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物理选择性必修三3.4 热力学第二定律同步练习（优生加练）
一、选择题
1．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．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
C．随着科技的发展，机械效率是100%的热机是可能制成的
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
2．下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有规则的几何形状
B．水银不浸润铅
C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
D．一定质量的理想气体等压膨胀时从外界吸热
3．关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
B．将体积为的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，扩展成面积为的单分子油膜，则该油酸分子直径为
C．对气体做功，其内能一定增加
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
4．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（　　）
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
5．“胜哥”开着汽车以80km/h的速度行驶时，每10km耗油约1L。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时的功率约为70kW。如图是该汽车行驶时功率分配的大致比例图。下列判断正确的是（　　）
A．汽车发动机是把内能转化为机械能的装置，随着技术的发展，总有一天能实现内能全部转化为机械能
B．由图中数据计算可得发动机的输入功率为9kW
C．由图中数据计算可得该汽车的机械效率约为11%
D．如果汽车以题中速度连续行驶5小时，则耗油约为5L
6．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，和为等温过程，和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”。下列说法正确的是（　　）
A．等温过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律
B．绝热过程中，气体分子的平均动能增大
C．等温过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D．绝热过程中，外界对气体做功，气体内能增加温度升高
7．海底火山活跃的海域，火山附近的海水会受到加热形成水蒸气从而产生气泡。当气泡浮上水面的过程中温度下降，压强减小，体积减小。该过程中水蒸气可视作理想气体。下列关于该过程说法正确的是（　　）
A．水蒸气上升过程中吸收热量
B．水蒸气分子的平均动能增大
C．水蒸气放出的热量大于其减小的内能
D．该过程违反了热力学第二定律
8．关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　）
A．图甲为“饮水小鸭”玩具，小鸭虽能不断饮水，但不违背能量守恒定律
B．图乙为空气压缩引火仪，硝化棉被点燃，是因为活塞与容器壁摩擦产生了热量
C．图丙为红墨水在清水中的扩散现象，扩散的快慢与温度无关
D．图丁为一台冰箱，给冰箱供电后，热量自发地从冰箱内部传到了外部
9．“胜哥”组织同学们进行“异想天开，同学们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（　　）
A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发分离，既清洁了空气，又变废为宝
D．将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
10．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．其原因是(　　)
A．违背了能量守恒定律
B．在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成内能
C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的
D．以上说法均不正确
二、多项选择题
11．下列叙述，正确的是（　　）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E．物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的情况下可全部用于做功
12． 下列说法正确的是（　　）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．按照相对论的时间延缓效应，低速运动的微观粒子寿命比高速运动时更长
C．变压器原线圈中电流产生的变化磁场，在副线圈中激发感生电场，从而产生电动势
D．热敏电阻和电阻应变片两种传感器，都是通过测量电阻，确定与之相关的非电学量
13．下列对于物理学知识在生活中的应用或解释正确的是（　　）
A．照相机镜头前面的增透膜是利用了光的干涉现象
B．对土壤进行松土主要是为了给农作物的地下根系通风
C．在测量油酸分子直径的实验中，滑石粉撒的太厚会使测量值偏大
D．根据热力学第二定律得知，溶解在水中的食盐再也不可能分离出来
14． 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生的热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（　　）
A．压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B．压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C．该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D．压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
15．以下说法中正确的是（）
A．一定质量的理想气体，使气体温度升高，气体压强可能减小
B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动
C．液晶的光学性质与所有晶体相似，具有各向异性
D．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
E．自然发生的宏观热运动过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
16．“胜哥”家某品牌空调的部分技术参数如表格所示。当该空调正常工作时，下列说法正确的是（　　）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
制冷功率 1100W
A．该空调制冷时的电流为5A
B．该空调制冷时的电流为4.4A
C．该空调连续制冷1h消耗1.1度电
D．空调能够制冷，说明热量能自发地从高温物体传给低温物体
