高中物理 第7章 第4节 温度和温标同步练习 新人教版选修33.docx
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高中物理第7章第4节温度和温标同步练习新人教版选修33
2019-2020年高中物理第7章第4节温度和温标同步练习新人教版选修3-3
一、选择题（1～3题为单选题，4～6题为多选题）
1．两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是（ ）
A．质量 B．密度
C．温度D．重力
答案：
C
解析：
由热平衡的定义可知，C选项正确。
2．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是（ ）
答案：
D
解析：
用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D正确。
3．严冬，湖面上结了厚厚的冰，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，读出示数
B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度
C．取一塑料饮水瓶，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，立即从瓶外观察温度计的示数
D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数
答案：
C
解析：
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。
可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡下的温度，所以A的做法不正确，C的做法正确，D的做法不正确，B的做法也失去了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了。
4．（南通市xx～xx学年高二检测）下列状态处于热平衡态的是（ ）
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0℃环境中
C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
答案：
AB
解析：
系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错。
5．关于热力学温度和摄氏温度，下列说法错误的是（ ）
A．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10K
B．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
C．摄氏温度升高10℃，对应热力学温度升高283K
D．热力学温度和摄氏温度的温标不同，两者表示的温度无法比较
答案：
ACD
解析：
热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15K，所以选项A错误；对于T＝t＋273.15K，有许多同学错误地认为可变形为ΔT＝Δt＋273.15K，而认为C选项正确，实际上ΔT＝T2－T1＝t2－t1＝Δt，即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差，所以选项B正确，选项C、D错误。
6．两个原来处于热平衡状态的系统，分开后，由于受外界的影响，其中一个系统的温度升高了5K，另一个系统的温度升高了5℃，则下列说法正确的是（ ）
A．两个系统不再是热平衡状态
B．两个系统此时仍是热平衡状态
C．两个系统的状态都发生了变化
D．两个系统的状态都没有发生变化
答案：
BC
解析：
由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5℃和5K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误、B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C正确、D错误。
二、非选择题
7．（济南市xx～xx学年高二下学期检测）入冬以来，冷空气频繁来袭，我省气温不断下降，24日更是降到自入冬来的最低，鲁中山区更是低至－5℃，如果用热力学温度表示该温度为________________K；高温超导材料是各国争相研究的新型导体材料，有着非常广阔的应用前景，目前临界温度比较高的超导体是铋锶钙铜氧超导体，临界温度为110K，用摄氏温度表示为________________℃。
答案：
268 －163
解析：
由T＝t＋273K可得－5℃的热力学温度为268K,110K的摄氏温度为－163℃。
8．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为0℃，水沸点的温度为100℃，两温度之间分为100等份，每一份为1℃；而华氏温度把冰点定为32，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℃，为多少华氏度？
答案：
（1）1.8
（2）98.6
解析：
（1）1℃＝
＝1.8
（2）37×1.8＋32＝98.6
能力提升
一、选择题（1～3题为单选题，4、5题为多选题）
1．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为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，则该温度用摄氏温度表示时应为（ ）
A．30℃B．40℃
C．50℃D．60℃
答案：
C
解析：
每格表示的摄氏度为
＝0.5℃，比冰点高出的温度为（150－50）×0.5℃＝50℃，C对，A、B、D错。
2．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，然后象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．水倒的太少，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
答案：
D
解析：
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A、B找对了。
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。
3．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃；在测1标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃。
下面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℃
答案：
C
解析：
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（格），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（格），它的示数为36℃＋20℃＝56℃，所以C正确。
4．下列说法正确的是（ ）
A．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
B．温度相同的棉花和石头相接触，需要经过一段时间才能达到热平衡
C．若a与b、c分别达到热平衡，则b、c之间也达到了热平衡
D．两物体温度相同，可以说两物体达到热平衡
答案：
ACD
解析：
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A、D正确；两个物体的温度相同时，不会发生热传递，故B错；若a与b、c分别达到热平衡，三者温度一定相等，所以b、c之间也达到了热平衡，故C正确。
5.
