资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026年高考物理分类解析
专题24 热学
1. （2026高考物理湖北卷）容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态，使其体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍。与气体的初态相比、末态（ ）
A. 气体的温度是初态的3倍
B. 气体分子的平均动能更大
C. 每个气体分子的速率都更大
D. 单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
2 （2026高考物理贵州卷第8题）在贵州凯里，人们常将小西红柿和红辣椒加工后放入如图所示的瓦罐中，罐口处倒扣一个钵并用水密封，发酵制作酸汤。发酵过程中罐内物质缓慢产生气体，压强足够大时气体以气泡形式溢出，间歇性放气。罐内气体可视为理想气体，设罐内气体温度和体积保持不变，则（ ）
A. 在放气过程中，溢出的气体对外界做正功
B. 在放气过程中，溢出的气体对外界做负功
C. 在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能减小
D. 在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能增大
3. (2026年高考物理河北卷第3题）一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示，竖直放置的U形管右端开口，左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化。结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化，导致U形管右侧液面上升，忽略水银体积变化，则封闭气体的（ ）
A. 内能增加 B. 压强增大
C. 分子的数密度减少 D. 分子热运动的平均动能不变
4．（2026高考湖南卷）如图，一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球，心形气球体积始终不变。在心形气球内，小气球内部气体压强大于外部气体压强，整个系统导热良好。初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时，忽略温度变化对气球材料性质的影响，下列说法正确的是
小气球外部气体压强不变
B．小气球内部气体分子数与外部相等
C．小气球内部气体体积不变
D．小气球内部气体体积变大
5. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第8题）一定质量的理想气体由状态 经状态b、c变化到状态d，p—V图像如图所示，则（ ）
A. 状态 的温度比状态 的高
B. 状态 的内能比状态c的大
C. 、 过程气体对外做的功相等
D. 过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量
6．（2026高考湖南卷）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是
A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大
B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大
C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功
D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响
7. （2026高考物理山东卷第3题）一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，两种状态下气体分子的速率分布如图所示，图中是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（ ）
A. 气体一定从外界吸收热量
B. 气体中每个分子的速率都增加
C. 速率附近单位速率区间内的分子数增加
D. 气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小
8．（2026高考物理江苏卷第4题）（6分）一定质量的理想气体从a状态到b状态经历等温变化，此过程外界压缩气体对其做的功为W。已知a状态气体体积为，压强为，b状态气体体积为V。求：
（1）该过程气体放出的热量；
（2）b状态时气体的压强。
9. （2026高考陕晋青宁卷）某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图，竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体，底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门。初始时关闭，瓶内上方气体体积，甲管内恰无水且端口距水面高，乙管端口距水面高；打开，水持续从乙管流出，大气通过甲管进入瓶内，当水面与甲管端口齐平时关闭，此时瓶内上方气体的总体积。已知大气压强、水的密度，重力加速度取，忽略温度变化与瓶体形变，气体均可视为理想气体。求∶
（1）初始K关闭时，瓶内上方气体压强和乙管端口处压强；
（2）在打开K到关闭K的过程中，进入瓶内的空气在大气压强下的体积。
10. （2026高考物理广东卷第13题）图（a）所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图（b）。充气前气室内均没有气体，在室温下，将压强、体积的气体通过单向阀充入10个气室（忽略气道内气体），此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为r ，长度为h ，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图（c）所示的“跑道”形（两端是直径为d 的半圆），且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。
