课时作业14 热力学第二定律（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

课时作业(十四)　热力学第二定律 [基础达标练] 1．下列说法中正确的是(　　) A.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 B.效率为100 %的热机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律 C.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 D.第二类永动机不可能成功的原因是违反了能量守恒定律 解析：选C　A．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，但在以消耗其它能量为代价的条件下，热量也可以从低温物体传到高温物体，故A错误； B.效率为100 %的热机不可能制成，没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故B错误； C.根据热力学第二定律可知，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C正确； D.第二类永动机不可能成功的原因是违反了热力学第二定律，并不是违反了能量守恒定律，故D错误。 故选C。 2．(多选)下列关于热力学第二定律的理解正确的是(　　) A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 B.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 C.从微观的角度看，热力学第二定律表明一个孤立系统总是向无序度更大的方向发展 D.没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机可以把燃料产生的内能全部转化为机械能 解析：选AC　A．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，A正确； B.根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，热传递存在方向性，B错误； C.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展，C正确； D.根据热力学第二定律，械能和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械能，而不引起其他变化。即热机的效率不可能达到100 %，D错误。 故选AC。 3．(多选)以下哪个现象不违背热力学第二定律(　　 ) A.一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉 B.没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100 % 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、水自动分高 D.热量自发地从低温物体传到高温物体 解析：选AC　A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉，热量自发从高温物体传到低温物体，不违背了热传递的方向性，即热力学第二定律，故A符合题意； B.热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其它变化，效率不可能是100 %，故B不符合题意； C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙在重力的作用下下沉，上面的水变清，出现了泥、水自动分离现象，其中系统的势能减少了，不违背热力学第二定律，故C符合题意； D.根据热力学第二定律，热量不可以自发从低温物体传到高温物体，故D不符合题意。 故选AC。 4．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是(　　) A.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 B.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 C.做功不一定改变物体的内能，热传递也不一定改变物体的内能，但同时做功和热传递一定会改变物体的内能 D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的 解析：选D　A．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，故A错误； B.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，故B错误； C.做功不一定改变物体的内能，热传递可以改变物体的内能，但同时做功和热传递不一定会改变物体的内能，比如物体吸收热量的同时对外做功，内能不一定改变，故C错误； D.根据热力学第二定律可知，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的，故D正确。 故选D。 5．下列关于热现象的说法中正确的是(　　) A.在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度 B.在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体 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.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会减小 解析：选B　A．绝对零度是低温的极限，不可能达到，A错误； B.由热力学第二定律可知，在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体，B正确； C.第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，C错误； D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵会增加，D错误。 故选B。 6．下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是(　　) A.大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开 B.将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开 C.冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，内能不会自发地转化为机械能而动起来 D.随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100 % 解析：选A　A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中，这种现象与温度无关，不是热现象，不能用热力学第二定律解释，A符合题意； B.将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开，这种现象与温度有关，温度越高，分子运动越激烈，扩散越快，根据热力学第二定律，墨水和清水不会自动分开，B不符合题意； C.冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，物体的内能减少，根据热力学第二定律，内能不会自发地转化为机械能而动起来，C不符合题意； D.随着节能减排措施的不断完善，根据热力学第二定律，最终也不会使汽车热机的效率达到100 %，D不符合题意。 故选A。 7．关于能量和能源，下列说法正确的是(　　) A.