热力学第一定律
17．下列有关热力学现象和规律的描述正确的是__________．（填正确答案前标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．一定质量的气体，在体积不变时，气体分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度的降低而减小
C．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现
D．一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体密度将减小，分子平均动能将增大
E．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体
18．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
二、综合题
19．根据能的转化和守恒定律及能量转化的方向性，人们认识到，自然界中进行的涉及______现象的宏观过程都具有______性，例如机械能可以______转化为内能，但内能______全部转化成机械能，而不引起其他变化。
20．（1）下列说法中正确的是
A．无论技术怎样改进，热机的效率都不可能达到100%
B．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
C．能量耗散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
D．已知阿伏伽德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小
E.在油膜法估测分子大小的实验中，用一滴酒精油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子的直径
（2）如图所示，有一截面积为的导热气缸，气缸内部有一固定支架AB，支架上方有一放气孔，支架到气缸底部距离为，活塞置于支架上，开始时气缸内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强，当外界温度缓慢上升至303K时，活塞恰好被整体顶起，气体由放气孔放出少许，活塞有回到支架处，气缸内气体压强减为，气体温度保持303K不变，整个过程中封闭气体均视为理想气体，已知外界大气压强恒为，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：
(i)活塞的质量
(ii)活塞被顶起过程中放出气体的体积
21．某同学认为家用电冰箱可以使食物的温度降低，因此我们可以打开电冰箱的门利用电冰箱散发的“冷气”给房间降温，你认为可以吗？
22．举例说明不可逆过程必定朝着熵增加的方向进行。
23．有人说：“热力学第二定律中所述说的方向性就是不能往相反方向进行的过程”。对吗？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．D
4．C
5．D
6．D
7．B
8．D
9．D
10．D
11．C
12．D
13．B
14．C
15．A
16．BCD
17．BDE
18．BDE
19． 热 方向 全部 不能
20．（1）ABC；（2）（i）1kg；（ii）2×10-6m3
21．不可以
22．
由热力学第二定律可知：在孤立系统中进行的自发过程总是沿着熵增加的方向进行，它是不可逆的，平衡态相应于熵最大值的状态。
举例：当热量自发地从温度为T1的高温物体传向温度为T2的低温物体时，高温物体的熵减少
低温物体的熵增加
由于T1>T2，故熵的变化为
即熵增加，故不可逆过程必定朝着熵增加的方向进行。
23．
不对，热力学第二定律的两种表述都强调“自发地进行，而不引起其他变化”。譬如按热传导的方向性来表述，即不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。如果有外界的影响或帮助，热量就可能由低温物体传递到高温物体，如电冰箱在通电时可以制冷。同样，按照机械能与内能转化过程的方向性来表述，也应强调自发地进行，而不引起其他变化。
答案第1页，共2页