（1）求充气后未挤压变形时气室中的压强；
（2）求挤压变形后气室中的压强；
（3）已知气室中的压强超过时气室会爆破，若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温。
11. （2026高考物理河南卷第13题）机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气，当润滑油系统油压过高时，油会泵入油腔，压缩皮囊；油压降低时，皮囊膨胀，油从油腔泵出。设备的工作温度为=300K、气腔内氮气压强为=0.25MPa时，气腔体积为=6L。氮气视为理想气体。
（1）某次泵油，氮气压强从变为=0.2MPa，求泵出油的体积；（泵油过程为等温过程）
（2）若使设备在=270K时也能正常工作，需要对气腔补气，以满足在压强为时气腔体积仍为，求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。（补气过程为等温过程）
12. （2026年1月浙江选考物理）如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。
（1）图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）；
（2）求气体在状态B时的体积；
（3）求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。
13. (2026高考物理山东卷）竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为l，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。
（1）求当地大气压强；
（2）将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为l，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
2026年高考物理分类解析
专题24 热学
1. （2026高考物理湖北卷）容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态，使其体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍。与气体的初态相比、末态（ ）
A. 气体的温度是初态的3倍
B. 气体分子的平均动能更大
C. 每个气体分子的速率都更大
D. 单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
答案 B
解析 根据理想气体状态方程，= ，可知体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍，温度变为初态的1.5倍，A错误；根据温度是分子平均动能的标志，可知气体分子的平均动能更大，但不是每个气体分子的速率都更大，B正确C错误；由于压强变为初态的3倍，根据压强的微观解释，可知单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，D错误。
2 （2026高考物理贵州卷第8题）在贵州凯里，人们常将小西红柿和红辣椒加工后放入如图所示的瓦罐中，罐口处倒扣一个钵并用水密封，发酵制作酸汤。发酵过程中罐内物质缓慢产生气体，压强足够大时气体以气泡形式溢出，间歇性放气。罐内气体可视为理想气体，设罐内气体温度和体积保持不变，则（ ）
A. 在放气过程中，溢出的气体对外界做正功
B. 在放气过程中，溢出的气体对外界做负功
C. 在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能减小
D. 在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能增大
答案 AD
解析 在放气过程中，气体体积增大，溢出的气体对外界做正功，A正确B错误；
在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，气体质量增加，温度不变，罐内气体内能增大，C错误D正确。
3. (2026年高考物理河北卷第3题）一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示，竖直放置的U形管右端开口，左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化。结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化，导致U形管右侧液面上升，忽略水银体积变化，则封闭气体的（ ）
A. 内能增加 B. 压强增大
C. 分子的数密度减少 D. 分子热运动的平均动能不变
答案 C
解析 外界温度下降，导热良好的U形管内封闭气体的温度下降，理想气体的内能减少，A错误；U形管右侧液面上升，说明左侧气体体积增大，封闭气体的分子总数不变，因此分子的数密度减少，C正确；根据理想气体状态方程，=C,变形得p=C。已知温度T降低，体积V增大，所以封闭气体压强减小，B错误；根据温度是分子平均动能的标志，可知导热良好的U形管内封闭气体的温度下降，分子热运动的平均动能减小，D错误。
4．（2026高考湖南卷）如图，一心形玩具气球内密封一定质量的理想气体和一个充有同种气体的弹性小气球，心形气球体积始终不变。在心形气球内，小气球内部气体压强大于外部气体压强，整个系统导热良好。初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半。当温度缓慢升高时，忽略温度变化对气球材料性质的影响，下列说法正确的是
