2.1 温度和温标六种题型 过关卷 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

2.1 温度和温标六种题型（过关卷） 目　录 题型一　温标与温度换算 题型二　平衡态与热平衡 题型三　物理量属性与单位 题型四　分子热运动与温度的微观意义 题型五　气体压强与状态参量 题型六　温度计与热学简答 题型一　温标与温度换算 【解题技巧】（换算紧扣关系式T＝t＋273.15：摄氏温度变化多少开尔文就变化多少，即ΔT＝Δt，两温标的分度值相等；判断初末温度先统一单位再作差，如27℃即300.15K。计算时注意升高到与升高的区别，勿把摄氏度数值直接当热力学温度使用。华氏等其他温标先按题给规定求出分度值与零点，再按比例换算，最后代入检验数量级是否合理，规范书写结果。） 1．气体初始温度为27℃，升高了20℃。用热力学温标表示为（　　） A．初始温度为27K，升高了20K B．初始温度为300.15K，升高了20K C．初始温度为27K，升高了293.15K D．初始温度为300.15K，升高了293.15K 2．（多选）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．水的沸点为，用热力学温度表示即为 D．温度由升至，对应的热力学温度升高了 3．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度（℉），摄氏温标把标准大气压下，冰水混合物的温度定为0℃，水沸腾时的温度定为100℃，两温度之间分为100等份，每一份为1℃；而华氏温标把标准大气压下冰水混合物的温度定为32℉（华氏度），把水的沸点定为212℉，中间分为180等份，每一等份为1℉。 (1)1℃等于多少℉？ (2)人的正常体温若取37℃，则此温度为多少华氏度？ 题型二　平衡态与热平衡 【解题技巧】（区分两个概念：平衡态针对一个系统，指没有外界影响时系统内各部分状态参量不再变化；热平衡针对两个系统，指相互接触足够长时间后温度达到相同。热平衡定律是温度计能够测量温度的原理，达到热平衡的系统具有相同的温度，但内能、压强、体积不一定相同。判断是否处于平衡态，看状态参量是否受外界影响而变化，稳定分布的稳态不是平衡态。） 1．温度 (1)当两个系统A、B处于热平衡时，它们必定具有某个______的热学性质，我们把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作______。 (2)达到热平衡的系统具有相同的______。 2．热平衡定律和温度 （1）热力学系统和外界 ①热力学系统：由大量分子组成，并与周围环境发生相互作用的宏观客体，它是热力学的研究对象，简称系统。 ②外界：系统的周围环境简称外界。 （2）气体的三个状态参量 ①体积：气体的体积是指气体所充满的____________，气体的体积就是贮放气体容器的________。国际单位：________。 ②压强：当大量分子对器壁碰撞时，就可以使器壁受到一个________的、________的作用力。作用在器壁单位面积上的力就是压强，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是________。 ③温度： 1）从微观上看，温度是处于热平衡系统的微观粒子____________的量度。 2）从宏观上看，温度是系统自身分子____________的宏观表现。 （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稳定状态。 （4）热平衡 ①概念：在没有外界影响的情况下，两个系统热接触后一段时间，两个系统的状态__________，两个系统达到平衡，这种平衡叫作热平衡。 ②特点：达到热平衡的两个系统________相同。 （5）热平衡定律 如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此也必定处于________。 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，状态参量不变 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 3．平衡态：在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到________。这种状态叫作平衡态，否则就是________。 4．平衡态的特点：系统所有状态参量都不随________变化。 5．状态参量与平衡态 (1)热力学系统和外界 ①研究某一容器中气体的热学性质，其研究对象是容器中的______组成的系统，这在热学中叫作一个______。 ②系统之外与系统发生______的其他物体统称______。 (2)用酒精灯加热容器中的气体，如果研究容器中的气体的热学性质，你能指出其中的热力学系统和外界吗？ (3)在热学中，确定系统的状态需要用到的______叫作系统的状态参量。 (4)你能说出描述热力学系统的状态参量有哪些吗？ (5)平衡态：在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，系统内各部分的______能够达到的稳定状态。 