2021-2025年高考物理试题分类汇编：热学（北京专用）解析版

五年真题（202L2025）

专墓12载检

（五年考情•探规律）

考点五年考情（2021・2025）命题趋势

知识考查层面，注重对热学基础概念

考点1分子动

2021、2022、2023

理论与核心规律的深度挖掘，强化热力学第一

定律、理想气体状态方程、分子动理论等

知识的综合运用。一方面，结合生活中的

热现象，如高压锅煮饭、热气球升空，考

查理想气体状态参量的变化及能量转化关

系；另一方面，通过分析热机工作循环、

制冷机原理，将热力学定律与能量守恒、

转化知识相结合，考查考生对能量转化方

向性、热功转换等问题的理解。此外，时

分子动理论的考查，常与扩散现象、布朗

运动等微观现象相联系，考查考生对微观

世界热现象本质的认识。

能力要求上，突出逻辑推理与数理结

合。考生需依据给定的热学情境，如气体

考点2热力学

2022、2024、2025状态变化过程、热传递现象，运用相关物

定律理规律进行推理分析，得出结论。面对多

过程、多因素的热学问题，能梳理各物理

量间的逻辑关系，建立物理方程，运用代

数运算、图像分析等数学工具，求解温度、

压强、体积、内能等物理量。例如，利用p

-V图、T-V图分析理想气体状态变化过

程中的做功、吸放热情况。实验探究能力

的考查力度也在加大，要求考生设计实验

验证热学规律，如测定物质的比热容、验

证玻意耳定律，处理实验数据并分析误差，

注重实验原理的迁移应用，如将气体实验

拓展到液体、固体的热学性质研究

（五年真题•分点精准练）

考点01分子动理论

1.（2023・北京・高考）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体

（）

A.分子的平均动能更小B,单位体积内分子的个数更少

C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大

【答案】A

【详析】AC.夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错

误；

BD.由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内

壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。

故选Ao

2.（2022・北京・高考）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）取得新突破，成

功实现了可重复的L2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卜马克实验装置运行新

的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是

物质的第四态。当物质处于气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的柱互碰撞而离

解为电子和正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳

和所有恒星都是等离子体。下列说法不巧娜的是（）

A.核聚变释放的能量源于等离了体中离子的动能

B.可以用磁场来约束等离子体

C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体

D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力

【答案】A

【详析】A.核聚变释放的能量源于来自于原子核的质量亏损，A错误；

B.带电粒子运动时，在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用而不飞散，故可以用磁场来约束等离子体，B正

确：

C.等离子体是各种粒子的混合体，整体是电中性的，但有大量的自由粒子，故它是电的良导体，C正确;

D.提高托卡马克实验装置运行温度，增大了等离子体的内能，使它们具有足够的动能来克服库仑斥力，有

利于克服等离子体中正离子间的屋仑斥力，D正确。

本题选择错误的，故选A。

3.（2021.北京・高考）比较45。（2的热水和100空的水蒸气，下列说法正确的是（）

A.热水分子的平均动能比水蒸气的大B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小

C.热水分子的速率都比水蒸气的小D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈

【答案】B

【详析】A.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的工均动能增大，故热水分子的平均动能比水

蒸气的小，故A错误；

B.内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气，温度升高，体积增大，

吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，故B正确；

C.温度越高，分子热运动的平均速率越大，45。。的热水中的分子平均速率比100。（3的水蒸气中的分子平

均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C错误；

D.温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。

故选

考点02热力学定律

4.（2025・北京・高考）我国古代发明的•种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃

艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（）

推杆

套筒

艾绒

/////

A.压强变小B.对外界不做功C.内能保持不变D.分子平均动能增大

【答案】D

【详析】c.猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外界发生热交换。=0,气体被压缩，体积减小，则

外界对气体做正功科＞0,根据热力学第一定律可知，气体内能增大，故C错误；

A.气体内能增大，故其温度增大，又体积减小，根据理想气体状态方程，=C,则气体压强增大，故A错

误；

B.气体被压缩，体积减小，则气体对外界做负功，故B错误;

