专题48热力学第二定律(含解析)【备考2022】高考物理 一轮复习

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专题48热力学第二定律(含解析)【备考2022】高考物理 一轮复习

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专题48热力学第二定律
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1.下列说法正确的是_________。
A.对一定质量的理想气体加热,其内能一定增大
B.理想气体放出热量,其分子的平均动能一定减小
C.可以从单一热源吸收热量,使之完全转变为功而不发生其他变化
D.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增大
【答案】D
【详解】
A.对一定质量的理想气体加热时,气体可以通过热传递向外传热,使其温度降低,内能减小,故A错误。
B.一定质量的理想气体放出热量,如果外界对气体做功,则气体内能可能增加,温度升高,分子的平均动能增加,故B错误。
C.热力学第二定律可以表示为:不可能从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化。故C错误;
D.一定质量的理想气体,当压强、体积都增大时,根据
,气体的温度一定升高,则分子总动能一定增大;因理想气体分子势能不计,故气体内能一定增加;故D正确;
故选D。
2.下列说法中正确的是(  )
A.就改变物体内能来说做功和热传递是两种相同的方式
B.只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度
C.要使变化了的系统重新恢复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响
D.两种不同的液体在一个容器中能够自发地混合,然后又自发地各自分开
【答案】C
【详解】
A.做功是能量转化,热传递是能量转移,故A错误;
B.温度是大量分子无规则运动的宏观表现,一个分子的温度没有意义,也就无法测量,故B错误;
C.根据热力学第二定律可知,要使变化了的系统重新恢复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响,故C正确;
D.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,两种不同的液体在一个容器中能够自发地混合,但是不能自发的分开,故D错误。
故选C。
3.下列说法正确的是(  )
A.一定质量的理想气体吸热时,其温度一定升高
B.第一类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律
C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D.一定质量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
【答案】C
【详解】
A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体吸热时,可能对外做功,其温度不一定升高。故A错误;
B.第一类永动机违反了能量守恒定律。故B错误;
C.当分子力表现为斥力,分子间距离的减小时,分子力做负功,分子力和分子势能增大。故C正确;
D.温度降低,分子的平均动能减小,分子每次对器壁的撞击力减小,要保证压强不变,分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必增加,故D错误。
故选C。
4.下列说法正确的是(  )
A.冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体,所以它不遵循热力学第二定律
B.气体对外做功,内能一定减少
C.物体的温度越高,分子的平均动能越大
D.第二类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现
【答案】C
【详解】
A.冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体要消耗电能,因此遵循热力学第二定律,所以A错误;
B.根据热力学第一定律可得
物体内能的变化不但与气体做功与否有关,还要考虑物体与外界热量的传递,所以B错误;
C.物体的温度越高,分子的平均动能越大,所以C正确;
D.第二类永动机不违反能量守恒定律,违反了物理过程的方向性,所以D错误。
故选C。
5.下列说法正确的是(  )
A.晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征
B.液晶光学性质与某些多晶体相似,具有各向同性
C.机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能,而不引起其他变化
D.布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水,这属于毛细现象
【答案】C
【详解】
A.多晶体各向同性。A错误;
B.液晶
具有各向异性。B错误;
C.机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能,而不引起其他变化。这符合能量转化的方向性。C正确;
D.布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水,这是液体有表面张力的结果。D错误。
故选C。
6.关于热现象,下列说法正确的是(  )
A.单晶体在所有物理性质上都表现为各向异性
B.第二类永动机不可能实现是因为它违背了能量守恒定律
C.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时空气的压强之比
D.当分子间距离变小时,分子间的作用力可能减小,也可能增大
【答案】D
【详解】
A.单晶体可在某些物理性质上表现为各向异性,故A错误;
B.第二类永动机不可能实现是因为它违背了热力学第二定律,故B错误;
C.空气的相对湿度定义为水在空气中的蒸汽压与同温度同压强下水的饱和蒸汽压的比值,故C错误;
D.当分子间距离变小时,根据r0位置的不同,分子间的作用力可能减小,也可能增大,故D正确。
故选D。
7.下列说法正确的是(

A.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动
B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,可能先增大后减小
C.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
D.一定质量的理想气体在等温变化时,其内能可能改变
【答案】B
