2026年新高考物理熱力學(xué)定律試卷（附答案可下載）考試時間：75分鐘滿分：100分難度梯度：基礎(chǔ)題30%中檔題50%難題20%一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于熱力學(xué)第一定律的理解，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)第一定律的表達式ΔU=Q+W中，W表示氣體對外界做的功B.物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加；物體放出熱量，內(nèi)能一定減小C.外界對物體做功，物體內(nèi)能可能增加、減小或不變D.熱力學(xué)第一定律揭示了機械能與內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn)化過程中能量不守恒2.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A.物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和，與物體的機械能無關(guān)B.溫度相同的兩個物體，內(nèi)能一定相等C.物體的溫度升高，內(nèi)能一定增大；溫度降低，內(nèi)能一定減小D.對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大，溫度一定升高3.下列現(xiàn)象中，不能用熱力學(xué)第二定律解釋的是（）A.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體B.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化C.密閉容器內(nèi)的氣體，會自發(fā)地充滿整個容器而不會自發(fā)地聚集在容器一端D.物體吸收熱量，溫度可能保持不變4.一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中（無熱量交換），下列說法正確的是（）A.氣體對外做功，內(nèi)能增大，溫度升高B.氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低C.外界對氣體做功，內(nèi)能增大，溫度升高D.外界對氣體做功，內(nèi)能減小，溫度降低5.關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（）A.熱機的效率可以達到100%，只要減少熱量損失即可B.熱機的效率越高，說明熱機對外做功越多C.熱機的效率越高，說明燃料完全燃燒放出的熱量轉(zhuǎn)化為機械能的比例越大D.提高熱機效率的關(guān)鍵是增大燃料的熱值6.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷等容吸熱過程，下列說法正確的是（）A.氣體對外做功，內(nèi)能增大，壓強增大B.氣體不做功，內(nèi)能增大，壓強增大C.氣體不做功，內(nèi)能減小，壓強減小D.外界對氣體做功，內(nèi)能增大，壓強增大7.下列過程中，屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A.太陽能熱水器將水加熱B.電流通過電阻絲發(fā)熱C.隕石墜入大氣層燃燒D.燃氣推動汽輪機轉(zhuǎn)動二、多項選擇題：本題共3小題，每小題4分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。8.關(guān)于熱力學(xué)定律的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)第一定律適用于所有熱力學(xué)過程，包括氣體的狀態(tài)變化B.熱力學(xué)第二定律說明一切自發(fā)過程都是不可逆的C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但需要外界做功D.第二類永動機違背了熱力學(xué)第一定律，因此不可能制成9.一定質(zhì)量的理想氣體，在不同的熱力學(xué)過程中，下列說法正確的是（）A.等溫壓縮過程中，外界對氣體做功，氣體放出熱量，內(nèi)能不變B.等壓膨脹過程中，氣體吸收熱量，對外做功，內(nèi)能增大C.絕熱壓縮過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，溫度升高D.等容放熱過程中，氣體內(nèi)能減小，壓強增大，溫度降低10.關(guān)于內(nèi)能、熱量和功的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.物體的內(nèi)能變化量等于吸收的熱量與外界對物體做的功之和B.物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能增大、減小或不變C.物體放出熱量，同時外界對物體做功，內(nèi)能一定增大D.物體不吸收熱量，也不放出熱量，內(nèi)能一定不變?nèi)⒎沁x擇題：本題共5小題，共60分。（一）實驗題（共14分）11.（6分）某同學(xué)探究“做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系”，實驗裝置為：一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內(nèi)放一小團蘸有乙醚的棉花，活塞與筒壁間無摩擦且不漏氣。