2019高中物理刷题首选卷第十章课时4热力学第二定律热力学第二定律微观解释(对点练巩固练)含解析

2019高中物理刷题首选卷第十章课时4热力学第二定律热力学第二定律的微观解说(对点练稳固练)(含分析2019高中物理刷题首选卷第十章课时4热力学第二定律热力学第二定律的微观解说(对点练稳固练)(含分析23/23蚂PAGE23葿袆螄罿蒅薀蒁芃薈蒅膅衿羃螁膀螅蚈肄薆蝿蚅羃芃肃蚈羈羇虿肃羀羂蚆螈薇莈蕿螄膁螁袄袈膆蒄蕿节莂蕿蒆羈螅袅葿羄蚃薂螄肈薈芆荿蒂薀莁肂膇膇蚇芀膄袁肀薄芇螆肈膀薂肂膃袂芇莅芅肀莄聿羂莄莇羅蚆羀肆芁蚁蚃蒇袈肇羀蒃蒂蒀芅薇蒇蒈袀膅螃蒂蒃蚇肆薄螀蚃蚀芁肅螇蚅羅蚀莅羁肀莃肁薈莆薁袃膂肃袅膀膇螇蒁薅莃袂膃芀蚆膈莁羃莀薁蚅莀芆莅肇螅薂莀羄蒀袅螆羇膂袃莃薆蒀螈膆袇袄螀膁袄薀莇薇螇莂羁羀莆蚀羆蚄螇肄节虿蚄螀薅肅蚈薂蒃螂羂衿蒈蒆薈芄蒀蒁蒄罿肇袇蒈蚂蚁芀螂聿蚇芈莈莄袃莃芅聿芆莅芈膅袀肂薃腿袅螅膈薃肁袀膅艿蚈膆膈芅莂虿蒃荿羇蚇蚈螃芃蚂蚅葿薆螄蚈蒅膀蒁羃薈膅膅薈羃蒁膀蒅蚈螄薆葿蚅蚂芃螃蚈蚇羇荿肃虿羂芅螈膆莈艿螄袀螁薃袈螅蒄腿节肂蕿膅羈莅袅聿羄莃薂莄肈芈芆聿蒂芀莁蚂膇袇蚇罿膄蒁肀芄芇蒆肈衿薂螂膃薂芇肅芅螀莄虿羂肄莇蚄蚆蚀肆羀蚁莂蒇薇肇薀蒃膁蒀袄薇膆蒈蒀膅莃蒂膂蚇螆薄蒀蚃莀芁螅螇莅羅莀莅薁肀羃肁膈莆芀袃袂肃薅膀螇2019高中物理刷题首选卷第十章课时4热力学第二定律热力学第二定律的微观解说(对点练稳固练)(含分析

课时4热力学第二定律热力学第二定律的微观讲解

[对点训练]

知识点一·热力学第二定律

1．隔板将绝热的汽缸分为A、B两部分，A内充有气体，B内为真空(如图甲)。现把隔

板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀。以下说法

正确的选项是( )

A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动

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，能所有自动回到A部分

答案C

剖析自由膨胀时，气体其实不对外做功，绝热容器又没有热量交换，所以内能不变，则

气体的温度保持不变。应选C。

2．以下说法中，正确的选项是( )

A．所有形式的能量间的相互转变都拥有方向性

B．热量不能能由低温物体传给高温物体

C．气体的扩散过程拥有方向性

D．所有形式的能量间的相互转变都不拥有可逆性

答案C

剖析热力学第二定律反响的所有与热现象有关的宏观过程都拥有方向性，A、D错误；

热量不是不能够从低温物体传给高温物体，要点可否还产生其他影响，B错误；气体扩散过程

拥有方向性，C正确。

1

3．(多项选择)以下说法正确的选项是( )

