高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋分層訓(xùn)練 新人教版選修33

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1、 5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋 A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．(多選)關(guān)于有序和無序宏觀態(tài)和微觀態(tài)，下列說法正確的是(　　) A．有序和無序是絕對(duì)的 B．一個(gè)“宏觀態(tài)”可能對(duì)應(yīng)著許多的“微觀態(tài)” C．一個(gè)“宏觀態(tài)”只能對(duì)應(yīng)著唯一的“微觀態(tài)” D．無序意味著各處一樣、平均、沒有差別 解析：因?yàn)闊o序是各處都一樣、平均、沒有差別，故D項(xiàng)正確；而有序和無序是相對(duì)的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；而一個(gè)“宏觀態(tài)”可能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)“微觀態(tài)”，所以B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：BD 2．已知一個(gè)系統(tǒng)的兩個(gè)宏觀態(tài)甲、乙，及對(duì)應(yīng)微觀態(tài)的個(gè)數(shù)分別為較少、較多，則下列關(guān)于對(duì)兩個(gè)宏觀態(tài)的描述及過程自發(fā)的可能方向的說法中正

2、確的是(　　) A．甲比較有序，乙比較無序，甲→乙 B．甲比較無序，乙比較有序，甲→乙 C．甲比較有序，乙比較無序，乙→甲 D．甲比較無序，乙比較有序，乙→甲 解析：一個(gè)宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)微觀態(tài)的多少標(biāo)志了宏觀態(tài)的無序程度，從中還可以推知系統(tǒng)自發(fā)的方向，微觀態(tài)數(shù)目越多，表示越無序，一切自然過程總沿著無序性增大的方向進(jìn)行，A對(duì)，B、C、D錯(cuò)． 答案：A 3．(多選)下列關(guān)于熵的觀點(diǎn)中正確的是(　　) A．熵越大，系統(tǒng)的無序度越大 B．對(duì)于一個(gè)不可逆絕熱過程，其熵總不會(huì)減小 C．氣體向真空擴(kuò)散時(shí)，熵值減小 D．自然過程中熵總是增加的，是因?yàn)橥ㄏ驘o序的渠道要比通向有序的渠道多得多 解

3、析：熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度，熵越大，其無序度越大，選項(xiàng)A正確；一個(gè)不可逆絕熱過程，其宏觀狀態(tài)對(duì)應(yīng)微觀態(tài)數(shù)目增大，其熵會(huì)增加，不會(huì)減小，選項(xiàng)B正確；氣體向真空中擴(kuò)散，無序度增大，熵值增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；自然過程中，無序程度較大的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率大，因而通向無序的渠道多，選項(xiàng)D正確． 答案：ABD 4.(多選）對(duì)“覆水難收”的敘述正確的是(　　） A.盛在盆中的水是一種宏觀態(tài)，因盆子的因素，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少，較為有序 B.盛在盆中的水是一種宏觀態(tài)，因盆子的因素，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多，較為無序 C.潑出的水是一種宏觀態(tài)，因不受器具的限制，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多，較為無序 D.潑出

4、的水是一種宏觀態(tài)，因不受器具的限制，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少，較為有序 解析：一切自然過程總是從有序轉(zhuǎn)化成無序，因此盆中的水是有序的，潑出去的水是無序的，故選項(xiàng)A、C正確. 答案：AC 5．一個(gè)物體在粗糙的平面上滑動(dòng)，最后停止．系統(tǒng)的熵如何變化？ 解析：物體由于受到摩擦力而停止運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能，最后完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．該過程增加了系統(tǒng)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的程度，使得無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，也就是系統(tǒng)的無序程度增加了，所以系統(tǒng)的熵增加． 答案：增大 B級(jí)　提能力 6．(多選)從微觀角度看(　　) A．熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律 B．與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向

5、熵小的狀態(tài)發(fā)展 C．一個(gè)客觀狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀狀態(tài)越多，越是無序，熵值越大 D．出現(xiàn)概率越大的客觀狀態(tài)，熵值越大 解析：熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，A正確；由熵增原理知，B錯(cuò)誤；熵值越大，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)越多，越是無序，C正確；出現(xiàn)概率越大的客觀狀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)越多，分子熱運(yùn)動(dòng)越無序，熵值越大，D正確． 答案：ACD 7．(多選)倒一杯熱水，然后加入適當(dāng)?shù)奶呛螅菚?huì)全部溶于水中，但一段時(shí)間后又觀察到杯子底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個(gè)過程下列敘述正確的是(　　) A．溶解過程是自發(fā)的，結(jié)晶過程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯(cuò)誤的 B．溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程 C．結(jié)晶過程是有序向無序

6、轉(zhuǎn)變的過程 D．結(jié)晶過程不是自發(fā)的，因?yàn)橛型饨绲挠绊? 解析：若系統(tǒng)是封閉的，則不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶的過程，結(jié)晶是由于水分的蒸發(fā)和溫度的降低，是外界因素的影響． 答案：BD 8．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．隨著高科技的不斷發(fā)展，絕對(duì)零度是可以達(dá)到的 B．一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行 C．從單一熱源吸取熱量，并使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的 D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 解析：絕對(duì)零度是永遠(yuǎn)也達(dá)不到的，只能趨近，A錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律的微觀意義可知B正確；由開爾文表述可知C錯(cuò)誤；由克勞修斯表述可

7、知D正確． 答案：BD 9．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　) A．溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，每次碰撞對(duì)容器壁的作用力增大，壓強(qiáng)一定增大 B．體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，氣體的內(nèi)能一定增大 C．絕熱壓縮一定質(zhì)量的理想氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，壓強(qiáng)一定增大 D．一定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，熵減小 解析：對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高，但如果氣體體積增大，壓強(qiáng)不一定增大，A錯(cuò)；體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，但如果對(duì)外放熱，氣體的內(nèi)能可能減小，B錯(cuò)；孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，D錯(cuò)．只有C對(duì)． 答案：C 10．用隔

8、板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空，現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動(dòng)充滿整個(gè)容器(如圖乙所示)，這個(gè)過程稱為氣體的自由膨脹，下列說法正確的是(　　) A．自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運(yùn)動(dòng) B．自由膨脹前后，氣體的壓強(qiáng)不變 C．自由膨脹前后，氣體的溫度不變 D．容器中的氣體在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能全部自動(dòng)回到A部分 解析：由分子動(dòng)理論知，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由能量守恒定律知，氣體膨脹前后內(nèi)能不變，又因一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以氣體的溫度不變，故選項(xiàng)C正確；由＝常量，所以氣體壓強(qiáng)變小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律知，真空中氣體膨脹具有方向性，在無外界影響的情況下，容器中的氣體不能自發(fā)地全部回到容器的A部分，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375