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    高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第二章 气体、固体和液体1 温度和温标精品课时训练

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    这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第二章 气体、固体和液体1 温度和温标精品课时训练,共8页。试卷主要包含了状态参量与平衡态,热平衡与温度,温度计与温标等内容,欢迎下载使用。


    知识点一、状态参量与平衡态
    1.热力学系统和外界
    (1)热力学系统:由大量分子组成的研究对象叫作热力学系统,简称系统.
    (2)外界:系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称外界.
    2.状态参量:用来描述系统状态的物理量.常用的状态参量有体积V、压强p、温度T等.
    3.平衡态:在没有外界影响的情况下,系统内各部分的状态参量达到的稳定状态.
    知识点二、热平衡与温度
    1.热平衡:两个相互接触的热力学系统,经过一段时间,各自的状态参量不再变化,说明两个系统达到了平衡,这种平衡叫作热平衡.
    2.热平衡定律:如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡.
    3.温度:热平衡中,表征“共同的热学性质”的物理量.
    4.热平衡的性质:达到热平衡的系统都具有相同的温度.
    知识点三、温度计与温标
    1.确定一个温标的方法
    (1)选择一种测温物质.
    (2)了解测温物质用以测温的某种性质.
    (3)确定温度的零点和分度的方法.
    2.热力学温度T与摄氏温度t
    (1)摄氏温标:一种常用的表示温度的方法.规定标准大气压下冰的熔点为0 ℃,水的沸点为100 ℃,在0 ℃和100 ℃之间均匀分成100等份,每份算做1 ℃.
    (2)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法.热力学温标表示的温度叫热力学温度.用符号T表示,单位是开尔文,符号为K.
    (3)摄氏温度与热力学温度的关系为T=t+273.15 K.
    (2023春•杨浦区校级期中)关于温度下列说法中正确的是( )
    A.0K即0℃
    B.分子运动越剧烈,分子的温度越高
    C.温度是分子热运动剧烈程度的反映
    D.温度越高的物体分子的动能一定越大
    【解答】解:A、0K是绝对零度,是一切低温的极限,为﹣273.15℃,故A错误;
    B、温度是宏观概念,对单个分子是无意义的,故不能说分子运动越剧烈,“分子的温度”越高,而应该是:分子的热运动越剧烈,分子构成的物体的温度越高,故B错误;
    C、温度是分子热运动剧烈程度的反映,是分子平均动能的标志,故C正确;
    D、温度越高的物体,分子的热运动越剧烈,分子的平均动越大,但并不是每个分子的动能越大,故D错误;
    故选:C。
    (2023春•五华区校级期中)下列说法正确的是( )
    A.处于热平衡的两个物体内能一定相等
    B.处于热平衡的两个物体分子平均动能一定相等
    C.处于平衡态的系统所受外力的合力为零
    D.处于平衡态的系统内所有分子的动能相同
    【解答】解:AB.处于热平衡的两个物体的温度相等,温度是分子平均动能的标志,因此分子平均动能相等,但内能不一定相同,故A错误,B正确;
    C.系统内各部分状态参量,包括温度、压强、体积等,能够达到稳定的状态叫做平衡态,是热力学范畴,当系统所受合外力不为零时,只要系统内各部分状态参量能够达到稳定的状态,也能处于平衡态,故C错误;
    D.处于平衡态的系统温度不变,分子的平均动能不变,并不是所有的分子的动能都相同,故D错误。
    故选:B。
    (2023春•如皋市校级月考)图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该电阻与电池、电流表串联起来,如图乙所示,用该电阻做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
    A.该电阻R与热力学温度T是线性关系
    B.温度与电流是线性关系
    C.温度越高,电源的总功率越大
    D.tA与tB相比,tB应标在电流较大的刻度上
    【解答】解:A.由图甲R﹣t图像可得:R=R0+kt
    根据热力学温度与摄氏度的关系有:T=t+273.15
    联立可得:R=(R0﹣273.15k)+kT,故可知该电阻R与热力学温度T是线性关系,故A正确;
    B.根据闭合电路欧姆定律得:
    进而可得:
    结合A项求得的R﹣t关系式,可得:
    解得:,故可知温度与电流是非线性关系,故B错误;
    C.由图甲R﹣t图像可知,温度t越高,电阻R的阻值越大,由闭合电路欧姆定律可知,回路中的电流越小,根据P=IE可知,电源的总功率越小,故C错误;
    D.由甲图可知,tA点对应的电阻阻值较小,由闭合电路欧姆定律可知,对应电路中的电流较大,则tA应标在电流较大的刻度上,故D错误。
    故选:A。
    (多选)(2023春•邯山区校级期中)严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支实验室温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( )
    A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提出,读出温度计的示数
    B.取一空的塑料饮水瓶,将温度计悬吊在瓶中,再将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即读出温度计的示数
    C.若温度计显示的示数为摄氏温度4℃,即热力学温度4K
    D.若温度计显示的示数为摄氏温度4℃,即热力学温度277.15K
    【解答】解:AB.要测量冰下水的温度,必须使温度计与冰下的水达到热平衡时,再读出温度计的示数,但因隔着冰无法直接读数,把温度计取出来,显示的也不再是原热平衡状态下的温度,故A错误,B正确;
    CD.根据T=t+273.15K=4+273.15K=277.15K,故C错误,D正确。
    故选:BD。
    (2022秋•裕华区校级月考)如图所示,玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水,下列说法不正确的是( )
    A.因质量相等,故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大
    B.A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小
    C.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,则A、B瓶内水的内能都将发生改变,这种改变内能的方式叫热传递
    D.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,它们的状态都会发生变化,直到二者温度相同时,两系统便达到了热平衡,达到热平衡的两个系统都处于平衡态
    【解答】解:
    A.温度是分子的平均动能的标志,因质量相等,故A瓶中水的分子平均动能大,A的内能比B瓶中水的内能大.故A正确.
    B.质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比,60℃的热水体积比较大,所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大,故B错误;
    C.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,热量会自发从高温向低温传递,则A、B瓶内水的内能都将发生改变,这种改变内能的方式叫热传递,故C正确;
    D.若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起,热量会自发从高温向低温传递,它们的状态都会发生变化,直到二者温度相同时,两系统便达到了热平衡,达到热平衡的两个系统都处于平衡态,故D正确;
    本题选不正确的,故选:B。
    (2022春•邯山区校级月考)下列对热平衡的理解,正确的是( )
    A.标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡
    B.A、B两系统分别与C系统达到热平衡,则A、B两系统达到热平衡
    C.甲、乙、丙物体温度不相等,先把甲、乙接触,最终达到热平衡,再将丙与乙接触最终也达到热平衡,则甲、丙是处于热平衡的
    D.热平衡时,两系统的温度相同,压强、体积也一定相同
    【解答】解:A.标准状况下冰水混合物的温度为0℃,与0℃的水达到了热平衡,故A错误;
    B.根据热平衡定律,A、B两系统分别与C系统达到热平衡,则A、B两系统达到热平衡,故B正确;
    C.甲、乙、丙物体温度不相等,先把甲、乙接触,最终达到热平衡,再将丙与乙接触最终也达到热平衡,此时乙、丙与甲的温度不一定相等,所以甲、丙不一定是处于热平衡的,故C错误;
    D.根据热平衡的特点可知,两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同,但压强、体积不一定相同,故D错误。
    故选:B。
    (2022春•贺兰县月考)气体初始温度为27℃,升高了20℃.用热力学温标表示为( )
    A.气体初始温度为27K,升高了20K
    B.气体初始温度为300K,升高了20K
    C.气体初始温度为27K,升高了293K
    D.气体初始温度为300K,升高了293K
    【解答】解:气体初始温度为27℃,根据摄氏温度与热力学温度的关系式T=t+273,可得气体初始温度用热力学温标表示为T=t+273=(273+27)K=300K,Δt=20℃=20K,故B正确,ACD错误。
