【精编】2016年江西省百所重点中学联考高考物理模拟试卷与解析

2016年江西省百所重点中学联考高考物理模拟试卷一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1．（6分）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，若某同学登山时用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是（）A．充电时，电容器的电容变小B．充电时，电容器存储的电能变小C．充电时，电容器所带的电荷量可能不变D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零2．（6分）图示电路中，理想变压器原线圈接有稳定的正弦交流电源，电压表和电流表均为理想交流电表，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，现将滑片P略下移，下列说法正确的是（）A．副线圈中交流电流的频率减小B．电压表的示数增大C．电流表的示数减小D．灯泡变亮3．（6分）一质量为1kg的物体从高空由静止下落，下落过程中所受空气阻力恒定，在开始一段时间内其位移x随时间t变化的关系图象如图所示．取g=10m/s2．物体下落过程中所受空气阻力的大小为（）A．1N B．2N C．3N D．4N4．（6分）有一匀强电场，其电场线与坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，R 为半径的圆周上任意一点Q的电势φ=φ1cosθ+φ2，其中已知量φ1、φ2＞0，θ为O、Q两点连线与x轴间的夹角，如图所示，该匀强电场的电场强度（）A．方向沿x轴负方向，大小为B．方向沿x轴负方向，大小为C．方向沿y轴正方向，大小为D．方向沿y轴正方向，大小为5．（6分）2016年1月20日，美国加州理工学院的迈克•布朗和康斯坦丁•巴特金宣布发现太阳系柯伊柏带中有6颗天体的运行轨道异常，因此推测存在一颗未知的太阳系第九大行星．若某时刻该行星、太阳和地球在一条直线上，如图所示，已知该行星和地球绕太阳运行的半径是地球绕太阳运行半径的n倍，该行星和地球绕地球太阳同向做匀速圆周运动，则从此刻开始，该行星再次和太阳、地球在一条直线上需要的时间为（）A．1年 B．年C．年D．年6．（6分）高空滑索是一项勇敢者的运动，如图所示，一质量为m的运动员用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长、倾角为30°的倾斜角钢索上下滑，下滑过程中轻绳保持竖直状态．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．运动员做匀速运动B．运动员做加速度运动C．钢索对轻质滑环的弹力大小为mgD．钢索对轻质滑环没有摩擦力7．（6分）2015年12月26日，南昌市地铁1号线正式载客运营，若地铁开通后，一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速行驶10s速度达到54km/h，再匀速行驶100s，接着匀减速行驶12s到达乙站停止．已知列车在运行过程中所受的阻力大小恒为1×105N，列车在减速过程中发动机停止工作，下列判断正确的是（）A．甲、乙两站间的距离为1830mB．列车匀速行驶过程中阻力所做的功为1.5×108JC．列车的质量为8×104kgD．列车在匀加速行驶阶段牵引力的平均功率为3.3×108W8．（6分）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2．在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度v a沿x轴正方向运动，粒子b以速率v b沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2v a=m1v b，若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（）A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2B．两粒子在y正半轴相遇C．粒子a、b相遇时的速度方向相同D．粒子a、b的质量之比为1：5二、解答题（共4小题，满分47分）9．（6分）小聪设计了图示装置，来测定小滑块与某材料间的动摩擦因数：可动斜面（倾角可调节）和水平面均由该种材料制成，且平滑连接（不计滑块在连接处的能量损失）．