2.1 温度和温标（举一反三讲义）物理人教版选择性必修第三册

本讲义聚焦“温度和温标”核心内容，系统梳理状态参量与平衡态（描述系统状态的物理量及稳定条件）、热平衡与温度（热平衡定律及温度的本质）、温度计与温标（测温原理及热力学温度与摄氏温度换算），构建从基础概念到规律应用的递进式学习支架。 资料特色鲜明，含思维导图辅助知识可视化建构，通过典例与变式题结合方法技巧（如热力学温度换算、平衡态与热平衡对比）培养科学推理与论证能力。巩固训练分层设计，课中助力教师突出温度概念、热平衡定律等重点，课后学生可通过辨析题（如平衡态判断、温标换算）查漏补缺，有效提升物理观念与科学思维。

2.1 温度和温标 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：状态参量与平衡态 2 知识点2：热平衡与温度 3 知识点3：温度计与温标 5 【方法技巧】 7 方法技巧1热力学温度与摄氏温度关系的理解 7 方法技巧2平衡态与热平衡 7 【巩固训练】 7 【学习目标】 学习目标： 1. 了解系统的状态参量及平衡态。 2. 理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 3. 了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。 学习重点： 1. 理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 2. 了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。 学习难点： 1. 温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：状态参量与平衡态 1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：由大量分子组成的系统叫作热力学系统，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（描述系统状态的物理量） (1)体积：几何参量，确定系统的空间范围。 (2)压强：力学参量，确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用。 (3)温度：热学参量，确定系统的冷热程度。 3．平衡态： 一个热力学系统，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。 【归纳总结】 平衡态的理解： (1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统不受外界的影响，系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。 (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。 【典例1】（单选）下列不是描述气体状态参量的物理量是(    ) A. 压强 B. 体积 C. 质量 D. 温度 【典例2】（单选）下列说法中正确的是(    ) A. 状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变 B. 当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会达到稳定 C. 只有处于平衡态的系统才有状态参量 D. 处于平衡态的热力学系统，分子的热运动停止 【变式1】（单选）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. 的冰水混合物放入的环境中，冰水混合物处于平衡态 【变式2】（单选）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、压强稳定，但体积仍可变化 知识点2：热平衡与温度 1．热平衡与热平衡定律 (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。 2． 温度与热平衡性质 (1) 温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量。 (2) 热平衡的性质：达到热平衡的系统具有相同的温度，如图所示 【归纳总结】 平衡态与热平衡的区别和联系 平衡态 热平衡 区别 研究对象 一个系统 两个接触的系统 判断依据 系统不受外界影响时，各个状态参量都不变 两个系统的温度相同 联系 处于热平衡的两个系统都处于平衡态 【典例1】（单选）下列说法错误的是(    ) A. 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 B. 两个系统达到热平衡时，它们一定具有相同的热量 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. 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 【典例2】（单选）有关热平衡的说法正确的是(    ) A. 如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B. 热平衡定律只能研究三个系统的问题 C. 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 D. 两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 【变式1】（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 【变式2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 温度高的物体一定比温度低的物体的内能多 B. 热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一摄氏度的大小是相同的 C. 两个系统处于热平衡时，一定具有相同的热量 D. 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 【变式3】（单选）关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是(    ) A. 处于热平衡的几个系统的压强一定相等 B. 