第1章 第4节 分子动能和分子势能-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂课时作业（人教版）

世物理 空 物 课时 间 第二章 理 纠错空间 作业 第一节 [基础达标练] 1.（多选)关于系统的状态参量，下列说法 正确的是 ( A.描述物体的运动状态可以用压强等 参量 B.描述系统的力学性质可以用压强来 描述 C.描述气体的性质可用温度、体积等 参量 D.温度能描述系统的热学性质 2.物体内分子运动的快慢与温度有关，在 0℃时物体内的分子的运动状态是( 方法总结 A.仍然是运动的 B.处于静止状态 C.处于相对静止状态 D.大部分分子处于静止状态 3.（多选)下列物体处于平衡态的是( 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 4.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，则该温度用热力学温标表 示为 A.2K B.271K C.4K D.0.1K 选择性必修第三册 气体、固体和液体 温度和温标 5.(多选)下列关于热平衡定律的理解正 确的是 ( A.两系统的温度相同时，才能达到热 平衡 B.A、B两系统分别与C系统达到热平 衡，则A、B两系统处于热平衡 C.甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、 乙接触，最终达到热平衡，再将丙与 乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙 也处于热平衡 D.热平衡时，两系统的温度相同，压强、 体积也一定相同 6.小明自定一种新温标P,他将冰点温度 到沸点温度等分为200格，且将冰点的 温度定为50p.今小明测量一杯水的温 度为150p时，则这杯水的摄氏温度为 A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃ 7.关于温度的概念，下列说法正确的是 ) A.某物体的温度为0℃，则其中每个分 子的温度都为0℃ B.温度是物体的分子热运动平均速率 的标志 C.温度是物体的分子热运动平均动能 的标志 D.温度可从高温物体传递到低温物体， 达到热平衡时，两物体温度相等 186· 第二章气体、固体和液体 8.有一组同学对温度计进行探 究.他们通过查阅资料得知， 17世纪时伽利略曾设计过 一个温度计，其结构为：一麦 秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻 璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使 玻璃管吸入一段水柱.根据管中水柱高度 的变化可测出相应的温度.为了探究“伽 利略温度计”，同学们根据资料中的描述 自制了如图所示的测温装置，图中A为一 个小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A 连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管 内、外水面有一高度差h.然后进行实验探 究：在不同温度下分别测出对应的水柱高 度h,记录的实验数据如表所示. 温度t/℃ 17 19 21 23 25 27 h/cm 30.024.9 19.714.69.4 4.2 △h=h-1-hm 5.1 根据表中数据计算出相邻两次测量水 柱的高度差，并填在表中的空格中.由 此可得出结论： (1)当温度升高时，管内水柱高度h将 (选填“变大“变小”或“不变”)； (2)水柱高度h随温度的变化情况是 (选填“均匀”或“不均匀”)变化的， 理由： [能力提升练] 9.根据下图判断，人们选择的温度计中的 测量物质及其依据是 ( 1.0000 0.9997 三13.620 0.9962 13.596 13.571 水 0.9922 13.546 翻 1850 汞 13.497 0.9825 -10410204050℃ 水和汞的密度随温度的变化 ·187 课时作业色 A.水，水的密度小 B.水，水的密度出现异常现象 间 C.汞，汞的密度大 纠错空间 D.汞，汞的密度与温度呈规则的线性 关系 10.下列关于热力学温度与摄氏温度的说 ................. 法正确的是 ( A.热力学温度与摄氏温度对应的温标 都是科学的温标 B.摄氏温度由t升高到2t,对应的热 力学温度升高t+273.15K C.热力学温度与摄氏温度无法比较 D.热力学温度每一开的大小与摄氏温 度每一度的大小是相等的 11.严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面 方法总结 鱼儿仍在游动.为了测出冰下面水的 温度，某同学在冰面上打了一个洞，取 来一支实验温度计，用以下方法测量， 其中正确的是 ( ) A.