高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册第4章 热力学定律4.3 热力学第二定律习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册第4章 热力学定律4.3 热力学第二定律习题，共8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，下列说法正确的的是等内容，欢迎下载使用。
1．在一定速度下发生变化的孤立体系,其总熵( )
A．不变
B．可能增大或减小
C．总是增大
D．总是减小
2．如图所示，左边表示高温物体中的分子，右边表示低温物体中的分子，两物体接触后，热量从高温物体向低温物体传递，导致高温物体中的分子运动减慢，低温物体中的分子运动加快，直到两物体达到相同的中间温度为止。这个过程中整个系统的无序程度（ ）
A．不变B．变大C．变小D．无法判断

3．下列关于热学规律的说法中正确的是( )
A．温度低的物体内能小
B．物体吸收热量，其温度一定升高
C．自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性
D．悬浮在液体中的固体颗粒越大，周围液体分子撞击的机会越多，布朗运动越明显
4．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
C．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
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
5．如图将一滴红墨水滴入一杯清水中，红墨水会逐渐扩散到整杯水中，呈均匀分布，则这个过程中熵的变化是（ ）
A．不变B．变大C．变小D．无法确定

6．下列说法不正确的是（ ）
A．给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力
B．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
C．若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热
D．气体压强是由于气体分子不断撞击器壁而产生的
7．下列说法正确的的是（ ）
A．扩散现象的原因是分子间存在斥力
B．水黾能停在水面上是因为液体表面张力的作用
C．第二类永动机是不可能造成的，是因为它违背了能量守恒定律
D．可以从单一热源吸收热量使之全部转化为功，而不产生其他影响
8．下列说法不正确的是（ ）
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体颗粒的无规则运动，是液体（气体）分子无规则运动的反应
D．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
9．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
10．如图所示是伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气（可视为理想气体），插入液体时，带色液体能上升到管中某一高度，测量时上部的球形容器与被测物质接触．已知外界大气压为p0并保持不变，所测量温度为t1时，管内液面在a位置，管内气体分子的平均动能为Ek1，气体压强为p1；所测量温度为t2时管内液面上升到b位置，其他二个量分别为Ek2．p2．由此可知（ ）
A．t1＜t2B．p1＜p2C．Ek1＞Ek2D．Ek1＜Ek2
11．根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（ ）
A．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功
B．热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
C．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
D．随着技术的进步，热机的效率可以达到100%
12．在闷热的夏天里，冰激凌是大家的最爱，同学都知道冰箱的工作原理就是把热量从冰箱里面传到冰箱外面。下列说法正确的是（ ）
A．这说明热量能从自发地从低温物体传给高温物体
B．它违背了热力学第一定律
C．它违背了热力学第二定律
D．以上说法都错
13．根据热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是( )
A．机械能可以全部转化为内能，内能不可以全部用来做功转化成机械能
B．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以被制造出来
E.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热量可以逆向传递
14．在国际单位制(SI)中，下列物理量的单位属于导出单位的是（ ）
A. 长度 B. 电流 C. 电压 D. 热力学温度
15．下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( )
A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律
B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小
参考答案与试题解析
1．【答案】C
【解析】【来源】福建省南平市高级中学2019-2020学年高二（下）期中物理试题
【详解】
由熵增加原理可知，任何孤立体系的熵总是增加的，故C正确，A．B．D错误；
故选C。
【点睛】
关键是知道在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行；熵增原理是热力学第二定律的另一种表述方法。
2．【答案】B
【解析】
【详解】
热传递是一个不可逆的过程，因此在这个过程中无序程度增加了。
A． 不变与分析不符，故A错误；
B． 变大与分析相符，故B正确；
C． 变小与分析不符，故C错误；
D． 无法判断与分析不符，故D错误；
故选：B。
3．【答案】C
【解析】【来源】上海市七宝高中2017-2018学年高二上物理期中考试物理试题
【详解】
A．物体的内能与物体的温度．体积以及物质的量都有关，则温度低的物体内能不一定小，选项A错误；
B．物体吸收热量，若对外做功，则其温度不一定升高，选项B错误；
C．根据热力学第二定律可知，自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，选项C正确；
D．悬浮在液体中的固体颗粒越小，受到周围液体分子撞击越不平衡，布朗运动越明显，选项D错误。
4．【答案】D
【解析】【来源】2016-2017河北定州中学高二承智班上10.16周练物理（带解析)
【详解】
A．布朗运动时固体微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，选项A错误．
B．由热力学第一定律可知改变内能有做功和热传递两种方式，选项B错误．
C．由热力学第二定律知一切热现象都是不可逆的，功转变成热能自发发生，但热转化为功要引起其它的变化，选项C错误．
D．由理想气体状态方程可知，压强不变时，温度降低，则体积减小，即增加，选项D正确．
故选D．
5．【答案】B