（1）为完成实验，下列测量工具中必需的是（填所选器材前的字母）A．天平B．弹簧秤C．刻度尺（2）调节斜面的倾角，让滑块能沿斜面加速下滑并最终静止在水平面上，测出滑块由静止释放时的（同时写出其符号）和释放时滑块在水平面上的投影点到静止点间的水平距离x，则滑块与该材料间的动摩擦因数μ=（用测定的物理量的字母表示），改变释放的位置，多次实验，取平均值，作为滑块与该材料间的动摩擦因数．10．（9分）某物理兴趣小组想测定一电阻R x约为6Ω的金属丝的电阻率，除刻度尺和螺旋测微器外，实验室可供选用的器材还有：A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.25Ω）B．电流表（量程为3A，内阻约为0.05Ω）C．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）D．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）E．滑动变阻器R（0～15Ω，允许通过的最大电流为1A）F．蓄电池（电动势均为4V，内阻约为0.1Ω）G．开关一个，导线若干．（1）为了减小实验误差，实验时要求电表指针的偏转均超过其量程的，请完成图甲中虚线框内电路图的设计，并用相应的符号标注元件．（2）某次测量时，电压表的示数U和电流表示数I分别如图乙、丙所示，则U= V，I=A．（3）用刻度尺测出接入电路的金属丝的长度L=0.300m，用螺旋测微器测得金属丝直径d的示数如图丁所示，则d=mm．（4）根据以上时间，可得该金属丝的电阻器ρ=Ω•m（结果保留两位有效数字）．11．（12分）如图所示，半径R=0.4m的圆轨道上固定有光滑斜面AB，半径OB 竖直，斜面AB与水平面BC平滑连接，B、C两点间的距离L=0.8m，在小球在以v0=1m/s的初速度从C点正上方高度h=1.8m处水平向左抛出的同时，小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面下滑，经过B点后沿水平面做匀减速运动，在D 点（图中未画出）刚停下恰好与小球相逢．小球和滑块均可视为质点，空气阻力不计，取g=10m/s2．求：（1）D、C两点间的距离x和滑块在斜面上运动的时间t1；（2）斜面AB的倾角θ．12．（20分）如图甲所示，固定轨道由倾角为θ的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，两导轨间距为L，上端用阻值为R的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m，电阻也为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始（t=0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜轨道的最低端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中v m和t0为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN动摩擦因数为μ．求：（1）杆MN中通过的最大感应电流I m；（2）杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；（3）撤去拉力后，若R上产生的热量为Q，求杆MN在水平导轨上运动的路程s．[物理——选修3-3]13．（5分）下列说法正确的是（）A．质量相同时，0℃水的内能比0℃冰的内能大B．热量不可能由低温物体传递到高温物体C．外界对物体做功，物体的内能一定增加D．第一类水动机违反了能量守恒定律E．第二类水动机不能制成，说明自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性14．（10分）某同学涉及的简易火灾报警装置如图所示，竖直固定、上端开口的试管中装有高h=20cm的水银，其下方封闭有一段气柱．当环境温度为57℃时，电路恰好接通，电铃D发出报警声，取绝对零度为﹣273℃．①若环境温度缓慢降至27℃时，水银柱下降了△L=5cm，试求环境温度为57℃时，试管内封闭气柱的长度L；②若使环境温度降低，并且往玻璃管内注入高△h=4cm的水银时，报警装置恰好再次报警，求此时的环境温度t（已知大气压强p0=76cmHg）．[物理——选修3-4]15．