内容正文:
课时梯级训练(5) 温度和温标
1.(多选)下列物体中处于平衡态的是( )
A.冰水混合物处在1 ℃的环境中
B.将一铝块放入沸水中加热较长的时间
C.冬天刚打开空调的教室内的气体
D.用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间
BD 解析:冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量,温度升高,不是平衡态,A错误;当铝块放在沸水中足够长的时间,铝块各部分的温度与沸水的温度相同,达到平衡态,B正确;同理可知,D正确;冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同,不是平衡态,C错误。
2.(多选)伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计,如图所示,一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出温度的变化,则( )
A.该温度计的测温物质是槽中的液体
B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
D.该温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质制造的
CD 解析:细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的,测温物质是球形瓶中封闭的空气,该温度计是利用空气热胀冷缩的性质制造的,A、B错误,C、D正确。
3.(多选)关于热平衡,下列说法正确的是( )
A.系统甲与系统乙达到热平衡的标志是它们的温度达到相同的数值
B.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C.量体温时体温计需要和身体接触十分钟左右是为了让体温计跟身体达到热平衡
D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
ACD 解析:两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同,或者说它们的冷热程度相同,A、C、D正确,B错误。
4.(2024·甘肃天水高二期末)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A.33 ℃=240 K
B.温度变化了1 ℃,也就是温度变化了1 K
C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D.温度由t升至2t,对应的热力学温度升高了273 K+t
B 解析:由热力学温度与摄氏温度的关系可得33 ℃=(273+33)K=306 K,A错误;由热力学温度和摄氏温度的关系T=t+273 K可知,温度变化了1 ℃,也就是温度变化了1 K,温度由t升至2t,对应的热力学温度也升高了t,D错误,B正确;热力学温度不可以取负值,C错误。
5.(2024·安徽安庆高二检测)下面关于温度的叙述不正确的是( )
A.温度就是温标
B.两个系统处于热平衡时,它们具有一个共同的性质——温度相同
C.温度是分子热运动平均动能的标志
D.温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度
A 解析:温度是表示物体的冷热程度,它反映物体内部分子热运动的状况,分子热运动越快,温度就越高,温标是衡量温度高低的标尺,它是描述温度数值的统一表示方法,故温度不是温标,A错误;两个系统处于热平衡时,它们具有一个共同的性质——温度相同,B正确;根据分子动理论,温度是分子热运动平均动能的标志,C正确;温度的高低决定了分子热运动的剧烈程度,D正确。
6.(多选)下列说法正确的是( )
A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量
B.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统也必定处于热平衡
C.温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
BCD 解析:热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度,A错误,C正确;由热平衡定律可知,若物体与A处于热平衡,它同时也与B达到热平衡,则A的温度等于B的温度,这也是温度计能够用来测量温度的基本原理,B、D正确。
7.(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5 K,另一个系统的温度升高了5 ℃,下列说法正确的是( )
A.两个系统不再是热平衡状态了
B.两个系统此时仍是热平衡状态
C.两个系统的状态都发生了变化
D.两个系统的状态都没有发生变化
BC 解析:由于两个系统原来处于热平衡状态,故温度相同,升高相同的温度后,温度仍相同,仍是热平衡状态,A错误,B正确;由于温度发生了变化,因此系统的状态也发生了变化,C正确,D错误。
8.(2024·吉林白城高二检测)下列说法正确的是( )
A.只有处于平衡态的系统才有状态参量
B.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统状态变化时,其状态参量都会改变
C.两物体发生热传递时,两系统处于平衡态
D.0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中,冰水混合物处于平衡态
D 解析:不处于平衡态的系统也有状态参量,A错误;状态参量是描述系统状态的物理量,当系统状态变化时,有的状态参量会改变,有的状态参量不变,例如等温变化的过程中,系统的温度不发生变化,B错误;两物体发生热传递时,一定存在温度差,两系统不处于平衡态,C错误;0 ℃的冰水混合物放入0 ℃的环境中,因为温度相同,所以冰水混合物处于平衡态,D正确。
9.(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中正确的有( )
A.该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属
B.双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的
C.由图甲可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数
D.由图乙可知,双金属片的内层一定为铜,外层一定为铁
ABC 解析:双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的,双金属片的弯曲程度随温度变化而变化,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大,即铜的热膨胀系数较大,C正确;题图乙中,温度计示数是沿顺时针方向增大的,说明当温度升高时温度计指针沿顺时针方向转动,则其双金属片的弯曲程度在增大,故可以推知双金属片的内层一定是铁,外层一定是铜,D错误。
10.小明在家制作了简易温度计,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,烧瓶内封闭一定质量的气体。当外界温度变化时,水柱位置将上下移动。当有色水柱下端与D和A对齐时,温度分别为20 ℃和80 ℃。A、D间刻度均匀分布。由图可知,图中有色水柱下端所示温度为多少摄氏度?
答案:32 ℃
解析:由题图知A、D间共有15个格,每个格表示温度为 ℃=4 ℃,有色水柱的下端离D点3个格即3×4 ℃=12 ℃,所以温度为t=20 ℃+12 ℃=32 ℃。
11.水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度是4.0 cm;温度计浸在沸水中时,水银柱长度为24.0 cm。
(1)温度计浸在某种沸腾的化学溶液中时,水银柱的长度为25.4 cm,试求该溶液的沸点。
(2)在室温为28 ℃时,水银柱的长度为多少?
答案:(1)107 ℃ (2)9.6 cm
解析:(1)设水银柱的长L与温度T成线性关系:
L=at+b
当t=0 ℃时,L=4 cm,
当t=100 ℃时,L=24 cm,
联立求得
a=0.2,b=4
因此得到柱长与温度的关系L=0.2t+4(cm)
所以当L=25.4 cm时,将其代入公式可得
0.2t+4=25.4(cm)
解得t=107 ℃
故该溶液沸点为107 ℃。
(2)由(1)中可得公式
L=0.2t+4
当t=28 ℃时,代入公式可得
L=(0.2×28+4)cm=9.6 cm。
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