3.4 热力学第二定律 同步训练 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

3.4热力学第二定律（同步训练）一、选择题1.下列过程中，可能发生的是()A.某工作物质从高温热源吸收20kJ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，使低温物体温度更低，高温物体温度更高D.两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开2.如图所示，某厂家声称所生产的空气能热水器能将热量从空气吸收到储水箱．下列说法中正确的是()A．热量可以自发地从大气传递到储水箱内B．空气能热水器的工作原理违反了能量守恒定律C．空气能热水器的工作原理违反了热力学第二定律D．空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必须消耗电能3.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B.热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C.第二类永动机遵从能量守恒，故能做成D.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气向外界放出热量1.5×105J，则空气的内能增加了0.5×105J4.如图中汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是()A.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，所以此过程违反热力学第二定律B.气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D.以上三种说法都不对5.(多选)关于制冷机制冷过程的说法中，正确的是()A.此过程违反了热力学第二定律B.此过程没有违反热力学第二定律C.此过程违反了能量守恒定律D.此过程没有违反能量守恒定律6.(多选)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．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能7.(多选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行8.(多选)如图所示，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背热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违背热力学第一定律9.(多选)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，墨水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，不会由于内能自发地转化为机械能而动起来D.即使节能减排措施不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%10.(多选)下列说法正确的是()A．机械能和内能的转化具有方向性B．电流的能不可全部转化为内能C．第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但它是制造不出来的D．在火力发电机中燃气的内能不可能全部转化成电能11.(多选)我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．关于其原因，下列说法不正确的是()A．这违背了能量守恒定律B．在任何条件下内能都不可能转化为机械能，只有机械能才会转化为内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D．机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化12.(多选)1986年8月在东京举行的国际物理教学研究会上，一位代表对“微观过程可逆而宏观过程不可逆”的现象作了一个比喻：一条黑狗生满了跳蚤，另一条黄狗是干净的，两条狗站在一起，跳蚤可以从黑狗身上跳到黄狗身上，也可以从黄狗身上跳到黑狗身上．跳蚤跳来跳去相当于微观过程是可逆的；但最后无论黄狗还是黑狗都不可能是干净的．即从宏观上看，跳蚤从黄狗身上完全跳回黑狗身上使黄狗重新干净这一宏观的逆过程是不可能发生的．通过上述比喻，下列选项正确的是()A．这一比喻形象生动地说明了热力学第二定律的方向性B．气体吸收热量可以完全转化为功而不产生其他影响C．热量不可能从低温物体传递到高温物体D．气体向真空的自由膨胀是不可逆的二、非选择题13.热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；其二：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．第一种表述方式可以用图甲来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，请你根据第二种表述完成示意图乙．14.一辆汽车的发动机输出功率为66.15kW，每小时耗柴油14kg，请计算发动机的效率．(柴油的燃烧值为4.3×107J/kg)参考答案：一、选择题1.C2.D3.D4.C5.BD6.AB7.AC8.BC9.BCD10.ACD11.AB12.AD二、非选择题13.解：由图甲可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着压缩机的做功，即引起其他变化；对于第二种方式，热机工作时，从高温物体吸收热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温物体，其表述示意图如图所示．14.解：计算发动机的热效率可根据热机效率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量，然后再求效率．发动机每小时做的功W＝Pt＝66150W×3600s＝2.38×108J，完