A．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在必然条件下热传导也能够由低温物体向

高温物体进行

B．内能能够转变成机械能

C．能量的耗散否定了能量的转变与守恒定律

D．能量的耗散说明自然界的宏观过程有方向性

答案BD

剖析热量从低温物体向高温物体传达，必定得经过做功等物理过程，电冰箱制冷的过

程电流做功，故A错误；在必然条件下，内能能够转变成机械能，B正确；能量的耗散正说

了然能量的转变与守恒，耗散的能量转变成物体的内能，这个过程有方向性，故C错误，D

正确。

4．以下说法正确的选项是( )

A．热量只能从内能高的物体传达给内能低的物体，而不能够从内能低的物体传达给内能

高的物体

B．热机的效率之所以小于100%，是由于设计、制造得不够好

C．由于能量守恒，所以不会存在能源危机

D．以上说法均不正确

答案D

剖析能发生热传达的条件是存在温度差，而不是内能差，与物体内能的大小没关，内

能与温度是两个完满不相同的见解，内能大的物体温度不用然高，故A错误；依照热机的原理，

任何热机都不能能把它获得的内能完满转变成机械能，它工作时，总要向低温热源(冷凝器

等)放热，故热机的效率总小于100%，与设计制造的利害没关，故B错误；能源是供应能量的资源，如煤、石油等，在人们利用能源的过程中，从能源物质中获得的能量一部分转变成

人们需要的机械能，一部分以热量形式向外界放出，这些损失掉的能量无法回收再利用，又由于宏观现象的不能逆性，即使宇宙间的总能量守恒，最后也会造成可利用的资源越来越少，人类面对能源危机，故C错误，D正确。

5．第二类永动机________(“可能”或“不能能”)制成，这种永动机________(“违反”

或“不违反”)能量守恒定律，但机械能和内能的转变过程拥有________，机械能

________(“能够”或“不能够够”)所有转变成内能，内能________(“能够”或“不能够够”)

所有转变成机械能，而不引起其他影响。

答案不能能不违反方向性能够不能够够

剖析第二类永动机违反热力学第二定律，不违反能量守恒定律。

6．热力学第二定律常有的表述有以下两种：

第一种表述：热量不能够自觉地从低温物体传到高温物体；2

第二种表述：不能能从单一热源吸取热量并把它所实用来做功，而不引起其他变化。

图甲是依照热力学第二定律的第一种表述画出的表示图：外界对制冷机做功，使热量从

低温物体传达到高温物体。请你依照第二种表述完成表示图乙。依照你的理解，热力学第二

定律的实质是__________________________。

答案以下列图所有与热现象有关的宏观过程都拥有方向性

剖析从高温物体向低温物体传达热量是经过热机的做功来完成的，热机对付外界做功。

7．“热量能够从高温物体传到低温物体，但不能够从低温物体传到高温物体”这一说法

可否正确？为什么？

答案这一说法是不正确的，热力学第二定律是说热量不能够自觉地从低温物体传向高温

物体。此说法中略去了“自觉地”，经过外力做功能够把热量从低温物体传达到高温物体，

比方电冰箱制冷。

知识点二·热力学第二定律的微观讲解

3

8．(多项选择)以下关于熵的见解中，正确的选项是( )

A．熵越大，代表系统分子运动越无序

B．熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态，也就是出现概率较小的宏观状态

C．在孤立系统中，一个自觉的过程总是向熵减少的方向进行

D．热力学第二定律的微观实质是熵是增加的，所以热力学第二定律又叫熵增加原理

答案AD

剖析熵是分子运动无序程度的量度，分子运动无序程度越大，熵越大，故A正确；熵

是物体内分子运动无序程度的量度，则熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态，也

就是出现概率较大的宏观状态，故B错误；在孤立系统中，一个自觉的过程总是向熵增加的

方向进行，总熵不会减小，故C错误；热力学第二定律的微观实质是：孤立系统中的熵总是

不会减少的，故D正确。应选A、D。

9．(多项选择)关于有序和无序，以下说法正确的选项是( )

A．有序和无序不是绝对的

B．一个“宏观态”可能对应着好多的“微观态”

C．一个“宏观态”对应着唯一的“微观态”

