内容正文:
课时作业(五) 温度和温标
[基础达标练]
1.描述气体的三个状态参量是( )
A.温度、体积、压强
B.质量、温度、密度
C.质量、压强、温度
D.密度、压强、温度
解析:选A 描述气体的三个状态参量是:温度、体积、压强,故选A。
2.(多选)关于状态参量,下列说法正确的是( )
A.体积是几何参量
B.压强是力学参量
C.温度是热学参量
D.压强是热学参量
解析:选ABC 热学中,为了描述系统所处的状态,所用到的物理量称为状态参量。确定系统空间范围用到的体积,是一个几何参量;确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作用用到的压强,是一个力学参量;确定系统的冷热程度用到的温度,是一个热学参量。
故ABC正确,D错误。
故选ABC。
3.(多选)热力学系统的平衡态是一种( )
A.定态平衡
B.动态平衡
C.分子已经不动
D.分子仍做无规则运动
解析:选BD 热力学系统的平衡态是大量分子的平均效果,是动态平衡;从宏观上看,系统的温度、压力、内能等物理量保持不变,但组成系统的大量分子仍在做无规则的热运动。
故选BD。
4.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
解析:选B A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
故选B。
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化
B.达到热平衡的两个系统分开后,再接触有可能发生新的变化
C.两个未曾接触的系统不可能处于热平衡
D.用温度计测量温度是根据热平衡的原理
解析:选AD AB.据热平衡的意义,两个系统处热平衡,无论分开,还是再接触,系统的状态参量都不再发生变化,故A正确,B错误;
C.两个未曾接触的系统有可能处于热平衡,故C错误;
D.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交换,高温物体将向低温物体传热,最终使二者的温度达到相等,即达到热平衡,故D正确。故选AD。
6.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1 ℃,也就是温度变化
274.15 K
D.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
解析:选B 热平衡是几个系统相互影响的最终结果,根据热平衡的定义可知,系统在接触时它们的状态不发生变化,这几个系统的温度是相等的,故A错误;热平衡定律是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理,故B正确;摄氏温度与热力学温度的差别为所选的零值的起点不同,单位不同;但每一度表示的冷热差别是相同的(ΔT=Δt),温度变化1 ℃,也就是温度变化1 K,故C错误;热力学温度都不可能取负值。故D错误。
故选B。
7.(多选)下列关于摄氏温度与热力学温度的说法中,正确的是( )
A.气体温度升高1 ℃,也就是温度升高1 K;温度下降5 K,也就是温度降低5 ℃
B.摄氏温度与热力学温度在一度上是相等的,只是定义的零度起点不同
C.摄氏温度有时为负值;温度很低时,热力学温度也可能为负值
D.温度由t升高到2t,对应的热力学温度由T升高到2T
解析:选AB AB.T=t+273.15 K,因而热力学温度与摄氏温度的每一度是相等的,只是零度起点不同,故AB正确;
C.而0 K是低温的极限,只能无限接近,不可能达到,更不要说负值了,故C错误;
D.由T与t的关系式T=t+273.15 K可知,温度由t升高到2t,对应的热力学温度由T升高到T′=2t+273.15 K=T+t 故D错误。故选AB。
8.(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4 ℃ ,即热力学温度4 K
D.若温度计显示的示数为摄氏温度4 ℃,即热力学温度277.15 K
解析:选BD AB.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, A错误B正确;CD.根据T=t+273.15 K=4+273.15 K=277.15 K
C错误D正确。
故选BD。
9.(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
解析:选AD 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,BC正确,不符合题意,AD错误,符合题意。
故选AD。
[能力提升练]
10.关于热力学温度,下列说法中正确的是( )
A.-33 ℃相当于240.15 K
B.温度变化1 ℃,也就是温度变化了
274.15 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273.15 K+t
解析:选A A.根据热力学温度和摄氏温度的关系T=273.15 K+t
可知-33 ℃与240.15 K表示同一温度,A正确;
B.摄氏温度变化1 ℃,热力学温度变化1 K,B错误;
C.由于绝对零度达不到,故热力学温度不可能取负值,C错误;
D.热力学温度初态为273.15 K+t,末态为273.15 K+2t,温度变化tK,D错误。
故选A。
11.温度计是生活、生产中常用的测温装置,如图所示为一个简易温度计,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 ℃
答案:C
12.(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
解析:选BCD AC.热平衡的系统都具有相同的状态参量,即温度,A错误;C正确;
BD.由热平衡定律可知,若物体与A处于热平衡,它同时也与B处于热平衡,则A的温度便等于B的温度,这也是温度计用来测量温度的基本原理,BD正确。
故选BCD。
13.(多选)关于温度与温标,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的表示方法
B.水的沸点为100 ℃,用热力学温度表示即为373.15 K
C.水从0 ℃升高到100 ℃,用热力学温度表示即为从273.15 K升高到373.15 K
D.温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度由T升到2T
解析:选ABC A.温标是温度数值的表示方法,常用的温标有摄氏温标和热力学温标,故A正确;
BCD.根据T=t+273.15 K
可知,100 ℃相当于热力学温度373.15 K,水从0 ℃升高到100 ℃,即从273.15 K升高到373.15 K;温度由摄氏温度t升高到2t,对应的热力学温度从T=t+273.15 K升高到2t+273.15 K,故BC正确,D错误。
故选ABC。
14.在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度.在1个标准大气压下,当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时,水银柱位置在40刻度处;当玻璃泡进入沸水中时,水银柱的位置在90刻度处.当水银柱上升到100刻度处时,应相当于多少摄氏度?相当于热力学温度多少开?
解析:摄氏温标规定:冰水混合物的温度为0 ℃,1个标准大气压下沸水温度为100 ℃,由此可见,题中所说的40刻度处就是0 ℃,90刻度处就是指100 ℃。从40到90有50等份,每1等份的实际温度是 ℃=2 ℃。
当水银柱上升到100刻度处时,共占有的等份数是100-40=60。
所以100刻度处的实际温度是2 ℃×60=120 ℃。
由热力学温度与摄氏温度的关系式T=t+273 K可得120 ℃相当于热力学温度T=(120+273) K=393 K。
即该温度计100刻度处相当于120 ℃,相当于393 K。
答案:120 ℃ 393 K
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