上海市北虹高中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 同步练习（含解析）

描述无序程度的物理量
1．热现象过程中不可避免地要出现能量耗散现象．下列关于能量耗散的说法中正确的是(　 　)
A．能量耗散说明能量不守恒
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量仍守恒，只是能量的转化有方向性
D．待科技发展达到一定程度，可消除能量耗散现象，制造出第二类永动机
2．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小的方向进行
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定减少
C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D．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浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
3．二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中 ( )
A．封闭气体对外界做正功
B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大
D．封闭气体在此过程中熵一定变大
4．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
5．下列说法正确的是
A．扩散现象说明分子总在做无规则热运动
B．物体吸热，物体分子平均动能必定增大
C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化
D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小
E.一切热现象的自发过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行
6．下列关于热学问题的说法中正确的是
A．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B．—个孤立系统总是从熵小的状态向墒大的状态发展．熵值较大代表着较为无序
C．如果封闭气体的密度变小．分子平均动能增加，则气体的压强可能不变
D．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体枳V0，则m0＝，V0＝
E.甲、乙两分子间的距离由很远移到不能再靠近的过程中．分子势能先减小再增大
7．下列说法正确的是
A．放热的物体，其内能也可能增加
B．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性
C．布朗运动说明了组成固体颗粒的分子的无规则运动
D．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
8．下面关于熵的说法正确的是　　
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．对孤立系统而言，一个自发的过程中熵总是向减少的方向进行
C．热力学第二定律的微观实质是：熵总是增加的
D．熵值越大，表明系统内分子运动越无序
9．下列说法正确的是　　
A．气体分子的速率均呈现“中间多、两头少”的分布规律
B．从微观角度看，气体的压强仅取决于气体分子的密集程度
C．晶体熔化时要吸收热量，但其分子的平均动能仍保持不变
D．所有遵循能量守恒定律的热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
E.一滴油酸酒精溶液的体积除以它在水面上形成的油膜面积就是油酸分子的直径
10．下列说法正确的是（ ）
A．与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行
B．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小
C．已知某物质的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可求出分子的体积
D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
E.物理性质具有各向异性的晶体是单晶体
11．下列说法正确的是（?? ）
A．布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫热运动
B．有些晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性
C．“露似珍珠月似弓”中，形成露珠是水表面张力作用的结果
D．实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐减少的方向进行
E.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
12．在下列叙述中，错误的是（　　）
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．对孤立系统而言，一个自发的过程中熵总是向减少的方向进行
C．热力学第二定律的微观实质是：熵总是增加的
D．熵值越大，表明系统内分子运动越无序
E. 能量耗散说明能量在不断减小
13．关于热力学的有关问题，以下说法正确的是（?? ）
A．热量可以自发地从低温物体传到高温物体
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响
C．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
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会增加
E.不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度
14．（多选）下面关于熵的说法正确的是（ ）
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．与热现象有关的一个自发的过程总是向熵减少的方向进行