D.气体温度增大，则分了平均动能增大，故D正确。

1年模拟•精选模考题

1.（2025•北京昌平•二模）2025年3月，我国新一代人造太阳“中国环流三号''实现原子核温度1.17亿度、

电子温度1.6亿度的“双亿度”突破，将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用笊核与流

核聚变反应释放能量，聚变资源储量丰富，主要产物清洁安全，被称为“人类未来的理想能源二我国自主

研发的高功率微波回旋管，单次注入功率达2.5兆瓦，精准“轰击”等离子体升温，实现电子温度1.6亿度。

高功率中性束注入加热系统（提升原子核温度的核心设备），单条束线最大功率达7兆瓦，可将氢原子加

速到每秒数千公里.，为反应堆“点火”提供初始能量。关于该装置及核聚变相关原理，下列说法不正确的是

()

A.核聚变反应中，笊核与旅核结合生成须核并释放中子，反应方程为：

B.中国环流三号产生的能量主要来源于氢原子被加速后获得的动能

C.等离子体温度升高，其粒子热运动的平均动能变大

D.若某次聚变反应质量亏损△〃?，则释放的能量为△〃?》（《为真空中的光速）

【答案】B

【详析】A.核聚变反应中，笊核与完核结合生成氮核并释放口子，核反应方程为

故A正确，不符合题意；

B.中国环流三号产生的能量主要来源于笊核与施核的核聚变反应，根据爱因斯坦质能方程斤me2

可知核聚变过程中质量亏损转化为能量释放出来，而不是氢原子被加速后获得的动能，故B错误，符合题

意；

C.温度是分子热运动平均动能的标志，等离子体温度升高，其粒子热运动的平均动能变大，故C正确，

不符合题意；

D.根据爱因斯坦质能方程，若某次聚变反应亏损△加，则释放的能量为为真空中的光速）

故D正确，不符合题意。

故选B.

2.（2025•北京昌平•二模）如图所不，一定质量的理想气体从状态。开始，沿图示路径先后到达状态。和c。

下列说法正确的是（）

木P

->

OV

A.从a到〃，气体分子的平均动能不变

B.从。到从气体对外界做功，内能减小

C.从b到c,气体从外界吸热,内能增大

D.从8到c,气体向外界放热，内能减小

【答案】D

【详析】AB.从［到6,一定质量的气体，等压条件下，气体体积与温度成正比，即所以气体体积增

TaTb

大，温度增大，气体对外界做功，分子平均动能增大，内能增大，AB错误；

CD.从b到c,一定质量的气体，等容条件下，气体对外界不做功，气体压强与温度成正比，联T

T

bTc

所以气体体积压强减小，则温度减小，内能减小，根据热力学第一定律AU=H，+。，△"＜（）,於=0,所以。＜0,

即气体向外界放热，C错误，D正确。

故选D。

3.（2022・北京门头沟•一模）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态

B和C,下列说法正确的是（）

A.状态人和状态B温度相同，状态C温度最高

B.状态B和状态C温度相同，状态A温度最高

C.从状态A到状态B温度升高，气体对外界做功，不断吸热

D.从状态B到状态C温度升高，气体对外界做功，不断吸热

【答案】C

【来源】2022届北京一零一中学高三下学期3月第二次模拟考试物理试题

【详析】AB.由图可知，状态A到状态B是一个等压过程，根据装=/因为以则有乃>7；1而状态3

到状态。是一个等容过程，则有§=黑因为P8>pc则有加对状态A和C,依据理想气体状态参量方程，

则有宇=小即婴=铲解得TA=TC故AB错误；

C.从状态4到状态B温度升高，内能增大，体积膨胀，气体定外界做功，根据热力学第一定律AU=%+4。

可知气体不断吸热，故C正确；

D.从状态B到状态C温度降低，内能减少，体积不变，气体不做功，根据热力学第一定律AU=%+A0

可知气体不断放热，故D错误。故选C。

4.（2025•北京朝阳•二模）去高原旅游时，密封的食品包装袋比在平原上膨胀许多。假设环境温度不变，

袋内气体视为理想气体。下列说法正确的是（）

A.高原地区的大气压较高B.包装袋中气体内能减小

C.包装袋中气体压强减小D.包装袋中气体放出热量

【答案】C

【详析】AC.理想气体做等温变化，由玻意尔定律产片C可知气体膨胀，气体压强减小，A错误，C正确；

B.由于气体温度不变，故一定质量的理想气体内能不变，B错误；

D.气体膨张，气体对外界做功，即％0,而气体的温度不变，即内能不变AU=0,根据热力学第一定律AU=W+Q

可知包装袋中气体从外界吸收热量，D错误。

故选C.