【详解】
A.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动的具体表现,选项A错误;
B.当r>r0时,分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,先增大后减小,选项B正确;
C.根据热力学第二定律可知,热量也能从低温物体传到高温物体,但是要引起其他的变化,选项C错误;
D.一定质量的理想气体在等温变化时,其内能不变,选项D错误。
故选B。
8.下列关于热现象的说法中,正确的是(  )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒就是非晶体
B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动
C.第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律
D.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常数可表示为
【答案】B
【详解】
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,故A错误;
B.布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动,它反应了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;
C.第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,故C错误;
D.某气体的摩尔体积为V,若平均每个分子的所占空间体积为,则阿伏伽德罗常数可表示为
由于气体分子实际体积远小于平均每个分子的所占空间体积为,故
故D错误。
故选B。
9.以下说法正确的是(  )
A.若把氢气和氧气看作理想气体,则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能
B.根据热力学第二定律可知,机械能不可能全部转化物体的内能
C.一滴油酸酒精溶液体积为V,在水面上形成的单分子油膜面积为S,则油酸分子的直径
D.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
【答案】D
【详解】
A.氢气和氧气的摩尔质量不同,故相同质量的氢气和氧气的分子数不同;温度相同,故分子热运动平均动能相同,故相同质量和相同温度的氢气的内能大于氧气具有的内能,故A错误;
B.根据热力学第二定律可知,机械能可以全部转化物体的内能,但会引起其它变化,故B错误;
C.一滴油酸酒精溶液体积为V,在水面上形成的单分子油膜面积为S,则油酸分子的直径等于一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积比上单分子油膜面积为S,故C错误;
D.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质,故D正确。
故选D。
10.下列说法正确的是______。
A.若分子间的距离减小,则分子间的引力增太,斥力减小
B.水黾可以停在水面上,是因为受到浮力的作用
C.单晶体具有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点
D.热机可以从单一热源吸收热量,并使之完全变为功
【答案】D
【详解】
A.若分子间的距离减小,则分子间的引力、斥力均增太,故A错误;
B.水黾可以停在水面上,是因为水面有表面张力作用,故B错误;
C.单晶体、多晶体都具有确定的熔点,故C错误;
D.热机可以从单一热源吸收热量,并使之完全变为功,但要产生其它影响,故D正确。
故选D。
11.关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是(  )
A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大
【答案】D
【详解】
A.做功和热传递都能改变内能,气体吸收热量,其内能不一定增大,A错误;
B.可以使热量由低温物体传递到高温物体,但要引起其它变化,如电冰箱,故B错误;
C.若分子间距小于平衡位置时,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能一定减小,C错误;
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大,D正确;
故选D。
12.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
-273℃
C.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
【详解】
A.在房间内,打开一台冰箱的门,再接通电源,电流做功电能转化为热能,室内温度会升高。故A错误;
B.-273℃是绝对零度,是不可能达到的。故B错误;
C.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正确;
D.机械能可以自发地全部转化为内能正确,但不可能从单一热源吸收热量全并将这热量变为功,而不产生其他影响。故D错误。
故选C。
13.下列说法正确的是(  )
A.凡是能量守恒的过程就一定会发生
B.摩擦生热的过程是不可逆的过程
C.空调机既能致热又能致冷,说明热传递不存在方向性
D.由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机
【答案】B
【详解】
A.各种物理过程能量是守恒的,但是自然界的宏观过程具有方向性,故A错误;
B.通过摩擦生热,能量耗散了,即能量可以利用的品质降低了,这是不可逆过程,故B正确;
C.空调机既能致热又能制冷,但是要耗电,即热传递有方向性,热量只能自发地由高温物体传向低温物体,故C错误;
D.虽然总能量守恒,但随着能量耗散,能量可以利用的品质降低了,故D错误。
故选B。
14.下列说法中正确的是(  )
A.所有的能量守恒过程都能自发地发生
B.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量
C.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程
D.能的转化过程符合能量守恒定律,因此不会发生能源危机
【答案】B
【详解】
A.与热现象有关的能量守恒过程,还要满足热力学第二定律,才能自发地发生,A错误;
B.
世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量,B正确;
C.
热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程,C错误;
D.
