3.4 热力学第二定律 拔高练习卷-2025-2026学年下学期高二物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 以热力学第二定律为核心，通过单选基础辨析与多选综合应用分层设计，覆盖从概念理解到实际情境应用的巩固路径，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础概念层（单选1-5题）|单一概念（方向性、内能、热力学定律）|直接辨析核心概念，如自然过程方向性判断| |情境应用层（单选6-10题）|实际情境（热泵、永动机、空调）|结合生活科技案例，如形状记忆合金"永动机"分析| |综合探究层（多选题11-20题）|综合应用（气体状态变化+热力学定律）|通过图表分析与计算，如绝热容器中气体状态变化推理|

热力学第二定律拔高练习卷 一、单选题 1．热泵空调被广泛视为缓解电动汽车冬季续航焦虑的关键技术之一，其核心原理是通过“逆卡诺循环”实现热量的搬运，它能在冬季从低温环境中提取热量送入车厢，能效比（制热量与耗电量之比）在2.0~4.5之间，可提升续航20~30km。关于热泵空调，下列说法正确的是（　　） A．其工作过程违背了热力学第二定律 B．制热循环中，其向车厢放出的热量全部来自消耗的电能 C．在绝热压缩过程中，压缩机对制冷剂（视为理想气体）做功，可使其升压升温 D．当制冷剂温度升高时，组成它的所有分子的热运动速率都增大 【答案】C 【详解】A．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而不引起其他变化。热泵工作时消耗了电能（产生了其他影响），实现热量从低温环境向高温车厢转移，不违背热力学第二定律，故A错误； B．热泵制热时会消耗电能从低温外界环境吸收热量送入车厢，电能又不能全部用于做功搬运热量，还有一部分额外消耗，因此向车厢放出的热量只是来自消耗电能的一部分，故B错误； C．绝热压缩过程中制冷剂与外界无热交换，即 压缩机对制冷剂做功 由热力学第一定律可知 理想气体内能仅与温度有关，故温度升高，由理想气体状态方程，压缩时体积V减小、温度T升高，可得压强p增大，即实现升压升温，故C正确； D．温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高时分子热运动的平均速率增大，但不是所有分子的热运动速率都增大，存在部分分子速率减小的情况，故D错误。 故选C。 2．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，说明热传递不存在方向性 【答案】C 【详解】A．摩擦生热是机械能转化为内能的过程，根据热力学第二定律，涉及热现象的宏观过程不可逆，故A错误； B．能量守恒是过程发生的必要条件，但符合能量守恒的过程未必可逆（如热量自发从高温传向低温），故B错误； C．实际宏观过程（如热传导、扩散等）均涉及热现象，因此都具有“单向性”或“不可逆性”，符合热力学第二定律，故C正确； D．空调制冷或制热需外界做功，不能说明热传递无方向性，热量自发传递仍具有方向性，故D错误。 故选C。 3．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 B．质量一定的某种理想气体吸收热量后温度一定升高 C．不可能使热量从低温物体传向高温物体 D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 【答案】D 【详解】A．内能变化由做功和热传递共同决定。外界对某物体做功，热传递情况不确定，内能变化也确定不了，A错误； B．理想气体吸收热量，功不确定，内能变化各种可能都有，B错误； C．热量可以从低温物体传向高温物体，但需外界做功（如制冷机），C错误； D．根据热力学第二定律，功转化为热的过程是自发且不可逆的，D正确。 故选D。 4．关于物体的温度、热量、内能的说法中，正确的是（　　） A．物体内能增加，温度一定升高 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．热机正常工作时，吸收的热量值一定大于对外做功的数值 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 【答案】C 【详解】A．物体内能增加可能是通过做功或热传递，而温度不一定升高（如晶体熔化时吸热内能增加但温度不变），故A错误； B．物体吸收热量时温度可能不变（如液体沸腾时持续吸热但温度不变），故B错误； C．根据热力学第二定律，热机效率不可能达到100%，吸收的热量需满足Q吸=W+Q放，因此Q吸一定大于对外做功的数值，故C正确； D．内能由质量、温度、物质种类共同决定，温度高的物体内能不一定更大（如小杯热水内能可能小于大盆冷水），故D错误。 故选C。 5．热力学是研究热能转化的科学，它是物理学中重要的一个分支。下列说法正确的是（　　） A．在水中撒入一些胡椒粉颗粒，小颗粒四处飘荡，说明小颗粒做布朗运动 B．石墨烯材料的晶格即使达到纳米尺度性质变化也很小 C．永动机永远无法实现是因为他违背了热力学第二定律 D．在恒温体系中，理想气体的压强与体积的倒数成正比 【答案】D 【详解】A．胡椒粉颗粒较大，其运动是外力（如水流等）引起的，不是布朗运动（布朗运动是微小颗粒受分子撞击的无规则运动 ），故A错误； B．石墨烯达到纳米尺度时，量子效应等会使其性质发生显著变化，故B错误； C．永动机无法实现是因为违背能量守恒定律（第一类永动机）或同时违背能量守恒和热力学第二定律（第二类永动机 ），故C错误； D．根据理想气体状态方程 整理得 可知在恒温体系中，理想气体的压强与体积的倒数成正比，故D正确。 故选D。 6．一物理实验爱好者用形状记忆合金研究“永动机”。形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。如图所示，“永动机”转轮由九根轻杆和转轴构成，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。下列说法不正确的是（　　） A．转轮转动的过程中克服阻力做功，要维持转轮转动需要外力做功 B．转轮转动的能量来自热水 C．转动的叶片不断搅动热水过程，水温升高 D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 【答案】C 【详解】A．转轮转动的过程中克服阻力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A正确； B．