课时梯级训练(16) 热力学第二定律（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

课时梯级训练(16)　热力学第二定律 1．关于自然过程中的方向性，下列说法正确的是(　　) A．摩擦生热的过程是可逆的 B．凡是符合能量守恒的过程一般都是可逆的 C．实际的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性” D．空调机既能制冷又能制热，说明传热不存在方向性 C　解析：摩擦生热的过程是不可逆的，A错误；实际的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”，B错误，C正确；空调机既能制冷又能制热，并不能说明传热不存在方向性，而是在相反的过程中，要引起其他方面的变化，D错误。 2．根据热力学定律，下列说法正确的是(　　) A．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B．效率为100%的热机是不可能制成的 C．电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 D．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 B　解析：第二类永动机违反了热力学第二定律，因此不可能制成，A错误；效率为100%的热机是不可能制成的，B正确；电冰箱通过消耗电能才能把热量从低温的箱体内转移到温度较高的箱体外，C错误；从单一热源吸收热量，不可能使之完全变为有用功，D错误。 3．下列关于能源与能量的理解正确的是(　　) A．能量是守恒的，没有必要提倡节约能源 B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失 C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发 D．人类应积极开发与利用太阳能、风能、潮汐能等能再生的新能源 D　解析：在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源，A、B错误；自然界中的石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，C错误；太阳能、风能、潮汐能是可再生能源，人类应多开发与利用，D正确。 4．(多选)关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是(　　) A．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的 B．热力学第二定律的两种表述是等效的 C．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 D．第二类永动机违背了能量转化的方向性 ABD　解析：热力学第二定律有几种不同的表述形式，但它们是等效的，它与热力学第一定律是各自独立的，A、B正确；第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了能量转化的方向性，C错误，D正确。 5．(多选)(2024·青海高三检测)关于热力学定律，下列说法正确的是(　　) A．自然界中一切与热有关的现象均具有方向性 B．热量既能从高温物体传递到低温物体，也能从低温物体传递到高温物体 C．随着科技的不断发展与进步，热机的效率可以达到100% D．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 ABD　解析：自然界中一切与热有关的物理现象均具有方向性，A正确；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但是只要外界提供能量，热量就可以从低温物体传递到高温物体，比如冰箱的工作原理，B正确；热机效率可以提高，但小于100%，C错误；根据热力学第二定律，可知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，D正确。 6．下列说法正确的是(　　) A．热量不可以从低温物体传给高温物体 B．第一类永动机违背了热力学第一定律 C．机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律 D　解析：两个温度不同的物体相互接触时，热量能自发地从高温物体传给低温物体，不能自发地从低温物体传给高温物体，但是可以通过外力做功将热量从低温物体传给高温物体，A错误；第一类永动机违背了能量守恒定律，不能制造出来，B错误；机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能，但会引起其他变化，C错误；第二类永动机不违背能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，同样不能被制造成功，D正确。 7．如图所示的汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽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．气体从单一热源吸热，全用来对外做功，所以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 C　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，并全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律，C正确。 8．(多选)关于对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热量，则它的内能增加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．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 D．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在传热中，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 AC　解析：根据热力学第一定律知，ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J，说明内能增加了20 J，A正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知ΔU>0，内能增加，ΔU<0，内能减小，ΔU的大小由W、Q共同决定，说明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，B错误；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，C正确；通过做功的方式可以使热量从低温物体传递给高温物体，如电冰箱制冷时热量从低温物体传递给高温物体，D错误。 9．(2024·福建莆田高二检测)对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法正确的是(　　) A．系统的总熵只能减小，不可能增加 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加有序的状态发展 C　解析：由热力学第二定律可知，孤立系统的熵只能增大，不可能减小，A、B错误；孤立系统只能自发地从比较有序的状态向更无序的状态发展，C正确，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$