2025年大学物理（热力学第二定律）试题及答案

2025年大学物理（热力学第二定律）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本题共20小题，每小题2分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于热力学第二定律的下列说法中正确的是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并把它全部用来做功，而不引起其他变化C.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D.以上说法都正确2.下列过程中，可能实现的是A.水温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能B.利用不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能转化为机械能C.在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高D.静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来3.关于第二类永动机，下列说法正确的是A.它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律B.它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律C.它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律D.它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律4.下列说法中正确的是A.气体向真空的自由膨胀是可逆的B.机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化成机械能C.热量不能从低温物体传到高温物体D.第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成5.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C.密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力6.下列关于熵的说法中错误的是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，代表系统分子运动越有序7.下列现象中，能够说明物体的分子在做无规则运动的是A.水从高处流向低处B.房间几天不打扫就会有一层灰尘C.在水中放入盐，水就会变咸D.在一杯开水中放入白糖，这杯水会变甜8.对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是A.系统的总熵只能增大，不可能减小B.系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C.系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展D.系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展9.下列关于热力学第二定律微观意义的说法中正确的是A.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C.有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小10.下列过程中，哪些是不可逆过程A.气缸与活塞的组合中装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸间没有摩擦时，气体膨胀B.将一个铁块投入一杯热水中，铁块温度升高C.用一根不可伸长的细轻绳悬挂一个小球，上端固定，把小球拉离平衡位置由静止释放（不计空气阻力），小球摆动D.在水平地面上运动的物体，由于摩擦力作用而逐渐停下来11.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12.下列关于热现象的描述正确的是A.满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发进行B.做功和热传递都通过能量转化的方式改变系统内能C.冰箱能制冷是因为冰箱自发地将内部热量传递给外界D.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的13.下列说法中正确的是A.物体放出热量，温度一定降低B.物体内能增加，温度一定升高C.热量能自发地从低温物体传给高温物体D.热量能自发地从高温物体传给低温物体14.下列现象中，属于熵增加的过程是A.水蒸气凝结成水滴B.两滴水银合并成一滴C.气体膨胀D.气体被压缩15.关于第二类永动机，下列说法正确的是A.它不违反能量守恒定律B.它违反了能量守恒定律C.它违反了热力学第一定律D.它违反了热力学第二定律16.下列关于热力学第二定律的说法中正确的是A.热力学第二定律表明，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.热力学第二定律可以从热力学第一定律推导出来C.热力学第二定律是通过大量实验总结出来的实验定律D.热力学第二定律说明热量只能从高温物体传到低温物体17.下列过程中，系统的熵减小的是A.气缸中气体膨胀，推动活塞对外做功B.一杯热水在空气中逐渐冷却C.液体在真空中自由蒸发D.电冰箱将箱内热量传递到箱外18.下列关于热现象的说法中正确而全面的是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并把它全部用来做功，而不引起其他变化C.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D.以上说法都正确19.关于热力学第二定律，以下说法正确的是A.它是关于宏观自然过程进行方向的规律B.它反映了宏观自然过程的方向性C.它揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性规律D.以上说法都正确20.下列现象中，不能用热力学第二定律解释的是A.煤炭燃烧后变成煤灰，煤灰不能再变成煤炭B.电流通过电阻后发热，电能全部转化为内能C.热水瓶中的热水逐渐冷却后，不能自动升温D.气体向真空自由膨胀后，不能自动收缩第II卷（非选择题共60分）21.（10分）答题要求：简要回答下列问题。什么是热力学第二定律的克劳修斯表述？22.（10分）答题要求：简要回答下列问题。什么是热力学第二定律的开尔文表述？23.（1第II卷（非选择题共60分）21.（10分）答题要求：简要回答下列问题。什么是热力学第二定律的克劳修斯表述？22.（10分）答题要求：简要回答下列问题。什么是热力学第二定律的开尔文表述？23.（15分）答题要求：根据题目所给材料，回答问题。材料：一定质量的理想气体经历了一个等温膨胀过程，体积从V1增大到V2。问题：在这个过程中，气体的内能如何变化？气体对外做功的大小如何计算？气体吸收的热量与对外做功有什么关系？24.（15分）答题要求：根据题目所给材料，回答问题。材料：有两个相同的容器A和B，A中装有理想气体，B为真空。打开阀门，使A中的气体向B中自由膨胀。问题：从微观角度分析，气体自由膨胀过程中熵是如何变化的？为什么？25.（20分）答题要求：根据题目所给材料，回答问题。材料：一个密封的气缸内有一定质量的理想气体，活塞可以自由移动。现对气体进行加热，使气体温度升高，体积增大。问题：（1）从热力学第一定律的角度分