该“永动机”叶片进入水中，吸收热量而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，故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小，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，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 7．某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时，通过压缩机做功消耗电能，将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中，部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是（　　） A．热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行，无需外界干预 B．空调工作时，室内与外界组成的系统总熵可能保持不变 C．通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程，不违反热力学第二定律 D．部分电能转化为机械能，说明能量转化不具有方向性 【答案】C 【详解】A．热量自发传递是从高温到低温，从低温到高温不能自发，需外界干预（如空调压缩机做功），故A错误； B．空调工作时，消耗电能，电能最终转化为内能，使得室内与外界组成的系统总熵增加，故B错误； C．通过压缩机做功（外界干预）使热量从低温到高温，不违反热力学第二定律，故C正确； D．能量转化具有方向性，部分电能转化为机械能，是在一定条件下进行的，不能说明能量转化不具有方向性，故D错误。 故选C。 8．下列说法正确的是（　　） A．在热机中，燃气的内能不可能全部转化为机械能 B．在热传递中，热量不可能自发地从高温物体传向低温物体 C．热机的效率从理论上讲可以达到100% D．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能存在的 【答案】A 【详解】A．根据热力学第二定律，热机工作时必须有热量释放到低温热源，无法将全部内能转化为机械能，A正确； B．热量自发传递的方向是从高温物体到低温物体，而反向传递需外界做功，B错误； C．热机效率的理论上限由卡诺定理决定（），无法达到100%，C错误； D．能量守恒指总量不变，但可用能源会因品质降低而减少，导致能源危机，D错误。 故选A。 9．利用所学知识判断，下列描述正确的是（　　） A．甲图中用细棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B．乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C．丙图中悬浮在液体中的微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．丁图中“饮水小鸭”喝完一口水后，直立起来又慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能持续工作下去 【答案】A 【详解】A．细棉线内有许多细小空隙，类似毛细管，水能在细棉线中上升实现自动浇水，是毛细现象，故A正确； B．热针接触涂蜡固体，蜡熔化区域呈圆形，说明固体具有各向同性，多晶体和非晶体都可能各向同性，不能据此说明是非晶体，故B错误； C．悬浮微粒越大，液体分子撞击的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，故C错误； D．“饮水小鸭”工作时，水分蒸发会从外界吸收热量，需要外界提供能量，不能持续无能量输入工作，故D错误。 故选A。 10．在热学中，下列说法正确的是（　　） A．热力学第二定律告诉我们：机械能可以转化为内能，而内能不能转化为机械能 B．热量只能从高温物体传向低温物体，而不能从低温物体传向高温物体 C．第一类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律 D．第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律 【答案】C 【详解】A．热力学第二定律并未否定内能转化为机械能的可能性，而是强调这种转化需要条件（如存在温度差或外界做功），例如，热机可将部分内能转化为机械能，但会伴随热量散失，故A错误； B．热量自发传递方向是从高温到低温，但在外界干预时，如制冷机做功，热量可以从低温传向高温，故B错误； C．第一类永动机试图不消耗能量而持续对外做功，违背了能量守恒定律，故C正确； D．第二类永动机不违背能量守恒定律，但它试图从单一热源吸收热量并全部转化为功而不引起其他变化，违背了热力学第二定律，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．如图所示，是一个固定在水平面上的绝热容器，内有隔板A、活塞B。缸壁足够长，面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为，隔板A左侧为真空，右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加54.5J。已知大气压强，隔板厚度不计。以下说法正确的是（　　） A．气体从状态1到状态2是可逆过程 B．气体从状态1到状态2分子平均动能不变 C．水平恒力F大小为10N D．电阻丝放出的热量大小为80J 【答案】BCD 【详解】A．气体向真空的自由扩散是自发的宏观过程，根据热力学第二定律，一切自发的宏观过程都是不可逆的，因此该过程不是可逆过程，故A错误； B．气体从状态1到状态2，容器绝热，因此；气体向真空膨胀，不需要克服外力做功，因此外界对气体做功。根据热力学第一定律，得，气体内能不变。 理想气体内能仅与温度有关，因此温度不变；分子平均动能仅由温度决定，所以分子平均动能不变，故B正确； C．状态1到状态2，气体温度不变，由玻意耳定律 得状态2压强 对静止的活塞受力分析，受力平衡 解得，故C正确； D．状态2到状态3，活塞保持受力平衡，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律 解得 体积变化 气体对外做功 根据热力学第一定律（为气体对外做功），得气体吸收的热量（等于电阻丝放出的热量），故D正确。 故选BCD。 12．关于热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．热量能够自发地从高温物体传到低温物体 B．不可能使热量从低温物体传向高温物体 C．