如图所示，该源在坐标原点、沿x轴传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为100m/s，下列说法正确的是（）A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到达平衡位置B．该波的周期为0.04sC．从图示时刻开始，经0.01s质点b通过的路程为0.1mD．该波传播过程中遇到宽约3m的障碍物时，会发生明显的衍射现象E．若波源从原点沿x轴正方向运动，则在x=﹣2m处接收到的波的频率比实际频率小16．半径为R、折射率n=的透明四分之一圆柱体的横截面如图所示，一束足够宽的平行单色光以入射角i从OA面射入圆柱体，其中一部分入射光能通过圆柱体从曲面射出，射出点的纵坐标的最大值y m=．不考虑光线在透明圆柱体内经一次或多次反射后再射出圆柱体的复杂情形，已知sin（α﹣β）=sinαcosβ﹣cosαsinβ．求入射角i的正弦值．（结果可用根式表示）[物理——选修3-5]17．日本大地震引发海啸和核泄漏事故两年后，福岛第一核电场核辐射泄露的影响开始在食物上显现，其中绝137（Cs）对核辐射的影响最大，绝137（Cs）发生β衰变的核反应方程为（衰变后的元素符号用X表示），已知绝137（Cs）的半衰期为30年，则泄露出的绝137（Cs）得经过年才会有87.5%的原子核发生衰变．18．质量为M的带支架的平板小车固定在光滑水平面上，支架上用长为L的不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为m的小球，现将小球向右拉至轻绳处于水平伸直状态并由静止释放，如图所示．重力加速度为g．①求小球从图示位置摆到最低点的过程中，其所受合力的冲量大小；②若解除固定装置，求小球从图示位置摆到最左端的过程中，小车的最大速度．2016年江西省百所重点中学联考高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1．（6分）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，若某同学登山时用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是（）A．充电时，电容器的电容变小B．充电时，电容器存储的电能变小C．充电时，电容器所带的电荷量可能不变D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零【解答】解：A、电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电时，电容器的电容不变，故A错误；B、充电时，手机电能增加，根据能量守恒定律，电容器存储的电能减小，故B 正确；C、充电时，电容器所带的电荷量减小，故C错误；D、电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电结束后，电容器的电容不可能为零；故D错误；故选：B2．（6分）图示电路中，理想变压器原线圈接有稳定的正弦交流电源，电压表和电流表均为理想交流电表，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，现将滑片P略下移，下列说法正确的是（）A．副线圈中交流电流的频率减小B．电压表的示数增大C．电流表的示数减小D．灯泡变亮【解答】解：A、变压器不改变电流的频率，所以频率不变，故A错误；B、滑片P向下移，副线圈的匝数减小，根据电压与匝数成正比，知副线圈两端的电压减小，电压表的示数减小，故B错误；C、根据欧姆定律，电流表的示数减小，故C正确；D、灯泡两端的电压变小，灯泡变暗，故D错误；故选：C3．（6分）一质量为1kg的物体从高空由静止下落，下落过程中所受空气阻力恒定，在开始一段时间内其位移x随时间t变化的关系图象如图所示．取g=10m/s2．物体下落过程中所受空气阻力的大小为（）A．1N B．2N C．3N D．4N【解答】解：根据图象可知，，代入数据（1，4）可知a=8m/s2根据牛顿第二定律可知mg﹣f=ma解得f=mg﹣ma=2N故B正确故选：B4．（6分）有一匀强电场，其电场线与坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，R 为半径的圆周上任意一点Q的电势φ=φ1cosθ+φ2，其中已知量φ1、φ2＞0，θ为O、Q两点连线与x轴间的夹角，如图所示，该匀强电场的电场强度（）A．方向沿x轴负方向，大小为B．方向沿x轴负方向，大小为C．方向沿y轴正方向，大小为D．