我们对物理实验中的各类物理量进行测量和分析，进而得出科学结论。 题型三　物理量属性与单位 【解题技巧】（矢量既有大小又有方向，合成遵循平行四边形定则；标量只有大小。温度、动能、质量、路程、密度、功都是标量，力、速度、加速度、冲量、电场强度、磁感应强度是矢量。国际单位制基本单位共七个，热力学温度的单位开尔文是基本单位；温度的负号只表示零下，不表示方向。逐项先判矢量标量，再核对单位是否属于正确写法。） 1．下列关于速度和温度的说法中正确的是（　　） A．两物体的速度大小均为，这两个速度一定相同 B．两物体速度、，则甲的速度大小小于乙的速度大小 C．速度和温度都是标量 D．温度有正有负，其正、负号表示温度的方向 2．下列说法正确的是（　　） A．电流、电压和热力学温度都是国际单位制中的基本物理量 B．牛顿、库仑和摩尔都不是国际单位制中的基本单位 C．把一个物体当作“质点”进行研究，使用了理想模型法 D．探究“加速度与力、质量的关系”实验中，使用了等效替代法 题型四　分子热运动与温度的微观意义 【解题技巧】（温度是分子平均动能的标志：温度升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但并非每个分子的速率都增大；同温度下任何物质的分子平均动能相同。速率分布呈中间多、两头少，曲线与横轴围成的面积恒定；温度升高峰值向速率大处移动。布朗运动是悬浮微粒的运动，颗粒越小、温度越高越显著；扩散现象直接说明分子在做无规则运动。） 1．体积均为的两个容器，装有质量相等的氧气，一个容器内气体的温度为，另一个容器内气体的温度为，如图，图中实线和虚线分别为两容器中氧气分子的速率分布图像，关于这两个容器中氧分子运动速率的分布，下列说法正确的是（　　） A．时氧气分子的速率均大于时的氧气分子速率 B．图中实线和虚线分别为时和时氧气速率分布曲线 C．图中虚线与横轴间所包围面积大于实线与横轴间所包围面积 D．图中实线对应情形下单位体积内分子数及单位时间内对器壁单位面积的冲量均小于虚线对应的情形 2．在贵州黄果树瀑布景区，瀑布从70米高处倾泻而下，猛烈撞击潭水，溅起大量水雾。在此过程中，关于水分子的动能和势能的变化，下列说法正确的是（    ） A．瀑布下落时，水分子的重力势能全部转化为动能，分子平均动能增大 B．水雾形成时，水分子间距离增大，分子势能减小 C．水分子撞击潭水时，部分动能转化为内能，使水温略微升高 D．水雾中的水分子由于速度加快，分子间作用力完全消失 3．关于内能，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动与温度没有关系 B．温度相等的物体的内能一定相等 C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 D．一个木块被举高，组成该木块的所有分子的分子势能都增大 4．某种气体在两种温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标u表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比，下列说法正确的是（　　） A．图中两条曲线与横坐标轴所围面积相等 B．温度升高，曲线纵坐标峰值变大 C．图中虚线对应分子平均动能大于实线对应分子平均动能 D．分子速率分布呈现“中间多，两头少”；温度升高，每个气体分子速率都增加 5．（多选）在贵州马岭河峡谷风景区，科研团队研究峡谷空气的热力学性质。已知标准状况下，1mol气体的体积为22.4L，含有6.02×1023个分子。关于分子平均动能、温标和阿伏加德罗常数的应用，哪些说法是正确的（    ） A．温度升高时，所有气体分子的动能都增大 B．摄氏温标和热力学温标的温差数值不同 C．在相同温度下，氮气（N2）和氧气（O2）分子的平均动能相等 D．若某种气体分子质量为，则其摩尔质量约为28.9g/mol 6．（多选）双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（　　） A．分子平均动能变小 B．单位时间内撞击单位面积玻璃的分子数减少 C．分子间距离都变小 D．所有分子的运动速率都变小 7．（多选）给一定质量的温度为0℃的水加热，在水的温度由0℃上升到4℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。查阅资料知道：在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。由此可知，在此过程中（　　） A．水分子的平均动能增加 B．水的内能增加 C．水的机械能增加 D．吸收的热量大于水分子之间总势能的增加 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．在10℃时，一个氧气分子的分子动能为，当温度升高到20℃时，这个分子的分子动能为，则 B．在10℃时，每一个氧气分子的温度都是10℃ C．在10℃时，氧气分子的平均速率为，氢气分子的平均速率为，则 D．在一般温度下，各种气体分子的平均速率都不为零 9．（多选）有一块铜温度升高了，下列说法中正确的是（　　） A．