（1）實驗中，快速下壓活塞，觀察到的現(xiàn)象是______，說明外界對氣體做功，氣體內(nèi)能______；（2）緩慢下壓活塞，筒內(nèi)氣體溫度幾乎不變，原因是______，此時氣體內(nèi)能變化量近似為______；（3）該實驗表明，______可以改變物體的內(nèi)能，且外界對物體做功，物體內(nèi)能可能______。12.（8分）某同學(xué)通過實驗探究“熱傳遞與內(nèi)能變化的關(guān)系”，實驗器材包括：量熱器、溫度計、燒杯、熱水、冷水、天平、秒表等。（1）實驗中，量熱器的作用是______，減少熱量散失，保證熱傳遞在熱水和冷水之間進行；（2）實驗步驟：用天平測出熱水和冷水的質(zhì)量，分別記錄熱水溫度t?和冷水溫度t?，將熱水倒入量熱器的冷水中，攪拌均勻后記錄混合后的溫度t；（3）若熱水質(zhì)量m?=0.2kg，冷水質(zhì)量m?=0.3kg，t?=80℃，t?=20℃，混合后溫度t=40℃，水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)，則熱水放出的熱量Q放=______J，冷水吸收的熱量Q吸=______J；（4）實驗中Q放大于Q吸，原因是______，該實驗表明熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，且內(nèi)能的變化量與______有關(guān)。（二）解答題（共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體，在某過程中吸收熱量Q=600J，同時外界對氣體做功W=400J。求：（1）氣體的內(nèi)能變化量ΔU；（2）若氣體經(jīng)歷的是等容過程，氣體的溫度變化情況；（3）若氣體經(jīng)歷的是等溫過程，氣體的體積變化情況。14.（10分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱條件下（Q=0），外界對氣體做功W=800J，氣體的初始內(nèi)能U?=2000J。求：（1）氣體的末態(tài)內(nèi)能U?；（2）若氣體的溫度與內(nèi)能成正比，初始溫度T?=300K，求末態(tài)溫度T?；（3）若氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程，對外做功500J，氣體的內(nèi)能變化量及溫度變化情況。15.（10分）某熱機的效率η=30%，每小時消耗燃料的質(zhì)量m=10kg，燃料的熱值q=4.2×10?J/kg。求：（1）每小時燃料完全燃燒放出的熱量Q總；（2）每小時熱機對外做的有用功W有；（3）若熱機的功率保持不變，將效率提高到40%，每小時消耗的燃料質(zhì)量變?yōu)槎嗌佟?6.（10分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（p?=1.0×10?Pa，V?=2L，T?=300K）經(jīng)歷等壓變化到狀態(tài)B，體積變?yōu)閂?=4L，吸收熱量Q=1200J。求：（1）狀態(tài)B的溫度T?；（2）氣體對外做的功W；（3）氣體的內(nèi)能變化量ΔU，判斷內(nèi)能是增大還是減小。17.（8分）質(zhì)量m=0.5kg的水，溫度從20℃升高到100℃，需要吸收多少熱量？若這些熱量由完全燃燒酒精提供，酒精的熱值q=3.0×10?J/kg，求需要燃燒酒精的質(zhì)量（不計熱量損失）。已知水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)。參考答案一、單項選擇題1.C2.A3.D4.B5.C6.B7.C二、多項選擇題8.ABC9.ABC10.AB三、非選擇題（一）實驗題11.（1）棉花燃燒，增大（2）氣體緩慢散熱，零（3）做功，增加12.（1）保溫隔熱（3）3.36×10?，2.52×10?（4）有熱量散失到空氣中，傳遞的熱量多少（二）解答題13.解：（1）由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，得ΔU=600J+400J=1000J；（2）等容過程氣體不做功，吸收熱量內(nèi)能增大，溫度升高；（3）等溫過程內(nèi)能不變，ΔU=0，由ΔU=Q+W得W=-Q=-600J，氣體對外做功，體積增大。答案：（1）1000J（2）溫度升高（3）體積增大14.解：（1）絕熱過程Q=0，ΔU=W=800J，U?=U?+ΔU=2000J+800J=2800J；（2）內(nèi)能與溫度成正比，U?/T?=U?/T?，得T?=U?T?/U?=2800×300/2000=420K；（3）絕熱膨脹W=-500J，ΔU=W=-500J，內(nèi)能減小，溫度降低。答案：（1）2800J（2）420K（3）ΔU=-500J，溫度降低15.解：（1）Q總=mq=10×4.2×10?=4.2×10?J；（2）η=W有/Q總，得W有=ηQ總=30%×4.2×10?=1.26×10?J；（3）效率提高后，W有不變，Q總'=W有/η'=1.26×10?/40%=3.15×10?J，m'=Q總'/q=3.15×10?/4.2×10?=7.5kg。答案：（1）4.2×10?J（2）1.26×10?J（3）7.5kg16.解：（1）等壓變化由蓋-呂薩克定律V?/T?=V?/T?，得T?=V?T?/V?=4×300/2=600K；（2）氣體對外做功W=p?ΔV=1.0×10?×(4-2)×10?3=200J；（3）ΔU=Q-W=1200J-200J=1000J，內(nèi)能增大。答案：（1）600K（2）200J（3）1