高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律同步训练题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律同步训练题，共7页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列说法错误的是，列叙述中正确的是，下列关于热现象的描述正确的是，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是（ ）
A．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递到高温物体
B．一定质量的理想气体如果从外界吸收了4×105J的热量，内能就增加4×105J
C．一定质量的理想气体在绝热情况下向真空扩散，体积变大，内能不变
D．金刚石可以制成各种不同造型的首饰，说明它没有规则的几何形状，是非晶体
2．下列说法错误的是（ ）
A．悬浮在水中的花粉做布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．并不是所有晶体都具有各向异性
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．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
3．热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。下列关于热现象的说法中正确的是（ ）
A．温度越高的物体，其内能越大
B．温度越低的物体，其每个分子的运动速率越小
C．处于热平衡状态的物体，无论是否接触，其冷热程度一定相同
D．随着冷冻技术的不断进步，可以实现将物体的温度降低到
4．下列有关热力学现象和规律的描述正确的是（ ）
A．在绝热条件下，压缩气体，其内能不一定增加
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．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温物体传递到高温物体
5．列叙述中正确的是（ ）
A．晶体均具有规则的几何形状，但不一定具有各向异性的特征，用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
B．若分子势能随着分子距离增大而增大，则分子间作用力的合力表现为引力
C．自然发生的热传递过程是沿着分子热运动有序性增大的方向进行的
D．不可能从单一热源吸收热量，并全部用来对外做功
6．下列关于热现象的描述正确的是（ ）
A．分子间的距离越近，分子间的作用力就越大
B．扩散现象和布朗运动都能说明分子在永不停息的做无规则运动
C．气体温度每升高1℃所吸收的热量与气体经历的具体过程无关
D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，人感觉越潮湿
7．下列说法不正确的是（ ）
A．农民在干早天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管
B．布朗运动是液体中的悬浮微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映
C．由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量把它全部用来做功而不引起其他变化
D．标准状况下1ml氧气的体积为V，一个氧气分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数
8．下列说法正确的是（ ）
A．随着科技的进可以使温度降低到零下300摄氏度
B．相对湿度越小，人感觉越潮湿
C．液体与固体是否浸润，是由固体的材料决定
D．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
9．对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J
B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少
C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
D．第二类永动机违反了热力学第一定律

10．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．①③⑤⑦B．①②⑥⑧C．③④⑤⑥D．②③⑤⑧
11．关于热学的说法中，下列表述正确的是（ ）
A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的
B．冰箱在制冷过程中，能将热量从温度低的物体传到温度高的物体，所以冰箱工作时不遵守热力学第二定律
C．在完全失重的状态下，密闭容器中的气体对容器壁压强为零
D．在绝热过程中，外界对一定质量的理想气体做功，气体的内能必然增加
12．如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少
B．气体做等温膨胀，分子的平均动能不变，气体的压强不变
C．气体从外界吸收热量，内能变大
D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律
13．卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用于分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀．绝热膨胀．等温压缩．绝热压缩。下列相关说法中正确的是（ ）
A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%
B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变
C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大
D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少

14．关于热学知识，以下说法中正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体，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升高而减少
B．液体表面张力的存在是因为液体表面层分子力表现为斥力
C．视为理想气体的相同质量的氢气与氧气，在温度相同时内能相等
D．在潮湿的密闭房间内，开启空调制热，可降低空气的绝对湿度
15．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动
B．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
C．做功和热传递在改变系统内能方面不是等价的
D．非晶体呈各向同性，晶体呈各向异性
参考答案与试题解析
1．【答案】C
【解析】
A．根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传递到高温物体，但是要引起其他的变化，选项A错误；
B．一定质量的理想气体如果从外界吸收了4×105J的热量，若气体对外做功，则内能增加小于4×105J，选项B错误；
C．一定质量的理想气体在绝热情况下向真空扩散，体积变大，气体对外不做功，与外界也无热交换，则内能不变，选项C正确；
D．金刚石可以制成各种不同造型的首饰，但天然的金刚石有规则的几何形状，是晶体，故D错误；
故选C。
2．【答案】A
【解析】
A．悬浮在水中的花粉做布朗运动反映了水分子的热运动，A错误；
B．单晶体具有各向异性，而多晶体不具有各向异性，B正确；
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，C正确；
D，根据热力学第二定律可知，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，D正确。
故不正确的是A。
3．【答案】C
【解析】
A．物体的内能是物体内所有分子动能和势能的总和，由物体的物质的量．温度和体积共同决定，故A错误；
