高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第4节 熵——系统无序程度的量度当堂检测题

这是一份高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第4节 熵——系统无序程度的量度当堂检测题，共10页。试卷主要包含了下列说法中正确的是，下列说法正确的是，热力学第二定律常见的表述有两种，下列关于熵的说法正确的是，下列自发过程熵增加的是等内容，欢迎下载使用。
 第3章　热力学定律   第3节　热力学第二定律第4节　熵——系统无序程度的量度基础过关练题组一　对热力学第二定律的理解　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(多选)根据热力学第二定律,下列判断正确的是 (　　)A.电流的能不可能全部变为内能B.在火力发电机中,内能不可能全部变为电能C.在热机中,内能不可能全部变为机械能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体2.(多选)下列说法中正确的是(　　)A.一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.一切不违反能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C.由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发地进行D.一切物理过程都不可能自发地进行3.关于热力学第二定律和分子动理论,下列说法中正确的是 (　　)A.我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.在分子力作用范围内,分子力总是随分子间距离的增大而减小D.温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大4.下列说法正确的是 (　　)A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功,物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律D.电冰箱虽然可以从低温物体吸收热量,但不违反热力学第二定律5.关于热力学第二定律的开尔文表述,下列说法中正确的是 (　　)A.功可以完全转化为热量,而热量不可以完全转化为功B.热机必须是具有两个热库,才能实现热功转化C.热机的效率不可能大于1,但可能等于1D.热机的效率必定小于16.(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是(　　)A.气体向真空的自由膨胀是不可逆的B.理想气体在等温膨胀过程中从外界吸收的热量全部用于对外做功C.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能D.一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,分子平均动能不变,其分子之间的势能增加7.热力学第二定律常见的表述有两种。第一种表述: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;第二种表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全用来做功,而不引起其他变化。如图甲所示是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对制冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体。(1)请你根据第二种表述完成示意图乙。(2)根据你的理解,热力学第二定律的实质是　　　　　　　　　　。 题组二　熵增加原理8.(多选)关于孤立系统中发生的实际过程,下列说法中正确的是(　　)A.系统的总熵只能增大,不可能减小B.系统的总熵可能增大,可能不变,还可能减小C.系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展D.系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展9.下列关于熵的说法正确的是(　　)A.熵是系统内分子运动有序性的量度B.在自然过程中熵总是增加的C.热力学第二定律也叫熵减小原理D.熵值越大表示系统越有序10.(多选)下列自发过程熵增加的是(　　)A.晶体熔化为液体 B.水蒸发成为水蒸气C.水凝固成冰 D.红墨水滴入到一杯清水中11.在下列说法中,不正确的是(　　)A.有序和无序是相对的B.熵是衡量一个系统无序程度的物理量C.人之所以能维持低熵水平,因为人是一个封闭系统D.熵的概念已延伸到物理学以外非常广泛的科学领域12.如图所示,质量、温度相同的酒精,分别处于气态、液态和固态三种状态下,它们的熵的大小有什么关系?为什么?         题组三　对两个热力学定律的理解应用13.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14.关于热现象和热学规律,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,并达到绝对零度,最终实现热机效率为100%B.热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C.第二类永动机遵从能量守恒,故能做成D.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,同时空气向外界放出热量1.5×105 J,则空气的内能增加了0.5×105 J15.(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是(　　)A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程16.下列有关能量转化的说法中正确的是(　　)A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化B.只要对内燃机不断改进,就可以使内燃机的效率达到100%C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行D.外界对物体做功,物体的内能必然增加17.(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是 (　　)A.这一实验不违背热力学第二定律B.在实验过程中,热水温度降低,冷水温度升高C.在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能D.在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能18.(多选)关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是(　　)A.对气体做功可以改变其内能B.质量和温度都相同的气体,内能一定相同C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中,一定吸收热量E.一定质量的理想气体,温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大19.根据热力学第二定律,下列现象能够发生的是(　　)A.一杯热茶打开杯盖后,茶会自动变得更热B.氮气和氧气混合后会自动分开C.桶中混浊的泥水静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清D.电冰箱不通电时热量也会自发地从低温的箱内传到高温的箱外20.(多选)图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是　(　　)A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律  
