文档内容
专题 14 热学
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
. 核心考点分布气体实验定律
考点1 分子动
2024、2025
与理想气体状态方程
理论
该知识点为高频考点，五年内每年均以
考点2 气体、 计算题形式出现。要求结合活塞模型分析
2023、2024
固体和液体 气体等温、等容变化过程，涉及压强与体
积的定量关系。考查气体状态变化的多阶
段分析，需综合应用玻意耳定律和理想气
体状态方程。热力学第一定律常与气体状
态变化结合考查，通过气体内能变化量与
吸放热关系，要求考生推导热力学第一定
律的应用。2025 年进一步引入非理想气
体模型，需结合图像斜率反演物理过程，
考点3 热力学
强调对定律本质的理解。
2023、2024
定律
分子动理论与内能选择题中常见，考
查布朗运动的本质及分子势能与分子间距
的关系。通过肥皂膜干涉实验，间接考查
分子间作用力对薄膜厚度分布的影响。
实际情境应用近年命题趋势注重与生
产生活结合，考查折射与全反射的综合应
用；
考点01 分子动理论
1．（2025·浙江·1月选考）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T = 300 K，体积V = 1
1 1
× 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T = 303 K的恒
2
温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢
地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外
1 / 12
学科网（北京）股份有限公司做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 ×
0
103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3，气体分子平均速率_____（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单
位面积瓶壁的分子数_____（“增大”、“不变”、“减小”）；
(2)求气体在状态3的体积V；
3
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
2．（2024·浙江·6月选考）下列说法正确的是（ ）
A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同
C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号
D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少
考点02 气体、固体和液体
3．（2024·浙江·1月选考）如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为
V =750cm3 的左右两部分。面积为S=100cm2的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一
1
定质量的理想气体处于温度T =300K、压强p =2.04×105Pa的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体
1 1
就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电
阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T =350K的状态3，气体内能增加
2
ΔU=63.8J。已知大气压强p =1.01×105Pa，隔板厚度不计。
0
（1）气体从状态1到状态2是___（选填“可逆”或“不可逆”）过程，分子平均动能____（选填“增
大”、“减小”或“不变”）；
（2）求水平恒力F的大小；
（3）求电阻丝C放出的热量Q。
2 / 12
学科网（北京）股份有限公司4．（2023·浙江·6月选考）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100cm2，质量m=1kg的活
塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处
于状态A，其体积V =600cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积V =500cm3。固定活
A B
塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强p =1.4×105Pa。已知从状态A到状态C，气体从外
C
界吸收热量Q=14J；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU=25J；大气压p =1.01×105Pa。
0
（1）气体从状态A到状态B，其分子平均动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），圆
筒内壁单位面积受到的压力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求气体在状态C的温度Tc；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
5．（2023·浙江·1月选考）某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器
内用面积S=100cm2、质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体