B．温度越低的物体，其所有分子的平均动能越小即平均速率越小，但不一定每个分子的平均速率越小，故B错误；
C．处于热平衡状态的物体，其温度不变，即冷热程度相同，故C正确；
D．根据热力学第三定律可知，温度不可能达到-273.15°，故D错误。
故选C。
4．【答案】B
【解析】
A．根据热力学第一定律，在绝热条件下，压缩气体，外界对其做功，其内能一定增加，故A错误；
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正确；
C．绝对零度就是分子的平均动能为零，与分子热运动矛盾，故不可能达到绝对零度，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，热量从低温物体传递给高温物体，必须借助外界的帮助，故D错误。
故选B。
5．【答案】B
【解析】
A．单晶体均具有规则的几何形状，具有各向异性的特征，用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母具有各向异性的特点，云母是晶体，A错误；
B．若分子势能随着分子距离增大而增大，说明分子力做负功，则分子间作用力的合力表现为引力，B正确；
C．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错误；
D．不可能从单一热源吸收热量，并全部用来对外做功而不引起外界变化，D错误。
故选B。
6．【答案】B
【解析】
A．当两分子间的距离从很远处靠近时，分子间的作用力先增大后减小，再增大，故A错误；
B．扩散现象和布朗运动都能说明分子在永不停息的做无规则运动，故B正确；
C．气体温度每升高1℃所吸收的热量与气体经历的具体过程有关，故C错误；
D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，人感觉越干燥，故D错误。
故选B。
7．【答案】D
【解析】
A．农民在干旱天气里锄松土壤是利用毛细现象，为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发．故A正确，但不符合题意；
B．布朗运动是液体中的悬浮微粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故B正确，但不符合题意；
C．由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量把它全部用来做功而不引起其他变化，故C正确，但不符合题意；
D．气体分子间的间距较大，不能用气体体积和氧气的体积来计算阿伏伽德罗常数，故D错误，符合题意。
故选D。
8．【答案】D
【解析】
A．根据热力学第三定律，绝对零度不可达，也就是零下273.15℃不可达，零下300摄氏度根本不存在，A错误；
B．相对湿度越小，人感觉越干燥，B错误；
C．液体与固体是否浸润，是由固体的材料和液体的性质决定，不仅仅由固体的材料决定，C错误；
D．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，D正确。
故选D。
9．【答案】A
【解析】
A．根据热力学第一定律知
ΔU=W＋Q=－100J＋120J=20J
故A正确；
B．根据热力学第一定律
ΔU=W＋Q
可知物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，故B错误；
C．通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱，故C错误；
D．第二类永动机没有违反能量守恒定律，热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映，因此第二类永动机没有违反热力学第一定律，不能制成是因为它违反了热力学第二定律，故D错误。
故选A。
10．【答案】D
【解析】
①固体微粒由于受到周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起运动，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故①错误；
②水黾可以停在水面上是因为液体有表面张力，故②正确；
③一定质量的的水变成的水蒸气，分子动能不变，分子势能增加，所以其内能增加，故③正确；
④第一类永动机由于违反了能量守恒定律而不可能制成，故④错误；
⑤当分子间距离增大时分子间引力和斥力都减小，故⑤正确；
⑥一块晶体，若其各个方向的导热性相同，可能是多晶体，但不是一定是多晶体，故⑥错误；
⑦若气体从外界吸收热量，内能不一定增大，如气体对外界做功，且做的功比吸收的热量大，故⑦错误；
⑧热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故⑧正确；
综上可知D正确，ABC错误。
故选D。
11．【答案】D
【解析】
A．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体分子无规则热运动对花粉颗粒的撞击不平衡引起的，故A错误；
B．冰箱在制冷过程中，需要消耗额外的能量才能将热量从温度低的物体传到温度高的物体，冰箱工作时遵守热力学第二定律，故B错误；
C．气体对容器壁的压强是由于气体分子的无规则热运动对容器壁的连续撞击产生的，所以在完全失重的状态下，密闭容器中的气体对容器壁的压强不为零，故C错误；
D．根据
可知，在绝热过程中，外界对一定质量的理想气体做功，气体的内能必然增加，故D正确。
故选D。
12．【答案】A
【解析】
AB．因气缸导热，气体的温度不变，气体体积变大，则压强减小；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小，则气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项A正确，B错误；
C．由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，因温度不变，内能不变，则气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功，选项C错误；
D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，但要引起气体的变化，此过程不违反热力学第二定律，选项D错误。
故选A。
【点睛】
分子间的相互作用力忽略，则可以看作理想气体，则内能由温度决定；由热力学第一定律可得出气体是否吸热；由题意可知气缸内的气体做功；由理想气体的状态方程可得出压强的变化。在热学的考查中更注重了知识点的全面考查，但难度不大，故应全面掌握相应的知识点．
13．【答案】D
【解析】
A．由热力学第二定律可知，热机效率不可能达到100%，选项A错；
B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，与外界没有热量交换，而气缸体积改变，气缸内气体的内能因做功而改变，选项B错；
C．等温压缩过程中，温度不变，气缸内气体内能不变，选项C错；
D．等温膨胀过程中，温度不变，体积增大，单位体积内分子数目减少，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少，选项D对。
故选D。
14．【答案】A
【解析】
A．一定量的理想气体，温度升高，气体分子的平均动能增大，分子对器壁的平均撞击力增大，要保证压强不变，分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少，故A正确；
B．液体表面张力的存在是因为液体表面层分子间作用力合力表现为引力，故B错误；
C．温度是分子的平均动能的标志，所以温度相同，平均动能一定相等；但氢气分子与氧气分子相比，氢气分子的质量小，所以相同质量的氢气的分子数比氧气的分子多，内能一定比氧气大，故C错误；
D．密闭房间内，水汽的总量一定，故空气的绝对湿度不变，使用空调制热时，房间内空气的相对湿度变小，故D错误。
故选A。
15．【答案】B
【解析】
A．布朗运动就是固体颗粒的无规则运动，反映了气体或液体分子的无规则运动，A错误；
B．在完全失重的情况下，由于液体表面张力，使熔化的金属能够收缩成标准的球形，B正确；
C．做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，C错误；
D．非晶体和多晶体呈各向同性，单晶体呈各向异性，D错误。
故选B。