答案全解全析第3章　热力学定律第3节　热力学第二定律第4节　熵——系统无序程度的量度基础过关练1.BCD　根据热力学第二定律可知,凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,电流的能可能全部变为内能(由焦耳定律可知),而内能不可能全部变成电流的能,而不产生其他影响,故A错误;火力发电机发电时,能量转化的过程为内能→机械能→电能,因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量,燃气内能不可能全部变为电能,故B正确;机械能可全部变为内能,而内能不可能全部变成机械能,故C正确;在热传导中,热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高温物体,故D正确。2.AC　凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,A对;第二类永动机不违背能量守恒定律,但是不能实现,B错;在热传递的过程中,热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但其逆过程不可能自发地进行,C对,D错。3.B　由热力学第二定律可知,A错误、B正确;由分子间作用力与分子间距的关系可知,C项错误;温度升高时,物体中分子平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大,即并不是每个分子的运动速率都增大,故D项错误。4.D　根据热力学第二定律,热量不能自发地由低温物体传递到高温物体,在发生其他变化的前提下,热量可以由低温物体传递到高温物体,例如电冰箱制冷时,压缩机工作,消耗了电能,同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体,所以选项A错误;外界对物体做功的同时,物体可能放热,物体的内能不一定增加,所以选项B错误;第二类永动机不可能制成,并不违背能量守恒定律,但它违背了热力学第二定律,选项C错误;电冰箱虽然从低温物体吸收了热量,但产生了其他影响,消耗了电能,选项D正确。5.D　开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功,但必然要产生其他变化,比如理想气体等温膨胀,气体吸收的热量完全转化为功,但气体体积增大了,A错误;开尔文表述指出,热机不可能只有单一热库,但未必就是两个热库,可以具有两个以上的热库,B错误;由η=(Q_1 "-" Q_2)/Q_1 可知,只要Q2不等于0,η就不等于1,如果Q2等于0,则低温热库不存在,违背了开尔文表述,故C错误,D正确。6.ABD　根据热力学第二定律知气体向真空的自由膨胀是不可逆的,故A正确。理想气体在等温膨胀过程中气体的内能没有变,所以气体吸收的热量全部用于对外做功,故B正确。根据热力学第二定律可知,热机的效率不可能达到100%,即使对内燃机不断改进,也不可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能,故C错误。温度是分子平均动能的标志,一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,吸收热量,温度不变,其分子的平均动能不变,吸收的热量增加了分子之间的势能,故D正确。7.答案　(1)示意图如图所示。 (2)一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析　(1)热机是能够从热源吸收热量,把内能转化为机械能的装置。由热力学第二定律知热机的效率不可能达到100%,即热机工作时必定存在向低温物体的散热。(2)热力学第二定律的实质是一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。8.AC　在孤立系统中发生的实际过程,其系统的总熵总是增加的,它不可能减小,故A正确,B错误;根据熵增加原理,孤立系统只能是从比较有序的状态向更无序的状态发展,故C正确,D错误。9.B　根据熵的定义知A错误;从熵的意义上说,系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展,B正确;从微观意义上看热力学第二定律叫熵增加原理,C错误;熵越大,系统越混乱,无序程度越大,D错误。10.ABD　水凝固成冰过程中,分子的无序程度减小,也就是熵减小,故C错;晶体熔化为液体,水蒸发成为水蒸气,红墨水滴入到一杯清水中,分子无序程度增加,故A、B、D正确。11.C　有序和无序不是绝对的,而是相对的,故A对;熵是衡量一个系统无序程度的物理量,故B对;熵越高代表这个系统的混乱程度越高,人是低熵体是因为我们需要通过各种手段保持我们自身系统的熵维持在一个比较低的程度,比如我们要通过取暖或者吹风扇让体温保持在37摄氏度左右,因此要求人自身不能成为一个封闭系统,故C错;熵的概念已延伸到物理学以外非常广泛的科学领域,故D对。12.答案　见解析解析　根据大量分子运动对系统无序程度的影响,热力学第二定律又有一种表述:由大量分子组成的系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,无序程度不会减少。质量相同、温度相同的酒精,可以由固态自发地向液态、气态转化,所以,气态的酒精熵最大,其次是液态,固态时熵最小。13.B　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,故选项C、D错误,选项B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,但是会引起其他变化,如电冰箱制冷机工作还要消耗电能,故选项A错误。14.D　由热力学第二定律知,B、C错;绝对零度不可能达到,A错;由热力学第一定律知,D正确。15.AD　由ΔU=W+Q可知,做功和热传递是改变内能的两种途径,它们具有等效性,故A正确,B错误;热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体,故C错误;一切与热现象有关的宏观过程都不可逆,故D正确。16.A　由热力学第二定律的开尔文表述可知,A对;热机效率总低于100%,B错;满足能量守恒定律的过程未必能自发进行,因为还要看是否满足热力学第二定律,C错;由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不一定大于0,即内能不一定增加,D错。17.AB　自然界中的任何自然现象或过程都不违反热力学定律,本实验现象也不违反热力学第二定律,A正确;整个过程中能量守恒且热传递有方向性,B正确;在实验过程中,热水中的内能除了转化为电能外,还使金属丝的温度升高,内能不能全部转化为电能;电能除转化为冷水的内能外,还使金属丝的温度升高,电能不能全部转化为冷水的内能,故C、D错误。18.ADE　改变内能的方式有做功和热传递,对气体做功可以改变其内能,故A正确。质量和温度都相等的气体,物质的量不一定相等,内能不一定相等,故B错误。根据热力学第二定律可知,热量可以从低温物体传到高温物体,但是会引起其他的变化,如空调,故C错误。温度是一定质量的理想气体内能的标志,一定质量的理想气体在等温膨胀过程中,温度不变,内能不变,膨胀过程中,对外做功,根据热力学第一定律可知,ΔU=W+Q,气体一定吸收热量,故D正确。一定质量的理想气体的内能与物质的量、温度有关,一定质量的理想气体温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大,故E正确。19.C　热传递具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,故一杯热茶在打开杯盖后,茶会自动变凉,故A错误。一切自然过程都具有方向性,氮气和氧气混合后不能自动分开,故B错误。桶中混浊的泥水静置一段时间后,泥沙在重力的作用下下沉,上面的水变清,出现了泥、水自动分离现象,故C正确。电冰箱只有在消耗电能的情况下才能把热量从内部低温物体传到冰箱外部的高温物体,故D错误。20.BC　热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热现象,故C正确,D错误;根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,必须借助于其他系统做功,A错误,B正确。