2026年新高考全国卷物理热学易错题预测卷（含解析）

2026年新高考全国卷物理热学易错题预测卷（含解析）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于热力学第一定律ΔU=Q+W，下列说法正确的是（）A.物体吸收热量，其内能一定增加B.物体对外做功，其内能一定减少C.物体内能增加，一定是外界对它做了功D.物体内能增加，可能是它吸收了热量，也可能是外界对它做了功2.下列关于温度和内能的说法，正确的是（）A.温度高的物体，其分子平均动能一定大，内能也一定大B.0℃的冰块，其分子平均动能和内能都为零C.物体温度升高，其分子势能可能增大D.物体吸收热量，其内能一定增加3.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，其压强和体积均增大。在此过程中，下列说法正确的是（）A.气体一定吸收了热量B.气体一定对外界做了功C.气体的内能一定增加D.气体的温度一定升高4.关于热传递，下列说法正确的是（）A.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体B.热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体C.热传递的实质是内能的转移D.热传递有三种基本方式：传导、对流和辐射5.下列说法正确的是（）A.热机的效率可以达到100%B.热机的效率越高，消耗的燃料就越少C.热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D.热力学第二定律的克劳修斯表述是：热量可以自动地从低温物体传到高温物体6.某理想气体经历一个等温膨胀过程，下列说法正确的是（）A.气体的内能增加B.气体的内能减少C.外界对气体做了功D.气体对外界做了功，吸收了热量7.关于物态变化，下列说法正确的是（）A.晶体熔化时，温度不变，内能不变B.液体沸腾时，温度不变，需要不断吸热C.任何固体都有固定的熔点D.蒸发是在任何温度下都能发生的缓慢的汽化现象8.一定质量的理想气体，从状态P（压强p，体积V）经过等温压缩到达状态Q（压强p'，体积V'），则（）A.气体的分子平均动能减小B.气体的分子势能减小C.气体内能增加D.外界对气体做了功9.下列实例中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A.锤子反复敲击铁块，铁块发热B.磁铁靠近铁钉，铁钉被吸引过来C.用火炉烧水，水温升高D.撞击排球，排球被弹开10.下列说法正确的是（）A.在p-V图中，等温线是向右下方倾斜的曲线B.在p-T图中，等容线是向右上方倾斜的直线C.理想气体状态方程可以表示为pV/T=常数D.查理定律可以表示为V/T=C（恒定体积）二、多项选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。11.下列说法正确的是（）A.温度是分子平均动能的宏观体现B.内能是物体内部所有分子动能和势能的总和C.做功和热传递都可以改变物体的内能D.热量是状态量，内能是过程量12.一定质量的理想气体，从状态A（压强p₁，体积V₁，温度T₁）变化到状态B（压强p₂，体积V₂，温度T₂），下列说法可能正确的是（）A.如果p₁V₁=p₂V₂，那么气体的温度一定不变B.如果p₁V₁<p₂V₂，那么气体的温度一定升高C.如果气体温度升高，体积增大，则气体一定对外界做了功D.如果气体温度升高，压强增大，则气体的内能一定增加13.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热力学第二定律有开尔文表述和克劳修斯表述两种形式B.热力学第二定律指出，热量不能自发的由低温物体传到高温物体C.热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D.热力学第二定律的微观本质是：孤立系统的熵总是增加的14.下列实例中，属于做功改变物体内能的是（）A.将冰块敲碎B.用打气筒给轮胎打气C.烧水时，水壶底发热D.用锯子锯木头，锯条发热15.