C．热力学第二定律的微观实质是与热现象有关的自发宏观过程朝墒增加的方向进行
D．熵值越大，代表系统分子运动越无序
15．下列说法正确的是 ．
A．物质的扩散现象是分子热运动状态总朝着无序性增大的方向进行的一种表现
B．阿伏伽德罗常数为NA，则密度为、摩尔质量为M、体积1m3的铜所含原子数为
C．在温度不变时，密闭容器中水的饱和汽压随体积的增大而减小
D．金刚石和石墨都是晶体，但它们的微观结构差异较大，导致物理性质差异较大
参考答案
1．C
【解析】
能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程，即能量的转化有方向性，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，故A错误，C正确；能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故B错误．第二类永动机违背了热力学第二定律，不可能制成，故D错误；故选C．
【点睛】
本题考查了热力学第二定律的应用，要从多个角度来了理解该定律，可以通过加强练习来加深理解．
2．D
【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，A错误；在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，由热力学第一定律知，气体的内能一定增加，B正确；绝对零度等于摄氏温标零下273℃，因为绝对零度不可达到，故不能液氮制冷不能使温度低至-290摄氏度，C错误；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，D正确．
3．B
【解析】
气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误．温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误；根据热力学第一定律△U=W+Q，封闭气体向外界传递热量，故B正确．封闭气体组成的系统的熵减小，故D错误．故选B．
点睛：对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志．
4．BDE
【解析】
A．布朗运动是悬浮颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．分子间势能与距离关系如图所示，
当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故B正确；
C．物体内所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，物体的内能代表了物体微观上的能量形式，物体的内能与物质的量、温度、体积有关，只有温度相同，两者间的内能关系不确定，故C错误；
D．热量能自发从高温物体传到低温物体；热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在外界影响下，热量可以从低温物体传到高温物体，故D正确；
E．据热力学第二定律，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，故E正确。
5．ADE
【解析】
A.不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散．扩散的实质是分子的相互渗入，表明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，故A正确；
B．改变物体温度的方法有两个：做功、热传递，物体吸热的同时又对外做功，分子平均动能未必增大，故B错误；
C．根据热力学第二定律，内能不可以全部转化为机械能而不引起其他变化．故C错误；
D．分子间距等于分子间平衡距离时，若增大距离分子力表现为引力做负功，其分子势能增加，若减小距离时表现为斥力做负功，其分子势能增加，则分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小，故D正确；
E．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E正确。
故选ADE．
6．BCE
【解析】
【分析】
考查布朗运动，熵增加原理，气体压强的微观意义，阿伏伽德罗常数，分子势能与分子间距离的关系。
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，故A错误；
B．根据熵增加原理，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展．熵值较大代表着较为无序．故B正确；
C．如果封闭气体的密度变小，可知其体积增大；温度是分子的平均动能的标志，分子平均动能增加，即气体的温度升高；根据理想气体的状态方程：
可知气体的体积增大、温度同时也升高时，气体的压强可能不变，故C正确；
D．气体的分子之间的距离比较大，使用公式：
求出的结果是每一个分子所占的空间的大小，不是分子的体积．故D错误；
E．甲、乙两分子间的距离由很远移到不能再靠近的过程中．分子势能先减小再增大，故E正确。
故选BCE．
7．AB
【解析】
【分析】
改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析内能的变化；能量耗散现象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；温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每一个分子动能都增大；
【详解】
A．改变物体内能的方式有两种：做功与热传递，放热的物体如果外界对它做功，它的内能可能增加，故A正确；
B．由热力学第二定律可知，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性，故B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，故C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，故D错误．
【点睛】
本题考查了热学内容，涉及的知识点较多，但难度不大，熟练掌握基础知识即可解题，平时学习要注意基础知识的学习、掌握与应用．
