贵州省人教版物理高二选修1-2第二章第五节有序、无序和熵同步训练

高中人教版物理选修1-2 第二章第五节有序无序和熵同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.下列说法中正确的是（）A. 一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B. 一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是可以实现的C. 由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D. 一切物理过程都不可能自发地进行2.下列各图中，属于内能转化为机械能的是（）A. 两手相互摩擦能发热B. 水沸腾时蒸汽冲开壶盖C. 锯木头锯子发烫D. 压缩空气引火3.下列说法中不正确的是（）A. 熵是物体内分子运动无序程度的量度B. 若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，压强不变C. 多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性D. 农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管4.关于热传递的叙述，正确的是（）A. 在自然条件下，只要不违背能量的转化和守恒定律，热传递的过程总是可逆的B. 在自然条件下，热传递过程是可逆的C. 在自然条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D. 在自然条件下，热量不可能从低温物体传给高温物体5.根据热力学第二定律，下列判断错误的是（）A. 热机中，燃气内能不可能全部转化为机械能B. 一个物体的机械能不可能全部转化为内能C. 在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转化为电能D. 在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体6.下列说法中正确的是（）A. 热量可以自发地从低温物体传给高温物体B. 内能不能转化为动能C. 摩擦生热是动能向内能的转化D. 热机的效率最多可以达到100%7.关于热力学定律，下列说法不正确的是（）A. 为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B. 功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程C. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D. 不可能使热量从低温物体传向高温物体8.下列关于热学知识的说法正确的是（）A. 在一个孤立系统中，一个自发过程中的熵总是向减少的方向进行B. 在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大C. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力D. 用油膜法测出油分子的直径后，要估算阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可9.以下说法正确的有（）A. 热量不能自发地从低温物体传给高温物体B. 物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大C. 电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D. 晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大10.对热力学第二定律，下列理解正确的是（）A. 自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B. 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C. 热量不可能由低温物体传递到高温物体D. 第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成二、填空题（共5题；共7分）11.一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性（自发过程是指没有外来干扰自然进行的过程），那么________，________等等热学现象具有方向性．12.设想在一间与外界绝热的房间里，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是开着的，那么室内温度将________．13.（两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高，另一部分温度低．这一事实说明，一切自然过程总是沿着分子热运动的________的方向进行的．14.热力学第三定律的内容为：热力学零度________．摄氏温度为t=27℃相对应的热力学温度为T=________K ．15.电冰箱工作时，能把箱内的热传到箱外，这________（选“违反”或“不违反”）热力学第二定律．三、解答题（共2题；共10分）16.1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜铁丝的一个联接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个联接点放在火焰上加热，升到很高的温度时，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明闭合电路中产生了电流，这就是温差发电现象．问：这一实验是否违反热力学第二定律？简述这一过程中能的转化情况．17.太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽．如图为箱式太阳灶示意图．分析这种太阳灶的原理．思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解：A、根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性．故A正确；B、一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，所以不违背能量守恒与转化定律的物理过程不一定都是可以实现的．故B错误；C、根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，而不是可以由热力学第二定律判断物理过程能否自发进行．故C错误；D、根据热力学第二定律，一部分物理过程可以自发进行的．故D错误．故选：A【分析】一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，扩散、热传递等现象具有方向性．2.【答案】B【解析】【解答】解：A、两手相互摩擦能发热，是摩擦生热，是机械能转化为内能．不符合题意．B、烧水时蒸气把壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能．符合题意．C、锯木头锯子发烫，是机械能转化为内能．不符合题意．D、压缩空气引火，一是压缩气体做功，机械能转化为内能，不符合题意．故选B【分析】（1）自然界的能量既不会消失，也不会创生，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上．（2）生活中存在很多机械能和其他形式能的转化的现象．内燃机是内能转化为机械能；发电机是机械能转化为电能；电动机是电能转化为机械能；摩擦生热是机械能转化为内能等等．3.【答案】C【解析】【解答】A、熵（entRopy）指的是体系的混乱的程度，是物体内分子运动无序程度的量度．故A 正确；B、饱和水蒸气的压强与温度有，若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，压强不变，水汽的质量减少．故B正确；C、多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向同性．故C错误；D、农民在干旱天气里锄松土壤是利用毛细现象，为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发．故D正确；故选：C【分析】熵是物体内分子运动无序程度的量度；饱和水蒸气的压强与温度有关，若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，压强不变；多晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向同性；农民在干旱天气里锄松土壤是为了破坏土壤中的毛细管，来阻碍水分的蒸发；用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积．4.