课时作业(5) 温度和温标-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2024）

确，C错误：根据题图可知，在r>广。阶段，分子靠近，F先 “整体有序”的运动，这个“整体有序”的运动就是物体的机 增大后减小，选项D正确. 械运动.而物体的无规则运动跟温度有关，物体的温度越 5.B解扬由题图可知：分子间距离为时分子势能最小，此 高，无规则运动越剧烈，所以把这种运动叫热运动，光滑水 时分子间的距离为平衡距离，分子间的作用力为零，选项C 平面上的物体不受摩擦力，物体的机械运动不会影响物体 错误：当0<<2时，分子间的作用力表现为斥力，当r> 的温度，所以物体的温度不会因物体的运动速率增大而升 时，分子间的作用力为表现引力，选项A错误，B正确：在r 高，分子的平均动能也不会增大，分子的热运动和物体的机 由变到2的过程中，分子间的作用力表现为斥力，分子间 械运动是两种不同形式的运动，简单地说，热运动是物体内 距离增大，分子间的作用力做正功，选项D错误。 大量分子的无序运动，而机械运动则是由大量分子组成的 6.C解析如果保持该气体体积不变，则分子势能不变，当温 整体的有序运动，这两种运动形式可以相互转化，这对应于 度升高时，分子平均动能增大，其内能增大，选项A、B错误： 与它们相联系的两种形式的能量之间的转化，即内能和机 如果保持其温度不变，则分子平均动能不变，当体积增大时， 械能之间的转化。 分子间的引力做负功，分子势能增大，其内能增大，选项C正 答系见解析 确，D错误 7.B解析内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的 课时作业（五） 总和，选项A错误，B正确：机械能与内能是两种不同形式的 L.BCD解折描述系统的宏观状态，其参量是宏规量，每个气 能，物体的机械能发生变化，内能不一定变化，选项C错误： 体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量，气 温度高的物体比温度低的物体的分子平均动能大，但内能不 体的压强、体积、温度分别是从力学、几何学、热学三个角度 一定大，选项D错误 对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个 8.D解析温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运 状态参量，选项BC,D正确。 动动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，选 2.AC解析冰水混合物在1℃的环境中要吸收热量，温度升 项A错误：机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关， 高，不是平衡态，选项A正确：当铝块放在沸水中足够长的 选项B错误：有热量从A传到B,只说明A的温度高，内能 时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，选 大小还要看它们的总分子数和分子势能等因素，选项C错 项B错误：冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不 误：两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同， 同，不是平衡态，选项C正确；用玻璃杯盛着的开水放在室内 但分子的平均速率可能不同，选项D正确 足够长时间，最终开水温度与环境强度相同，达到平衡态，选 9解折温度是分子热运动平均动能的标志，所以与分子平均 项D错误. 动能有关的量是温度：分子势能是由分子间的分子力和分子 3.C解析处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状 间的相对位置决定的能，宏观上与物休的体积有关，所以与 态参量会随之变化，温度也会变化，选项A错误：热平衡定 分子势能直接有关的量是体积：内能是物体中所有分子的热 律对多个系统也适用，选项B错误：由热平衡的定义知，选项 运动的动能与分子势能的总和，宝观上由物体的体积、温度 C正确：湿度是热平衡的标志，必须相同，选项D错误」 物质的量所决定，所以与物体内能有关的量是体积、温度、质 4.BC解析温度在宏观上反映物体的冷热程度，但并不是感 量；联系微观量和宏观量的桥梁是阿伏加德罗常数： 答多温度体积体积、温度、质量阿伏加德罗常数 觉冷的物体温度就低，人体感受的物体冷热程度，一方面取 决于被感受物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间 10.B解析机械能和内能是两种不同形式的能，机械能包括 内吸收或放出的热量的多少有关，远项A错误：温度在微观 物体的动能、重力势能和弹性势能：而内能是指所有分子动 上反映了分子做无规则运动的剧烈程度，是大量分子热运动 能和分子势能之和，与物体的温度、体积、物质的量及物态 的集体表现，对于个别分子来说，温度是没有意义的，只要两 有关，机械能大的物体其内能不一定大，机械能损失时，其 个系统温度相同且不再发生变化，它们就处于热平衡，选项 内能可能增大，不变或减小，选项A错误，B正确：物体具有 机械能的大小与物体内能的大小无直接关系，物体的内能 B、C正确，D错误. 损失时，机械能可能增大、不变或减小，选项C错误：由分子 5.C解析两金属块达到热平衡的标志是温度相等，而分子平 动理论知，物体的内能不可能为零，机械能可以为零也可以 均动能只与温度有关，故相同的物理量是分子平均动能，选 不为零，选项D错误。 