小气球外部气体压强不变
B．小气球内部气体分子数与外部相等
C．小气球内部气体体积不变
D．小气球内部气体体积变大
答案 D
解析 设心形玩具气球总体积恒定为V，小气球体积为，外部气体体积=V-，小气球内气体物质的量，压强，外部气体物质的量，压强，由于忽略温度变化对气球材料性质的影响，弹性气球的压强差△p=-为恒定值。根据理想气体状态方程 pV=nRT，得 =RT， =RT，联立解得 △p=RT()。由于弹性气球的压强差△p=-为恒定值，所以当温度T缓慢升高时，()一定减小。而()随增大单调减小，因此一定变大，C错误D正确；
当温度缓慢升高时，小气球体积增大，因此外部气体体积=V-减小，由=，可知温度T升高，减小，一定增大，A错误；初始时，小气球的体积为心形气球体积的一半，==V/2，已知>, 由 pV=nRT可得>, 分子数不相等，B错误。
5. (2026高考物理黑吉辽蒙卷第8题）一定质量的理想气体由状态 经状态b、c变化到状态d，p—V图像如图所示，则（ ）
A. 状态 的温度比状态 的高
B. 状态 的内能比状态c的大
C. 、 过程气体对外做的功相等
D. 过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量
答案 BD
解析 由题图可知，a 过程中，气体做等圧変化，气体体积增大，温度升高，所以状态 的温度比状态 的温度低，A错误；
过程中，由理想气体状态方程， = ，解得=2，可知状态 的温度比状态c的温度高，所以状态 的内能比状态c的大，B正确；
根据p—V图像与横轴所围面积表示功，可知 、 过程气体对外做的功不相等。C错误‘’
过程气体压强不变，体积增大，温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体对外做的功小于从外界吸收的热量，D正确。
6．（2026高考湖南卷）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是
A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大
B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大
C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功
D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响
答案 BC
解析 根据温度是分子平均动能的标志可知，空腔内高温处水分子的平均动能比低温处水分子的平均动能大，但空腔内高温处不是所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大，A错误；一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大，B正确；根据题述，正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，向低温物体放热，整个过程循环进行，均热板自身状态复原，不需要对外做功，仅依靠水传递热量，符合物理规律，C正确；该均热板是通过外界做功，从低温物体吸热，向高温物体放热，产生了其他影响，D错误。
7. （2026高考物理山东卷第3题）一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，两种状态下气体分子的速率分布如图所示，图中是速率附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。下列说法正确的是（ ）
A. 气体一定从外界吸收热量
B. 气体中每个分子的速率都增加
C. 速率附近单位速率区间内的分子数增加
D. 气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小
答案 D
解析 两种状态下气体分子的速率分布如图所示，一定质量的理想气体由状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，速率大的分子数增加，说明分子平均动能增大，温度升高，内能增大。若外界对气体做功大于内能增大的数值，根据热力学第一定律可知，气体可能放出热量，A错误；分子平均动能增大，不是气体中每个分子的速率都增加，B错误；由图示可知，速率附近单位速率区间内的分子数减少，气体中速率在区间的分子数占总分子数的比例减小，C错误D正确。
8．（2026高考物理江苏卷第4题）（6分）一定质量的理想气体从a状态到b状态经历等温变化，此过程外界压缩气体对其做的功为W。已知a状态气体体积为，压强为，b状态气体体积为V。求：
（1）该过程气体放出的热量；
（2）b状态时气体的压强。
解析 （1）一定质量的理想气体从a状态到b状态经历等温变化，内能不变。
此过程外界压缩气体对其做的功为W，根据热力学第一定律，该过程气体放出的热量Q=W。
（2）根据玻意耳定律，=pV，
解得p=。
9. （2026高考陕晋青宁卷）某小组设计并完成了“稳定平抛水柱”实验。如图，竖直放置的储水瓶液面上方封闭少量气体，底部竖直细管甲与大气连通、水平细管乙有一阀门。初始时关闭，瓶内上方气体体积，甲管内恰无水且端口距水面高，乙管端口距水面高；打开，水持续从乙管流出，大气通过甲管进入瓶内，当水面与甲管端口齐平时关闭，此时瓶内上方气体的总体积。已知大气压强、水的密度，重力加速度取，忽略温度变化与瓶体形变，气体均可视为理想气体。求∶
（1）初始K关闭时，瓶内上方气体压强和乙管端口处压强；
（2）在打开K到关闭K的过程中，进入瓶内的空气在大气压强下的体积。
【答案】（1），
（2）
【解析】
（1）初始K关闭时，甲管与大气连通且管内恰无水，说明A端口处压强等于大气压强。由液体压强公式可知，瓶内上方气体压强满足
