课时分层检测(4)温度和温标-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（四 …0基础达标练0 1.下列有关热平衡的说法，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 2.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，则下列说 法正确的是 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 D.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 3.(多选)关于温度和测量温度的依据，下列说 法正确的是 ) A.温度宏观上反映物体的冷热程度，我们感 觉冷的物体温度低 B.当A、B两物体分别与C物体达到热平衡 时，则A物体与B物体之间也处于热平 衡状态 126 得分 温度和温标 C.当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物 体的温度相同 D.热平衡是温度计测量温度的依据 在某一温度计的管子上刻有150格均匀的 标度。在1标准大气压下，当温度计的玻璃 泡进入冰水混合物中时，水银柱的位置在40 刻度处；当玻璃泡进人沸水中时，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 学温度多少开尔文？ 班级 姓名 0能力提升练0 5.温度计是生活、生产中常用的测温 装置。如图为一个简易温度计，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，烧瓶内 封闭有一定质量的气体。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20一80℃，A、 D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及此时 有色水柱下端对应温度分别为 ( A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃ C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃ 6.电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换 代产品，它结合了压力锅和电饭锅的优点，： 实现了全密封烹调，达到了省时省电的： 目的。 (1)如果某电压力锅的锅内气体的体积为 V,气体的摩尔体积为VA,阿伏加德罗常数 为NA,则锅内气体分子的个数有多少？ 127 得分 (2)如果压力锅正常工作时锅内的温度能保 持在117℃，此时室温为27℃，试用热力学 温度表示锅内温度和室温，并计算锅内食物 升高了多少K?子求不停息地做无规则运动，选项A错误：在真空、高溫条件下，可！ 32℃，A、B、D错误，C正确。 以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，选项B正确：如果气 答案C 体的温度升高，分子的平均速率会增大，但并非所有分子的速率都 增大，选项C错误：在温度相同时，氢气与氧气分子的平均动能相 6.解析 (I)分子个数N=mNa=Va: 同，但是由于氢分子和氧分子的质量不同，分子的平均速率不相同， (2)根据热力学温度和摄氏温度的关系，锅内温度 选项D错误。 T1=t1+273K=390K 答案B 8.解析温度升高，分子平均动能增大。水由0℃上升到4℃时体积 室温T2=t2+273K=300K 升高的温度△T=T一T,=90K。 减小，这时水分子间的总势能增大，因此，吸收的热量一部分要克服 分子间的结合力做功。故D正确。 答案(1)可 NA 答案 ) 9.解析 (2)390K300K90K r是平衡位置，E。-r图像中，r=r。处，分子势能最小，F-r 图像中，r=。处，分子间作用力为零，所以乙图线为分子势能与分 课时分层检测（五） 子间距离的关系图线，甲图是F-r图像，故A正确，不符合题意：甲 !1.解析A图中可以直接看出温度不变：B图说明心立，即V=常 图为F-”图像，根据图像可知，分子从靠得很近的位置开始，随分 子间距离的增大，分子间作用力先减小后增大，再减小，故B错误， 量，是等温过程；C图是双曲线的一支，但横坐标是温度，温度在变 符合题意：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故 化，故不是等温线：D图的p一V图线不是双曲线，故也不是等温线， C正确，不符合题意；在<阶段，随着分子间距离的增大，分子间· 故选项A、B正确，C,D错误。 答案 AB 作用力减小，分子势能减小，故D正确，不符合题意。故选B。 答案 12.解析 设该气体原来的体积为V,由玻意耳定律知压强减小时，气 10,解析该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动 体体积增大，即3atm·V1=(3-2)atm·(V1十4L),解得V1= 的动能和势能以及其他物质颗粒内分子无规则运动的动能和势能· 2L,B正确。 的总和，不包含物质颗粒宏观运动的动能和势能，A错误；沙尘暴 答案B 中沙尘颗粒的分子之间存在着相互作用的引力和斥力，B正确，该3.解析 作出过B点的等温线如图所示，可知TB 沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度 >TA=Tc,故从A到B的过程温度升高，A项 逐渐升高，则其内能逐渐增大，C错误；沙尘暴中的所有沙尘颗粒 正确：从B到C的过程温度降低，B项错误：从A 所做的无规则运动是风力作用下的定向移动，不是布朗运动，D 到B再到C的过程温度先升高后降低，C项错 错误。 误：A、C两点在同一等温线上，温度相等，D项 答案 正确。 答案 AD O 11,解析本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化的！ 关系，意在考查考生对该部分知识的了解情况。当r=r。时，分子 4.