处于温度T =300K、活塞与容器底的距离h =30cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活
A 0
塞缓慢上升d=3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热
至温度T =363K的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU=158J。取
c
大气压p =0.99×105Pa，求气体。
0
（1）在状态B的温度；
（2）在状态C的压强；
（3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。
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学科网（北京）股份有限公司考点03 热力学定律
6．（2024·浙江·6月选考）如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为
V 的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。
0
容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长
度为l，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l、温度为T。已知
1 2 2
S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l=0.2 m，l=0.3m，T=350K，V=2.0×10-4m3，大气压强p=1.0×105Pa，环境温
1 2 2 0 0
度T=300K。
1
（1）在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________（选填“变大”“变小”或“不
变”），气体分子的数密度_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）求此不规则小块固体的体积V；
（3）若此过程中气体内能增加10.3 J，求吸收热量Q。
7．（（2023·浙江·6月选考）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
4 / 12
学科网（北京）股份有限公司1．（2025·浙江北斗星盟·三模）关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力
B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收
到了电磁波
C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f 相差越大，振幅越大
0
D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻
2．（2025·浙江金华·三模）如图1，宝石折光仪是用来测量宝石折射率的仪器。折光仪的基本原理如图
2，把待测宝石紧密贴放在半球棱镜上，标准光源发出黄光，射向半球棱镜球心。通过棱镜射向被测宝
石的光，当入射角小于全反射临界角的光线会折射进宝石，观测目镜上表现为暗域；当入射角大于临
界角的光线全反射回棱镜，观测目镜上表现为亮域。亮暗域的分界线相当于该临界角的位置，目镜下
安装有一个标尺，刻有与此临界角相对应的折射率值。下列说法正确的是（ ）
A．棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率
B．换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高
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学科网（北京）股份有限公司C．换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的下方
D．把宝石的另一个侧面与棱镜接触，测得宝石的折射率与之前不同，说明宝石是非晶体
3．（2025·浙江绍兴·三模）有关四幅图的描述，下列说法正确的是（ ）
A．图1中，农民用拖拉机耕地是利用毛细现象让灌溉水能更好地渗入到地下
B．图2中，碎裂钢化玻璃的裂缝处由于进入了空气发生了薄膜干涉，因此特别亮
C．图3中的核反应是一种链式反应，其中❑ 235U的质量大于❑ 139Ba、95Kr与一个中子的质量之和
92 56 36
D．图4为等离子体极化子在晶体MoOCl 薄膜中的传播，因其图像具有较高的对称性可判断其各向同性
2
4．（2025·浙江宁波十校·一模）液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分
界线，张力的作用表现在，分界线两边液面以一定的拉力F相互作用，F的大小与分界线的长度l成正
比，即F=σl（σ为液体的表面张力系数），F的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明
设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为l的U形细框上放置一细杆
MN，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受到的重
力），甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对MN产生水平向左
的力。小明用一测力计水平向右拉住MN使其保持静止，测力计示数为F ，接着用该肥皂水吹成了球
0
