备考2022年高考物理高频集训专题36 热力学定律（原卷版）

备考2022年高考物理复习考点集训专题36热力学定律一、单选题（本大题共11小题）1.下列关于热力学定律说法正确的是(    )A.第二类永动机不能制造成功的原因是违背了能量守恒定律B.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性C.因为能量守恒，所以能源危机是不可能的D.摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能2.下列说法正确的是(    )A.能量的耗散反映出自然界的宏观过程是没有方向性的B.能量守恒表明，节约能源是无意义的C.随着科技的发展，永动机是可以制成的D.能量守恒定律是自然界遵循的普遍规律3.根据热力学定律，可知下列说法中正确的是(    )A.外界对物体做功，物体的内能必定增加B.随着科技的发展，机械效率是100%的热机是可能制成的C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化D.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4.下列说法正确的是（）A.运送沙子的卡车停于水平地面，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体对外界放热B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是：当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C.第二类永动机违反能量守恒定律，因而永远无法制成D.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的增大而增大5.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”则(    ) A.A到B过程，气体与外界没有热传递B.C到D过程，外界对系统所做的功大于气体从外界吸收的热量C.D到A过程，分子热运动激烈程度不变D.一次卡诺循环中，气体向外释放的热量小于气体从外界吸收的热量1.如图所示的p−V图像中A→B→C→A表示一定质量的理想气体的状态变化过程，1 atm=1.01×105Pa，则以下说法正确的是(    )A.气体在A、B两状态时的温度相等，由状态A到状态B的过程中，气体温度不变B.由状态A到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界所做的功C.由状态B到状态C的过程中，外界对气体做了202 J的功D.由状态C到状态A的过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的功2.如下图所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB，下滑过程中产生的热量分别为QA和QB，则(   )A.EA>EB QA=QBB.EA=EB QA>QBC.EA>EB QA>QBD.EAQB3.倾斜的传送带与水平面夹角为θ，以恒定速率v0逆时针方向运行，传送带在运送工件的一面始终被拉直，如图甲所示。将m=1 kg的工件轻轻放在传送带上的上端，经过1.2 s到达传送带的下端。工件运行的v−t图象如图乙所示，已知重力加速度g=10 m/s2。则以下选项不正确的是 A.传送带运送工件的上下两点间距离为3.2 mB.工件与传送带的动摩擦因数为0.5C.工件从A运动到B过程中，传送带对工件做功大小为12.8 JD.工件从A运动到B过程中，工件与传送带摩擦产生的热量为4.8 J1.冬奥会上有一种女子单板滑雪U形池项目，如图所示为U形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中a、c为U形池两侧边缘，且在同一水平面，b为U形池最低点。某运动员从a点上方h高的O点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置d点(相对c点高度为ℎ2)。不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员 A.第一次经过b点时处于失重状态B.第一次经过c点时的速度大小为2gℎC.第一次从a到b与从b到c的过程中机械能损失相同D.从d向下返回一定能越过a点再上升一定高度2.如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率v向上运动，现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面的高度皆为H。则在小物体从A到B的过程中(    )A.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲比乙大B.将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能一样多 C.两种传送带对小物体做功不相等D.将小物体传送到B处，两种系统小物体与皮带摩擦产生的热量甲比乙多二、多选题（本大题共3小题）1.如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m的滑雪运动员(包括雪具在内)从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g，g为当地重力加速度.当他由静止开始向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(  )A.运动员减少的重力势能大于增加的动能B.运动员获得的动能为13mgℎC.运动员克服摩擦力做功为23mgℎD.下滑过程中运动员减少的机械能为13mgℎ2.如图，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，可视为质点的小物块放在小车的最左端。将一水平恒力F作用在小物块上，物块和小车之间的摩擦力大小为f。当小车运动的位移为s时，物块刚好滑到小车的最右端，下列判断正确的有(    )A.此时物块的动能为(F−f)(s+l)B.这一过程中，物块对小车所做的功为f (s+l)C.这一过程中，物块和小车系统产生的内能为f lD.这一过程中，物块和小车系统增加的机械能为Fs3.将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小．这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离和砝码与桌面右端的距离均为d，现用水平向右的恒力F拉动纸板，如图所示，则下列说法正确的是(  ) A.纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为μ(M+m)gB.只要F大于μ(2M+m)g就能将纸板抽出C.当F=2μ(M+2m)g时，砝码恰好不从桌面上掉下D.力F越大，把纸板从砝码底下抽出的时间越短，但此过程中纸板和砝码间产生的热量是恒定不变的三、计算题（本大题共3小题）1.在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处干竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径R=1.6m，BC是长度为L1=3m的水平传送带，CD是长度为L2=3.6水平粗糙轨道，ABCD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量m=60kg，滑板质量可忽略，己知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.4，μ2=0.5，g取10m/s2.求：(1)参赛者运动到圆弧轨道B处对轨道的压力；(2)若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；(3)在第(2)问中，传送带由于传送参赛着多消耗的电能。2.如图所示，固定的粗糙弧形轨道下端B点水平，上端A与B点的高度差为ℎ1=0.3m，倾斜传送带与水平方向的夹角为37°，传送带的上端C点到B点的高度差为ℎ2=0.1125m(传送带传动轮的大小可忽略不计).一质量为m=1kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下，然后从B点抛出，恰好以平行于传动带的速度从C点落到传动带上，传送带逆时针传动，速度大小为v=0.5m/s ，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.8，且传送带足够长，滑块运动过程中空气阻力忽略不计，g=10m/s2，试求：(1)滑块运动至C点时的速度vC大小(2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q．1.如图所示，上表面距离地面高为H、长度为L(H、L未知)的水平传送带以速度v0(v0=gR)匀速传动，小物块静止放在传送带左端，到右端后水平抛出(忽略空气阻力)，恰好从竖直光滑圆轨道的A点沿切线进入轨道，最后刚好能够通过圆轨道的最高点C再次水平抛出。已知小物块与水平传送带之间的动摩擦因数等于0.5，，重力加速度为g，圆轨道半径为R。(1)小物块运动到A点的速度大小(2)水平传送带离地高度H为多少？(3)为满足题目条件，水平传送带长度L的范围？在此过程中，物块与传送带系统产生热量是多少？