2022年新教材高中物理 第三章 热力学定律 第4节 热力学第二定律基础训练（含解析）新人教版选择性必修第三册.docx

1、第4节 热力学第二定律课堂检测1.关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是 ( )A. 热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B. 内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C. 两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D. 其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律答案：B解析：热力学第一定律揭示了内能与其他形式能之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现。热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性

2、，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D项错误，B项正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作需要消耗电能，故A项错误。2.（2021上海松江二中高二期中）下列说法中正确的是( )A. 在一房间内，打开冰箱门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低B. 从目前的理论看来，只要实验设备足够先进，可以使温度降低到-273C. 在对手机充电的过程中，提供的电能比电池得到的化学能要多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而不引起其他变化答案：C解析：在房间内，打开一台冰箱的门，再接通

3、电源，电流做功电能转化为内能，室内温度会升高，故A项错误；-273是绝对零度，是不可能达到的，故B项错误；在对手机充电的过程中，由于存在损耗，提供的电能比电池得到的化学能要多，故C项正确；机械能可以自发地全部转化为内能，但不可能从单一热源吸收热量并将热量全部变为功，而不产生其他影响，故D项错误。3.（2021辽宁大连高二期中）下列说法中正确的是( )A. 自然界的能量的总和是守恒的，所以节约能源是毫无意义的B. 电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置C. 电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的D. 能量耗散表明自然界的能量总和在不断减少答案：C解析：自然界的能量的总和是不

4、变的，但人类可以利用的能源是有限的，节约能源不仅能使我们长久利用，并且可以减小由于常规能源在使用中带来的污染，节约能源对人类社会的发展有很大的意义，故A项错误；电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故B项错误；电能是通过电流做功来转化为其他形式的能，故C项正确；能量耗散是针对一个系统（或一个物体）而言，能量在自然界中是守恒的，故D项错误。4.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中有一定质量的理想气体，B为真空（如图甲所示），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图乙所示），这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )A. 自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B.

5、 自由膨胀前后，气体的压强不变C. 自由膨胀前后，气体的温度不变D. 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分答案：C解析：由分子动理论知，气体分子在永不停息地做无规则运动，故A项错误；由能量守恒定律知，气体膨胀前后内能不变，又因一定质量的理想气体的内能只与温度有关，可知气体的温度不变，故C项正确；由pVT=C，可知气体压强变小，故B项错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界影响的情况下，容器中的气体不能自发地全部回到容器的A部分，故D项错误。素养视角教材拓展熵与熵增加原理熵是反映一个系统无序程度的物理量，正如温度反映物体内分子平均动能的大小一样。系统越混乱，无序

6、程度越大，就称这个系统的熵越大。系统自发变化时，总是向着无序程度增加的方向发展。也就是说，系统自发变化时，总是由热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行。从熵的意义上说，系统自发变化时总是向着熵增大的趋势发展。所以，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，这就是熵增加原理，也就是热力学第二定律的另一种表述形式。素养演练1.（多选）对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是( )A. 系统的总熵只能增大，不可能减小B. 系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C. 系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展D. 系统逐渐从比较无序的状态向更有序的状态发展答案：A ; C解析：在孤立

7、体系中发生的实际过程，其系统的总熵是增加的，它不可能减小，故A正确，B错误；根据熵增加原理可知，系统总是自发地从比较有序的状态向更无序的状态发展，故C正确，D错误。2.（多选）下列关于晶体熔化的说法中正确的是( )A. 在晶体熔化的过程中，温度不变，分子热运动的平均速率不变，则无序程度不变B. 晶体熔化时，由分子的平衡位置在空间较为规则排列，变为无序排列，则无序度增大C. 在晶体熔化的过程中，熵将保持不变D. 在晶体熔化的过程中，熵将增加答案：B ; D解析：在晶体熔化的过程中，分子的平衡位置由较有规则变为无规则，无序度增大，熵将增加。课时评价作业见学用作业本129页基础达标练1.下列关于能量

8、耗散的说法错误的是( )A. 能量耗散使能的总量减少，违背了能量守恒定律B. 能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C. 各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的D. 能量耗散导致能量品质降低答案：A解析：能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，但使得能量品质降低。2.已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是( )A. 甲比较有序，乙比较无序，甲乙B. 甲比较无序，乙比较有序，甲乙C. 甲比较有序，乙比较无序，乙甲D. 甲比较无序，乙比较有序，

9、乙甲答案：A解析：一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行。3.（多选）下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律的是( )A. 一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B. 蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能C. 桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D. 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量答案：C ; D解析：选项A、B都违背了热力学第二定律，都不能发生；选项C、D不违背热力学第二定律，均能发生，故C、D项正确。4.（多选）下列关

10、于热力学第二定律的说法正确的是( )A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C. 机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化成机械能而不产生其他影响D. 气体向真空的自由膨胀是可逆的答案：B ; C解析：热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不都能真的发生，故A项错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，所以气体向真空的自由膨胀是不可逆的，B项正确，D项错误；根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内

11、能无法全部用来做功以转化成机械能而不影响其他变化，C项正确。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. 此过程违反了能量守恒定律C. 此过程没有违反能量守恒定律D. 此过程在消耗电能的前提下，热量从低温物体传给高温物体答案：C ; D解析：制冷机可以从低温物体吸收热量传给高温物体，但必须消耗电能，热力学第二定律并不否认热量可以从低温物体传给高温物体，关键是“不产生其他影响”。6.关于热机和热学规律，下列说法中错误的是( )A. 效率为100%的热机是不可能制成的B. 不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的C. 能把从单一热源吸收的热量

12、全部用来做功而不引起其他变化的热机是可以实现的D. 能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是不能实现的答案：C解析：热机在工作过程中，必然向外排出热量，热机效率小于100%；内能要全部转化为机械能，必须借助外界的帮助，因而一定会引起其他变化。素养提升练7.下列说法正确的是( )A. 一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B. 热量不可能从低温物体传给高温物体C. 气体的扩散过程具有方向性D. 一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性答案：C解析：热力学第二定律反映了所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D项错误；热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是会不会产生其他

13、影响，B项错误；气体扩散过程具有方向性，C项正确。8.（多选）下列说法中正确的是( )A. 功转变为热的实际宏观过程是不可逆的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答案：A ; C解析：热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，所以选项A、C正确；并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现，选项B、D错误。9.已知某台汽油机的效率是20%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9104J，则这段时间里汽油机消耗了多少的汽油？（假设汽油的热值为4.5107Jkg-1）答案：10g解析：机械效率

14、等于有用功与总功的比值，总功W总=W有用=9104J20%=4.5105J；根据能量守恒定律可知，W总=Q放=qm，消耗的汽油m=Q放q=4.51054.5107kg=0.01kg=10g。创新拓展练10.（）（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. 电冰箱的工作原理违背了热力学第一定律D. 电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，无论用任何办法都不可能加以消除答案：B ; D解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C项错误；根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A项错误，B、D项正确；“工作中产生的其他一切影响”属于能量耗散，这种影响不可能消除，D正确。