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（ ）
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的空气
D．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
答案：
CD
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变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B错，C、D正确。
二、非选择题
6．如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。
把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。
请判断：
如果电池的电动势和内阻都不变，电流表上代表t1，t2的两点，哪个应该标在电流比较大的温度上？
答案：
t2标在电流比较大的温度上。
解析：
由R－t图象可知R随t的升高而降低，电流较大表示R值较小，所以t2标在电流比较大的温度上。
7.小明在家制作了简易温度计，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。
当外界温度变化时，水柱位置将上下移动。
当有色水柱下端与D和A对齐时，温度分别为20℃和80℃。
A、D间刻度均匀分布。
由图可知，图中有色水柱下端所示温度为多少℃？
答案：
32℃
解析：
由题图知A、D间共有15个格，每个格表示温度为
℃＝4℃，有色水柱的下端离D点3个格即3×4℃＝12℃，所以温度为t＝20℃＋12℃＝32℃
2019-2020年高中物理第7章第5节内能同步练习新人教版选修3-3
一、选择题（1～4题为单选题，6题为多选题）
1．（北京西城区xx～xx学年高二下学期期末）下列关于物体内能的说法正确的是（ ）
A．一个分子的动能和分子势能的总和叫做该分子的内能
B．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能
C．当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
答案：
B
解析：
根据内能的概念可判B选项正确。
2．一块10℃的铁与一块10℃的铝相比，以下说法中正确的是（ ）
A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等
B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等
C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等
D．以上说法均不正确
答案：
D
解析：
两物体温度相等，说明它们的分子平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志；由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样，分子总动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，有快的也有慢的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子，铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，m铝铝>
铁，所以C错；故只有D正确。
3．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则容器内（ ）
A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能
B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能
C．水的内能大于冰的内能
D．冰的内能大于水的内能
答案：
C
解析：
冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，故二者分子平均动能相同，A、B错；水分子势能大于冰分子势能，故等质量的冰、水内能相比较，水的内能大于冰的内能，C对，D错。
4．（烟台市xx～xx学年高二下学期期中）下列关于温度、内能和热量的下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，所含热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，它的内能就不变
答案：
C
解析：
热量是过程量，“含有热量”的说法是不正确的，故A、B错误；温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大，故C正确；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，物体的温度不变，它的内能不一定不变，故D错误。
5．质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则（ ）
A．氢气的内能较大
B．氧气的内能较大
C．两者的内能相等
D．氢气和氧气分子的平均动能相等
答案：
AD
解析：
因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大。
6．关于内能和机械能的下列说法中不正确的是（ ）
A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B．运动物体的内能和机械能均不为零
C．一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零
D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
答案：
AB
解析：
机械能是指宏观物体动能、重力势能、弹性势能等，内能是指分子动能、分子势能，有本质的区别，A错，物体的分子运动永不停息，内能不能为零，但物体机械能可以为零，B错，C对，机械能内能在一定条件下可相互转化，但没有转化时，一个可以变化，另一个可以不变，D对。
二、非选择题
7．如果取分子间距离r＝r0（r0＝10－10m）时为分子势能的零势能点，则rr0时，分子势能为________________值。
并试着在图中画出Ep－r的图象。
（填“正”、“负”或“零”）
答案：
正 正 如图所示
8．
（1）一杯100℃的开水跟一池塘常温下的水哪个内能多？
（2）1kg的100℃的水跟1kg的100℃的水蒸气哪个内能多？
答案：
（1）虽然100℃的水的水分子平均动能较大，但池塘的水的分子数比一杯水的分子数多得多，故一池塘常温下的水的内能比一杯100℃的开水的内能多。
（2）它们的质量相等，因而所含分子数相等，分子的平均动能也相同，但100℃的水蒸气分子势能比100℃的水大，故1kg的100℃的水蒸气的内能比1kg的100℃的水的内能多。
能力提升
一、选择题（1～3题为单选题，4、5题为多选题）
1．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力。
a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是（ ）
A．从a到bB．从b到c
C．从b至dD．从c到d
答案：
D
解析：
根据分子力做功与分子势能的关系，分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加，可判D选项正确。
2．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是（ ）
A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小
B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变
C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大。
遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小；分子势能也减小
D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大
答案：
A
解析：
温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A。
3．一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则（ ）
A．因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变
B．因容器是绝热的，故容器中气体内能不变
C．因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低
D．容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高
答案：
D
解析：
容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确。
4．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．热水的内能一定比冷水的大
B．当温度等于0℃时，分子动能为零
C．分子间距离为r0时，分子势能不一定为零
D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等
答案：
CD
解析：
物体内能的多少除了与温度有关之外，还与物体的质量、体积等因素有关，仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小，因此热水的内能不一定比冷水大，选项A的说法错误。
0℃是人为规定的一个温度标准，即使在零摄氏度以下，分子也在不停地做无规则运动，因此零摄氏度时分子动能不会等于零。
选项B的说法错误。
分子势能是相对的，零势能点的选取是任意的，在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点。
因此当分子间距离为r0时，分子势能不一定为零，选项C的说法正确。
选项D的说法是正确的，因为“温度是分子平均动能的标志”。
这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明，要把它作为一个结论记住，这是一个非常有用的结论，在很多问题中要利用它进行判断。
5．（厦门市xx～xx学年高二下学期期末）下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。
下列说法正确的是（ ）
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
答案：
BC
解析：
当rr1r2时，分子势能随分子间距离的增大而增大，说明分子力做负功，因此分子间作用力表现为引力，所以选项A、D均错。
r＝r2是分子间斥力与引力的临界点，此时分子间作用力为零，故选项C正确。
6．（上海理工大学附中xx～xx学年高二下学期期中）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示。
图中分子势能的最小值为－E0。
若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大
B．乙分子在P点（x＝x2）时，其动能为E0
C．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
答案：
BD
解析：
分子处于r0位置时所受分子合力为零，加速度为零，此时分子势能最小，分子的动能最大，总能量保持不变。
由题图可知x2位置即是r0位置，此时加速度为零，A错误；x＝x2位置，势能为－E0，因总能量为0，则动能为E0，B项正确；在Q点，Ep＝0，但分子力不为零，分子并非处于平衡状态，C项错误；在乙分子沿x轴向甲分子靠近的过程中，分子势能先减小后增大，分子动能先增大后减小，即分子的速度先增大后减小，到Q点分子的速度刚好减为零，此时由于分子斥力作用，乙分子再远离甲分子返回，即乙分子运动的范围为x≥x1，D项正确。
二、非选择题
7．杀虫药剂从喷雾器中射出时变成雾状液沫，设其温度不变，药液的内能是否变化？
答案：
内能增大
解析：
解法一 原因是：
液体变成雾状液沫后，分子之间的距离在r0的基础上变大了，分子势能的总和变大，所以内能增大。
解法二 原因是：
要使液体变成雾状液沫，必须克服分子力做功，外界对液体做功，液体的内能就增加了。
在物体分子平均动能不变的情况下，判断物体内能变化时，只考虑分子势能的变化即可。
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