高中物理人教版选修3-3 第十章 热力学定律 课时作业 热力学第二定律

4热力学第二定律

L基础对点练

考点一宏观过程的方向性

i.（多选）下列哪个过程具有方向性（）

A.热传导过程

B.机械能向内能的转化过程

C.气体的扩散过程

D.气体向真空中的膨胀

答案ABCD

解析这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，它们都具有方向性.

2.（多选）下列说法正确的是（）

A.热量能自发地从高温物体传给低温物体

B.热量不能从低温物体传到高温物体

C.机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能

D.气体向其空中膨胀的过程是有方向性的

答案ACD

解析如果是自发地进行，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低

温物体传到高温物体，只是不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从低温物体传

到高温物体，A正确，B错误：机械能可以全部转化为内能（如一个运动物体克服摩擦力做功

且最终停止运动时，机械能全部转化为内能），在一定条件下，内能也可以全部转化为机械能，

如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，C正确；气体向真空中膨胀

的过程是不可逆的，具有方向性，D正确.

3.（多选）下列现象不可能发生的是（）

A.在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的电冰箱的门打开，能使该房间降温

B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能

C.一个在粗糙的水平而上运动的物体最终要停下来，物体的动能全部转化为内能

D.在热传导中，热量可以自发地从高温物体传向低温物体

答案AB

解析在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的电冰箱的门打开，消耗了电能，产生了

焦耳热，所以房间温度会升高.故A不可能发生；蒸汽机不可能把蒸汽的内能全部转化为机

械能，转化过程中必然存在能量损耗，故B不可能发生：一个在粗糙的水平地面上运动的物

体最终要停下来，物体的动能全部转化为内能，C可能发生；在热传导中，热量可以自发地

从高温物体传向低温物体，D可能发生.

4.（多选）根据热力学第二定律，下列判断正确的是（）

A.热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能

B.电流的能不可能全部变成内能

C.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转化成电能

D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的

答案ACD

考点二对热力学第二定律的理解

5.下列过程中可能发生的是（）

A.某种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，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状

C.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高

D.将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开

答案C

解析根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他

的影响，但通过一些其他手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地

进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错误；气体膨胀具有方向性，

故B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误.

6.关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A.在一定条件卜.物体的温度可以降到0K

B.物体从单一热库吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加

D.压缩气体总能使气体的温度升高

答案B

解析绝对零度只能无限接近，永远无法达到，A错误：物体从单一热库吸收的热量可以全

部用来对外做功，只不过会引起其他变化，B正确；内能的变化决定于做功和热传递两个方

面，C、D错误.

7.（多选）若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它从海水中吸热全部转变为功，关于这种

设想下列说法正确的是（）

A.这种机器能制造成

B.这种机器不能制造成

C.这种机器违反了热力学第一定律

D.这种机盟违反了热力学第二定律

答案BD

解析这种机器相当于第二类水动机，故不能制造成，第二类水动机它不违反热力学第一定

律，但违反了热力学第二定律，故选项B、D正确，A、C错误.

8.（多选）关于第二类永动机，下列说法正确的是（）

A.没有冷凝器，只有单•的热源，能将从单•热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其

他变化的热机叫做第二类永动机

B.第二永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成

C.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为

机械能

D.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为

机械能，同时不引起其他变化

答案AD

解析根据第二类永动机的定义可知A正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反

热力学第二定律，所以B错误；机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全

部转化为机械能，C错误，D正确.

L能力综合练

9.（多选）（2020•山西省实脸中学高三上月考）关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的

是（）

A.对气体做功可以改变其内能

B.质量和温度都相同的气体，内能一定相同

C.热量不可能从低温物体传到高温物体

D.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量

E.一定质量的理想气休，温度越高，气休分子运动越剧烈，气体内能越大

答案ADE

解析改变内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，故A正确；质量和温

度都相同的气体，物质的量不一定相等，内能不一定相同，故B错误；根据热力学第二定律

可知，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，如空调，故C错误：一定

质量的理想气体在等温膨胀过程中，温度不变，内能不变，膨胀过程中，对外做功，根据热

力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故D正确：一定质量的理想气体的内能只与温度有

关，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大，故E正确.

10.（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1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

答案AB

解析温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传

递给冷水，转化效率低于100%,不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高，

电能除转化为冷水的内能外，还升高金属丝的温度，电能不能仝部转化成冷水的内能，故选

项A、B正确，C、D错误.

11.关于热现象和热学规律，下列说法正确的是()

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气体，对气体做功2.0X105j,同时气体向外界放出热量1.5X105j,

则气体的内能增加了0.5X105J

答案D

解析由热力学第二定律知，B、C错误：绝对零度不可能达引，A错误：由热力学第一定

律知D正确.

12.如图2所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，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.现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将

等温膨胀并通过活塞对外做功.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

()

恒温

图2

A.气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律