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 C. 温度变化，也就是温度变化 D. 摄氏温度与热力学温度都可能取负值 知识点3：温度计与温标 1．温标 (1)定义：定量描述温度的方法。 (2)确定一个温标的方法：①选择一种测温物质。②确定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．常用温标 (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℃。在玻璃管口0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每份算作1 ℃。 (2) 热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15 ℃为零值，它的一开等于摄氏温度的一度。 3．摄氏温度与热力学温度 (1)摄氏温度：摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号表示为℃。 (2)热力学温度：热力学温标表示的温度，是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。 (3)换算关系：T＝t＋273.15K。 4．常见温度计及其原理 名称 原理 水银温度计 根据水银热胀冷缩的性质来测量温度 金属电阻温度计 根据金属的电阻中随温度的升高而变化来测量温度 气体温度计 根据气体压强随温度的变化来测量温度 热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度 【典例1】（单选）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. 某物体的温度升高和升高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 【典例2】（多选）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，即热力学温度 D. 若温度计显示的示数为摄氏温度，即热力学温度 【变式1】（单选）关于温度和分子动能，下列说法正确的是(    ) A. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大 C. 的水蒸发成的水蒸气后，内能不变，分子的平均动能也不变 D. 达到热平衡的两个系统，其内部分子的平均动能可以不同 【变式2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 当温度由变为，物体分子的平均动能应变为原来的倍 B. 温度是分子平均动能的标志，所以物体的温度为时物体分子的平均动能为零 C. 温度是描述热运动的物理量，两个系统达到热平衡时温度相同 D. 热力学温度与摄氏温度的关系为 【变式3】（多选）关于热平衡与温标，下列各类说法中正确的是(    ) A. 具有相同内能的两物体达到热平衡 B. 体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡 C. 就是 D. 冷热程度相同的鸡蛋和石头处于热平衡 【方法技巧】 方法技巧1热力学温度与摄氏温度关系的理解 (1)T＝t＋273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础。 (2)摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的，即Δt＝ΔT。 (3)绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到，故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以出现负值。 方法技巧2平衡态与热平衡 研究对象 (1)平衡态是对某一系统而言的 (2)热平衡是对两个接触的系统而言的 状态性质 (1)达到热平衡的两个系统都处于平衡态，两个都处于平衡态的系统不一定达到热平衡 (2)分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡 判断依据 (1)系统不受外界影响，状态参量不变，则该系统处于平衡态 (2)两个系统的温度相同，则这两个系统处于热平衡 【巩固训练】 一、单选题。 1.温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量数值相同的是(    ) A. 内能 B. 分子势能 C. 分子平均动能 D. 热量 2.下列热现象中说法正确的是(    ) A. 的冰融化为的水过程中，分子势能不变 B. 两个彼此接触的热学系统达到热平衡时两者温度相同 C. 温度越高布朗运动越剧烈，因此布朗运动是分子热运动 D. 相同温度下相同质量的不同物质其内能相同 3.上海某天的最高温度为，最低为，用热力学温标来表示上海这一天的最高温度和最大温差分别为(    ) A. ； B. ； C. ； D. ； 4.关于温度，下列说法正确的是(    ) A. 温度升高，也可以说温度升高 B. 温度由摄氏温度升至，对应的热力学温度便由升至 C. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度 D. 随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到 5.下列叙述中，正确的是(    ) A. 摄氏度的水变成水蒸气其内能不变 B. 冷热程度相同的两系统处于热平衡状态 C. 热平衡就是指平衡态 D. 不同温标表示的温度数值不同，则温度不同 6.温度计是生活、生产中常用的测量装置．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，间的测量范围为，，间刻度均匀分布．由图可知，，及有色水柱下端所示温度分别为(    ) A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 二、多选题。 7.下列关于热力学温度的说法中正确的是(    ) A. B. 温度变化，也就是温度变化 C. 摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D. 温度由升至，对应的热力学温度升高了 8.