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第62 讲 热学基础
目录
01 课标达标练............................................................................................................................................1
题型01 分子动理论 内能...............................................................................................................1
题型02 固体和液体.........................................................................................................................3
题型03 气体实验定律的基本应用................................................................................................4
题型04 理想气体的常见图像........................................................................................................6
02 核心突破练............................................................................................................................................8
03 真题溯源练.........................................................................................................................................12
01 分子动理论 内能
1．（2025·江苏苏州·模拟预测）茶道文化起源于中国。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是
（ ）
A．热水泡茶更快闻到茶香，说明温度越高，分子热运动越剧烈
B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象
C．茶壶煮茶时，沸腾后，会看到壶口出现“白气”，这是扩散现象
D．茶巾材质有强吸水性，说明茶水与茶巾间是不浸润的
2．（2024·河北衡水·一模）二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下
800 米到3500 米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的
二氧化碳封存回注井已于2023 年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固
体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为
，将二氧化碳
分子看作直径为D 的球，则在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．（2025·北京顺义·一模）双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的
1
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空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（ ）
A．分子平均动能变小
B．单位体积内分子的个数变少
C．分子间距离都变小
D．所有分子的运动速率都变小
4．（2025·河北·模拟预测）规定两分子相距无穷远时分子势能为零，分子势能
随分子间距r 的变化如图
所示。若将一分子固定于原点O，另一分子从距O 点无穷远处向O 点运动。下列说法正确的是（ ）
A．在
时，分子力表现为引力
B．在两分子间距从无穷远减小到
的过程中，分子之间的作用力一直做正功
C．在两分子间距从无穷远减小到
的过程中，分子之间的作用力一直增大
D．物体体积增加时，分子势能一定减小
5．（2025·江苏南京·一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速
升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为
缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（ ）
A．
B．
2
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C．
D．
02 固体和液体
6．（2024·黑龙江·模拟预测）气体、固体、液体是分子的三种不同聚集状态，物质的不同状态对应于不同
的物理性质。则（ ）
A．晶体熔化过程中，温度不变，内能不变
B．封闭在注射器中的压缩气体难以再被压缩，是因为气体分子间存在斥力
C．清晨小草上的露珠呈现椭球形是因为水的表面张力和重力的作用
D．经常给地松土，是为了破坏毛细现象，利于土壤中水的蒸发
7．（2025·江苏南京·模拟预测）对于下列实验，说法不正确的是（ ）
A．甲图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快
B．乙图是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C．丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验，说明蜂蜡是晶体
D．丁图是把毛细管插入水银中的实验现象，说明水银对玻璃是不浸润液体