17．如图所示，导热性能良好的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，内壁光滑的汽缸固定不动，外界温度恒定，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出汽缸)，则在活塞移动过程中正确的说法是（　　）
A．汽缸内气体的压强变小
B．汽缸内气体的分子平均动能变小
C．汽缸内气体的内能不变
D．此过程中气体从外界吸收的热量全部用来对外做功，此现象违背了热力学第二定律
18． 下列表述正确的是（　　）
A．机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的
B．农民给土壤松土，是为了使地下的水分快速上升到地面
C．在一列沿平直轨道飞快地匀速行驶的火车车厢中央有一光源发出了一个闪光，则地面上的静止观察者看到：闪光先到达后壁，后到达前壁
D．图示电场是不可能存在的
19．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理如图所示。座舱M与气闸舱N之间装有阀门K，座舱M中充满空气，气闸舱N内为真空。航天员从太空返回气闸舱N后，打开阀门K，M中的气体进入N中，最终达到平衡。此过程中气体与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体对外不做功，气体内能不变
B．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
C．气体温度降低，体积增大，压强减小
D．N中气体不能自发地全部退回到M中
三、非选择题
20．将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c冰=2100J/（kg ℃），c水=4200J/（kg ℃），L=2.26×106J/kg，λ=3.36×105J/kg）．
21．（1）一定质量的理想气体，从外界吸收热量500J，同时对外做功100J，则气体内能变化　 　J。利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　 　（填“是”或“不是”）自发过程。
（2）分子间的作用力跟分子间距离的关系如图，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为　 　（填“A”“B”或“C”，其中A为“一直减小”，B为“一直增大”，C为“先减小后增大再减小”）；当分子间距离为　 　（填“”或“”）时，分子间的吸引力与排斥力大小相等。
（3）一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度大小为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为的一块沿着与v相反的方向飞去，速度大小为。则炸裂后另一块的速度大小为　 　。
22． 下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有　 　，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有　 　。（填正确答案标号）
A. 汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B. 冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C. 某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D. 冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
23．某一部热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热，对外做功，又对低温热源放热，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。那么，在工质的一个循环中，、、三者之间满足的关系是　 　，热机的效率　 　。（填“能”或“不能”）达到。
24．如图所示，内壁光滑且长为L=60cm的绝热汽缸固定在水平面上，汽缸内用横截面积为S=100cm2的绝热活塞（厚度不计）封闭着温度为t0=27℃的理想气体，开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底l=40cm处。现用电热丝对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动（已知大气压强为p0=1.0×105Pa）。
（1）试计算当温度升高到t=402℃时，缸内封闭气体的压强p；
（2）若汽缸内电热丝的电阻R=100Ω，加热时通过电热丝的电流为I=0.3A，此变化过程共持续了t1=200s，不计电热丝由于温度升高而吸收的热量，试计算气体增加的内能ΔU。
25． （1）“胜哥”利用“涡流效应”实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是______
A．A端为冷端，B端为热端
B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
（2）如图，“胜哥”设计了一个液体拉力测量仪。一个容积 的导热汽缸下接一圆管，用质量 、横截面积 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量 的U形金属丝，活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离 ，外界大气压强 ，重力加速度取 ，环境温度保持不变。求
（i）活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强 ﹔
（ⅱ）活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力F的大小。
26． （1）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　 　（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。
（2）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，“胜哥”在水面上将 水装入容积为 的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后代入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为 。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强 取 ，重力加速度g取 ，水的密度ρ取 。求水底的压强p和水的深度h。
答案解析部分
1．B
2．D
3．D
4．D
5．C
6．D
7．C
8．A
9．D
10．C
11．B,C,D
12．C,D
13．A,C
14．B,D
15．A,B,E
16．A,C
17．A,C
18．A,C,D
19．A,D
20．解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t，
由Q吸=Q放，得即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
21．（1）；不是
（2）C；
（3）
22．B；C
23．；不能
24．（1）解：当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体发生等压变化，则有
其中
解得
由于177℃<402℃，所以气体发生等压变化后再发生等容变化，则有
解得当温度升高到402℃时，缸内封闭气体的压强
（2）解：根据热力学第一定律可得