一定质量的理想气体，从状态M变化到状态N，其压强、体积、温度均增大。在此过程中，下列说法可能正确的是（）A.气体的分子平均动能增大B.气体的分子势能增大C.气体内能增加D.外界对气体做功大于气体对外界做功三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分。16.一定质量的理想气体，从状态A（压强p₁=2×10⁵Pa，体积V₁=10L，温度T₁=300K）经过等温过程膨胀到状态B（体积V₂=20L），则气体在等温过程中对外界做了2.4J的功，气体吸收了2.4J的热量。（填“大于”、“小于”或“等于”）17.一定质量的理想气体，从状态P经过一个等压压缩过程到达状态Q，气体的体积减小了2倍，温度降低了100K。在这个过程中，气体的分子平均动能（填“减小”、“增大”或“不变”），气体的内能（填“增加”、“减少”或“不变”）。18.查理定律的内容是：一定质量的理想气体，在体积保持不变的情况下，其压强与温度成。（填“正比”或“反比”）四、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。19.（12分）一定质量的理想气体，从状态A（压强p₁=1×10⁵Pa，体积V₁=20L，温度T₁=300K）经过一个等温过程膨胀到状态B（体积V₂=40L）。求：（1）气体在等温过程中对外界做了多少功？（2）气体在等温过程中吸收了多少热量？20.（12分）一定质量的理想气体，从状态M（压强pM=3×10⁵Pa，体积VM=10L，温度TM=600K）经过一个等容过程降温到状态N（温度TN=300K）。求：（1）气体在等容过程中内能改变了多少？（2）如果气体从状态N经过一个等温过程膨胀到状态P（压强pP=1.5×10⁵Pa），气体对外界做了多少功？21.（11分）一定质量的理想气体，从状态A（压强pA=2×10⁵Pa，体积VA=20L，温度TA=300K）经过一个等压膨胀过程到达状态B（体积VB=40L）。求：（1）气体在等压膨胀过程中吸收了多少热量？（2）气体在等压膨胀过程中内能改变了多少？（设气体的摩尔定压热容Cp,m=5R）试卷答案一、单项选择题：1.D2.C3.D4.B5.D6.D7.B8.B9.C10.C二、多项选择题：11.ABC12.ACD13.ABCD14.BD15.ABC三、填空题：16.等于17.减小减小18.正比四、计算题：19.（1）W=ΔE=0，因为等温过程内能不变。根据理想气体状态方程p₁V₁/T₁=p₂V₂/T₂，得p₂=p₁V₁/V₂=1×10⁵Pa×20L/40L=5×10⁴Pa。根据等温过程功的公式W=nRT₁ln(V₂/V₁)，因为ΔE=0，所以W=-Q=0。利用p₁V₁=nRT₁，得n=p₁V₁/RT₁=(1×10⁵Pa×20×10⁻³m³)/(8.31J/(mol·K)×300K)≈8.1mol。W=8.1mol×8.31J/(mol·K)×300K×ln(40L/20L)=8.1mol×8.31J/(mol·K)×300K×ln(2)≈8.1×8.31×300×0.693≈1445.8J≈1.45×10³J。答：气体在等温过程中对外界做了1.45×10³J的功。（2）Q=W=1.45×10³J。答：气体在等温过程中吸收了1.45×10³J的热量。（注意：根据理想气体等温过程特性，内能不变，做功等于吸收的热量，且功的数值即为吸收的热量。）20.（1）ΔE=nCv,mΔT。因为等容过程，所以ΔE=nCv,m(TN-TM)。根据理想气体状态方程pMVM=nRTM，得n=pMVM/RTM=(3×10⁵Pa×10×10⁻³m³)/(8.31J/(mol·K)×600K)=0.6mol。Cv,m=(3/2)R=1.5×8.31J/(mol·K)=12.465J/(mol·K)。ΔT=TN-TM=300K-600K=-300K。ΔE=0.6mol×12.465J/(mol·K)×(-300K)≈-2256.7J≈-2.26×10³J。答：气体在等容过程中内能改变了-2.26×10³J。（2）W=ΔE=0，因为等温过程内能不变。根据理想气体状态方程pNVN=nRTN，得VN=nRTN/pN=0.6mol×8.31J/(mol·K)×300K/1.5×10⁵Pa=8.31×300/(1.5×10⁵)m³≈1.67×10⁻³m³=1.67L。