D．无序意味着各处相同、平均、没有差别

答案ABD

剖析无序意味着各处都相同，平均、没有差别，有序则相反。有序和无序是相对的。

系统的宏观状态对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小，一个“宏观态”可能对

应着好多的“微观态”。故A、B、D正确。

10．下面关于熵的有关说法错误的选项是( )

A．熵是系统内分子运动无序性的量度

B．在自然过程中熵总是增加的

C．热力学第二定律也叫做熵减小原理

D．熵值越大代表着越为无序

答案C

剖析若是过程是可逆的，则熵不变；若是不能逆，则熵是增加的，而且所有自然过程

都是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，C错误。

11．(多项选择)依照对熵的理解，以下说法正确的选项是( )

A．一个玻璃杯破碎后，玻璃渣凌乱地散落一地，此时无序性增加，我们也说熵增加

B．一滴红墨水滴到一杯清水中，红墨水分子迅速扩散，直至平均，此时无序性增加，

我们也说熵增加了

C．下课铃响了，同学们纷纷走出教室抵达操场，进行课外活动，此时无序性增加，我

们也说熵增加了4

D．植物生长是经过光合作用将二氧化碳和水转变成葡萄糖，显然是更加有序了，但熵

还是增加了

答案ABC

剖析玻璃杯开始是完满的，显得很有序，但当玻璃杯破碎后，玻璃渣凌乱地散落一地，

此时无序性增加了，依照热力学第二定律的微观讲解可知玻璃杯的无序性增加了，也称玻璃

杯这个系统的熵增加了，故A正确，同理可知B、C正确；植物生长是经过光合作用将二氧

化碳和水转变成葡萄糖，显然是更加有序了，熵是减小了，故D错误。

12．以下列图，质量、温度相同的水，分别处于固态、液态平和态三种状态下，它们的熵的大小有什么关系？为什么？

答案气态熵最大，液态次之，固态熵最小原因见分析

剖析依照大量分子运动对系统无序程度的影响，热力学第二定律又有一种表述：由大

量分子组成的系统自觉变化时，总是向着无序程度增大的方向发展，最少无序程度不会减少。

这也就是说，任何一个系统自觉变化时，系统的熵要么增加，要么不变，但不会减少。质量

相同、温度相同的水，能够由固态自觉地向液态、气态转变，所以，气态时的熵最大，其次

是液态，固态时的熵最小。

[提升训练]

一、选择题

1．关于两类永动机和热力学两大定律，以下说法正确的选项是( )

A．第二类永动机不能能制成是由于违反了热力学第必然律

B．第一类永动机不能能制成是由于违反了热力学第二定律

C．由热力学第必然律可知做功不用然改变内能，热传达也不用然改变内能，但同时做

5

功和热传达必然会改变内能

D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热库吸取热

量，完满变成功也是可能的

答案D

剖析第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机违反热力学第二定律，A、B错

误；由热力学第必然律可知W≠0，Q≠0，但U＝W＋Q能够等于0，C错误；由热力学第二

定律可知D中现象是可能的，但不引起其他变化是不能能的，D正确。

2．(多项选择)依照热力学第二定律，以下判断正确的选项是( )

A．热机中燃气的内能不能能所有变成机械能

B．电流的能不能能所有变成内能

C．在火力发电机中，燃气的内能不能能所有变成电能

D．在热传导中，热量不能能自觉地从低温物体传达给高温物体

答案ACD

剖析凡是与热现象有关的宏观现象都拥有方向性，无论采用任何设备和手段进行能量

转变，总依照“机械能可所有转变成内能，而内能不能够所有转变成机械能”的规律，故A

正确；火力发电机发电时，能量转变的过程为内能→机械能→电能，由于内能→机械能的转

化过程中会对外放热，燃气的内能不能够所有变成电能，C正确；热量从低温物体传给高温物

体不能够自觉地进行，必定有外界做功，结果会带来其他影响，故D正确；由电流热效应的焦

耳定律可知，电功可所有转变成内能，故B错误。

3．(多项选择)关于热力学第二定律的微观意义，以下说法正确的选项是( )

