选择性必修 第三册1 温度和温标随堂练习题

第二章　气体、固体和液体

1　温度和温标

基础过关练

题组一　状态参量与平衡态

1.如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的 (　　)

A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化

B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的

C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝固”状态

D.温度、压强就会变得一样,但体积仍可变化

2.(2021吉林江城中学高二下月考)(多选)下列各系统处于平衡态的是 (深度解析)

A.放在0 ℃的房间里的密闭导热容器中的冰水混合物

B.静止在沸水中足够长时间的铜块

C.刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐

D.放在恒温房间中很久的密闭导热容器中的84消毒液

题组二　平衡态与热平衡

3.(2021北师大附中高二下月考)关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的是 (　　)

A.只要温度不变且处处相等,系统就一定处于平衡态

B.两个系统在接触时,它们的状态参量不发生变化,说明这两个系统原来的温度是相同的

C.热平衡就是平衡态

D.处于热平衡的几个系统的压强一定相同

4.(多选)有甲、乙、丙三个温度不同的物体(丙的温度最高),将甲和乙接触很长一段时间后分开,再将乙和丙接触很长一段时间后分开,假设只有在它们相互接触时有热传递,不接触时与外界没有热传递,则              (　　)

A.甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态

B.只有乙、丙达到了平衡态,甲没有达到平衡态

C.乙、丙两物体都和甲达到了热平衡

D.乙、丙两物体达到了热平衡

5.关于热平衡,下列说法错误的是 (　　)

A.用温度计测量温度是根据热平衡的原理

B.温度相同的棉花和石头相接触,需要经过一段时间才能达到热平衡

C.若a与b、c分别达到热平衡,则b、c之间也达到了热平衡

D.两物体温度相同,可以说两物体达到了热平衡

题组三　温度、温度计与温标

6.(2021河北曲周一中高二下测试)温度计是生活、生产中常用的测量装置。如图为一简易温度计,一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内,封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时,水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20 ℃~80 ℃,A、D间刻度均匀分布。由图可知,A、D及有色水柱下端所示温度分别为              (　　)

A.20 ℃、80 ℃、64 ℃

B.20 ℃、80 ℃、68 ℃

C.80 ℃、20 ℃、32 ℃

D.80 ℃、20 ℃、34 ℃

题组四　热力学温度和摄氏温度

7.(2020河北唐山十一中高二下期中)(多选)下列关于热力学温度的说法中正确的是              (　　)

A.热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的

B.热力学温度的零度等于-273.15 ℃

C.热力学温度的零度是不可能达到的

D.气体温度趋近于绝对零度时,其体积趋近于零

8.下列有关温标的说法正确的是 (　　)

A.温标不同,测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的

B.不同温标表示的温度数值不同,则说明温度不同

C.温标的规定都是人为的,没有什么理论依据

D.热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法,表示的温度数值没有关系

9.(2020上海高二学业考试模拟)气体初始温度为27 ℃,升高了20 ℃,用热力学温标表示,气体初始温度为              (　易错　)

A.300 K,升高了20 K

B.27 K,升高了20 K

C.300 K,升高了293 K

D.27 K,升高了293 K

答案全解全析

第二章　气体、固体和液体

1　温度和温标

基础过关练

1.A　如果一个系统达到了平衡态,系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化,温度达到稳定值,分子仍然是运动的,不可能达到所谓的“凝固”状态。故A正确,B、C、D错误。

2.ABD　系统处于平衡态时,其状态参量不变,铜块静止在沸水中足够长的时间,密闭导热容器中的冰水混合物处在0 ℃环境中,其状态参量不再变化,即处于平衡态,故A、B正确;刚刚放在教室中的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐,温度未达到稳定状态,则处于非平衡态,故C错误;放在恒温房间中很久的密闭导热容器中的84消毒液,其温度、体积等状态参量不再变化,处于平衡态,故D正确。

导师点睛

处理平衡态问题的三个要点

(1)平衡态与热平衡不同,平衡态指的是一个系统内部达到的一种动态平衡,热平衡指的是两个系统之间没有热量传递。

(2)必须要经过较长一段时间,直到系统内所有状态参量都不随时间变化,这才是平衡态。

(3)系统处于平衡态,它与外界没有能量交换。

3.B　平衡态是针对某一系统而言的,描述系统状态的参量不只温度一个,还有体积、压强,当温度不变时,系统不一定处于平衡态,故A错误;热平衡是针对相互接触的两个系统而言的,两个系统相互影响的最终结果是温度相同,各自达到平衡态,可知,两个系统在接触时它们的状态参量不发生变化,这两个系统原来的温度是相同的,但是压强不一定相同,故B正确,D错误;据以上分析可知,平衡态和热平衡两者是不同的,故C错误。

4.AD　乙和丙分开后,甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递,所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态,故A正确,B错误;甲和乙接触很长一段时间后分开,甲和乙达到了热平衡,但乙和丙接触很长一段时间后,乙的温度又发生了变化,甲和乙的热平衡被破坏,乙和丙两物体达到了热平衡,故C错误,D正确。

5.B　当温度计的液泡与被测物体紧密接触时,如果两者的温度有差异,它们之间就会发生热传递,高温物体将向低温物体传热,最终使二者的温度达到相同,即达到热平衡,故A、D正确;两个物体的温度相同时,不会发生热传递,故B错误;若a与b、c分别达到热平衡,三者温度一定相同,则b、c之间也达到了热平衡,故C正确。

6.C　此简易温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的,温度升高时,烧瓶内气体膨胀,有色水柱上升;温度降低时,烧瓶内气体收缩,有色水柱下降,已知A、D间的测量范围为20 ℃~80 ℃,可得A对应温度为80 ℃,D对应温度为20 ℃;A、D间刻度均匀分布,每格表示=4 ℃,则有色水柱下端所示温度为20 ℃+3×4 ℃=32 ℃,故选项C正确。

7.ABC　每升高(或降低)1 K等价于升高(或降低)1 ℃,故A正确;热力学温度的0 K是摄氏温度的-273.15 ℃,故B正确;热力学温度的零度只能无限接近,却不可能达到,且趋近于绝对零度时,气体液化或凝固,但有体积,故C正确,D错误。

8.A　温标不同,测量时得到同一系统的温度数值一般不同,故A对、B错;每一种温标的规定都有一定意义,如摄氏温标的0 ℃表示标准大气压下冰的熔点,100 ℃为标准大气压下水的沸点,故C错;热力学温标和摄氏温标,数值上有关系T=t+273 K,故D错。

9.A　摄氏温度与热力学温度的关系是T=t+273 K,气体初始温度为27 ℃,用热力学温标表示为T=t+273 K=300 K,温度升高了Δt=20 ℃=20 K,故A正确。

易混易错

热力学温度与摄氏温度关系的理解

(1)摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的,即ΔT=Δt,而不是ΔT=Δt+273 K。

(2)绝对零度是低温的极限,只能接近,永远达不到,故热力学温度不会出现负值,但摄氏温度可以出现负值。