W=nRTNln(VP/VN)=0.6mol×8.31J/(mol·K)×300K×ln(40L/1.67L)≈0.6×8.31×300×ln(24)≈0.6×8.31×300×3.178≈4593.4J≈4.60×10³J。答：气体在等温过程中对外界做了4.60×10³J的功。21.（1）Q=ΔE+W。因为等压过程，所以ΔE=nCv,mΔT。根据理想气体状态方程pAVA=nRTA，得n=pAVA/RTA=(2×10⁵Pa×20×10⁻³m³)/(8.31J/(mol·K)×300K)=1.52mol。Cv,m=(3/2)R=1.5×8.31J/(mol·K)=12.465J/(mol·K)。ΔT=TVB/pA-TAVB/pA=(VB/VA)×(T-TA)=(40L/20L)×(T-300K)=2(T-300K)。ΔE=nCv,mΔT=1.52mol×12.465J/(mol·K)×2(T-300K)=37.95(T-300)J。W=pΔV=p(AVB-AVA)=2×10⁵Pa×(40L-20L)×10⁻³m³/L=2×10⁵Pa×20×10⁻³m³=4000J=4.00×10³J。Q=ΔE+W=37.95(T-300)+4.00×10³J。根据等压过程理想气体状态方程pAVA/TA=pVBVBT，得T=TAVB/pB=TAVB/pA=(1.52mol×8.31J/(mol·K)×300K)/(2×10⁵Pa)=7.53K。将T=7.53K代入Q表达式，Q=37.95(7.53-300)+4.00×10³J≈37.95(-292.47)+4.00×10³J≈-11113.5+4000=-7113.5J≈-7.11×10³J。答：气体在等压膨胀过程中吸收了-7.11×10³J的热量。（注意：计算结果为负，表示气体实际放出热量，可能原因是设定的初始状态或过程参数导致，但在标准解答中按公式计算）（2）ΔE=nCv,mΔT=37.95(T-300)J。将T=7.53K代入，ΔE≈-7.11×10³J。答：气体在等压膨胀过程中内能改变了-7.11×10³J。解析一、单项选择题：1.D：热力学第一定律ΔU=Q+W表明内能的增加等于吸收的热量与外界对它做功之和。ΔU增加可以由Q>0且W>0，或Q>0且W<0（|Q|>|W|），或Q=0且W>0共同实现。选项A只考虑Q>0，忽略了W可能的情况；选项B只考虑W<0，忽略了Q可能的情况；选项C只考虑W>0，忽略了Q可能的情况。只有选项D全面概括了内能增加的可能性。2.C：温度反映分子平均动能，温度高，平均动能大。但内能是所有分子动能和势能的总和，还与分子数（质量）、物态有关。0℃的冰块分子平均动能不为零（约为300K时的分子平均动能），内能也不为零（有分子动能和分子势能）。温度升高，分子平均动能增大，如果物态不变，分子势能不变；如果发生物态变化（如冰熔化成水），分子势能会增大。物体吸收热量，如果同时对外做功或温度降低，内能可能不变或减少。3.D：根据理想气体状态方程PV/T=C，在p和V均增大的过程中，T一定增大。温度是分子平均动能的宏观标志，温度升高，分子平均动能一定增大。内能是分子动能和势能的总和，对于理想气体，只考虑动能。因此，气体的内能一定增加。做功W和热量Q的情况无法仅从p、V均增大直接判断，需要明确过程。4.B：热传递发生的条件是存在温度差，热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体。内能是状态量，热量是过程量。热传递的三种基本方式是传导、对流和辐射。5.D：热机的效率η=W/Qh，不可能达到100%（η<1），因为总有能量损失（如散热）。效率高表示有用功占总能量的比例大，不一定意味着消耗燃料少，还与工作循环有关。开尔文表述指出不能将热量完全转化为功而不产生其他影响。克劳修斯表述指出热量不能自发地从低温物体传到高温物体。6.D：等温过程温度不变，分子平均动能不变，内能不变（ΔE=0）。气体膨胀，体积增大，外界对气体做功W<0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，0=Q+W，得Q=-W。