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

**基本信息** 按热力学第二定律的概念表述-推论-微观解释-应用逻辑链条，分模块设置选择、填空、计算等题型，聚焦能量观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热力学第二定律两种表述|8|概念辨析、现象解释|基础概念，两种表述的等价性| |第二类永动机不可制成|7|原理应用、观点判断|定律推论，能量转化方向性| |熵和熵增加原理|6|微观机制分析|从微观解释宏观过程方向性| |能源与环境|6|实际应用、节能分析|能量耗散与可持续发展| |绝对零度|3|极限问题判断|热力学温度的下限| |热力学第三定律的内容|4|定律内容辨析|绝对零度不可达到的表述| |热机、制冷机|6|设备原理、效率计算|定律在热学设备中的应用| |能量的多种形式|4|能量转化判断|能量形式的多样性与守恒|

3.4热力学第二定律（专题训练） 一．热力学第二定律两种表述（共8小题） 二．第二类永动机不可制成（共7小题） 三．（共6小题） 四．（共6小题） 五．绝对零度（共3小题） 六．热力学第三定律的内容（共4小题） 七．热机、制冷机（共6小题） 八．能量的多种形式（共4小题） 一．热力学第二定律两种表述（共8小题） 1．关于热学过程，下列说法正确的是（　　） A．自发的热传导是可逆的 B．气体向真空膨胀具有方向性 C．可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其他影响 D．冰箱使热量从低温物体传递到高温物体，这是自发过程具有方向性的反例 2．随着社会的发展，人类对能源的需求日益增加，建设节约型社会人人有责。下列说法正确的是（　　） A．夏天使用空调时，温度设定越低越节能 B．笔记本电脑长时间不用时，应处于待机模式 C．能量的转化过程是守恒的，也都是可以自然发生的 D．在能源利用过程中，能量在数量上虽未减少，但可利用的品质降低了，所以要节约能源 3．根据你所学的热学知识，下列说法中正确的是（　　） A．在热机中，燃气的内能不可能全部转化为机械能 B．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 C．理想气体吸收热量后，温度一定升高 D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 4．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，4名同学各有以下观点。 甲：第二类永动机违反了能量守恒定律，因此不可能制造成功。 乙：第二类永动机不违反能量守恒定律，之所以还没制造成功，是因为科技还不够先进。 丙：只要没有摩擦、漏气因素导致的能量损失，第二类永动机就有可能制造成功。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上观点正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律 B．夏天空调将热量从温度低的室内传递到温度高的室外的过程，违反了热力学第二定律 C．视薯片袋内气体为理想气体，环境温度不变，则一包薯片从重庆到云南的过程中，体积膨胀，袋内气体从外界吸收热量 D．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 6．（多选）夏天，空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，从而保持室内温度恒温舒适，室内气体近似看成理想气体。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．空调将热量从室内传递到室外的过程，没有违反热力学第一定律 B．空调将热量从室内传递到室外的过程，违反了热力学第二定律 C．室内气体分子的平均动能保持不变 D．空调排放到室外的热量大于从室内吸收的热量 7．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行的 B．一切宏观热力学过程都具有方向性 C．制冷系统将冰箱内温度较低的食品的热量传给外界较高温度的空气，这违反了“热量只能从温度较高的物体传到温度较低的物体”的规律 D．电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量等于冰箱向外界空气释放的热量 8．电动汽车行驶时，发动机将电能转化为机械能，而阻力则将机械能转化为热量。在匀速行驶时，汽车最后向环境释放的热量功率和其消耗电能功率之比为_______________；某人想设计一种装置，要求其在不引起其他变化的前提下可以将耗散到环境中的热量重新提取出来转化为功从而实现能量再利用，这种想法将违反________________________。 二．第二类永动机不可制成（共7小题） 9．下列关于第二类永动机的说法，正确的是（　　） A．第二类永动机不可能制成，因为违反了能量守恒定律 B．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性 C．第二类永动机不可能制成，因为同时违反了能量守恒定律和热力学第二定律 D．第二类永动机不可能制成，因为没有足够精细的制作工艺 10．利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（　　） A．图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力 B．图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C．图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体 D．图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律 11．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，甲、乙、丙、丁4名同学争论不休。 甲：第二类永动机不违反能量守恒定律，应该可以制造成功。 乙：虽然内能不可能全部转化为机械能，但在转化过程中可以不引起其他变化。 丙：摩擦、漏气等因素导致能量损失，第二类永动机也因此才不能制成。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上说法正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 12．（多选）下列有关热学知识的说法中正确的是（　　） A．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 B．热量可以从低温物体传递给高温物体 C．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律 D．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功 13．（多选）根据热力学定律，下列说法正确的有（　　） A．一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B．电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 C．科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 14．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．浸润液体在毛细管中上升现象是由于附着层分子间斥力以及液体表面张力的共同作用 B．