代入数据解得
乙管B端口处压强满足
代入数据解得
（2）当水面与甲管A端口齐平时，瓶内上方气体压强等于大气压强。设进入瓶内的空气在大气压强下的体积为△V，对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳定律，有
代入数据解得△V=1314mL。
10. （2026高考物理广东卷第13题）图（a）所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图（b）。充气前气室内均没有气体，在室温下，将压强、体积的气体通过单向阀充入10个气室（忽略气道内气体），此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为r ，长度为h ，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图（c）所示的“跑道”形（两端是直径为d 的半圆），且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。
（1）求充气后未挤压变形时气室中的压强；
（2）求挤压变形后气室中的压强；
（3）已知气室中的压强超过时气室会爆破，若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温。
【答案】（1）=
（2）=
（3）=
解析 （1）充气过程气体温度不变，对所有充入气室的气体，由玻意耳定律，=，
每个气室均为圆柱体，横截面半径为r ，长度为h ，则 =10π，
解得 =
变形前，气室体积 V=π
挤压变形过程中气体温度始终与室温相同，横截面周长不变，周长c=2πr
变形后跑道形横截面两端半圆周长=πd，剩余直边总长度=c-=2πr -πd
直边长 x==πr 变形后气室体积=[π，
对气室内气体，等温过程，由玻意耳定律，=，
联立解得挤压变形后气室中的压强=
（3）若气室经如图（c）所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，由查理定律 =
解得 气室不爆破的最高室温=
11. （2026高考物理河南卷第13题）机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气，当润滑油系统油压过高时，油会泵入油腔，压缩皮囊；油压降低时，皮囊膨胀，油从油腔泵出。设备的工作温度为=300K、气腔内氮气压强为=0.25MPa时，气腔体积为=6L。氮气视为理想气体。
（1）某次泵油，氮气压强从变为=0.2MPa，求泵出油的体积；（泵油过程为等温过程）
（2）若使设备在=270K时也能正常工作，需要对气腔补气，以满足在压强为时气腔体积仍为，求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。（补气过程为等温过程）
解析 （1）泵油过程氮气温度不变，做等温变化，由玻意耳定律，=
解得 =7.5L
泵出油的体积△V==1.5L
（2）对原有氮气，由理想气体状态方程，=
解得 =5.4L
同温同压下，气体质量之比等于体积之比，即 ==
12. （2026年1月浙江选考物理）如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。
（1）图中液体________（选填“浸润”或“不浸润”）管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________（选填“升高”、“不变”或“降低”）；
（2）求气体在状态B时的体积；
（3）求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。
【答案】（1） ①. 浸润 ②. 升高
（2）420cm3 （3）2.05J
【解析】（1）图中管中液面上升且液面呈现凹状，则液体浸润管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，毛细现象更加明显，管内液面升高。
（2）初态对活塞以及上面的液体分析可知气体压强
末态吸走液体后气体的压强为
根据玻意耳定律可知
解得气体在状态B时的体积为
（3）气体从状态A到状态B过程中气体温度不变，则根据热力学第一定律
其中，，即气体对外做的功2.05J。
13. (2026高考物理山东卷）竖直固定的圆柱形透明管深度为l，管内横截面积为S；圆柱形物块长为l，横截面积为S，密度为ρ。室温T1=300K时，某同学将表面涂润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为g，大气压强恒定，空气可视为理想气体。
（1）求当地大气压强；
（2）将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为l，该同学认为此装置漏气，测得此时室温T2=270K，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。
【答案】（1）= （2）
解析 （1）设物块缓慢进入透明管，其上表面恰好与管口齐平时管内气体压强为，体积=lS，
物块受力平衡，S=S+ρ·lSg， 解得=+ρgl，
初始管内气体体积为=lS，压强等于大气压，温度均为，
由玻意耳定律，lS=lS，
解得 当地大气压强=,
化简得=
（2）将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为l，体积=lS，温度均为=270K，
此时气体压强 =+ρgl=ρgl，
密封刚完成时，压强 =ρgl，体积=lS，=300K，
由理想气体状态方程可知，气体质量之比等于之比，且压强不变，则管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比 ===
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