《热力学第二定律的微观解释》模拟试题 省赛一等奖

《热力学第二定律的微观解释》试题eq\x(础)eq\x(巩)eq\x(基)eq\x(固)1．下列有关熵的说法中不正确的是()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增加原理D．熵值越大代表越有序解析：首先应明确熵的物理意义：它是表征分子运动无序性的物理量，熵越大，说明越混乱，即越无序．热力学第二定律的微观意义表明：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，即向熵增大的方向进行，所以热力学第二定律也叫做熵增加原理．答案：D2．对热力学第二定律，下列理解正确的是()A．自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C．热量不可能由低温物体传递到高温物体D．第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析：由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，而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C项错误；第二类永动机并不违反能量守恒，却违背了热力学第二定律，故A、D两项错误，B项正确．答案：B3．(双选)下列说法正确的是()A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的B．气体向真空的自由膨胀是可逆的C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的解析：气体向真空的膨胀是不可逆的，A项正确．由“宏观态”和“微观态”的关系知，D项正确．答案：AD4．(双选)奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成．当稳压阀打开以后，燃气以气态从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧，则以下说法中正确的是()A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程D．燃气燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用解析：燃气由液态变为气态的过程中体积膨胀，对外做功，故A选项正确，燃气在膨胀过程中克服分子间引力做功，分子势能增大，故B选项错误，由熵增加原理可知C选项正确、D选项错误．答案：AC5．下列说法正确的是()A．与热现象有关的宏观过程有些是可逆的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．由于液态水的分子无序程度比冰高，故结冰过程违反熵增加原理D．学习过程是人认识结构从无序到有序的过程，它违反了热力学第二定律答：B6．(双选)关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B．热传递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化的过程C．热传递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．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析：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，根据熵增加原理，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，热传递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化的过程，C、D两项正确．答案：CD7．(双选)下列关于熵的说法中正确的是()A．熵是热力学中的一个状态量B．熵是热力学中的一个过程量C．熵值越大，无序程度越大D．熵值越小，无序程度越大解析：熵值越大，无序程度越大，而熵是状态量．答案：AC8．(双选)以下说法正确的是()A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的B．熵是物体内分子运动无序程度的量度C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小解析：自然界中与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故A项错误；熵是物体内分子运动无序程度的量度，B项正确；向下压缩时气体温度不变，饱和汽压值不变，密度不变，体积减小则水汽的质量变小，C项正确；分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，D项错误．答案：BC9．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(如下图①所示)．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如下图②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：气体分子永不停息地做无规则运动，故A项错误，自由膨胀，气体对外不做功，容器绝热，其热传递的能量为零．由热力学定律及其微观解释可知内能不变，温度不变，但由于体积增大，压强减小，故B项错误，C项正确．由于涉及热现象的宏观过程都有方向性．状态总是自发从有序向无序变化，故D项错误．答案：Ceq\x(能)eq\x(力)eq\x(提)eq\x(升)10.某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如右上图．在气球膨胀过程中，下列说法正确的是()A．该密闭气体分子间的作用力增大B．该密闭气体组成的系统熵增加C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和解析：一切自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，B项正确；气球膨胀分子间的距离增大，分子间的作用力减小，A项错误；气体的压强是由于气体分子频繁地撞击容器壁产生的，C项错误；因气体分子之间存在间隙，所以密闭气体的体积大于所有气体分子的体积之和，D项错误．答案：B11．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ到气态Ⅲ(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作不变．(1)以下说法不正确的是____．A．在区间Ⅱ，物质的内能不变B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高______(“变快”、“变慢”或“快慢不变”)请说明理由．解析：根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W<0，ΔU1＝Q－|W|；体积不变的条件下，W＝0，ΔU2＝Q；所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快．答案：(1)