上海市海滨高中2019-2020学年高中物理沪科版选修3-3：4.4描述无序程度的物理量 课时训练（含解析）

描述无序程度的物理量
1．对“覆水难收”的叙述正确的是
A．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较少，较为有序
B．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较多，较为无序
C．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较多，较为无序
D．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较少，较为有序
2．下列说法中正确的是
A．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的
B．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
C．从单一热源吸取热量，并使之全部变成有用的机械功是不可能的
D．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
3．关于有序和无序宏观态和微观态，下列说法正确的是
A．有序和无序是绝对的
B．一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态”
C．一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态”
D．无序意味着各处一样、平均、没有差别
4．下列说法中正确的是
A．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的
B．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
D．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化
E.热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程
5．从微观角度看
A．热力学第二定律是一个统计规律
B．与热现象有关的自然过程中，一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
C．一个客观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大
D．出现概率越大的客观状态，熵值越大
6．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ向气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化的关系如下图所示．单位时间所吸收的热量可看做不变，以下说法正确的是
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
7．下列说法正确的是___________．
A．一定质量的理想气体放出热量，则分子平均动能一定减少
B．热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律
C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%
D．一定质量的理想气体膨胀时对外界做了功，它的内能可能减少
E.熵是系统内分子运动无序性的量度，在任何自然过程中，一个孤立的系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
8．下列各种说法中正确的是（ ）
A．液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能大
B．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
C．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢
E.液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出，所以从宏观上看来液体不再蒸发
9．关于热现象，下列说法中正确的是（ ）
A．如果某个系统与另一个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能相同
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
C．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
D．气体被压缩时，内能一定增加
E.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
10．下列说法正确的是（ ）
A．医学上利用液晶来检查肿瘤，是利用了液晶的温度效应
B．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．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
E.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数，与温度无关
11．下列对于热现象的说法正确的是 ____
A．气体吸收热量，其温度一定升高
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
C．温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同
D．第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律
E.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的
12．下列说法正确的是（ ）
A．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都其有方向性
B．在自然过程中一个弧立系统的熵总是增加或不变的
C．一定量的某种理想气体被压缩时,内能一定增加
D．一定量的某种理想气体在等压膨压过程中,内能可能减少
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
13．下列说法正确的是　　
A．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加
B．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
C．一定质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数不变
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
E.第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但也是不可能制成的
14．关于热现象，下列说法中正确的是( )
A．气体的温度升高时，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．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
C．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
E.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
15．关于热力学定律，下列说法正确的是___________
A．科技的进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机
B．物体对外做功，其内能一定改变，向物体传热，其内能也一定改变
C．熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的
D．制冷设备可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热
E.第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律
16．下列叙述中正确的是（ ）
A．所有晶体都具有确定的熔点，并会表现出各向异性
B．空气中水蒸气压强越接近饱和气压，空气的相对湿度就一定越大
C．由于液体表面层分子间距小于液体内部分子间距，所以液体存在表面张力
D．一定质量的理想气体发生等压膨胀时，一定从外界吸收热量
E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
参考答案
1．AC
【解析】
一切自然过程总是从有序转化成无序，因此盆中的水是有序的，泼出去的水是无序的，故选项AC正确，BD错误。
故选AC．
2．BD
【解析】
绝对零度是永远也达不到的，只能趋近，A错误；由热力学第二定律的微观意义可知B正确；由开尔文表述可知C错误；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，D正确．
3．BD
【解析】
D．因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故D项正确；
A．而有序和无序是相对的，故A项错误；
BC．而一个“宏观态”可能对应一个或多个“微观态”，所以B项正确，C项错误．
故选BD。
4．BDE
【解析】
A．汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分蒸发和沸腾，而不是分子间的相互排斥而产生的，故A错误；
B．悬浮在液体中的固体小微粒的无规则运动称为布朗运动，故B正确；
C．气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，气体分子做自由扩散运动，故C错误；
D．一定质量的某种物质，温度不变而体积发生变化时，内能也可能发生变化，故D正确；
E．热传递的自然过程从微观上讲就是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，故E正确．
故选BDE．
5．ACD
【解析】
A．热力学第二定律是一个统计规律，A正确；
