内容正文:
1.温度和温标
知识点一 状态参量与平衡态
1.〔多选〕关于系统的状态参量,下列说法正确的是( )
A.描述运动物体的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
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.热力学系统的平衡态是一种( )
A.定态平衡
B.动态平衡
C.分子静止
D.只是温度一定达到了某一稳定值
知识点二 热平衡与温度
3.〔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
4.甲、乙两个原来处于热平衡状态的系统分开后,由于外界的影响,其中甲系统的温度升高了5 K,乙系统的温度升高了5 ℃,则下列说法正确的是( )
A.两个系统不再处于热平衡状态
B.两个系统仍处于热平衡状态
C.甲系统状态发生变化,乙系统没有发生变化
D.两个系统的状态没有变化
知识点三 温度计与温标
5.关于温度与温标,下列说法正确的是( )
A.温度与温标是一回事,所以热力学温标也称为热力学温度
B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值
C.摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高276.15 K
D.热力学温度升高3 K,摄氏温度升高3 ℃
6.〔多选〕伽利略在1593年制造了世界上第一支温度计——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封闭的空气
D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩的性质制造的
7.冬天,内蒙古的气温最低可达-42 ℃,为了测量那里的气温应选用(已知水银的熔点是-39.3 ℃,酒精的熔点是-114 ℃)( )
A.水银温度计 B.酒精温度计
C.水温度计 D.上述温度计均可
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
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.该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,该双金属片的内层一定为铜,外层一定为铁
10.温度计是生活、生产中常用的测温装置。如图所示的是一个简易温度计,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 ℃
11.实验室有一支读数不准确的温度计,在测量冰水混合物的温度时,其读数为20 ℃;在测量标准大气压下沸水的温度时,其读数为80 ℃。下列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 ℃
12.水银温度计浸在冰水中时,水银柱的长度是4.0 cm;水银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28 ℃时,水银柱的长度为多少?
13.如图,把摄氏温标和热力学温标做成函数关系图,正确的是( )
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第二章 气体、固体和液体
1.温度和温标
1.BCD 描述运动物体的状态可以用速度、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.B 热力学系统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,系统的状态参量均不随时间发生变化,所以A、C、D错误,B正确。
3.BCD 达到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处于热平衡状态,它同时也与B处于热平衡状态,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。
4.B 由于热力学温度升高5 K对应摄氏温度升高5 ℃,所以两系统的温度仍然相等,因此两个系统的状态虽然均已变化,但是仍处于热平衡状态,B正确。
5.D 温标就是按照一定的标准划分的温度标尺,就像测量物体的长度要用长度标尺一样,是一种人为的规定,或者叫作一种单位制,常用的有华氏温标、热力学温标、摄氏温标;而温度表示的是物体的冷热程度,所以温度与温标不是一回事,A错误;热力学温度不可以取负值,B错误;根据T=t+273.15 K,可知摄氏温度升高3 ℃,在热力学温标中温度升高3 K,C错误,D正确。
6.CD 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的情况,测温物质是球形瓶中封闭的空气,该温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质制造的,故A、B错误,C、D正确。
7.B 水银的熔点是-39.3 ℃,低于-39.3 ℃时水银会凝固,酒精的熔点是-114 ℃,水在0 ℃就结冰,故选B。
8.BD 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;T=t+273.15 K=(4+273.15)K=277.15 K,C错误,D正确。
9.ABC 该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,故可以推知该双金属片的内层一定是铁,外层一定是铜,D错误。
10.C 根据题意可知,温度越高,水柱上升的高度越高,A点温度最高,D点温度最低,故选项A、B错误;由于A、D间的刻度均匀分布,故有色水柱下端的温度为×3 ℃+20 ℃=32 ℃,故选项C正确,D错误。
11.C 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,对应的实际温度应为21× ℃=35 ℃;同理,当实际温度为60 ℃时,此温度计应从20开始上升格数为=36,它的示数为36 ℃+20 ℃=56 ℃,所以C正确。
12.(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,则L=at+b
当t=0 ℃时,L=4 cm,所以L=a×0+b=b=4
当t=100 ℃时,L=24 cm,所以L=100a+b=100a+4=24
求得a=0.2,b=4
因此得到柱长与温度的关系L=0.2t+4
所以当L=25.4 cm时,将其代入公式可得0.2t+4=25.4
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=9.6 cm。
13.C 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,T-t图像的斜率为正值,且当T=0时,t为负值,故C正确。
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