能的转化过程符合能量守恒定律,能量的形式发生改变,可以利用的能量越来越少,因此会发生能源危机,D错误。
故选B。
15.下列说法不正确的是(  )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
C.热量可以由低温物体传递到高温物体
D.第一类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律
【答案】A
【详解】
A.布朗运动指的是悬浮在液体中固体微粒的运动,不是液体分子的热运动,故A错误,符合题意;
B.理想气体分子之间的相互作用力可以忽略不计,所以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关,故B正确,不符合题意;
C.热量不可以自发地由低温物体传递到高温物体,但在引起其他方面变化的情况下,热量可以由低温物体传递到高温物体,故C正确,不符合题意;
D.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律,故D正确,不符合题意。
故选A。
16.下列叙述中正确的是(  )
A.破镜难圆是因为分子间有斥力
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动
C.热量有可能自发地从低温物体传到高温物体
D.使一定质量的理想气体等压压缩,其内能一定减小
【答案】D
【详解】
A.破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围,选项A错误;
B.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,不是固体颗粒分子的运动,选项B错误;
C.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,选项C错误;
D.使一定质量的理想气体等压压缩,则气体的温度一定降低,则其内能一定减小,选项D正确。
故选D。
二、多选题
17.下列说法正确的是______。
A.热量可以从低温物体传到高温物体
B.第二类永动机违反能量守恒定律,所以是制造不出来的
C.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵是不会减少的
D.一定质量的理想气体放热的同时对外做功,其内能一定减小
E.减小一定质量的理想气体的体积时其内能一定增大
【答案】ACD
【详解】
A.根据热力学第二定律可知热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,但若有外界的帮助,热量可以从低温物体传递到高温物体,例如工作中的电冰箱,故A正确;
B.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,故B错误;
C.根据熵增加原理,在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少,故C正确;
D.一定质量的理想气体放热时,对外做功时,根据热力学第一定律可知,即内能一定减小,故D正确;
E.一定质量的理想气体的体积减小,即外界对气体做功,则,但如果向外放出的热量在数量上大于,则气体内能会减小,故E错误。
故选ACD。
18.以下说法正确的是(  )
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.一定质量的理想气体,温度降低,体积减小,气体的压强可能减小
C.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体各向同性的
D.随着科学技术的不断进步,总有一天能实现热量自发地从低温物体到高温物体
E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力的缘故
【答案】BCE
【详解】
A.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度较大,但绝对湿度并不一定大,选项A错误;
B.根据理想气体的状态方程
可知,一定质量的理想气体,温度降低,体积减小,气体的压强可能减小,选项B正确;
C.单晶体内部分子结构在空间排列是规则的,某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的,选项C正确;
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体到高温物体,选项D错误;
E.液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,这就是液体的表面张力。正是因为这种张力的存在,一些昆虫可以停在水面上,甚至在水面上行走自如。选项E正确。
故选BCE。
19.以下说法正确的是(  )
A.扩散现象和布朗运动可证明分子在做永不停息的无规则运动
B.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大
C.第二类永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律
D.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性
E.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的最大速率,一个是分子的数目
【答案】ABD
【详解】
A.根据扩散现象的定义和布朗运动的物理意义可证明分子在做永不停息的无规则运动,故A正确;
B.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,与绝对湿度无关,故B正确;
C.第二类永动机并没有违背能量守恒定律,但却违背了热力学第二定律,故C错误;
D.液晶是一类特殊的物质存在的状态,液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,故D正确;
E.从微观角度看,一定质量的气体压强的大小跟两个因素有关:一个是分子的平均动能,一个是分子的密集程度,故E错误。
故选ABD。
20.下列说法正确的是(  )
A.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
B.用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积
C.物体向外界放热,其内能不一定减小
D.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
E.自然界自发的宏观过程都具有方向性,总是向分子热运动无序性更大的方向进行
【答案】ACE
【详解】
A.分子力表现为斥力时,随分子间距离的减小,分子力增大,并且分子力做负功,分子势能也增大,故A正确;