外界对气体做的功为
封闭气体共吸收的热量为
解得
25．（1）A；B；E
（2）将活塞和金属丝作为一个整体，由平衡条件可得p0S= P1S + (m1+m2)g，
代入解得p1 =105Pa。
活塞在B位置时，气缸内压强为p2，由波义耳定律可得p1V0= p2(V0 + Sh)，
p2 =9.9×104Pa
将活塞与金属丝视为一整体，根据平衡条件可得p0S= P2S + (m1+m2)g+F，联立解得F=1N。
26．（1）不是；大于
（2）对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知
代入数据得
根据
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物理选择性必修三3.4 热力学第二定律同步练习（优生加练）
一、选择题
1．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．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
C．随着科技的发展，机械效率是100%的热机是可能制成的
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
【答案】B
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A．做功和热传递都能改变物体的内能，根据热力学第一定律可知，当外界对物体做功，物体的内能不一定增加，故A错误；
B．据热力学第二定律可知：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，故B正确；
C．无论科学技术多么发达，机械效率可能提高，但一定小于100%，即机械效率不可能达到100%，故C错误；
D．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但是只要外界提供能量，热量可以从低温传递到高温，比如冰箱的工作原理，故D错误。
故选B。
【分析】1、根据热力学第一定律 ΔU=Q+W，内能变化 ΔU 取决于热量 Q 和功 W 的共同作用。
若外界对物体做功（W>0），但同时物体向外界放热（Q<0），且 ∣Q∣>W，则内能可能减少。
2、热力学第二定律的 开尔文表述，指出“不可能从单一热源吸热全部转化为功而不产生其他影响”。
3、 根据热力学第二定律（卡诺定理），效率不可能达到100%（除非低温热源 T
c =0K，但绝对零度不可达到）。
4、热力学第二定律指出 宏观热过程的不可逆性，但需注意两点：
方向性：自然条件下热量从高温传到低温，但通过外力干预（如制冷机）可使热量从低温传到高温（此时需外界做功，不违反第二定律）。“不能”的表述：题目未说明是否“自发”或“无外界影响”，因此绝对化表述不严谨。
2．下列说法正确的是（　　）
A．晶体都有规则的几何形状
B．水银不浸润铅
C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
D．一定质量的理想气体等压膨胀时从外界吸热
【答案】D
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学第二定律；晶体和非晶体；浸润和不浸润
【解析】【解答】A．多晶体没有规则的形状，单晶体有规则的几何形状。故A错误；
B．水银是浸润铅的，水银不浸润玻璃浸润铅。故B错误；
C． 根据热力学第二定律分析 ，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。故C错误；
D．根据热力学第一定律分析，根据理想气体状态方程
可知一定质量的理想气体等压膨胀时，气体对外界做功，，热力学温度升高，，由热力学第一定律
可知
即外界吸热。故D正确。
故选D。
【分析】掌握热力学第一定律、热力学第二定律、晶体和非晶体以及单晶体与多晶体的特点是解题的基础。
3．关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
B．将体积为的油酸酒精溶液滴在平静的水面上，扩展成面积为的单分子油膜，则该油酸分子直径为
C．对气体做功，其内能一定增加
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
【答案】D
【知识点】布朗运动；用油膜法估测油酸分子的大小；改变内能的两种方式；热力学第二定律
【解析】【解答】Ａ： 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动 是布朗运动，是炭粒受到墨水分子的碰撞，反映了墨水分子运动的无规则性，A不符合题意；
B： 体积为的油酸酒精溶液滴里纯油酸的体积要小于V，因此该油酸分子直径，Ｂ不符合题意；
C：根据
可知，内能的变化还与气体的吸放热有关，因此对气体做功，其内能不一定增加，C不符合题意；
Ｄ：根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，D符合题意。
故答案为D。
【分析】根据布朗运动的本质判断做无规则运动的微粒本质，油酸酒精溶液与纯油酸的体积不一样，注意区分二者的关系；利用热力学第一定律与热力学第二定律判断物体内能的变化与热量传递方向。
4．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（　　）
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】D
【知识点】气体压强的微观解释；热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】本题考查气体的自由扩散、理想气体的状态方程、气体压强的微观意义、热力学第一、二定律的综合运用，解题关键是要明确气体是自由扩散，还要能够根据热力学第一定律公式ΔU=W+Q分析内能的变化。AC．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，故AC错误；
B．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，故B错误；
D．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舱壁单位面积的碰撞次数将减少，故D正确。
故选D。
【分析】气体绝热自由扩散，B为真空，气体不对外做功，结合热力学第一定律分析作答；根据热力学第二定律分析作答；根据分子运动论分析作答；气体体积变大，分子数密度减小，据此分析作答。
5．“胜哥”开着汽车以80km/h的速度行驶时，每10km耗油约1L。根据汽油的热值进行简单的计算可知，这时的功率约为70kW。如图是该汽车行驶时功率分配的大致比例图。下列判断正确的是（　　）
A．汽车发动机是把内能转化为机械能的装置，随着技术的发展，总有一天能实现内能全部转化为机械能
B．由图中数据计算可得发动机的输入功率为9kW
C．由图中数据计算可得该汽车的机械效率约为11%
D．如果汽车以题中速度连续行驶5小时，则耗油约为5L
【答案】C
【知识点】能量守恒定律；热力学第二定律
【解析】【解答】知道在整车中消耗的总能量和有用的能量是解题的基础，知道热力学第二定律相关内容。A．根据热力学第二定律可知，不可能实现内能全部转化为机械能，故A错误；
B．发动机的输入功率等于总功率减去排气管热损、汽油蒸发损失、散热器损失，即17kW， 故B错误；
C．该汽车的机械效率
故C正确；
D．汽车以80km/h的速度行驶时，每小时消耗油8L，如果汽车以题中速度连续行驶5小时，则耗油约为40L，故D错误。
故选C。
【分析】效率等于有用功与总功的比值；热机效率不可能达到百分之百；根据能量关系计算。
