2020-2021学年第三章 热力学定律4 热力学第二定律复习练习题

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．下列说法正确的是（     ）

A．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用表现为引力

B．物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和

C．只经历等温过程的理想气体，如果压强增加一倍，则其体积减少一半

D．如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热源吸收的热量全部转化成机械能

2．对一些机械设备的科学性分析正确的是(　　)

A．空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性

B．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

C．即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到100%

D．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律

3．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

4．以下说法中正确的是

A．分子力做正功，分子势能一定增大

B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

C．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

D．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度

5．关于能量耗散，下列说法中正确的是（　　）

A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了

B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性

C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了

D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性

6．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

7．下列关于热学现象和热学规律说法正确的是（       ）

A．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

B．一定量的水变成的水蒸气，其分子势能增加

C．物体的温度为时，物体分子的平均动能为零

D．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功，同时空气的内能增加了，则空气从外界吸收热量

8．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80J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．热现象过程中不可避地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律

9．下列关于热力学第二定律的理解正确的是（　　）

A．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

B．从单一热源吸收的热量全部变成功而不产生其他影响是可能的

C．所有热过程都是从有序变为无序

D．熵增加原理说明自然的物理过程具有方向性

10．下列说法正确的是（　　）

A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离

B．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功，分子平均动能减小

C．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的

D．改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能

11．下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动就是分子的无规则运动

B．分子力做功的多少与分子移动的路径有关

C．浸润液体在细管中上升或者不浸润液体在细管中下降的现象均可称为毛细现象

D．通中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离，这违背了热力学第二定律

12．关于热现象和热学规律，有以下说法中正确的是

A．布朗运动就是液体分子的运动

B．物体的温度越高，分子平均动能越大

C．分子间的距离增大，分子间的引力增大，分子间的斥力减小

D．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律

13．下列说法正确的是（　　）

A．物体放出热量，分子的平均动能一定减小

B．气体的扩散运动总是沿着分子热运动无序性减少的方向进行

C．机械能可以自发地全部转化为内能，内能不可能自发地全部转化为机械能

D．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-273℃

14．下列说法正确的是（　　）

A．熵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小的方向进行

B．质量相等的80 ℃的液态萘和80 ℃的固态萘相比，具有相同的分子势能

C．液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置

D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关

15．下列叙述正确的是（  ）

A．凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性

B．气体的压强越大，分子的平均动能越大

C．外界对气体做正功，气体的内能一定增大

D．温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大

二、填空题（共4题）

16．如图所示的是澳大利亚决定投入巨资进行一项“大型环保能源工程”——建造一座高达1000m的“太阳塔”。其原因是随着经济的发展，常规能源的消耗急剧增长，一方面造成地球上______、______等自然资源的短缺，另一方面也对环境产生巨大的污染，如______、______、______等给人类生存环境带来巨大的灾难。为了延缓、避免这些灾难的发生，我们就必须开拓______、开发______。“太阳塔”的建造是人类实现上述目标的一次有益的尝试。

17．如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程_______（填“违背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中，________（选填“气体对外做功”“外界对气体做功”或“气体对外不做功”）。

18．如图所示是表示光电池工作原理的示意图：当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时，将会产生光电效应，从而使电路中产生电流，从能量转化的角度看，光电池是将______能转化为______能的装置。太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机将______能转化为______能来驱动的一种新型机动车。

19．下列说法正确的是______________

A．热量不可以从低温物体传到高温物体

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．布朗运动是固体小颗粒的无规则运动

E.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大

三、综合题（共4题）

20．有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．

21．一间密闭的房间里放置了一台电冰箱，为了使房间降温，有人出了一个主意，建议把冰箱接通电源，打开冰箱门，让冰箱的“冷气”进入房间中，房间就变冷了。这种方法可行吗？请说明道理。

22．试述热力学第一定律与热力学第二定律的区别

23．太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳光以平行光束入射到地面,地球表面2/3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W约为1.87×1024J.设水面对太阳辐射的平均反射率为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2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR     )

参考答案：

1．C

2．C

3．A

4．C

5．C

6．C

7．B

8．D

9．D

10．A

11．C

12．B

13．C

14．D

15．A

16．     石油     煤炭     酸雨     臭氧层被破坏     温室效应     新能源利用技术     清洁能源

17．     不违背     气体对外做功

18．     太阳     电     电     机械

19．BDE

20．建风能发电站比较合理

21．不可行，

冰箱的作用是将冰箱内部的热量通过压缩机的工作“拿“到冰箱外面（注意不是室外），总的能量还是在室内。当冰箱的门开着的时候，冰箱的压缩机将一直处于工作状态，电能一直在转化为热能（室内的温度不会降低），所以房间的温度将一直上升。

22．热力学第一定律揭示了做功和热传递对改变物体内能的定律关系，指明内能不但可以转移，而且还能跟其他形式的能相互转化．热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的一种表述形式，是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性．告诫人们：第一类永动机不可能制成．

热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性．如机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，而不引起其他变化．进一步揭示了各种物质运动过程及其运动形式的转化过程都具有方向性．告诫人们：第二类永动机不可能制成，热力学第二定律有多种表述形式．

23．1.0×103mm