5.（2025・北京大兴・练习）2025年1月20日，我国被誉为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）

成功突破“亿度千秒”大关，实现上亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了新的世界

纪录！卜列关于核聚变反应的说法止确的是（）

A.核聚变反应需要高温是为了让原子核间的库仑斥力消失

B.温度升高，所有原子核热运动的动能都增大

C.常见的核聚变燃料有铀235

D.核聚变后总质量减少，因此释放大量能量

【答案】D

【详析】A.核聚变中，两个轻核需要克服它们之间的库仑斥力才能靠近并发生反应，这就要求原子核具

有足够的动能，通常需要高温高压等条件来提供，故A错误；

B.温度升高，原子核热运动的平均动能增大，并非所有原子核热运动的动能都增大，故B错误；

C.常见的核聚变燃料为旅核，铀235会发生核裂变，故C错误；

D.核聚变后总质量减少，因此释放大量能量，故D正确。

故选D。

6.（2025・北京师范大学附属中学•零模）如图为某品牌卡车的与囊减震装置，当路面不平时，车体会突然

下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（）

A.外界对气体做的功小于气体内能的增加

B.气体温度升高，每个分子的动能都增大

C.气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大

D.气体压强增大的唯一原因是区为气体分子运动变得剧烈

【答案】C

【详析1A.车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功等于气体内能的增加，故A错误：

B.气体温度升高，气体的平均动能增大，但是不一定每一个气体分子的动能都增大，故B错误：

C.由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子密度增大，气体分子对气囊单位面积的平均撞击力

增大，故C正确；

D.气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，气体压强由气体分子的数

密度和平均动能决定，故D错误,

故选C。

7.（2025•北京西城••模）庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体

视为埋想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（）

A.压强不变

B.对外界做功

C.内能变大

D.放出热量

【答案】B

【详析】A.气体温度不变，体枳变大，根据玻意耳定律p/|=P2%可知气体压强减小，故A错误；

B.气体体积增大，则气体对外做功，故B正确；

C.气体温度不变，则气体内能不变，故C错误；

D.根据BC选项分析可知，外界对气体做负功，气体内能不变，根据热力学第一定律△“仍可知。＞0,

则气体吸收热量，故D错误。

故选B。

8.（2025•北京丰台•二模）如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨

胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（）

A.袋内空气对外界做功，内能减小

B.袋内空气分子的平均动能减小

C.袋内空气压强减小

D.袋内空气向外界放热

【答案】C

【详析】A.食品包装袋会发牛膨胀，气体体积变大，则袋内空气对外界做功，气体膨胀过程中温度不变,

内能不变，故A错误；

B.气体膨胀过程中温度不变，所以袋内空气分子的平均动能不变，故B错误；

C.根据，=。温度不变，体积变大，所以压强减小，故C正确；

D.根据热力学第一定律AU=0■/温度不变，贝必。=0体积变大，则於＜0所以。＞0袋内空气一定对外界

吸热，故D错误。

故选C。

9.（24-25高三下・北京海淀•二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态。开始，沿图示路径经状态从c

再回到状态〃，其中，图线曲平行于纵轴、图线"平行于横轴。下列说法正确的是（）

A.从〃到儿气体对外界做功B.从人到c,气体温度保持不变

C.从c到”，气体内能减小D.从c到〃，气体从外界吸热

【答案】D

【详析】A.从。到〃，气体体积减小，外界对气体做功，A错误；

B.从b到c,气体做等容变化，根据华=。可知压强减小，温度降低,B错误；

C.从c到a,气体压强不变，根%=C可知体积增大，温度升高，气体内能增加，C错误；

D.从c到〃，气体体积增大，对外做功，而气体内能增加，根据热力学第一定律AU=Q+W,可知气体从

外界吸热，D正确。

故选D。

10.（24-25高三・北京海淀•一模（期中））关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.液体分子的无规则运动称为布朗运动