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B.人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造 C.能量的转化和转移没有方向性 D.能量的利用过程就是能量的转化、转移和耗散过程 解析：选D　A．自然界的能量守恒，但是能量的转化是需要条件的，所以需要节约能源，A错误； B.能量不可以被创造，也不能凭空消失，能量是守恒的，B错误； C.根据热力学第二定律，能量的转化和转移具有方向性，C错误； D.能的利用过程是指利用能源为人类服务，实质上是能量的转化和转移的过程．能量并没有创造消失，而能量的总量是守恒的，D正确。 故选D。 8．下列现象中，符合能量转化守恒定律但违反热力学第二定律的是(　　) A.电冰箱通电后能把箱内低温物体的热量传到箱外的高温物体 B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C.人类开发了潮汐发电技术，所获得的电能是由海水的机械能转化来的 D.一杯热茶自然放置，茶水会慢慢冷却 解析：选B　A．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，此过程中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，能发生。故A正确，与题意不符； B.蒸汽机的能量损失不可避免，不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能，违背了热力学第二定律，不能发生。故B错误，与题意相符； C.人类开发了潮汐发电技术，所获得的电能是由海水的机械能转化来的，不违背热力学第二定律，能发生。故C正确，与题意不符； D.热传递具有方向性，热量能自发的从高温物体传到低温物体，故一杯热茶自然放置，茶水会慢慢冷却，不违背热力学第二定律。故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选B。 9．(多选)关于能量和能源，下列说法正确的是(　　) A.科学研究发现，一切与热现象有关的宏观过程都具有可逆性 B.在能源的利用过程中，能量在总量上并未减少，但能量的品质降低了 C.能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 D.风能、水能和核能都属于可再生能源，因此我国近年来不断地开发利用这些新能源 解析：选BC　A．科学研究发现，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有不可逆性，A错误； B.在能源的利用过程中，能量在总量上并未减少，但能量的品质降低了，B正确； C.能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，C正确； D.风能、水能属于可再生能源，核能属于不可再生能源，D错误。 故选BC。 [能力提升练] 10．下列关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，在不产生其他影响的情况下，内能可以全部用来做功而转化成机械能 D.气体向真空的自由膨胀是可逆的 解析：选B　A．符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，A错误； B.根据热力学第二定律可知热现象具有方向性，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，B正确； C.机械能可以全部转化为内能，在不产生其他影响的情况下，内能无法全部用来做功而转化成机械能，C错误； D.根据热力学第二定律可知热现象具有方向性，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，D错误。 故选B。 11．(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 解析：选BD　C．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，是能量守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C错误； AB.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，故A错误，B正确； D.压缩机工作时会发热，将一部分电能转化为内能消耗掉，这种影响没法消除，故D正确。 故选BD。 12．小华为参加电视台《异想天开》节目，提出了下列4个设想方案，从理论上讲可行的是(　　) A.制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功 B.将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题 C.制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下 D.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发分离，既清洁了空气，又变废为宝 解析：选B　A．根据热力学第二定律知道，在不产生其它影响时，内能不能全额转化为机械能，因此从海水中吸收内能全部用来做功而不产生其它影响是不可能实现的，故A错误； B.利用太阳能最有前途的领域是通过太阳电池将太阳能直接转化为电能再加以利用，解决照明和热水问题，故B正确； C.绝对零度是温度的极值，是不能达到的，故C错误； D.根据热力学第二定律可知，汽车尾气中各类有害气体不能自发分离，要在排气管上安装催化转化器，故D错误。 故选B。 13．(多选)关于永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是(　　) A.第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律 B.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定会改变内能 C.由热力学第二定律可知热量从低温物体传到高温物体是可能的，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的 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 解析：选CD　A．第一类永动机违反了能量守恒定律，故A错误； B.由热力学第一定律可知 W≠0 Q≠0 但 ΔU＝W＋Q 可能等于0，故B错误； C.由热力学第二定律可知，有第三者介入的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，从单一热库吸收热量，完全变成功，故C正确； 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，因为部分电能转化为热能，故D正确。 故选CD。 14．(多选)如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是(　　) A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金从热水中吸收的热量 C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 解析：选BD　AB.根据能量守恒定律知，形状记忆合金从热水中吸收热量后，一部分能量在伸展划水时转变为水和转轮的动能，另一部分释放到空气中，故A错误，B正确； C.转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减少，故水温降低，故C错误； D.根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其他变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，也一定大于水和转轮获得的动能，故D正确。故选BD。 学科网（北京）股份有限公司 $