2019-2020学年高中物理 第10章 热力学定律 5 热力学第二定律的微观解释提能训练（含解析）新人教版选修3-3

热力学第二定律的微观解释基础达标1在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是()a不变b可能增大，可能减小c可能增大，可能不变d总是减小【答案】c解析：由熵增加原理可知c选项正确2下列关于气体在真空中的扩散规律的叙述中不正确的是()a气体分子数越小，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大b气体分子数越大，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大c扩散到真空容器中的分子在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大d气体向真空中扩散时，总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行【答案】b解析：由热力学第二定律的微观解释“一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大方向进行”和熵的概念可知，选b3.(多选)质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态向气态(可看成理想气体)变化过程中温度(t)随加热时间(t)变化关系如图所示.单位时间所吸收的热量可看成不变.以下说法正确的是()a.在区间，物质的内能不变b.在区间，分子间的势能不变c.从区间到区间，物质的熵增加d.在区间，物质分子热运动的平均动能随着时间的增加而增大【答案】bcd解析：区间是汽化过程，要吸收热量，内能增大，a错误；区间看成理想气体，无分子势能，b正确；从区间到区间是不可逆过程，分子无序性增加，熵增加，c正确；在区间，随时间增加，物质温度升高，分子热运动的平均动能增大，d正确.4已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是()a甲比较有序，乙比较无序，甲乙b甲比较无序，乙比较有序，甲乙c甲比较有序，乙比较无序，乙甲d甲比较无序，乙比较有序，乙甲【答案】a解析：一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，a对，b、c、d错5(多选)下列说法中正确的是()a一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的b一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行c一切与热现象有关的宏观过程都是可逆的d一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动有序程度增大的方向进行【答案】ab6(多选)(2016广西名校模拟)关于能量和能源，下列表述正确的是()a能量可以从一种形式转化为另一种形式b能量可以从一个物体转移到另一个物体c能量是守恒的，所以能源永不枯竭d能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒【答案】ab解析：根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，故a正确；根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，故b正确；能量与能源不同；能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，故c错误；能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，故d错误故选ab能力提升7关于热力学第二定律，下列表述正确的是()a不可能使热量从低温物体传递到高温物体b不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功c一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行d在任何的自然过程中，一个孤立系统的总熵一定增加【答案】c解析：如果有外界的帮助，可以使热量从低温物体传递到高温物体，也可以把热量全部用来做功，a、b错误；任何自然的过程都沿无序性增大的方向进行，c正确，总熵不会减小即总熵不变或增加，d错误8.(多选)对“覆水难收”的叙述正确的是()a.盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较少，较为有序b.盛在盆中的水是一种宏观态，因盆子的因素，对应的微观态数目较多，较为无序c.泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较多，较为无序d.泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目较少，较为有序【答案】ac解析：一切自然过程总是从有序转化成无序，因此盆中的水是有序的，泼出去的水是无序的，故选项a、c正确.9下列关于熵的观点中不正确的是()a熵越大，系统的无序程度越大b对于一个不可逆绝热过程，其熵一定不会减小c气体向真空扩散时，熵值减小d在自然过程中熵总是增加，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多【答案】c解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序程度越大，a正确；不可逆绝热过程，其宏观态对应微观态的数目增大，其熵会增大，b正确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，c错误；在自然过程中，无序程度较大的宏观态出现的概率较大，因而通向无序的渠道多，d正确10(多选)下列说法中正确的()a悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的b物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能c热机的效率可以等于100%d熵值越大，代表系统分子运动越无序【答案】ad解析：固体小颗粒的无规则运动，间接说明液体分子的运动也是无规则的，a正确；物体中分子热运动动能和势能的总和等于物体的内能，b错误；由热力学第二定律知热机的效率小于1，c错误；熵值越大，代表系统分子运动越无序，d正确11(1)从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取4台，其中原装和组装各2台的概率是_(2)a，b两个分子分配在容器a，b里共有_个微观态，每个微观态出现的几率为_.那么n个分子分配在l个容器中，共有_个微观态，每个微观态出现的几率为_【答案】(1)(2)4ln解析：(1)从6台原装和5台组装计算机中任意选取4台，共有c种选法，其中各占2台的选法有cc种，则概率为(2)将a，b容器看做一个孤立系统，则每种分配情况可看作一个微观态，如下表：a容器0ababb容器ab0ba那么共有4个微观态，且出现微观态的几率为，依次推广，可知n个分子在l个容器中共有ln个微观态，每种微观态出现的几率为12如图所示，将一滴红墨