2026 年高考物理热学选择题专项试卷及答案

2026年高考物理热学选择题专项试卷及答案第1页共1页2026年高考物理热学选择题专项试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.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到高温物体B.热机的效率可以达到100%C.不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化D.做功可以完全转化为热量，但热量不能完全转化为功参考答案：C2.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，其内能变化情况是A.增大B.减小C.不变D.无法确定参考答案：C3.下列哪个物理量是描述气体分子无规则热运动剧烈程度的宏观量？A.压强B.温度C.体积D.密度参考答案：B4.在一个标准大气压下，0℃的冰融化成0℃的水，下列说法正确的是A.内能增加B.内能减少C.内能不变D.温度升高参考答案：A5.一定质量的理想气体，从状态P1（压强P1，体积V1）变化到状态P2（压强P2，体积V2），如果气体对外做功，那么下列说法正确的是A.P1一定大于P2B.P1一定小于P2C.P1与P2的大小关系无法确定D.气体的内能一定增加参考答案：C6.关于热传递，下列说法正确的是A.热传递是能量从高温物体向低温物体的转移过程B.热传递的三种方式是传导、对流和辐射C.热传递过程中能量守恒D.以上说法都正确参考答案：D7.一定质量的理想气体，从状态A等压变化到状态B，其温度变化情况是A.温度升高B.温度降低C.温度不变D.无法确定参考答案：A8.关于热力学第一定律，下列说法正确的是A.热量可以完全转化为功B.做功可以完全转化为热量C.系统内能的增加等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量D.系统内能的增加等于系统放出的热量减去外界对系统做的功参考答案：C9.下列哪个物理量是描述气体分子平均动能的宏观量？A.压强B.温度C.体积D.密度参考答案：B10.在一个绝热容器中，将一块热的金属块放入其中，下列说法正确的是A.金属块的内能增加B.容器内气体的温度升高C.容器内气体的压强不变D.系统的总能量守恒参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）1.气体分子的平均动能与气体的______有关。参考答案：温度2.在恒定压强下，一定质量的理想气体温度升高，其体积将______。参考答案：增大3.热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热，使之完全变成功，而不产生______。参考答案：其他变化4.某理想气体经历等温压缩过程，气体的内能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：不变5.物体吸收热量，其内能可能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：增加、减少或不变6.水的汽化热为______焦耳/千克。参考答案：22607.绝热过程中，理想气体的温度升高，其压强将______。参考答案：增大8.一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，其内能的变化量为______焦耳。参考答案：09.气体分子的速率分布规律由______提出。参考答案：麦克斯韦10.在等压过程中，一定质量的理想气体温度升高1K，其对外做功为______焦耳。参考答案：PΔV三、判断题（共10小题，每题2分）1.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的。参考答案：√2.在一个绝热容器中，气体自由膨胀过程气体的熵增加。参考答案：√3.理想气体状态方程pV/T=常数适用于任何气体，无论温度多高、压力多低。参考答案：×4.物体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大。参考答案：×5.热机的效率可以超过100%，只要冷却器的温度足够低。参考答案：×6.液体的表面张力是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离而产生的。参考答案：√7.在等压过程中，一定质量的理想气体的内能变化等于它吸收的热量减去对外做的功。参考答案：√8.固体物质的熔化过程是吸热的，但温度保持不变。参考答案：√9.热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的具体体现。参考答案：√10.气体的压强是由于气体分子对器壁的持续碰撞而产生的。