方向沿y轴正方向，大小为【解答】解：半径R的圆周上任意一点Q的电势φ=φ1cosθ+φ2，当θ=90°和θ=270°的电势相等，可知电场的方向平行于x轴方向，而沿着x轴正方向，电势增大，所以电场强度方向沿x轴负方向，圆周与x轴正方向的交点的电势为φ1+φ2，圆周与y轴正方向的交点的电势为φ2，则匀强电场的电场强度为：E=，即大小为，故A 正确．故选：A5．（6分）2016年1月20日，美国加州理工学院的迈克•布朗和康斯坦丁•巴特金宣布发现太阳系柯伊柏带中有6颗天体的运行轨道异常，因此推测存在一颗未知的太阳系第九大行星．若某时刻该行星、太阳和地球在一条直线上，如图所示，已知该行星和地球绕太阳运行的半径是地球绕太阳运行半径的n倍，该行星和地球绕地球太阳同向做匀速圆周运动，则从此刻开始，该行星再次和太阳、地球在一条直线上需要的时间为（）A．1年 B．年C．年D．年【解答】解：根据G得：T=，因为行星绕太阳运行的半径是地球绕太阳运行半径的n倍，则行星的周期是地球周期的倍，根据t=2π得：T=1年，地解得：t=年．故选：D．6．（6分）高空滑索是一项勇敢者的运动，如图所示，一质量为m的运动员用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长、倾角为30°的倾斜角钢索上下滑，下滑过程中轻绳保持竖直状态．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．运动员做匀速运动B．运动员做加速度运动C．钢索对轻质滑环的弹力大小为mgD．钢索对轻质滑环没有摩擦力【解答】解：AB、以人为研究对象，人受到重力和绳子的拉力两个作用，人沿杆的方向做直线运动，则知绳子拉力与人的重力二力平衡，否则下滑过程中轻绳不能始终保持竖直，与题矛盾．所以人做匀速运动．故A正确，B错误．CD、再以环和人整体为研究对象，由于轻环的重力不计，则根据平衡条件得，钢索对轻环的作用力等于人的重力．钢索对轻环的摩擦力等于人的重力沿钢索向下的分力，为mgsin30°，不为零；钢索对轻质滑环的弹力等于重力的垂直分力，为mgcos30°=mg，故C正确，D错误．故选：AC7．（6分）2015年12月26日，南昌市地铁1号线正式载客运营，若地铁开通后，一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速行驶10s速度达到54km/h，再匀速行驶100s，接着匀减速行驶12s到达乙站停止．已知列车在运行过程中所受的阻力大小恒为1×105N，列车在减速过程中发动机停止工作，下列判断正确的是（）A．甲、乙两站间的距离为1830mB．列车匀速行驶过程中阻力所做的功为1.5×108JC．列车的质量为8×104kgD．列车在匀加速行驶阶段牵引力的平均功率为3.3×108W【解答】解：A、根据匀变速直线运动规律可知，地铁列车匀加速运动的位移为：s1=t1①匀减速运动的位移为：s3=t3②根据匀速运动规律可知，地铁列车匀速运动的位移为：s2=vt2③根据题意可知，甲站到乙站的距离为：s=s1+s2+s3④由①②③④式联立，并代入数据解得：s=1665m；故A错误；B、列车匀速行驶过程中阻力所做的功为W f=fs=1×105×1665J=1.665×108J，故B 错误；C、在减速阶段加速度为a=有牛顿第二定律可得f=ma解得m=，故C正确；D、在加速阶段根据动能定理可得Pt﹣fs1=﹣0解得P=8.625×106W，D错误故选：C8．（6分）如图所示，在x＜0与x＞0的区域中，存在磁反应轻度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1：B2=3：2．在原点O处发射两个质量分别为m1和m2的带电粒子，已知粒子a以速度v a沿x轴正方向运动，粒子b以速率v b沿x轴负方向运动，已知粒子a带正电，粒子b带负电，电荷量相等，且两粒子的速率满足m2v a=m1v b，若在此后的运动中，当粒子a第4次经过y轴（出发时经过y轴不算在内）时，恰与粒子b相遇，粒子重力不计，下列说法正确的是（）A．粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3：2B．两粒子在y正半轴相遇C．粒子a、b相遇时的速度方向相同D．粒子a、b的质量之比为1：5【解答】解：A、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道：，所以选项A错误．