解析 设桶内气体的压强为力，以金属圈板为研究 pS 间作用力F=0,分子势能E。最小，故选B。 对象，分析受力情况，圆板受重力mg、外界大气压 cos 答案 B 力pS、容器壁的压力N和容器内气体的压力 12.解析 (1)如果分子间距离约为10-0m数量级，分于间作用力的 合力为零，此距离为ro。 s0如图所示。金属圈板处于平衡状态，其所受 当分子间距离小于”。时，分子间的作用 力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分 令力为零，根据共点力平衡条件得)·c0s0 mg t 0.T 子势能随分子间距离的减小而增大。当分子间距离大于：。时，分 +Po.S 子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力 pS十mg,解得b=p十坚，故选D。 做功，因此，分子势能随分子间距离的增大而增大。从以上两种情 答案 ) 况综合分析，分子间距离以。为数值基准，r不论减小还是增大， 5,解析为使两管内水银面一样高，左管中气体的压强减小，由玻意 分子势能都增大。所以说，在平衡位置处分子势能最小。 耳定律知，气体的体积要增大，右管必须向下移动，D正确。 (2)由题图可知，分子势能为零的点在两个分子相距无穷远的位· 答案 ) 置。由(1)可知，在平衡位置处分子势能最小，据题图可以看出：在 设压力为F,压缩后气体压强为P 这种情况下分子势能可以大于零，可以小于零，也可以等于零 16.解析 (3)两个分子相距r。的位置分子势能最小，最小的分子势能为零， 由poV。=pV和F=pS,得F= TpS。 所以此种情况的特点为分子势能大于或等于零。 Vo 答案 见解析 答案 VPoS 课时分层检测（四） 7,解析气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积 1,解析处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会 成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p 随之变化，温度也会变化，故A错误：热平衡定律可以研究多个系 变大，选项C正确。 统，对多个系统也适用，故B错误：如果两个系统彼此接触而状态参！ 答案 C 量不再变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处！8.解析向管注入少量水银后，封闭气体压强变大，体积减小，由p 于热平衡状态，故C正确：两个系统处于热平衡状态时，它们的温度 =p。十Pgh可知，a、b水银面高度差等于c、d水银面高度差，且均变 一定相同，温度相同是热平衡的标志，必须相同，故D错误。 大，故A、B错误。向a管注入少量水银后，b管水银面上升，c管水 答案 银面下降，由于封闭气体体积减小，所以b管水银面上升的距离大 2,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 于C管水银面下降的距高，故C错误，D正确。 变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用空 答案 D 气热胀冷缩的性质制造的，故A、B、C错误，D正确。 9.解析 用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K,管内气体压强 客) (p气)小于管外大气压(p。),在大气压作用下液体进入左、右两侧管 3.解析温度宏观上反映物体的冷热程度，但并不是感觉冷的物体温1 中，待液体静止，左、右两侧管中压强平衡，则有力气十p减1=p。=p气 度就低，人体感受的物体冷热程度，一方面取决于被感受的物体的 温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收或放出的热量的多： 少有关，A错误；由热平衡定律可知，B正确：只要两个系统温度相 十力2，所以P1=P线，即Ah1=g2,得内=么，故C正确， 同且不再发生变化，它们就处于热平衡快态，所以C、D正确。 B、D错误；只要管内气体压强与液体产生的压强之和小于管外大气 答案BCD 压，就会有液体进入管中，所以没必要将U形管内抽成真空，故A 4.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 错误。 水的温度为100℃，由北可见，题中所说的40刻度处就是指0C10.解析设该同学一次呼入气体的压强为，体积为V。,呼出的气 答案C 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100℃=2℃。 体使A筒上升，压强为p=p。十Pg△h, 50 体积为V=(h十△h)S, 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是100一40=60，所 由玻意耳定律可得：poV。=pV, 以100刻度处的实际温度是2℃×60=120℃ 即poVo=（p十Pg△h)(h十△h)S, 由热力学温度与摄氏温度的关系式T一 t十273K可得120℃相当 (pe+pg△h)(h+△h)S 可解得：V。 于热力学温度T=(120十273)K=393K。 即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393K。 答案120℃393K 答案 (po+Pg△h)(h十△h)S 5.解析 该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，温度升高时烧！11，解析(1)对气体A,由玻意耳定律可得 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 PAVA=PIVI 柱下降，因A、D间的测量范围为20℃80℃，可得A点对应 80℃，D点对应20℃，A、D间刻度均匀分布，每小格表示： 其中VA=2V1=3,p1=1.5p 80℃-20℃ 15 =4℃，则有色水柱下端对应温度为20℃十3×4℃= 解得p1=p0。 (2)对气体B,由玻意耳定律可得BVB=2V2 222