沪科版 (2019)选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律练习

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第三册4.3 热力学第二定律练习，共7页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列说法不正确的是，下列叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．关于热现象和热学规律，下列说法中不正确的是（ ）
A. 第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律
B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C. 用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功2.0×105J，同时气体向外界放出热量0.5×105J，则气体内能增加了1.5×105J
D. 一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量大于等压过程吸收的热量
2．下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体吸热时，其温度一定升高
B．第一类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．一定质量的气体，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减少
3．下列说法不正确的是（ ）
A．组成任何物体的分子都在做无规则的运动，任何物体都具有内能
B．多晶体具有各向异性，有固定的熔点
C．将有棱角的玻璃棒用火烤融化后，棱角变钝是因为表面张力
D．一杯热茶打开杯盖，一段时间后茶不可能自动变得更热
4．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是( )
A. 热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的
B. 内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾
C. 两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别
D. 其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律
5．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．布朗运动是分子无规则运动
B．第二类永动机是可以制成的
C．扩散现象说明分子在运动
D．物体吸收热量，其内能一定变大
6．关于热学知识，以下说法中正确的是（ ）
A．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．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加
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．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越不利于蒸发
7．下列说法正确的是（ ）
A．晶体熔化时，其温度不断升高
B．分子间距离减小，分子间作用力一定增大
C．热力学系统总是自发地从无序向有序的方向进行
D．饱和汽压随随温度的升高而增大，它与水蒸气的体积无关
8．关于平衡态和热平衡下列说法正确的是(？？ )
A. 热平衡就是平衡态
B. 只要系统的温度不变化，系统就处于平衡态
C. 处于热平衡的两个系统内能一定相同
D. 处于热平衡的两个系统温度一定相同
9．下列叙述中正确的是（ ）
A．破镜难圆是因为分子间有斥力
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动
C．热量有可能自发地从低温物体传到高温物体
D．使一定质量的理想气体等压压缩，其内能一定减小
10．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（ ）
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出每个气体分子的体积
B．一定质量的理想气体温度升高，产生的压强一定增大
C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D．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
11．下列说法正确的是（ ）
A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B．液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
C．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关
D．一块的冰逐渐熔化成的水的过程中分子势能会减小
12．下列说法中正确的是（ ）
A. 热力学第一定律表明做功和热传递对改变物体内能是等效的
B. 机械能全部转化为内能是不可能的
C. 从单一热源吸收的热量全部变成功是不可能的
D. 一个系统的总熵不会减小
13．以下说法正确的是（ ）
A．若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积．相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能
B．根据热力学第二定律可知，机械能不可能全部转化物体的内能
C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径
D．温度．压力．电磁作用等可以改变液晶的光学性质
14．如图所示，两个相通的容器P．Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（ ）
A．Q中气体不可能自发地全部退回到P中
B．气体分子势能减小，内能增加
C．气体分子势能增大，压强可能不变
D．气体体积膨胀，内能增加
15．下列说法中正确的是（ ）
A．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
B．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
C．有规则外形的物体是晶体
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律，A正确；
B．根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，B正确；
C．用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功2.0×105J，为正值，同时气体向外界放出热量0.5×105J，为负值，根据热力学第一定
气体内能增加了1.5×105J，C正确；
D．根据热力学第一定律，等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能；根据理想气体状态方程和热力学第一定律，等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外所做的功，所以一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量，D错误。
故选D。
2．【答案】C
【解析】
A．根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体吸热时，可能对外做功，其温度不一定升高。故A错误；
B．第一类永动机违反了能量守恒定律。故B错误；
C．当分子力表现为斥力，分子间距离的减小时，分子力做负功，分子力和分子势能增大。故C正确；