手拿温度计，从洞中将温度计插入 水中，待较长时间后取出并立即读 出示数 B.用线将温度计拴牢从洞口放入水 里，待较长时间后从水中取出，读出 示数 C.取一塑料瓶，将温度计悬吊在瓶中， 再将瓶拴住从洞中放入水中，水灌 满瓶后待较长时间，然后把瓶取出， 立即从瓶外观察温度计的示数 D.取一塑料瓶，将瓶拴住从洞口放入 水中，水灌满瓶后取出，再用温度计 测瓶中水的温度 世物理 选择性必修第三册 12.小明在家制作了简易温度计， [创新应用练] 空 一根装有一小段有色水柱的细 B 13.在某一温度计的管子上刻有150格均 间 玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶 D 匀的标度.在1标准大气压下，当温度 纠错空间 内，封闭一定质量的气体.当外 计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水 界温度发生变化时，水柱位置 银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入 将上下移动.当有色水柱下端与D和 沸水中时，水银柱的位置在90刻度 A对齐时，温度分别为20℃和80℃， 处.当水银柱上升到100刻度处时，应 A、D间刻度均匀分布.由图可知，图中 相当于多少摄氏度？相当于热力学温 有色水柱下端所示温度为多少？ 度多少开？ 444444 方法总结 14.已知某物理量x与热力 学温度T成正比，它们 的图像关系如图所示，o T/K 试用图像表示某物理量x与摄氏温度 t的关系. 4444444444 。4.444 ·188·参考答案 第二章气体、固体和液体 第一节温度和温标 1.BCD[描述物体的运动状态可以用速度、加速度、位 移等参量，A错误：描述系统的力学性质可以用压强、 电场强度、磁感应强度等来描述，B正确：描述气体的 性质可用温度、体积、压强等参量，C正确：温度是用 来描述物体冷热程度的物理量，可以描述系统的热学 性质，D正确.] 2.A[根据分子热运动的基本规律可知，组成物体的分 子在永不停息地做无规则运动，任何物体的分子在任 何温度下都是运动的，在0℃时物体内的分子仍然是 运动的，A正确，B、C、D错误.] 3.BD[冰水混合物在1℃的环境中要吸收热量，温度 升高，不是处于平衡态，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也正确；冬天刚打开 空调的教室内的气体各部分温度不同，不是处于平衡 态，C错误.] 4.A[由热力学温度与摄氏温度的关系式T=t十273K和 t=-271℃，得T=2K,A正确.] 5.AB[两个系统处于热平衡的标志是它们温度相同， 但压强、体积不一定相同，故A、B正确，C、D错误.] 6.C[新温标把冰点温度到沸，点温度等分为200格，则 每一格对应的摄氏温度为0.5℃，冰，点的温度定为 50p,测量一杯水的温度为150p,则水的温度比冰点 温度大100p,对应摄氏温度为△t=0.5×100℃= 50℃，即这杯水的摄氏温度为50℃，故C正确.] 7.C[温度是物体的宏观特征，是大量分子热运动的宏 观表现，对一个分子不能被谈温度，A错误.温度是物 体的分子热运动平均动能的标志，而不是分子平均速 率的标志，B错误，C正确.热量才可以从高温物体传 递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等，D 错误.] 瓶内的密 温度差与 液面是上升 8.解析：闭气体为 高度差的 还是下降 研究对象 对应关系 ·26 课时作业 答案：空格从左到右分别为5.25.15.25.2 (1)变小(2)均匀从相邻温度差对应的高度差来 看，温度变化相同，水柱高度变化近似相等（吸管较 细，由于水柱的上下移动对气体体积的变化影响很 小)，因此五随温度均匀变化 9.D[由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线， 如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀：由于汞 的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测温物质， 温度计刻度均匀.故D正确.] 10.D[摄氏温度对应的温标是由测温物质的性质决定 的，它是一种经验温标，在科学上是有缺陷的，热力 学温标与测温物质的性质无关，因而它是一种基本 科学的温标，A错误；初态热力学温度为273.15K十 t,末态热力学温度为273.15K+2t,温度变化为t (K),B错误：热力学温度每一开的大小与摄氏温度 每一度的大小是相等的，D正确：比较不同温标表示 的温度，可以用T=t十273.15K转化为相同的温标 比较，C错误.] 11.C[测量冰下面水的温度，必须使温度计与水达到 热平衡后，再读出温度计的示数，取出温度计，读取 示数，不符合温度计的使用方法，A、B错误.D项中 塑料瓶中的水，在用温度计测量时，已与周围空气发 生了热交换，和冰下面的水不再处于热平衡状态了， D错误.C项中虽然瓶子中的水会和周围空气发生热 交换，但瓶子拿出后立即读数，不会引起很大误差，C 正确.] 12.