形肥皂泡，如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为R。则小明测得肥皂水的表面张力系
数和肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压强差分别为（ ）
F F F F F 2F F
A． 0, 0 B． 0, 0 C． 0, 0 D． 0,0
l lR 2l 2lR 2l lR 2l
5．（2025·浙江·二联）下列实验现象说法正确的是（ ）
A．在温水中滴入一滴墨水，用眼睛直接观察到墨粉小颗粒的无规则运动，间接说明水分子做不停歇的
无规则运动
B．油膜法测分子直径实验中，待图像稳定后我们可观察到薄膜干涉彩色条纹
C．油膜法测分子直径实验中，油酸要足够稀释，因为过浓油酸会使得油酸分子聚集，形成颗粒状物
质，导致实验测量结果偏大
D．在研究“玻意耳定律”实验中，推拉活塞时，动作要迅速，以减少气体进入或泄漏而造成误差
6 / 12
学科网（北京）股份有限公司6．（2025·浙江·二联）关于下列四幅图分别对应的说法中，正确的是（ ）
A．图甲为静电除尘原理示意图，进入电场的粉尘带上正电从而被吸附在电极上
B．图乙中钍234的半衰期是24d，则800个钍核234经过48d后必定还剩200个
C．由丙图可知，❑ 4He核子的平均质量比❑ 2H核子的平均质量小
2 1
D．丁图中，由一定质量的氧气分子在不同温度下的速率分布情况可知，温度T >T
1 2
pV
7．（2025·浙江·选考测评）一定质量理想气体的状态方程为 =C，常量C的单位用国际单位制基本单
T
位可表示为（ ）
A．kg⋅m2 ⋅s−2 ⋅K−1 B．kg⋅m2 ⋅s−2 ⋅℃−1
C．N⋅m−1 ⋅K−1 D．N⋅m⋅K−1
8．（2025·浙江北斗星盟·三模）下列说法正确的是（ ）
A．由爱因斯坦的质能方程E =mc2可知质量和能量可以相互转化
B．热机可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功
C．如果一种元素具有放射性，它的放射性强度与温度有关，温度越高，放射性越强
D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
11．（2025·浙江精诚联盟·二模）如图所示，一固定直立汽缸由上、下两个相互连通的圆筒构成。上部圆
筒体积为2V，其中有一质量为2m、面积为2S的薄活塞A。下部圆筒长度足够，其中有一质量为m、
0
面积为S的活塞B。两圆筒由一短而细的管道连通，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，
活塞A的上方盛有理想气体X，A、B之间盛有另一种气体Y，活塞B下方与大气连通。开始时整个
系统处于热平衡态，X气体温度为T、体积为V，内能与温度的关系为U=CT，其中C为已知常量，
0 0
T为热力学温度；活塞B下方的大气压强为常量p。若汽缸壁、管道、活塞均不导热。现通过灯丝L
0
对X气体缓慢加热
7 / 12
学科网（北京）股份有限公司(1)若活塞A恰好到达上圆筒底部时，X气体处于热平衡态，求其温度T ，以及从灯丝中吸收的热量
f1
Q。
1
(2)若气体X从灯丝中吸收的热量为（1）问中的两倍（即2Q），求达到平衡态时气体X的温度T
1 f2
12．（2025·浙江金华义乌·三模）某一监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且顶部开孔与大气相
通的汽缸底部与一热源表面紧贴，汽缸顶部内上侧装有一个体积大小可以忽略的压力传感器，监测开
始时，中部活塞与汽缸底部距离为h=0.3m、与顶部的距离为h=0.2m，横截面积为S=10−2m2，活塞
1 2
下方封闭温度为T =300K、压强为p =105Pa的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压
0 0
强为105Pa，活塞质量及摩擦可不计，试解答下列问题：
(1)当热源的的温度从300K缓慢升到T 时，活塞刚好触及传感器但压力示数仍为0。
1
①则该过程中封闭空气分子的平均动能_______（选填“变大”，“变小”，或“不变”），气体分
子对容器壁单位时间单位面积的撞击次数_______（选填“变大”， “变小”，或“不变”）；
②求出T=________；
1
(2)热源温度从T=300K缓慢升到T=550K。
0 2
①画出该过程压力传感器示数F与外壁温度T的关系图像；
②该过程气体吸收了Q=370J的热量，求该过程中气体内能的变化量。
13．（2025·浙江宁波十校·一模）如图所示，固定的直立绝热容器由上细下粗的两个圆筒拼接而成，底部
密封，顶端开口。上方细圆筒内部高度为8h，下方粗圆筒内部高度为4h，h=10cm。其中有两个轻
质且厚度不计的活塞A、B各封闭一定质量的理想气体，分别记为气体Ⅰ和气体Ⅱ，活塞A绝热，活
塞B导热，均能沿筒壁无摩擦滑动。活塞A、B的面积分别为S和4S，S=30cm2。初始时，气体II温
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学科网（北京）股份有限公司度为T =300K，两个活塞均距离两圆筒拼接处h。当电阻丝缓慢加热时，两活塞缓慢滑动，最终气体
0
Ⅱ温度升高至T =420K，达到新的平衡。整个过程中，大气压保持不变，始终为p =1×105Pa，活
1 0
塞A没有从细圆筒顶部滑出，不计电阻丝体积，忽略各部分因升温或压强变化引起的形变。
(1)气体II从T 缓慢升高至T 的过程中，气体I中分子的平均速率______（填“增加”、“不变”或
0 1
“减少”）；细圆筒内壁单位面积所受气体I中分子的平均作用力______（填“增加”、“不变”或
“减少”）；
(2)温度升高至T 时，求气体II的压强p ；
1 2
(3)已知气体Ⅰ内能与热力学温度的关系为U=1.25T(J)，则气体II从T 到T 过程中，求气体Ⅰ吸收