B、由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道，a粒子从O 点出发沿x轴正方向射出向上逆时针转半周在y轴上上移2r a2，穿过y轴后逆时针向下转半周后下移2r a1，由于B2＜B1，则第二次经过y轴时在从标原点的上方（2r a2﹣2r a1）处，同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2（2r a2﹣2r a1）处，所以由题意知选项B正确．C、从最短时间的情况进行考虑，显然是b粒子向上转半周后相遇的，a粒子第四次经过y轴时是向右方向，而b粒子转半周也是向右的方向，所以两者方向相同，所以选项C正确．D、根据周期公式及题意，当两粒子在y轴上相遇时，时间上有：即：，结合B1：B2=3：2，得到：，所以选项D正确．故选：BCD二、解答题（共4小题，满分47分）9．（6分）小聪设计了图示装置，来测定小滑块与某材料间的动摩擦因数：可动斜面（倾角可调节）和水平面均由该种材料制成，且平滑连接（不计滑块在连接处的能量损失）．（1）为完成实验，下列测量工具中必需的是C（填所选器材前的字母）A．天平B．弹簧秤C．刻度尺（2）调节斜面的倾角，让滑块能沿斜面加速下滑并最终静止在水平面上，测出滑块由静止释放时的高度h（同时写出其符号）和释放时滑块在水平面上的投影点到静止点间的水平距离x，则滑块与该材料间的动摩擦因数μ=（用测定的物理量的字母表示），改变释放的位置，多次实验，取平均值，作为滑块与该材料间的动摩擦因数．【解答】解：（1）为完成实验，下列测量工具中必需的是刻度尺，故AB错误，C正确；（2）设斜面的倾角为θ，A离地面高度为h，斜面长x1，而物体的末位置与初始位置的水平距离为x，根据动能定理得：mgh﹣μmgx1cosθ﹣μmgx2=0x1cosθ+x2=x解得：mgh﹣μmgx=0解得：μ=可知需要测量的物理量为：滑块由静止释放时的高度h．故答案为：（1）C；（2）高度h，．10．（9分）某物理兴趣小组想测定一电阻R x约为6Ω的金属丝的电阻率，除刻度尺和螺旋测微器外，实验室可供选用的器材还有：A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.25Ω）B．电流表（量程为3A，内阻约为0.05Ω）C．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）D．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）E．滑动变阻器R（0～15Ω，允许通过的最大电流为1A）F．蓄电池（电动势均为4V，内阻约为0.1Ω）G．开关一个，导线若干．（1）为了减小实验误差，实验时要求电表指针的偏转均超过其量程的，请完成图甲中虚线框内电路图的设计，并用相应的符号标注元件．（2）某次测量时，电压表的示数U和电流表示数I分别如图乙、丙所示，则U= 2.50V，I=0.40A．（3）用刻度尺测出接入电路的金属丝的长度L=0.300m，用螺旋测微器测得金属丝直径d的示数如图丁所示，则d=0.160mm．（4）根据以上时间，可得该金属丝的电阻器ρ= 4.2×10﹣7Ω•m（结果保留两位有效数字）．【解答】解：（1）根据电源选择电压表量程，即电压表V1，根据电路最大电流选择电流表，I==0.5A，则选择电流表A1；根据电流表与电压表的阻值之积大于所测电阻值，因此所测电阻偏小，采用电流表外接法，如下图所示：（2）因电压表的每小格读数为0.1V，所以应估读到0.01V，所以电压表的读数为：U=2.50V；同理，电流表的每小格读数为0.02A，应估读到0.01A，所以电流表的读数为：I=0.40A．（3）螺旋测微器的读数为：d=0.0mm+16.0×0.01mm=0.160mm；（4）根据R=ρ得：ρ==代入数据解得：ρ=4.2×10﹣7Ω•m；故答案为：（1）如上图所示；（2）2.50，0.40；（3）0.160；（4）4.2×10﹣7．11．（12分）如图所示，半径R=0.4m的圆轨道上固定有光滑斜面AB，半径OB 竖直，斜面AB与水平面BC平滑连接，B、C两点间的距离L=0.8m，在小球在以v0=1m/s的初速度从C点正上方高度h=1.8m处水平向左抛出的同时，小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面下滑，经过B点后沿水平面做匀减速运动，在D 点（图中未画出）刚停下恰好与小球相逢．小球和滑块均可视为质点，空气阻力不计，取g=10m/s2．求：（1）D、C两点间的距离x和滑块在斜面上运动的时间t1；（2）斜面AB的倾角θ．