高中物理 第十章 熱力學定律 5 熱力學第二定律的微觀解釋分層訓練 新人教版選修33

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1、 5 熱力學第二定律的微觀解釋 A級 抓基礎 1.(多選)關于有序和無序宏觀態(tài)和微觀態(tài),下列說法正確的是(  ) A.有序和無序是絕對的 B.一個“宏觀態(tài)”可能對應著許多的“微觀態(tài)” C.一個“宏觀態(tài)”只能對應著唯一的“微觀態(tài)” D.無序意味著各處一樣、平均、沒有差別 解析:因為無序是各處都一樣、平均、沒有差別,故D項正確;而有序和無序是相對的,故A項錯誤;而一個“宏觀態(tài)”可能對應一個或多個“微觀態(tài)”,所以B項正確,C項錯誤. 答案:BD 2.已知一個系統(tǒng)的兩個宏觀態(tài)甲、乙,及對應微觀態(tài)的個數(shù)分別為較少、較多,則下列關于對兩個宏觀態(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:一個宏觀態(tài)對應微觀態(tài)的多少標志了宏觀態(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行,A對,B、C、D錯. 答案:A 3.(多選)下列關于熵的觀點中正確的是(  ) A.熵越大,系統(tǒng)的無序度越大 B.對于一個不可逆絕熱過程,其熵總不會減小 C.氣體向真空擴散時,熵值減小 D.自然過程中熵總是增加的,是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多 解

3、析:熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度,熵越大,其無序度越大,選項A正確;一個不可逆絕熱過程,其宏觀狀態(tài)對應微觀態(tài)數(shù)目增大,其熵會增加,不會減小,選項B正確;氣體向真空中擴散,無序度增大,熵值增大,選項C錯誤;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D正確. 答案:ABD 4.(多選)對“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,對應的微觀態(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,對應的微觀態(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,對應的微觀態(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,對應的微觀態(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A、C正確. 答案:AC 5.一個物體在粗糙的平面上滑動,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動,其動能變?yōu)橄到y(tǒng)的內能,最后完全轉化為內能.該過程增加了系統(tǒng)分子無規(guī)則運動的程度,使得無規(guī)則運動加強,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 提能力 6.(多選)從微觀角度看(  ) A.熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律 B.與熱現(xiàn)象有關的自然過程中,一個孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向

5、熵小的狀態(tài)發(fā)展 C.一個客觀狀態(tài)所對應的微觀狀態(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:熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律,A正確;由熵增原理知,B錯誤;熵值越大,對應的微觀態(tài)越多,越是無序,C正確;出現(xiàn)概率越大的客觀狀態(tài)對應的微觀態(tài)越多,分子熱運動越無序,熵值越大,D正確. 答案:ACD 7.(多選)倒一杯熱水,然后加入適當?shù)奶呛螅菚咳苡谒?,但一段時間后又觀察到杯子底部有糖結晶,關于這個過程下列敘述正確的是(  ) A.溶解過程是自發(fā)的,結晶過程也是自發(fā)的,因此熱力學第二定律是錯誤的 B.溶解過程是有序向無序轉變的過程 C.結晶過程是有序向無序

6、轉變的過程 D.結晶過程不是自發(fā)的,因為有外界的影響 解析:若系統(tǒng)是封閉的,則不會出現(xiàn)結晶的過程,結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,絕對零度是可以達到的 B.一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行 C.從單一熱源吸取熱量,并使之全部變成有用的機械功是不可能的 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:絕對零度是永遠也達不到的,只能趨近,A錯誤;由熱力學第二定律的微觀意義可知B正確;由開爾文表述可知C錯誤;由克勞修斯表述可

7、知D正確. 答案:BD 9.對于一定質量的理想氣體,下列說法正確的是(  ) A.溫度升高,分子的平均動能增大,每次碰撞對容器壁的作用力增大,壓強一定增大 B.體積減小,單位體積內的分子數(shù)增多,氣體的內能一定增大 C.絕熱壓縮一定質量的理想氣體時,外界對氣體做功,內能增加,壓強一定增大 D.一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時,體積增大,熵減小 解析:對于一定質量的理想氣體溫度升高,但如果氣體體積增大,壓強不一定增大,A錯;體積減小,單位體積內的分子數(shù)增多,但如果對外放熱,氣體的內能可能減小,B錯;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.只有C對. 答案:C 10.用隔

8、板將一絕熱容器隔成A和B兩部分,A中盛有一定質量的理想氣體,B為真空,現(xiàn)把隔板抽去,A中的氣體自動充滿整個容器(如圖乙所示),這個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動 B.自由膨脹前后,氣體的壓強不變 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的時間內,能全部自動回到A部分 解析:由分子動理論知,氣體分子的熱運動是永不停息地做無規(guī)則運動,故選項A錯誤;由能量守恒定律知,氣體膨脹前后內能不變,又因一定質量理想氣體的內能只與溫度有關,所以氣體的溫度不變,故選項C正確;由=常量,所以氣體壓強變小,故選項B錯誤;由熱力學第二定律知,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D錯誤. 答案:C 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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