【答案】D【解析】【解答】解：A、据热力学第二定律可知，自然界的热现象具有自发性，热传递过程中热量只会从高温物体自发的传给低温物体，不可能自发的传给高温物体，故AB错误；CD、热量可以自发的从高温物体传给低温物体，不可能自发的从低温物体传给高温物体，故C 错误，D正确．故选：D．【分析】首先知道自然界的热现象具有自发性，利用热力学第二定律解释，热传递过程中热量只会从高温物体自发的传给低温物体，不可能自发的传给高温物体．5.【答案】B【解析】【解答】解：A、由热力学第二定律知热机的效率不可能达到100%，则热机中，燃气内能不可能全部变为机械能．故A正确．B、物体机械能能全部转化为内能，故B错误；C、火力发电机发电时，能量转化的过程为内能﹣﹣机械能﹣﹣电能，因为内能﹣﹣机械能的转化过程中会对外放出热量．故燃气的内能必然不能全部变为电能，故C正确．D、热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故D正确．本题选错误的，故选：B．【分析】本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：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．第二定律说明热的传导具有方向性．6.【答案】C【解析】【解答】解：A、根据热力学第二定律可知，热量不可以自发地从低温物体传给高温物体．故A 错误；B、根据能量转化的特点可知，内能在一定的条件下能转化为动能．故B错误；C、根据能量转化的方向可知，摩擦生热是动能向内能的转化．故C正确；D、根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%．故D错误．故选：C【分析】热力学第二定律为：热量能自发地从高温物体传到低温物体，但不会由低温物体自发地传到高温物体而不引起其他变化．热的传导与转化具有方向性．7.【答案】D【解析】【解答】解：A、做功和热传递是改变物体内能的两种方法，由热力学第一定律知：为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，故A正确；B、热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，根据热力学第二定律，可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故B正确；C、在外界的影响下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，故C正确；D、根据热力学第二定律，知不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体，但在外界的作用下，能使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱，故D不正确．本题选不正确的，故选：D【分析】在热力学中，系统发生变化时，内能的变化为△U=Q+W；不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化．结合热力学第一定律和第二定律分析．8.【答案】C【解析】【解答】A、在一个孤立系统中，一个自发过程中的熵总是向增加的方向进行，故A错误；B、在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，分子间的作用力先增加后减小，然后再增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故B错误；C、由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故C正确；D、用油膜法测出油分子的直径后，要估算阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积即可，故D错误；故选：C．【分析】在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增加后减小，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，用油膜法测出油分子的直径后，要估算阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积即可．9.【答案】A【解析】【解答】解：A、根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，故A正确；B、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度升高，表示物体分子的平均动能增大，并不是所有分子的动能都增大，故B错误；C、电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过做功方式实现的，故C错误；D、晶体熔化时吸收热量，温度不一定升高，分子平均动能不一定增大，故D错误；故选：A．【分析】温度是分子平均动能的标志，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，改变内能的方式有做功和热传递，晶体熔化时吸收热量，温度不一定升高．10.【答案】B【解析】【解答】解：A、自然界进行的一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，A错误；B、自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，B正确；C、热量可能由低温物体传递到高温物体，比如冰箱，C错误；D、第二类永动机违背了热力学第二定律，D错误；故选：B【分析】自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，热量可能由低温物体传递到高温物体，但要产生其它影响，第二类永动机不违背能量守恒，违背了热力学第二定律．二、填空题11.【答案】扩散；热传递【解析】【解答】扩散、热传递等现象与温度有关，是与热现象有关的宏观过程，具有方向性．故答案为：扩散、热传递【分析】一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，扩散、热传递等现象具有方向性．12.【答案】升高【解析】【解答】电冰箱工作时，氟利昂（或其它物质）在冷藏室和冷冻室内汽化吸热，然后在冷凝管内液化放热；冰箱后面的冷凝管温度比较高，把热量传给空气，冷凝管放出的热量大于冷藏室和冷冻室吸收的热量．故室内温度将升高．故答案为：升高．【分析】电冰箱工作过程是氟利昂（或其它物质）不断的汽化和液化的过程，将热由冰箱内搬运到冰箱外．13.【答案】无序性增大【解析】【解答】一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的，即切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的．故答案为：无序性增大．【分析】一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的．14.【答案】是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到；300.15【解析】【解答】热力学第三定律的内容为：热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到，为﹣273.15℃；摄氏温度为t=27℃相对应的热力学温度为T=273.15+27=300.15K；故答案为：是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到；300.15【分析】根据热力学第三定律的内容和热力学温标与摄氏温标的概念与区别，便可解答此题，两者大小关系为T=273.15（K）+t15.【答案】不违反【解析】【解答】在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，不违反热力学第二定律．故答案为：不违反【分析】在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热三、解答题16.【答案】解：不违反，内能不可能全部转化为电能，而不产生其他影响；产生的电能是被火焰加热的铜铁丝内能转化而来，其内能一部分转化为电能，一部分传递给冰水．故答案为：不违反；内能一部分转化为电能，一部分传递给冰水．【解析】【解答】【分析】灵敏电流计有读数说明产生了电能，金属是热的优良传导体，根据能量守恒定律分析．17.【答案】太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律．【解析】【解答】黑色涂层吸收太阳辐射，使得太阳能转化为水的内能，使箱体内的水温上升．人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．所以违反了热力学第二定律．答：太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律．【分析】热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．。

