高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册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，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．下列说法正确的是（ ）
A．对一定质量的理想气体加热，其内能一定增大
B．理想气体放出热量，其分子的平均动能一定减小
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全转变为功而不发生其他变化
D．一定质量的理想气体，当它的压强．体积都增大时，其内能一定增大
2．下列说法正确的是（ ）
A．扫地时，阳光下可以看到灰尘颗粒到处运动，它们的运动属于布朗运动
B．温度是分子无规则热运动动能的标志
C．相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同
D．科学技术的快速深入发展达到一定程度时，绝对零度是可以实现的
3．下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．物体的温度越高，其分子平均动能一定越大
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现
4．下列说法正确的是（ ）
A．运送沙子的卡车停于水平地面，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体对外界放热
B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是：当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小
C．第二类永动机违反能量守恒定律，因而永远无法制成
D．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的增大而增大
5．下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传到高温物体
B．机械能全部转化成内能的实际宏观过程是不可逆过程
C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可计算出分子直径大小
6．下列说法正确的是（ ）
A．甲图中的酱油蛋是布朗运动的结果
B．乙图中的水黾可以停在水面，是因为水的表面张力
C．丙图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润
D．丁图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
7．下列关于分子动理论和热力学定律的表述，错误的是（ ）
A．若已知阿伏伽德罗常数和物质的摩尔质量，就一定能算出该物质的分子质量
B．如图为布朗运动实验中的某次观察记录，图中的折线虽不是固体颗粒的运动轨迹，但是它能间接反映液体（或气体）分子的无规则运动
C．效率为100%的热机是不可能制成的，即使它并不违反能量守恒定律
D．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，因此宏观过程只能向着无序度更大的方向发展
8．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
9．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，并最终达到绝对零度
B．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力变小
C．有规则外形的物体是晶体
D．由于液体表面分子间距离大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
10．大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（ ）
A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题
B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现
C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现
D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现
11．以下说法中正确的是（ ）
A．热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体
B．空调等设备就是利用了热传导的方向性
C．无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传递给高温物体
D．热量能自发地传递的条件是必须存在“温差
12．关于热学知识，以下说法中正确的是（ ）
A．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．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加
C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越不利于蒸发
13．下列涉及能量变化的过程中，不属于单向性过程的是（ ）
A．热传递
B．摩擦生热
C．简谐振动
D．气体自由膨胀
14．如图所示，两个相通的容器P．Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（ ）
A．Q中气体不可能自发地全部退回到P中
B．气体分子势能减小，内能增加
C．气体分子势能增大，压强可能不变
D．气体体积膨胀，内能增加
15．下列说法不正确的是（ ）
A．悬浮在液体里的花粉的无规则运动是布朗运动
B．晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子平均动能增加
C．热量可以从低温物体传递到高温物体
D．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
A．对一定质量的理想气体加热时，气体可以通过热传递向外传热，使其温度降低，内能减小，故A错误。
B．一定质量的理想气体放出热量，如果外界对气体做功，则气体内能可能增加，温度升高，分子的平均动能增加，故B错误。
C．热力学第二定律可以表示为：不可能从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。故C错误；
D．一定质量的理想气体，当压强．体积都增大时，根据 ，气体的温度一定升高，则分子总动能一定增大；因理想气体分子势能不计，故气体内能一定增加；故D正确；
故选D。
2．【答案】C
【解析】【来源】2020届天津市红桥区高三（下）第二次模拟考试物理试题
【分析】
【详解】
A．扫地时，阳光下看到灰尘颗粒到处运动，灰尘的运动受到的重力的影响不能忽略不计，不是布朗运动，故A错误；
B．温度是分子热运动激烈程度的反映，是分子平均动能的标志，故B错误；
C．由B选项可知，相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同，故C正确；
D．绝对零度只能无限接近，不能达到，故D错误。
故选C。
3．【答案】B
【解析】【来源】陕西省渭南市大荔县2019-2020学年高二（下）转段期末物理试题
【分析】
