新教材适用2024-2025学年高中物理第3章热力学定律4热力学第二定律夯基提能作业新人教版选择性必修第三册

第三章4.基础达标练一、选择题1．(多选)下列说法正确的是(AD)A．从微观的角度看，热力学其次定律是一个统计规律B．一切自发过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自发过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自发过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自发过程中，一个孤立系统的总熵不会减小解析：从热力学其次定律的微观本质看，一切不行逆过程总是沿着大量分子热运动无序性增大的方向进行，热力学其次定律是一个统计规律，A正确，B错误。任何自发过程总是朝着无序程度增大的方向进行，也就是熵增加的方向进行，C错误，D正确。2．(2024·上海金山中学高二上期末)关于能量的转化，下列说法中正确的是(D)A．满意能量守恒定律的物理过程都能自发地进行B．不但能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高C．空调机既能制热又能制冷，说明传热不存在方向性D．热量不行能由低温物体传给高温物体而不发生其他变更解析：依据热力学其次定律，满意能量守恒定律的物理过程不肯定都能自发地进行，选项A错误；能量在转化过程中会由高品质能量转化为低品质能量，故可利用性会降低，选项B错误；空调机既能制热又能制冷，但是要耗电，不是自发的过程，传热有方向性，热量自发地由高温物体传向低温物体，故C错误；依据热力学其次定律，热量不行能由低温物体传给高温物体而不发生其他变更，选项D正确。3．(多选)(2024·山东夏津一中高二下月考)下列有关热学学问的说法中正确的是(AD)A．热量可以从低温物体传递给高温物体B．不行能从单一热库汲取热量，使之完全变胜利C．其次类永动机不行能制成的缘由是违反了能量守恒定律D．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解析：依据热力学其次定律，热量可以从低温物体传到高温物体，但是不行能不引起其他变更，故A正确；在外界的影响下，气体可以从单一热库汲取热量，使之完全变胜利，故B错误；其次类永动机不行能制成的缘由是违反了热力学其次定律，故C错误；机械能可以全部转化为内能，如运动的物体只受摩擦力最终停下来，在引起其他变更的状况下，内能也可以全部转化为机械能，故D正确。4．下列说法正确的是(A)A．热力学第肯定律表明做功和热传递对变更物体内能是等效的B．机械能全部转化为内能是不行能的C．从单一热源汲取的热量全部变胜利是不行能的D．一个系统的总熵不会减小解析：变更物体内能的方式有做功和热传递，热力学第肯定律表明做功和热传递对变更物体内能是等效的，故A正确；依据热力学其次定律可知，机械能可以全部转化为内能，故B错误；依据热力学其次定律可知，从单一热源汲取的热量全部变胜利是可能的，但要引起其他变更，故C错误；依据热力学其次定律知，一个孤立的系统的总熵不会减小，但非孤立系统的总熵可能会减小，故D错误。5．(多选)关于能量和能量耗散，下列说法正确的是(AB)A．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中自发过程的方向性B．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的C．能量的总量守恒，不会消逝，所以没有必要节约能源D．能量之间可以相互转化，故能源循环利用很便利解析：能量守恒定律是普遍规律，能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发过程具有方向性，耗散过程中能量也是守恒的，故A正确；能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，如煤炭和石油燃烧会造成空气污染和温室效应，故B正确；能源不是能量，自然界总的能量是守恒的，但能源是有限的，须要节约能源，故C错误；能量之间可以相互转化，但是这种转化有方向性，耗散的能量很难再收集起来重新利用，故D错误。6．关于热力学定律，下列说法正确的是(B)A．气体向真空的自由膨胀是可逆的B．肯定质量的志向气体绝热膨胀时对外做功，内能减小C．空调既能制热又能制冷，这不遵循热力学其次定律D．只要技术不断进步，内燃机效率可以达到百分之百解析：依据热力学其次定律知，气体向真空的自由膨胀是不行逆的，故A错误；肯定质量的志向气体绝热膨胀时，气体的体积增大，气体对外做功，由于没有热量交换，结合热力学第肯定律可知气体的内能减小，故B正确；空调既能制热又能制冷，但是要耗电，仍旧遵循热力学其次定律，故C错误；依据热力学其次定律可知，热机的效率不行能达到百分之百，即使对内燃机不断改进，也不行能把内燃机的效率提升到百分之百，故D错误。7．热力学其次定律常见的表述方式有两种，其一是：热量不能自发地从低温物体传到高温物体；其二是：不行能从单一热库汲取热量，使之完全变胜利，而不产生其他影响。