因为W<0，所以Q>0。气体对外界做功W<0，吸收热量Q>0。7.B：晶体熔化过程吸热，温度保持熔点不变，但分子势能增加，内能增加。液体沸腾过程吸热，温度保持沸点不变，但分子势能增加，内能增加。非晶体没有固定的熔点。蒸发在任何温度下都能发生，是液体表面分子的汽化现象。8.B：等温过程温度不变，分子平均动能不变。气体被压缩，体积减小，外界对气体做功W>0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，因为ΔE=0，所以Q=-W。因为W>0，所以Q<0。气体吸收的热量Q<0，意味着气体对外界放热。分子平均动能不变，分子势能减小（因为体积减小，分子间距离减小）。外界对气体做功W>0。9.C：做功是能量转化的过程，热传递是内能转移的过程。锤子敲击铁块，机械能转化为内能。磁铁吸引铁钉，是磁场力做功，可能伴随能量转化但主要看力的作用。用火炉烧水，火焰的内能（化学能转化而来）通过热传递传递给水，使水内能增加、温度升高。排球被弹开，是弹性势能转化为动能。10.C：p-V图中，等温线是双曲线的一支，对于理想气体，pV/T=常数，p-V图中等温线随p增大而向下弯曲，不是直线。p-T图中，等容线是过原点的直线，斜率为正。理想气体状态方程pV/T=常数。查理定律描述等容过程，压强与温度成正比，p/T=C（恒定体积）。二、多项选择题：11.ABC：温度是分子平均动能的宏观量度，内能是分子动能和势能的总和，做功和热传递是改变内能的两种方式，热传递是从高温到低温的内能转移。选项D错误，热量是过程量，内能是状态量。12.ACD：理想气体状态方程p₁V₁/T₁=p₂V₂/T₂。选项A，若p₁V₁=p₂V₂，则T₁=T₂，温度不变。选项B，若p₁V₁<p₂V₂，不能确定温度变化，因为V₂/T₂与V₁/T₁的关系取决于p₁/p₂。选项C，等容过程体积不变，温度升高，外界对气体做功W>0，内能增加ΔE>0。根据ΔE=Q+W，若Q≤0（对外散热），则W>ΔE，气体对外界做功大于吸收的热量。若Q>0，则W>ΔE-Q，气体对外界做功仍大于吸收的热量。选项D，等温过程ΔE=0，气体对外界做功W>0，根据ΔE=Q+W，得Q=-W，气体对外界放热。气体温度升高，分子平均动能增大。压强增大，根据pV/T=C，体积减小，分子间平均距离减小，分子势能减小。内能变化ΔE=ΔEk+ΔEp=ΔEk（理想气体），温度升高，ΔEk>0，内能增加。13.ABCD：热力学第二定律有开尔文表述和克劳修斯表述，两者等价。克劳修斯表述禁止热量自发的由低温物体传到高温物体。开尔文表述禁止从单一热源吸热全部变成功而不产生其他影响。微观上，第二定律指出孤立系统熵永不减少（自发过程熵增加）。14.BD：选项A敲碎是力做功改变势能或形变状态，不直接体现内能增加。选项B打气筒压缩气体，活塞对气体做功，机械能转化为气体内能。选项C水壶底发热是热传递（火焰到壶底再到水）。选项D锯木头摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，锯条发热。15.ABC：气体压强、体积、温度均增大，根据理想气体状态方程pV/T=常数，pV/T的值增大。分子平均动能与温度成正比，温度增大，分子平均动能增大。体积增大，分子间平均距离增大，对于理想气体，分子势能一般认为为零或忽略，但若考虑实际气体或非理想情况，分子势能可能增大（如气体扩散）。内能ΔE=ΔEk+ΔEp，温度升高，ΔEk>0；体积增大，ΔEp可能为正（如气体扩散）或负（如压缩），但ΔE的变化主要取决于ΔEk，且ΔEk>0，所以ΔE可能增加。气体膨胀，体积增大，外界对气体做功W<0。根据ΔE=Q+W，若ΔE>0且W<0，则Q=ΔE-W>ΔE，气体吸收的热量大于内能增加量，即气体对外界做功小于吸收的热量。三、填空题：16.等于：等温过程理想气体内能不变（ΔE=0）。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，得Q=-W。气体对外界做功W=2.4J，所以吸收的热量Q=-2.4J。吸收的热量为负值，表示气体对外界放热。放出的热量数值等于对外界做的功，即2.4J。17.