两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，另一个系统的温度升高了，则下列说法正确的是 A. 两个系统不再是热平衡系统了 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 9.关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是(    ) A. 热力学温度的单位“”是国际单位制中的基本单位 B. 温度升高了就是升高了 C. 的温度可用热力学温度粗略地表示为 D. 随着科学技术的进步，绝对零度是可以达到的 10.两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，另一个系统温度升高了，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 11.关于热平衡的下列说法中正确的是(    ) A. 的水与的水蒸气未达到热平衡 B. 的水与的水蒸气达到热平衡 C. 世界上第一个温度计即空气温度计是由一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 D. 两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们的比热相同 12.有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触足够长时间后分开，再将乙和丙接触足够长时间后分开，如果这三个物体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. 只有乙、丙达到了平衡态，甲没有达到平衡态 B. 甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态 C. 乙、丙两物体一定都和甲达到了热平衡 D. 乙、丙两物体一定达到了热平衡 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 温度和温标 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 3 【知识梳理】 4 知识点1：状态参量与平衡态 4 知识点2：热平衡与温度 5 知识点3：温度计与温标 8 【方法技巧】 11 方法技巧1热力学温度与摄氏温度关系的理解 11 方法技巧2平衡态与热平衡 11 【巩固训练】 12 【学习目标】 学习目标： 1. 了解系统的状态参量及平衡态。 2. 理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 3. 了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。 学习重点： 1. 理解温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 2. 了解温度计的原理，知道热力学温度与摄氏温度的换算关系。 学习难点： 1. 温度的概念，知道热平衡定律及其与温度的关系。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：状态参量与平衡态 1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：由大量分子组成的系统叫作热力学系统，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（描述系统状态的物理量） (1)体积：几何参量，确定系统的空间范围。 (2)压强：力学参量，确定外界与系统之间或系统内部各部分之间力的作用。 (3)温度：热学参量，确定系统的冷热程度。 3．平衡态： 一个热力学系统，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。 【归纳总结】 平衡态的理解： (1)热力学的平衡态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动，只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统不受外界的影响，系统所有状态参量(压强、体积和温度)都不随时间变化。 (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是不可能的。 【典例1】（单选）下列不是描述气体状态参量的物理量是(    ) A. 压强 B. 体积 C. 质量 D. 温度 【答案】C  【解析】描述气体的状态参量有压强、体积、温度。 故选C。 【典例2】（单选）下列说法中正确的是(    ) A. 状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变 B. 当系统不受外界影响，且经过足够长的时间，其内部各部分状态参量将会达到稳定 C. 只有处于平衡态的系统才有状态参量 D. 处于平衡态的热力学系统，分子的热运动停止 【答案】B  【解析】A.由于描述系统的各种性质需要不同的物理量，只要其中某个量变化，系统的状态就会发生变化，不一定各个状态参量都发生变化，A错误； B.当系统不受外界影响时，系统总要趋于平衡，其内部各部分状态参量趋于稳定，B正确； C.系统处于平衡态或非平衡态，只是状态参量有无变化，状态参量无论是否变化都一直存在，C错误； D.处于平衡态的热力学系统，分子仍在不停地做无规则热运动，D错误。 故选B。 【变式1】（单选）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. 的冰水混合物放入的环境中，冰水混合物处于平衡态 【答案】D  【解析】A.不处于平衡态的系统也有状态参量，A错误； B.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； C.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； D.的冰水混合物放入的环境中，因为温度相同，所以冰水混合物处于平衡态，D正确。 故选D。 【变式2】（单选）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、压强稳定，但体积仍可变化 【答案】A  【解析】解：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，BCD错误。 