B.由于气体分子的体积和分子所占的体积不同,所以不能由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积,故B错误;
C.内能是分子动能和分子势能总和,分子动能跟温度有关,势能跟分子间距有关,物体向外界放热时,分子总动能变化,但势能变化不明确,故其内能不一定减小,故C正确;
D.金刚石、食盐、和水晶都是晶体,玻璃是非晶体,故D错误;
E.热力学第二定律说明,自然界自发的宏观过程都具有方向性,总是向分子热运动无序性更大的方向进行,故E正确。
故选ACE。
21.下列说法正确的是(  )
A.冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体,所以它不遵循热力学第二定律
B.气体对外做功,内能不一定减少
C.物体的温度越高,分子的平均动能越大
D.第二类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现
【答案】BC
【详解】
A.冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体,要消耗电能,因此遵循热力学第二定律,A错误;
B.气体对外做功,若同时吸收热量,则内能不一定减少,选项B正确;
C.温度是分子平均动能的标志,则物体的温度越高,分子的平均动能越大,选项C正确;
D.第二类永动机因为违反了热力学第二定律,但不违反能量守恒定律所以无法实现,选项D错误。
故选BC。
22.下列说法中正确的是(  )
A.一定质量的理想气体,若体积不变,当分子热运动变得剧烈时,压强一定变大
B.当分子间的相互作用表现为引力时,其分子间没有斥力
C.热量不能自发从高温物体传给低温物体
D.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
【答案】AD
【详解】
A.一定质量的理想气体,若体积不变,当分子热运动变得剧烈时,说明温度升高,根据
可知,压强一定变大,A正确;
B.分子间同时存在引力和斥力,表现为引力时,是分子引力大于分子斥力,B错误;
C.热量可以自发地从高温物体传给低温物体,但不能自发地从低温物体传给高温物体,C错误;
D.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,D正确。
故选AD。
23.关于热力学定律,说法正确的是(  )
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.热量可能自发地从低温物体传到高温物体
D.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
【答案】BD
【详解】
A.根据热力学第一定律
气体吸热后,如果同时对外做功,气体的温度不一定升高。A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,B正确;
C.热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但是从低温物体传递到高温物体需要引起外界变化,所以不能自发的产生。C错误;
D.根据热力学第零定律,如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。D正确。
故选BD。
24.下列说法中正确的是(  )
A.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈
B.气体的内能包括气体分子的重力势能
C.分子间距离增大,则分子间作用力的合力减小
D.使用毛笔难以在石蜡纸上写字,这是因为墨水不浸润石蜡纸
E.不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响
【答案】ADE
【详解】
A.分子热运动与温度有关,水的温度越高,水分子的热运动越剧烈。故A正确;
B.气体的内能包括气体分子热运动的动能和分子势能。故B错误;
C.分子间距离增大时,分子间作用力可能先减小后增大。故C错误;
D.使用毛笔难以在石蜡纸上写字,这是因为墨水不浸润石蜡纸的原因。故D正确;
E.热力学第二定律指出:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。故E正确。
故选ADE。
25.关于热现象及热力学定律,下列说法正确的是______。
A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大
D.理想气体等压膨胀过程一定放热
E.不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不引起其它变化
【答案】ACE
【详解】
A.小雨滴表面附近的分子间距较大,分子间存在相互作用的引力,相同体积的物体,球的表面积最小,小雨滴在水的表面张力作用下呈球形,故A正确;
B.布朗运动指的是悬浮在液体中固体颗粒的运动,它反映的是撞击小颗粒的那些液体分子在做无规则运动,故B错误;
C.在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,绝对湿度不一定大,故C正确;
D.一定质量的理想气体内能仅与温度有关,由理想气体状态方程可知理想气体等压膨胀时,温度升高,说明气体内能增大,体积膨胀对外做功,由热力学第一定律可得
解得,说明气体一定吸热,故D错误;
E.根据热力学第二定律可知不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不引起其它变化,故E正确。
故选ACE。
26.下列选项正确的是(  )
A.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
B.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=
【答案】AC
【详解】
A.由分子势能与分子间距离的关系可知,当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,故A正确;
B.第二类永动机不可能制成,违背热力学第二定律:从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,故B错误;
C.因为晶体原子排列有规则,食盐属于典型的晶体,所以食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,故C正确;
D.阿伏加德罗常数的此公式,在气体中不可用,故D错误。
故选AC。
27.下列说法正确的是(  )
A.一切自然过程总是沿着热运动无序性增大的方向进行
B.饱和汽的体积越大,饱和汽压越大
C.一定质量的气体,体积不变时,温度越高,内能越大
D.晶体均具有固定的熔点
