2025年高考物理复习分项汇编：热学（含解析）

专题13热字

1、（2025•山东卷・T5）如以以下图，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭确定质量的抱负气体，初始

时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（）

A.内能增加，外界对气体做正功

B.内能减小，全局部子热运动速率都减小

C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例削减

D.温度上升，速率大的分子数占总分子数比例增加

【答案】C

【解析】

初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有

（P-P）s=mg

10

气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢的

将活塞往外推，最终气缸水平，缸内气压等于大气压。

AB.气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体压强作用将活塞往外推，气

体对外做功，依据热力学第确定律=Q+W得：气体内能减小，故缸内抱负气体的温度降低，分子热

运动的平均速率减小，并不是全局部子热运动的速率都减小，AB错误；

CD.气体内能减小，缸内抱负气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的

比例减小，C正确，D错误。

应选C。

2、（2025•全国乙卷•T33（1）确定量的抱负气体从状态a经状态b变化状态c,其过程如7-U图上

的两条线段所示，则气体在（）

A.状态a处的压强大于状态c处的压强

B.由a变化到b的过程中，气体对外做功

C.由b变化到c的过程中，气体的压强不变

D,由a变化到b的过程中，气体从外界吸热

E.由a变化到b的过程中,从外界吸取的热量等于其增加的内能

【答案】ABD

【解析】

AC.依据抱负气体状态方程可知

T=_^_-V

nR

p

即T-，图像的斜率为一三，故有

nR

p=p>p

abc

故A正确，C错误；

B.抱负气体由a变化到。的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故B正确；

DE.抱负气体由a变化到。的过程中，温度上升，则内能增大，由热力学第确定律有

AU=Q+W

而AU>0,W<0,则有

AU=Q-帖

可得

Q>0,Q>AU

即气体从外界吸热，且从外界吸取的热量大于其增加的内能，故D正确，E错误；

应选ABD。

3、(2025•全国甲卷・T33(1)确定量的抱负气体从状态a变化到状态b,其过程如P-7图上从。到6

A.气体始终对外做功

B.气体的内能始终增加

C.气体始终从外界吸热

D.气体吸取的热量等于其对外做的功

E.气体吸取的热量等于其内能的增加量

【答案】BCE

【解析】

pV八

A,因从a到b的p—7图像过原点，由彳=’可知从a到b气体的体积不变，则从0到b气体不对外做

功，选项A错误；

B.因从a到。气体温度上升，可知气体内能增加，选项B正确；

CDE.因W=0,\U>0,依据热力学第确定律

\U=W+Q

可知，气体始终从外界吸热，且气体吸取的热量等于内能增加量，选项CE正确，D错误。

应选BCE。

4、(2025•湖南卷・T15(1)利用“涡流效应”可实现冷热气体的分别。如图，一冷热气体分别装置由

喷嘴、涡流室、环形管、分别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拢到环形管中心部位，而分子热运动

速率较大的气体分子将聚拢到环形管边缘部位。气流到达分别挡板处时，中心部位气流与分别挡板碰撞后

反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。以下说法正确的选项是(〕

A.A端为冷端，8端为热端

B.A端流出的气体分子热运动平均速率确定小于B端流出的

C.A端流出的气体内能确定大于B端流出的

D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违反了热力学其次定律

E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学其次定律

【答案】ABE

【解析】

A.依题意，中心部位为热运动速率较低的气体，与挡板相作用后反弹，从A端流出，而边缘部份热运动速

率较高的气体从B端流出；同种气体分子平均热运动速率较大、其对应的温度也就较高，所以A端为冷端、

2端为热端，故A正确；

B.依题意，A端流出的气体分子热运动速率较小，5端流出的气体分子热运动速率较大，所以从4端流

出的气体分子热运动平均速度小于从3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，8端流出的气体分子热运动速率较大，则从A端流出的气体分子耳

均动能小于从8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

的气体内能确定大于从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展分别，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进展的，

没有违反热力学其次定律；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。

应选ABE。

5、(2025•湖北•T3)确定质量的抱负气体由状态a变为状态c,其过程如p—V图中a—c直线段所示，

状态b对应当线段的中点。以下说法正确的选项是()

A.a—b是等温过程

B.a—b过程中气体吸热

C.a—c过程中状态b的温度最低

D.a—c过程中外界对气体做正功

【答案】B

【解析】

AB.依据抱负气体的状态方程

pv

—二rC

T

可知a-b气体温度上升，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W<0,由热力学第确定律

AU=W+Q

可知a—b过程中气体吸热，A错误、B正确；

C.依据抱负气体的状态方程

T

可知，p-V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘

积更大，a-c过程的温度先上升后降低，且状态b的温度最高，C错误；

D.arc过程气体体积增大，外界对气体做负功，D错误。

应选B。

6、［2025•河北•T15（l）］如图，绝热密闭容器中装有确定质量的某种抱负气体和一个充有同种气体的气

球。容器内温度处处一样。气球内部压强大于外部压强。气球渐渐漏气后，容器中气球外部气体的压强将

〔填“增大”“减小”或“不变”）；温度将（填“上升”“降低”或“不变”）。

【答案】①.增大②.上升

【解析】

假设气球内部气体和气球外部气体的温度不变，当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，气球内部气体压