一块晶体，若其具有导热的各向同性，则这块晶体一定是多晶体 C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性 D．第二类永动机并没有违背能量守恒定律，热机的效率可能达到 15．第二类永动机 （1）定义：只从___________热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机。 （2）第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反___________，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库。 三．（共6小题） 16．在潜水活动中，氧气瓶通过减压阀释放高压氧气供呼吸使用。当氧气迅速喷出时，下列说法正确的是（　　） A．该过程将机械能转化为内能 B．气体分子冲出阀门后能全部自发回到瓶内 C．气体通过做功方式改变了自身的内能 D．气体温度可能升高 17．根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．热量只能从高温物体向低温物体传递 B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越小 C．符合能量守恒定律的宏观过程都可以自发地实现 D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 18．“覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态，其蕴含的物理规律是（　　） A．热平衡定律 B．热力学第一定律 C．热力学第二定律 D．机械能守恒定律 19．（多选）下列说法正确的是（    ） A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 B．在完全失重的情况下气体对容器壁的压强减小为零 C．红色的恒星温度高于蓝色的恒星 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 20．（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，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，不会由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% 21．能量的耗散∶ （1）定义∶电池中的______转化为电能，电能又通过灯泡转化为_____和_____，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的____，我们很难把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。 （2）能量的耗散表明∶能量的数量是_____的，但是能量可利用的品质_____了。 （3）能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有_______。 四．（共6小题） 22．下列说法正确的是（   ） A．根据能量守恒定律，节约能源是没有必要的 B．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 C．电源的作用就是将电能转化为其他形式的能 D．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 23．在能量转化或转移的过程中，下列说法正确的是（　　） A．能量的总量可能增加 B．能量的总量可能减少 C．能量的总量不变，不需要节约能源 D．能量转化具有方向性，需要节约能源 24．PM2.5主要来自化石燃料、垃圾焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是（　　） A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用 B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少 25．（多选）根据热力学定律，判断下列说法正确的是（　　） A．一杯热茶自然放置，茶会自动变得更热 B．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 C．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” D．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能 26．（多选）关于能源，下列说法正确的是（　　） A．平顶山煤炭资源是无限的 B．能量是守恒的 C．能源的利用是没有代价的 D．河南风能资源丰富，风能是可再生能源 27．汽车是常见的交通工具。它在给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。现请运用所学的物理知识解决下列问题： (1)汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应。请你设想可以采用哪些新型能源来解决这个问题并说出它的优点。（要求写出一种） (2)为了减少交通安全事故发生，可能采用哪些有效措施？请提出设想和建议（要求写出两条） 五．绝对零度（共3小题） 28．下列说法正确的是（　　） A．一定质量的零摄氏度的水结成同温度的冰，分子热运动的平均动能变小 B．一定质量的气体体积变大一定对外做功 C．无论科技如何发达，降温技术有多么高明，绝对零度都不可能真正达到 D．随着温度的升高，物质的每个分子热运动剧烈程度都在加剧 29．下列关于分子动理论的说法中，正确的是（　　） A．温度高的物体的内能一定比温度低的物体的内能大 B．封闭气体在完全失重的状态下对容器壁产生的压强为零 C．一密闭容器内的理想气体，在等压膨胀过程中，其内能一定增加 D．随着科学技术的发展，将来可以将物体温度降到-30K 30．（多选）根据热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．自发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 C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293℃ D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以被制造出来 六．热力学第三定律的内容（共4小题） 31．关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B．从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 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．热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 32．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 33．（多选）下列说法正确的是（　　） A．目前实验室内所能达到的最低温度为－273.15 ℃，即绝对零度 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．热平衡定律为：当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于热平衡状态 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动 34．