知识点2：热平衡与温度 1．热平衡与热平衡定律 (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。 2． 温度与热平衡性质 (1) 温度：热平衡中，表征“共同的热学性质”的物理量。 (2) 热平衡的性质：达到热平衡的系统具有相同的温度，如图所示 【归纳总结】 平衡态与热平衡的区别和联系 平衡态 热平衡 区别 研究对象 一个系统 两个接触的系统 判断依据 系统不受外界影响时，各个状态参量都不变 两个系统的温度相同 联系 处于热平衡的两个系统都处于平衡态 【典例1】（单选）下列说法错误的是(    ) A. 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 B. 两个系统达到热平衡时，它们一定具有相同的热量 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. 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 【答案】B  【解析】、由热平衡定律可知，若物体与处于热平衡，它同时也与达到热平衡，则的温度便等于的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故AD正确 、热平衡的系统都具有相同的状态参量温度，故C正确，B错误。 本题选错误的，故选：。 【典例2】（单选）有关热平衡的说法正确的是(    ) A. 如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态 B. 热平衡定律只能研究三个系统的问题 C. 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 D. 两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别 【答案】C  【解析】解：、两个系统在某时刻处于热平衡状态，如果受外界影响，平衡状态可能被破坏，故A错误； B、热平衡定律可以是研究两个系统的问题，故B错误； C、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，故C正确； D、温度是热平衡的标志，必须相同，故D错误。 故选：。 【变式1】（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 【答案】BCD  【解析】、两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度，故A错误； B、根据热力学第零定律，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么两个系统也必定处于热平衡，故B正确； C、温度是分子热运动平均动能的标志，故温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量，故C正确； D、热平衡定律是温度概念的基础，故也是温度计能够用来测量温度的基本原理，故D正确。 故选：。 【变式2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 温度高的物体一定比温度低的物体的内能多 B. 热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一摄氏度的大小是相同的 C. 两个系统处于热平衡时，一定具有相同的热量 D. 布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 【答案】B  【解析】A.内能与质量、温度、状态等有关，质量未知，温度高的物体不一定比温度低的物体具有的内能多，故A错误； B.根据热力学温度与摄氏温度的关系是，可得热力学温度的大小就等于摄氏温度每一摄氏度的大小，故B正确； C.热平衡的系统都具有相同的状态参量温度，故C错误； D.布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮颗粒的无规则运动，不是组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动，故D错误。 故选B。 【变式3】（单选）关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是(    ) A. 处于热平衡的几个系统的压强一定相等 B. 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 C. 温度变化，也就是温度变化 D. 摄氏温度与热力学温度都可能取负值 【答案】B  【解析】A.处于热平衡的几个系统的温度一定相等，但压强不一定相等，故A错误； B.热平衡定律表明，两个系统处于热平衡时具有相同的温度，热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理，故B正确； C.热力学温标与摄氏温标的大小关系为，故C错误； D.摄氏温度可能取负值，绝对零度不能达到，所以热力学温度只能取正值，故D错误。 故选B。  知识点3：温度计与温标 1．温标 (1)定义：定量描述温度的方法。 (2)确定一个温标的方法：①选择一种测温物质。②确定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．常用温标 (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℃。在玻璃管口0 ℃刻度与100 ℃刻度之间均匀分成100等份，每份算作1 ℃。 (2) 热力学温标 现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的－273.15 ℃为零值，它的一开等于摄氏温度的一度。 3．摄氏温度与热力学温度 (1)摄氏温度：摄氏温标表示的温度，用符号t表示，单位是摄氏度，符号表示为℃。 (2)热力学温度：热力学温标表示的温度，是国际单位制中七个基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文，简称开，符号为K。 (3)换算关系：T＝t＋273.15K。 4．