历年自主招生真题中热学部分试题涉及的主干知识点与高考考查的相同的有：分子动理论、理想气体状态方程、内能和热力学第一定律、热力学第二定律、热机循环过程等。
　　一、以理想气体为研究对象，考查气体分子大小
　　例1 （华约）在压强不太大，温度不太低的情况下，气体分子本身的大小比分子之间的距离小很多，因而在理想气体模型中可以忽略分子的大小。已知液氮的密度P=808.3 kg/m3，氮气的摩尔质量Mmot=28×10^-3 kg/mol。假设液氮可以视为是由立方体分子堆积而成的，请你根据所给数据对标准状态下的氮气进行估算，说明上述结论的合理性。
　　二、以水银柱为研究对象，考查理想气体的状态方程
　　例2 （上海交大自招）如图1所示，U形管竖直固定在静止的平板车上，U形管竖直部分和水平部分的长度均为l，管内充有水银，两管内的水银面距离管口均为1/2。若将u形管管口密封，并让U形管与平板车一起做匀加速运动，运动过程中U形管内水银面的高度差为l/6。求：
　　（l）平板车的加速度。
　　（2）U形管底部中央位置的压强。（设水银的质量密度为p，大气压强恰好为Po—Pgl，空气温度不变）
　　解析：当平板车加速向右运动时，设左边气体压强为P1，右边气体压强为p2，U形管横截面积为S。态或者加速运动状态进行研究，在解决这类问题时往往存在一个假设，即气体的物理状态的变化是十分缓慢的，这就使得气体有足够的时间和外界进行热交换，以保持封闭气体的温度不变。
　　三、以汽缸为研究对象，考查气体的临界问题
　　例3 （北大保送考试）如图2所示，汽缸上部足够长，质量不计的轻活塞A、B的截面积分别为2S和S，汽缸下部长为2l。A、B活塞间以长为7l/4的无弹性轻质细绳相连，A活塞上部有压强为Po的大气。开始时封闭气室M、N中充有同种密度的同种气体，M的体积是N的2倍，N中气体恰好为1 mol，且小活塞B位于距底部l处，气体温度为T0。现同时缓慢升高两部分封闭气体的温度至2T0，求平衡后活塞A到底部的距离。
　　点评：解决理想气体的变化过程的关键在于抓住三个特殊的状态，即初态、末态和临界态。本题只有通过对临界态的分析确定细绳的拉伸状态和小活塞B所处的位置，才能得到正确的结果。
　　四、以汽缸为研究对象，考查热力学第一定律
　　例4 （博雅计划）如图3所示，有一个顶部开口、横截面积为S的绝热圆柱形容器，放在水平地面上。容器内有一质量为m的匀质绝热挡板在下，另一个质量可忽略的绝热活塞在上，活塞与容器顶端相距甚远。挡板下方容积为vo的区域内，盛有摩尔质量为μ1、摩尔数为v1的单原子分子气体;挡板与活塞之间容积为vo的区域内，盛有摩尔质量为μ2、摩尔数为V2的双原子分子气体。挡板和活塞与容器内壁之间无缝隙，且都可以无摩擦地上下滑动。设两种气体均处于平衡状态，而后将挡板非常缓慢、绝热且无漏气地从容器壁朝外抽出，最终形成的混合气体达到热平衡态。设整个过程中双原子分子的振动自由度始终未被激发。将大气压强记为p0，设m=P0S/g，
　　将μ1、v1、μ2、v2、P0、Vo处理为已知量。
　　点评：在解决涉及能量变化的热力学问题时，需要综合应用热力学第一定律和理想气体的状态方程求解相关物理量。
　　五、借助图像，考查热机的循环过程
　　例 5 （卓越）如图4所示，一定质量的理想气体由状态a经过I、Ⅱ两过程到达状态c。其中I为等温过程;Ⅱ为先经过等压过程至状态b，再经过等容过程至状态c。则该气体（
　　）。
　　A.在過程I中吸收的热量大于在过程Ⅱ中吸收的热量
　　B.在过程工中吸收的热量小于在过程Ⅱ中吸收的热量
　　C.在过程工中对外做的功大于在过程Ⅱ中对外做的功
　　D.在过程工中对外做的功小于在过程Ⅱ中对外做的功
　　解析：在p-v图像中对外做的功对应面积，故在过程Ⅱ中做功较多。内能只与状态有关，与具体过程无关，即两个过程从a状态到c状态内能都不能变，由Q=△U W可知，在过程Ⅱ中一定比在过程工中吸热多。
　　答案：BD
　　点评：在热机的循环过程中，若循环沿顺时针方向进行，则系统对外所做的功为正;若循环沿逆时针方向进行，则系统对外所做的功为负。如果构成一个循环过程，若循环沿顺时针方向进行，则闭合曲线所围的面积就是系统对外界做正功;若循环沿逆时针方向进行，则闭合曲线所围的面积就是外界对系统做正功。
　　点评：这是一个信息给予题，根据题目提供的信息，正确建立辐射模型并明确热平衡的条件即可顺利求解。