2019-2020学年高中物理 第十章 热力学定律 第4节 热力学第二定律课时检测 新人教版选修3-3.doc

第4节 热力学第二定律 课时作业一、单项选择题1关于热力学第二定律，下列说法正确的是()a热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律b热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律c热力学第二定律是物理学家从理论推导出来的结果d由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义解析：选b热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论推导出来和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的它揭示了与热有关的宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可制成，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义2热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程是()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：选d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，选项d正确，选项a、b、c错误3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：选c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错误；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错误；气体扩散过程具有方向性，c正确4根据热力学定律，下列判断正确的是()a我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖b利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，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制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化d满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行解析：选b热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来重新加以利用，a错；由热力学第二定律可知，b对；热量从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化，c错；只满足能量守恒定律而不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的，d错5下列说法正确的是()a冰箱能使热量从低温物体传递给高温物体，因此不遵从热力学第二定律b空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等c自发的热传导是不可逆的d不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为违背热力学第一定律解析：选c有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，空调消耗的电能必须大于室内温度降低所放出的热量不可能通过给物体加热而使它运动起来，违背了热力学第二定律6.如图所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是()a气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律b气体是从单一热库吸热，但并未全用来对外做功，因此此过程不违反热力学第二定律c气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律d以上三种说法都不正确解析：选c由于气体始终通过汽缸壁与外界接触，外界温度不变，活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，所以汽缸内的气体温度也不变要保持其内能不变，该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量，即全部用来对外做功才能保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律此过程由外力对活塞做功来维持，如果没有外力f对活塞做功，此过程不可能发生7下列过程中，可能发生的是()a某工作物质从高温热源吸收20 kj的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响b打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状c利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高d两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开解析：选c根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故c项正确；内能自发地全部转化为机械能是不可能的，故a项错误；气体膨胀具有方向性，故b项错误；扩散现象也有方向性，d项也错误8下列有关能量转化的说法中正确的是()a不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响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满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行d外界对物体做功，物体的内能必然增加解析：选a由热力学第二定律的开尔文表述可知，选项a正确热机效率总低于100%，选项b错误满足能量守恒的过程未必能自发进行，任何热力学过程一定都满足热力学第二定律，则选项c错误由热力学第一定律uwq可知，w0，u不一定大于0，即内能不一定增加，选项d错误二、多项选择题9下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律()a一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热b蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能c桶中混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d电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体解析：选cda、b都违背了热力学第二定律，都不能发生c中系统的势能减少了，d中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生10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，不会由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：选bcd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错误；由热力学第二定律可知b、c、d正确11如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解析：选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，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故c正确，d错误；再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12根据热力学第二定律，下列说法正确的是()a电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递b空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量c科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机d对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机解析：选ab热力学第二定律有两种表述：第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即自发热传递具有方向性，选项a中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果，选项a正确；第二是不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，即第二类永动机不存在，选项c错误；空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，因为电能也部分转化为热能，故选项b正确；由能量守恒定律知，能量总是守恒的，只是存在的形式不同，选项d错误13下列说法正确的是()a热传导过程是有方向性的b第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律c第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化具有方向性d热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性解析：选ac根据热力学第二定律和实验事实都说明，热传导的过程是有方向性的，热量可以从高温物体自发地传给低温物体，却不能自发地由低温物体传给高温物体，所以a正确；第二类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他任何变化，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，所以b错误，c正确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方向性，因此d错误14.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