高中人教版 (2019)4 热力学第二定律当堂达标检测题

3.4热力学第二定律同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是　　

A．凡是能量守恒的过程就一定会发生

B．摩擦生热的过程是不可逆过程

C．热传递的过程不存在方向性

D．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机

2．下列说法正确的是（　　）

A．图甲中的酱油蛋是布朗运动的结果

B．图乙中的水黾可以停在水面，是因为水对水黾具有浮力

C．图丙中酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润

D．图丁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

3．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

4．下列说法正确的是(　　)

A．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减少的方向进行

B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

C．一定质量理想气体对外做功，内能一定减少

D．第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律

5．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

6．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．液体很难被压缩的原因是当液体分子的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间的引力减小，所以分子力体现为斥力

C．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律

D．对于一定质量的理想气体，在体积增大的同时，压强也有可能增大

7．下列说法正确的是（　　）

A．第二类永动机不能被制成，是因为违背了能量守恒定律

B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小

D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

8．下列说法正确的是（　　）

①当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小

②雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用

③一定质量的的水变成的水蒸气，其分子之间的势能增加

④对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

⑤空气的绝对湿度越大，人们感觉越潮湿

⑥液体不浸润某种固体则附着层内部液体分子相互排斥

⑦热量一定是从内能多的物体传递到内能少的物体

⑧可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

A．②③④⑧ B．②③④⑤⑦ C．①②④⑧ D．②④⑤⑥⑧

9．关于热力学第二定律，下列表述正确的是（　　）

A．不可能使热量从低温物体传递到高温物体

B．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功

C．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

D．在任何的自然过程中，一个孤立系统的总熵一定增加

10．下列说法不正确的是（　　）

A．一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少

B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大

C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向

D．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

11．下列说法中正确的是（　　）

A．当分子间的相互作用表现为引力时，其分子间没有斥力

B．一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大

C．热量不能自发从高温物体传给低温物体

D．多晶体和非晶体都没有固定的熔点

12．下列说法正确的是（     ）

A．露珠是空气中的水蒸气凝结而成，凝结过程中分子间的引力增大，斥力减小

B．冰箱制冷，说明在引起其他变化的情况下，温度是可以从低温物体传到高温物体的

C．布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的，因此固体颗粒越小，布朗运动越明显

D．物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在一定条件下，某些非晶体也可以转化为晶体

13．为了控制温室效应，各国科学家都提出了不少方法和设想，有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度，为使CO2液化，最有效的措施是(       )

A．减压、升温 B．增压、升温

C．减压、降温 D．增压、降温

14．一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中 

A．温度保持不变

B．温度先升高，后又减小到初始温度

C．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热

D．气体的密度在不断增大

15．下列对热学知识理解正确的是（　　）

A．液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势

B．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态

C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越快

D．在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理

二、填空题（4题）

16．空调制冷工作过程（热量从室内温度较低的空气中传递到室外温度较高的空气中）是否违反热传递过程的单向性，请说明理由__________；若在与外界无热传递的封闭房间里。打开冰箱门，让冰箱内的冷气不断流出，经过一段时间后能否起到和空调一样让室内降温的效果，请说明理由_________。

17．热力学第二定律的微观意义为：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性____ （选填增大、减小、不变）的方向进行；熵值较大代表着较为___（选填有序、无序）．

18．下列说法正确的是__________

A．第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律

B．被踩扁的乒乓球（表面没有开裂）放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量

C．由于液体表面分子间距离小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．两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小

E．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动

19．以下说法正确的是(      )

A．玻璃管的裂口烧熔后会变炖是表面张力的作用引起的

B．0℃的氢气和0℃的氧气，它们的分子平均动能相同

C．第二类永动机违背了能量守恒定律

D．水的饱和汽压随温度的升高而增大

E.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行

三、综合题（共4题）

20．《科学美国人》杂志刊登了一篇题为“地球的能量资源”的文章，提供了到达地球表面的太阳辐射的几个主要去向的一些数据，如下表所示。请选用表中数据计算：

（1）地球对太阳能的利用率是多少？

（2）每年按365天计算，有多少太阳能通过光合作用转化为化学能？

21．核电站一旦工作，就不能随意停下来，而电网白天用电量多，深夜用电量少，为了使核电站稳定工作，建设了抽水蓄能电站。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图甲所示，白天用电高峰时，再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电，如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程？

22．一只完好的杯子从高处落到地上摔碎了（图），这是一个可逆过程还是不可逆过程？在这个过程中熵是增加还是减少？为什么？请说说生活中的其他例子。

23．一辆汽车沿着长为 9.2km 的平直公路匀速行驶，开完全程共耗时 6min，汽车发动机牵引力为1800N，共消耗汽油 1kg（汽油的热值 q=4.6 107J/kg）．求：

(1)汽车行驶的速度是多少 km/h？

(2)汽车发动机牵引力的功率多少 W？

(3)汽车发动机的效率是多大？

参考答案：

1．B

2．C

3．D

4．B

5．A

6．D

7．B

8．A

9．C

10．B

11．B

12．D

13．D

14．B

15．D

16．    

[1]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，并不是自发进行的，而是通过压缩做功来实现的，制冷机的工作违反热传递过程的单向性

[2]若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高

17．     增大     无序

18．ABD

19．ABD

20．（1）；（2）

21．

白天机械能（或重力势能）转化为电能，深夜电能转化为机械能（或重力势能），抽水过程部分电能转化为内能，放水过程有部分机械能转化为内能即可，其余的文字不作严格要求。

22．不可逆过程，增加，

一只完好的杯子从高处落到地上摔碎了，它不可能再自发地恢复成一只完好的杯子，故此过程是一个不可逆过程；在这个过程中，无序程度增加，熵增加了。比如一本书掉到地板上是不可逆过程，这个过程能量是守恒的，熵增加了。

23．（1）92km/h；（2）4.6×104（3）36%