人教版高中物理选择性必修第三册第二章温度和温标习题含答案

1.温度和温标

A级 必备知识基础练

1.(2022上海徐汇中学高二期中)下列不是描述气体状态参量的物理量是(　　)

A.压强

B.体积

C.质量

D.温度

2.(多选)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5 K,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

3.(多选)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球形瓶周围温度的变化,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

4.(2022上海徐汇中学高二期中)上海某天的温度最高为33 ℃,最低为22 ℃,用热力学温标来表示上海这一天的最高温度和最大温差分别为(　　)

A.33 K　11 K

B.306 K　11 K

C.33 K　295 K

D.306 K　295 K

5.(多选)下列各个状态处于平衡态的是 (　　)

A.将冰水混合物放在0 ℃的房间里

B.将铜块放在沸水中加热足够长的时间

C.电影院开空调5 min内放映厅内的气体

D.一个密闭绝热匀速运动的容器突然停止时,运动容器内的气体

6.(多选)下列关于热平衡定律的理解正确的有(　　)

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两系统达到热平衡

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、丙是处于热平衡的

D.热平衡时,两系统的温度相同,压强、体积也一定相同

7.在一个寒冷的冬天,小明同学在室外拿铁棒和木头时,感觉到铁棒明显比木头凉,由于表示物体冷热程度的是温度,于是小明得出当时“铁棒比木头温度低”的结论,你认为他的结论对吗?

8.在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度。在标准大气压下,当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时,水银柱位置在40刻度处;当玻璃泡进入沸水中时,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?

B级 关键能力提升练

9.(2022上海向明中学高二期中)气体初始温度为27 ℃,升高了20 ℃。用热力学温标表示,气体初始温度为(　　)

A.27 K,升高了20 K

B.300 K,升高了20 K

C.27 K,升高了293 K

D.300 K,升高了293 K

10.严冬季节,水桶里结了厚厚的冰,为了测出冰下水的温度,某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,然后读出示数

11.实验室有一支读数不准确的温度计,在测标准大气压下冰水混合物的温度时,其读数为20 ℃;在测标准大气压下沸水的温度时,其读数为80 ℃。则温度计示数为41 ℃ 时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数分别是(　　)

A.41 ℃　60 ℃

B.21 ℃　40 ℃

C.35 ℃　56 ℃

D.35 ℃　36 ℃

12.一个系统的温度由200 K升高到300 K,另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃,则它们升高的温度　　　　,它们升高到的温度　　　　。(均选填“相同”或“不同”) 

1.温度和温标

1.C　描述气体的状态参量有压强、体积、温度,故选C。

2.BC　两个系统原来处于热平衡状态,温度相同,当分别升高5 ℃和5 K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,系统的状态就发生了变化,故C正确,D错误。

3.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错误,C、D正确。

4.B　最高温度和最低温度分别为T1=(273+33) K=306 K,T2=(273+22) K=295 K,最大温差为ΔT=T1-T2=306 K-295 K=11 K,故选B。

5.AB　系统处于平衡态时,其状态参量不随时间变化。冰水混合物在0 ℃的房间里,其温度、压强、体积都不再变化,是平衡态,故A正确;铜块在沸水中加热很长时间后,其温度、压强、体积不再变化,是平衡态,故B正确;开空调5 min内放映厅内气体的温度、体积都要变化,不是平衡态,故C错误;密闭绝热匀速运动的容器突然停止运动时,容器内的气体的温度升高,压强变大,故其不是平衡态,故D错误。

6.AB　根据热平衡的特点可知,两个系统达到热平衡的标志是它们的温度相同,但压强、体积不一定相同,故A正确,D错误;根据热平衡定律,A、B两系统分别与C系统达到热平衡,则A、B两系统达到热平衡,故B正确;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,此时乙、丙与甲的温度不一定相等,所以甲、丙不一定处于热平衡,故C错误。

7.答案 见解析

解析 不对。由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡,故它们的温度是一样的。感觉到铁棒特别凉,是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多,所以他的结论不对。

8.答案 120 ℃　393 K

解析 摄氏温标规定,冰水混合物的温度为0 ℃,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1等份的实际温度是 ℃=2 ℃。

当水银柱上升到100刻度处时,共占有的等份数是100-40=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+273 K可得120 ℃相当于热力学温度T=(120+273) K=393 K。

即该温度计100刻度处相当于120 ℃,相当于393 K。

9.B　用热力学温标表示,气体初始温度为T=273 K+t=300 K,升高了ΔT=Δt=20 K,故B正确。

10.C　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,再读出温度计的示数。隔着冰没法直接读数,把温度计取出来,显示的不是原热平衡下的温度,所以A、D的做法不正确,C的做法正确;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。

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)格=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开始上升格数为格=36格,它的示数为36 ℃+20 ℃=56 ℃,所以C正确。

12.答案 相同　不同