8．ACD
【解析】
【分析】
熵是物体内分子运动无序程度的量度，在孤立系统中，一个自发的过程熵总是向增加的方向进行，熵值越大，代表系统分子运动越无序；
【详解】
A、熵是物体内分子运动无序程度的量度，同种物质气态的熵大于液体和固体的，A正确；
B、在孤立系统中，一个自发的过程熵总是向增加的方向进行，B错误；
C、热力学第二定律的微观实质是熵是增加的，C正确；
D、熵值越大，代表系统分子运动越无序，D正确．
【点睛】
本题考查了熵的知识，知道在孤立系统中，一个自发的过程熵总是向增加的方向进行．
9．ACD
【解析】
【详解】
A．气体分子是无规则的，其速率分布呈现“两头少，中间多”的统计规律；故A正确；
B．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的密集程度以及分子的平均动能；故B错误；
C．晶体在熔化时需要从外界吸收热量，此时温度不变，分子平均动能不变，故C正确；
D．由热力学第二定律可知，所有遵循能量守恒定律的热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的；故D正确；
E．一滴油酸酒精溶液中含有的油酸的体积除以它在水面上形成的油膜面积就是油酸分子的直径；故E错误。
故选ACD．
10．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据热力学第二定律，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，故A正确；
B．当分子间距离减小时，分子间的斥力和引力均减小，选项B错误；
C．已知固体或液体物质的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可求出分子的体积，已知气体物质的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，仅能求出分子平均占据的体积，选项C错误；
D．压强不变时，单位面积器壁单位时间受到分子撞击的力不变，温度降低时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数增加，故D正确；
E．单晶体的物理性质具有各向异性，故E正确．
故选ADE。
11．BCD
【解析】
【分析】
解答本题需要掌握：正确理解布朗运动；某些物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性；露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，形成圆形的露珠的原因是水表面张力作用的结果；实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐减少的方向进行；第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了热力学第二定律；
【详解】
热运动是分子无规则的运动，而布朗运动是小颗粒的运动，并不是分子运动，所以尽管布朗运动的激烈程度跟温度有关，但不能把布朗运动叫做热运动．故A错误．有些晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性，故B正确；露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，形成圆形的露珠的原因是水表面张力作用的结果．故C正确；根据热力学第二定律可知，实际的宏观过程都会自发地往熵逐渐减少的方向进行．故D正确；第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了热力学第二定律；没有违反能量守恒定律．故E错误．故选BCD．
【点睛】
本题对热学知识进行了比较全面的考查，平时要注意加强综合训练，提高应用物理知识解决问题能力，其中特别是对热力学第二定律的理解要全面到位．
12．BE
【解析】
【详解】
A、熵是热力学系统内分子运动无序程度的量度，故A正确。
B、对孤立系统而言，一个自发的过程中熵总是向增加的方向进行，故B错误。
C、热力学第二定律又称为熵增加原理，故C正确。
D、熵值越大，表明系统内分子运动越无序，故D正确。
E、能量耗散虽然不会使能的总量减少，但能量的可利用率越来越低，即能量的品质越来越低，根据能量守恒定律可知，虽然能量的可利用率越来越低，但能量总和保持不变，即仍然遵守能量守恒定律，故E错误；
本题选择错误的，故选：BE。
13．BCE
【解析】
【分析】
借助热力学第二定律和热力学第三定律分析结论．
【详解】
A．宏观中过程中与热现象有关的过程都具有方向性，由热力学第二定律知热量不可能自发地从低温传到高温物体，故A错误．
B．根据热力学第二定律可知，热机不可能把从单一热源吸收的热量，全部变成功，而不产生其它影响．故B正确．
C．根据熵增原理知，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，故C正确．
D．根据熵增原理知，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定增加．故D错误．
E．根据热力学第三定律知，绝对零度只能接近，不可能达到，故E正确．
故选BCE．
【点睛】
解决本题的关键要理解并掌握热力学第二定律的不同表述，了解熵增原理，并分析实际问题．
14．ACD
【解析】A、熵是热力学系统内分子运动无序程度的量度，故A正确；
B、与热现象有关的一个自发的过程中熵总是向增加的方向进行，故B错误；
C、热力学第二定律的微观实质是与热现象有关的自发宏观过程朝墒增加的方向进行，热力学第二定律又称为熵增加原理，故C正确；
D、熵值越大，表明系统内分子运动越无序，故D正确；
故选ACD。
【点睛】熵是热力学系统内分子运动无序程度的量度；在自发过程中，熵总是增加的；热力学第二定律又称为熵增加原理。
15．AD
【解析】
A：物质的扩散现象是分子热运动状态总朝着无序性增大的方向进行的一种表现，故A项正确．
B：阿伏伽德罗常数为NA，则密度为、摩尔质量为M、体积1m3的铜所含原子数．故B项错误．
C：在温度不变时，密闭容器中水的饱和汽压与体积无关．故C项错误．
D：金刚石和石墨都是晶体，但它们的微观结构差异较大，导致物理性质差异较大．故D项正确．
点睛：液体的饱和汽压与液体的种类和温度有关，与气体的体积无关．