铜块内所有分子的动能都增大了 B．铜块内分子的平均动能增大了 C．铜块内某些分子的动能可能减小了 D．铜块内分子的平均速率增大了 题型五　气体压强与状态参量 【解题技巧】（封闭气体压强用平衡法求：选活塞、汽缸或液柱为研究对象，按受力平衡列方程，注意大气压强的方向与液柱产生的压差；自由下落或光滑斜面上液柱不产生附加压强。微观上压强由分子平均动能与数密度共同决定，温度升高或体积减小都可能使压强增大。气压计类问题抓住瓶内气体压强等于外界大气压与水柱压强之和或之差列式求解。） 1．东北寒冷的冬季，一汽车进入有暖气的车库，一段时间后，轮胎内气体与室内气体达到热平衡，则（　　） A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的内能 B．热平衡时，轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大 C．室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大 D．热平衡后，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大 2．厚度均为的钢片和青铜片，在时，将它们的端点焊接起来，成为等长的平面双金属片，若钢和青铜的线膨胀系数分别为和。当温度升高到时，它们将弯成圆弧形，如图所示，试求这圆弧的半径。加热时忽略厚度的变化。 3．根据下列情境，分析相关问题： (1)两个内壁光滑的汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，图甲中汽缸静止在水平面上，图乙中活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体A、B，大气压为，求封闭气体A、B的压强。（重力加速度为g） (2)如图丙所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞横截面积为S。现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p。（已知外界大气压为） 4．如图所示，在河中固定一个细长圆管，管内有一活塞，活塞下端开始位于水面，面积，质量不计，外界大气压强。现将活塞缓慢提高到（活塞在缓慢提高过程中河中水面高度始终保持不变），用时20s，则在此过程中（）： （1）当活塞缓慢提高过程中圆管中的水柱最高可以升到多少高； （2）当活塞缓慢提高到5m时，活塞上的拉力F多大； （3）外力F对活塞的平均功率为多少。    5．如图（a），与压强传感器相连的试管内装有封闭的空气和温度传感器的热敏元件。用远红外加热器加热试管内的气体，获得图（b）的气体压强p与摄氏温度t的关系图线。 （1）图（b）中图线与纵坐标轴的截距为y，图线的斜率为k，则热力学温度T与摄氏温度t之间的关系：________。（用本题中的字母表示） （2）加热过程中，封闭气体的________。 A、分子数密度不变        B、分子势能增大 C、内能增大，气体对外做功    D、吸收热量，外界对气体做功 6．如图所示，长度为的玻璃试管，一端密封，把它倒插在水中，密封端朝上，试管插入水的深度为h，插入水后，管中一半高度留有空气，试管横截面积为，质量为。则___________m。 题型六　温度计与热学简答 【解题技巧】（温度计使用规范：玻璃泡完全浸入被测物质，示数稳定后再读数，读数时视线与刻度相平且温度计不离开被测物质；体温计可离开人体读数是因为有缩口。液体温度计下端玻璃泡大、壁薄，是为了测温物质与被测温度尽快一致，细管便于显示微小膨胀。简答题先给结论再写依据，围绕热平衡、平均动能等概念组织语言，因果链条要完整。） 1．小丽测量烧杯中热水的温度时，将热水倒入另一烧杯中很少一部分，然后像图中那样去测量和读数，她这样做被小宁发现了，小宁指出她的错误如下，你认为小宁找错的是（　　） A．不应倒入另一个烧杯中，这会使温度降低 B．水倒得太少，温度计玻璃泡不能完全浸没 C．读数时，视线应该与刻度线相平，而不应斜视 D．应该将温度计取出读数，而不应该放在水里读 2．（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 3．常见液体温度计下部的玻璃泡与上部细管相比是较大的，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细。想一想，这是为什么？ 4．(1)为什么研究分子动能的时候主要关心大量分子的平均动能？ (2)物体温度升高时，物体内每个分子的动能都增大吗？ (3)物体运动的速度越大，其分子的平均动能也越大吗？ (4)若分子力表现为引力，分子间距离增大时，分子力做什么功？分子势能如何变化？分子间距离减小时，分子力做什么功？分子势能如何变化？ (5)若分子力表现为斥力，分子力做功情况以及分子势能的变化情况又如何呢？ 5．热平衡与温度 (1)用手心握住体温计玻璃泡，观察到体温计的示数逐渐上升。当上升到36 ℃左右时，为什么不再上升？ (2)当把它立即放入40 ℃的水中时，你又看到什么现象？为什么？ 