「精品」高中物理第三章热力学基础第四节热力学第二定律分层训练粤教版选修

「精品」高中物理第三章热力学基础第四节热力学第二定律分层训练粤教版选修3-3

小中高 精选 教案 试卷 选集

精选资料 值得拥有 1 第四节 热力学第二定律

[A 级 抓基础]

1．第二类永动机不可能制成，是因为( )

A ．违背了能量的守恒定律

B ．热量总是从高温物体传递到低温物体

C ．机械能不能全部转化为内能

D ．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化

解析：第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但违背了“能量转化过程是有方向性的”规律，故A 错、D 正确．在引起其他变化的情况下，热量可由低温物体非自发地传递到高温物体，故B 错．机械能可以全部转化为内能，故C 错．

答案：D

2．下列说法中正确的是( )

A ．电动机是把电能全部转化为机械能的装置

B ．热机是将内能全部转化为机械能的装置

C ．随着技术不断发展，可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

D ．虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用

解析：由于电阻的存在，电流通过电动机时一定发热，电能不能全部转化为机械能，A 错误；根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B 错误；C 项说法违背热力学第二定律，C 错误，只有D 正确．

答案：D

3．下列说法正确的是( )

A ．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性

B ．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流

C ．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功

D ．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律

解析：热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A 错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B 错；冰融化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律．

答案：C

4．下列说法正确的是( )

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小中高 精选 教案 试卷 选集

精选资料 值得拥有 2 A ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加

B ．第二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 ．电流的能不可能全部转化为内能

D ．热量不可能从低温物体传到高温物体

解析：由ΔU ＝W ＋Q 可知，A 错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B 正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C 错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D 错误．

答案：B

5．如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气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，因此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

解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：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．本题中如果没有外界的帮助，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，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律．

答案：C

B 级 提能力

6．(多选)下列关于熵的观点中正确的是( )

A ．熵越大，系统的无序度越大

B ．对于一个不可逆绝热过程，其熵总不会减小

C ．气体向真空扩散时，熵值减小

D ．自然过程中熵总是增加的，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多

解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序度越大，选项A 正确；一个不可逆绝热过程，其宏观状态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，选项B 正确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，选项C 错误；自然过程中，无序程度较大的宏