2.1温度和温标 课时练（含解析）-2024春高中物理选择性必修3（人教版2019）

第二章 气体、固体和液体
1　温度和温标
考点一　平衡态与热平衡
1．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的(　　)
A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D．温度、压强稳定，但体积仍可变化
2．下列各系统处于非平衡态的是(　　)
A．放在0 ℃的房间里的冰水混合物
B．放在沸水中加热足够长时间的铜块
C．刚刚放在教室中2分钟的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐
D．一瓶放在房间中很久的84消毒液
3．下列说法不正确的是(　　)
A．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统也必定处于热平衡
C．温度是决定两个系统是否达到热平衡的唯一物理量
D．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理
4．温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，相同的物理量是(　　)
A．内能
B．分子势能
C．分子平均动能
D．热量
5．关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是(　　)
A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态
B．两个系统在接触时，它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的
C．热平衡就是平衡态
D．处于热平衡的几个系统的压强一定相等
考点二　温度计与温标
6．(2022·淮安市高二月考)下列热力学温度，最接近于室温的是(　　)
A．101 K
B．201 K
C．299 K
D．401 K
7．关于热力学温度，下列说法中正确的是(　　)
A．－33 ℃与240.15 K表示不同的温度
B．摄氏温度与热力学温度都不可能取负值
C．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K
D．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273.15 K＋t
8.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
9．冬天，内蒙古的气温最低可达－42 ℃，为了测量那里的气温应选用(已知水银的熔点是－39.3 ℃，酒精的熔点是－114 ℃)(　　)
A．水银温度计
B．酒精温度计
C．水温度计
D．上述温度计均可
10.(2022·南通市高二期中)如图所示，一绝热汽缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿汽缸内壁无摩擦滑动，汽缸两侧充有同种气体。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是(　　)
A．两侧气体的温度相等
B．右侧气体分子的平均速率大于左侧气体分子的平均速率
C．右侧气体压强大于左侧气体压强
D．汽缸内每个气体分子的动能均相等
11．(2023·南通市高二月考)图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该电阻做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(　　)
A．该电阻R与热力学温度T是线性关系
B．温度与电流是线性关系
C．温度越高，电源的总功率越大
D．tA与tB相比，tB应标在电流较大的刻度上
12．实验室有一支读数不准确但刻度均匀的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测一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 ℃时对应的温度计的示数，其中正确的是(　　)
A．41 ℃，60 ℃
B．21 ℃，40 ℃
C．35 ℃，56 ℃
D．35 ℃，36 ℃
1　温度和温标
1．A　[如果一个系统达到了平衡态，则系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化。温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故A正确。]
2．C　[系统处于平衡态时，其状态参量不变，铜块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物处在0 ℃环境中，其状态参量不再变化，即处于平衡态，故A、B错误；刚刚放在教室中2分钟的一杯热水和一杯加较多冰块的可乐，温度与环境温度未达到相同，则未处于平衡态，故C正确；一瓶放在房间中很久的84消毒液，与环境温度相同，则处于平衡态，故D错误。]
3．A　[达到热平衡的系统都具有相同的状态参量，即温度，A错误，C正确；由热平衡定律可知，若系统C与系统A处于热平衡，它同时也与系统B处于热平衡，则系统A与系统B的温度相同，这也是温度计用来测量温度的基本原理，B、D正确。]
4．C　[温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，温度相同，即分子平均动能相同，故选C。]
5．B　[一般来说，描述系统的状态参量不止一个，根据平衡态的定义知，所有状态参量都不随时间变化，系统才处于平衡态，A错误；根据热平衡的定义知，处于热平衡的两个系统温度相同，B正确，D错误；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，C错误。]
6．C　[室温约为27 ℃＝(27＋273) K＝300 K，故选C。]
7．C　[由T＝t＋273.15 K可知－33 ℃与240.15 K表示相同的温度，A错误；因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，但摄氏温度可取负值，B错误；由T＝t＋273.15 K可知ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，C正确；初态热力学温度为273.15 K＋t，末态为273.15 K＋2t，温度变化了t，D错误。]
8．D　[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，该温度计是利用球形瓶中空气热胀冷缩的原理制成的，故A、B、C错误，D正确。]
9．B　[水银的熔点是－39.3 ℃，低于－39.3 ℃时水银会凝固，酒精的熔点是－114 ℃，水在0 ℃就结冰，故选B。]
10．A　[由热平衡定律可知，当左右两侧气体达到新的热平衡时，两侧气体温度相等，故A正确；温度是分子平均动能的标志，所以两侧气体分子的平均动能相等，由于汽缸两侧充有同种气体，则两侧气体分子的平均速率相等，故B错误；当左右两侧气体达到新的热平衡时，右侧气体压强等于左侧气体压强，故C错误；两侧气体分子的平均动能相等，但不能说明汽缸内每个气体分子的动能均相等，故D错误。]
11．A　[由题图甲得R＝R0＋kt，由于T＝t＋273.15 K
联立可得R＝(R0－273.15k)＋kT，可知该电阻R与热力学温度T是线性关系，故A正确；由闭合电路欧姆定律得
I＝，解得t＝－，可知温度与电流是非线性关系，故B错误；由题图甲可知，温度越高，R阻值越大，由闭合电路欧姆定律知回路中的电流越小，根据P＝EI可知，电源的总功率越小，故C错误；由题图甲可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，则tA应标在电流较大的刻度上，故D错误。]
12．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＝21(格)，对应的实际温度应为21× ℃＝35 ℃，当实际温度为60 ℃时，此温度计应从20 ℃开始上升格数为＝36(格)，它的示数应为(36＋20) ℃＝56 ℃，故选C。]