常见温度计及其原理 名称 原理 水银温度计 根据水银热胀冷缩的性质来测量温度 金属电阻温度计 根据金属的电阻中随温度的升高而变化来测量温度 气体温度计 根据气体压强随温度的变化来测量温度 热电偶温度计 根据不同导体因温差产生电动势的大小不同来测量温度 【典例1】（单选）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. 某物体的温度升高和升高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 【答案】C  【解析】解：温度表示的是物体的冷热程度，温标是温度的标准“标尺“，故A错误； B.摄氏温度与热力学温度的关系为，，某物体的温度升高和升高冷热程度的改变是相同的，故B错误； 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，当两个系统达到热平衡时，温度一定是相同的，故C正确； D.热力学温度的单位是开尔文，不能与摄氏度混用，故D错误。 【典例2】（多选）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，即热力学温度 D. 若温度计显示的示数为摄氏温度，即热力学温度 【答案】BD  【解析】解：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； 根据，故C错误，D正确。 故选：。 【变式1】（单选）关于温度和分子动能，下列说法正确的是(    ) A. 物体的温度升高，物体内每个分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大 C. 的水蒸发成的水蒸气后，内能不变，分子的平均动能也不变 D. 达到热平衡的两个系统，其内部分子的平均动能可以不同 【答案】B  【解析】温度是物体内部分子平均动能大小的标志，物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大，分子热运动的速率规律是一个统计规律，物体的温度升高，物体内分子热运动的平均速率增大，而不是物体内每个分子热运动的速率都增大，故A错误，B正确； C.的水蒸发成的水蒸气后，温度不变，分子的平均动能不变，该物态变化是吸热过程，分子势能增大，即内能增大，故C错误； D. 温度是系统达到热平衡的标志，达到热平衡的两个系统温度一定相等；则其内部分子的平均动能一定相同，故D错误。 故选B。 【变式2】（单选）下列说法正确的是(    ) A. 当温度由变为，物体分子的平均动能应变为原来的倍 B. 温度是分子平均动能的标志，所以物体的温度为时物体分子的平均动能为零 C. 温度是描述热运动的物理量，两个系统达到热平衡时温度相同 D. 热力学温度与摄氏温度的关系为 【答案】C  【解析】A.当温度由变为，物体分子的平均动能增加，不一定是倍，A错误； B.物体的温度为时，分子仍在永不停息地做无规则运动，分子的平均动能不为零，故B错误； C.达到热平衡的两系统温度相同，故C正确； D.热力学温度与摄氏温度的关系为，故D错误。 故选C。 【变式3】（多选）关于热平衡与温标，下列各类说法中正确的是(    ) A. 具有相同内能的两物体达到热平衡 B. 体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡 C. 就是 D. 冷热程度相同的鸡蛋和石头处于热平衡 【答案】BD  【解析】A.两物体达到热平衡的标志是它们的温度相同，温度相同的物体不一定有相同的内能，A错误； B.体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡，从而显示温度，B正确； C.约等于，C错误； D.两物体达到热平衡的标志是他们的温度相同，或者是它们的冷热程度相同，D正确． 故选BD。 【方法技巧】 方法技巧1热力学温度与摄氏温度关系的理解 (1)T＝t＋273.15 K是解决有关热力学温度与摄氏温度关系问题的基础。 (2)摄氏温度变化1 ℃与热力学温度变化1 K是等效的，即Δt＝ΔT。 (3)绝对零度是低温的极限，只能接近，永远达不到，故热力学温度不能出现负值，但摄氏温度可以出现负值。 方法技巧2平衡态与热平衡 研究对象 (1)平衡态是对某一系统而言的 (2)热平衡是对两个接触的系统而言的 状态性质 (1)达到热平衡的两个系统都处于平衡态，两个都处于平衡态的系统不一定达到热平衡 (2)分别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发生变化，直到温度相同时，两系统便达到了热平衡 判断依据 (1)系统不受外界影响，状态参量不变，则该系统处于平衡态 (2)两个系统的温度相同，则这两个系统处于热平衡 【巩固训练】 一、单选题。 1.温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量数值相同的是(    ) A. 内能 B. 分子势能 C. 分子平均动能 D. 热量 【答案】C  【解析】两个不同温度的物体相互接触的时候会发生热传递，而在热传递过程中是内能从高温物体传递到了低温物体，热平衡后温度相同，分子的平均动能相同。 故选：． 2.下列热现象中说法正确的是(    ) A. 的冰融化为的水过程中，分子势能不变 B. 两个彼此接触的热学系统达到热平衡时两者温度相同 C. 温度越高布朗运动越剧烈，因此布朗运动是分子热运动 D. 相同温度下相同质量的不同物质其内能相同 【答案】B  【解析】A.的冰融化为的水过程中，温度不变，分子平均动能不变，吸收的热量全部转化为分子势能，故分子势能增加，A错误 B.由热平衡的定义可知，B正确 C.布朗运动的剧烈程度和温度有关，是分子热运动的反映，是固体颗粒的运动而不是分子热运动，C错误 D.温度相同，分子平均动能相同，质量相同的不同物质，分子个数不同，分子势能不相同，则内能不同，D错误。 故选B。 3.上海某天的最高温度为，最低为，用热力学温标来表示上海这一天的最高温度和最大温差分别为(    ) A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】B  【解析】用热力学温标来表示，最高温度和最低温度分别为，， 最大温差为：，故B正确，ACD错误。 故选：。 4.关于温度，下列说法正确的是(    ) A. 温度升高，也可以说温度升高 B. 温度由摄氏温度升至，对应的热力学温度便由升至 C. 绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度 D. 