6．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，和为等温过程，和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”。下列说法正确的是（　　）
A．等温过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律
B．绝热过程中，气体分子的平均动能增大
C．等温过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D．绝热过程中，外界对气体做功，气体内能增加温度升高
【答案】D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律
【解析】【解答】A．“卡诺循环”没有违反热力学第二定律，因为它是理想中的热机，不是实际发生的热现象，A不符合题意；
B．为绝热膨胀过程，由图可知，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，内能减小，温度降低，则气体分子的平均动能减小，B不符合题意；
C．过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C不符合题意；
D．过程中，绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体的内能增加，温度升高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理想中的热机没有违反热力学第二定律，为绝热膨胀过程结合热力学第一定律得出分析平均动能的变化情况。
7．海底火山活跃的海域，火山附近的海水会受到加热形成水蒸气从而产生气泡。当气泡浮上水面的过程中温度下降，压强减小，体积减小。该过程中水蒸气可视作理想气体。下列关于该过程说法正确的是（　　）
A．水蒸气上升过程中吸收热量
B．水蒸气分子的平均动能增大
C．水蒸气放出的热量大于其减小的内能
D．该过程违反了热力学第二定律
【答案】C
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A.气泡浮上水面的过程中，气体温度下降，故内能减小，即
体积减小，外界对气体做功，即
根据热力学第一定律
可知，Q必须为负，可知水蒸气上升过程中放出热量，A不符合题意；
B.温度是分子平均动能的标志，水蒸气的温度下降，分子平均动能减小，B不符合题意；
C.因
，
由
可知，故水蒸气放出的热量大于其减小的内能，C符合题意；
D.该过程不单是从热源吸热并用于做功，同时也引起了海水重力势能变化，故没有违反热力学第二定律，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据热力学第一定律分析水蒸气上升过程中热量和内能的变化及关系；温度是分子平均动能的标志；根据热力学第二定律的内容分析该过程是否违反热力学第二定律。
8．关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（　　）
A．图甲为“饮水小鸭”玩具，小鸭虽能不断饮水，但不违背能量守恒定律
B．图乙为空气压缩引火仪，硝化棉被点燃，是因为活塞与容器壁摩擦产生了热量
C．图丙为红墨水在清水中的扩散现象，扩散的快慢与温度无关
D．图丁为一台冰箱，给冰箱供电后，热量自发地从冰箱内部传到了外部
【答案】A
【知识点】分子动理论的基本内容；能量守恒定律；热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A．“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复， “饮水小鸭”头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能持续工作下去，不违背能量守恒定律，故A正确；
B．迅速下压活塞，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，使硝化棉被点燃，故B错误；
C．分子的热运动与温度有关，温度越高分子运动的越剧烈，则扩散的快慢与温度有关，故C错误；
D．冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气，之所以内部温度降低是因为压缩机工作的原因，同时消耗了电能，故D错误。
故选A。
【分析】A、“饮水小鸭”头部饮水后直立起来，吸收周围空气的热量不断蒸发，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，才能持续工作下去，不违背能量守恒定律；
B、活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，温度升高使硝化棉被点燃；
C、温度越高分子运动的越剧烈，则扩散的快慢与温度有关；
D、冰箱内部温度降低是因为压缩机工作的原因，同时消耗了电能，热量不可能自发从低温物体传向高温物体。
9．“胜哥”组织同学们进行“异想天开，同学们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（　　）
A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发分离，既清洁了空气，又变废为宝
D．将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题
【答案】D
【知识点】能量守恒定律；能源的分类与应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A、根据热力学第二定律知道，在不产生其它影响时，内能不能全额转化为机械能，因此从海水中吸收内能全部用来做功而不产生其它影响是不可能实现的，故A错误；
B、绝对零度是温度的极值，是不能达到的，故B错误；
C、根据热力学第二定律可知，混合气体不会自发分离。故C错误；
D、利用太阳能最有前途的领域是通过太阳电池将太阳能直接转化为电能再加以利用，故D正确。
故答案为：D。
【分析】熟悉热力学第二定律的具体内容，绝对零度是不能达到的。
10．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．其原因是(　　)
A．违背了能量守恒定律
B．在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成内能
C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的
D．以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】热力学第二定律
【解析】【分析】不同形式的能量可以相互转化，机械能可以转化为内能，在一定的条件下，内能也能转化为机械能，能量的转化都是通过做功来实现的。
【点评】能量的转化具有方向性，这是热力学第二定律的关键，一切与宏观热现象有关的热力学问题都具有方向性，所以内能向其他形式的能转化时需要外界的其他帮助才能实现。
二、多项选择题
11．下列叙述，正确的是（　　）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E．物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的情况下可全部用于做功
【答案】B,C,D
【知识点】物体的内能；热力学第二定律
【解析】【解答】A、根据热力学第一定律 ，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，说法A不符合题意；
B、改变物体内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，说法B符合题意.
