2025年高考物理热力学与习题集考试

2025年高考物理热力学与习题集考试考试时长：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.关于热力学第一定律，下列说法正确的是（）A.系统吸收热量，其内能一定增加B.系统对外做功，其内能一定减少C.系统内能变化量等于外界对系统做功与系统吸收热量的总和D.热量不能从低温物体传递到高温物体2.一定质量的理想气体经历等温压缩过程，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能增加3.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从低温物体传递到高温物体B.热机效率可以达到100%C.热传导过程是不可逆的D.热力学第二定律与能量守恒定律无关4.某理想气体经历等压膨胀过程，体积增大，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能增加5.关于熵的概念，下列说法正确的是（）A.熵是描述系统混乱程度的物理量B.熵在孤立系统中总是增加的C.熵的单位是焦耳D.熵与温度无关6.某理想气体经历等温压缩过程，体积减小，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能增加7.关于热机，下列说法正确的是（）A.热机效率越高，消耗相同热量对外做功越多B.热机效率越高，消耗相同热量吸收热量越多C.热机效率越高，排出废热越少D.热机效率与工作物质无关8.某理想气体经历等压压缩过程，体积减小，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能增加9.关于热力学第二类永动机，下列说法正确的是（）A.热力学第二类永动机可以制成B.热力学第二类永动机违反能量守恒定律C.热力学第二类永动机违反热力学第二定律D.热力学第二类永动机可以部分实现10.某理想气体经历等温膨胀过程，体积增大，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸收热量，内能增加D.气体放出热量，内能增加二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.热力学第一定律的数学表达式为______。2.理想气体的内能只与______有关。3.热力学第二定律的克劳修斯表述为______。4.理想气体等压过程的理想气体状态方程为______。5.熵的单位是______。6.热机效率的定义为______。7.热力学第二类永动机不可能制成的原因是______。8.理想气体等温过程的理想气体状态方程为______。9.热力学第二定律的开尔文表述为______。10.理想气体等压膨胀过程中，气体的温度______。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.系统吸收热量，其内能一定增加。（×）2.系统对外做功，其内能一定减少。（×）3.系统内能变化量等于外界对系统做功与系统吸收热量的总和。（√）4.热量可以自发地从低温物体传递到高温物体。（×）5.热机效率可以达到100%。（×）6.热传导过程是不可逆的。（√）7.热力学第二定律与能量守恒定律无关。（×）8.理想气体等压过程的理想气体状态方程为pV/T=常数。（√）9.熵是描述系统混乱程度的物理量。（√）10.熵在孤立系统中总是增加的。（√）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物理意义。2.简述热力学第二定律的物理意义。3.简述理想气体等温过程的特征。4.简述理想气体等压过程的特征。五、应用题（总共4题，每题6分，总分24分）1.某理想气体经历等温膨胀过程，体积从V1膨胀到V2，压强从p1减小到p2，求气体对外做功多少？2.某理想气体经历等压压缩过程，体积从V1压缩到V2，温度从T1降低到T2，求气体对外做功多少？3.某热机工作在高温热源T1和低温热源T2之间，热机效率为η，求热机吸收热量Q1和排出废热Q2的关系。4.某理想气体经历等温膨胀过程，体积从V1膨胀到V2，压强从p1减小到p2，求气体的内能变化量。【标准答案及解析】一、单选题1.C解析：热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q+W，系统内能变化量等于外界对系统做功与系统吸收热量的总和。2.B解析：理想气体等温过程中，温度不变，内能不变，气体对外做功，必然吸收热量。3.C解析：热力学第二定律的克劳修斯表述为热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。4.A解析：理想气体等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能增加。5.A解析：熵是描述系统混乱程度的物理量。6.B解析：理想气体等温过程中，温度不变，内能不变，气体对外做功，必然放出热量。7.A解析：热机效率越高，消耗相同热量对外做功越多。8.B解析：理想气体等压压缩过程中，气体对外做功，温度降低，内能减少。9.C解析：热力学第二类永动机不可能制成的原因是违反热力学第二定律。10.C解析：理想气体等温过程中，温度不变，内能不变，气体对外做功，必然吸收热量。二、填空题1.ΔU=Q+W2.温度3.热量不能自发地从低温物体传递到高温物体4.pV/T=常数5.焦耳/开尔文6.η=W/Q17.违反热力学第二定律8.pV/T=常数9.热量不能自发地从低温物体传递到高温物体10.升高三、判断题1.×解析：系统吸收热量，若同时对外做功，内能不一定增加。2.×解析：系统对外做功，若同时吸收热量，内能不一定减少。3.√解析：热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q+W，系统内能变化量等于外界对系统做功与系统吸收热量的总和。4.×解析：根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。5.×解析：根据热力学第二定律，热机效率不可能达到100%。6.√解析：热传导过程是不可逆的。7.×解析：热力学第二定律与能量守恒定律有关，热力学第二定律是能量守恒定律在宏观过程中的具体体现。8.√解析：理想气体等压过程的理想气体状态方程为pV/T=常数。9.√解析：熵是描述系统混乱程度的物理量。10.√解析：根据熵增原理，熵在孤立系统中总是增加的。四、简答题1.热力学第一定律的物理意义是能量守恒定律在热力学中的具体体现，即系统内能的变化量等于外界对系统做功与系统吸收热量的总和。2.热力学第二定律的物理意义是自然界中自发过程的方向性，即热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，热机效率不可能达到100%。3.理想气体等温过程的特征是温度不变，内能不变，气体对外做功，必然吸收热量。4.理想气体等压过程的特征是压强不变，体积与温度成正比，气体对外做功，温度变化，内能变化。五、应用题1.气体对外做功W=p1(V2-V1)解析：理想气体等温膨胀过程中，气体对外做功W=p1(V2-V1)。