物理选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律课时作业

这是一份物理选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律课时作业，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
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15题）1．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是     （  ）A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动C．永动机是不可能制成的D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体2．下列说法正确的是（　　）A．由于扩散现象，我们能闻到巷子中的酒香B．空调能使热量从低温物体传到高温物体，突破了热力学第二定律的限制C．非晶体有固定的熔点，而晶体没有固定的熔点D．布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动3．下列说法正确的是（　　）A．能量耗散说明能量在不断减少B．能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性C．热量不可能从低温物体传给高温物体D．根据热力学第二定律，在火力发电机中，燃气的内能可以全部转化为电能4．下列说法正确的是（　　）A．甲图中的酱油蛋是布朗运动的结果B．乙图中的水黾可以停在水面，是因为水具有表面张力C．丙图中酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润D．丁图中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5．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，非晶体不可以转化为晶体6．下列说法正确的是（　　）A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成其他能量，但照到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生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．对绝热容器内的气体进行压缩，气体内能增大B．汽缸内一定质量的理想气体做等温膨胀时要放热C．空调制冷时，热量自发地从低温物体传递给高温物体D．汽车内燃机中的汽油燃烧时，其内能可全部转变为机械能9．下列说法正确的是A．布朗运动是悬浮在液体中固定颗粒的分子无规则运动的反映B．可以从单一热源吸热并全部转化为有用功C．知道物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同10．下列说法中正确的是（   ）A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是可以实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行11．下列说法中正确的是（　　）A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有固定的熔点B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体D．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大12．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。在该循环过程中，下列说法正确的是（　　）A．A→B过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律B．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少C．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化D．气体在完成一次循环过程中（A→B→C→D→A）对外做功13．关于以下四幅图片，说法正确的是（    ）A．图1为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空现抽掉隔板，气体的最终温度仍为TB．在图2中，随着活塞上砝码个数的增加，气缸内封闭的气体越来越难压缩（始终为气体状态），主要原因是由于随着气体体积的减小，分子间的斥力越来越大C．图3为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性表现的越明显D．图4为热机能流图，随着机械制造工艺、机械材料等科学技术的不断发展，热机的效率能达到14．以下说法正确的是（　　）A．有些晶体是各向同性的B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动C．内能相等的两个物体相互接触，不可能发生热传递D．随着科技的进步，人类一定能制造出从单一热源吸收热量使之完全转化为功而不产生其他影响的热机15．选用下列八种表述组合出的四个选项中全都正确的一项是（　　）①布朗运动反映了微粒分子在做无规则热运动②水黾可以停在水面上是因为液体有表面张力③一定质量的的水变成的水蒸气其内能增加④第一类永动机由于违反热力学第一定律而不可能制成⑤当分子间距离增大时分子间引力和斥力都减小⑥各个方向导热性能均相同的晶体一定是多晶体⑦若气体从外界吸收热量则内能一定增大⑧热量可以从低温物体向高温物体传递A．①③⑤⑦ B．①②⑥⑧ C．③④⑤⑥ D．②③⑤⑧二、填空题（共4题）16．热力学第二定律（1）定义：在物理学中，反映宏观自然过程的_______性的定律。（2）热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能_______地从低温物体传到_______温物体，阐述的是传热的_______性。（3）热力学第二定律的开尔文表述：a.热机①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的________变成工作物质的内能；第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成_______。②热机用于做功的热量一定_______它从高温热库吸收的热量，即W_______Q；b.热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之_______，而不产生其他影响。（该表述阐述了机械能与内能转化的方向性）（4）热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是_______的。（选填“等价”或“不等价”） 17．热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，这说明热传递过程具有___________；冰箱工作时，能把冰箱内的热量传递到冰箱外，这___________（填“违反“或“不违反“）热力学第二定律。18．如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程___________（填“违背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中，做的功W___________（填“大于”“小于”或“等于”）零；分子的势能将___________（填“增大”“不变”或“减小”）。19．(1)_____________是分子平均动能的标志(2)查理定律可以表述为：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与_______________________成正比。(3)请写出把未饱和汽变成饱和汽的常见两种方法__________________________和___________________________。(4)一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与________________________________的和。这个关系叫做热力学第一定律。(5)在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会_________________。三、综合题（共4题）20．试根据热力学第二定律分析下列两种说法是否正确，并说明理由。（1）机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能。（2）热量能够从高温物体传递到低温物体，但不能从低温物体传递到高温物体。21．日常生活中有许多熵增加的例子，请列举几个。22．整洁有序的书本，如果不注意整理，就会变得杂乱无序（图）。如何才能使它回到有序状态？23．大约在1670年，英国的一个主教维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜面顶上放一块强有力的磁铁，斜面上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道。维尔金斯认为：如果在斜面底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动；当小铁球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜面底端Q；由于小球有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到斜面上端，到小孔P处又掉下。在以后的200多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次在1878年，即能量转化和守恒定律被确定20年后，而且竟在法国取得了专利权！请你分析一下，维尔金斯的“永动机”能实现吗？
参考答案1．C2．A3．B4．B5．B6．C7．B8．A9．D10．A11．D12．D13．A14．A15．D16．方向    自发    高    方向    化学能    机械能    小于    <    完全变成功    等价    17．方向性    不违反    18．不违背    小于    增大    19．温度    热力学温度    降低温度    减小体积    外界对气体所做的功    减少    20．(1)热力学第二定律的一种表述为：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。热力学第二定律表明，机械能可以自发的全部转化为内能，而内能全部转化为机械能必须受外界影响或引起外界变化，因此，“内能不能全部转化为机械能”这部分不正确。(2)据热力学第二定律对热传递的方向性描述可知，热量可以自发的从高温物体传给低温物体，热量也可以从低温物体传给高温物体，但必须借助外界的帮助，因此，“热量不能从低温物体传递到高温物体”这部分不正确。21．熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵值越大，表明系统内分子运动越无序，任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的，如热传导过程总是沿着无序程度增加的方向进行的；一副扑克牌，随着洗牌次数增加，无序程度就会增加；队列解散后的学生，时间越久学生的位置越无序；气体分子向真空中扩散，时间越久，气体分子越无序。22．对杂乱无序的房间，我们可以通过人为的整理使它回到有序状态，让它自发地回到有序状态是不可能的，必须施加外界的影响。23．不可能实现，因为它违背了能的转化和能量守恒定律