从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功 D．气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程 【答案】ACD 【详解】A．根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传到低温物体，故A正确； B．在外界的影响下，能使热量从低温物体传向高温物体，如空调，故B错误； C．根据热力学第二定律（不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响），由于本选项没有提“而不产生其他影响”这一关键条件，故在有外界作用的情况下，从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功，故C正确； D．所有涉及热现象的宏观过程都有方向性，气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程，故D正确。 故选ACD。 13．下列过程中，可能实现的是（　　） A．水的温度下降时释放的内能全部转化为机械能 B．利用海水的波浪能发电 C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高 D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来 【答案】BC 【详解】A．根据热力学第二定律（开尔文表述），不可能从单一热源取热使之完全转换为机械能而不引起其他变化。水温度下降释放内能，但内能无法全部转化为机械能，总有一部分能量以热的形式散失，故此过程不可能实现，故A错误。 B．波浪能是海水运动的机械能（动能和势能），通过发电机可将其转化为电能。该过程不违反能量守恒定律或热力学定律，技术上可行（如实际应用中的波浪能发电站），故此过程可能实现，故B正确。 C．物体在粗糙表面运动时，摩擦力做功，将宏观动能转化为微观分子热运动的内能，导致物体温度升高。此过程符合能量守恒定律，且实际中常见（如摩擦生热），故此过程可能实现，故C正确。 D．根据热力学第二定律，内能（热能）无法自发地、全部转化为宏观机械能而不引起其他变化。物体温度降低释放内能，但光滑水平面无外力或摩擦力，内能只能通过热传递（如辐射或传导）散失，无法转化为宏观动能使物体运动，故此过程不可能实现，故D错误。 故选BC。 14．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．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 【答案】BC 【详解】ABD．由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助，电冰箱把热量从低温物体传到高温物体，需要压缩机的帮助并消耗了电能，故B正确，AD错误； C．热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化或内能转移的规律，是能量的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确。 故选BC。 15．根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是（　　） A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体 C．机械能可以全部转化为内能 D．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 【答案】BC 【详解】A．根据热力学第二定律的克劳修斯表述，热量不能自发从低温传到高温，但若外界做功（如制冷机），热量可以从低温传到高温。A未说明“不引起其他变化”，故A错误。 B．热量从高温到低温是自发过程；从低温到高温需外界做功，但题目未限定“自发”，故B正确。 C．例如摩擦生热时，机械能可完全转化为内能，不违反热力学第二定律，C正确。 D．根据开尔文表述，内能无法全部转化为机械能而不引起其他变化（如热机需排放热量到低温热源），故D错误。 故选BC。 16．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少 B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的 C．第一类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律 D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体” 【答案】AB 【详解】A． 绝热过程中 Q=0，理想气体缓慢膨胀时对外做功 W<0。根据热力学第一定律 ΔU=Q+W，可得 ΔU=W<0，即气体内能减少，A 正确； B． 气体向真空自由膨胀时，没有对外做功（W=0），且是绝热过程（Q=0），内能不变；但此过程是自发的不可逆过程（逆过程需外界干预才能实现），B 正确； C． 第一类永动机违背能量守恒定律（热力学第一定律），而非热力学第二定律，C错误； D． 热力学第二定律的正确表述是 “不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体（不引起其他变化）”；若有外界做功（如冰箱耗电），热量可从低温传递到高温，D 错误。 选AB。 17．如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内理想气体的压强相等，Ⅱ内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（　　） A．阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的扩散是不可逆的 B．Ⅰ中气体在时刻的温度低于时刻的温度 C．时间内Ⅲ中气体的内能减少 D．时刻后右侧活塞能自发回到时的位置 【答案】AC 【详解】A．阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的真空中扩散是不可逆的，遵循热力学第二定律，故A正确。 B．，气体自Ⅰ向Ⅱ的真空中扩散时不做功，总内能不变，温度不变，故B错误。 C．体积变为原来的2倍，由理想气体状态方程可知，时刻Ⅰ中气体的压强是时刻的，时间内Ⅲ中气体通过活塞对Ⅰ、Ⅱ中的气体做功，Ⅲ中气体的内能减小，故C正确。 D．