0 1
的热量Q。
14．（2025·浙江·选考测评四）如图所示是通过压力罐给一定高度处的用户供水的示意图，该压力罐容积
为500L，罐内无水时气体压强为p ，启动水泵给压力罐补水，当罐内气体压强增大到4 p 时水泵自动
0 0
停止补水。用此压力罐给用户缓慢供水，当罐内气体压强降为2p 后，停止供水。压力罐密封性、导
0
热性能均良好，罐内气体可视为理想气体，水管容积可忽略不计。
(1)若环境温度不变，补水过程中，罐内气体的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），气
体______（选填“向外界放出”或“从外界吸收”）热量。
(2)若环境温度不变，求水泵正常工作一次可给用户供水多少升。
(3)若补水前环境温度从原来的300K降为285K，求水泵正常工作一次可给用户供水多少升。
15．（2025·浙江·选考测评）如图所示，一个底面积S=50cm2的柱形导热光滑汽缸与足够长的U形细管连
接，U形细管右端封闭，其中有一定量的水银，细管体积可忽略。外界温度T =300K时，从汽缸开
0
口处缓慢放入一个质量为m=10kg的活塞（密封效果良好），稳定时活塞底距离汽缸底高度
H =80cm，大气压强为76cmHg(1cmHg≈1.3×103Pa)。
0
9 / 12
学科网（北京）股份有限公司(1)从放入活塞到稳定的过程中，汽缸内气体______。（选填“向外界放热”或“从外界吸热”）
(2)求稳定后汽缸内气体的压强和U形管中水银液面的高度差h （结果保留1位小数）。
1
(3)求汽缸的总高度H（结果保留整数）。
16．（2025·浙江·选考二测）中国瓷器是从陶器发展演变而成的，原始瓷器起源于3000多年前。现代瓷器
烧制通常采用电加热式气窑，不同的瓷器有不同的烧制要求。如图是某次烧制瓷器所用窑炉的简图，
上方有一个只能向上打开的单向排气阀，排气阀横截面积为S。初始时窑内温度为27℃，窑内气体
（可看成理想气体）体积为V，压强等于外界大气压强p 。某瓷器烧制时要求窑内温度为777℃时排
0
气阀打开。
(1)加热时，排气阀打开前窑内气体发生的是________（选填“等压”“等温”或“等容”）变化，该
过程中单位时间撞击排气阀的分子数________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)求排气阀两侧压力差达到多少时排气阀打开。
5
(3)开始加热前抽出部分气体，关闭排气阀，窑内气体质量变为原来的 ，求窑内气体温度为多少时，
6
排气阀再次打开。
17．（2025·浙江·选考三测）如图所示，固定在水平地面上的绝热汽缸水平放置，内部被绝热活塞密闭一
定质量的理想气体，电热丝C为气体加热装置，活塞横截面积S=0.04m2，活塞到汽缸底部距离
L =14.5cm，水平轻弹簧与活塞相连，右端固定在竖直墙壁上，弹簧劲度系数k=2000N/m，此时弹
1
簧处于原长状态，气体温度T =290K。现用电热丝给气体加热，使活塞缓慢移动到距离汽缸底部
1
L =16cm处，此时气体温度为T ，此过程为过程Ⅰ，此后固定活塞不动，继续加热使气体温度升至
2 2
T =336K，此过程为过程Ⅱ。活塞不漏气且不计其与汽缸间的摩擦，大气压强p =1.0×105Pa。
3 0
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学科网（北京）股份有限公司(1)过程Ⅰ气体分子数密度________（选填“增大”“不变”或“减小”），气体压强________（选填
“增大”“不变”或“减小”）；
(2)求气体温度为T 时的压强p ；
3 3
1
(3)若被封闭的气体内能与温度关系为U=αT,α= J/K，求过程Ⅰ气体吸收的热量Q。
2
18．（2025·浙江金华&丽水&衢州·二模）如图甲所示，导热良好、厚度不计的水杯带着一定空气倒置在装
着足够多水的水管中，并静止释放，水管直径略大于水杯。整个过程中没有气体漏出。最后水杯如图
乙在水面上漂浮。已知水杯质量m=0.1kg，水杯底面积S=10cm2，释放前气体高度L =10.1cm，漂
1
浮后气体高度L =11cm，大气压强P =1×105Pa，环境温度为275K。求：
2 0
(1)水杯上浮过程中杯内气体的分子数密度______（选填“变大”、“变小”或“不变”），气体
______（选填“吸收”或“放出”）热量：
(2)水杯释放前的气体压强p ：
1
(3)其他条件不变，若环境温度变为300K，忽略水的体积变化，求水杯稳定后位移变化量。
19．（2025·浙江·一测）如图所示，玻璃杯内盛有温度为87℃的热水，杯口用湿润后的玻璃片盖住后可使
杯内气体不漏出，封闭气体温度始终与水温相同，水温从87℃缓慢降到27℃，由于玻璃片与杯身
间有间隙，水杯内外气体的压强始终相等。已知杯口面积S=40cm2，水和杯子的总质量M=0.6kg，
玻璃片的质量m=0.1kg。大气压强p =1.0×105Pa，忽略汽化、液化现象，杯中气体可视为理想气
0
体。
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学科网（北京）股份有限公司(1)水温下降过程中分子的平均动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”），单位时间内
打到水杯内壁单位面积气体的分子数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)求水温从87℃降到27℃过程中从外界进入杯子的气体质量与原有气体质量之比。
(3)若杯口和玻璃片间不漏气，把杯子放在干燥的桌面上，水温下降过程中，某时刻拿着玻璃片恰能沿
竖直方向提起杯子，求此时杯内气体的摄氏温度。
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