2.1温度和温标
学科素养提升练(解析版)
一、选择题
1.下列热力学温度,最接近于室温的是( )
A.100K B.200K C.300K D.400K
2.达到热平衡的两个物体,其( )
A.动能相同 B.体积相同 C.温度相同 D.热量相同
3.下列有关温标的说法正确的是( )
A.温标不同,测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B.不同温标表示的温度数值不同,则说明温度不同
C.温标的规定都是人为的,没有什么理论依据
D.热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法,表示的温度数值没有关系
4.下列说法正确的是( )
A.状态参量是描述系统状态的物理量,系统处于非平衡态时各部分的状态参量不发生变化
B.当系统不受外界影响且经过足够长的时间时,其内部各部分状态参量将会达到稳定状态
C.只有处于平衡态的系统才有状态参量
D.两物体发生传热时,它们组成的系统处于平衡态
5.严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面鱼儿仍在游动,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
6.以下说法正确的是( )
A.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分于平均速率一定越大
B.布朗运动是液体分子的无规则运动
C.机械能越大的物体,内能也一定越大
D.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁,已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以求出该常数
7.下列说法中正确的是( )
A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
C.当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先减小后增大,分子势能不断增大
D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,并且所有分子的速率都增大
8.新冠病毒还在通过不同的渠道传播。为了预防感染,人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液进行消杀。两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是( )
A.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做布朗运动的结果
B.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液态变为同温度的气态的过程中,分子的平均动能不变
C.酒精由液态挥发成同温度的气态过程中,内能不变
D.若挥发出的酒精气体的温度升高,则这部分酒精气体分子的动能都增大
9.关于分子动理论,下列说法中正确的是( )
A.达到热平衡的两个系统具有相同的温度
B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
D.温度是分子平均速率的标志
10.如图,在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA:SB=1:2。两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸都不漏气。某状态下系统平衡时,A中气体压强为pA=1.5p0,p0是汽缸外的大气压强,则此时B中气体压强为( )
A.0.75p0 B.0.25p0 C.0.5p0 D.p0
11.关于热力学温度和摄氏温度,下列说法中正确的是( )
A.某物体的摄氏温度为,则热力学温度为10 K
B.热力学温度升高1 K,对应摄氏温度升高
C.摄氏温度升高,对应热力学温度升高283.15 K
D.热力学温度和摄氏温度对应的温标不同,两者表示的温度无法比较
12.下列说法中正确的是( )
A.液体中的悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
B.温度较高的物体,其分子平均动能较大,则分子的平均速率也较大
C.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
D.两分子间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中,它们之间的分子势能先减小后增大
13.对于气体分子的运动,下列说法正确的是( )
A.一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等
B.一定温度下某种气体的分子速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C.一定温度下某种气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D.一定温度下某种气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均动能可能减小
14.1g100℃的水变成1g100℃的水蒸气体积增大,吸收热量,下述说法中正确的是( )
A.两者分子的平均动能与分子的总动能都相同
B.分子的平均动能相同,分子的势能不同
C.内能相同
D.水的内能小于水蒸气的内能
15.下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.分子间同时存在引力和斥力
C.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加
D.扩散现象说明构成物质的分子在永不停息地做无规则的热运动
E.两个处于热平衡状态的系统,他们的温度可以不同
二、解答题
16.根据温度的微观意义,有人提出以下的说法:
(1)物体的温度升高,物体内每一个分子的动能都一定增加;物体的温度降低,物体内每一个分子的动能都一定减少。
(2)现有甲、乙两个由同种材料组成的物体,若甲的温度比乙的温度高,那么甲物体内每个分子的动能一定都比乙物体内每个分子的动能大。
你认为这两种说法对不对?为什么?
17.如图,容积为V1的容器内充有压缩空气.容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连.气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来 高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变.求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1.