强大于外部气体压强，依据玻意尔定律。丫=°可知气球内的气体释放到外部时体积增大，相当于容器的

体积增大；而容器的体积无法转变，所以将假设扩大体积的容器绝热压缩到原来容器的体积即可，气体绝

热压缩，与外界无热交换，即Q=°,外界对气体做功，即w>o,依据绝热状况下的热力学第确定律

AU=W可知气体内能增加，温度7上升；

气体温度T上升，依据抱负气体试验定律PV=C可知气体压强P增大。

7、R025•河北•T15(2)】水平放置的气体阻尼器模型截面如以以下图，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸

内确定质量的某种抱负气体分为两局部，田”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中心圆孔穿过，连杆与隔板之

间

密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强Po活塞面积为s,隔板两侧气体体积均为SL,各接触面光

滑。连杆的截面积无视不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的1,

2

设整个过程温度保持不变，求：

(1)此时上、下局部气体的压强；

/c、__“TT，，mi4-T?.-rAZ-.H/、士母_J.一、［,\

他管，山1it1里，任反人。

12P2p4pS

【答案】()。,3。；⑵3；

【解析】

(1)旋转前后，上局部气体发生等温变化，依据玻意尔定律可知

1

p-SL=p'SL

0012°

解得旋转后上局部气体压强为

P=2p

10———

13

旋转前后，下局部气体发生等温变化，下局部气体体积增大为SL+SL=SL,则

_2o02。

p,SL=p•SL

00220

解得旋转后下局部气体压强为_

2

p=p

230

(2)对“H”型连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg竖直向下，上局部气体对活塞的作用力竖直向上，

下局部气体对活塞的作用力竖直向下，大气压力上下局部抵消，依据平衡条件可知

pS=mg+pS

12

解得活塞的质量为

3g

8、(2025•湖南卷・T15(2)如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积，=9.9L的导热汽

0

缸下接一圆管，用质量m=90g、横截面积S=10cm2的活塞封闭确定质量的抱负气体，活塞与圆管壁

1

间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m=l0g的U形金属丝，活塞刚好处于4位置。将金属丝

2

局部浸入待测液体中，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及A、

B间距离人=10cm,外界大气压强p=1.01x105Pa,重力加速度取10m/s2,环境温度保持不变，求：

0

(1)活塞处于/位置时，汽缸中的气体压强Pp

(2)活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力尸的大小。

"S

u形金:丝体

【答案】⑴P=105Pa；(2)F=1N

1

【解析】

(1)将活塞与金属丝视为一整体，因平衡则有

pS=pS+(m+m)g

0112

代入数据解得

p=105Pa

1

(2)当活塞在8位置时，汽缸内压强为P2,则有

pV=P(V+S6)

1020

代入数据解得

p=9.9x104Pa

2

将活塞与金属丝视为一整体，因平衡则有

pS=pS+(m+m)g+F

0212

联立解得

F=1N

9、(2025•广东卷・T15(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”)从室内吸取的热量。

【答案】①.不是②.大于

【解析】

[1]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；

⑵由于空调的压缩机做功，使得空调排放到室外环境的热量大于从室内吸取的热量。

10、(2025•广东卷•T15(2)玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如以以下图，潜水员在水面上将80mL

水装入容积为380mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，翻开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后

测得瓶内水的体积为230mL。将瓶内气体视为抱负气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强P取

0

1.0xl05Pa，重力加速度g取10m/s2,水的密度P取1.0xltbkg/m3。求水底的压强p和水的深度h。

“、下潜后液面

骑乃、下潜前液面

【答案】p-2.0x105Pa；10m

【解析】

对瓶中所封的气体，由玻意耳定律可知

pV=pV

oo

即

1.0x105x(380-80)=px(380-230)

解得

p=2.0x10sPa

依据

P=P+pgh

0

解得

h=10m

11、(2025•全国甲卷・T33(2)如图，容积均为U、缸壁可导热的4、B两汽缸放置在压强为P、温

00

度为1的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将

缸内气体分成I、II、in、w四局部，其中第n、ni局部的体积分别为&和Lv、环境压强保持不变，

8040

不计活塞的质量和体积，无视摩擦。

(1)将环境温度缓慢上升，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；

⑵将环境温度缓慢转变至21,然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达

汽缸底部后，B汽缸内第IV局部气体的压强。

【解析】

(1)因两活塞的质量不计，则当环境温度上升时，w内的气体压强总等于大气压强，则该气体进展等压

变化，则当B中的活塞刚到达汽缸底部时，由盖吕萨克定律可得

1

4oP

T

0

解得

4

T=_T

3o

(2)设当4中的活塞到达汽缸底部时III中气体的压强为p,则此时W内的气体压强也等于p,设此时IV内

的气体的体积为匕贝口1、III两局部气体被压缩的体积为％-匕则对气体IV

3V

p-_0.

