2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-3_6

1 第三章 热力学基础 第四节 热力学第二定律 A级 抓基础 1下列说法中，正确的是( ) A一切形式的能量间的相互转化都具有方向性 B热量不可能由低温物体传给高温物体 C气体的扩散过程具有方向性 D一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性 解析：热力学第二定 律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D 错； 热量 不是不能从低温物体传给高温物体 ，关键是能否还产生其他影响，B 错；气体扩散过 程具有方向性，C 对 答案：C 2热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( ) A有的只遵守热力学第一定律 B有的只遵守热力学第二定律 C有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律 D所有的都遵守热力学第一、第二定律 解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉及热现象的宏观过程都成 立故选项 D正确，A、B、C 错误 答案：D 3(多选)下列关于热机的说法中，正确的是( ) A热机是把内能转化成机械能的装置 B热机是把机械能转化为内能的装置 C只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能 D即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能 解析：由热机的定义可知 A正确，B 错误内燃机工作时内能的损失有多种途径，所 以内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能，故 D正确，C 错误 答案：AD 4下列说法正确的是( ) A热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性 B电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流 C可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功 2 D冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律 解析：热力学第二定律说明了一切与热现象 有关的宏观过程都是有方向性的，但并没 有否认以特殊方式利用能量的可能性，故 A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是 不可能自发实现的，故 B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行 的，没有违背热力学第二定律 答案：C 5下列说法正确的是( ) A对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 B第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的 C电流的能不可能全部转化为内能 D热量不可能从低温物体传到高温物体 解析：由 U W Q可知，A 错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造 不出来，B 正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C 错误；在一定条件下热量 可以从低温物体传到高温物体，D 错 误 答案：B 6如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与 气缸壁的接触是光滑的，但不漏气现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样 气体将等温膨胀并通过杆对外做功若已知理想气体的内 能只与温度有关，则下列说法正 确的是( ) A气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律 B气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律 C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 D以上三种说法都不对 解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：不可能从单一热 源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化本题中如果没有外界的帮助，比如 外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可 能从外界吸收热 量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起 了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律 答案：C B级 提能力 7(多选)下列关于熵的观点中正确的是( ) 3 A熵越大，系统的无序度越大 B对于一个不可逆绝热过程，其熵总不会减小 C气体向真空扩散时，熵值减小 D自然过程中熵总是增加的，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多 解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序度越大，选项 A正确；一 个不可逆绝热过程，其宏观状态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，选项 B正 确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，选项 C错误；自然过程中，无序程度较 大的宏观态出现的概率大，因而通向无序的渠道多，选项 D正确 答案：ABD 8(多选)倒一杯热水，然后加入适当的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观 察到杯子底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是( ) A溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的 B溶解过程是有序向无序转变的过程 C结晶过程是有序向无序转变的过程 D结晶过程不是自发的，因为有外界的影响 解析：若系统是封闭的，则不会出现结晶的过程，结晶是由于水分的蒸发和温度的降 低，是外界因素的影响 答案：BD 9(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，正确的 说法是( ) A这一实验过程不 违反热力学第二定律 B在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温 C 在实验过程中，热水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 答案：AB 10(多选)下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( ) A大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会 自动分开 4 B将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清 水不会自动分开 C冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会将内能自发地转化为机械能而动 起来 D随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到 100% 解析：热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A 不属于 热现象，A 错；由热力学第二定律可知 B、C、D 正确 答案：BCD 11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 解析：对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大， A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B 错； 孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D 错 答案：C 12(多选)下列关于晶体熔化的说法中正确的是( ) A在晶体熔化的过程中，温度不变，分子热运动的平均速率不变，则无序程度不变 B晶体熔化时，由分子的平衡位置在空间较为规则排列，变为分子的平衡位置较为无 序排列，则无序度增大 C在晶体熔化的过程中，熵将保持不变 D在晶体熔化的过程中，熵将增加 解析：在晶体熔化的过程中，分子的平衡位置由较有规则变为无规则，无序度增大， 熵将增加，故 B、D 对 答案：BD 13用隔板将一绝热容器隔成 A和 B两部分， A中盛有一定质量的理想气体， B为真空， 现把隔 板抽去， A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示 )，这个过程称为气体的自由膨 胀，下列说法正确的是( ) A自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动 5 B自由膨胀前后，气体的压强不变 C自由膨胀前后，气体的温度不变 D容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到 A部分 解析：由分子动理论知，气体分子的热运动是永不停息地做无规则运动，故