《2.1 温度和温标六种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B ABC B C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C C A CD AB ABD CD BCD D 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 D BCD 题型一　温标与温度换算 1．B 【详解】气体初始温度为27℃，摄氏温度与热力学温度的关系是 可知气体初始温度用热力学温标表示 升高了 故选B。 2．ABC 【详解】A．热力学温度与摄氏温度的关系为，则可知相当于，故A项正确； B．由，可知，即热力学温度的变化总等于摄氏温度的变化，温度变化，也就是温度变化，故B项正确； C．根据，可知相当于热力学温度，故C项正确； D．初态温度为对应热力学温度为，末态温度为对应热力学温度为，则对应的热力学温度升高了，故D项错误。 故选ABC。 3．(1)1℃等于1.8℉ (2)98.6℉ 【详解】（1）因为华氏温标规定，标准大气压下沸水的温度为212℉，冰水混合物的温度是32℉，中间分为180等份，每一等份代表1℉，所以摄氏温差100℃等同华氏温差180℉，即 （2）摄氏温度的0℃等于华氏温度的32℉。所以，华氏温度与摄氏温度之间的关系为 人的正常体温若取37℃，则华氏温标下此温度为 题型二　平衡态与热平衡 1．(1) 共同 温度 (2)温度 【详解】（1）略。 （2）略。 2． 容器的容积 容积 m3 持续 均匀 Pa 热运动强弱 热运动剧烈程度 不再变化 温度 热平衡 【详解】略 3．平衡态：在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定状态。这种状态叫作平衡态，否则就是非平衡态。 4．平衡态的特点：系统所有状态参量都不随时间变化。 5．(1) 大量分子 热力学系统 相互作用 外界 (2)热力学系统是容器中的气体；外界是容器、酒精灯和周围环境等与气体发生相互作用的其他物体。 (3)物理量 (4)体积、压强、温度 (5)状态参量 【详解】（1）[1]物质是由大量分子组成的，研究容器中气体的热学性质时，把容器中的大量分子作为研究对象组成的整体称为热力学系统。 [2]系统之外与系统发生相互作用的其他物体统称为外界。 [3]系统与外界之间可以发生能量或物质等方面的相互作用。 [4]系统之外与系统发生相互作用的其他物体称为外界。 （2）研究对象是容器中的气体，因此气体为热力学系统；容器、酒精灯和周围环境等与气体发生相互作用的物体属于外界。 （3）[5]能够描述系统状态的物理量叫作系统的状态参量。 （4）描述热力学系统的常用状态参量有体积、压强和温度。 （5）[6]平衡态是指在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，系统内各部分的状态参量能够达到稳定的状态。 题型三　物理量属性与单位 1．B 【详解】A．速度是矢量，既有大小又有方向。两物体速度大小均为10m/s，但方向不一定相同，所以这两个速度不一定相同，故A错误； B．速度的正负表示方向，比较速度大小时应比较绝对值。甲的速率为3m/s，乙为5m/s，乙的速率更大，故B正确； C．速度是矢量，温度是标量，故C错误； D．温度是标量，只有大小，没有方向，温度的正、负号表示温度的高低，不表示方向，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．电流，热力学温度是基本物理量，而电压不属于基本物理量，A错误； B．牛顿、库仑不是国际单位制中的基本单位，摩尔是国际单位制中的基本单位，B错误； C．把一个物体当作“质点”进行研究，使用了理想模型法，C正确； D．探究“加速度与力、质量的关系”实验中，使用了控制变量法，D错误。 故选C。 题型四　分子热运动与温度的微观意义 1．B 【详解】A．100°C时氧气分子的平均速率大于0°C时的氧气分子的平均速率，但并不是100°C时氧气分子的速率均大于0°C时的氧气分子速率，故A错误； B．结合分子的速率分布规律，100°C氧气和0°C氧气相比，速率大的分子数比例多，图中实线和虚线分别为0°C时和100°C时氧气速率分布曲线，故B正确； C．图中曲线反映任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，把各种速率的分子所占比例相加一定等于“1”，图中虚线与横轴间所包围面积等于实线与横轴间所包围面积，故C错误； D．体积均为1L的两个容器，装有质量相等的气体，故单位体积内分子数相等；单位时间的冲量即为撞击产生作用力，又对单位面积产生作用力，即为压强，温度高，体积相等，压强大，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．瀑布下落时，水分子的重力势能主要转化为宏观动能（水流速度），而非分子热运动的动能。故A错误； B．水雾形成时，水分子间距离增大需克服分子间引力，分子势能增大。故B错误； C．水分子撞击潭水时，部分宏观动能转化为分子热运动的动能（内能），导致水温升高。故C正确； D．水雾中水分子间作用力减弱但不会消失，气态分子间仍有微弱作用力。