C、根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；说法C符合题意；
D、能量耗散说明宏观现象的发生具有方向性；D符合题意.
E、物体从单一热源吸收热量可以全部用于做功，但一定引起外界变化；E不符合题意.
故答案为：BCD.
【分析】热量是可以从低温物体传到高温物体，只不过不会自发的进行，而是要对外界有一定的影响。
12． 下列说法正确的是（　　）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．按照相对论的时间延缓效应，低速运动的微观粒子寿命比高速运动时更长
C．变压器原线圈中电流产生的变化磁场，在副线圈中激发感生电场，从而产生电动势
D．热敏电阻和电阻应变片两种传感器，都是通过测量电阻，确定与之相关的非电学量
【答案】C,D
【知识点】变压器原理；相对论时空观与牛顿力学的局限性；生活中常见的传感器；热力学第二定律
【解析】【解答】A．根据热力学第二定律可知热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；
B．按照相对论的时间延缓效应，运动的时钟会变慢。对于微观粒子，高速运动时其内部的时间进程变慢，相当于寿命变长；而低速运动时，时间延缓效应不明显，其寿命比高速运动时更短，故B错误；C．变压器原线圈中电流产生的变化磁场，这个变化的磁场沿着变压器的铁芯穿过变压器的副线圈，在副线圈中激发感生电场，从而产生电动势，故C正确；
D．热敏电阻可以把温度转化为电阻这个电学量，电阻应变片可以把压力转化为电阻这个电学量，因此热敏电阻和电阻应变片两种传感器，都是通过测量电阻，确定与之相关的非电学量，故D正确。
故答案为：CD。
【分析】根据热力学第二定律分析作答；根据狭义相对论及其相关知识点分析作答；根据电磁感应原理分析作答；传感器是将非电学量转变成电学量，根据热敏电阻和电阻应变片两种传感器的特点和工作原理分析判断。
13．下列对于物理学知识在生活中的应用或解释正确的是（　　）
A．照相机镜头前面的增透膜是利用了光的干涉现象
B．对土壤进行松土主要是为了给农作物的地下根系通风
C．在测量油酸分子直径的实验中，滑石粉撒的太厚会使测量值偏大
D．根据热力学第二定律得知，溶解在水中的食盐再也不可能分离出来
【答案】A,C
【知识点】热力学第二定律
【解析】【解答】A．增透膜增加透射光的强度，是光的干涉现象，A正确；
B．对土壤进行松土主要是切断毛细管，防止水分蒸发，B错误；
C．滑石粉撒的太厚会使油膜无法充分展开，从而导致分子直径的测量值偏大，C正确；
D．溶解在水中的食盐再分离出来不是热现象，不遵循热力学第二定律，D错误；
故选AC。
【分析】根据 ，分析油酸分子直径，土壤进行松土主要是切断毛细管，防止水分蒸发。
14． 压缩空气储能系统（CAES）能将空气压缩产生的热能储存起来，发电时让压缩的空气推动发电机工作，这种方式能提升压缩空气储能系统的效率，若该系统始终与外界绝热，空气可视为理想气体。对于上述过程的理解正确的是（　　）
A．压缩空气过程中，组成空气的气体分子平均动能不变
B．压缩空气过程中，空气温度升高，内能增加
C．该方式能够将压缩空气储能的效率提升到100%
D．压缩的空气在推动发电机工作的过程中；空气对外做功，压强减小
【答案】B,D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】AB．压缩空气过程中，外界对气体做正功，系统与外界绝热，由热力学第一定律可知气体内能增大，温度升高，组成空气的气体分子平均动能增大，故A错误，B正确；
C．由热力学第二定律可知，该方式能够将压缩空气储能的效率不能提升到100%，故C错误；
D．压缩的空气在推动发电机工作的过程中；气体膨胀，体积变大，空气对外做功；由可知压强减小，故D正确。
故选BD。
【分析】 压缩空气过程中，根据热力学第一定律分析气体内能的变化，从而判断温度的变化，即可知道气体分子平均动能的变化。由热力学第二定律分析效率能否达到100%。压缩的空气在推动发电机工作的过程中，空气对外做功，压强减小。
15．以下说法中正确的是（）
A．一定质量的理想气体，使气体温度升高，气体压强可能减小
B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动
C．液晶的光学性质与所有晶体相似，具有各向异性
D．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
E．自然发生的宏观热运动过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
【答案】A,B,E
【知识点】布朗运动；理想气体与理想气体的状态方程；熵与熵增加原理
【解析】【解答】A．当气体温度升高，由 ，气体压强可能减小，A符合题意；
B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动，B符合题意；
C．液晶的光学性质与单晶体相似，具有各向异性，C不符合题意；
D．饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大。D不符合题意；
E．根据熵增原理可知，自然发生的宏观热运动过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，E符合题意。
故答案为：ABE。
【分析】根据理想气体状态方程得出气体压强的变化情况，花粉的布朗运动反映了花粉颗粒的无规则运动，饱和汽压与温度有关，并虽温度的升高而增大，结合熵增加原理进行分析判断正确的选项。
16．“胜哥”家某品牌空调的部分技术参数如表格所示。当该空调正常工作时，下列说法正确的是（　　）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
制冷功率 1100W
A．该空调制冷时的电流为5A
B．该空调制冷时的电流为4.4A
C．该空调连续制冷1h消耗1.1度电
D．空调能够制冷，说明热量能自发地从高温物体传给低温物体
【答案】A,C
【知识点】电功率和电功；热力学第二定律