随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到 【答案】A  【解析】A.由，可知摄氏温度和热力学温度变化是一样的，温度升高，也可以说温度升高，故A正确； B.温度由摄氏温度升至，对应的热力学温度便由升至，不一定等于，故B错误； 由热力学第三定律可知，绝对零度是不可能达到的，从而无法根据实验方法进行测量，故CD错误。 故选：。 5.下列叙述中，正确的是(    ) A. 摄氏度的水变成水蒸气其内能不变 B. 冷热程度相同的两系统处于热平衡状态 C. 热平衡就是指平衡态 D. 不同温标表示的温度数值不同，则温度不同 【答案】B  【解析】A.摄氏度的水变成水蒸气的过程中，分子动能不变，吸收热量，分子势能变大，其内能增大。故A错误； B.冷热程度相同的两系统处于热平衡状。故B正确； C.一般来说，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；热平衡是两个系统相互影响的最终结果，故C错误； D.同一温度用不同温标表示的温度数值不同，所以不同温标表示的温度数值不同，其温度可能相同。故D错误。 6.温度计是生活、生产中常用的测量装置．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，间的测量范围为，，间刻度均匀分布．由图可知，，及有色水柱下端所示温度分别为(    ) A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】C  【解析】解：温度计是利用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、间的测量范围为，可得点为，点为，、间刻度均匀分布，每格表示，则有色水柱下端温度为，故C正确，ABD错误； 故选： 二、多选题。 7.下列关于热力学温度的说法中正确的是(    ) A. B. 温度变化，也就是温度变化 C. 摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D. 温度由升至，对应的热力学温度升高了 【答案】AB  【解析】热力学温度与摄氏温度的关系可粗略表示为，则可知相当于，A正确；由，可知，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变化，也就是温度变化，B正确；因为绝对零度不能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度可以取负值，C错误；初态温度为，末态温度为，则对应的热力学温度升高了，D错误． 8.两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，另一个系统的温度升高了，则下列说法正确的是 A. 两个系统不再是热平衡系统了 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 【答案】BC  【解析】解：两个系统原来温度相同而处于热平衡状态，分开后一个系统的温度升高了，另一个系统的温度升高了，升高的温度相同，故温度仍相同，两者仍处于热平衡状态，新的热平衡状态下温度比以前升高了，两个系统的状态都发生变化。 故选BC。 9.关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是(    ) A. 热力学温度的单位“”是国际单位制中的基本单位 B. 温度升高了就是升高了 C. 的温度可用热力学温度粗略地表示为 D. 随着科学技术的进步，绝对零度是可以达到的 【答案】ABC  【解析】、热力学温度的单位“”是国际单位制中的基本单位，由知，温度升高了就是升高了，的温度可用热力学温度粗略地表示为，故ABC正确； D、由热力学第三定律知，绝对零度不可能达到，故D错误。 故选ABC。 10.两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，另一个系统温度升高了，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 【答案】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，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，则、C正确，、D错误；本题选择不正确的选项，故选AD． 11.关于热平衡的下列说法中正确的是(    ) A. 的水与的水蒸气未达到热平衡 B. 的水与的水蒸气达到热平衡 C. 世界上第一个温度计即空气温度计是由一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 D. 两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们的比热相同 【答案】BC  【解析】达到热平衡时温度相同，或者说温度相同时就表明两系统达到了热平衡，A错误，B正确； C.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，C正确； D.两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是温度，D错误。 故选BC。 12.有甲、乙、丙三个温度不同的物体，将甲和乙接触足够长时间后分开，再将乙和丙接触足够长时间后分开，如果这三个物体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. 只有乙、丙达到了平衡态，甲没有达到平衡态 B. 甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态 C. 乙、丙两物体一定都和甲达到了热平衡 D. 乙、丙两物体一定达到了热平衡 【答案】BD  【解析】乙和丙分开后，甲、乙、丙三个物体与外界没有热传递，它们中各自的宏观性质将不随时间而变化且具有确定的状态，所以甲、乙、丙三个物体都达到了平衡态，A错误，B正确； 甲和乙接触一段时间分开后，甲和乙达到了热平衡，但乙和丙接触一段时间后，乙的温度又发生了变化，甲和乙的热平衡被破坏，乙、丙两物体达到了热平衡，故C错误，D正确。 故选BD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $