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2025年高考物理分类解析
专题 热学
1．（2025高考山东卷）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正
C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负
2．（2025高考广西卷）关于用油膜法测分子直径的实验，下列说法正确的是（ ）
A．油膜的厚度，可以看成是球形的直径
B．油膜稳定时，油酸分子还在做热运动
C．展开的薄膜，如果是不完整的正方形，可以不计面积
D．实验时，加酒精比不加酒精更好的展开油膜
3．（2025高考江苏卷）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（ ）
A．分子的数密度较大
B．分子间平均距离较小
C．分子的平均动能较大
D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
4．（2025高考安徽卷）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（ ）
A．对外做功，内能不变
B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小
D．吸收的热量等于内能的增加量
5. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
6. （2025高考甘肃卷）如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程为吸热过程
B. B→C过程为吸热过程
C. 状态A压强比状态B的小
D. 状态A内能比状态C的小
7．（2025高考河北卷）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（ ）
A．对外做功
B．向外界传递热量
C．分子的数密度增大
D．每个分子的速率都增大
8. （2025高考黑吉辽蒙卷）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A. 内能变小
B. 压强变大
C. 分子的数密度变大
D. 每个分子动能都变大
9. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
10. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
11.．（2025高考广东卷）（9分）如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。
(1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。
12．（2025高考山东卷）（8分）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
(1)时，气柱高度；
(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
13．（2025高考海南卷）竖直放置的气缸内，活塞横截面积，活塞质量不计，活塞与气缸无摩擦，最初活塞静止，缸内气体，，大气压强，
(1)若加热活塞缓慢上升，体积变为，求此时的温度；
(2)若往活塞上放的重物，保持温度T0不变，求稳定之后，气体的体积。
14．（2025高考福建卷）（4分）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2= ，该过程中内部气体对外界 。（填做正功，做负功，不做功）
15．（2025年高考云南卷）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在下（ ）
A．环境温度升高时，b管中液面升高
B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小
D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
16. （2025年1月浙江选考） 如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 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T2 = 303 K的恒温水中，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p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 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V3；
（3）求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
17．（2025年高考湖南卷）（10分）用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内用液柱封闭了一段长度为的空气柱。液柱长为h，密度为。缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱长度为，大气压强为。
(1)若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小；
(2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长，细管开口向上竖直放置时空气柱温度。水平放置时调控空气柱温度，当空气柱温度时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。
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2025年高考物理分类解析
专题 热学
1．（2025高考山东卷）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正
C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负
【答案】C
【解析】两个分子间距离r等于时分子势能为零，从处随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当不等于时，为正。C正确。
2．（2025高考广西卷）关于用油膜法测分子直径的实验，下列说法正确的是（ ）
A．油膜的厚度，可以看成是球形的直径
B．油膜稳定时，油酸分子还在做热运动
C．展开的薄膜，如果是不完整的正方形，可以不计面积
D．实验时，加酒精比不加酒精更好的展开油膜
【答案】ABD
【解析】在油膜法测分子直径的实验中，把油膜看成单分子油膜，即认为油膜是由一层分子构成的，所以油膜的厚度可以近似看成是球形分子的直径，故A正确；
分子在永不停息地做无规则热运动，与宏观物体是否处于稳定状态无关。油膜稳定时，油酸分子仍然在做热运动，故B正确；
在计算油膜面积时，为了更准确地估算油膜的面积，对于周边不完整的格子，大于半格记为一个单位面积，小于半格的不计面积，而不是不完整的格子不计面积，故C错误；
酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展开形成单分子油膜，所以实验时加酒精比不加酒精更好地展开油膜，故D正确。
3．（2025高考江苏卷）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（ ）
A．分子的数密度较大
B．分子间平均距离较小
C．分子的平均动能较大
D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【答案】C
【解析】根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子的平均距离相同，故AB错误；根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，则平均动能大，故C正确；乙状态下气体平均速度大，密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D错误。
4．（2025高考安徽卷）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（ ）
A．对外做功，内能不变
B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小
D．吸收的热量等于内能的增加量
【答案】A
【解析】根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，气体的体积变大，气体对外做功，ABC错误；由热力学第一定律可知，由于气体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等，D错误。
5. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
【答案】A
【解析】。将气缸置于恒温冷水中，气缸内气体温度降低，内能减小，活塞从a到b的过程中，压强不变，A正确B错误；持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处，活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强减小，气体对外做功，气缸内气体内能减小，CD错误。
6. （2025高考甘肃卷）如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程为吸热过程
B. B→C过程为吸热过程
C. 状态A压强比状态B的小
D. 状态A内能比状态C的小
【答案】ACD
【解析】一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，温度升高，内能增大，由热力学第一定律，A→B过程为吸热过程，A正确；然后经等温过程到达状态C，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律，B→C过程为放热过程，B错误；由理想气体状态方程可知状态A压强比状态B的小，C正确；状态A内能比状态B的小，状态BC温度相同，内能相同，所以状态A内能比状态C的小，D正确。
7．（2025高考河北卷）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（ ）
A．对外做功
B．向外界传递热量
C．分子的数密度增大
D．每个分子的速率都增大
【答案】A
【解析】皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A正确。
太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热（气体吸热），而非气体向外界传递热量，故B错误。
皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C错误。
温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，故D错误。
8. （2025高考黑吉辽蒙卷）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A. 内能变小
B. 压强变大
C. 分子的数密度变大
D. 每个分子动能都变大
【答案】B
【解析】．将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，A错误；．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，B正确；气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，C错误；温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。
9. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
【答案】A
【解析】。将气缸置于恒温冷水中，气缸内气体温度降低，内能减小，活塞从a到b的过程中，压强不变，A正确B错误；持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处，活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强减小，气体对外做功，气缸内气体内能减小，CD错误。
10. （2025高考四川卷）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
【答案】A
【解析】。将气缸置于恒温冷水中，气缸内气体温度降低，内能减小，活塞从a到b的过程中，压强不变，A正确B错误；持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处，活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强减小，气体对外做功，气缸内气体内能减小，CD错误。
11.．（2025高考广东卷）（9分）如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。
(1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。
【答案】(1)，
(2)
【解析】（1）根据体积关系
可得下方液面下降高度
此时下方气体的压强
代入数据可得（3分）
（2）初始时，上方铸型室气体的压强为，体积
当上方铸型室液面高为时体积为
根据玻意耳定律
可得此时上方铸型室液面高为时气体的压强为
同理根据体积关系
可得
此时下方气室内气体压强
代入数据可得（6分）
12．（2025高考山东卷）（8分）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
(1)时，气柱高度；
(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）活塞开始缓慢上升，由受力平衡
可得封闭的理想气体压强（1分）
升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律
解得（1分）
（2）升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功
降温过程中，等容变化，外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律
解得（3分）
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为，故封闭的理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。（3分）
13．（2025高考海南卷）竖直放置的气缸内，活塞横截面积，活塞质量不计，活塞与气缸无摩擦，最初活塞静止，缸内气体，，大气压强，
(1)若加热活塞缓慢上升，体积变为，求此时的温度；
(2)若往活塞上放的重物，保持温度T0不变，求稳定之后，气体的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律
代入数值解得
（2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有
分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律
联立解得
14．（2025高考福建卷）（4分）洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2= ，该过程中内部气体对外界 。（填做正功，做负功，不做功）
【答案】 （2分） 做正功（2分）
【解析】[1]设细管的截面积为S，根据玻意耳定律有
可得
[2]根据题意当洗衣机内的水位下降时，空气柱长度变长，故内部气体对外界做正功。
15．（2025年高考云南卷）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在下（ ）
A．环境温度升高时，b管中液面升高
B．环境温度降低时，b管中液面升高
C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小
D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
【答案】BD
【解析】根据题意，中气体做等容变化，根据，当环境温度升高，则中气体压强增大，又
可知b管中液面降低，同理可知环境温度降低时，b管中液面升高，故B正确，A错误；
由AB选项分析可知，管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，中压强不变， 管中液面液槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，槽中液面降低，则管内液面降低，则温度测量值偏大，故D正确，C错误。
16. （2025年1月浙江选考） 如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 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T2 = 303 K的恒温水中，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p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 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V3；
（3）求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
【答案】（1） ①. 不变 ②. 减小
（2）V3 = 1.0201 × 103 cm3
（3）ΔU = 2.53 J
【解析】（1）从状态2到状态3，温度保持不变，气体分子的内能保持不变，则气体分子平均速率不变，由于气体对外做功，则气体压强减小，故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。
（2）气体从状态1到状态2的过程，由盖—吕萨克定律
其中，，
解得
此时气体压强为
气体从状态2到状态3的过程，由玻意耳定律
其中
代入数据解得，气体在状态3的体积为
（3）气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为
由热力学第一定律
其中，
代入解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为
17．（2025年高考湖南卷）（10分）用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内用液柱封闭了一段长度为的空气柱。液柱长为h，密度为。缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱长度为，大气压强为。
(1)若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小；
(2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长，细管开口向上竖直放置时空气柱温度。水平放置时调控空气柱温度，当空气柱温度时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）竖直放置时里面气体的压强为
水平放置时里面气体的压强
由等温过程可得
解得（6分）
（2）空气柱的体积不变，定容过程由查理定律
与
联立解得：g=
代入数据可得（4分）
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