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述理想气体状态方程的内容及其物理意义。参考答案：理想气体状态方程为PV/T=C，其中P为气体压强，V为气体体积，T为气体温度，C为常数。其物理意义是描述了一定质量的理想气体，其压强与体积的乘积与绝对温度之比保持不变，反映了理想气体状态变化的规律。2.说明一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度升高时其压强的变化规律。参考答案：一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度升高时其压强会增大。这是因为温度升高，气体分子的平均动能增大，分子对容器壁的碰撞频率和力度都增加，从而导致压强增大。3.列举影响气体压强的三个因素。参考答案：影响气体压强的三个因素是：气体分子的数密度、气体分子的平均动能和容器的形状。气体分子的数密度越大，分子碰撞容器壁的频率越高，压强越大；气体分子的平均动能越大，分子碰撞容器壁的力度越大，压强越大；容器的形状也会影响气体分子的运动状态，从而影响压强。4.分析一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小时其压强的变化原因。参考答案：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小时其压强会增大。这是因为温度不变，气体分子的平均动能不变，但体积减小，气体分子的数密度增大，分子碰撞容器壁的频率增加，从而导致压强增大。5.简述热力学第一定律的内容，并说明其能量转化关系。参考答案：热力学第一定律的内容是ΔU=Q+W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统对外做的功。其能量转化关系是热量可以转化为功，功也可以转化为热量，但在转化过程中，能量的总量保持不变。6.解释什么是绝热过程，并举例说明绝热过程在实际生活中的应用。参考答案：绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程。在实际生活中，绝热过程的应用很多，例如：冰箱的制冷过程，就是通过绝热过程将热量从低温物体传递到高温物体；汽车的刹车过程，也是绝热过程，刹车时产生的热量无法传递到周围环境，导致刹车片温度升高。7.列举三个热力学第二定律的宏观表述。参考答案：热力学第二定律的三个宏观表述是：不可能将热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源吸热并全部用来做功而不产生其他影响；由单一热源吸热使之完全变成有用的功而不产生其他影响是不可能的。8.说明卡诺热机的效率公式及其适用条件。参考答案：卡诺热机的效率公式为η=1-T2/T1，其中η为热机效率，T1为高温热源的温度，T2为低温热源的温度。其适用条件是理想气体进行可逆循环，且循环过程中没有热量损失。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一密闭容器中装有质量为m的理想气体，初始温度为T₀，压强为p₀。现对气体进行等容过程，温度从T₀升高到T₁。求气体温度变化量ΔT对压强变化量Δp的比值，并说明该比值与哪些因素有关。参考答案：Δp/ΔT=p₀/T₀2.一个质量为m的物体从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的速度大小v，并分析影响速度大小的因素。参考答案：v=√(2gh)3.一根长度为L的均匀细杆，质量为M，可绕其一端O点在竖直平面内自由转动。现给杆一个初始角速度ω₀，不计空气阻力。求杆转动到最高点时，杆对O点的角速度大小ω，并说明该角速度与哪些因素有关。参考答案：ω=√(ω₀²+2gh/L)4.一质量为m的物体，从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面长为s，不计摩擦力。求物体滑到斜面底部时的速度大小v，并分析影响速度大小的因素。参考答案：v=√(2gh)5.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，频率为f，振幅为A。求波的表达式y(x,t)，并说明该表达式与哪些因素有关。参考答案：y(x,t)=Asin(kx-ωt+φ)6.一平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S，极板间充满介电常数为ε的电介质。求该电容器的电容C，并分析影响电容大小的因素。参考答案：C=εS/(4πkd)7.一质量为m的物体，从高度为h的平台边缘水平抛出，不计空气阻力。求物体落地时的水平位移x，并分析影响水平位移大小的因素。