【解析】【解答】本题考查根据铭牌的数据挑出对解题有用的信息的能力，根据W=Pt计算消耗的电能时，注意有两套单位：国际单位：J；常用单位：度（KW/h），要注意单位。AB．空调制冷时的电流为
故A正确，B错误；
C．空调制冷1h消耗的电能为
故C正确；
D．空调能够制冷，是通过外界做功将热量从低温物体传给高温物体，故D错误。
故选C。
【分析】根据P=UI，由参数额定电压和制冷功率计算电流；根据W=Pt计算消耗的电能，
17．如图所示，导热性能良好的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，内壁光滑的汽缸固定不动，外界温度恒定，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向右移动(活塞始终未被拉出汽缸)，则在活塞移动过程中正确的说法是（　　）
A．汽缸内气体的压强变小
B．汽缸内气体的分子平均动能变小
C．汽缸内气体的内能不变
D．此过程中气体从外界吸收的热量全部用来对外做功，此现象违背了热力学第二定律
【答案】A,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A.由题意可知，气缸内的气体温度保持不变，活塞右移，气体体积变大，由理想气体状态方程可知，气缸内气体的压强减小，A符合题意；
BC.气缸内的气体温度保持不变，分子的平均动能不变，理想气体，分子势能为零，所以其内能也不变，B不符合题意，C符合题意；
D.此过程中，气体要对外做功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收，此过程会引起其他的变化，不违背热力学第二定律，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】由理想气体状态方程分析气体压强的变化；一定质量的理想气体，内能只与温度有关；根据热力学第一定律和第二定律分析气体的能量变化。
18． 下列表述正确的是（　　）
A．机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的
B．农民给土壤松土，是为了使地下的水分快速上升到地面
C．在一列沿平直轨道飞快地匀速行驶的火车车厢中央有一光源发出了一个闪光，则地面上的静止观察者看到：闪光先到达后壁，后到达前壁
D．图示电场是不可能存在的
【答案】A,C,D
【知识点】相对论时空观与牛顿力学的局限性；电场线；热力学第二定律；毛细现象
【解析】【解答】A.根据热力学第二定律可知，机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的，内能不可能在不引起其它变化的情况下，全部转化为机械能，A符合题意；
B.农民给土壤松土的目的是破坏土壤里的毛细管，可以保存土壤里的水分，B不符合题意；
C.地面上的观察者以地面为参考系，根据狭义相对论原理，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，所以闪光先到达后壁，后到达前壁，C符合题意；
D.带电物体在静电场中沿闭合路径运动一周回到原位，电场力做功为零，在图示的假想电场中，一个电荷从场强较强的上部沿电场线向左运动，然后垂直电场线向下运动到中部场强较弱处，再向右运动，再向上回到原位，电场力做功不为零，不符合电场力做功与路径无关的特点，所以这种电场不存在，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据热力学第二定律分析热现象的单向性；根据毛细现象原理分析；根据光速不变原理分析；根据静电力做功与路径无关的特点分析图示电场。
19．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理如图所示。座舱M与气闸舱N之间装有阀门K，座舱M中充满空气，气闸舱N内为真空。航天员从太空返回气闸舱N后，打开阀门K，M中的气体进入N中，最终达到平衡。此过程中气体与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体对外不做功，气体内能不变
B．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
C．气体温度降低，体积增大，压强减小
D．N中气体不能自发地全部退回到M中
【答案】A,D
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律；理想气体的实验规律
【解析】【解答】AB．M中的气体自由扩散膨胀，没有对外做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据热力学第一定律 ，可知，气体内能不变，A符合题意、B不符合题意；
C．因气体内能不变，故温度不变，根据玻意耳定律 等于定值可知，扩散后气体的体积V增大，压强p减小，C不符合题意；
D．根据热力学第二定律可知，一切宏观热现象均具有方向性，故N中气体不能自发地全部退回到M中，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】结合热力学第一定律得出气体内能的变化情况，利用玻意耳定律以热力学第二定律进行分析判断。
三、非选择题
20．将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c冰=2100J/（kg ℃），c水=4200J/（kg ℃），L=2.26×106J/kg，λ=3.36×105J/kg）．
【答案】解答：设水蒸气的质量为mkg，则水、冰的质量为2mkg、10mkg，最终温度为t，
由Q吸=Q放，得即：Lm（t1﹣t）+c水2m（t2﹣t）=C冰10m（t﹣t3）
即：4.2×103J/（kg ℃）×6kg×（t﹣20℃）=4.2×103J/（kg ℃）×4kg×（60℃﹣t）
解得：t=36℃．
答：混合后将得到10kg水的温度为36℃．
【知识点】改变内能的两种方式；热力学第二定律