    故选:B。
    (2022秋•济南月考)如图所示是小明记录的一定质量的水的体积随温度变化的规律图像。据此分析,存放灌装的饮料(可视为水)最安全的温度是( )
    A.0℃B.4℃C.8℃D.16℃
    【解答】解:体积最小时,灌装饮料越容易存放,根据题图可确定最安全温度为4℃,故B正确,ACD错误;
    故选:B。
    (多选)(2022春•双鸭山期末)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
    A.27℃相当于300.15K
    B.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
    C.温度变化1℃,也就是温度变化1K
    D.温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了273.15K+t
    【解答】解:A、根据T=273.15(K)+t,27℃相当于300.15K,故A正确;
    B、绝对零度是低温的极限,表示分子热运动停止,不可能达到,热力学温度不可能有负值,故B错误;
    CD、T=273.15(K)+t,热力学温度每升高1K和摄氏温度每升高1℃对应的温度变化是相同的,温度变化1℃,也就是温度变化1K,温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了t,故C正确,D错误。
    故选:AC。
    (多选)(2022春•道里区校级期中)关于温度和热平衡,下列说法中正确的是( )
    A.处于热平衡状态的系统,温度一定相同
    B.摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K
    C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
    D.温度是分子势能的宏观标志
    【解答】解:AD、由热平衡的定义知如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化,这两个系统又不受外界影响,那么这两个系统一定处于热平衡状态;温度是热平衡的标志,必须相同,故A正确,D错误;
    BC、热力学温度r与摄氏温度c的换算关系是:T=t+273K,摄氏温度变化1℃,热力学温度变化1K,热力学温度不可以取负值,摄氏温度可以为负值,故B正确,C错误;
    故选:AB。
    (2021•镜湖区校级自主招生)在烹调美食的过程中,所包含的物理知识正确的是( )
    A.炖排骨时,在汤沸腾后把炖汤的火调小,是为了降低汤的温度
    B.抽油烟机能将油烟吸走,是因为空气流速越大的位置,压强越大
    C.汤的温度越高,香味越浓,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈
    D.锅一般都是用铁制造的,主要是利用了铁的比热容较大的性质
    【解答】解:A、汤沸腾后,把炖汤的火调小,此时汤继续沸腾,汤的温度不变,故A错误。
    B、流体压强与流速的关系:流体在流速越大的位置压强越小;所以,抽油烟机在工作时,转动的扇叶处的空气流速增大,压强减小,把油烟抽走,故B错误;
    C、我们闻到香味是香气分子扩散到空气中的缘故,是分子无规则运动的结果,汤的温度越高香味越浓,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈,故C正确;
    D、锅一般都是用铁制造的,主要是利用铁具有良好的导热性,故D错误。
    故选:C。
    (2021春•尖山区校级期中)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )
    A.已知某种气体的密度为ρ(kg/m3),摩尔质量为M(kg/ml),阿伏加德罗常数为NA(ml﹣1),则该气体分子之间的平均距离可以表示为
    B.温度高的物体其内能和分子平均动能一定大
    C.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
    D.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
    【解答】解:A、某种气体的密度为ρ(kg/m3)、摩尔质量为M(kg/ml)、则该气体的摩尔体积为V,如果每个分子所占的空间为V0,若把气体分子所占空间看成立方体模型,则该气体分子之间的平均距离可以表示为:d,故A正确;
    B、温度高的物体内能不一定大,要看分子总数的多少,但分子平均动能一定大,故B错误;
    C、如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度,故C错误;
    D、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它间接说明液体分子永不停息地做无规则运动,故D错误。
    故选:A。
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