高中物理 第五章 第三节 热力学第二定律同步练测 鲁科版选修33.doc

第三节 热力学第二定律建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分6一、 选择题（本题包括14小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共84分）1.热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程( )a.都具有方向性 b.只有部分具有方向性c.没有方向性 d.无法确定2.根据热力学第二定律，下列判断正确的是( )a.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能b.电能不可能全部变成内能c.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能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3.某一涉及热现象的宏观过程( )a.符合能量守恒定律，则该过程一定能发生b.符合能量守恒定律，但该过程可能不发生c.违反能量守恒定律，但该过程可能发生d.违反能量守恒定律，则该过程一定不能发生4.下列关于热力学第二定律的说法中正确的是( )a.热量不能自发地从低温物体传到高温物体b.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响c.气体向真空的自发膨胀是不可逆的d.不违背能量守恒的宏观过程都能发生5.(天津理综)下列说法中正确的是( )a.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和b.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c.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的d.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行图16.(北京理综)如图1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.气体体积膨胀，内能增加b.气体分子势能减少，内能增加c.气体分子势能增加，压强可能不变d.q中气体不可能自发地全部退回到p中图27.17世纪70年代，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”，其结构如图2所示，在斜面顶端放一块强磁铁m，斜面上、下端各有一个小孔p、q，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道.维尔金斯认为:如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到p孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到q，由于这时球具有速度可以对外做功.然后又被磁铁吸引回到上端，到p处又漏下对于这个设计，下列判断中正确的是( )a.满足能量转化和守恒定律，所以可行b.不满足热力学第二定律，所以不可行c.不满足机械能守恒定律，所以不可行d.不满足能量守恒定律，所以不可行8.(广东高考)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )a.第二类永动机违反能量守恒定律b.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加c.外界对物体做功，则物体的内能一定增加d.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的9.下列说法中正确的是( )a.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律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.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的d.热力学第二定律的两种表述是等价的10.下列关于第二类永动机的说法中正确的是( )a.第二类永动机违背了能量守恒定律b.第二类永动机的效率是100%c.第二类永动机是指能够把吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机d.第二类永动机违背了热力学第二定律11.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，并最终达到绝对零度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.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0105 j，同时空气向外界放出热量1.5105 j，则空气的内能增加了0.5105 j12.下列过程中，可能发生的是( )a.某工作物质从高温热库吸收20 kj的热量，全部转化为机械能，而没有其他任何影响b.打开一高压密闭容器，其内气体自发喷出后又自发进去，恢复原状c.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体温度更高d.将两瓶相溶的不同液体混合，然后又自发地各自分开图313.(广东高考)图3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14.下列说法正确的是( )a.机械能全部变成内能是不可能的b.第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式c.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d.从单一热库吸收的热量全部变成功而不产生其他影响是不可能的二、计算题（本题共16分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.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4所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象.这一实验是否违反热力学第二定律?热水和冷水的温度是否会发生变化?简述这一过程中能的转化情况.图4第三节 热力学第二定律 得分： 一、选择题题号1234567答案题号891011121314答案二、计算题15.第三节 热力学第二定律 参考答案一、 选择题1.a 解析:自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，例如热传导、气体自由膨胀等.2.acd 解析:凡是与热现象有关的宏观现象都具有方向性.采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故a正确.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，故燃气的内能必然不能全部变为电能，c正确.热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故d正确.由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能.故b错误.3.bd 解析:违反能量守恒定律和热力学第二定律的任何过程都不可能发生.4.abc5.c 解析:物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，所以a选项错误.将内能全部转化为机械能而不引起其他变化是不可能的，b选项错误.热力学第二定律说明了与热现象有关的宏观自然过程是有方向性的，d选项错误.做功和热传递是改变内能的两种方式，c选项正确.6.d 解析:据热力学第二定律，自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性知d项正确.容器内气体自由膨胀，气体与外界之间不做功也没有热交换，故气体的内能不变，a项不正确.气体分子间作用力很弱，气体体积变化时，气体分子势能可认为不变，b、c项也不正确.7.d 解析:该设计违背了能量守恒定律，故不可行.8.d 解析:第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故a错.据热力学第一定律 u=q+w 知内能的变化由做功w和热传递q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故b、c项错误.做功和热传递都可改变物体内能.但做功是不同形式能间的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故d正确.9.acd 解析:第一类永动机是想“创生”能量，违反了能量守恒定律，第二类永动机是想使热机效率=1，违反了热力学第二定律(没有违反能量守恒定律)，a正确，b错误；热力学第一定律是能量守恒定律在内能与其他形式能转换时的具体表达，热力学第二定律指出了自然界中与热现象有关的宏观过程都具有方向性.它们分别从不同侧面揭示了热现象的本质，是相互独立的，热力学第二定律的两种表述是等价的，c、d正确.10.bcd 解析:第二类永动机不违反热力学第一定律及能量守恒定律，但违反热力学第二定律，其思想是不付代价地从单一热库吸热，使之全部用来做功而不产生其他影响，即热机的效率等于1，这是不可能实现的，选b、c、d.11.d 解析:由热力学第二定律知b、c错，绝对零度不可达到，a错.由热力学第一定律知d正确.12.c 解析:根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理手段是可以实现的，故c项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响，故a项错；气体膨胀具有方向性，故b项错；扩散现象也有方向性，d项也错.方法点拨:热力学第二定律用于判断与热现象有关的宏观过程是否能够进行.例如:在热传导方面，热量不能自发地从低温物体传到高温物体；在扩散方面，气体向真空的膨胀是不可逆的；在能量转化方面，热机的效率达不到100%，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.13.bc 解析:热力学第一定律适用于所有的热学过程，c正确，d错误.热量不能自发地从低温物体传到高温物体，要想使热量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.14.d 解析:由热力学第二定律可知选项c错误，可以从单一热库吸收热量全部变成功但必定会引起其他影响.选项