（多选）根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．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 C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到接近 D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 七．热机、制冷机（共6小题） 35．下列说法正确的是（　　） A．第二类永动机违背了能量守恒定律 B．第二类永动机违背了热力学第二定律 C．根据能量守恒定律，经过不断地技术改造，热机的效率有可能达到100% D．电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律 36．生活中处处充满了物理知识。下列表述正确的是（　　） A．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 B．提高柴油机内能转化率，最终可以实现柴油机的效率为100% C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．布朗运动是液体分子的无规则运动 37．（多选）下列说法正确的是（    ） A．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 B．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律 C．对于一定质量的理想气体，温度升高内能可能减少 D．热机不可能从单一热库吸收热量全部用来做功，而不引起其他变化 38．（多选）下列说法正确的是（　　） A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子 B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性 C．卡文迪许通过实验测出引力常量，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 D．在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了 39．蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又向低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是____。热机的效率不可能达到100%，从能量转化的角度，说明___能不能完全转化为___能而不产生其他影响。 40．汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功，已知在某次对外做功的过程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J，则： （1）该内燃机对外所做的功为多少? （2）该内燃机的效率为多少? （3）随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则内燃机的效率不断提高，效率有可能达到100%吗?为什么? 八．能量的多种形式（共4小题） 41．对于物理知识的叙述，以下说法不正确的是（　　） A．伽利略通过实验证明了重的物体和轻的物体下落一样快 B．电流的单位安培是国际单位制中的基本单位 C．奥斯特发现了电流的磁效应 D．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少 42．下列说法正确的是（    ） A．自然界中的能量总是守恒的，所以没必要节约能源 B．电池工作时将化学能转化为电能和内能 C．水能、风能、天然气都属于可再生能源 D．电磁波是由电场和磁场的相互“激发”而产生的，不具有能量 43．（多选）下列关于物体内能的说法正确的是（　　） A．改变物体内能有两种方式：做功和传热，两者在内能的改变上是等效的，且实质也是相同的 B．在有其他影响的情况下，可以把内能全部转化为有用功 C．热量可以由低温物体转移到高温物体而不引起其他变化 D．在内能的转化和转移过程中，虽然存在能量损失，但总能量依然守恒 44．石墨烯被称为“新材料之王”。一款新型石墨烯快速充电宝，充电过程中电能转化为___________能；电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4热力学第二定律（专题训练） 一．热力学第二定律两种表述（共8小题） 二．第二类永动机不可制成（共7小题） 三．（共6小题） 四．（共6小题） 五．绝对零度（共3小题） 六．热力学第三定律的内容（共4小题） 七．热机、制冷机（共6小题） 八．能量的多种形式（共4小题） 一．热力学第二定律两种表述（共8小题） 1．关于热学过程，下列说法正确的是（　　） A．自发的热传导是可逆的 B．气体向真空膨胀具有方向性 C．可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其他影响 D．冰箱使热量从低温物体传递到高温物体，这是自发过程具有方向性的反例 【答案】B 【详解】A．自发的热传导过程中，热量只能自发从高温物体传递到低温物体，是不可逆的，故A错误； B．气体向真空膨胀是自发过程，只会自发向真空扩散，不会自发收缩，具有明确方向性，故B正确； C．根据热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，因此无法仅通过加热使物体获得机械能（运动起来）且不产生其他影响，故C错误； D．冰箱使热量从低温物体传递到高温物体的过程中消耗了电能，需要外界做功，不属于自发过程，不违背自发过程的方向性，不是反例，故D错误。 故选B。 2．随着社会的发展，人类对能源的需求日益增加，建设节约型社会人人有责。下列说法正确的是（　　） A．夏天使用空调时，温度设定越低越节能 B．笔记本电脑长时间不用时，应处于待机模式 C．能量的转化过程是守恒的，也都是可以自然发生的 D．在能源利用过程中，能量在数量上虽未减少，但可利用的品质降低了，所以要节约能源 【答案】D 【详解】A．空调温度设定越低，压缩机工作时间越长，耗能越多，故A错误； B．待机模式仍消耗电能，长时间不用应彻底关闭电源，故B错误； C．能量守恒成立，但转化过程需遵循热力学第二定律（如热量不能自发从低温传至高温），并非均可自然发生，故C错误； D．能量总量不变，但可用品质降低（如转化为难以利用的内能），符合能量耗散概念，故D正确。 故选D。 3．根据你所学的热学知识，下列说法中正确的是（　　） A．在热机中，燃气的内能不可能全部转化为机械能 B．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 C．理想气体吸收热量后，温度一定升高 D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 【答案】A 【详解】A．根据热力学第二定律，热机效率不可能为100%，必然有部分热量排放到低温热源，因此燃气的内能无法完全转化为机械能，故A正确； B．热力学第二定律指出热量不能自发从低温传到高温，但通过外界做功（如制冷机）可以实现，故B错误； C．根据热力学第一定律 若理想气体吸收热量，即；同时对外做功，即，则内能可能不变，温度不变，如等温膨胀，故C错误； D．根据热力学第一定律 物体放出热量，即，且对外做功，即，则，内能必然减少，故D错误。 故选A。 4．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，4名同学各有以下观点。 甲：第二类永动机违反了能量守恒定律，因此不可能制造成功。 乙：第二类永动机不违反能量守恒定律，之所以还没制造成功，是因为科技还不够先进。 