项C正确， 11.BD解析乙分子在P点(x=x2)时，势能最小，分子间作 6.B解析水银的嫁，点是一39.3℃，低于一39.3℃时水银会 用力为0，加速度为0，选项A错误：乙分子在P,点(x=) 凝固，酒精的熔，点是一114℃，水在零摄氏度就结冰，体温计 时，分子势能为一E,由于两分子的总能量为0，因此其分 的测量范国为35~42℃，所以只能使用酒精温度计，选项B 子动能为E,选项B正确：乙分子在Q点(x=n)时，分子 正确。 间的作用力表现为斥力，选项C错误：当乙分子靠近甲分子 7,ABD解析热力学温度的单位“K”是国际单位制中七个基 的过程中，运动到Q,点时，分子势能为0，由于两分子的总 本单位之一，选项A正确：由T=t十273.15K得△T=△1， 能量为0，因此分子动能为0，停止运动，所以乙分子的运动 则知温度升高了1℃就是升高了1K,选项B正确：热力学 范围为x≥心，选项D正确. 温度和摄氏温度的关系是T=t十273.15K,可知1℃与1K 12解析(1)1g水与1g水蒸气的分子数一样多，两者的温度 表示的温度不同，选项C错误：根据T=1十273.15K知，当 都是100℃，因温度是分子平均动能的标志，故两者分子的 1=0℃时，T≈273K,选项D正确. 平均动能和分子的总动能都相同，①正确.水变为水蒸气时 8.B解析气体初始温度为27℃，根据摄氏温标与热力学温 要吸收热量，吸收的热量转化为水蒸气的内能，因此】g 标的关系T=1十273K,可得气体初始温度用热力学温标表 100℃的水燕气要比1g100℃的水的内能大，②不正确. 示为T=(1十273)K=300K.温度升高了△T=20K.选项B (2)液体汽化时都要吸收一定的热量，吸收的热量并没有增 正确，A、C、D错误. 大物体内分子的平均动能，而是使分子势能增大，从而使物 9.AD 解标温标是定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏 体的内能增大 温标和热力学温标，选项A正确：绝对零度是低温的极限 答系见解析 表示分子热运动停止，不可能达到，选项B错误；摄氏温度升 13解析这种说法是错误的.热运动是物体内分子的无规则运 高3℃，也就是热力学温度升高了3K,选项C错误；摄氏温 动，这种无规则运动是相对于物体本身的运动，物体运动 度的每一度与热力学温度的每一开的大小相等，逃项D 时，物体内所有分子在无规则运动的基础上又叠加了一个 正确. ·195. 10.BC解析由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相 的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变 同，升高相同的温度后，温度仍相同，仍是热平衡状态，选项 A错误，B正确：由于温度发生了变化，系统的状态也发生 (3)当气体微等温变化时，p与V成反比，即心7，故p 了变化，选项C正确，D错误. 图像为直线，所以为了能直观反映与V成反比的关系，应 11.B解析开空调2min内教室里的气体温度要变化，故不是 作p图像，选项C正确。 平衡态，选项A错误：两物体温度不同，接触后高温物体会 向低温物体传热，是非平衡态，选项B正确：0℃的冰水混 答系(1)B(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持 合物放入1℃的环境中，周围环境会向冰水混合物传热，不 不变(3)C 是平街态，选项C错误：压缩密闭容器中的空气，要对空气 4.解析(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无 做功，机械能转化为内能，不是平衡态，选项D错误. 须统一为国际单位，选项A错误：为了防止漏气，应当在注 12.BD解析要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水 射器活塞上涂润滑油，来增加连接处密封性，选项B错误：移 达到热平衡时，再读出温度计的示数，但因隔着冰无法直接 动活塞要媛授，实脸时不要用手提住注射器，都是为了保证 读数，把温度计取出来时，显示的也不再是原热平衡状态下 实验的恒温条件，选项C正确：压强传感器与注射器之间的软 的温度，选项A错误，B正确.T=t十273.15K=277.15K, 管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，选项D错误. 选项C错误，D正确. (2)交流实脸成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不 13.AC解折双金属温度计是利用热膨胀系数不同的钢、铁 相同，是因为密封的气体质量不同. 两种金属制成的，双金属片的弯曲程度随温度变化而变化， (3)根据实验数据作出的V-1图线应是过坐标原点的直 选项A,B正确：题图甲中，加热时，双金属片弯曲程度增 大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较 线，该小组在实际的实验过程中实脸操作规范正确，但根据 大，即钢的热膨胀系数较大，选项C正确：题图乙中，温度计 实脸数据作出如题图乙所示的V图线不过坐标原点，该 示数是沿顺时针方向增大的，说明当温度升高时温度计指 1 针沿顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故 图线的方程为V=k·力 V。,说明注射器中的气体的体积 可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，选项D 小于实际的封闭气体的体积，结合实验的署材可知，图中V 错误. 