B．由熵增原理知，与热现象有关的自然过程中，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展B错误；
C．熵值越大，对应的微观态越多，越是无序，C正确；
D．出现概率越大的客观状态对应的微观态越多，分子热运动越无序，熵值越大，D正确．
故选ACD。
6．BCD
【解析】
A．物质的内能是分子总动能与分子总势能之和，在区间Ⅱ，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量用来增加分子间的势能，物质的内能增大，故A错误；
B．理想气体分子间作用力为零，不考虑分子势能，故B正确。
C．由熵增原理知从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加。故C正确。
D．在区间Ⅰ（物质处于液态），温度随着时间的增加而升高。所以物质分子的平均动能也随着时间的增加而增大，故D正确。
故选BCD。
【点睛】
解答该题要求我们要熟练的掌握在物态变化的过程中能量是如何变化的，尤其是在汽化过程中，温度虽然不变，但是内能却在增加．
7．BCD
【解析】
A、改变内能的方法是做功和吸放热，一定质量的理想气体放出热量，不知道是否做功，所以内能不一定增加，则分子平均动能不一定减少，故A错；
B、热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，故B对；
C、根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，故C对；
D、在气体膨胀时对外界做功时可能伴随着吸放热，所以内能可能减小，故D对
E、熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，系统的无序性就越大，所以一个孤立的系统不能说总是从熵大的状态向熵小的状态发展，故E错；
故选BCD
8．ABD
【解析】
A．液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，表现为引力，分子间距离由平衡时的r0到大于r0变得稀疏的过程中，分子间作用力做负功，分子势能增大，故液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大，故A正确；
B．根据熵原理，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B正确；
C．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了水分子做无规则的热运动，故C错误；
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢，故D正确；
E．液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发，故E错误。
故选ABD．
9．ACE
【解析】
A．根据热力学平衡定律可知，如果两个系统达到热平衡，即温度相同，分子的平均动能相同，故A正确；
B．根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量可以完全变成功，但要引起其他的变化，故B错误；
C．根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，故C正确；
D．气体被压缩时，外界对气体做功，如果向外界放热，根据热力学第一定律
内能可能增大，不变或减小，故D错误；
E．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E正确；
故选ACE．
10．ABD
【解析】
A．在皮肤表面涂上一层液晶，由于肿瘤温度与周围正常组织的温度不同，液晶就会显示出不同颜色，所以医学上利用液晶来检查肿瘤，是利用了液晶的温度效应，故A正确；
B．热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，故B正确；
C．非晶体和多晶体的物理性质各向同性，而单晶体的物理性质都是各向异性，故C错误；
D．根据热力学第一定律：
可知物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，故D正确；
E．分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例与温度有关，故E错误。
故选ABD．
【点睛】
医学上利用液晶来检查肿瘤，是利用了液晶的温度效应；热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，非晶体和多晶体的物理性质各向同性，而单晶体的物理性质都是各向异性，分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例与温度有关．
11．BCD
【解析】
【分析】
改变内能的方式有做功和热传递；根据热力学第一定律知在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能越大；根据热力学第二定律和熵增原理分析．
【详解】
A.改变内能的方式有做功和热传递，所以气体吸热，其内能不一定增加，温度不一定升高，故A错误；
B.根据热力学第一定律知在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，故B正确；
C.温度是分子平均动能的标志，温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同，故C正确；
D.第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律，故D正确；
E.根据熵增原理可知，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E错误；
故选BCD．
【点睛】
本题考查了热力学第一定律与热力学第二定律的应用等，理解改变内能的方式，以及温度是平均动能的标志是关键．
12．ABE
【解析】
【分析】
理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看做理想气体．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体．
【详解】
A．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A正确；
B．根据熵增原理可知，在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的，故B正确；
C．气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律
△U=W+Q
可能△U=0内能不变，故C错误；
D．一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，根据盖吕萨克定律可知，体积与热力学温度成正比，温度升高，内能增加，故D错误；
E．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，故E正确。
故选ABE．
【点睛】
只有熟练掌握热力学的一些基本概念，第二定律的内容才能顺利解决本题，故一定要注意基本概念的积累．
13．BDE
【解析】
【详解】
A．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，没有对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定增加，故A错误；
B．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B正确；
C．一定质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多，故C错误；
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确；
E．第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，仍不可能制成，故E正确。
14．BCE
【解析】
【详解】
A．根据理想气体的状态方程：
可知气体的温度升高，若同时体积增大，则压强不一定增大；故A错误；
B．根据熵原理，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B正确；
C．气体的压强是大量的气体分子频繁地对器壁碰撞而产生的，则在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变，故C正确；
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D错误；
E．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气要吸收热量，但因分子动能不变，则其分子之间的势能增加，故E正确；
故选BCE．
15．CDE
【解析】
【分析】
【详解】
根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，选项A错误；根据热力学第一定律，物体对外做功，同时物体吸热，则其内能不一定改变，选项B错误；熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽然不对外做功，但系统的熵是增加的，选项C正确；制冷设备可实现从低温热源处吸热，并在高温热源处放热，选项D正确；第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律，选项E正确；故选CDE.
16．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A.所有晶体都具有确定的熔点，但只有单晶体会表现出各向异性，选项A错误；
B.空气中水蒸气压强越接近饱和气压，空气的相对湿度就一定越大，选项B正确；
C.由于液体表面层分子间距大于液体内部分子间距，所以液体存在表面张力，选项C错误；
D.一定质量的理想气体发生等压膨胀时，体积变大，温度升高，气体对外做功，内能增加，则气体一定从外界吸收热量，选项D正确；
E.根据熵原理，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项E正确.