3.3 热力学第二定律同步练习 2021—2022 学年高中物理粤教版 （2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的 能量重新收集、加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是(　　) A．能量耗散说明能量不守恒 B．能量耗散不符合热力学第二定律 C．能量耗散过程中能量不守恒 D．能量耗散是从能量转化的角度,反映出自然界中的宏观过程具有方向性 2．关于能源，下列说法正确的是（ ） A．一次能源是可再生能源 B．二次能源是可再生能源 C．煤、石油、天然气属于新能源 D．太阳能、核能属于新能源 3．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．气体吸收热量后，内能一定增大 B．热量可能从低温物体传递到高温物体 C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是 100% 4．下列说法正确的是（　　） A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定减少 C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体浸润某种固体与这两种物质的性质都有 关系 5．下列有关能量转化规律的说法正确的是（　　） A．能量通过做功可以产生，但不会凭空消失 B．之所以生活中倡导节能意识，是因为能量在转化过程中总量是不守恒的 C．国家发改委提出“节能减排”标准，是因为能量在转化过程中可利用性在降低 D．能量总量不变，故节能并没有多大意义 6．下列说法正确的是 A．布朗运动是悬浮在液体中固定颗粒的分子无规则运动的反映 B．可以从单一热源吸热并全部转化为有用功 C．知道物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 7．下列说法中正确的是（　 　） A．任何物体的内能都是组成该物体的所有分子热运动动能的总和 B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的 D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 8．下列关于热学中的一些说法，正确的是（　　） A．水的表面张力是由于水表面层的分子间的引力使水表面绷紧 B．加速运动汽车中的座椅动能增大，说明座椅的温度升高 C．胡椒粉在开水中剧烈翻滚的运动就是布朗运动 D．蒸汽机有可能把蒸汽的内能全部转化成机械能 9．以下说法中正确的是（　　） A．只有摩擦才能使物体的内能增加 B．由于能量守恒，所以物体的能量总是不变的 C．任何系统无法依靠自身的作用自动回到原先的能量状态 D．内能是一种较高品质的能 10．下列的说法中错误的是（　　） A．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 B．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地从低温物体传递到高温物体 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．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 11．关于物理学的发展历史，下列说法正确的是（　　） A．第二类永动机不能实现正是能量守恒定律的又一种表述 B．伽利略首先对自由落体运动进行了系统的研究，并测出了自由落体加速度 C．经典力学既适用于宏观低速运动的物体，也适用于高速运动的微观粒子 D．牛顿首先利用万有引力定律测出了地球的质量 12．下列说法正确的是（　　） A．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的 B．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能 C．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性 D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 13．下列说法正确的是（　　） A．热量不可以从低温物体向高温物体传递 B．某冰水混合物的温度为 0℃，则其分子的平均动能为零 C．10 克100℃水蒸气你内能大于 10 克 100℃水的内能 D．气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力 14．下列说法正确的是 （　　） A．气体难压缩是因为气体分子间的斥力增大时引力减小 B．分子的运动遵从牛顿运动定律 C．热量可以从低温物体传向高温物体 D．一定质量的理想气体，压强与温度成正比 15．下列关于热学问题的说法不正确的是 A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序 B．如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变 C．某气体的摩尔质量为 M、密度为 ρ，用 NA 表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量 m0，每个气体分 M m0 子的体积 V0，则 m0= N A ，V0=  D．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 二、填空题（共 4 题） 16．按基本形态分类，能源通常可分为一次能源和二次能源．太阳能属于________．按再生性分类，能源 分为再生能源和非再生能源．天然气属于________． 17．下列说法正确的是____________ A．物质是由大量分子组成的； B．-2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动； C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大； D．热量不可能从低温物体传到高温物体； E. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热． 18．第一类永动机违背了_____________定律；第二类永动机违背了___________定律． 19．下列说法正确的是 _________ ． A．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 C．液体表面张力产生的原因是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离 D．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每一个分子动能也越大 E. 一个分子以某一初速度沿直线从无限远处向另一固定的分子靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子 间相互作用的合力先变大后变小，再变大 三、综合题（共 4 题） 2 20．取一个横截面积为 3dm 的圆筒，筒内装水 0.6kg，用来测量射到地面的太阳能。在太阳光垂直照射 2min 后温度升高 1℃，已知射到大气顶层的太阳能只有 45%到达地面，另外 55%被大气吸收和反射而未到 11 达地面，太阳与地球相距 1.5 �10 m 。请估算太阳辐射的功率。 21．热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性。请结合无序程度的变化加以解 释。 22．如图（a）所示是根据热力学第二定律的克劳修斯表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从 低温物体传递到高温物体。请你根据热力学第二定律的开尔文表述完成示意图（b）。 23．热力学第一定律确立了能量转化过程中能量是守恒的。当我们使用煤、石油、天然气的时候，能量的 总量并没有变化。所以，从能量守恒定律的角度来看，能源危机是不可能发生的。可为什么我们还经常说 要节约能源呢？参考答案： 1．D 2．D 3．B 4．D 5．C 6．D 7．C 8．A 9．C 10．B 11．A 12．C 13．C 14．C 15．C 16． 一次能源 非再生能源 17．ACE 18． 能量守恒 热力学第二定律 19．BCE 20． 4.4 �1026 W 21． 机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因 果关系，这是一种有序的运动。热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观 状态，这是一种无序的运动。机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致无序程度的增 加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转化为内能。反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序 向有序的转化，不符合无序程度增加的原理，因此内能向机械能的转化不能全部实现。 22． 23． 虽然热力学第一定律确立了能量转化过程中能量是守恒的，但热力学第二定律又确立了自然界中 一切与温度有关的物理过程都具有方向性，能量的转化也是有方向性的，能量转化过程中只能自 发的从高品质的能量转化为低品质的能量，从可被利用的能量转化为不可被利用的能量，这个过 程是不可逆的，这就是能量的耗散过程，正因为能量的耗散，能源危机是存在的，所以我们要节 约能源。