上海市大境中学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 课时作业（含解析）

描述无序程度的物理量
1．下列说法正确的是（　　）
A．热量不可能由低温物体传向高温物体
B．如果两个不同温度下空气的绝对湿度相同，则温度低时的相对湿度小
C．两个分子间的距离增大时，分子力不可能先增大后减小
D．自然界自发的宏观过程都具有方向性，总是向分子热运动无序度更大的方向发展
2．下列说法中正确的是（ 　）
A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B．密封在容器中的气体，在完全失重的情况下，对器壁的压强为零
C．第二类永动机违背热力学第一定律
D．在自然过程中，一个孤立系统的总熵可能会减小
3．如图所示为某喷水壶的结构示意图．未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B便可打开阀门K，水会自动从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程中温度保持不变．下列说法中正确的是_________
A．充气过程中，储气室内气体内能增大
B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大
C．喷水过程中，储气室内气体吸热
D．喷水过程中，储气室内气体内能减小
E.喷水过程中，储气室内气体分子的无序性增大
4．下列有关各种现象的说法中，正确的是(　　)
A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热
B．蒸汽机不能把蒸汽的内能全部转化为机械能
C．电冰箱通电后把冰箱内部低温物体的热量传到冰箱外部的高温物体
D．在水平面滚动的足球克服摩擦力做功，其动能会全部转化为内能，最后会停下来
E.空气会自发地分离成氮气，氧气，二氧化碳等各种不同的气体
5．关于热力学第二定律，下列说法正确的是
A．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
B．“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
C．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
D．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
6．下列说法正确的是　　
A．当两个分子间相互吸引时，分子间不存在分子斥力
B．水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
C．能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性
D．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
E.因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势
7．下列关于热现象的叙述正确的是( )
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，跟单位体积内的分子数及温度有关
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子不停地做无规则热运动
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．如果气体分子总数不变，当气体温度升高时，气体分子的平均动能一定增大，压强也必然增大
E.能量消耗反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性
8．下列说法正确的是
A．晶体熔化后再次凝固依然是晶体
B．水滴从房檐滴落的瞬间成下大上小是由于重力和表面张力共同作用的结果
C．在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强为零
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不可能减少
E.摩尔质量为M( kg/mol)、密度为ρ(kg/m3)的1m3的铜所含原子数为（阿伏伽德罗常数为NA）
9．以下说法正确的是（ ）
A．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
B．一定质量的理想气体在等压压缩过程中，外界对气体做功使气体的内能增加
C．根据分子动理论知识，分子间斥力随分子距离的增加，而先减小后增大
D．对于一定质量理想气体，若增大气体体积且保持压强不变，则单位时间撞击单位面积的分子数目减少
E.大雾天学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
10．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法正确的是（ ）
A．知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量
B．满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行
C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都同时减少，分子势能一定增大
11．下列说法正确的是____________
A．德国物理学家克劳修斯在研究热机时提出：不可能从单一热库吸热使之完全变成功，而不产生其它影响．
B．一个孤立系统的总熵可以增加．
C．不浸润现象中液体和固体的附着层内液体分子的间距小于液体内部分子的间距．
D．晶体可以转化为非晶体，例如熔化以后再凝固的水晶是非晶体．
E.潮湿天气里湿衣服不易晾干，是由于相对湿度较大．
12．关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是( 　　)
A．熵越大，表示宏观态所对应的微观态数目越少
B．气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大
C．我们所说的有序状态，指的是对应着较多微观态的那样的宏观态
D．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
13．下列说法正确的是（_________）
A．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少的方向进行
B．密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大
C．一种溶液是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系
D．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量
E.有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高
14．关于热力学第二定律，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具有方向性的
B．机械能可以全部转化成内能，而内能不可以用来做功而全部转化成机械能
C．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
D．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
E.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
15．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示．座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空．航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡．假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是____．（填正确答案标号．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．气体并没有对外做功，气体内能不变
B．B中气体可自发地全部退回到A中
C．气体温度不变，体积增大，压强减小
D．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
E.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
参考答案
1．D
【解析】
A．热量不可以自发地由低温物体传递到高温物体，但在外界介入的情况下，热量可以由低温物体传到高温，比如电冰箱，故A项错误；
B．绝对湿度不变的情况下，温度低，水的饱和汽压较小，相对湿度较大，故B错误；
C．当两个分子间的距离从平衡距离增大时，分子力先增大后减小，故C项错误；
D．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，总是自发的向熵增加的方向进行，故D项正确。
2．A
【解析】
A.不可能自发把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，故A正确．
B.密封在容器中的气体的压强不是由于气体重力而产生的，而是由于做无规则运动对容器壁碰撞产生的，所以在完全失重的情况下，对器壁的压强不为零，故B错误；
C.第二类永动机没有违反能量守恒定律，但却不能成功制成，是因为违反了热力学第二定律．故C错误；
D.不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．故D错误；
故选A.