8．（2025·吉林长春·模拟预测）如图，“天宫课堂”中航天员制作了一个水球，利用特制球拍击打水球，
下列说法正确的是（ ）
A．悬浮在空中的水球所受地球引力为零
B．球拍击球过程中球和球拍组成的系统动量守恒
C．水球呈球形是由于液体表面张力的作用
3
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D．击球时球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力
9．（2025·江苏南通·三模）如图所示，将蒲公英的球状冠毛泡到水里，表面的绒毛将水撑开一个保护罩，
再拿出来，绒毛还能保持干燥，原因是（ ）
A．泡的时间短
B．水浸润绒毛
C．水虽浸润绒毛，但有水的表面张力作用D．水不浸润绒毛，同时有水的表面张力作用
10．（2025·山东潍坊·三模）某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴在其表面会形成接近球
形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。下列说法正确的是（ ）
A．水能浸润该“自清洁玻璃”
B．水滴呈球形是因为液体表面张力的作用
C．水滴表面的水分子间只存在分子引力
D．用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面高
03 气体实验定律的基本应用
11．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）图示为某同学设计的简易肺活量测量仪器，可导热的气缸竖直放置，
活塞下方气缸与外界接通，质量为
、横截面积为的光滑活塞位于零刻线时，封闭有一定质量气体的轻
质柔性不可伸缩气囊恰充满汽缸上部分。若该同学深吸一口气后，打开测试口，立即从测试口迅速呼出温
度为37℃的气体，气体通过细管充入气囊和活塞之间，读出体积刻度上的呼出气体体积的最大示数，为
，可视为此过程中呼出气体温度不变，立即关闭测试口。已知重力加速度大小为
，外界大气压为
，
忽略摩擦和细管中的空气以及呼出气体的宏观动能，外界温度恒为27℃。下列判断正确的是（ ）
4
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A．呼气后经足够长时间，体积刻度上的示数小于
B．呼气后经足够长时间，体积刻度上的示数为
C．呼出气体在气压为
、温度为27℃时的体积为
D．呼出气体在气压为
、温度为27℃时的体积为
12．（2025·陕西榆林·模拟预测）如图所示，一个上端封闭、下端装有阀门
的“
”形管，右侧的玻璃
管长度大于左侧，且两根玻璃管均具有良好的导热性。两侧的玻璃管内分别封闭了一定质量的理想气体A
和B，气体的长度分别为
和
，已知
。假设玻璃管内的温度等于环境温度，下列说法正确的是（
）
A．若环境温度缓慢升高
，则封闭气体的长度
B．若环境温度缓慢升高
，则封闭气体的长度
5
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C．打开阀门
缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度
D．打开阀门
缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度
13．（2025·重庆·模拟预测）某些鱼类通过主动调节体内鱼鳔的体积实现浮沉，这些鱼的鳔呈现出相互连
接的双腔结构，可简化为所示。靠近头部的称为前室，靠近尾部的称为尾室，两室内气体可视为理想气体，
通过被称为峡部的“阀门”进行气体交换。稳定时前室内气体压强与鱼体外压强相等，且鱼鳔内气体温度
不变。当质量恒定的鱼静止在水面下H 处，前室内气体密度为ρ0；设水的密度为ρ，重力加速度为g，大
气压强为P0。则当鱼静止于水面下H1处时，前室内气体密度为（ ）
A．
B．
C．
D．
14．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，水平放置的封闭玻璃管由两段内径不同、长度均为20cm 的
A、B 细管组成，B 管内径为A 管内径的2 倍，管内气体被一段水银柱隔开，开始时两管内水银柱的长度均
为2cm，室内温度为0℃，现对左侧气体缓慢加热（右侧气体温度始终不变），当温度升高到312K 时，已
知T=t+273K。则右侧气柱长度改变（ ）
A．0.5cm
B．2cm
C．2.5cm
D．1.5cm
15．（2025·陕西西安·三模）如图所示，带有阀门的导热容器内封闭着温度为
、压强等于一个标准大气
压的空气（可视为理想气体）。若周围环境温度从
缓慢上升到
的过程中，大气压强始终等于一个
标准大气压，热力学温度与摄氏温度的关系为
。下列说法正确的是（ ）
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A．保持阀门关闭，在环境温度在
时与
时容器内的气体压强的比值为
B．保持阀门关闭，在环境温度在
时与
时容器内的气体单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数
相同
C．若打开阀门，在环境温度在
时与
时稳定后容器内气体分子数密度的比值为
D．若打开阀门，和
相比
时容器内各速率分子数占总分子数的比率均增加
04 理想气体的常见图像
16．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体的状态发生连续变化。其中气体在
状态时的温度为
，
过程压强不变，
过程中气体与外界无热量交换。则（ ）
A．气体在
状态的温度为
B．气体在
状态的温度为
C．
过程气体对外界做功
D．
过程外界对气体做功
17．（2025·云南·模拟预测）一定质量的理想气体从状态
开始依次经历了
四个过程回
到状态
，整个过程中的
图像如图所示。其中
平行于
轴，
平行于
轴，
的反向延长线通过
坐标原点
，则下列说法正确的是（ ）
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A．
过程，气体的压强先增大后减小
B．
过程，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数减少