。4.PV

T2T

00

对n、in两局部气体

VV

P(-Q.+-o)p(v-V)

=_

T29T

00

联立解得

2

V^_V

3o

9

P=-P

4o

12、(2025•全国乙卷・T33(2)如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞

I和活塞n之间封闭有确定量的抱负气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞n不能

通过连接处。活塞I、n的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为初始时系统处于平衡

状态，此时弹簧的伸长量为0.1/，活塞I、II到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为70。活塞

外大气压强为P。，无视活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。

(1)求弹簧的劲度系数；

(2)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞n刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

-

可为视-

件化体-

简气-

条-

衡可内-

造-

平室-

构-

由两-

瞟；-

体-

鱼变-

整-

，可-

的-

图积-

簧下-

弹体-

有以，-

和-

件以-

塞S簿-

条2如壁-

衡S活-

2。室-

平2两l-

-1=沉B-

由pS对-

22浮，-

，+-，y-

1现定-

析S时-

p实-

分p=处s—S恒-

0m/积积-

力=g/接3——32-

mS1.s.体体-

受S10g连+3-0-

3——1227的-

p-m缸1.V-T为-

体+k0p0=£3

+o1=鳏认-

整4汽S==-

P+--t02-

gx2鱼可-

的S到1/IV-TT

m=2p为内、-

簧2i-动1，2-

2mPco0=体-

+P运2别1有厚-

3弹pp+故整-

和S刚分壁-

+2+积S，调室-

o-gn-

塞02变过-

活pm塞体xA-

--2的/2不通，-

两+活1，

2态也类室-

2对g得1-

m状=力鱼气-

p使i-

末V弹些闭-

P体-

气初的某密-

为，）-

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强程弹1-

间旧T两-

o压有为照过则・B-

4塞-

的件数活变压，卷、-

-等变A-

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左生的-

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平发强山连-

闭劲加压可•-

由体压相-

封的慢的程5-

I簧体气的2门-

设缓方02-

塞弹气闭体压（阀-

）得活得），封气等得、过-

1（2（3-

解对解知即由有解1通省

抱负气体，可通过阀门进展交换。质量为M的鱼静止在水面下H处。B室内气体体积为V,质量为侬设

B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳏内气

体温度不变。水的密度为p,重力加速度为g。大气压强为Po,求：

(1)鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量Am；

(2)鱼静止于水面下区处时，B室内气体质量

【答案】(1)皿=Mma；(2)加=PgH+P0m

Vpg1PgH+p

io

【解析】

(1)由题知开头时鱼静止在H处,设此时鱼的体积为力,有

Mg=pgV0

且此时B室内气体体积为V,质量为m,则

m=p

鱼通过增加B室体积获得大小为«的加速度，则有

pg(V0+AV)-Mg=Ma

联立解得需从A室充入B室的气体质量

Am=pAy_Mma

气一访7

(2)由题知开头时鱼静止在H处时，B室内气体体积为V,质量为m,且此时B室内的压强为

p1=pgH+pQ

鱼静止于水面下％处时，有

P2=PgHl+p0

由于鱼膘内气体温度不变，依据玻意耳定律有

解得

PgH+p

V=________o-V

2PgH+p

10

则此时B室内气体质量

m=PV=Pg*p0m

1气2PgH+p

10

2021年高考真题

1.[2025•山东卷）如以以下图，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的

小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上

浮过程中，小瓶内气体（）

A.内能削减

B.对外界做正功

C.增加的内能大于吸取的热量

D.增加的内能等于吸取的热量

【答案】B

【解析】

A.由于越接近矿泉水瓶口，水的温度越高，因此小瓶上浮的过程中，小瓶内温度上升，内能增加，A错

误；

B,在小瓶上升的过程中，小瓶内气体的温度渐渐上升，压强渐渐减小，依据抱负气体状态方程

pyr

气体体积膨胀，对外界做正功，B正确；

CD.由AB分析，小瓶上升时，小瓶内气体内能增加，气体对外做功，依据热力学第确定律

AU=W+Q

由于气体对外做功，因此吸取的热量大于增加的内能，CD错误。

应选B。

2.12025•山东卷）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如以以下图。加压气囊可将外界空气充入臂带，

压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为匕每次

挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5,，压强计示数为

150mmHg。大气压强等于750mmHg,气体温度不变。无视细管和压强计内的气体体积。则U

A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.60cm3

【答案】D

【解析】

依据玻意耳定律可知

pV+5pV=px5V

0001

p=750mmHg,V=60cm3,p=750mmHg+150mmHg=900mmHg

ooi

代入数据整理得

V=60cm3

应选D。

3.（2025・湖南卷）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为S