E.气体能够充满容器的整个空间,是由于气体分子间呈现出斥力的作用
【答案】ACD
【详解】
A.根据热力学第二定律,一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,故A正确;
B.饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽压与气体的体积无关,故B错误;
C.体积不变,说明气体对外没有做功,故温度越高,气体内能越大,故C正确;
D.晶体具有固定的熔点,这是由晶体分子的排列有序性决定的,故D正确;
E.气体能够充满容器的整个空间,是由于气体分子在永不停息的做无规则运动,与分子间的斥力无关,故E错误。
故选ACD。
28.对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解,下列说法正确的是(  )
A.一定质量的气体膨胀对外做功100
J,同时从外界吸收120
J的热量,则它的内能增大20
J
B.物体从外界吸收热量,其内能一定增加;物体对外界做功,其内能一定减少
C.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体
D.第二类永动机违反了热力学第二定律,没有违反热力学第一定律
E.热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散符合热力学第二定律
【答案】ADE
【详解】
A.根据热力学第一定律知
ΔU=W+Q=-100
J+120
J=20
J
故A正确;
B.根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知物体从外界吸收热量,其内能不一定增加,物体对外界做功,其内能不一定减少,故B错误;
C.通过做功的方式可以让热量从低温物体传递给高温物体,如电冰箱,故C错误;
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律,热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映,因此第二类永动机没有违反热力学第一定律,不能制成是因为它违反了热力学第二定律,故D正确;
E.能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性,符合热力学第二定律,故E正确。
故选ADE。
29.下列说法正确的是__________。
A.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
B.物体的温度越高,分子平均动能越大
C.外界对气体做正功,气体的内能一定增加
D.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
E.若消除热机的漏气、摩擦和热量损耗,热机效率可以达到
【答案】ABD
【详解】
A.扩散现象是由于分子无规则运动而产生的,故A正确;
B.温度是平均动能的标志,所以温度越高,平均动能越大,故B正确;
C.通过做功和热传递可使内能发生改变,当外界对气体做正功时,有可能物体向外散热,所以内能不一定增大,故C错误;
D.同种元素由于院子排列不同而构成不同的晶体,比如金刚石和石墨烯都是碳元素构成的,故D正确;
E.由热力学第二定律可知,所有热机的效率不可能达到100%,故E错误。
故选ABD。
30.下列说法正确的是______。
A.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,表现为浸润
B.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象
C.液体汽化时吸收的热量大于液体分子克服分子引力而做的功
D.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律
E.熵是系统内分子运动无序性的量度,一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展
【答案】BCE
【详解】
A.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润,故A错误;
B.潮湿的土壤经车轮压过,土壤中形成了大量的毛细管,因为水浸润土壤,所以毛细现象使得水升高到达地表,故B正确;
C.汽化时候,分子吸收的热量除了克服分子力做功以外,还要有一部分用于增加自己的动能,故C正确;
D.热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律,并不是从另一个侧面阐述能量守恒定律,故D错误;
E.熵是系统内分子运动无序性的量度,熵越大,系统内分子运动无序性越高,因此一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,选项E正确。
故选BCE。
31.下列说法正确的是(  )
A.热量有可能由低温物体传递到高温物体
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动
C.两分子组成的系统,其分子势能随两分子间距离r增大而增大
D.如果气体温度升高,分子平均动能会增加,但并不是所有分子的速率都增大
【答案】ABD
【详解】
A.热量不可能自发的由低温物体传递到高温物体,但是借助于一定的技术手段,可以使热量由低温物体传递到高温物体,但同时会引起其他变化,比如电冰箱,消耗电能,把冰箱内的热量传导到冰箱外,故A正确;
B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,它说明了分子在永不停息的运动,故B正确;
C.当分子间表现为斥力时,分子势能随距离的增大而减小,当分子间表现为引力时,分子势能随距离的增大而增大,故C错误;
D.温度是分子平均动能的表征,温度升高,分子平均动能增大,但并不是所有分子的速率都增大,故D正确。
故选ABD。
32.下列说法正确的是(  )
A.压缩气体总能使气体的温度升高
B.能量耗散过程中能量是守恒的
C.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律
E.能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性
【答案】BCE
【详解】
A.内能的变化取决于做功和热传递两个方面,只压缩气体做功并不一定能使气体温度升高,A错误;
B.由能量守恒定律可知,任何物理过程,能量都是守恒的,B正确;
C.第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器,违背了能量守恒定律,C正确;
D.第二类永动机不违背能量守恒定律,却寄希望于从单一热源吸收热量全部用来做功而不产生其他影响,这违背了热力学第二定律,D错误;