3．ACE
【解析】
AB.充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，平均动能不变，但内能增大，故A正确，B错误；
C.喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，储气室内气体压强减小，气体体积增大，由热力学第一定律知室内气体吸热，C正确；
D.喷水过程中，虽然气体温度不变，分子平均动能不变，但气体体积增大，分子势能增大，故气体内能增大，D错误；
E.根据热力学第二定律，热力学的过程总是自发得向熵增加得方向，即无序度会自发得增加，E正确；
故本题选ACE
【点睛】
充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，根据热力学第一定律分析吸放热．
4．BCD
【解析】
【详解】
A．热传递具有方向性，热量能自发的从高温物体传到低温物体，故一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得凉，不会自动变得更热，违背热力学第二定律，故A错误；
B．蒸汽机的能量损失不可避免，不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能，违背了热力学第二定律，不能发生，故B正确；
C．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，此过程中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，能发生，故C正确；
D．在水平面滚动的足球克服摩擦力做功，其动能会全部转化为内能，最后会停下来，故D正确；
E．不可逆热力过程中熵的增量总是大于零，故空气不会自发地分离成氮气、氧气、二氧化碳等各种不同的气体，故E错误。
故选BCD。
5．CD
【解析】
A．空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故A错误．
B．“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，不违反能量守恒定律，选项B错误；
C．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，选项C正确；
D．根据热力学第二定律，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，选项D正确；
故选CD.
6．BCE
【解析】
分子间同时存在引力与斥力，当两个分子相互吸引时，分子间仍然存在斥力，故A错误；水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，故B正确；能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性，故C正确；内能的大小与物体的材料、温度和状态等量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故D错误；因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势，E正确．所以BCE正确，AD错误．
7．ACE
【解析】
A．根据压强的微观意义可知，气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关，故A正确；
B．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，故B错误；
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子力为零，靠近则分子力表现为斥力，做负功，分子势能增大；若远离，分子力表现为引力，也做负功，分子势能也增大，故最小分子势能在平衡位置上，故C正确；
D．如果气体分子总数不变，当气体温度升高时，气体分子的平均动能一定增大；若体积增大时，则压强不一定增大，故D错误；
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，故E正确；
故选ACE．
8．BDE
【解析】
A．某些物质有时表现为晶体，有时表现为非晶体，如天然水晶是晶体，但水晶熔化后再凝固就是非晶体．故A错误；
B．表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力，水滴从房檐滴落的瞬间成下大上小是由于重力和表面张力共同作用的结果．故B正确；
C．气体的压强与气体的重力无关，则即使在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强也不为零．故C错误；
D．由热力学第二定律可知，任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少．故D正确；
E．摩尔质量为M（?kg/mol）、密度为ρ（kg/m3）的1m3的铜所含原子数为：
故E正确．
故选BDE．
【点睛】
晶体熔化后再凝固可能变成非晶体；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力；热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：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．第二定律说明热的传导具有方向性．求分子数等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数．
9．ADE
【解析】
A．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增大的方向进行，故A正确；
B．一定质量的理想气体在等压压缩过程中，外界对气体做功，若气体放出热量，所以气体的内能不一定增加，故B错误；
C．根据分子动理论知识，分子间斥力随分子距离的增加而减小，故C错误；
D．对于一定质量理想气体，若增大气体体积且保持压强不变，则单位时间撞击单位面积的分子数目减少，故D正确；
E．相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故E正确。
故选ADE。
10．AB
【解析】
知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，根据m＝，可以求出其分子质量，故A正确；根据热力学第二定律可知热量不可能自发的从低温向高温传递，故B正确；布朗运动是指固体微粒的无规则运动，不是指液体分子的运动，故C错误；当r点睛：本题比较全面考查了对微观量的运算、热力学第二定律、分子动理论等知识的掌握情况，对于这部分知识要通过课本加深理解．
11．BDE
【解析】
A．德国物理学家克劳修斯在研究热机时提出：不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化；英国人开尔文提出：不可能从单一热库吸热使之完全变成功，而不产生其它影响，故A错误；
B．孤立系统的熵永不自动减少，熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加．故B正确；
C．浸润现象中液体和固体的附着层内液体分子的间距小于液体内部分子的间距；不浸润现象中液体和固体的附着层内液体分子的间距大于液体内部分子的间距，故C错误；
D．晶体可以转化为非晶体，例如熔化以后再凝固的水晶是非晶体，故D正确；
E．潮湿天气里湿衣服不易晾干，是由于相对湿度较大，故E项正确。
故选BDE。
12．BD
【解析】
根据熵的意义可知，一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大，故A错误；气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大，选项B正确；根据熵的含义可知，如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的，故C错误；根据热力学第二定律可知，热传递的自然宏观过程具有方向性，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，故D正确；故选BD.
13．BCE
【解析】
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增大的方向进行，选项A错误；密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大，选项B正确；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系．故C正确；空调机在制冷过程中，要消耗电能，工作过程还有电热释放，所以从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，故D错误．有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高，例如晶体的熔化过程，选项E正确；故选BCE.
14．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．热力学第二定律告诉我们一切与热现象有关的宏观自然过程都是具有方向性，故A项正确．
B．机械能可以全部转化成内能，内能在引起其他变化时也可以全部转化成机械能．故B项错误．
C．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，故C项正确．
DE．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，说明宏观过程具有方向性．故D项正确，E项错误．
故选ACD.
15．ACE
【解析】
【分析】
解决本题关键理解理想气体不考虑气体分子间的分子势能，即气体的内能只有分子总动能，根据温度为分子平均动能的标志，可知，当温度不变，气体内能不变．
【详解】
AD．由于气闸舱B内为真空，所以气体在扩张过程中不会对外做功，系统与外界没有热交换，所以气体内能不变，故A正确，D错误；
B．根据热力学定律可知，一切宏观变化都是不可逆的，故B错误；
C．由可知，体积增大，压强减小，故C正确；
E．气体体积变大，压强减小，由公式可知，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，故E正确．
故选ACE。