内容正文:
课时梯级训练(8) 温度和温标
1.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
A 解析:温标不同,测量同一系统的温度数值一般不同,A正确,B错误;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,C错误;热力学温标和摄氏温标,数值上有关系为T=t+273.15 K,D错误。
2.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
B 解析: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,A、D正确;两个物体的温度相同时,不会发生热传递,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,C正确。
3.下列热力学温度,最接近于室温的是( )
A.101 K B.201 K
C.299 K D.401 K
C 解析:室温约为27 ℃=(27+273)K=300 K,C正确。
4.(多选)两个原来处于热平衡状态的系统分开后,由于外界的影响,其中一个系统的温度升高了5 K,另一个系统温度升高了5 ℃,则下列说法不正确的是( )
A.两个系统不再是热平衡系统了
B.两个系统仍处于热平衡
C.两个系统的状态都发生了变化
D.两个系统的状态没有变化
AD 解析:由于热力学温度和摄氏温度每一度表示的冷热差别是相同的,所以两系统温度均升高5 ℃,温度仍然相等,因此两个系统的状态虽然均已变化,但是仍处于热平衡,B、C正确,A、D错误。
5.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( )
A.27 K,升高了20 K B.300 K,升高了20 K
C.27 K,升高了293 K D.300 K,升高了293 K
B 解析:用热力学温标表示,气体初始温度为T=273+t=300 K,升高了ΔT=Δt=20 K,A、C、D错误,B正确。
6.关于温度和温标,下列说法正确的是( )
A.温度就是温标的俗称
B.某物体的温度升高1 ℃和升高1 K冷热程度的改变是不同的
C.两个系统达到热平衡时,温度一定是相同的
D.在实际应用中,热力学温度的单位可根据实际情况选择 ℃或者K
C 解析:“温标”是指温度的标度方法,与“温度”是不同的概念,A错误;热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的,温度升高1 ℃,也可以说温度升高1 K,B错误;两个系统达到热平衡时,温度一定是相同的,C正确;热力学温度的单位是K,不是 ℃,D错误。
7.祝融号火星车设计的最低工作环境温度为-100 ℃,火星车在火星表面巡视探测时经历的最低温度为-92 ℃,两温度相差( )
A.8 K B.192 K
C.281 K D.465 K
A 解析:由题意知T1=-100 ℃=173 K,T2=-92 ℃=181 K,两温度相差ΔT=T2-T1=8 K,A正确。
8.下列关于系统是否处于平衡态的说法,正确的是( )
A.将一根铁丝的一端插入100 ℃的水中,另一端插入0 ℃的冰水混合物中,经过足够长的时间,铁丝处于平衡态
B.两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态
C.0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,冰水混合物处于平衡态
D.压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态
B 解析:铁丝受到外界因素影响,不是处于平衡态,只是一种稳定状态,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,处于非平衡态,B正确;0 ℃的冰水混合物放入1 ℃的环境中,周围环境会向冰水混合物传热,不是处于平衡态,C错误;压缩密闭容器中的空气,空气的体积、压强在变化,不是处于平衡态,D错误。
9.把摄氏温标和热力学温标作成函数关系图(如图),正确的是( )
C 解析:摄氏温标用t表示,热力学温标用T表示,则热力学温标和摄氏温标的函数关系为T=t+273.15 K,由函数关系式可知,Tt图像的斜率为正值,且当T=0时,t为负值,A、B、D错误,C正确。
10.目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成,并投入使用。加速器工作时,需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却,冷却的最低温度可达到零下271摄氏度,这时该温度用热力学温标来表示为( )
A.2 K B.271 K
C.4 K D.0.1 K
A 解析:已知t=-271 ℃,根据热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273 K得T=-271 ℃+273 K=2 K,A正确。
11.实验室有一支读数不准确的温度计,在测冰水混合物的温度时,其读数为20 ℃;在测一标准大气压下沸水的温度时,其读数为80 ℃,下面分别是温度计示数为41 ℃时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数,其中正确的是 ( )
A.41 ℃,60 ℃ B.21 ℃,40 ℃
C.35 ℃,56 ℃ D.35 ℃,36 ℃
C 解析:此温度计每一刻度表示的实际温度为 ℃= ℃,当它的示数为41 ℃时,它上升的格数为41-20=21(格),对应的实际温度应为21× ℃=35 ℃,当实际温度为60 ℃时,此温度计应从20 ℃开始上升格数为=36(格),它的示数应为(36+20) ℃=56 ℃,C正确。
12.仿照实验室使用的液体温度计的原理,某同学设计了一个简易的气体温度计,如图所示,瓶中装的是气体,瓶塞密封不漏气,瓶塞上面细弯管中有一段液柱。
(1)当温度升高时,液柱将向哪边移动?
(2)此温度计如何标上刻度呢?
答案:(1)左 (2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中,在液柱正中间处标上0 ℃,将它放在一个标准大气压下的沸水中,在液柱正中间处标上100 ℃,然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分,标上刻度就成了一个温度计。
解析:(1)当温度升高时,瓶内的气体受热膨胀挤压上方的液柱,液柱就会向左移动;
(2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中,在液柱正中间处标上0 ℃,将它放在一个标准大气压下的沸水中,在液柱正中间处标上100 ℃,然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分,标上刻度就成了一个温度计。
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