E.由热力学第二定律可知,任何孤立系统的熵总是增加的,能量耗散的过程就是熵增加的过程,反映了自然界中的宏观过程具有方向性,E正确。
故选BCE。
33.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是(  )
A.布朗运动表明,构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小
C.热量可以从低温物体传递到高温物体
D.物体的摄氏温度变化了1,其热力学温度变化了273K
E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大
【答案】BCE
【详解】
A.布朗运动表明,悬浮微粒在做无规则运动,故A错误;
B.分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,故B正确;
C.根据热力学第二定律可知,热量在一定的条件下,可以从低温物体传递到高温物体,例如电冰箱,故C正确;
D.物体的摄氏温度变化了1,其热力学温度变化了1K,故D错误;
E.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子间表现出先斥力后引力,故分子力先做正功,后做负功,它们的分子势能先减小后增大,故E正确。
故选BCE。
34.关于物体的内能,以下说法中正确的是(  )
A.物体吸收热量,内能一定增大
B.物体放出热量,同时对外做功,内能一定减少
C.物体体积改变,内能可能不变
D.不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功
E.质量相同的0℃水的内能比0℃冰的内能大
【答案】BCE
【详解】
A.物体吸收热量,
,由热力学第一定律
由于不知道物体的做功情况,因此无法判断内能是否增加,A错误;
B.物体放出热量,
,同时对外做功,
,由热力学第一定律
,即内能一定减少,B正确;
C.物体体积改变,说明物体对外做正功或负功,但由于吸放热情况未知,故内能可能不变,C正确;
D.热力学第二定律指出“不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不产生其他影响”,因此在产生其他影响的情况下,可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,D错误;
E.质量相同的0℃冰熔化成0℃水需要吸收热量,故同质量的水的内能大,E正确;
故选BCE。
35.下列说法中正确的是(  )
A.自然界中能量虽然是守恒的,但有的能量便于利用,有的不便于利用,故要节约能源
B.第二类永动机和第一类永动机,都违背了能量守恒定律
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
E.液晶是一种特殊物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向异性
【答案】ADE
【详解】
A.自然界中的能量虽然是守恒的,由热力学第二定律可知,能量集中的各种能量最终将会变为内能而耗散在大气中,从而不能再被利用,故要节约能源,所以A正确;
B.能量守恒定律说明第一类永动机不可能制成,能量守恒的热力学过程具有方向性,即第二类永动机不可能实现,但第二类永动机不违背能量守恒定律,故B错误;
C.根据一定质量的理想气体状态方程=恒量可知,若温度T升高,体积V增大且增大的更多,则压强p可能减小,故C错误;
D.浸润现象和不浸润现象都与表面层与表面张力有关,都是分子力作用的表现,故D正确;
E.液晶是一种特殊物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样有光学各向异性,故E正确。
故选ADE。
36.关于分子动理论和热力学定律,下列说法正确的是(  )
A.空气相对湿度越大时,水蒸发越慢
B.物体的温度越高,分子平均动能越大
C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
D.空调制冷,是人为的使热量由低温处传到高温处,所以违背了热力学第二定律
E.一定质量的理想气体压强不变,温度升高时吸收的热量一定大于内能的增加量
【答案】ABE
【详解】
A.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故A正确;
B.温度是分子的平均动能的标志,物体的温度越高,分子平均动能越大,故B正确;
C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它违背了热力学第二定律,所以制造不出来,故C错误;
D.空调制冷,是人为的使热量由低温处传到高温处,符合热力学第二定律的内容,故D错误;
E.一定质量的理想气体压强不变,温度升高时体积增大,对外做功,因内能增大,故吸收的热量一定大于内能的增加量,故E正确。
故选ABE。
37.下列说法正确的是(  )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高,布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的
D.悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能
E.热量可以从低温物体传递到高温物体
【答案】BDE
【详解】
A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的表现,选项A错误;
B.液体温度越高,布朗运动越剧烈,选项B正确;
C.布朗运动是由于液体分子对固体颗粒的不平衡的撞击引起的,选项C错误;
D.悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能,选项D正确;
E.根据热力学第二定律可知,热量可以从低温物体传递到高温物体,但要引起其他的变化,选项E正确。
故选BDE。
38.下列说法正确的是_______。
A.悬浮在液体中的微粒越小,布朗运动越明显
B.水面稍高出杯口,水仍不会流下来,因为液体表面存在张力
C.在完全失重的情况下,气体对器壁的压强为零
D.不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功
E.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
【答案】ABE
【详解】
A.悬浮在液体中的微粒越小,状态越容易改变,布朗运动越明显,A正确;
B.水面稍高出杯口,水仍不会流下来,因为液体表面存在张力,B正确;
C.气体的压强是气体分子对器壁的频繁碰撞产生的,不是由于重力产生的,在完全失重的情况下,气体对器壁的压强不为零,C错误;
D.在引起外界变化的条件下,可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,