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参考答案:
1.C
【解析】
一般室温为左右,根据热力学温度与摄氏温度关系有
所以C正确;ABD错误;
故选C。
2.C
【解析】
达到热平衡的两个物体(或系统)的温度一定相同,其他状态参量不一定相同,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.A
【解析】
AB.温标不同,测量同一系统的温度数值一般不同,选项A正确,选项B错误。
C.每一种温标的规定都有一定意义,如摄氏温标的表示标准大气压下冰的熔点,为标准大气压下水的沸点,选项C错误。
D.热力学温标和摄氏温标,数值上有关系为
故D错误。
故选A。
4.B
【解析】
AD.系统处于非平衡态时状态参量会发生变化,两物体发生传热表示温度在发生变化,故AD错误;
B.当系统不受外界影响且经过足够长的时间时,其内部各部分状态参量将会达到稳定状态,即平衡态,故B正确;
C.状态参量是描述系统状态的物理量,无论系统处于何种状态都具有状态参量,故C错误。
故选B。
5.C
【解析】
A.用线将温度计拴牢从洞中放入水中,待较长时间后从水中提出,读出示数,不符合温度计的使用方法,故A错;
B.水灌满瓶后取出,温度会升高,不再是湖水的温度,相当于取出温度计读数,故B错;
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,然后将瓶取出,立即从瓶外观察温度计示数,这样能保证瓶取出后,温度计的示数不会降低,故C正确;
D.取出温度计读出示数,不符合温度计的使用方法,故D错误。
故选C。
6.D
【解析】
A.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分子的平均动能一定越大,但是由于不同物质分子质量不同,所以分子速率不一定大。A错误;
B.布朗运动是固体小颗粒的运动,反映了液体或气体分子的无规则运动。B错误;
C.物体的内能与物体的温度、体积及物质的量有关,与物体的机械能无关。C错误;
D.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁,已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以求出该常数。D正确。
故选D。
7.A
【解析】
A.水的摩尔质量与一个水分子质量的比值等于阿伏伽德罗常数,故A正确;
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,各个方向的撞击越不平衡,布朗运动越明显,故B错误;
C.两个分子间的距离由很远()逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先增大后减小,然后再增大,分子力先做正功,后做负功,则分子势能先减小后增大,故C错误;
D.温度升高时分子的平均动能一定增大,但是并非所有分子的速率都增大,个别分子的速率可能减小,故D错误。
故选A。
8.B
【解析】
A.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是酒精分子做无规则运动的结果,选项A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,则使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液态变为同温度的气态的过程中,分子的平均动能不变,选项B正确;
C.酒精由液态挥发成同温度的气态过程中,要吸收热量,则内能增加,选项C错误;
D.若挥发出的酒精气体的温度升高,则这部分酒精气体分子的平均动能增大,但不是所有分子的动能都增加,选项D错误。
故选B。
9.A
【解析】
A.达到热平衡的两个系统具有相同的温度,故A正确;
B.分子之间同时存在斥力和引力,故B错误;
C.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,反映液体或者气体分子的无规则运动,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,不是分子平均速率的标志,故D错误。
故选A。
10.A
【解析】
对A中气体,有
对B中气体,有
联立,可得
故选A。
11.B
【解析】
BC.热力学温度与摄氏温度的关系为
知
故热力学温度升高1 K,对应摄氏温度升高;摄氏温度升高,对应热力学温度升高10 K,故B正确,C错误;
A.对应热力学温度283.15 K,故A错误;
D.两温度可以比较,故D错误。
故选B。
12.D
【解析】
A.液体中的悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,来自各个方向上的力越趋向平衡,布朗运动越不明显,故A错误。
B.温度较高的物体,其分子平均动能较大,但是分子的平均速率不一定较大,选项B错误;
C.温度相同的棉花和石头相接触,因为温度相同,则不会发生热传递,选项C错误;
D.两分子间距离从小于平衡位置距离r0逐渐增大到10r0的过程中,分子力先为斥力后为引力,分子力先做正功后做负功,则它们之间的分子势能先减小后增大,选项D正确。
故选D。
13.BD
【解析】
ABC.一定温度下某种气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子的运动遵从统计规律,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,故AC错误,B正确;
D.温度升高时,大量分子的平均动能增大,但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小,D正确。
故选BD。
14.ABD
【解析】
A.两者温度相同,则分子的平均动能相同,又因为分子总数相同,则分子的总动能相同,选项A正确;
BCD.分子的平均动能相同,因水变为水蒸气要吸收热量,则水蒸气的分子的势能较大,内能较大,选项BD正确,C错误;
故选ABD。
15.BCD
【解析】
A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,不是液体分子,A错误;
B.分子间表现出的作用力为引力和斥力的合力效果,分间确实同时存在引力和斤力,B正确;
C.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,分子力先是斥力后是引力,分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增加,故C正确;
D.扩散现象说明一切分子都在不停地做无规则运动且分子间有间隙,D正确;
E.两系统达到热平衡的充分必要条件是温度相等,E错误。
故选BCD。
16.见解析
【解析】
(1)不对;当物体的温度升高时,物体内分子的平均动能变大,但不是每个分子的动能都增大;同理温度降低时,并不是每个分子的动能都减小;
(2)不对;甲、乙两个由同种材料组成的物体,若甲的温度比乙的温度高,则甲的分子平均动能大,但不是甲物体内每个分子的动能一定都比乙物体内每个分子的动能大。
17.
【解析】
由玻马定律得
求出:
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