代表压强传感器与注射器之间气体的体积 14.解折(1)当温度升高时，瓶内的气体受热膨胀挤压细弯管 答案(1)C(2)密封的气体质量不同(3)压强传感器与注 中的液柱，液柱就会向左移动. 射器之间气体 (2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中，稳定 后在液柱正中间处标上0℃，将它放在一个标准大气压下 课时作业（七） 的沸水中，稳定后在液柱正中间处标上100℃，然后将以上 L.B解析需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低 两个刻度之间的部分进行100等分，标上刻度就成了一个 Pgh,B端气体压强比中间气室低gh1,所以B端气体压强 简易温度计 为p一g一gh,选项B正确. (3)这个温度计的测温原理是气体的热胀冷缩特性】 2.C解以活塞为研究对象，活塞受重力，大气压力和封闭 (4)细弯管再细一点，瓶子再大些且气体再多些，细弯管内 气体的支持力，根据受力平衡得Mg十pS=S,解得p= 的液体适当少些等， 答系见解析 么+普，选项C正确 课时作业（六） 3.B解由题图可知，空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位 升高时，被封闭的空气体积减小，根据玻意耳定律可知，压强 1.AC解析援慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界 增大，选项B正确. 的温度保持一致，从而可以保持封闭气依的温度不变，选项 4.AD解析对活塞受力分析可知，开始时，封闭气体的压强 A正确：在活塞上涂上涧滑油，保持良好的密封性，这样是为 了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的 A=A一零，而汽红向右领斜90后，：=A,故A<加：由 温度不变，选项B错误；当用手直接授住注射器封闭气体部 于温度不变，由玻意耳定律知V>V2,选项A、D正确. 分时，手的温度可能改变封闭气体的温度，所以不要用手直 5.C解析初状态气体压强为p=p十p=80cmHg,末状态 接握住注射器封闭气体部分，选项C正确：只要是封闭气体 气体压强为p'=p,=75cmHg,由玻意耳定律得LS 的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温 p'L'S,解得L'=6.4cm,选项A.BD错误，C正确. 度是否会变化无关，选项D错误. 6解析设玻璃管的横截面积为S,以玻璃管内封闭的气体为研 2.B解析“探究气体等温变化的规律”实验的前提是气体的 究对象， 质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针 初状态p1=p十p1=80cmHg,V1=51cmXS, 筒，则温度升高，选项A、D不符合题意：实验中我们只需测 末状态=p,十pm=(76+h)cmHg,V=(57cm-h)S, 量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，选项B特合题 气体发生等温变化，由玻意耳定律得pV1=pV, 意：柱塞与筒壁的摩擦对结采没有影响的前提是不考虑摩擦 代入数据解得h=9cm,则p:=85cmHg 产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响 答室85cmHg 实验的准确性，选项C不符合题意. 7.AB解粉选项A图中可以直接看出温度不变：B图说明 3解析(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端， 选项A是必需的：由于注射器的直径均匀恒定，根据V一LS p心立，即V=常数，是等温过程；C图横坐标为温度，不是 可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示 等温线：D图中p-V图线不是双曲线，故不是等温线，选项 的空气柱长度，无需测量柱塞的直径，选项B不是必需的，选 A、B正确. 项D是必需的：为了得知压强的变化情况，需要读取压力表 8.AD解析由题图可知，D·A是一个等温过程，选项A正 上显示的压强值，选项C是必需的， 确：ADBC是等温线，而A到B温度升高，则T<T2,选项 (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温 B,C错误；B→C是一个等温过程，p减小，V增大，选项D 度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做 正确. ·196·第二章 课时作业（五）温度和温标 答案精解P1s (建议用时：40分钟) [基础题组练 5.温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，相同的 题组一状态参量与平衡态 物理量是 () 1.(多选)在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需 A.内能 B.分子势能 要确定下列哪些物理量 C.分子平均动能 D.热量 A.每个气体分子的运动速率 题组三温度计与温标 B.压强 6.冬天，内蒙古的气温最低可达一42℃，为了测量那 C.体积 里的气温应选用（已知水银的熔点是一39.3℃，酒 D.温度 精的熔点是一114℃) () 2.