D．温度降低，分子的平均动能减小，分子每次对器壁的撞击力减小，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增加，故D错误。
故选C。
3．【答案】B
【解析】
A．由于组成物体的分子永不停息在做无规则运动，一定有分子动能，所以任何物体都具有内能，故A正确，不符合题意；
B．多晶体是多个单晶体的结合体，在热传导中不具有各向异性，有固定的熔点，故B错误，符合题意；
C．玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故C正确，不符合题意；
D．根据热力学第二定律可知，热量能自发的由高温物体传到低温物体，茶能自动变得更冷；但不能自动变得更热，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现．热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C．D错误，B项正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作还要消耗电能，故A错误．
考点：热力学第一定律 热力学第二定律
点评：热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾，对于机械能和内能的转化所具有的方向性也是存在的
5．【答案】C
【解析】
A．布朗运动是悬浮液体中固体颗粒的无规则运动，布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是周围液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；
B．因为第二类永动机违背了热力学第二定律，所以是不可能制成的，故B错误；
C．扩散现象是分子的无规则热运动造成的，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，故C正确；
D．物体从外界吸收热量，同时物体对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能不一定增加，故D错误。
故选C。
6．【答案】B
【解析】【来源】2021届重庆市沙坪坝区南开中学高三（下）第五次质量检测物理试题
A．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错误；
B．在绝热条件下压缩理想气体，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，故B正确；
C．布朗运动是在显微镜中看到的固体微粒的无规则运动，故C错误；
D．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越利于蒸发，故D错误；
故选B。
7．【答案】D
【解析】2022届重庆市沙坪坝区南开中学高三（上）7月物理试题
A．晶体熔化时，其温度不变，选项A错误；
B．分子间距离减小，分子间作用力不一定增大，也有可能减小，选项B错误；
C．热力学系统总是自发地从有序向无序的方向发展，选项C错误；
D．饱和汽压只与温度有关，随温度的升高而增大，与水蒸气的体积无关，选项D正确。
故选D。
8．【答案】D
【解析】
【详解】A．平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故A错误；
B．一个系统的温度．压强．体积都不变化，系统才处于平衡态，仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论，故B错误；
CD．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，但是内能不一定相同；故C错误，D正确.
9．【答案】D
【解析】
A．破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围，选项A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，选项B错误；
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误；
D．使一定质量的理想气体等压压缩，则气体的温度一定降低，则其内能一定减小，选项D正确。
故选D。
10．【答案】D
【解析】
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体的分子所占据的空间大小，不能算出气体分子体积，A错误；
B．根据理想气体状态方程可知温度升高，压强不一定增大，B错误；
C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，布朗运动越明显，C错误；
D．第二类永动机不可能制成的原因是因为其违背了热力学第二定律，D正确。
故选D。
11．【答案】A
【解析】【来源】2021届江苏省扬州市高三（下）期初调研物理试题
A．根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故A正确；
B．液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向异性，故B错误；
C．布朗运动的剧烈程度与悬浮颗粒的大小有关，是由于颗粒越大，分子碰撞的不平衡性越不明显，温度越高，布朗运动越明显，故C错误；
D．0℃的冰逐渐熔化成0℃的水的过程中吸收热量，冰的内能增大，而冰的温度不变，则分子的平均动能不变，所以分子势能会增加，故D错误。
故选A。
12．【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．热力学第一定律表明做功和热传递对改变物体内能是等效的，选项A正确；
B．根据热力学第二定律可知，机械能全部转化为内能是可能的，但是要引起其他的变化，选项B错误；
C．根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量全部变成功是可能的，但会引起其他的变化，故C错误；
D．根据热力学第二定律，关于自然过程的方向性可以这样表述：即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故D错误。
故选A。
13．【答案】D
【解析】
A．氢气和氧气的摩尔质量不同，故相同质量的氢气和氧气的分子数不同；温度相同，故分子热运动平均动能相同，故相同质量和相同温度的氢气的内能大于氧气具有的内能，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，机械能可以全部转化物体的内能，但会引起其它变化，故B错误；
C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径等于一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积比上单分子油膜面积为S，故C错误；
D．温度．压力．电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D正确。
故选D。
14．【答案】A
【解析】
A．由热力学第二定律可知，Q中的气体不可能自发的全部退回到P中，故A正确；
BD．气体在真空中膨胀，对外不做功，整个系统与外界没有热交换，故由热力学第一定律可得，气体的内能不变，故BD错误；
C．气体由于分子间距离较大，只有体积的变化，无法确定分子势能的变化，同时因体积增大，压强应减小，故C错误；
故选A。
15．【答案】D
【解析】【来源】2021届江苏省昆山市第一中学等三校高三（上）12月一轮复习联合调研物理试题
A．由热力学第三定律可知，绝对零度只可接近，不可达到，A错误；
B．当分子间的距离增大时，分子间的引力与斥力都减小，B错误；
C．晶体有规则的外形，但不是所有规则外形的的都是晶体，晶体和非晶体不是以外形来区分，而是以分子排列区分，C错误；
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确。
故选D。