解析：由题图知A、D间共有15个小格，每个小格表 示的温度为80一20℃=4℃， 15 有色水柱的下端离D点3个格， 即对应3×4℃=12℃， 所以温度为t=20℃+12℃=32℃. 答案：32℃ 13.解析：摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0℃，1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，每一等份的实际温度是100℃ 50 =2℃. 心物理 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的份数是100 一40=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+273K可 得120℃相当于热力学温度： T=(120+273)K=393K. 即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393K. 答案：120℃393K 14.解析：从图像看，物理量x与热 力学温度成正比关系，用k表 示比例系数，有x=kT.由于t -273.150 c T-273.15℃，则有x=k(t十 273.15℃)，因此x与t的关系图像如图所示. 答案：见解析 第二节气体的等温变化 1.AB[一定质量的气体在发生等温变化时，p和V都 要发生变化，体积V发生变化，单位体积内的分子数 就改变，A、B正确；温度不变，分子的平均动能不变， 分子的平均速率不发生变化，C错误：质量一定，分子 的总数不变，D错误.] 2.CD[对于一定质量的气体，压强、温度、体积这三个 状态参量中只有一个参量发生变化而其他参量不变 是不可能的，可能发生的是有两个参量发生变化，或 者三个参量都发生变化，故C、D正确.] 3.C[玻璃管处于水平方向时，有1=p0,玻璃管处于 竖直方向时，有p2=p0十pPgh,从开口向上的竖直位置 逆时针缓慢转到水平位置的过程中，气体的压强减 小，体积增大，又因为温度不变，所以V图线应为双 曲线的一支，故C正确.] 4.B[“探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的 质量和温度不变，针筒封口处漏气，则气体质量变小， 用手握针筒，则气体温度升高；针筒的横截面积大，会 使封闭气体的体积大，结果更精确：活塞与针筒壁间 的摩擦影响活塞对气体的压强，影响实验的准确性， 综上所述，选B.] ·25 选择性必修第三册 5.C[活塞受重力、大气压力和封闭气体的支持力，根 据力的平衡条件得Mg十poS=pS,解得p=po十 ,故AB.D错误，C正确.] 6.BC[温度是分子平均动能的标志，由于温度T不 变，故分子的平均动能不变，故A错误：根据玻意耳定 #得1V=2p1V2,得V2=2V,又A=费 号，所以A=2即，故B.C正扇：气体的质量不变，所以 分子总数不变，故D错误.] 7.ABD[根据等温线的物理意义可知A、B正确；气体 的温度越高时，等温线的位置就越高，所以C错误，D 正确.] 8.解析：若不漏气，设加压后气体的体积为V2,由玻意耳 定律得p1V1=p2V2,代入数据得V2=0.5L, 因为0.45L<0.5L,故包装袋漏气. 答案：见解析 9.C[根据等温线特征可知T4<TB,由于面积SA、SB 反映的就是公式pV=C中的常数的一半，而A状态 的常数比B状态的常数小，所以SA<SB,故C正确.] 10.A[水银柱所处的状态不是平 PoS 衡状态，因此不能用平衡条件来 处理.水银柱的受力分析如图所 30°mg 示，因玻璃管和水银柱组成的系统的加速度a=gsin0, 所以对水银柱，由牛顿第二定律得pS十ngsin0-pS =ma,故p=p0,故A正确.] 11.C[每打一次把一个大气压强的空气打进的体积为 125cm3,打了40次，把总体积V1=40×125cm3 5000cm3=5L,气体压强为p1=1atm的空气压入 内胎，体积减小为V2=2.0L,根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2,代入数据解得p2=2.5atm,故C 正确.门 12.解析：(1)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为 p;使用后气瓶中剩余气体的压强为p1,假设体积为 V、压强为p的气体压强变为p1时，其体积膨胀为 V1。由玻意耳定律得 poVa=p1V1① 被压入到炉腔的气体在室温和1条件下的体积为 V1'=V1-V②