丙：只要没有摩擦、漏气因素导致的能量损失，第二类永动机就有可能制造成功。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上观点正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【详解】A．第二类永动机并未违反能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，故甲的观点错误，故A不符合题意； B．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，即使科技再先进，也无法实现，因热力学第二定律是自然界的普适规律，故乙的观点错误，故B不符合题意； C．即使消除摩擦、漏气等损耗，第二类永动机仍无法将单一热源热量完全转化为功而不引起其他变化，故丙的观点错误，故C不符合题意； D．热力学第二定律指出内能与机械能的转化具有方向性，这正是第二类永动机不可行的根本原因，故丁的观点正确，故D符合题意。 故选D。 5．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律 B．夏天空调将热量从温度低的室内传递到温度高的室外的过程，违反了热力学第二定律 C．视薯片袋内气体为理想气体，环境温度不变，则一包薯片从重庆到云南的过程中，体积膨胀，袋内气体从外界吸收热量 D．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 【答案】AC 【详解】A．第一类永动机的设想是不消耗能量就能持续对外做功，违背了能量守恒定律，因此不可能制成，故A正确； B．热力学第二定律指出：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。空调制冷过程消耗了电能（引起了其他变化），并不违反热力学第二定律，故B错误； C．袋内气体为理想气体，内能仅与温度有关，环境温度不变，因此气体内能变化；云南海拔更高，气压更低，薯片袋体积膨胀，气体对外做功（）；根据热力学第一定律 可得 即袋内气体从外界吸收热量，故C正确； D．根据热力学第二定律，内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，故D错误。 故选AC。 6．（多选）夏天，空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外，从而保持室内温度恒温舒适，室内气体近似看成理想气体。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．空调将热量从室内传递到室外的过程，没有违反热力学第一定律 B．空调将热量从室内传递到室外的过程，违反了热力学第二定律 C．室内气体分子的平均动能保持不变 D．空调排放到室外的热量大于从室内吸收的热量 【答案】ACD 【详解】A．空调工作的过程中，通过压缩机做功，消耗电能，将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外，这一过程总能量是守恒的，没有违反热力学第一定律，A正确； B．由于有压缩机做功，热量可以从温度低的室内传递到温度较高的室外，故没有违反热力学第二定律，B错误； C．依题意，室内温度不变，室内气体分子的平均动能保持不变，C正确； D．由能量守恒定律可知，压缩机做功，也要释放热量，故空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量，D正确。 故选ACD。 7．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行的 B．一切宏观热力学过程都具有方向性 C．制冷系统将冰箱内温度较低的食品的热量传给外界较高温度的空气，这违反了“热量只能从温度较高的物体传到温度较低的物体”的规律 D．电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量等于冰箱向外界空气释放的热量 【答案】AB 【详解】A．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发进行的，故A正确； B．一切宏观热力学过程都具有方向性，故B正确； C．热量能自发从温度较高的物体传到温度较低的物体，在特定条件下也可以从温度较低的物体传到温度较高的物体，故C错误； D．电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量大于冰箱向外界空气释放的热量，因为还有消耗的动能，故D错误。 故选AB。 8．电动汽车行驶时，发动机将电能转化为机械能，而阻力则将机械能转化为热量。在匀速行驶时，汽车最后向环境释放的热量功率和其消耗电能功率之比为_______________；某人想设计一种装置，要求其在不引起其他变化的前提下可以将耗散到环境中的热量重新提取出来转化为功从而实现能量再利用，这种想法将违反________________________。 【答案】 热力学第二定律 【详解】[1]匀速行驶时，阻力与动力相等，汽车最后向环境释放的热量功率与转化为机械能的功率相等，则汽车最后向环境释放的热量功率和其消耗电能功率之比； [2]在不引起其他变化的前提下可以将耗散到环境中的热量重新提取出来转化为功从而实现能量再利用，这种想法将违反热力学第二定律。 二．第二类永动机不可制成（共7小题） 9．下列关于第二类永动机的说法，正确的是（　　） A．第二类永动机不可能制成，因为违反了能量守恒定律 B．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性 C．第二类永动机不可能制成，因为同时违反了能量守恒定律和热力学第二定律 D．第二类永动机不可能制成，因为没有足够精细的制作工艺 【答案】B 【详解】A．第二类永动机不违反能量守恒定律（热力学第一定律），因为能量转化过程在理论上守恒，故A错误； B．第二类永动机违反热力学第二定律（开尔文表述），因为机械能和内能的转化过程具有方向性，即不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不引起其他变化，故B正确； C．第二类永动机仅违反热力学第二定律，不违反能量守恒定律，故C错误； D．第二类永动机不可能制成是由于物理定律（热力学第二定律）的限制，而非工艺问题，故D错误。 故选B。 10．利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（　　） A．图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力 B．图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好 C．图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体 D．图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律 【答案】B 【详解】A．图甲中，在太空失重环境下，液体表面存在表面张力，使液体表面趋向最小面积，故A错误； B．图乙中，可知左管材料能被水浸润，右管材料不能被水浸润，则制作防水衣时用右管材料的防水效果更好，故B正确； C．圆形融化区域表明薄板在‌导热性能上呈各向同性，但具有各向同性导热性质的不仅是非晶体，还包括‌多晶体，故C错误； D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，不违背能量守恒定律，故D错误。 故选B。 11．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，甲、乙、丙、丁4名同学争论不休。 甲：第二类永动机不违反能量守恒定律，应该可以制造成功。 