【解析】 【分析】热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同；知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸=Q放求水混合后的温度．
21．（1）一定质量的理想气体，从外界吸收热量500J，同时对外做功100J，则气体内能变化　 　J。利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　 　（填“是”或“不是”）自发过程。
（2）分子间的作用力跟分子间距离的关系如图，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为　 　（填“A”“B”或“C”，其中A为“一直减小”，B为“一直增大”，C为“先减小后增大再减小”）；当分子间距离为　 　（填“”或“”）时，分子间的吸引力与排斥力大小相等。
（3）一枚在空中飞行的火箭质量为m，在某时刻的速度大小为v，方向水平，燃料即将耗尽。此时，火箭突然炸裂成两块，其中质量为的一块沿着与v相反的方向飞去，速度大小为。则炸裂后另一块的速度大小为　 　。
【答案】（1）；不是
（2）C；
（3）
【知识点】爆炸；分子间的作用力；热力学第二定律
【解析】【解答】本题考查的是气体分子内能、分子间的相互作用力和分子间距离的关系以及爆炸前后的动量守恒等内容，知识覆盖面广，要熟练掌握相关内容。
（1）根据题意，由热力学第一定律有
可得气体内能变化为
空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外，这个过程要消耗电能，不是自发的过程。
（2）由图可知，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为先减小后增大再减小，即为C。
由图可知，当分子间距离为时，分子力为0，即分子间的吸引力与排斥力大小相等。
（3）以初速度方向为正方向，炸裂过程根据动量守恒可得
解得
【分析】（1）根据热力学第一定律求解气体的内能变化；根据热力学第二定律分析；
（2）结合图1分析分子间的作用力与分子间的距离的关系；分子间的吸引力与排斥力大小相等，分子力为零；
（3）根据动量守恒定律分析爆炸后的速度。
（1）[1]根据题意，由热力学第一定律有
可得气体内能变化为
[2]空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的室外，这个过程要消耗电能，不是自发的过程。
（2）[1]由图可知，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为先减小后增大再减小，即为C。
[2]由图可知，当分子间距离为时，分子力为0，即分子间的吸引力与排斥力大小相等。
（3）以初速度方向为正方向，炸裂过程根据动量守恒可得
解得
22． 下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有　 　，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有　 　。（填正确答案标号）
A. 汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B. 冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低
C. 某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D. 冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
【答案】B；C
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热，是燃烧汽油产生的内能向机械能转化的同时，从高温物体向低温物体传递了热量。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律；
B.冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律；
C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产生其他影响，故不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律；
D.制冷机消耗电能工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，是热量从低温物体传递到高温物体，同时消耗了电能，对外界产生了影响。所以不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律。
故违背热力学第一定律的有B；不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有C。
【分析】根据热力学第一定律和第二定律的内容分析关系选项。
23．某一部热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热，对外做功，又对低温热源放热，工质完全恢复初始状态，内能没有变化。那么，在工质的一个循环中，、、三者之间满足的关系是　 　，热机的效率　 　。（填“能”或“不能”）达到。
【答案】；不能
【知识点】热力学第一定律及其应用；热力学第二定律
【解析】【解答】根据热力学第一定律，有
其中 ， ，
联立可得
根据热力学第二定律可知，热机的效率不能达到 。
【分析】根据热力学第一定律得出 、、三者之间满足的关系 ，通过热力学第二定律得出热机的效率。
24．如图所示，内壁光滑且长为L=60cm的绝热汽缸固定在水平面上，汽缸内用横截面积为S=100cm2的绝热活塞（厚度不计）封闭着温度为t0=27℃的理想气体，开始时处于静止状态的活塞位于距左侧缸底l=40cm处。现用电热丝对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动（已知大气压强为p0=1.0×105Pa）。
（1）试计算当温度升高到t=402℃时，缸内封闭气体的压强p；