【解析】
【详解】
墨水原来处于较小的空间（一滴），无序程度小，后来处于较大空间，无序程度大，故熵变大。
故选B。
6．【答案】AB
【解析】【来源】福建省福州市八县（市）协作体2019-2020学年高二（下）期末联考物理试题
【分析】
【详解】
A．给车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中气体压强增加的缘故，不是由于分子间存在斥力，A不正确；
B．第二类永动机虽然不违背能量守恒，但因为它违反了热力学第二定律，所以不可能制成，B不正确；
C．一定质量理想气体等压膨胀，压强不变，根据理想气体状态方程可知，体积增大，温度升高；体积增大则对外做功，温度升高则内能增大，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸热，C正确；
D．密封在某种容器中的气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的．无规则撞击产生的，D正确。
让选不正确的，故选AB。
7．【答案】B
【解析】【来源】江苏省海头高级中学2019-2020学年高二（下）“线上学习”质量检测物理试题
【分析】
【详解】
A．扩散现象的原因是因为分子之间存在间隙，分子在做永不停息的无规则运动，故A错误；
B．水黾能停在水面上是因为液体表面张力的作用，故B正确；
C．第二类永动机是不可能造成的，是因为它违背了热力学第二定律，并没有违背能量守恒定律，故C错误；
D．根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量使之全部转化为功，而不产生其他影响是不可能的，故D错误；
故选B。
8．【答案】A
【解析】【来源】河北省邯郸市大名县第一中学2019-2020学年高二（下）第一次半月考物理试题
【分析】
【详解】
A．物体吸收热量，其温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，温度不变，A错误；
B．改变物体内能的两种方式是做功和热传递，B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体颗粒的无规则运动，但是它反映了液体（气体）分子无规则运动，故C正确；
D．根据第二类永动 机的概念可知第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，D正确。
本题选不正确的，故选A。
9．【答案】B
【解析】【来源】江苏省苏州市2019-2020学年高二（下）期中考试物理试题
【分析】
【详解】
A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分子无规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体中分子的无规则运动，故A错误；
B. 物体内能的大小与物体的温度．物质的量．体积以及物态有关，内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同，故B正确；
C. 知道某物质的摩尔质量和密度能求出摩尔体积，但不能求出阿伏加德罗常数。故C错误；
D. 热力学第二定律告诉我们，没有任何一种能量的转化率达到100％，故D错误；
故选：B。
10．【答案】C
【解析】【来源】2016年上海市七校第二次联考物理试题
【详解】
当液面由a位置上升到b位置时，管内气体体积减小，管内气体的压强减小，即p1＞p2，根据气态方程可知温度降低，即t1＞t2，管内气体分子的平均动能减小，即Ek1＞Ek2，气体内能减小，所以E1＞E2．
A．t1＜t2，与结论不相符，选项A错误；
B．p1＜p2，与结论不相符，选项B错误；
C．Ek1＞Ek2，与结论相符，选项C正确；
D．Ek1＜Ek2，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
11．【答案】C
【解析】【来源】山东省枣庄市2019-2020学年高二（下）期末物理试题
【分析】
【详解】
A．功可以全部转化为热，根据热力学第二定律的开尔文表述，不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响，把热全部转换为功并不是不可能，只是需要产生其他影响而已，所以A错误；
B．热可以从高温物体传到低温物体，根据热力学第二定律的克劳修斯表述，不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，也就是说热量可以从低温物体传递到高温物体，只是需要产生其他影响，所以B错误；
C．气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，所以C正确；
D．热机的效率绝对不可能达到100%，一定会有能量损失，所以D错误。
故选C。
12．【答案】D
【解析】【来源】福建省建瓯市芝华中学2019-2020学年高二（下）居家学习检测物理试题
【分析】
【详解】
由热力学第二定律知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助；电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违背了热力学第一定律，也不违背了热力学第二定律，故A．B．C错误，D正确；
故选D。
13．【答案】ABE
【解析】【来源】衡水中学2020届高考一轮专题复习：第12章热学
【详解】
A．机械能可以全部转化为内能，而物体的内能永远不能为零，故内能不可以全部转化为机械能，只是在这个过程中会引起其他变化，A正确；
B．根据热力学第二定律可知，自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，B正确；
C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降到－293 ℃，只能无限接近－273.15 ℃，却不可能达到，C错误；
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能被制造出来，D错误；
E．根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但在不自发的条件下，能从低温物体传递到高温物体，E正确．
故选ABE。
14．【答案】C
【解析】
【分析】
国际单位制中基本单位有：长度的单位（米）．质量的单位（千克）．时间的单位（秒）．物质量的单位（摩尔）．热力学温度单位（开尔文）．电流的单位（安培）．光强的单位（坎德拉）．
【详解】国际单位制中基本单位有：米．千克．秒．摩尔．开尔文．安培．坎德拉。电压的单位伏特，为导出单位，故C正确，ABD错误。
【点睛】解决本题的关键掌握国际单位制中基本单位有：米．千克．秒．摩尔．开尔文．安培．坎德拉。
15．【答案】A
【解析】【来源】云南省新平一中2018-2019学年高二下学期5月份考试物理试题
【详解】
从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律，选项A正确；根据熵原理，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，选项BC错误；根据热力学第二定律可知，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会减小，故D错误。