Ⅰ、Ⅱ中气体的内能增加，温度升高，同时体积减小，再由理想气体状态方程可知Ⅰ、Ⅱ中气体的压强增大，活塞因压强差而移动，两边压强相等时停下，不会自发再返回，故D错误。 故选AC。 18．下列说法正确的是（    ） A．理想气体的内能改变时，其温度一定改变 B．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数一定增大 C．一定质量的理想气体压强不变，体积增大，气体一定放出热量 D．热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体 【答案】AD 【详解】A．一定质量理想气体的内能只与温度有关，故理想气体的内能改变时，其温度一定改变，故A正确； B．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，分子平均速率变大，根据理想气体状态方程可知，气体体积变大，单位体积内分子数减小，但是由于压强不变，则单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数一定减小，故B错误； C．一定质量的理想气体压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增加，气体对外界做功，根据 可知气体一定吸收热量，故C错误； 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传递到高温物体，故D正确。 故选AD。 19．如图所示，导热汽缸内封闭一定质量的理想气体，外界环境保持恒温，活塞与汽缸壁光滑接触，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功，下列说法正确的是（  ） A．所有气体分子热运动的速率都相等 B．气体的压强减小 C．气体对外做功，从外界吸收热量，但内能不变 D．气体从单一热源吸收热量，若全部用来对外做功时，会违反热力学第二定律 【答案】BC 【详解】A．在一定的温度下，气体分子热运动的速率各不相同，具有一定的统计分布，A错误； B．气体温度不变，体积增大，根据玻意耳定律，压强减小，B正确； C．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，因温度不变，因此内能不变，气体吸收的热量等于对外做的功，C正确； D．气体从单一热源吸热，全部用来对外做功，会引起其它的变化，不会违反热力学第二定律，D错误。 故选BC。 20．关于热力学定律，下列说法中正确的是（　　） A．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 B．热量可以从低温物体传递到高温物体 C．自然界的能量是守恒的，所以我们可以不必节约能源 D．一定量的理想气体经过绝热压缩，其内能一定增大 【答案】BD 【详解】A．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A错误； B．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B正确； C．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C错误； D．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D正确。 故选BD。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 热力学第二定律拔高练习卷 一、单选题 1．热泵空调被广泛视为缓解电动汽车冬季续航焦虑的关键技术之一，其核心原理是通过“逆卡诺循环”实现热量的搬运，它能在冬季从低温环境中提取热量送入车厢，能效比（制热量与耗电量之比）在2.0~4.5之间，可提升续航20~30km。关于热泵空调，下列说法正确的是（　　） A．其工作过程违背了热力学第二定律 B．制热循环中，其向车厢放出的热量全部来自消耗的电能 C．在绝热压缩过程中，压缩机对制冷剂（视为理想气体）做功，可使其升压升温 D．当制冷剂温度升高时，组成它的所有分子的热运动速率都增大 2．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，说明热传递不存在方向性 3．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 B．质量一定的某种理想气体吸收热量后温度一定升高 C．不可能使热量从低温物体传向高温物体 D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 4．关于物体的温度、热量、内能的说法中，正确的是（　　） A．物体内能增加，温度一定升高 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．热机正常工作时，吸收的热量值一定大于对外做功的数值 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 5．热力学是研究热能转化的科学，它是物理学中重要的一个分支。下列说法正确的是（　　） A．在水中撒入一些胡椒粉颗粒，小颗粒四处飘荡，说明小颗粒做布朗运动 B．石墨烯材料的晶格即使达到纳米尺度性质变化也很小 C．永动机永远无法实现是因为他违背了热力学第二定律 D．在恒温体系中，理想气体的压强与体积的倒数成正比 6．一物理实验爱好者用形状记忆合金研究“永动机”。形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。如图所示，“永动机”转轮由九根轻杆和转轴构成，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。下列说法不正确的是（　　） A．转轮转动的过程中克服阻力做功，要维持转轮转动需要外力做功 B．转轮转动的能量来自热水 C．转动的叶片不断搅动热水过程，水温升高 D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 7．某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时，通过压缩机做功消耗电能，将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中，部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是（　　） A．热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行，无需外界干预 B．