五、有序、无序和熵1．知道在涉及热现象的宏观过程中的能量耗散与退化现象。

2．初步了解熵增加原理的物理意义，知道在自然界的自发过程中，系统的无序程度总是不断地增加。

3．能用热力学第二定律或熵增加原理解释身边一些简单的现象。

4．了解热力学温度的规定及绝对零度不可能达到的结论。

热力学第二定律从微观上来说是描述气体分子分布有序无序的，试列举一些生活中的有序无序对比的现象，比较哪种状态更容易出现？提示：任何事物放在一起总是呈现出有序或无序的排列，例如，国庆典礼中的解放军方队，整齐有序，而春运期间的火车站中的拥挤的人群则很混乱；按顺序花色排列的扑克牌，把这些扑克牌随意地洗几下或抛撒开来就乱了；神奇的魔方，六面中每一面都同色很难，而任意排列则很随意……稍做对比我们不难发现，生活中的无序要比有序多得多，且形成有序往往需要这样或那样的条件，而无序则不然，它比有序更容易发生。

一、能量的耗散与退化在自然界的种种变化中，能量的总值虽然保持不变(______)，但是能量可被利用的价值却越来越____，或者说能量的品质在逐步______，这就是能量的____________。

当我们开发利用地球上的能源时，并不会减少地球上的能量，而是将能源中高度有用的能量形式______为不大可用的能量形式。

思考：使用电炉时，电能转化为内能，这个系统能否依靠自身的作用(自发地)回到原来的状态？二、绝对零度不可达到1．绝对零度宇宙中存在着温度的下限：__________，即绝对零度。

2．热力学温度热力学温度用T表示，单位是________，符号是______，热力学温度T与摄氏温度t 之间的换算关系是：____________________。

3．热力学第三定律对大量事实的研究分析表明，不可能通过有限的过程把物体冷却到____________。

三、熵增加原理任何孤立系统，它的总熵永远不会______；或者说，自然界的一切自发过程，总是朝着熵______的方向进行的。

高中物理7有序、无序和熵素材新人教版选修1_2教学建议讲授“能量的耗散与退化”这一部分内容时,建议适当增加一些分析实例,帮助学生认识系统内能在能量转化中只能部分地用于做功的特点,了解可利用能量与不可利用能量的区别,使他们明白任何能源利用过程都必然导致能量的“贬值”,因而应节约能源。

对于熵,借用克劳修斯的研究结果,以直接引入方式,说明熵可以用来表示(孤立)系统的能量耗散和退化的程度,进而很自然地过渡到用熵来描述宏观的不可逆过程,给出熵增加原理的表述,然后再对熵及熵增加原理作必要的解释,进而把对熵概念的更深入认识放在“有序向无序的转化”部分进行。

这种处理既简洁通俗,又不失科学性。

资源参考熵与生命热力学第二定律的原理是:热量从高温物体传向低温物体,但总能量守恒,且不断减少做功能力。

在一个热力学系统中,系统热效率越高,能量转换为有用功的能越多。

但无论怎样改进热机,也永远无法达到热、功之间的完全转换,因为在转换中能量的耗散是无法避免的。

为了表述热机系统能量转换为有用功程度的大小,克劳修斯为第二定律引入了一个新概念——“熵”。

熵的原意是转变,在数学上它是热机系统状态的函数,熵小意味着一个系统热量转变为有用功的程度高,熵大则表示转变程度低,这就区分出了有用的能量交换与不可逆地耗散掉的能量的关系。

热力学第二定律的意义很快超出物理领域。

通过熵的数学表述,在一个热力学系统中,熵增指热能量耗散增加,意味着内能在做功过程中部分向系统环境耗散了。

这个过程是不可逆的,因此熵只能是正或为零。

这样,熵增就表示着热力学系统内部有一种不可逆的过程。

克劳修斯1865年的第二定律的宇宙论推论:“宇宙的能量是常量;宇宙的熵趋于最大”,即所谓的“宇宙热寂说”,引起了极大争议。

但现代宇宙大爆炸说已经证明,宇宙是有自身时间的箭,因而是有一个从生到死的生命演化过程的。

这样,人类在追求宇宙和自身的永恒中,通过热力学语言,很不情愿地发现了与我们人类的生命感觉相一致的、正如古代哲人孔子所述的“逝者如斯夫”那样的宇宙事实:时间并不是幻觉,而是物体有方向的变化过程;时间具有方向性,是不可逆的,无论是宇宙还是我们人类,只能从生到死,而不可倒逆。

人教版物理高二选修1-2第二章第五节有序、无序和熵同步训练（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共34分)1. （2分）能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（）A . 因为能量守恒，所以不需要节约能源B . 因为能量不会消失，所以不可能有能源危机C . 不同形式的能量之间可以相互转化D . 能量可以被消灭，也可以被创生2. （2分）(2020·东城模拟) 下列说法正确的是（）A . 气体的温度升高，每个气体分子的运动速率都会增大B . 从微观角度讲，气体压强只与气体分子的密集程度有关C . 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大D . 若一定质量的气体膨胀对外做功50 J，则内能一定减少50 J3. （2分） (2020高二下·防城港月考) 第一类永动机不可以制成，是因为（）A . 违背了能量守恒定律B . 热量总是从高温物体传递到低温物体C . 机械能不能全部转变为内能D . 内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化4. （2分）关于热学现象和规律，下列说法中正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的热运动B . 达到热平衡的两个物体具有相同的热量C . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律D . 水不容易被压缩说明分子间存在分子力5. （2分） (2017高二下·呼图壁期末) 有关厨房中的一些物理知识，下列对应正确的是（）A . 打开醋瓶能闻到酸味﹣﹣分子做无规则运动B . 用高压锅煮饭﹣﹣利用降低气压，提高水的沸点C . 打开锅盖看到“白气”﹣﹣汽化现象D . 用煤气灶烧开水﹣﹣利用做功改变物体内能6. （2分）在一个绝热汽缸里有一定质量的理想气体，若因气体膨胀，活塞把重物逐渐举高，则在这个过程中，汽缸中的气体（）A . 温度升高B . 温度降低C . 内能增加D . 内能不变7. （2分）下列说法正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动B . 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快C . 热量能自发地从低温物体传给高温物体D . 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的8. （3分）(2017·乌鲁木齐模拟) 下列说法正确的是（）A . 温度是分子动能的标志B . 扩散现象是化学反应的结果，不受外界作用的影响C . 能量不能自发地从低温物体传到高温物体D . 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E . 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和9. （2分） (2020高二下·房山期末) 用活塞压缩汽缸里的空气，对汽缸里的空气做了1000J的功，同时汽缸向外散热200J，则汽缸内的气体的内能改变了（）A . -1200JB . -800JC . 800JD . 1200J10. （2分） (2020高二下·北京期末) 下列说法正确的是（）A . 分子间的引力总是大于斥力B . 分子间同时存在引力和斥力C . 布朗运动就是液体分子的无规则运动D . 液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著11. （3分）(2016·九江模拟) 下列有关热现象的说法正确的是（）A . 分子力随分子间距离增大而增大B . 没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能C . 已知某物质的摩尔质量和密度，可求出阿伏加德罗常数D . 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同E . 瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中内外气体的温度均不发生改变．则瓶内气体在吸收热量且分子平均动能不变12. （2分） (2017高二下·高青期中) 关于扩散现象和布朗运动，下列说法中不正确的是（）A . 扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明了分子在永不停息地做无规则运动B . 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动C . 温度越高，布朗运动越显著D . 扩散现象和布朗运动的实质都是分子的无规则运动的反映13. （2分）下列说法中正确的是（）A . 随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到﹣280℃B . 随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体C . 随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%D . 无论科技怎样发展，第二类永动机可能实现14. （2分）崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源．事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了（）A . 能量守恒定律B . 电荷守恒定律C . 机械能守恒定律D . 质量守恒定律15. （2分） (2020高二下·珠海期中) 关于热力学定律，下列说法正确的是（）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 . 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C . 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D . 不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功16. （2分）下列说法正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动B . 当两分子间距离增大时，分子力一定减小而分子势能一定增加C . 热量不会自动地从低温物体传给高温物体而不引起其他变化D . 夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）的内能减小，外界对其做功同时向外吸热二、填空题 (共2题；共3分)17. （1分）电冰箱工作时，能把箱内的热传到箱外，这________（选“违反”或“不违反”）热力学第二定律．18. （2分）根据热力学定律和分子动理论，可知理想气体在温度升高时，内能________（填：不变、增大、减小）；第二类永动机不可能制成的主要原因是违背了________．参考答案一、选择题 (共16题；共34分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：答案：16-1、考点：解析：二、填空题 (共2题；共3分)答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、考点：解析：。

五、有序、无序和熵-人教版选修1-2教案1. 学习目标本节课程的学习目标是：1.了解熵的基本概念；2.掌握如何计算熵的方法；3.理解有序和无序的概念，以及它们与熵的关系；4.能够运用熵的概念解释物质变化和自然现象。

2. 学习重点本节课程的学习重点是：1.熵的概念和计算方法；2.有序、无序的概念及其在化学、物理、生态等领域的应用。

3. 学习难点本节课程的学习难点是：1.熵的概念和计算方法；2.熵的应用，尤其是在自然现象和生态系统中的应用。

4. 学习内容4.1 熵的概念1.熵的定义在热力学中，熵是一个重要的物理量。

它表示了一个系统中的无序程度。

熵越高，系统越无序。

2.熵的单位熵的单位是焦耳/开尔文（J/K）。

4.2 熵的计算方法1.熵的计算公式熵可以通过以下公式计算：$$S = k\\ln{W}$$其中，S表示熵，k表示玻尔兹曼常数，W表示系统的微观状态数。

2.熵变的计算公式如果一个系统发生了变化，那么它的熵也会相应地发生变化。

熵变可以通过以下公式计算：$$\\Delta S= S_{\\mathrm{final}} - S_{\\mathrm{initial}}$$其中，$\\Delta S$表示熵变，$S_{\\mathrm{final}}$和$S_{\\mathrm{initial}}$分别表示系统在变化前后的熵。

4.3 有序和无序的概念1.有序和无序的定义在熵的概念中，有序通常指的是一个系统的元素、粒子、分子或者结构遵循一定的规则或者排列方式。

无序则相反。

2.有序、无序和熵的关系有序和无序的程度会影响一个系统的熵。

一般来说，有序的结构或排列方式会让系统的熵更低，而无序的结构或排列方式会让系统的熵更高。

4.4 熵的应用1.熵与物质变化在物质变化的过程中，熵常常发生变化。

例如，化学反应中的熵变可以影响反应的进程。

在火箭发动机燃烧时，熵的变化也会影响火箭的推进力。

2.熵与自然现象自然界中的一些现象也可以通过熵的概念来解释。

人教版物理高二选修1-2第二章第五节有序、无序和熵同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共34分)1. （2分）下列说法中正确的是（）A . 物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能C . 做功和热传递在改变内能上是等效的，但方式上是相同的D . 热量可以由低温物体传递到高温物体2. （2分） (2020高二下·辛集期中) 在一个上下水温均匀，并保持恒温的水池中，有一个小气泡缓慢上升，则上升过程中正确的说法是（设气泡内为理想气体）（）A . 气泡内能减少，放出热量B . 气泡内能不变，对外做功，吸收热量C . 气泡内能不变，不放热也不吸热D . 气泡内能增加，吸收热量3. （2分）关于空气湿度和热力学定律，下列说法正确的是（）A . 热量可能会自发地从低温物体传向高温物体B . 功转变为热的实际宏观过程是可逆过程C . 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的质量表示D . 无论、在冬季还是在夏季，当人们的皮肤感到干燥时，空气相对湿度一定较小4. （2分）(2017·松江模拟) 关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（）A . 凡是能量守恒的过程就一定会发生B . 摩擦生热的过程是不可逆过程C . 热传递的过程不存在方向性D . 由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机5. （2分） (2020高二下·珠海月考) 下列有关热现象和热规律的说法中正确的是（）A . 给自行车轮胎打气，越来越费力，说明气体分子间斥力在增大B . 内能越大的物体温度越高C . “酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关D . 热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体6. （2分）下列说法中正确的是（）A . 随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到﹣280℃B . 热量不可以从低温物体传到高温物体C . 随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%D . 无论科技怎样发展，第二类永动机都不可能实现7. （2分）下列说法中不正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的热运动B . 对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加C . 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大D . 分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力8. （3分） (2017高三上·大庆期末) 以下说法正确的是（）A . 玻璃管的裂口烧熔后会变钝是表面张力的作用引起的B . 热量可以由低温物体传递给高温物体C . 物体的体积增大，分子势能不一定增大D . 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行E . 只要知道某种物质的摩尔体积和分子体积，就可以计算出阿伏加德罗常数9. （2分） (2017高二下·衡水期末) 关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A . 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以计算出气体分子的体积B . 悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显C . 一定质量理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大D . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律10. （2分） (2020高三上·湖北月考) 下列说法正确的是（）A . 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动B . 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，可能先增大后减小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 . 一定质量的理想气体在等温变化时，其内能可能改变11. （3分）(2019·河南模拟) 下列说法正确的是（）A . 当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大B . 物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增大C . 外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低D . 从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功E . 气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程12. （2分） (2018高二下·菏泽期末) 下列说法正确的是（）A . 布朗运动就是固体分子的无规则运动,温度越高,布朗运动越不明显B . 当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大C . 在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变D . 在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体13. （2分） (2017高二下·九江期末) 以下说法中不正确的是（）A . 理想气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的B . 若理想气体的内能不变，其状态也一定不变C . 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D . 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用14. （2分）以下说法正确的是（）A . 布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动B . 从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小C . 对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到D . 热量只能由高温物体传递给低温物体15. （2分）热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程（）A . 都具有方向性B . 只是部分具有方向性C . 没有方向性D . 无法确定16. （2分）某校中学生参加电视台“异想天开”节目，他们提出了下列4个设想方案，从理论上讲可行的是（）①城市上空的气温比周围要高，形成了所谓的“热岛效应”，利用这个热源进行发电②发明一种装置，设计在繁华的马路上，使行人行走时的一部分能量转化为电能③汽车尾气中各类有害气体排人大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝④将房屋顶均用太阳能板制成，可直接用太阳能来解决照明和热水问题．A . ①②④B . ①②③C . ①③④D . ②③④二、填空题 (共2题；共5分)17. （1分）内能总是自发地从物体的高温部分向低温部分转移，说明热传递过程具有________．18. （4分）判断以下说法的正误．a用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙．________b温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同．________c夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故． ________ d自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．________．参考答案一、选择题 (共16题；共34分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：答案：16-1、考点：解析：二、填空题 (共2题；共5分)答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、考点：解析：。

人教版物理高二选修1-2第二章第五节有序、无序和熵同步训练（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共34分)1. （2分）关于热学知识，下列叙述中正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动B . 温度降低，物体内所有分子运动的速率一定都变小C . 气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D . 大颗粒的粗盐磨成细盐，仍然是晶体2. （2分）吹出的大肥皂泡在段时间会收缩成球形，忽略外界热传递，则肥皂泡（）A . 收缩成球形的原因是液体的表面张力作用B . 收缩成球形的原因是液体分子的无规则运动C . 收缩过程中泡内气体压强增大，内能减小D . 收缩过程中泡内气体压强增大，内能减少3. （2分）下列说法正确的是（）A . 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B . 没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C . 知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D . 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同4. （2分） (2018高二下·银川期末) 关于晶体和非晶体，下列说法中不正确的是（）A . 单晶体有规则的几何外形B . 晶体的物理性质上一定是各向异性的C . 晶体熔化时具有一定的熔点D . 晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的5. （2分） (2017高二下·呼图壁期末) 下列说法中正确的是（）①液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的②物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大③对于一定质量的气体，当分子间的距离变大时，压强必定变小④把一定量的热传给一定量的气体或对该气体做功，均一定能使气体的内能增大．A . ①③B . ①②C . ②③D . ②④6. （2分） (2019高二下·南昌月考) 关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A . 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度B . 气体被压缩时，内能可能不变C . 第二类永动机违背了能量守恒定律，故不能制成D . 活塞对气缸里的空气做功-2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能减少了0.5×105 J7. （2分）关于永动机和热力学定律的讨论，系列叙述正确的是（）A . 第二类永动机违反能量守恒定律B . 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体C . 对某物体做功，物体的内能必定增加D . 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功8. （3分）(2016·抚顺模拟) 下列说法正确的是（）A . 温度越高，扩散现象越不明显B . 橡胶无固定熔点，是非晶体C . 做功和热传递是改变物体内能的两种方式D . 布朗运动就是液体分子的热运动E . 第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律9. （2分）下列叙述正确的是（）A . 凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性B . 气体的压强越大，分子的平均动能越大C . 外界对气体做正功，气体的内能一定增大D . 温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大10. （2分） (2015高二下·昆明期中) 下列说法错误的是（）A . 同一种物质能够生成几种不同的晶体B . 同种物质晶体的形状可以不相同C . 晶体在一定条件下可转化成非晶体D . 晶体在各方向上的物理性质是相同的11. （3分） (2020高二下·滕州月考) 关于系统的内能，下列说法正确的是（）A . 系统的内能只由系统的状态决定的B . 分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C . 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，系统内能也随之变大D . 理想气体膨胀时对外界做了功，所以系统的内能一定会减少12. （2分）下列说法中不正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的热运动B . 对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加C . 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大D . 分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力13. （2分）下列说法中正确的是（）A . 随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到﹣280℃B . 随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体C . 随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%D . 无论科技怎样发展，第二类永动机可能实现14. （2分）如图，某厂家声称所生产的空气能热水器能将热量从空气吸收到储水箱．下列说法中正确的是（）A . 热量可以自发地从大气传递到储水箱内B . 空气能热水器的工作原理违反了能量守恒定律C . 空气能热水器的工作原理违反了热力学第二定律D . 空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必须消耗电能15. （2分）下列关于热学现象和热学规律的说法，正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动B . 第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律C . 物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零D . 热量能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体16. （2分） (2020高二下·兰州期末) 在寒冷的天气中将一盆水放在户外，经过一段时间后这盆水就会结冰，液态水的分子无序程度比冰的无序程度要大，那么下列说法正确的是（）A . 结冰的过程违反熵增加原理B . 结冰的过程不违反熵增加原理C . 无法判断结冰的过程中是否违反熵增加原理D . 结冰的过程是否违反熵增加原理，要看研究对象的选取二、填空题 (共2题；共3分)17. （1分）电冰箱工作时，能把箱内的热传到箱外，这________（选“违反”或“不违反”）热力学第二定律．18. （2分）一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性（自发过程是指没有外来干扰自然进行的过程），那么________，________等等热学现象具有方向性．参考答案一、选择题 (共16题；共34分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：答案：16-1、考点：解析：二、填空题 (共2题；共3分)答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、考点：解析：。

