2024-2025学年高中物理第10章热力学定律第4节热力学第二定律练习含解析新人教版选修3-3

第4节热力学其次定律

一、选择题

1.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，我们可以使温度渐渐降低，并达到肯定零度，最终实现热机

效率100%

B.热量是不行能从低温物体传递给高温物体的

C.其次类永动机遵从能量守恒定律，故能制成

I）.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功乙0X10J,同时空气向外界放出热量I.5XIU

J,则空气的内能增加了0.5义IO,J

解析：选D肯定零度不行能达到，A错误；由热力学其次定律知，B、C错误；由热力

学第肯定律知，D正确.

2.下列有关热力学其次定律的说法正确的是（）

A.气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行・，是可逆过程

B.其次类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

C.空调既能制冷乂能制热，说明热传递不具有方向性

D.肯定质量的志向气体向真空自由膨胀时，体积增大，炳减小

解析：选B热力学其次定律的第一种表述为不行能从单一热源吸取热量，使之完全变

为有用功而不产生其他影响.另一种表述是不行能使热量由低温物体传递到高温物体，而不

引起其他变更，热力学其次定律说明热的传导具有方向性，气体向真空的自由膨胀是不行逆

的，A选项错误：其次类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反了热力学其次定律，是

制造不出来的，B选项正确；空调既能制冷又能制热，但是须要引起其他变更，这和热力学

其次定律并不冲突，C选项错误；•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，D选项错误.

3.下列过程中，可能发生的是（）

A.某工作物质从高温热源汲取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，复原原状

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.将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开

解析：选C依据热力学其次定律，热量不行能从低温物体自发地传给高温物体，而不

引起其他的变更，但通过•些物理过程是可以实现的，故c项正确；不行能从单•热源吸热

全部转化为机械能，而没有其他影响，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.

4.（多选）（2024•福建师大附中考试）下列说法正确的是（）

A.依据热力学其次定律可知，热量不行能从低温物体传递到岛温物体

B.能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性

C.当分子间的距离增大时，分子间的引力增大、斥力减小

D.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统温度相

同

解析：选BD热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项A错误：耗散掉的能量

不能再重新收集起来加以利用，说明能量的转化具有方向性，选项B正确：当分子间的距离

增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项C错误：温度是描达热运动的物理量，是确定一

个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，所以当一个系统与另一个系统达到热平

衡时两系统温度相同，选项D正确.

5.（多选）（2024•洛阳高一考试）下列宏观过程能用热力学其次定律说明的是（）

A.大米和小米混合后小米能填充到大米空隙中，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，会匀称扩散到整杯水中，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，不会因为内能自发地转化为机械能而

动起来

D.随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%

解析：选BCD热力学其次定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的定律，A

不属于热现象，故选项A错误：由热力学其次定律可知选项B、C、D正确.

6.（多选）关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是（）

A.热力学第肯定律和热力学其次定律是相互独立的

B.热力学其次定律的两种表述是等效的

C.由热力学第肯定律可知做功不肯定变更内能，热传递也不肯定变更内能，但同时做

功和热传递肯定会变更内能

D.由热力学其次定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单•热库汲取热

量，完全变胜利也是可能的

解析：选ABI）热力学其次定律有几种不同的表述形式，但它们是等效的，它与热力学

第肯定律是各自独立的，A、E正确；由热力学第肯定律可知WWO,g0,但△仍=#+0可

以等于0,C错误：由热力学其次定律可知I）中现象是可能的，但不引起其他变更是不行能

的，D止确.

7.（多选）关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A.气体吸热后温度肯定上升

B.对气体做功可以变更其内能

C.志向气体等压膨胀过程仃定放热

D.热量不行能自发地从低温物体传到高温物体

解析：选BD气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；变更气体内能

的方式行两种：做功和热传导，故B正确：志向气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误:

依据热力学其次定律，热量不行能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确.

8.如图中汽缸内盛有定量的志向气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保

恒温

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,以样勺体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已

知志向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，因此此过程违反热力学其次定律

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其次定律

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其次定律

D.ABC三种说法都不对

解析：选C热力学其次定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：不行能从单

一热源汲取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变更.本题中假如没有外界的帮助，比

如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不行

能从外界汲取热量的，即这•过程虽然是气体从单•热源吸热，全用来对外做功，但引起了

其他变更，所以此过程不违反热力学其次定律，故C选项正确.

9.（多选）关于空调机，下列说法正确的是（）

A.制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体

B.制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体

C.冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到

低温物体

D.冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体

解析：选AC制暖空调机工作时热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温

物体传到高温物体，而制冷空调机只可以把热量从低温物体传到高温物体；冷暖空调机工作

时，热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，故选项A、C

正确，选项B、D错误.

10.（多选）（2024•北京十一学校考试）如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要

由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成.制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩

机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟识的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：

空气

①液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器中快速汽化，并从低

温的空气中汲取热能.

②制冷剂汽化生成的蒸汽被压缩机压缩后变成高温高压的蒸汽进入冷凝器.

③在冷凝器中，高温高压的蒸汽将热能传递给水并发生液叱.

制冷剂以此不断循环流淌，使水的温度不断上升.下列说法正确的是（）

A.空气能热水器实现了“热量由低温物体（空气）传向高温物体（水）”

B.空气能热水器中的水被加热是由电干脆加热的

C.空气能热水器的工作原理不违反热力学第肯定律

D.空气能热水器的制冷系统能够不断地把空气内的热量传给水，是因为其消耗了电能

解析：选ACD空气能热水器与空调的工作原理类似，它们在工作时都遵守热力学第肯

定律，故选项C正确；空气能热水器工作时将外界低温空气中的热收集起来然后通过压缩机

再传给里面温度较高的水，使水的温度上升，可知选项A、D正确，B错误.

二、非选择题

11.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.这一试验是否违反热力学其次定

律？热水和冷水的温度是否会发生变更？简述这•过程中能的转化状况.

铜丝

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

分传递给冷水，不违反热力学其次定律.

答案：不违反热水温度降低，冷水温度上升一部分内能转化为电能

12.汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在图中的括

号①②内填出能量流失的形式.

①，

②__________________________________________________

已知某台汽油机的效率是20$,假如这台汽油机用来做有月功的能量是9X10,J,则这

段时间里汽油机消耗了g的汽油（假设汽油的热值为4.5X10,J-kg-'）.

解析：依据内燃机燃料燃烧能量走向示意图分析可知，能量流失的形式：①克服机械间

的摩擦损失了一部分能量；②排放的废气带走大部分能量；

机械效率等于有用功与总