故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．物体温度越高，布朗运动越剧烈，布朗运动与温度有关系，故A错误； BC．温度相等分子的平均动能相等，但分子数不一定相同，因此物体内能不一定相等，即内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同，故B错误，C正确； D．一木块被举高，该木块的重力势能增加，但组成该木块的分子间距不变，分子势能不变，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．由题图可知，两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横坐标轴所围面积相等，故A正确； C．温度越高，分子平均动能越大，说明虚线表示的温度较低，对应的平均动能较小；实线对应于气体分子温度较高，平均动能较大的，故C错误； B．由图可以知道，气体温度越高，图线的峰值越低，故B错误； D．分子速率分布呈现“中间多，两头少”；温度升高，气体分子的平均动能增大，并不是每个气体分子速率都增加，故D错误。 故选A。 5．CD 【详解】A．温度升高仅意味着分子平均动能增大，个别分子动能可能减小，故A错误； B．摄氏温标和热力学温标的温差数值相同，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，分子平均动能只取决于温度，与分子种类无关，故C正确； D．某种气体的摩尔质量约为，故D正确。 故选CD。 6．AB 【详解】A．双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，温度降低时，分子的平均动能减小，故A正确； B．根据分子动理论，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数（即碰撞频率）由分子数密度 n 和分子的平均速率决定，对于一定质量的封闭气体，体积不变时，温度降低会导致单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少。故B正确； C．分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误； D．温度降低仅使分子的平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故D错误。 故选 AB。 7．ABD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，水分子的平均动能增加，故A正确； B．水的内能包括水分子的动能与水分子间的势能，两者都增加，故水的内能增加，故B正确； C．机械能与内能没有必然的联系，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，吸收的热量增加了水分子的动能和水分子间的势能，故D正确。 故选ABD。 8．CD 【详解】AB．单个分子的动能、速率是随时变化的，因而说单个分子的动能、速率是没有意义的，温度是大量分子做热运动的平均动能的标志，温度对单个分子也是没有意义的，故AB错误； C．设氧气分子与氢气分子的平均动能分别为，质量分别为，氧气与氢气的温度相同，分子的平均动能相等，即，又因为分子质量，则，故C正确。 D．气体分子做无规则运动的动能不为零，故平均速率不为零，故D正确。 故选CD。 9．BCD 【详解】铜块温度升高，则铜块内分子的平均动能增大，铜块内分子的平均速率增大，但并非所有分子的动能都增大，某些分子的动能可能减小。 故选BCD。 题型五　气体压强与状态参量 1．D 【详解】A．两个系统处于热平衡时，一定具有相同的温度，内能还与质量、状态等因素有关，温度相同内能不一定相同，故A错误； B．热平衡时，轮胎内气体的温度与室内气体的温度相同，则轮胎内气体分子的平均动能与室内气体的相同，故B错误； C．根据分子运动速率分布规律可知，在不同温度下，各种速率的分子都存在，不能说室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大，故C错误； D．热平衡后，轮胎内气体的温度升高，分子的平均动能变大，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大，故D正确。 故选D。 2． 【详解】设弯成的圆弧半径为，为金属片原长，为圆弧所对的圆心角，、分别为钢和青铜的线胀系数，、分别为钢片和青铜片温度由升高到时的伸长量，每一金属片的中层长度等于它加热后的长度，对于钢片有， 对于青铜片有， 联立方程消去，代入数据后解得 3．(1)， (2) 【详解】（1） 题图甲中选活塞为研究对象，受力分析如图1所示，由受力平衡知 得 题图乙中选汽缸为研究对象，受力分析如图2所示，由受力平衡知 得 （2）选取题图丙中汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有 再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得 4．