3.4 热力学第二定律 课时对点练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第4节 热力学第二定律 课时对点练 基础对点练 一、选择题: 考点一　对热力学第二定律的理解 1.下列过程中可能发生的是(　　) A．某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响 B．打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状 C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高 D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开 2．把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明(　　) A．扩散现象没有方向 B．将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性 C．将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性 D．用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性 3．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方向性 4．下列说法正确的是(　　) A．机械能全部变成内能是不可能的 B．第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式 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．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 5．(多选)下列哪个过程具有方向性(　　) A．热传导过程 B．机械能向内能的转化过程 C．气体的扩散过程 D．气体向真空中的膨胀 6．(多选)下列宏观过程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，墨水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，不会将内能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% 7．(多选)若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它从海水中吸热全部转变为功，关于这种设想，下列说法正确的是(　　) A．这种机器能造成 B．这种机器不能造成 C．这种机器违反了热力学第一定律 D．这种机器违反了热力学第二定律 考点二　能源与能量耗散 8．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流散的能量重新收集并加以利用．下列关于能量耗散的说法正确的是(　　) 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仍守恒 D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程不具有方向性 9．下列哪些现象属于能量耗散(　　) A．利用水流能发电变成电能 B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能 C．电池的化学能转化为电能 D．火炉把房子烤暖 10.(多选)下列关于能量耗散的说法正确的是(　　) A．能量耗散使能量的总量减少 B．能量耗散遵守能量守恒定律 C．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用 D．能量耗散导致能量品质的降低 能力综合练 一、选择题: 11．下列说法正确的是(　　) A．第二类永动机不可能制成功的原因是违背能量守恒定律 B．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 C．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的 D．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能 12.(多选)根据热力学第二定律可知，下列说法中正确的是(　　) A．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化 B．没有冷凝器，只有单一的热库，能将从单一热库吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机是可以实现的 C．制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中，而不引起其他变化 D．不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 13．(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．此过程没有违反热力学第二定律 C．此过程违反了能量守恒定律 D．此过程没有违反能量守恒定律 参考答案： 1.答案　C解析　根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的影响，但通过一些其他手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误． 2.答案　B解析　从题中可明显看出，两者混合时是自动产生的，但两者分离时，要先加热后冷却，也就是说，向分离与向混合这两个方向的发展是可以通过过程是否自动完成、是否需要外加其他手段才能完成来区分的，因此，可以证明扩散是有方向性的，B正确，A、C、D错误． 3.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自然过程都具有方向性，A、D错误；热量能从低温物体传给高温物体，但要产生其他影响，B错误；气体扩散过程具有方向性，C正确． 4.答案　D解析　机械能可以全部转化为内能，故A错；第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但如果不是自发的，是可以进行的，故C错；从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是可能的，故D对． 5.答案　ABCD解析　这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，它们都具有方向性． 6.答案　BCD解析　热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A不属于热现象，A不符合题意；由热力学第二定律可知B、C、D符合题意． 7.答案　BD解析　这种机器从海水中吸热全部转变为功，这相当于第二类永动机，第二类永动机不违反热力学第一定律，但违反了热力学第二定律，不能造成，故B、D正确． 8.答案　C解析　能量耗散过程中能量还是守恒的，能量耗散符合热力学第二定律，C正确． 9.答案　D解析　能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的不能称为能量耗散．电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作为能源的手表等，只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但本题没有告诉光能用来做什么，故不能算能量耗散，只有火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，才是能量耗散．故D正确． 10.答案　BCD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，选项A错误，B、D正确；耗散在环境中的内能无法再被人类利用，选项C正确． 11.答案　B解析　第二类永动机不可能制造成功的原因是违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；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，选项B正确；能量虽然守恒，但有些能量耗散以后就将不能再利用，故要节约能源，选项C错误；静摩擦力做功，没有机械能转化为内能，选项D错误． 12.答案　AD解析　热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性，机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能必须借助外部的帮助，即会引起其他变化，A选项正确，B选项错误；传热过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化(外界对系统做功)，C选项错误，D选项正确． 13.答案　BD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从低温物体传给高温物体，只是该过程会产生其他影响，A错误，B正确；任何自然和物理过程都不违反能量守恒定律，C错误，D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $