《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第三册人教版》

8. (2025·吉林松花江中学期中)(多选)下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是(BCD)

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： 8.BCD 解析：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，选项A错误；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，分子运动越剧烈，扩散越快，根据热力学第二定律，墨水和清水不会自动分开，选项B正确；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，选项C正确；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%，选项D正确。

9. (2024·四川南充期末)气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回时所使用的气密性装置，其原理图如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，则 (D)


A.气体体积膨胀，对外做功，内能减小
B.B中气体可自发地全部退回到A中
C.在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同
D.气体分子单位时间内与A舱壁单位面积上的碰撞次数将减少

答案： 9.D 解析：气体自由膨胀，所有气体分子的运动方向并不相同，气体没有对外做功，同时由于整个系统与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，内能不变，选项AC错误；一切与热有关的宏观过程均具有方向性，故B中气体不可能自发地全部退回到A中，选项B错误；因为内能不变，故温度不变，分子平均动能不变，气闸舱B内为真空，所以气体的密集程度减小，可知气体分子单位时间内与A舱壁单位面积上的碰撞次数将减少，选项D正确。

10. 传统文化 (2025·辽宁抚顺期中)中国传统玩具饮水鸟如图所示，在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里，鸟“喝”了一口水后，又直立起来。之后，不需要人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又直立起来，就这样周而复始，小鸟不停地点头“喝”水。下列说法正确的是 (D)


A.此现象说明永动机在未来是可以制造出来的
B.自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
C.此现象违背了热力学第二定律
D.不可能从单一热源吸取热量并使之全部变成功而不产生其他影响

答案：
10.D 解析：玩具饮水鸟的内部结构如图所示,其原理是先在鸟嘴上滴一些水，水分蒸发后吸热使得头部气压小于肚子中的气压，从而使肚子中的部分液体被压入头部，使重心上移，鸟的身体变得不稳定而发生倾斜，倾斜的过程中肚子中的玻璃管口脱离液面，从而使头部的液体又回流到肚子中，使鸟的身体再回到开始的竖直状态，而刚才倾斜的过程中鸟嘴刚好又沾到了水，之后鸟回到竖直状态后，鸟嘴的水分蒸发，重复前面的运动，即饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能，这种玩具饮水鸟仍然遵循能量守恒定律，但不是永动机，永动机是永远不可以制造出来的，选项A错误；根据上述可知，此现象没有违背热力学第二定律，选项C错误；根据熵增原理，自然过程总是沿着分子热运动无序性增加的方向进行，选项B错误；根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸取热量并使之全部变成功而不产生其他影响，选项D正确。

11. (2024·福建泉州二模)(多选)温差发电原理：金属或者半导体的内部载流子的密度会随着温度的变化而变化，维持物体两端的温差，可使载流子持续扩散，而形成稳定的电压。如图所示，用两种不同的金属丝组成一个回路，触点1插在热水中，触点2插在冷水中，电流表指针会发生偏转，这就是温差发电现象。下列说法正确的是 (BC)


A.金属铜是非晶体
B.该实验中有部分内能转化为电路的电能
C.该实验中热水的温度降低，冷水的温度升高
D.该实验符合能量守恒定律，但违背了热力学第二定律

答案： 11.BC 解析：金属铜有固定的熔点，是晶体，选项A错误；该实验遵循能量守恒定律，最终将达到热平衡，内能转化为电能，热水温度降低，冷水温度升高，选项BC正确；热水中减少的内能一部分转化为电能，一部分传递给冷水，转化效率低于100%，所以该实验符合能量守恒定律，也不违背热力学第二定律，选项D错误。