乙：虽然内能不可能全部转化为机械能，但在转化过程中可以不引起其他变化。 丙：摩擦、漏气等因素导致能量损失，第二类永动机也因此才不能制成。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上说法正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【详解】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，甲同学说法错误；内能在转化为机械能的过程中要生热，所以要引起其他变化，乙同学说法错误；第二类永动机不能制成的原因是违反了热力学第二定律，丙同学说法错误；内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因，丁同学说法正确。 故选D。 12．（多选）下列有关热学知识的说法中正确的是（　　） A．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 B．热量可以从低温物体传递给高温物体 C．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律 D．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功 【答案】AB 【详解】A．机械能可以全部转化为内能（如摩擦生热）；在引起其他变化的前提下，内能也可以全部转化为机械能，比如理想气体等温膨胀过程中，气体内能不变，吸收的热量全部用来对外做功，但是同时引起了气体体积增大的变化，因此该说法正确，故A正确。 B．热量不能自发从低温物体传递给高温物体，但在外界做功的条件下，热量可以从低温物体传递给高温物体（如冰箱、空调的工作过程），因此该说法正确，故B正确。 C．第二类永动机并不违反能量守恒定律，它不可能制成是因为违反了热力学第二定律，故C错误。 D．热力学第二定律的开尔文表述为：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不引起其他变化，若允许引起其他变化，是可以实现的，选项D缺少“不引起其他变化”这个前提，故D错误。 故选AB。 13．（多选）根据热力学定律，下列说法正确的有（　　） A．一切符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B．电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 C．科技的不断进步使得人类有可能生产出单一热源的热机 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 【答案】BD 【详解】A．热运动的宏观过程会有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真的发生。故A错误； B．电冰箱的工作原理表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化。故B正确； C．根据热力学第二定律可知，人类不可能生产出单一热源的热机。故C错误； D．根据热力学第二定律可知，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。故D正确。 故选BD。 14．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．浸润液体在毛细管中上升现象是由于附着层分子间斥力以及液体表面张力的共同作用 B．一块晶体，若其具有导热的各向同性，则这块晶体一定是多晶体 C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性 D．第二类永动机并没有违背能量守恒定律，热机的效率可能达到 【答案】AC 【详解】A．浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小（小于r0）分子相互作用表现为斥力，即产生表面张力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，故浸润液体在毛细管内上升主要是附着层分子间斥力产生表面张力作用而造成的，故A正确； B．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，可能为单晶体或多晶体，故B错误 C．液晶是一种特殊物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故C正确； D．热机的效率永远小于100%，因为要向低温热源散热，故D错误。 故选AC。 15．第二类永动机 （1）定义：只从___________热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机。 （2）第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反___________，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库。 【答案】 单一 能量守恒定律 【详解】（1）[1] 第二类永动机定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机。 （2）[2] 第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库。 三．（共6小题） 16．在潜水活动中，氧气瓶通过减压阀释放高压氧气供呼吸使用。当氧气迅速喷出时，下列说法正确的是（　　） A．该过程将机械能转化为内能 B．气体分子冲出阀门后能全部自发回到瓶内 C．气体通过做功方式改变了自身的内能 D．气体温度可能升高 【答案】C 【详解】AD．当高压氧气迅速喷出时，还来不及与外界发生热交换，即 气体体积膨胀对外做功，外界对气体做负功，即 根据热力学第一定律 可知 则内能减少，温度降低，该过程是内能转化为机械能，故AD错误； B．气体扩散后无法自发全部返回，违背热力学第二定律的熵增原理，故B错误； C．内能变化由气体做功引起（绝热条件下仅做功导致），故C正确。 故选C。 17．根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．热量只能从高温物体向低温物体传递 B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越小 C．符合能量守恒定律的宏观过程都可以自发地实现 D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 【答案】D 【详解】A．热量在外界影响下可以从低温物体向高温物体传递，比如冰箱制冷， 选项A错误； B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越大， 选项B错误； C．符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自发地实现，例如热量不能自发地从低温物体传到高温物体， 选项C错误； D．根据热力学第二定律的开尔文表述，物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，但会引起其他变化， 选项D正确。 故选D。 18．“覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态，其蕴含的物理规律是（　　） A．热平衡定律 B．热力学第一定律 C．热力学第二定律 D．机械能守恒定律 【答案】C 【详解】‌“覆水难收”蕴含的物理规律是熵增加原理‌，即热力学第二定律。 故选C。 19．（多选）下列说法正确的是（    ） A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 B．在完全失重的情况下气体对容器壁的压强减小为零 C．红色的恒星温度高于蓝色的恒星 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 【答案】AD 【详解】A．空调制冷时，电能转化为热，向室外释放的热量等于从室内吸收的热量加上消耗的电能，因此向室外放出的热量更多，故A正确； B．气体压强由分子热运动产生，与重力无关，完全失重时压强仍存在，故B错误； C．恒星颜色与温度相关，红色恒星温度低于蓝色恒星（如红矮星温度约3000K，蓝巨星超30000K），故C错误； D．能量耗散表明能量转化具有方向性（如热力学第二定律的熵增原理），故D正确。 故选AD。 20．（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，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，不会由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% 【答案】BCD 【详解】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，故A错误； 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，故B正确； 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，故C正确； 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%，故D正确。 故选BCD。 21．能量的耗散∶ （1）定义∶电池中的______转化为电能，电能又通过灯泡转化为_____和_____，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的____，我们很难把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。 （2）能量的耗散表明∶能量的数量是_____的，但是能量可利用的品质_____了。 （3）能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有_______。 【答案】 化学能 内能 光能 内能 守恒 降低 方向性 【详解】（1）[1][2][3][4] 定义∶电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散； （2）[5][6]能量的耗散表明∶能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了； （3）[7]能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。 四．（共6小题） 22．下列说法正确的是（   ） A．根据能量守恒定律，节约能源是没有必要的 B．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 C．电源的作用就是将电能转化为其他形式的能 D．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 【答案】B 【详解】A．能量守恒定律指出能量总量不变，但能源转化过程中存在不可逆损耗（如热力学第二定律），节约能源可提高能源利用效率，故A错误。 B．焦耳定律公式 基于电流热效应，适用于任何电路中电阻元件产生的热量计算（无论纯电阻或非纯电阻电路），故B正确。 C．电源的作用是将其他形式的能（如化学能、机械能）转化为电能，而非将电能转化为其他形式的能，故C错误。 D．电功率大表示电流做功快，但焦耳热取决于热功率（）；在非纯电阻电路中，总电功率（）大于热功率，焦耳热不一定多（如电动机主要输出机械能），故D错误。 故选B。 23．在能量转化或转移的过程中，下列说法正确的是（　　） A．能量的总量可能增加 B．能量的总量可能减少 C．能量的总量不变，不需要节约能源 D．能量转化具有方向性，需要节约能源 【答案】D 【详解】AB．根据能量守恒定律，能量总量保持不变，故AB错误； C．虽然总量不变，但可用能源因转化方向性而减少，仍需节约能源，故C错误； D．能量转化具有方向性（如热力学第二定律），导致能源利用率降低，必须节约能源，故D正确。 故选D。 24．PM2.5主要来自化石燃料、垃圾焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是（　　） A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用 B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少 【答案】B 【详解】A．石油、煤炭属于不可再生能源，形成周期极长，无法永久使用，A错误； B．太阳能、风能是清洁且可再生的新能源，应积极开发与利用，B正确； C．能量不会消失，而是转化为其他形式（如内能），但可利用性降低，C错误； D．能量耗散指能量品质降低，但总能量守恒，不会减少，D错误。 故选B。 25．（多选）根据热力学定律，判断下列说法正确的是（　　） A．一杯热茶自然放置，茶会自动变得更热 B．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 C．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” D．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能 【答案】BD 【详解】A．根据热力学第二定律，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体。一杯热茶自然放置，热量会自发地向周围低温环境传递，茶会逐渐变冷，而不会自动变得更热，故A错误； B．电冰箱通电后，压缩机消耗电能做功，使得冰箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，这并不违反热力学定律，因为有外界输入电能这个条件，故B正确； C．根据能量守恒定律，自然界的能量是守恒的，不会因为对能源的过度消耗而使能量不断减少。能源危机是指可被人类利用的能源资源短缺的现象，故C错误； D．由热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能，故D正确。 故选BD。 26．（多选）关于能源，下列说法正确的是（　　） A．平顶山煤炭资源是无限的 B．能量是守恒的 C．能源的利用是没有代价的 D．河南风能资源丰富，风能是可再生能源 【答案】BD 【详解】A．煤炭资源是有限的能源，故A错误； C．能源的利用是有代价的，故C错误； BD．能量是守恒的，风能是可再生能源，故BD正确。 故选BD。 27．汽车是常见的交通工具。它在给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。现请运用所学的物理知识解决下列问题： (1)汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应。请你设想可以采用哪些新型能源来解决这个问题并说出它的优点。（要求写出一种） (2)为了减少交通安全事故发生，可能采用哪些有效措施？请提出设想和建议（要求写出两条） 【详解】（1）可以用太阳能，优点是卫生、节能、不会排放尾气等。 可以用蓄电池，优点是不会排放尾气等。 可以用液化气，优点是排出尾气少等。 （2）汽车司机和乘客要系上安全带，不要超速行驶，避免由于惯性造成的伤害； 行人要遵守交通规则； 设计感应装置，遇到障碍物自动减速或者刹车。 五．