(多选)下列物体中处于非平衡态的是 A.水银温度计 B.酒精温度计 A.冰水混合物处在1℃的环境中 C.水温度计 D.体温计 B.将一铝块放入沸水中加热略长的时间 7.(多选)关于热力学温度和摄氏温度，下列说法正确 C.冬天刚打开空调的教室内的气体 的是 () D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间 A.热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本 题组二热平衡与温度 单位 3.下列关于热平衡的说法正确的是 ( B.温度升高1℃就是升高了1K A.如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两 C.1℃就是1K 个系统永远处于热平衡状态 D.0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K B.热平衡定律只能研究三个系统的问题 8.气体初始温度为27℃，升高了20℃.则初始温度 C如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变 和温度变化量用热力学温标可分别表示为() 化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系 A.27K,20K B.300K,20K 统一定处于热平衡状态 C.27K,293K D.300K,293K D,两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的 9.(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是() 差别 4.(多选)关于温度，下列说法正确的是 A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同 A.温度在宏观上反映物体的冷热程度，感觉冷的物 的表示方法 体温度低 B.绝对零度是低温的极限，随着技术的进步是可能 B.温度是分子热运动剧烈程度的标志 达到的 C,温度相同且不再发生变化的两个系统一定处于 C.摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高 热平衡状态 276.15K D.达到热平衡状态的物体的每个分子都具有相同 D.热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的 的温度 大小相等 ·128· [能力提升练] 10.(多选)两个原来处于热平衡状态的系统，分开后， 由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了 5K,另一个系统的温度升高了5℃，下列说法正 确的是 双金属温度计 A.两个系统不再是热平衡状态了 A,该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数 B.两个系统此时仍是热平衡状态 不同的金属 C.两个系统的状态都发生了变化 B.双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质 D.两个系统的状态都没有发生变化 来工作的 11.下列关于系统是否处于平衡态的说法正确的是 C,由图甲可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀 ( 系数 A.开空调2min内教室里的气体处于平衡态 D.由图乙可知，双金属片的内层一定为铜，外层一 B.两个温度不同的物体相互接触，这两个物体组 定为铁 成的系统处于非平衡态 14,仿照实验室使用的液体温度计的原理，某同学设 C.0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混 计了一个简易的气体温度计，如图所示，瓶中装的 合物处于平衡态 是气体，瓶塞密封不漏气，瓶塞上面细弯管中有一 D.压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态 段液柱 12.（多选)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍 (1)当温度升高时，液柱将向哪边移动？ 在游动，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上 (2)此温度计如何标上刻度呢？ 打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种 (3)你能说出这个温度计的测温原理吗？ 方法测水温，正确的做法是 (4)为了提高此温度计的灵敏度，便于读数，可采 A,用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时 取什么措施？ 问后从水中提出，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 将瓶拴住从洞中放人水里，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 13.(多选)实际应用中，常用到一种双金属温度计，它 是利用铜片与铁片压合在一起的双金属片的弯曲 程度随温度的变化而变化的原理制成的，如图甲 中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列 各种相关叙述正确的有 ·129·