A．大量分子无规则的热运动能够自动转变成有序运动

B．热传达的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转变的过程

C．热传达的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转

化的过程

D．所有自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

答案CD

剖析分子热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观过程包含着大量的微观状

态，这是一个无序的运动，依照熵增加原理，热运动的结果只能使分子热运动更加无序，而

不是变成了有序，热传达的自然过程从微观上讲就是大量分子从无序程度小的运动状态向无

序程度大的运动状态转变的过程，应选C、D。

4．随着世界经济的迅速发展，能源短缺问题日显突出，已对各国人民的平常生活造成

了各种影响，能源成为困扰世界经济发展的重要难题之一，以下有关能量转变的说法中正确

的是( )

A．不能能从单一热源吸取热量并把它所实用来做功，而不引起其他变化6

B．只要对内燃机千锤百炼，就可以把内燃机获得的所有内能转变成机械能

C．满足能量守恒定律的物理过程都能自觉地进行

D．外界对物体做功，物体的内能必然增加

答案A

剖析由热力学第二定律的开尔文表述可知A正确；热机效率总低于100%，故B错误；

满足能量守恒定律的过程未必能自觉进行，故C错误；由热力学第必然律U＝W＋Q可知，

W>0，U不用然大于0，即内能不用然增加，故D错误。

5．(多项选择)对“反叛不收”的表达正确的选项是( )

A．盛在盆中的水是一种宏观态，因盆的因素，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，因盆的因素，对应的微观态数目很多，较为无序

C．泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制，对应的微观态数目很多，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

剖析所有自然过程总是从有序转变成无序，所以盆中的水是有序的，泼出去的水是无

序的，应选项A、C正确。

6．(多项选择)以下关于“永动机”的说法中正确的选项是( )

A．不用耗任何燃料，却能纷至沓来地对外做功的机器是绝对不能够制造成功的，由于它

违反了能量的转变和守恒定律

B．只要不违反能量的转变和能量守恒定律的机器总是能够制造成功的

C．只从单一热源取热，使之完满变成适用功而不产生其他影响的机器是能够制造出来

的

D．热效率是百分之百的热机是绝对不能能制造出来的

答案AD

剖析依照热力学第必然律，不用耗任何燃料，却能纷至沓来地对外做功的机器是绝对

不能够制造成功的，由于它违反了能量的转变和能量守恒定律，故A正确；依照热力学第二定

律，不违反能量的转变和能量守恒定律，但是只从单一热源吸取热量，使之完满变成适用功

而不产生其他影响的机器是不能能制造出来的，故B、C错误；依照热力学第二定律，热效

率是百分之百的热机是绝对不能能制造出来的，故D正确。

7．关于热力学定律和分子动理论，以下说法中正确的选项是( )

A．我们能够利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不

引起其他变化

B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转变成

机械能，这在原理上是可行的

C．在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小7

D．温度高升时，物体中每个分子的运动速率都将增大

答案B

剖析由热力学第二定律可知，A错误，B正确；由分子间作用力与分子间距的关系可

知，C错误；温度高升时，物体中分子平均动能增大，但其实不是每个分子的动能都增大，即

其实不是每个分子的运动速率都增大，D错误。

8．(多项选择)以下关于晶体消融的说法中正确的选项是( )

A．在晶体消融的过程中，温度不变，分子热运动的平均速率不变，则无序程度不变

B．晶体消融时，分子的平衡地址由在空间的较为规则排列，变成分子的平衡地址的较

为无序排列，则无序度增大

C．在晶体消融的过程中，熵将保持不变

D．在晶体消融的过程中，熵将增加

答案BD

剖析在晶体消融的过程中，分子的平衡地址由较有规则变成无规则，无序度增大，熵

将增加，故B、D正确。

二、非选择题

9．热量会自觉地从________传给________，但不会自觉地从________传给________，

这说明：热传导的过程是有________的，这个过程能够向一个方向自觉地进行，但是向相反

的方向不能够________地进行，要实现相反方向的过程，必定有_________，所以产生

__________或引起___