参考答案：x=√(2gh)/g×v₀8.一质量为m的物体，从静止开始沿倾角为θ的斜面下滑，斜面长为s，摩擦系数为μ。求物体滑到斜面底部时的速度大小v，并分析影响速度大小的因素。参考答案：v=√(2gh(1-μcosθ))标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：热力学第二定律指出，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，而是从高温物体传到低温物体；热机的效率不可能达到100%，因为总会有热量散失；做功可以完全转化为热量，但热量不能完全转化为功而不引起其他变化，这是热力学第二定律的另一种表述。因此，只有选项C正确。2.参考答案：C解析：一定质量的理想气体，从状态A等温变化到状态B，温度不变，因此内能不变。内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，对于理想气体，内能只与温度有关。因此，选项C正确。3.参考答案：B解析：温度是描述气体分子无规则热运动剧烈程度的宏观量。温度越高，气体分子运动越剧烈；温度越低，气体分子运动越缓慢。因此，选项B正确。4.参考答案：A解析：在标准大气压下，0℃的冰融化成0℃的水，这是一个吸热过程，因此冰的内能增加。虽然温度不变，但分子势能增加，导致内能增加。因此，选项A正确。5.参考答案：C解析：一定质量的理想气体，从状态P1（压强P1，体积V1）变化到状态P2（压强P2，体积V2），如果气体对外做功，根据热力学第一定律，内能减少或温度降低。P1与P2的大小关系无法确定，因为气体对外做功可以是由于体积增大或压强减小。因此，选项C正确。6.参考答案：D解析：热传递是能量从高温物体向低温物体的转移过程；热传递的三种方式是传导、对流和辐射；热传递过程中能量守恒，即能量守恒定律。因此，选项D正确。7.参考答案：A解析：一定质量的理想气体，从状态A等压变化到状态B，根据理想气体状态方程PV=nRT，压强不变，体积增大，因此温度升高。因此，选项A正确。8.参考答案：C解析：热力学第一定律指出，系统内能的增加等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。因此，选项C正确。9.参考答案：B解析：温度是描述气体分子平均动能的宏观量。温度越高，气体分子平均动能越大；温度越低，气体分子平均动能越小。因此，选项B正确。10.参考答案：B解析：在一个绝热容器中，将一块热的金属块放入其中，金属块的热量会传递给容器内气体，导致容器内气体的温度升高。由于容器绝热，没有热量与外界交换，因此系统的总能量守恒。因此，选项B正确。二、填空题1.参考答案：温度解析：气体分子的平均动能与气体的温度直接相关，温度越高，分子平均动能越大。这是由理想气体分子动理论决定的，温度是分子平均动能的宏观表现。2.参考答案：增大解析：根据盖-吕萨克定律，在恒定压强下，一定质量的理想气体温度升高，其体积将增大。这是因为气体分子热运动加剧，分子对器壁的碰撞频率和力度增加，为保持压强不变，体积必须增大。3.参考答案：其他变化解析：热力学第二定律的开尔文表述指出，不可能从单一热源吸热，使之完全变成功，而不产生其他变化。这意味着能量转化过程中必然伴随有其他效应，如产生废热、引起环境变化等，体现了能量转化的方向性和不可逆性。4.参考答案：不变解析：理想气体的内能仅由分子的平均动能决定，而平均动能又与温度有关。等温过程中，温度不变，因此气体的内能也不变。尽管气体被压缩，外界对气体做功，但这些功转化为气体向外界放热，内能保持恒定。5.参考答案：增加、减少或不变解析：根据热力学第一定律，ΔU=Q+W，物体吸收热量Q0，其内能变化ΔU取决于做功W的符号。若外界对物体做功W0，内能增加；若物体对外界做功W0，内能减少；若不做功W=0，内能增加吸收的热量。因此，内能可能增加、减少或不变。6.参考答案：2260解析：水的汽化热是指在标准大气压下，1千克水从液态变为气态所需吸收的热量，其值为2260焦耳/千克。这是水分子克服分子间作用力所需能量的宏观体现。7.参考答案：增大解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在绝热过程中Q=0，气体不与外界发生热量交换。当气体被压缩时，体积V减小，若温度T升高，则压强P必然增大以保持方程成立。根据绝热方程PV^γ=常数，温度升高导致压强增大。8.参考答案：0解析：等温过程中，温度不变，根据理想气体分子动理论，分子的平均动能不变，因此气体的内能也不变。内能是分子动能的总和，既然动能不变，内能变化量为0。9.参考答案：麦克斯韦解析：气体分子的速率分布规律由麦克斯韦提出，描述了在平衡状态下，气体分子速率的统计分布情况。该分布规律表明，大多数分子的速率接近平均速率，而极少数分子的速率远高于或低于平均速率。10.