自我小测1倒一杯热水，然后加入适当的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯子底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是()A．溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的B．溶解过程是有序向无序转变的过程C．结晶过程是有序向无序转变的过程D．结晶过程不是自发的，因为有外界的影响解析：若系统是封闭的，则不会出现结晶的过程，结晶是由于水分的蒸发，是外界因素的影响。

答案：BD2下列说法正确的是()A．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布，则B 分布更无序B．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布，则A 分布更无序C．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是可逆的D．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是不可逆的答案：AD3下列关于熵的说法中正确的是()A．熵是系统内分子运动的无序性的量度B．在任何自然过程中熵总是增加的C．热力学第二定律也可以叫熵减小原理D．熵值增大代表着越无序解析：如果过程是可逆的，则熵不变，如果过程是不可逆的，则熵增加。

一切自然过程都是向着分子热运动的无序的方向进行。

故ABD正确。

答案：ABD4关于能量耗散的说法正确的是()A．能量的耗散说明能量不再守恒B．能量耗散并不违背能量的转化和守恒定律C．能量耗散能说明能量不能凭空创造，但可以凭空消失D．能量耗散从能量的角度反映自然界的宏观过程具有方向性解析：能量耗散说明能量的转化过程中仍遵守能量的守恒定律，只是具有方向性，不可逆。

答案：BD5以下说法正确的是()A．绝对零度永远达不到B．现代技术可以达到绝对零度C．物体的绝对零度是－273 KD．物体的绝对零度是－273 ℃解析：绝对零度是低温极限，无论用怎样的科学技术，也永远达不到。

这个低温极限为－273 ℃或0 K，故A、D正确。

答案：AD6气体的温度升高了30 ℃，在热力学温度中，温度升高()A．30 KB．91 KC．243 KD．303 K解析：在表示温度改变量时热力学温度的1 K和摄氏温度的1 ℃是相等的，即ΔT＝Δt。

1.下列说法正确的是()A．与热现象有关的自发的宏观过程是有方向性的B．与热现象有关的自发的宏观过程是熵增加的过程C．气体扩散现象向着无序性增加的方向进行，是可逆过程D．机械能转化为内能的过程是系统的熵增加的过程答案：ABD2.从微观角度看()A．热力学第二定律是一个统计规律B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大D．任何孤立系统，它的总熵永远不会减小解析：选ACD.由熵增加原理“自然界的一切自发过程，总是朝着熵增加的方向进行的”可知B错，A、C、D正确．3.关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动1B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行的解析：选C.分子热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观过程包含着大量的微观状态，这是一个无序的运动，根据熵增加原理，热运动的结果只能使分子热运动更加无序，而不是变成了有序，热传递的自然过程从微观上讲就是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，C正确，A、B、D错误．4.以下说法正确的是()A．绝对零度永远达不到B．现代技术可以达到绝对零度C．物体的绝对零度是－273 KD．物体的绝对零度是－273 ℃解析：选AD.绝对零度是低温极限，无论用怎样的科学技术，也永远达不到．这个低温极限为－273 ℃或0 K，故A、D正确．5.(2012·绍兴一中高二检测)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为__________现象，是由于分子的__________而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的．答案：扩散无规则运动一、选择题1.在下列说法中，正确的是()1A．孤立系统总是从无序走向有序B．开放系统的熵总是增加的C．孤立系统的熵总是减少的D．开放系统的熵可能增加也可能减少答案：D2.在下列说法中，不．正确的是()A．有序和无序是相对的B．熵是衡量一个系统无序程度的物理量C．人之所以能维持低熵水平，因为人是一个封闭系统D．熵的概念已延伸到物理学以外非常广泛的科学领域答案：C3.下列物态变化中，熵增加的是()A．液化B．汽化C．熔化D．凝华答案：BC4.下列能量转化过程中，会导致熵增加的是()A．机械能转化为内能B．内能转化为机械能C．电能转化为内能D．内能转化为电能答案：AC1。