绝对零度（共3小题） 28．下列说法正确的是（　　） A．一定质量的零摄氏度的水结成同温度的冰，分子热运动的平均动能变小 B．一定质量的气体体积变大一定对外做功 C．无论科技如何发达，降温技术有多么高明，绝对零度都不可能真正达到 D．随着温度的升高，物质的每个分子热运动剧烈程度都在加剧 【答案】C 【详解】A．一定质量的零摄氏度的水结成同温度的冰，温度不变，分子平均热运动动能不会改变，故A错误； B．若气体自由膨胀（如向真空扩散），体积增大但未对外做功，故B错误； C．根据热力学第三定律，绝对零度无法通过有限步骤达到，故C正确； D．温度升高是分子平均动能增大的统计结果，但个别分子的动能可能减小，故D错误。 故选C。 29．下列关于分子动理论的说法中，正确的是（　　） A．温度高的物体的内能一定比温度低的物体的内能大 B．封闭气体在完全失重的状态下对容器壁产生的压强为零 C．一密闭容器内的理想气体，在等压膨胀过程中，其内能一定增加 D．随着科学技术的发展，将来可以将物体温度降到-30K 【答案】C 【详解】A．内能由物质的量、温度和体积共同决定。温度高但物质的量少的物体，其内能可能小于温度低但物质的量多的物体，故A错误。 B．气体压强由分子热运动碰撞容器壁产生，与是否失重无关。完全失重时，分子热运动仍存在，压强不为零，故B错误。 C．等压膨胀时，体积增大，由理想气体状态方程 可知温度 升高。理想气体内能仅由温度决定，温度升高则内能增加，故C正确。 D．热力学第三定律指出绝对零度（0 K）不可达到，且温度不存在负值（开尔文温标），故D错误。 故选C。 30．（多选）根据热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．自发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 C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293℃ D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以被制造出来 【答案】AB 【详解】A．机械能可以全部转化为内能，而内能也可以全部转化为机械能，只是在这个过程中会引起其他变化，A正确； B．根据热力学第二定律可知，自发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，B正确； C．根据热力学第三定律可知，制冷机也不能使温度降到－293℃（低于绝对零度），C错误； D．第一类永动机违背能量守恒定律，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，第二类永动机不可能被制造出来，D错误。 故选AB。 六．热力学第三定律的内容（共4小题） 31．关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B．从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 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．热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 【答案】C 【详解】A．热力学第二定律和热力学第一定律是两个不同的定律，分别解释不同方面的热力学的规律，A错误； B．绝对零度是低温的极限，只能接近，无法达到，B错误； C．第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成，C正确； D．热力学第二定律的内容可以表述为：热量不能自发的由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即只要产生其他影响，热量就能从低温物体传到高温物体，D错误。 故选C。 32．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 【答案】B 【详解】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。 33．（多选）下列说法正确的是（　　） A．目前实验室内所能达到的最低温度为－273.15 ℃，即绝对零度 B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C．热平衡定律为：当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也会处于热平衡状态 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动 【答案】CD 【详解】A．绝对零度是宇宙温度的下限，是理论上所能达到的最低温度，在实验室内是达不到的，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，故B错误； C．热平衡定律为：当两个物体都与另一物体达到热平衡时，则这两个物体之间也会处于热平衡状态，故C正确； D．扩散现象说明分子之间存在空隙，也说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。 故选CD。 34．（多选）根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B．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 C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到接近 D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 【答案】AC 【详解】A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能，后者会引起其他变化，A正确； B．根据热力学第二定律，可知与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，但在一定的条件下热量也能从低温物体传递给高温物体，比如冰箱，B错误； C．根据热力学第三定律知，制冷机不可能使温度降到绝对零度，即，但制冷机却可以使温度降到接近，C正确； D．第一类永动机不违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律违背热力学第二定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机不可以制造出来，D错误。 故选AC。 七．热机、制冷机（共6小题） 35．下列说法正确的是（　　） A．第二类永动机违背了能量守恒定律 B．第二类永动机违背了热力学第二定律 C．根据能量守恒定律，经过不断地技术改造，热机的效率有可能达到100% D．电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律 【答案】B 【详解】AB．第二类永动机的定义是从单一热源吸热并全部转化为功而不引起其他变化的机器。它不违背能量守恒定律（热力学第一定律），但违背热力学第二定律的开尔文表述（即不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响），故A错误，B正确。 C．根据热力学第二定律（卡诺定理），热机的效率不可能达到100%，因为总有一部分热量要排放到低温热源，即使技术改进也无法突破这一极限。能量守恒定律仅保证能量总量不变，但不保证效率可达100%，故C错误。 D．电冰箱和空调机工作时，通过外部做功（如压缩机耗电），实现了热量从低温热源向高温热源的传递，这并不违背热力学第二定律，因为该过程需要外界能量输入（即不“自发”），故D错误。 故选B。 36．