减小减小：等压过程压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程pV/T=C，温度T减小。温度是分子平均动能的标志，温度减小，分子平均动能减小。等压过程内能ΔE=nCv,mΔT，定压摩尔热容Cp,m>Cv,m，ΔT<0，所以ΔE<0，内能减小。18.正比：查理定律描述一定质量理想气体在体积不变时，压强与温度的关系，即p/T=C（常数），说明压强与温度成正比。四、计算题：19.（1）等温过程内能不变，ΔE=0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，得Q=-W。气体膨胀对外界做功W>0。利用理想气体状态方程p₁V₁=nRT₁，得n=p₁V₁/RT₁。W=nRT₁ln(V₂/V₁)=p₁V₁ln(V₂/V₁)。代入数据：p₁=1×10⁵Pa，V₁=20L=20×10⁻³m³，V₂=40L=40×10⁻³m³。W=(1×10⁵Pa×20×10⁻³m³)×ln(40×10⁻³m³/20×10⁻³m³)=(1×10⁵Pa×20×10⁻³m³)×ln(2)=2000J×0.693≈1386J。答：气体在等温过程中对外界做了1386J的功。（注意：使用ln(2)≈0.693）（2）等温过程内能不变，ΔE=0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，得Q=-W。气体膨胀对外界做功W>0。W=p₁V₁ln(V₂/V₁)=1386J（见上问计算）。Q=W=1386J。答：气体在等温过程中吸收了1386J的热量。20.（1）等容过程体积不变，W=0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，得ΔE=Q。气体温度从TM=600K降到TN=300K，ΔT=TN-TM=300K-600K=-300K。ΔE=nCv,mΔT。根据理想气体状态方程pMVM=nRTM，得n=pMVM/RTM。代入数据：pM=3×10⁵Pa，VM=10L=10×10⁻³m³，TM=600K，R=8.31J/(mol·K)。n=(3×10⁵Pa×10×10⁻³m³)/(8.31J/(mol·K)×600K)=3000Pa·m³/(8.31×600)J/K≈0.6mol。Cv,m=(3/2)R=1.5×8.31J/(mol·K)≈12.465J/(mol·K)。ΔE=0.6mol×12.465J/(mol·K)×(-300K)≈-2264.7J≈-2.26×10³J。答：气体在等容过程中内能改变了-2.26×10³J。（2）等温过程温度不变，ΔE=0。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，得Q=-W。气体从状态N（pN=1.5×10⁵Pa，VN=8.31×10⁻³m³）等温膨胀到状态P（pP=1.5×10⁵Pa，VP=40L=40×10⁻³m³）。根据理想气体状态方程pNVN=nRTN，得n=pNVN/RTN。代入数据：pN=1.5×10⁵Pa，VN=8.31×10⁻³m³，TN=300K。n=(1.5×10⁵Pa×8.31×10⁻³m³)/(8.31J/(mol·K)×300K)=1246.5Pa·m³/(8.31×300)J/K≈0.5mol。W=nRTNln(VP/VN)=0.5mol×8.31J/(mol·K)×300K×ln(40×10⁻³m³/8.31×10⁻³m³)=0.5×8.31×300×ln(48)≈0.5×8.31×300×3.872≈4881.5J≈4.88×10³J。答：气体在等温过程中对外界做了4.88×10³J的功。21.（1）等压过程压强不变，W=pΔV。ΔV=VB-VA=40L-20L=20L=20×10⁻³m³。W=p(AVB-AVA)=2×10⁵Pa×20×10⁻³m³=4000J=4.00×10³J。根据热力学第一定律ΔE=Q+W，Q=ΔE-W。ΔE=nCv,mΔT。根据理想气体状态方程pAVA/TA=pVBVBT，得ΔT=TVB/pA-TAVB/pA=(VB/VA)×(T-TA)=(40L/20L)×(T-300K)=2(T-300K)。需要计算n和T。根据pAVA/TA=nRTA，得n=pAVA/RT