参考答案：PΔV解析：在等压过程中，一定质量的理想气体温度升高1K，根据理想气体状态方程PV=nRT，压强P不变，温度T增加1K，体积V将增加ΔV=nR/P。根据热力学第一定律，气体对外做功W=PΔV，因此对外做功为PΔV焦耳。三、判断题1.参考答案：√解析：热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述在实质上是等价的，它们都描述了自然界中热传递的方向性和不可逆性。开尔文表述指出不可能从单一热源吸热并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可能自动地从低温物体传到高温物体。这两个表述可以通过热力学第二定律的数学表达式（如熵增原理）相互推导，证明它们在描述自然现象的不可逆性上是等价的。2.参考答案：√解析：根据热力学第二定律，孤立系统的熵在自发过程中总是增加的。绝热容器中的气体自由膨胀是一个不可逆过程，系统与外界没有热量交换，也没有外界对系统做功，因此系统是孤立系统。在这个过程中，气体分子从有序状态变为无序状态，系统的熵增加。这符合熵增原理，即孤立系统的熵永不减少，自发过程总是朝着熵增加的方向进行。3.参考答案：×解析：理想气体状态方程pV/T=常数（或pV=nRT）是在一定条件下适用的，这些条件包括气体分子间作用力可以忽略不计、气体分子本身的体积可以忽略不计。当温度趋近于绝对零度或压力趋近于无穷大时，理想气体模型失效，状态方程不再适用。因此，理想气体状态方程不能适用于任何气体，特别是在极端条件下。4.参考答案：×解析：物体的内能是物体内部所有分子动能和势能的总和，它不仅与温度有关，还与物体的相态、分子间作用力等因素有关。温度升高时，分子的平均动能增加，内能通常增加，但内能的变化还取决于分子间势能的变化。例如，在晶体熔化过程中，温度保持不变，但分子间势能增加，内能仍然增加。因此，内能不仅与温度有关，还与其他因素有关。5.参考答案：×解析：根据热力学第二定律，热机的效率不可能超过100%。热机的工作原理是将热能转化为机械能，这个过程不可避免地存在能量损失，主要是由于散热和摩擦等因素。热机效率的表达式为η=W/Q_H，其中W是输出的机械能，Q_H是吸收的热量。由于能量损失，W总是小于Q_H，因此效率η总是小于100%。冷却器的温度越低，效率越高，但不可能达到100%。6.参考答案：√解析：液体的表面张力是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离而产生的。液体表面的分子受到内部分子的吸引力，导致表面分子向内收缩，形成表面张力。表面张力使液体表面具有收缩的趋势，表现为液滴呈球形、液体沿毛细管上升等现象。这是由于表面分子间作用力不平衡导致的，内部分子受到的吸引力大于表面分子，因此表面分子倾向于向内移动。7.参考答案：√解析：根据热力学第一定律，ΔU=Q-W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸收的热量，W是对外做的功。在等压过程中，气体的压强保持不变，如果气体膨胀，对外做功W0；如果气体被压缩，外界对气体做功W0。内能的变化ΔU等于吸收的热量Q减去对外做的功W。因此，等压过程中气体的内能变化等于它吸收的热量减去对外做的功。8.参考答案：√解析：固体物质的熔化过程是吸热的，但温度保持不变。在熔化过程中，固体吸收的热量用于克服分子间作用力，使分子从有序的固态排列变为无序的液态排列。由于温度是分子平均动能的宏观表现，分子平均动能不变，因此温度保持不变。这个过程中吸收的热量称为潜热，单位质量物质熔化时吸收的热量称为熔化潜热。9.参考答案：√解析：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学过程中的具体体现，其表达式为ΔU=Q-W。这个定律指出，一个系统的内能变化等于它吸收的热量减去对外做的功。热力学第一定律揭示了能量在热力学过程中的守恒关系，即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。这是物理学中最基本的定律之一，在热力学和工程学中有着广泛的应用。10.参考答案：√解析：气体的压强是由于气体分子对器壁的持续碰撞而产生的。气体分子在容器中做无规则运动，不断与器壁碰撞，每次碰撞都会对器壁产生一个微小的力。大量分子频繁碰撞的结果，宏观上表现为气体对器壁的压强。压强的大小与气体分子的数密度和平均动能有关，即p=nkT，其中n是分子数密度，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。四、简答题1.参考答案：理想气体状态方程为PV/T=C，其中P为气体压强，V为气体体积，T为气体温度，C为常数。其物理意义是描述了一定质量的理想气体，其压强与体积的乘积与绝对温度之比保持不变，反映了理想气体状态变化的规律。解析：本题考查理想气体状态方程的内容和物理意义。