【解答】解：（1）小球做平抛运动，则有：h=x=v0t解得：x=0.6m，t=0.6s滑块在斜面AB上做匀加速运动，加速度大小为：a1==gsinθ且有2Rsinθ=解得t1=0.4s（2）滑块从B处运动到D点的时间t2=t﹣t1=0.2s设滑块经过B处的速度大小为v，有L﹣x=又v=a1t1=gsinθt1联立解得θ=30°答：（1）D、C两点间的距离x是0.6m，滑块在斜面上运动的时间t1是0.4s．（2）斜面AB的倾角θ是30°．12．（20分）如图甲所示，固定轨道由倾角为θ的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，两导轨间距为L，上端用阻值为R的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m，电阻也为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始（t=0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜轨道的最低端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中v m和t0为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN动摩擦因数为μ．求：（1）杆MN中通过的最大感应电流I m；（2）杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；（3）撤去拉力后，若R上产生的热量为Q，求杆MN在水平导轨上运动的路程s．【解答】解：（1）经分析可知，杆MN下滑到P2Q2处时的速度最大（设为v m），此时回路中产生的感应电动势最大，且最大值为：E m=BLv m此时回路中通过的感应电流最大，有：I m=解得：I m=（2）杆MN沿斜导轨下滑的距离为：x=在杆MN沿斜导轨下滑的过程中，穿过回路的磁通量的变化为：△Ф=BLxcos θ该过程，回路中产生的平均感应电动势为：回路中通过的平均感应电流为：=又根据电流定义可得：q=t0解得：q=（3）撤去拉力后，整个回路产生的热量为：Q=Q总由功能关系可知：W安克=Q总对杆由动能定理得：﹣μmgs﹣W安克=0﹣mv m2联立解得：s=．答：（1）杆MN中通过的最大感应电流为；（2）杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量为；（3）杆MN在水平导轨上运动的路程为．[物理——选修3-3]13．（5分）下列说法正确的是（）A．质量相同时，0℃水的内能比0℃冰的内能大B．热量不可能由低温物体传递到高温物体C．外界对物体做功，物体的内能一定增加D．第一类水动机违反了能量守恒定律E．第二类水动机不能制成，说明自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性【解答】解：A、质量相同时，0℃水凝结成冰的过程要放出热量，内能减小，所以0℃水的内能比0℃冰的内能大，故A正确；B、热量在一定的条件下可以由低温物体传递到高温物体，比如电冰箱，故B错误；C、由公式△U=W+Q知做功和热传递都能改变物体内能，外界对物体做功若同时放出热量，物体的内能不一定增加，故C错误；D、第一类永动机不消耗能量而对外做功，违反了能量守恒定律．故D正确；E、第二类永动机违背了热力学第二定律，说明自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E正确；故选：ADE14．（10分）某同学涉及的简易火灾报警装置如图所示，竖直固定、上端开口的试管中装有高h=20cm的水银，其下方封闭有一段气柱．当环境温度为57℃时，电路恰好接通，电铃D发出报警声，取绝对零度为﹣273℃．①若环境温度缓慢降至27℃时，水银柱下降了△L=5cm，试求环境温度为57℃时，试管内封闭气柱的长度L；②若使环境温度降低，并且往玻璃管内注入高△h=4cm的水银时，报警装置恰好再次报警，求此时的环境温度t（已知大气压强p0=76cmHg）．【解答】解：①设试管的横截面积为S，在温度从57℃缓慢至27℃的过程中，封闭气体做等压变化，由盖﹣吕萨克定律有：=上式中：T1=57+273=330K；T2=27+273=300K；代入解得：L=55cm；②当环境温度为57℃时，封闭气体的压强为：P1=P0+ρgh=76+20=96cmHg；当报警装置再次恰好报警时，封闭气柱的长度为：L′=L﹣△h此时封闭气体的压强为P2=P1+ρg△h。