第一种表述方式可以用右图来表示，依据你对其次种表述的理解，假如也用类似的示意图来表示，你认为下列示意图中正确的是(B)解析：由题图可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着制冷机的做功，即不是自发的过程，对于其次种表述，热机工作时，从高温物体汲取热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要传递给低温物体，故选项B正确，A、C、D错误。二、非选择题8．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？简述这一过程中能的转化状况。答案：不违反发生变更，热水温度降低，冷水温度上升；热水的内能一部分转化为电能，另一部分传递给冷水。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。实力提升练一、选择题1．(2024·福建莆田高二下测试)下列哪个过程具有方向性(D)①热传导过程②机械能向内能的转化过程③气体的扩散过程④气体向真空中的膨胀A．①② B．②③C．①②③ D．①②③④解析：这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，依据热力学其次定律可知，它们都是不行逆的，具有方向性，故D正确，A、B、C错误。2．(2024·山东济南期末)在寒冷的天气中将一盆水放在户外，经过一段时间后这盆水就会结冰，液态水的分子无序程度比冰的无序程度要大，那么下列说法正确的是(B)A．结冰的过程违反熵增加原理B．结冰的过程不违反熵增加原理C．无法推断结冰的过程中是否违反熵增加原理D．结冰的过程是否违反熵增加原理，要看探讨对象的选取解析：水、大气及地面为一个孤立系统，水结冰时放热，使四周大气以及地面内能增加，无序程度增加，系统的总熵增加，并不违反熵增加原理，故A、C、D错误，B正确。3．(多选)(2024·重庆万州外国语学校高二下测试)下列关于热力学定律的说法正确的是(AD)A．假如两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度肯定相等B．外界对某系统做正功，该系统的内能肯定增加C．可以找到一种材料做成墙壁，冬天供暖时汲取热量温度上升，向房间释放热量供暖，然后再把热量汲取回去，形成循环供暖，只须要短时间供热后即可停止外界供热D．低温系统可以向高温系统传递热量解析：假如两个系统均与第三个系统处于热平衡状态，这两个系统的温度肯定相等，故A正确；依据ΔU＝W＋Q可知，外界对系统做正功即W>0，系统有可能同时对外放热即Q<0，那么系统内能的变更不确定，故B错误；依据热力学其次定律，选项C中所述的现象是不行能实现的，故C错误；低温系统向高温系统传递热量是可以实现的，前提是要引起其他变更，故D正确。4．(多选)(2024·江西九江都昌县狮山中学高二月考)我国神九航天员的闲逛太空已成为现实。神九航天员闲逛太空，此举震撼世界，意义重大无比。其中，飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此飞船将此设施特地做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示，两个相通的舱A、B间装有阀门K，指令舱A中充溢气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，则(AD)A．气体体积膨胀，但不做功B．气体温度上升，内能增加C．体积变大，温度降低D．B中气体不行能自发地全部退回到A中解析：当阀门K被打开时，A中的气体进入B中，由于B中为真空，所以A中的气体不会做功，故A正确；又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，气体的温度不变，故BC错误；由热力学其次定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，B中气体不能自发地全部退回到A中，故D正确。5．下列过程中，可能发生的是(C)A．某种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，其内气体自发逸出后又自发复原原状C．利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高D．两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开解析：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，但通过一些物理过程可以实现低温物体的温度更低，高温物体的温度更高，故选项C正确；内能自发地全部转化为机械能是不行能的，故选项A错误；气体膨胀具有方向性，故选项B错误；扩散现象也有方向性，故选项D错误。二、非选择题6．有一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1kW，制冷实力1.2×104kJ