理想气体状态方程是热学中的重要公式，它将气体的压强、体积和温度三个状态参量联系起来。解析中首先给出了理想气体状态方程的公式，然后解释了每个符号的物理意义，最后说明了该方程的物理意义，即反映了理想气体状态变化的规律。该题为基础题，主要考查学生对理想气体状态方程的掌握程度。2.参考答案：一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度升高时其压强会增大。这是因为温度升高，气体分子的平均动能增大，分子对容器壁的碰撞频率和力度都增加，从而导致压强增大。解析：本题考查一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度与压强的关系。解析中首先给出了结论，即温度升高，压强增大。然后解释了原因，即温度升高，气体分子的平均动能增大，分子对容器壁的碰撞频率和力度都增加，从而导致压强增大。该题为基础题，主要考查学生对理想气体状态方程中温度与压强关系的理解。3.参考答案：影响气体压强的三个因素是：气体分子的数密度、气体分子的平均动能和容器的形状。气体分子的数密度越大，分子碰撞容器壁的频率越高，压强越大；气体分子的平均动能越大，分子碰撞容器壁的力度越大，压强越大；容器的形状也会影响气体分子的运动状态，从而影响压强。解析：本题考查影响气体压强的因素。解析中列举了三个影响气体压强的因素，并简要解释了每个因素的作用。气体分子的数密度反映了单位体积内的分子数，分子数密度越大，分子碰撞容器壁的频率越高，压强越大；气体分子的平均动能反映了分子的运动状态，平均动能越大，分子碰撞容器壁的力度越大，压强越大；容器的形状会影响气体分子的运动路径，从而影响压强。该题为基础题，主要考查学生对气体压强影响因素的理解。4.参考答案：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小时其压强会增大。这是因为温度不变，气体分子的平均动能不变，但体积减小，气体分子的数密度增大，分子碰撞容器壁的频率增加，从而导致压强增大。解析：本题考查一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积与压强的关系。解析中首先给出了结论，即体积减小，压强增大。然后解释了原因，即温度不变，气体分子的平均动能不变，但体积减小，气体分子的数密度增大，分子碰撞容器壁的频率增加，从而导致压强增大。该题为基础题，主要考查学生对理想气体状态方程中体积与压强关系的理解。5.参考答案：热力学第一定律的内容是ΔU=Q+W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统对外做的功。其能量转化关系是热量可以转化为功，功也可以转化为热量，但在转化过程中，能量的总量保持不变。解析：本题考查热力学第一定律的内容和能量转化关系。解析中首先给出了热力学第一定律的公式，然后解释了每个符号的物理意义，最后说明了能量转化关系，即热量可以转化为功，功也可以转化为热量，但在转化过程中，能量的总量保持不变。该题为基础题，主要考查学生对热力学第一定律的掌握程度。6.参考答案：绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程。在实际生活中，绝热过程的应用很多，例如：冰箱的制冷过程，就是通过绝热过程将热量从低温物体传递到高温物体；汽车的刹车过程，也是绝热过程，刹车时产生的热量无法传递到周围环境，导致刹车片温度升高。解析：本题考查绝热过程的概念及其应用。解析中首先给出了绝热过程的概念，即系统与外界没有热量交换的过程。然后举例说明了绝热过程在实际生活中的应用，例如冰箱的制冷过程和汽车的刹车过程。该题为基础题，主要考查学生对绝热过程概念及其应用的理解。7.参考答案：热力学第二定律的三个宏观表述是：不可能将热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源吸热并全部用来做功而不产生其他影响；由单一热源吸热使之完全变成有用的功而不产生其他影响是不可能的。解析：本题考查热力学第二定律的宏观表述。解析中列举了热力学第二定律的三个宏观表述，并简要解释了每个表述的含义。第一个表述指出热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；第二个表述指出热机不可能将吸收的热量全部转化为功，总有一部分热量要排放到低温热源；第三个表述指出第二类永动机是不可能的。该题为基础题，主要考查学生对热力学第二定律宏观表述的理解。8.参考答案：卡诺热机的效率公式为η=1-T2/T1，其中η为热机效率，T1为高温热源的温度，T2为低温热源的温度。其适用条件是理想气体进行可逆循环，且循环过程中没有热量损失。解析：本题考查卡诺热机的效率公式及其适用条件。解析中首先给出了卡诺热机的效率公式，然后解释了每个符号