C．
过程，气体从外界吸收热量
D．
过程，气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
18．（2023·全国·模拟预测）一定质量的理想气体从a 状态开始，经过a→b、b→c、c→d、d→a 四个过程后
回到初状态a，p-T 图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．a 状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b 状态下多
B．d 状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b 状态下多
C．b→c 过程中气体与外界交换的热量小于气体d→a 过程与外界交换的热量
D．a→b 过程中气体吸收的热量小于气体c→d 过程中向外界放出的热量
19．（2023·山东滨州·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体经历两个不同的过程，分别由体积-温度
（
）图像上的两条直线I 和II 表示，
和
分别为两直线与纵轴交点的纵坐标。
是两直线的延长线
与横轴交点的横坐标，
。a、b 为直线I 上的两点，c 为直线II 上的一点。下列说法正确的是
（ ）
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A．理想气体在状态b 比在状态c 的压强大
B．理想气体沿直线I 从状态a 变化到状态b，压强变大
C．理想气体沿直线I 从状态a 变化到状态b，气体吸热
D．理想气体沿直线I 从状态a 变化到状态b，内能不变
20．（2025·海南·模拟预测）如图所示，某同学在做探究气体的等温变化规律的实验时，在缓慢推动针筒
活塞的过程中，由于操作不当，使气体的温度逐渐升高，则根据实验数据作出的
图像可能是
（ ）
A．
B．
C．
D．
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21．（多选）（2025·安徽六安·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．从射入教室的阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动
B．理想气体如果失去了容器的约束就会散开，说明气体分子之间作用力表现为斥力
C．恒温水池里小气泡由底部缓慢上升的过程中，气泡中的理想气体吸收热量
D．已知某种气体的密度为
，摩尔质量为
，阿伏加德罗常数为
，则
该气体分子之间的平均距离可以表示为
22．（多选）（2025·陕西西安·模拟预测）如图（a）为一汽缸，其升降部分由M、N 两筒组成，两筒间密
闭了一定质量的理想气体。图（b）为气体分子速率分布曲线，初始时刻汽缸内气体所对应的曲线为b、若
用力使M 迅速向下滑动，设此过程筒内气体不与外界发生热交换，则此过程中（ ）
A．密闭气体压强增大，分子平均动能增大
B．气体对外界做功，内能减少
C．容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加
D．密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b 曲线变成c 曲线
23．（多选）（2025·广西南宁·三模）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
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A．图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显
B．图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小
C．图（c）中，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，
说明玻璃的导热性能具有各向同性
D．图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲
24．（多选）（2025·黑龙江哈尔滨·二模）黑龙江的冬季，在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构，
这种自然形成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品，更为新型人工晶体制备提供了启示，比如在半导体晶
圆生长工艺中，借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是（ ）
A．冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B．冰晶融化时，分子热运动的平均动能保持不变
C．温度升高时，冰晶内分子热运动平均速率增大
D．冰晶熔化过程中，内能增加但温度不变
25．（多选）（2024·宁夏·模拟预测）关于液体表面张力、浸润与不浸润、毛细现象、液晶，下列说法正
确的有（ ）
A．体形优美的天鹅羽毛上有一层很薄的油脂，使水能浸润羽毛
B．“池塘中的溜冰者”水黾能在水面上行走靠的是液体表面张力的作用
C．毛巾的一角浸入水中，水会沿毛巾上升浸湿毛巾属于毛细现象
D．液晶既具有流动性，又具有光学各向异性
E．小皮球能漂浮在水面上是因为液体有表面张力
26．（多选）（2024·宁夏银川·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．气体很容易被压缩是因为气体分子间有空隙，固体和液体很难压缩是因为固体和液体分子间没有
空隙
B．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度
C．从微观角度看，气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关
D．有规则几何形状的物体都是晶体
E．液体的表面张力是由于液体表面层分子间相互作用的分子引力产生的
