2025年高考物理热力学第一定律与习题真题

2025年高考物理热力学第一定律与习题真题考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.物体从高空自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的内能增加B.物体的机械能守恒C.物体的内能减少D.物体的机械能转化为内能2.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，则（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.外界对气体做功，内能增加D.外界对气体做功，内能减少3.下列说法正确的是（）A.热传递是能量从低温物体传到高温物体的过程B.做功和热传递都能改变物体的内能C.热机的效率可以达到100%D.热力学第二定律的开尔文表述是热量可以自发地从低温物体传到高温物体4.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，则（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.外界对气体做功，内能增加D.外界对气体做功，内能减少5.下列说法正确的是（）A.热机的效率越高，说明它做的有用功越多B.热机的效率越高，说明它消耗的燃料越少C.热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率越高D.热机的效率越高，说明它将热量转化为内能的比率越高6.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，则（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.外界对气体做功，内能增加D.外界对气体做功，内能减少7.下列说法正确的是（）A.热传递是能量从高温物体传到低温物体的过程B.做功和热传递都能改变物体的内能C.热机的效率可以达到100%D.热力学第二定律的克劳修斯表述是热量可以自发地从高温物体传到低温物体8.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，则（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.外界对气体做功，内能增加D.外界对气体做功，内能减少9.下列说法正确的是（）A.热机的效率越高，说明它做的有用功越多B.热机的效率越高，说明它消耗的燃料越少C.热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率越高D.热机的效率越高，说明它将热量转化为内能的比率越高10.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，则（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.外界对气体做功，内能增加D.外界对气体做功，内能减少二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，气体对外做功W，则气体的内能变化为______。2.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，气体对外做功W，则气体的内能变化为______。3.热机的效率公式为______。4.热力学第二定律的开尔文表述为______。5.热力学第二定律的克劳修斯表述为______。6.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，气体对外做功W，则气体的内能变化为______。7.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，气体对外做功W，则气体的内能变化为______。8.热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率______。9.热机的效率越高，说明它消耗的燃料______。10.热力学第一定律的表达式为______。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.热传递是能量从低温物体传到高温物体的过程。（×）2.做功和热传递都能改变物体的内能。（√）3.热机的效率可以达到100%。（×）4.热力学第二定律的开尔文表述是热量可以自发地从低温物体传到高温物体。（×）5.热力学第二定律的克劳修斯表述是热量可以自发地从高温物体传到低温物体。（√）6.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，气体对外做功W，则气体的内能变化为0。（√）7.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，气体对外做功W，则气体的内能变化为正值。（√）8.热机的效率越高，说明它做的有用功越多。（√）9.热机的效率越高，说明它消耗的燃料越少。（√）10.热力学第一定律的表达式为ΔU=Q+W。（√）四、简答题（总共4题，每题4分，总分16分）1.简述热力学第一定律的内容及其物理意义。2.简述热力学第二定律的开尔文表述及其物理意义。3.简述热力学第二定律的克劳修斯表述及其物理意义。4.简述热机效率的定义及其计算公式。五、应用题（总共4题，每题6分，总分24分）1.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，体积增大，气体对外做功100J，气体的内能变化为多少？2.一定质量的理想气体，从状态1等压膨胀到状态2，体积增大，气体对外做功200J，气体的内能增加50J，则气体吸收的热量为多少？3.一台热机效率为30%，消耗1000J的热量，则它做的有用功为多少？4.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，压强减小，体积增大，气体对外做功100J，气体吸收的热量为200J，则气体的内能变化为多少？【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：自由下落过程中，重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，内能不变。2.B解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能减少。3.B解析：做功和热传递都能改变物体的内能。热传递是能量从高温物体传到低温物体的过程。热机的效率不可能达到100%。热力学第二定律的开尔文表述是热量不能自发地从低温物体传到高温物体。4.A解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能增加。5.C解析：热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率越高。6.B解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能减少。7.D解析：热力学第二定律的克劳修斯表述是热量不能自发地从低温物体传到高温物体。8.A解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能增加。9.C解析：热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率越高。10.B解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能减少。二、填空题1.0解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。2.W解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能增加。3.η=W/Q解析：热机效率的定义为有用功与输入热量的比值。4.热量不能自发地从低温物体传到高温物体。解析：热力学第二定律的开尔文表述。5.热量不能自发地从高温物体传到低温物体。解析：热力学第二定律的克劳修斯表述。6.0解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。7.W解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能增加。8.越高解析：热机的效率越高，说明它将内能转化为机械能的比率越高。9.越少解析：热机的效率越高，说明它消耗的燃料越少。10.ΔU=Q+W解析：热力学第一定律的表达式。三、判断题1.×解析：热传递是能量从高温物体传到低温物体的过程。2.√解析：做功和热传递都能改变物体的内能。3.×解析：热机的效率不可能达到100%。4.×解析：热力学第二定律的开尔文表述是热量不能自发地从低温物体传到高温物体。5.√解析：热力学第二定律的克劳修斯表述是热量不能自发地从高温物体传到低温物体。6.√解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。7.√解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。8.√解析：热机的效率越高，说明它做的有用功越多。9.√解析：热机的效率越高，说明它消耗的燃料越少。10.√解析：热力学第一定律的表达式为ΔU=Q+W。四、简答题1.热力学第一定律的内容是：能量守恒定律在热力学中的具体体现，即系统的内能变化等于系统吸收的热量与外界对系统做功之和。其物理意义是能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。2.热力学第二定律的开尔文表述是：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。其物理意义是热量传递具有方向性，自发过程是不可逆的。3.热力学第二定律的克劳修斯表述是：热量不能自发地从高温物体传到低温物体。其物理意义是热量传递具有方向性，自发过程是不可逆的。4.热机效率的定义是：热机做的有用功与输入热量的比值。计算公式为η=W/Q，其中W为有用功，Q为输入热量。五、应用题1.气体的内能变化为0。解析：等温变化过程中，温度不变，内能不变。气体膨胀对外做功100J，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，内能变化为0。2.气体吸收的热量为250J。解析：等压变化过程中，温度升高，内能增加。气体膨胀对外做功200J，内能增加50J，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，吸收的热量为Q=ΔU-W=50J-200J=-