空调工作时，室内与外界组成的系统总熵可能保持不变 C．通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程，不违反热力学第二定律 D．部分电能转化为机械能，说明能量转化不具有方向性 8．下列说法正确的是（　　） A．在热机中，燃气的内能不可能全部转化为机械能 B．在热传递中，热量不可能自发地从高温物体传向低温物体 C．热机的效率从理论上讲可以达到100% D．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能存在的 9．利用所学知识判断，下列描述正确的是（　　） A．甲图中用细棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B．乙图中热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体为非晶体 C．丙图中悬浮在液体中的微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 D．丁图中“饮水小鸭”喝完一口水后，直立起来又慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不需要外界提供能量，也能持续工作下去 10．在热学中，下列说法正确的是（　　） A．热力学第二定律告诉我们：机械能可以转化为内能，而内能不能转化为机械能 B．热量只能从高温物体传向低温物体，而不能从低温物体传向高温物体 C．第一类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律 D．第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律 二、多选题 11．如图所示，是一个固定在水平面上的绝热容器，内有隔板A、活塞B。缸壁足够长，面积为的绝热活塞B被锁定。隔板A左右两部分体积均为，隔板A左侧为真空，右侧中有一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度的状态3，气体内能增加54.5J。已知大气压强，隔板厚度不计。以下说法正确的是（　　） A．气体从状态1到状态2是可逆过程 B．气体从状态1到状态2分子平均动能不变 C．水平恒力F大小为10N D．电阻丝放出的热量大小为80J 12．关于热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．热量能够自发地从高温物体传到低温物体 B．不可能使热量从低温物体传向高温物体 C．从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功 D．气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程 13．下列过程中，可能实现的是（　　） A．水的温度下降时释放的内能全部转化为机械能 B．利用海水的波浪能发电 C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高 D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来 14．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．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 15．根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是（　　） A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体 C．机械能可以全部转化为内能 D．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 16．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少 B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的 C．第一类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律 D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体” 17．如图所示，两固定绝热活塞把内壁光滑的绝热汽缸分成体积相等的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，左侧活塞上带有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内理想气体的压强相等，Ⅱ内为真空。时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，时刻取消右侧活塞的固定状态，在时刻右侧活塞停止运动。下列说法正确的是（　　） A．阀门K打开后，气体自Ⅰ向Ⅱ的扩散是不可逆的 B．Ⅰ中气体在时刻的温度低于时刻的温度 C．时间内Ⅲ中气体的内能减少 D．时刻后右侧活塞能自发回到时的位置 18．下列说法正确的是（    ） A．理想气体的内能改变时，其温度一定改变 B．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数一定增大 C．一定质量的理想气体压强不变，体积增大，气体一定放出热量 D．热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体 19．如图所示，导热汽缸内封闭一定质量的理想气体，外界环境保持恒温，活塞与汽缸壁光滑接触，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功，下列说法正确的是（  ） A．所有气体分子热运动的速率都相等 B．气体的压强减小 C．气体对外做功，从外界吸收热量，但内能不变 D．气体从单一热源吸收热量，若全部用来对外做功时，会违反热力学第二定律 20．关于热力学定律，下列说法中正确的是（　　） A．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 B．热量可以从低温物体传递到高温物体 C．自然界的能量是守恒的，所以我们可以不必节约能源 D．一定量的理想气体经过绝热压缩，其内能一定增大 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $