高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第三册第三节 热力学第二定律练习

3.3热力学第二定律基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共18题）

1．下列关于生活中的物理现象，说法正确的是（　　）

A．手机之间的通信是通过声波来实现的

B．空调既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性

C．没有三孔插座时，将三脚插头的一脚折弯后，插入两孔插座中使用更安全

D．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以避免产生电火花引起爆炸

2．下列说法中正确的是

A．能量的耗散从能量的转化角度反映出自然界中宏观过程的方向性

B．能量守恒表明，节约能源是无意义的

C．随着科技的发展，永动机是可以制成的

D．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律

3．下列说法正确的是（　　）

A．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能

B．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显

C．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

D．当分子之间作用力表现为斥力时，分子力随分子间距离的增大而增大

4．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是

A．热量不可能由低温物体传给高温物体

B．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力

C．在某过程中，气体的内能不变，却对外做功，这并不违反热力学第一定律

D．给物体加热，物体分子的热运动一定会变剧烈，分子的平均动能一定会增大

5．下列说法正确的是（　　）

A．空调在工作时符合热力学第二定律

B．一定质量的气体体积减小时，其温度一定升高

C．当分子间同时存在引力与斥力时，分子间距离减小，引力与斥力同时减小

D．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热，违背了热力学第一定律

6．根据热力学定律判断下列说法中正确的是（　　）

A．第一类永动机不违反能量守恒定律

B．当人类的科学技术发展到一定程度时永动机是可以制造出来的

C．自发的热传导是不可逆的

D．冰箱可以自发地使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移

7．下列关于热现象的描述正确的是（　　）

A．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的

B．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．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律

D．能量耗散过程中能量不守恒

8．根据热力学定律判断下列说法中正确的是

A．第一类永动机不违反能量守恒定律

B．当人类的科学技术发展到一定程度时永动机是可以制造出来的

C．冰箱可以自发地使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移

D．墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行

9．下列说法正确的是

A．气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间势能之和

B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变

C．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功

D．热量能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

10．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是

A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大

B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大

C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大

D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小

11．下列说法正确的是（　　）

A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力

B．液晶具有流动性，光学性质各向同性

C．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能

D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

12．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想将海水放出的热量完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是（　　）

A．内能不能转化成机械能

B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律

C．只从单一热库吸收热量并完全转化成机械能而不产生其他影响的机器不满足热力学第二定律

D．上述三种原因都不正确

13．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

14．下列说法错误的是（       ）

A．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大

B．温度越高布朗运动越剧烈

C．物体内能增加，温度一定升高

D．热量可以从低温物体传到高温物体

15．下列说法正确的是

A．物体吸收热量，其温度一定升高

B．热量只能从高温物体向低温物体传递

C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现

D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式

16．下列说法正确的是_________

A．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

B．雨水没有透过伞布是因为液体存在表面张力

C．破镜不能重圆，是因为分子间没有引力

D．一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加

E．从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的

17．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伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大

C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显

D．一定温度下，饱和汽的压强是一定的

E．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

18．下列说法正确的是__．

A．布朗运动就是液体分子的无规则运动

B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小

C．0℃的水和0℃的冰具有相同的内能

D．热量可以从低温物体传到高温物体

E．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

二、综合题（共4题）

19．下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器．请根据表中的数据，回答下面的问题．（已知：空气的密度为1．29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg•℃）。注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题。

（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃？

（2）在（1）中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？

（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？

20．如图所示的“大象闯进宠器店”两幅图片。试根据图片中提供的信息，完成下列问题：

(1)这两幅图片生动而形象地揭示了什么规律？

(2)请你再列举三个自然界和日常生活中与上述揭示的规律一样的例子。

21．太阳与地球的距离为，太阳光以平行光束入射到地面.地球表面的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量约为.设水面对太阳的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温常压下蒸发1kg水需要的能量），而后凝结成雨滴降落到地面.

（1）估算整个地球表面的年平均降雨量（以mm表示，球面积为）.

（2）太阳辐射到地球的能量中只有50%到达地面，所以一年中太阳辐射到地球表面水面部分的总能量不能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.

22．有人说：“既然能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，那么，我们为什么还要节约能源？”请你用能量转化和转移的方向性来论述节约能源的必要性。

参考答案：

1．D

2．A

3．B

4．C

5．A

6．C

7．B

8．D

9．A

10．C

11．D

12．C

13．D

14．C

15．D

16．BD

17．BCD

18．BDE

19.（1）2.7min；（2）1000W，3.07×105J；（3）空调器在工作过程中，压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化，将室内的热量搬至室外，因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率

20．

(1)上述两幅图片揭示了实际过程都具有“单向性”或“不可逆性”这一规律（事实）。

(2)人死不能复生，破镜不能重圆，覆水难收，生米煮成熟饭等，这些说法都反映了实际过程具有“单向性”或“不可逆性”规律。

21．（1）   （2）大气层吸收；大气层散射、反射；云层遮挡

22．

能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，但自然界中有的能量便于利用，有的能量不便于利用。流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦与挤压，使磨盘、粮食的温度升高，水流的一部分机械能转化为内能。这些内能耗散到周围的环境中。我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散，所以我们还要节约能源。