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，故物体的温度越高，其分子平均动能一定越大，故B正确；
C．热量在一定条件下可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他变化，故C错误；
D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成的，故D错误。
故选B。
4．【答案】B
【解析】【来源】2021届重庆市渝中区巴蜀中学高三（下）高考适应性考试物理试题（七）
A．在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体的压强减小，温度不变，根据气态方程分析知气体的体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体从外界吸热，故A错误；
B．当火罐内的气体体积不变时，温度降低，根据气态方程分析知，气体的压强减小，这样外界大气压大于火罐内气体的压强，从而使火罐紧紧地被“吸”在皮肤上，故B正确；
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律，故C错误；
D．分子间的引力与斥力同时存在，分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的增大而减小，故D错误。
故选B。
5．【答案】B
【解析】
A．热量不可能自发的从低温物体传到高温物体，但是有外界影响时热量可能从低温物体传到高温物体，所以A错误；
B．根据热力学第二定律可知，机械能全部转化成内能的实际宏观过程是不可逆过程，所以B正确；
C．当分子力表现为斥力时，随分子间距离的增大而增大，分子力做正功，则分子势能随分子间距离的增大而减小，所以C错误；
D．由于气体分子间间隙较大，已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能计算出一个气体的体积，只能算出一个气体分子所占空间的体积，则可计算出相邻分子间的距离，所以D错误；
故选B。
6．【答案】B
【解析】
A．甲图中的酱油蛋是扩散现象，是分子无规则运动的结果，A错误；
B．乙图中的水黾可以停在水面，是因为水的表面张力，B正确；
C．丙图中两种材料上的酱油滴，从形状可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，C错误；
D．由热力学第二定律可得，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，但电冰箱的制冷系统能够不断的冰箱内的热量传递到外面是由于电动机做功，不违背热力学第二定律，D错误；
故选B。
7．【答案】D
【解析】
A．已知阿伏伽德罗常数和物质的摩尔质量，根据
一定能算出该物质的分子质量，故A正确；
B． 布朗运动是固体小颗粒的运动，图中的折线是每隔一段时间悬浮颗粒的位置，但是它能间接反映液体（或气体）分子的无规则运动，故B正确；
C．效率为100%的热机是不可能制成的，违反了热力学第二定律，并不违反能量守恒定律，故C正确；
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，所以一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值越大代表着越无序，一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，故D错误。
故选D。
8．【答案】D
【解析】
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体的分子所占据的空间大小，不能算出气体分子体积，A错误；
B．根据理想气体状态方程可知温度升高，压强不一定增大，B错误；
C．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，布朗运动越明显，C错误；
D．第二类永动机不可能制成的原因是因为其违背了热力学第二定律，D正确。
故选D。
9．【答案】D
【解析】【来源】2021届江苏省昆山市第一中学等三校高三（上）12月一轮复习联合调研物理试题
A．由热力学第三定律可知，绝对零度只可接近，不可达到，A错误；
B．当分子间的距离增大时，分子间的引力与斥力都减小，B错误；
C．晶体有规则的外形，但不是所有规则外形的的都是晶体，晶体和非晶体不是以外形来区分，而是以分子排列区分，C错误；
D．由于液体表面分子间距离大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正确。
故选D。
10．【答案】D
【解析】
如果忽略摩擦，那么铁球返回斜坡底端Q时速度为零，无法对外做功，如果在返回的过程中对外做功了，将无法返回到底端Q。所以该“永动机”不可以实现。
故选D。
11．【答案】D
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，故A不符合题意；
B．空调是利用电流做功，不断的“搬运”热量，而不是热量的自发传导，故B不符合题意；
C．根据热力学第二定律可知，不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化，故C不符合题意；
D．热传递现象与温度有关，具有方向性，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，故D符合题意。
故选D。
12．【答案】B
【解析】【来源】2021届重庆市沙坪坝区南开中学高三（下）第五次质量检测物理试题
A．一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故A错误；
B．在绝热条件下压缩理想气体，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，故B正确；
C．布朗运动是在显微镜中看到的固体微粒的无规则运动，故C错误；
D．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越利于蒸发，故D错误；
故选B。
13．【答案】C
【解析】
A．不可能自发把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，故A错误；
B．摩擦生热是其他能量转化为内能，可以达到百分百，而内能在转化为其他能量是有损失的，故B错误；
C．简谐运动是理想化的模型，一般做简谐运动的物体的机械能是守恒的，没有损失，动能势能可相互转化，故C正确；
D．气体自由膨胀不对外做功，根据热力学第二定律，气体不可能自发地恢复原来的状态，所以这个过程是不可逆的，故D错误。
故选C。
14．【答案】A
【解析】
A．由热力学第二定律可知，Q中的气体不可能自发的全部退回到P中，故A正确；
BD．气体在真空中膨胀，对外不做功，整个系统与外界没有热交换，故由热力学第一定律可得，气体的内能不变，故BD错误；
C．气体由于分子间距离较大，只有体积的变化，无法确定分子势能的变化，同时因体积增大，压强应减小，故C错误；
故选A。
15．【答案】B
【解析】
A．悬浮在液体里的花粉的无规则运动是布朗运动，反应液体分子的无规则运动，故A正确；
B．晶体在熔化时吸热，但温度不变，则晶体在熔化过程中分子平均动能不变，故B错误；
C．热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他方面的变化，故C正确；
D．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子力先做正功后做负功，它们的分子势能先减小后增大，故D正确。
本题选择不正确的选项，故选B。