D错误;
E.若分子间的初始距离小于r0,随着分子间距离的增大,分子势能可能先减小后增大,E正确。
故选ABE。
39.吹好的肥皂泡,不久就会破裂。在肥皂泡破裂过程中下列说法中正确的是(  )
A.气体对外界做功,温度降低
B.表面张力沿半径向外,对外做功
C.气体体积增大,压强也增大
D.肥皂泡系统的熵一定在增加
【答案】AD
【详解】
A.肥皂泡破裂过程中,时间极短,来不及与外界发生热交换即,其体积膨胀对外做功即,由热力学第一定律
可知:,气体内能减小,温度降低,A正确;
B.液体表面张力方向与液体表面的切线方向一致,表面张力不做功,B错误;
C.肥皂泡破裂过程中,体积增大温度降低,由气态方程
可知:压强减小,C错误;
D.由热力学第二定律可得:一切自发的热学现象都向熵增大的方向变化,D正确;
故选AD。
40.关于热现象与热过程的描述,下列说法中正确的是(

A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B.一定质量的理想气体吸收热量的同时对外做功,内能可能减小
C.温度是描述热现象的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相等
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律
【答案】BCD
【详解】
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子做无规则运动的缘故,与气体分子之间的斥力无关,选项A错误;
B.一定质量的理想气体吸收热量的同时对外做功,若对外做功大于吸收的热量时,则内能减小,选项B正确;
C.温度是描述热现象的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相等,选项C正确;
D.根据熵原理,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;
E.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,选项E错误。
故选BCD。
41.下列说法正确的是(  )
A.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力
B.液体的温度越高,分子的平均动能越大
C.气体体积增大时,其内能一定减少
D.随着高度的增加,大气压和温度都在减小,一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小
E.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
【答案】ABD
【详解】
A.因为液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液体表面分子间的作用力表现为引力,故液体表面存在表面张力,选项A正确;
B.根据分子动理论,温度越高分子的平均动能越大,选项B正确;
C.气体体积增大时,气体对外做功,消耗内能;但如果气体还从外界吸收热量,且气体吸收的热量大于对外做的功,根据力学第一定律,则气体的内能可能增大,选项C错误;
D.随着高度的增加,大气压和温度都在减小,正在上升的氢气球内的氢气既对外做功,又放热降温,则内能一定减小,选项D正确;
E.根据热力学第二定律,从单一热源吸收热量,全部用来对外做功而不引起其它变化是不可能的,选项E错误。
故选ABD。
42.下列有关热学现象和规律的描述中正确的是________。
A.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
B.布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动
C.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增大
D.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为违背了能量守恒定律
E.用活塞压缩气缸里的气体,对气体做了2.0×105J的功,若气体向外界放出1.5×105J的热量,则气体的内能增加了5×104J
【答案】ACE
【详解】
A.当分子力表现为引力时,距离增大时,分子力做负功,故分子势能增大,故A正确;
B.布朗运动是固体小颗粒的运动,它是液体分子或者气体分子的热运动的间接反映,故B错误;
C.一定质量的理想气体,当压强、体积都增大时,气体的温度一定升高,则分子总动能一定增大;因理想气体分子势能不计,故气体内能一定增加;故C正确;
D.由于热现象有方向性,故不可能从单一热源吸收热量,而源源不断地对外做功,故第二类永动机不可能制成,故D错误;
E.用活塞压缩气缸里的气体,对气体做了2.0×105J的功,若气体向外界放出1.5×105J的热量,根据热力学第一定律可知,气体的内能增加了5×104J,故E正确。
故选ACE。
43.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.一定质量的气体升高相同的温度,吸收的热量跟经历的过程有关
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
D.第二类永动机违反能量守恒定律,所以不可能制成
E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力
【答案】BCE
【详解】
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增加的方向进行,所以A错误;
B.气体绝热压缩或膨胀时,气体不吸热也不放热,气体内能发生变化,温度升高或降低,在非绝热过程中,气体内能变化,要吸收或放出热量,由此可知气体温度每升高相同的温度,所吸收的热量与气体经历的过程有关,所以B正确;
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度,所以C正确;
D.第二类永动机是不可能制成的,不是违反了能量守恒定律,因为它违反了热力学第二定律,所以D错误;
E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子之间表现为引力,液体表面存在张力,所以E正确。
故选BCE。
44.关于热力学定律,下列说法中正确的是(
)
A.对物体持续降温冷却后也不可以把它的温度降为绝对零度
B.三个系统a、b、c,若a与b内能相等,b与c内能相等,则根据热平衡定律,a与c接触时一定不会发生热传递
C.热量可以从低温物体传递到高温物体
D.自然界的能量是守恒的,所以我们可以不必节约能源
E.一定量的理想气体经过绝热压缩,其内能一定增大
【答案】ACE
【详解】
A.绝对零度是不可能达到的,故A正确;
B.热平衡状态即为两物体的温度相同,但两物体内能相同时,温度不一定相同,故B错误;