（1）10m；（2）25N；（3）17.5W 【详解】（1）由于大气压强的限制，活塞上升时,管内、外水位差存在一个最大值 所以管内水面(或活塞)相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即 活塞继续上升，时，水面不动，活塞与水之间是真空； （2）水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为、，管内、外水位差为h，则 由于活塞始终平衡，故 联立解得 所以当时 （3）由（2）分析可知：力F跟h成正比，F在距离上的平均值为 F在距离上的功为 水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，故 整个过程，外力F对活塞的平均功率 5．[1]设热力学温度T与摄氏温度t之间的关系为 根据查理定律有 由图（b）可知 联立解得，即应填入 [2]A．分子数密度（单位体积内的分子数）由气体的质量和体积决定，对封闭的空气加热的过程中，封闭的空气的质量和体积均不变，所以分子数密度不变、体积变化量，故A正确； CD．由于封闭的空气体积变化量，故气体对外界不做功，外界对气体也不做功，故C错误，D错误； B．对封闭的空气加热的过程中，由于封闭的空气体积不变，故气体分子间的平均距离不变，分子力做的总功为，根据分子力做功与分子势能的关系有 所以，即分子势能不变，故B错误。 故选A。 6．7 【详解】对试管进行受力分析，试管在竖直方向上受外部大气压力、内部气体压力、自身重力，三者满足 又有 联立代入数据解得 题型六　温度计与热学简答 1．D 【详解】AB．题中将少量水倒入另一烧杯，测量有两处错误：其一，少量水不能完全浸没温度计玻璃泡，达到热平衡时测量的不是水的温度；其二，少量水倒入另一烧杯，这少量水与另一烧杯又达到一个热平衡，温度已改变，再用温度计测量时，测出的是这个热平衡状态的温度，而不是待测水的温度了，所以小宁找对了。AB不符合题意。 CD．题中C项读数小宁找得对，但小宁在D选项中要把温度计取出来读数就不对了，当把温度计取出时，在空气中它与空气间存在温度差，有热交换会失去原来的热平衡，示数变化。选项C不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．BCD 【详解】A．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； B．压强是单位面积上受到的压力，是描述系统力学性质的参量，B正确； C．描述气体的性质可用温度、体积、压强等参量，C正确； D．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。 故选BCD。 3．目的是使测量更准确、更方便。下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；下部体积较大，可以储存较多的液体，当液体膨胀或收缩时，变化的体积也较大；上部管子细，可使细管中的液面变化显著；细管粗细均匀，可以使刻度均匀，这样设计便于读数，也使测量更精确。 【详解】目的是使测量更准确、更方便。下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；下部体积较大，可以储存较多的液体，当液体膨胀或收缩时，变化的体积也较大；上部管子细，可使细管中的液面变化显著；细管粗细均匀，可以使刻度均匀，这样设计便于读数，也使测量更精确。 4．(1)分子动能是指单个分子热运动的动能，但分子是无规则运动的，因此各个分子的动能以及一个分子在不同时刻的动能都不尽相同，所以研究单个分子的动能没有意义，我们主要关心的是大量分子的平均动能 (2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的，所以物体温度升高时，个别分子的动能可能减小，也可能不变 (3)不是。分子的平均动能与宏观物体运动的速度无关 (4)负功；分子势能增加；正功；分子势能减小 (5)分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小；分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大 【详解】（1）略。 （2）略。 （3）略。 （4）略。 （5）略。 5．(1)因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡，所以示数不再上升。 (2)体温计的示数继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡。 【详解】（1）用手心握住体温计玻璃泡，观察到体温计的示数逐渐上升。当上升到36 ℃左右时，示数不再上升，因为体温计与人体温度相同，即达到了热平衡，所以示数不再上升。 （2）当把它立即放入40 ℃的水中时，体温计的示数将继续上升，因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同，没有达到热平衡。 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $