人教版 (2019)选择性必修 第三册4 热力学第二定律课堂检测

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册4 热力学第二定律课堂检测，共8页。试卷主要包含了4热力学第二定律 同步课时作业，下面关于熵的说法错误的是，下列关于熵的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
3.4热力学第二定律 同步课时作业（含解析）
1.关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A.可以制造一种热机，将散失到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B.布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子在永不停息地做无规则运动
C.在热传递中，热量—定是从内能多的物体传向内能少的物体
D.在热传递中，热量—定是从温度高的物体传向温度低的物体
2.下面关于熵的说法错误的是( )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.在孤立系统中，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熵是增加的，因此热力学第二定律又叫熵增加原理
D.熵值越大，代表系统分子运动越无序
3.某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，哪些从理论上是可行的（ ）
A.制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B.制作一个制冷设备，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，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝
D.将房屋顶设计太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
4.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲所示)，现把隔板抽开，A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程图甲称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
A.自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B.自由膨胀前后，气体的压强不变
C.自由膨胀前后，气体的温度不变
D.容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分
5.如图所示，用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在一杯热水中，接触点2插在一杯冷水中，此时灵敏电流计的指针会发生偏转，这就是温差发电现象，根据这一现象，下列说法中正确的是( )
A.这一过程违反了热力学第二定律
B.这一过程违反了热力学第一定律
C.热水和冷水的温度将发生变化
D.这一过程违反了能量守恒定律
6.图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )
A.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B.气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D.ABC三种说法都不对
7.下列关于熵的说法中正确的是( )
A.熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
B.熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
C.熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
D.熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
8.下列关于气体向真空中扩散的规律的叙述中正确的是( )
A.气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大
B.气体分子数越多，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大
C.扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大
D.气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
9.下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( )
A.大米和小米混合后小米能填充到大米空隙中，而经过一段时间大米、小米不会自动分开
B.将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开
C.冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会因为内能自发地转化为机械能而动起来
D.随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%
10.倒一杯热水，然后加入适量的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是( )
A.溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的
B.溶解过程是有序向无序转变的过程
C.结晶过程是有序向无序转变的过程
D.结晶过程不是自发的，因为有外界的影响
11.如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量箱体到箱体外。下列说法正确的是( )
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
12.如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是( )
A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金从热水中吸收的热量
C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
E.叶片在热水中吸收的热量一定大于水和转轮获得的动能
答案以及解析
1.答案：D
解析：
选项A中描述的现象要实现必须引起其他变化，否则就违反了热力学第二定律；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的无规则运动，选项B错误；热传递的方向性与物体的内能无关，仅取决于物体的温度，故选项C错误，选项D 正确。
2.答案：B
解析：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态和固态的，故选项A正确;在孤立系统中，一个自发的过程总是向熵增加的方向进行，故选项B错误;热力学第二定律的微观实质是熵是增加的，故选项C正确;熵值越大，代表系统分子运动越无序，故选项D正确。
3.答案：D
解析：
根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量，使之完全对外做功而不产生其他影响，选项A是错误的；绝对零度是低温的极限，只可无限接近，不可能达到，选项B是错误的；根据热力学第二定律可知，与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，选项C是错误的；根据能量守恒定律可知，选项D是正确的。
4.答案：C
解析：由分子动理论知，气体分子是永不停息地做无规则运动，故选项A错误;由能量守恒定律知，气体膨胀前后内能不变，又因一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体的温度不变，故选项C正确;由常量，所以气体压强变小，故选项B错误;由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界影响的情况下，容器中的气体不能自发地全部回到容器的A部分，故选项D错误。
5.答案：C
解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，大部分转化为电能，另一小部分传递给冷水，即热水温度降低，冷水温度升髙，同时获得电能， 转化效率低于100%，所以不违反热力学第二定律;在发电过程中消耗热水的内能，故温差发电既没有违背热力学第一定律，也没违背能量守恒定律，故选项ABD错误;这一过程中消耗了热水的内能，这部分内能一些转化为电能，另一小部分转移到了冷水中，故热水和冷水的温度都发生变化，选项C正确。
6.答案：C
解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是: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。本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律。
7.答案：AD
解析：根据热力学第二定律可知，熵值越大表示无序性越高，也意味着系统越“混乱”和“分散”，相反系统越“整齐”和“集中”，也就越有序，故选项AD正确。
8.答案：ACD
解析：气体分子向真空中扩散时，分子数越少，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越大;分子数越多，分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越小，故选项A正确，B错误。扩散到真空中的分子在整个容器中均匀分布的概率最大，即其宏观态对应的微观态最多，并且这一宏观态的无序性最大，故选项CD正确。
9.答案：BCD
解析：热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的定律，A不属于热现象，故选项A错误;由热力学第二定律可知选项BCD 正确。
10.答案：BD
解析：糖溶解是有序变为无序的过程，是自发的;糖结晶是无序变为有序的过程，不是自发的，结晶是由于水分的蒸发和温度的降低才出现的，是外界因素的影响造成的。故选项BD正确。
11.答案：BC
解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误;再根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A错误，B正确，故选B、C。
12.答案：BDE
解析：转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A错误;要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，是从热水中吸收的热量，故B正确;转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误;根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不引起其他变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，也一定大于水和转轮获得的动能，故DE正确。