B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C.物体的温度下降，物体内每个分子热运动的动能都减小

D.温度是分子热运动的平均动能的标志

【答案】D

【详析】A.布朗运动是固体微粒的无规则运动，间接反映液体分子的无规则运动，A错误；

B.当分子之间的距离小于小时，随着分子之间距离的增大分子间的相互作用力减小；当分子之间的距离大

于小时，随着分子之间距离的增大分子间的相互作用力先增大后减小，B错误；

C.物体的温度下降，物体内分子热运动的平均动能会减小，但不是每个分子热运动的动能都减小，C错误；

D.温度是分子热运动的平均动能的标志，D正确。

故选D。

11.（2025•北京东城•一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态。开始，先经历等压变化到状态6,再经

历等容变化到状态。。下列判断正确的是（）

ab

一­L

I

o1------------>V

A.从a到瓦气体温度升高

B.从a到爪气体向外界放热

C.从8到c,气体内能不变

D.从到如气体对外界做功

【答案】A

【详析】A.从〃到4气体的压强不变，体积变大，根据，=C1可知气体温度升高，选项A正确；

B.从“到"体积增大，外界对气体做负功，内能增加，根据热力学笫定律△0-可知，气体吸热，

选项B错误；

C.从b到c,气体体积不变，压强减小，根据g=C可知温度降低，可知气体内能减小，选项C错误；

D.从8到a气体体积不变，不对外界做功，选项D错误。

故选Ao

12.（24・25高三下♦北京海淀••模（期中））关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A.悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显

B.当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大

C.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大

D.温度是分子热运动剧烈程度的标志

【答案】D

【详析】A.根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，故A错误；

B.分子间距离为平衡位置时，分子力为零，所以当分子间的距离减小，分子间作用力不•定增大，还要看

分子间距离与平衡位置的大小关系，故B错误；

C.温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大，但不是物体内每个分子的

动能都增大，故c错误：

D.温度是分子热运动剧烈程度的标志，故D正确。

故选D。

13.（2025•北京房山•一模）一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积V随温度T变

化的图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.气体一定放出热量

B.气体对外界做功

C.气体分子的平均动能增大

D.单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小

【答案】A

【详析】AB.从状态人变化到状态B的过程中，体积V减小，温度7降低。温度降低，内能减少；体积

减小，外界对气体做正功做＞0,根据热力学第一定律AU=%+。，可知，气体一定放出热量，A正确，B错误；

C.气体从状态A到状态8的变化过程中，温度降低，则气体分子的平均动能减小，C错误：

D.图像经过原点，所以是等压变化。气体从状态A到状态4的变化过程中，温度降低，气体分子的平均

动能减小；体积减小，气体分子密度增大，压强不变，则气体分子单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气

体分子数增多，D错误。

故选Ao

14.（24-25高三・北京大兴一中•自测）下列说法正确的是（）

A.布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动

B.质量一定的理想气体，温度越高压强越大

C.热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递

D.分子势能随分子间距离的增大而增大

【答案】A

【详析】A.布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，故A正确；

B.质量一定，体积一定的理想气体，根据查理定律可知温度越高压强越大，故B错误;

C.只要两个物体之间存在温差，就可以发生热传递，与内能多少无关，故C错误；

D.当分子间力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，故D错误。

故选A«

15.（2025•北京顺义・一模）双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼'商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的

空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（）

A.分子平均动能变小

B.单位体积内分子的个数变少

C.分子间距离都变小

D.所有分子的运动速率都变小

【答案】A

【详析】A.双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，

温度降低时，分子的平均动能减小，故A正确；

B.气体密闭，体积不变，分子总数〃不变，因此单位体积内分子数不变，故B错误；

C.分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误；

D.温度降低仅使平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故D错误。

故选Ao

16.（2025/匕京延庆.统测）如图所示,一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分.己知A内有一定量的稀

薄气体，B内为真空。抽开隔板KB，A内气体进入B,最终达到平衡状态，对于该过程，下列说法正确

的是（）

■K

、

、

、

、

、

B、

、

、

、

、

、

、

A