（2）若汽缸内电热丝的电阻R=100Ω，加热时通过电热丝的电流为I=0.3A，此变化过程共持续了t1=200s，不计电热丝由于温度升高而吸收的热量，试计算气体增加的内能ΔU。
【答案】（1）解：当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体发生等压变化，则有
其中
解得
由于177℃<402℃，所以气体发生等压变化后再发生等容变化，则有
解得当温度升高到402℃时，缸内封闭气体的压强
（2）解：根据热力学第一定律可得
外界对气体做的功为
封闭气体共吸收的热量为
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第二定律
【解析】【分析】（1） 当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体发生等压变化 ， 气体发生等压变化后再发生等容变化 ，由理想气体状态方程列方程求解。
（2） 根据热力学第一定律可得外界对气体做的功， 从而得出封闭气体共吸收的热量 。
25． （1）“胜哥”利用“涡流效应”实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是______
A．A端为冷端，B端为热端
B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
（2）如图，“胜哥”设计了一个液体拉力测量仪。一个容积 的导热汽缸下接一圆管，用质量 、横截面积 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量 的U形金属丝，活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离 ，外界大气压强 ，重力加速度取 ，环境温度保持不变。求
（i）活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强 ﹔
（ⅱ）活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力F的大小。
【答案】（1）A；B；E
（2）将活塞和金属丝作为一个整体，由平衡条件可得p0S= P1S + (m1+m2)g，
代入解得p1 =105Pa。
活塞在B位置时，气缸内压强为p2，由波义耳定律可得p1V0= p2(V0 + Sh)，
p2 =9.9×104Pa
将活塞与金属丝视为一整体，根据平衡条件可得p0S= P2S + (m1+m2)g+F，联立解得F=1N。
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体与理想气体的状态方程；热力学第二定律；理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1）A 中心部位为热运动速率低的气体，与挡板作用后，从A端流出，而边缘部分热运动速率大的气体从B端流出；所以A为冷端，B为热端，故A正确。 B A端流出的气体分子热运动速率较小，B端流出的气体分子热运动速率较大，所以从A端流出的气体分子热运动平均速度小于从B端流出的，故B正确；
C A端流出的气体分子热运动速率较小，B端流出的气体分子热运动速率较大，则从A端流出的气体分子平均动能小于从B端流出的气体分子平均动能，内能的多少还与分子数有关；依题意，不能得出从A端流出的气体内能一定大于从B端流出的气体内能，故C错误；
DE．该装置将冷热不均气体的进行分离，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有违背热力学第二定律；温度较低的从A端出、较高的从B端出，也符合能量守恒定律，故D错误，E正确。
故选ABE。
【分析】（1）根据气体实验定律和热力学定律进行分析求解。
（2）将活塞和金属丝作为一个整体，进行受力分析，由平衡条件和波义耳定律列方程代入数据进行求解。
26． （1）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程　 　（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。
（2）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，“胜哥”在水面上将 水装入容积为 的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后代入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为 。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强 取 ，重力加速度g取 ，水的密度ρ取 。求水底的压强p和水的深度h。
【答案】（1）不是；大于
（2）对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知
代入数据得
根据
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；热力学第二定律；理想气体的实验规律
【解析】【解答】（1） 利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，是以消耗电能为代价的，因此这个过程不是自发过程；因为空调消耗电能会产生一定的热量，根据能量守恒定律可知，所以空调排放到室外环境的热量大于从室内吸收的热量。
【分析】(1) 本题主要考查热力学定律的相关应用，根据热力学第二定律分析出热运动的过程是不是自发过程；根据能量守恒定律分析出空调从室内吸收的热量与排放到室外环境热量的大小关系。
(2) 本题主要考查玻意耳定律的应用，分析出气体变化前后的体积，因为温度不变，根据玻意耳定律求出瓶内气体末态的压强，结合大气压强、待求深度的水形成的压强、瓶内气体末态的压强三者之间的关系求得水的深度。
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