C.热量可以从低温物体传递到高温物体,例如电冰箱,但需要消耗电能,故C正确;
D.自然界中有的能量便于利用,有的不便于利用,因此要节约能源,故D错误;
E.一定质量的理想气体经过绝热压缩,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,气体的内能一定增大,故E正确。
故选ACE。
45.下列说法正确的是(  )
A.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
D.热量既能够从高温物体传到低温物体,也能够从低温物体传到高温物体
E.雨天打伞时,雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
【答案】ADE
【详解】
A.液晶既具有液体的流动性,又具有单晶体的光学各向异性的特点,因此液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性,A正确;
B.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,B错误;
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力减小,斥力减小,C错误;
D.根据热力学第二定律可知,热量可以自发地从高温物体传到低温物体,也能够从低温物体传到高温物体,但需要引起其他变化,D正确;
E.雨天打伞时,雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力,E正确;
故选ADE。
46.下列说法正确的是______。
A.内能不可能完全转化为机械能
B.液晶既有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性
C.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子间存在着斥力
D.在自由下落的过程中,熔化的金属能够收缩成标准的球形
E.一定量的气体,在压强不变时,气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随温度的降低而增加
【答案】BDE
【详解】
A.内能可能完全转化为机械能,只是会引起其他的变化,故A错误;
B.液晶既有液体的流动性,又具有光学各向异性,故B正确;
C.碎玻璃不能拼在一起,与分子间存在着斥力无关,碎玻璃间隙超出了分子间斥力作用的范围,故C错误;
D.在自由下落过程中,物体处于完全失重状态,熔化的金属在表面张力作用下能够收缩成标准的球形,故D正确;
E.一定量的气体,在压强不变时,根据可知温度降低,体积减小,则气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度的降低而增加,故E正确。故选BDE。
47.下列说法错误的是(  )
A.理想气体对外做功,内能一定增加
B.热量不可能从低温物体传到高温物体
C.单晶体具有固定熔点,多晶体及非晶体没有固定熔点
D.对于理想气体,温度升高内能一定增大
E.露珠表面呈现球状是液体表面分子张力的体现
【答案】ABC
【详解】
A.根据热力学第一定律可知,理想气体对外做功,内能不一定增加,选项A错误,符合题意;
B.根据热力学第二定律可知,热量可能从低温物体传到高温物体,但是要引起其他的变化,选项B错误,符合题意;
C.单晶体和多晶体都具有固定熔点,非晶体没有固定熔点,选项C错误,符合题意;
D.理想气体的内能只与温度有关,温度升高内能一定增大,选项D正确,不符合题意;
E.露珠表面呈现球状是液体表面分子张力的体现,选项E正确,不符合题意;
故选ABC。
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
三、填空题
48.如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器,汽化吸收箱体内的热量,压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体,然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程___________(填“违背”或“不违背”)热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中,做的功W___________(填“大于”“小于”或“等于”)零;分子的势能将___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】不违背
小于
增大
【详解】
[1]热力学第二定律的克劳修斯表述为热量不能自发地从低温物体传到高温物体,电冰箱依靠压缩机实现了将热量从低温物体转移到高温物体,不违背热力学第二定律。
[2]制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中,体积膨胀,对外做功,W小于零;
[3]膨胀过程中克服分子引力做功,分子势能增加。
49.热量总是自发地从高温物体传递给低温物体,这说明热传递过程具有___________;冰箱工作时,能把冰箱内的热量传递到冰箱外,这___________(填“违反“或“不违反“)热力学第二定律。
【答案】方向性
不违反
【详解】
[1]热量总是自发地从高温物体传递给低温物体,这说明热传递过程具有方向性;
[2]由热力学第二定律知,热量不能自发的有低温物体传到高温物体,除非施加外部的影响和帮助;电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部,需要压缩机的帮助并消耗电;故热量不可以自发地从冰箱内传递到冰箱外,但借助压缩机可以实现热量传到冰箱外,故电冰箱的工作原理没有违反热力学第二定律。
50.假定两个分子的距离为无穷远时,它们的分子势能为0,使一个分子固定,另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近,直至相距很近很近,整个过程中分子势能______(填“不变”或“先增大后减小”或“先减小后增大”)。物体从单一热源吸收的热量______(填“可以”或“不可以”)全部用于做功。
【答案】先减小后增大
可以
【详解】
[1]开始时两分子间距离大,分子间作用力表现为引力,分子相互靠近,引力做正功,分子势能减小,随分子间距离减小到平衡位置后,分子间作用力表现为斥力,分子相互靠近,斥力做负功,分子势能增加,故整个过程分子势能先减小后增加;
[2]根据热力学第二定律可知,在外界因素影响下,物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功。

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