27．（多选）（2024·广西柳州·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态A（p1，V1，T1）经热力学过
程A→B、B→C、C→A 后又回到状态A。已知状态B、C 的参量分别为（2p1，V2，T2）、（p1，V2，T3），
则（ ）
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A．
B．A→B 过程，外界对气体做功数值上等于气体放出的热量
C．
D．C→A 过程，气体对外界做功数值上大于气体吸收的热量
28．（多选）（2025·辽宁盘锦·三模）如图甲所示，导热性良好的汽缸内壁光滑，置于光滑水平地面上，
其内封闭着一定质量的理想气体。初始时，汽缸静止在水平地面上，活塞与汽缸底之间的距离为L，气体
压强为p0。现在用水平向右的恒力F 推动活塞，如图乙所示，活塞相对汽缸静止时，与汽缸底之间的距离
为
。已知，活塞厚度不计，其质量为m，横截面积为S，汽缸质量为9m，大气压强为p0，环境温度恒
定。下列说法正确的是（ ）
A．活塞相对汽缸静止时，气体压强为
B．
C．
D．从施加F 至活塞恰好相对汽缸静止，F 所做的功等于气体对外放出的热量
29．（多选）（2025·陕西安康·模拟预测）2024 年9 月28 日，中国载人航天工程办公室首次展示中国登月
服外观。登月服需具备良好的密封性和隔热性能，以应对月球极端环境。测试中，航天服内充满气体后缓
慢弯折，模拟航天员下蹲动作。测试分两次进行：
第一次测试：关闭空调系统，气体与外界无热交换。
第二次测试：打开空调系统，气体温度保持恒定。
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密闭气体可视为理想气体，两次测试中，航天服内气体质量不变，初态压强均为
，体积均为
，气体体
积减小量均为
。已知两次测试过程中航天服内气体的
图像分别如图中a、b 所示。下列说法正确
的是（ ）
A．图线a 表示第一次测试
B．第一次测试，气体内能增加量等于
C．第二次测试，气体向外放出热量大于
D．第二次测试，末状态气体压强为
30．（多选）（2025·河北·模拟预测）为精准掌握某高温锅炉外壁温度变化，技术人员于锅炉外壁镶嵌底
部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸。汽缸内有质量不计、横截面积为100 cm2的活塞封闭理想气体，活
塞上方警报器通过轻绳悬挂质量为10kg 的重物。当缸内气体温度为240K 时，活塞与缸底相距12cm；温度
缓慢升高，活塞上升8cm 时接触重物；轻绳拉力为零时警报器报警。已知锅炉房内空气压强
，重力加速度g 取10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。下列说法正确的是（
）
A．从初始状态到活塞接触重物，气体对外做功为80 J
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B．警报器报警时，锅炉外壁温度与初始温度比值为
C．活塞接触重物时，气体压强比初始值增大1000 Pa
D．报警后温度继续升高，气体体积变化量与温度变化量比值恒为
31．（2025·江西·高考真题）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等
于大气压强
、体积为
的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出
的临界值
，当
时，在
液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按
压前桶中气体压强为
。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知
水的密度为
，重力加速度为g。该临界值
等于（ ）
A．
B．
C．
D．
32．（2023·重庆·高考真题）密封于汽缸中的理想气体，从状态
依次经过ab、bc 和cd 三个热力学过程达
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到状态d。若该气体的体积V 随热力学温度T 变化的V-T 图像如图所示，则对应的气体压强p 随T 变化的p-
T 图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
33．（2023·海南·高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（ ）
A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力
B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C．分子势能在r0处最小
D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小
34．（多选）（2025·全国卷·高考真题）如图，一定量的理想气体先后处于
图上
三个状态，
三个状态下气体的压强分别为
，则（ ）
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A．
B．
C．
D．
35．（多选）（2025·河南·高考真题）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N 密封成两部
分，活塞P 与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P 左、右两侧理想气体的温度分别为
和
，体积
分别为
和
，
。则（ ）
A．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P 将右移
B．固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P 将左移
C．保持
不变，若M、N 同时缓慢向中间移动相同距离，P 将右移
D．保持
不变，若M、N 同时缓慢向中间移动相同距离，P 将左移
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