生活中处处充满了物理知识。下列表述正确的是（　　） A．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 B．提高柴油机内能转化率，最终可以实现柴油机的效率为100% C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．布朗运动是液体分子的无规则运动 【答案】C 【详解】A．蔗糖是多晶体，没有固定的形状，故A错误； B．提高柴油机内能转化率，最终不可能实现柴油机的效率为100%，故B错误； C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确； D．布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误。 故选C。 37．（多选）下列说法正确的是（    ） A．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 B．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律 C．对于一定质量的理想气体，温度升高内能可能减少 D．热机不可能从单一热库吸收热量全部用来做功，而不引起其他变化 【答案】BD 【详解】A．热传递存在方向性是说热量只能自发地从高温物体传向低温物体，空调的制冷过程是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外，制热过程同理，空调机制冷和制热过程都不是自发进行的，故A错误； B．第一类永动机是不消耗能量却能不断对外做功的机器，它违背了能量守恒定律，所以不可能制成，故B正确； C．理想气体分子之间的相互作用忽略不计，所以理想气体的内能仅仅与温度有关，对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大，故C错误； D．根据热力学第二定律，热机不可能从单一热库吸收热量全部用来做功，而不引起其他变化，故D正确。 故选BD。 38．（多选）下列说法正确的是（　　） A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子 B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性 C．卡文迪许通过实验测出引力常量，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 D．在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了 【答案】CD 【详解】A．经典力学理论适应于低速宏观物体，不适应高速微观粒子，故A错误； B．空调机既能制热又能制冷，但是必须在外界影响下进行，即消耗一定的电能，不能说明热传递不存在方向性，故B错误； C．卡文迪许通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故C正确； D．当飞行器的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚，故D正确。 故选CD。 39．蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又向低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是____。热机的效率不可能达到100%，从能量转化的角度，说明___能不能完全转化为___能而不产生其他影响。 【答案】 Q1－Q2＝W 内 机械 【详解】[1]由热力学第一定律，热量、做功、内能的符号规定得Q1＋（－Q2）＋（－W）＝0，即Q1－Q2＝W。 [2][3]再由热力学第二定律知，内能不可能全部转化成机械能而不产生其他影响。 40．汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功，已知在某次对外做功的过程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J，则： （1）该内燃机对外所做的功为多少? （2）该内燃机的效率为多少? （3）随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则内燃机的效率不断提高，效率有可能达到100%吗?为什么? 【详解】（1）根据热机原理，得 （2）根据热机的热效率的定义，得 （3）效率不可能达到100%，因为无论如何，我们不可能把热量损失减小至零。 八．能量的多种形式（共4小题） 41．对于物理知识的叙述，以下说法不正确的是（　　） A．伽利略通过实验证明了重的物体和轻的物体下落一样快 B．电流的单位安培是国际单位制中的基本单位 C．奥斯特发现了电流的磁效应 D．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少 【答案】D 【详解】A．伽利略通过逻辑推理和实验证明了重的物体和轻的物体下落一样快，A说法正确，不符合题意； B．国际单位制中的基本单位包括米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉，所以电流的单位安培是基本单位，B说法正确，不符合题意； C．奥斯特发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，C说法正确，不符合题意； D．根据能量守恒定律，自然界的能量总量是守恒的，能源利用过程中的能量耗散只是能量的形式发生了变化，而不是能量总量减少，D说法不正确，符合题意。 本题选不正确的，故选D。 42．下列说法正确的是（    ） A．自然界中的能量总是守恒的，所以没必要节约能源 B．电池工作时将化学能转化为电能和内能 C．水能、风能、天然气都属于可再生能源 D．电磁波是由电场和磁场的相互“激发”而产生的，不具有能量 【答案】B 【详解】A．能量虽然是守恒的，但是能量会耗散，可利用的能源在减少，所以要节约能源，故A错误； B．电池工作时化学能主要转化为电能，部分因内阻转化为内能，故B正确； C．天然气属不可再生能源，水能、风能属可再生能源，故C错误； D．电磁波传播时伴随电磁场能量传递（如光能、辐射能），故D错误。 故选B。 43．（多选）下列关于物体内能的说法正确的是（　　） A．改变物体内能有两种方式：做功和传热，两者在内能的改变上是等效的，且实质也是相同的 B．在有其他影响的情况下，可以把内能全部转化为有用功 C．热量可以由低温物体转移到高温物体而不引起其他变化 D．在内能的转化和转移过程中，虽然存在能量损失，但总能量依然守恒 【答案】BD 【详解】A．由热力学第一定律可知，改变物体的内能有两种方式，分别为做功和传热，两者在内能的改变上是等效的，但实质不同，故A错误； B．热力学第二定律指出不可能从单一热库取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，在有其他影响的情况下，可以把内能全部转化为有用功，故B正确； C．热力学第二定律指出不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，故C错误； D．能量守恒定律指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量守恒，故D正确。 故选BD。 44．石墨烯被称为“新材料之王”。一款新型石墨烯快速充电宝，充电过程中电能转化为___________能；电能属于___________（选填“一次”或“二次”）能源。 【答案】 化学能 二次 【详解】[1] [2]一款新型石墨烯快速充电宝，充电过程中电能转化为化学能；电能属于二次能源。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $