高中物理人教版3第七章分子動理論單元測試 配套word文檔溫度和溫標

[目標定位]1.知道平衡態(tài)、熱平衡的定義.2.明確溫度的定義及判斷系統(tǒng)處于熱平衡的條件.3.能區(qū)分攝氏溫度與熱力學(xué)溫度，記住它們之間的關(guān)系．一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學(xué)系統(tǒng)和外界(1)熱力學(xué)系統(tǒng)：由大量分子組成的研究對象叫做熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)．(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱外界．2．狀態(tài)參量：用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量．常用的狀態(tài)參量有體積V、壓強p、溫度T等．3．平衡態(tài)：在沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)所有性質(zhì)都不隨時間而變化的穩(wěn)定狀態(tài)．(1)熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無規(guī)則運動，只是分子運動的平均效果不隨時間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化．(2)平衡態(tài)是一種理想情況，因為任何系統(tǒng)完全不受外界影響是不可能的．深度思考平衡態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有什么區(qū)別？試舉例說明．答案(1)相同點：平衡態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的狀態(tài)參量都不隨時間發(fā)生變化．(2)不同點：二者最主要的區(qū)別是受不受外界的影響，如不受外界的影響系統(tǒng)的狀態(tài)參量不變?yōu)槠胶鈶B(tài)，反之為穩(wěn)定狀態(tài)．(3)實例：如教室內(nèi)的空氣，不開空調(diào)空氣的溫度不變是平衡態(tài)，而打開空調(diào)，雖然溫度不變化，但由于存在外界的影響，是穩(wěn)定狀態(tài)．例1下列關(guān)于系統(tǒng)是否處于平衡態(tài)的說法正確的是()A．將一根鐵絲的一端插入100℃的水中，另一端插入0℃的冰水混合物中，經(jīng)過足夠長的時間，鐵絲處于平衡態(tài)B．兩個溫度不同的物體相互接觸時，這兩個物體組成的系統(tǒng)處于非平衡態(tài)C．0℃的冰水混合物放入1℃的環(huán)境中，冰水混合物處于平衡態(tài)D．壓縮密閉容器中的空氣，空氣處于平衡態(tài)答案B解析鐵絲受到外界因素影響，不是平衡態(tài)，只是一種穩(wěn)定狀態(tài)，A錯誤；兩物體溫度不同，接觸后高溫物體會向低溫物體傳熱，是非平衡態(tài)，B正確；0℃的冰水混合物放入1℃的環(huán)境中，周圍環(huán)境會向冰水混合物傳熱，不是平衡態(tài)，C錯誤；壓縮密閉容器中的空氣，要對空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不是平衡態(tài)，D錯誤．兩步法判斷熱力學(xué)系統(tǒng)是否處于平衡態(tài)1判斷熱力學(xué)系統(tǒng)是否受到外界的影響.2判斷系統(tǒng)的狀態(tài)參量壓強、體積和溫度是否發(fā)生變化.如果系統(tǒng)不受外界的影響，且狀態(tài)參量不發(fā)生變化，系統(tǒng)就處于平衡態(tài)，否則就是非平衡態(tài).二、熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個相互接觸的熱力學(xué)系統(tǒng)，最后系統(tǒng)的狀態(tài)參量都不再改變，這時兩個系統(tǒng)具有“共同性質(zhì)”，我們就說這兩個系統(tǒng)達到了熱平衡．2．熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡．3．溫度：熱平衡中具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”叫做溫度．這就是溫度計能夠用來測量溫度的基本原理．4．平衡態(tài)與熱平衡的區(qū)別與聯(lián)系平衡態(tài)熱平衡區(qū)別研究對象一個系統(tǒng)兩個接觸的系統(tǒng)判斷依據(jù)系統(tǒng)不受外界影響，狀態(tài)參量不變兩個系統(tǒng)的溫度相同聯(lián)系處于熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)深度思考兩個處于平衡態(tài)的系統(tǒng)在接觸后也一定處于平衡態(tài)嗎？答案不一定．要取決于兩個系統(tǒng)的溫度．兩個系統(tǒng)的溫度如果相同，則接觸后也處于平衡態(tài)，如果兩個系統(tǒng)的溫度不相同，則接觸后就處于非平衡態(tài)．例2(多選)下列說法正確的是()A．兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們一定具有相同的熱量B．如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．熱平衡定律是溫度計能夠用來測量溫度的基本原理答案BCD解析熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的狀態(tài)參量——溫度，故A項錯誤，C項正確；由熱平衡定律，若物體與A處于熱平衡，它同時也與B達到熱平衡，則A的溫度便等于B的溫度，這也是溫度計用來測量溫度的基本原理，故B、D項正確．判斷系統(tǒng)達到熱平衡的兩個方法1根據(jù)兩個相接觸的系統(tǒng)的狀態(tài)參量是否發(fā)生變化判斷.如果不發(fā)生變化，處于熱平衡狀態(tài)，發(fā)生變化則不是熱平衡狀態(tài).2根據(jù)兩個系統(tǒng)的溫度是否相同判斷.如果相同，處于熱平衡狀態(tài)，不相同則不是熱平衡狀態(tài).例3(多選)關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法中正確的有()A．只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)B．兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，這兩個系統(tǒng)原來的溫度是相等的C．熱平衡就是平衡態(tài)D．處于熱平衡的兩個系統(tǒng)的溫度一定相等答案BD解析一般來說，描述系統(tǒng)的狀態(tài)參量不止一個，根據(jù)平衡態(tài)的定義可以確定A錯；根據(jù)熱平衡的定義可知B和D是正確的；平衡態(tài)是針對某一系統(tǒng)而言的，熱平衡是兩個系統(tǒng)相互影響的最終結(jié)果，可見C錯．正確選項為B、D.三、溫度計與溫標1．“溫度”含義的兩種說法(1)宏觀角度：表示物體的冷熱程度．(2)熱平衡角度：兩個處于熱平衡的系統(tǒng)存在一個數(shù)值相等的物理量，這個物理量就是溫度．2．溫度計測量原理一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度．溫度計與待測物體接觸，達到熱平衡，其溫度與待測物體相同．3．確定一個溫標的方法(1)選擇某種具有測溫屬性的物質(zhì)．(2)了解測溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系．(3)確定溫度的零點和分度的方法．4．?dāng)z氏溫標與熱力學(xué)溫標的關(guān)系攝氏溫標熱力學(xué)溫標提出者攝爾修斯和施勒默爾英國物理學(xué)家開爾文零度的規(guī)定一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度－℃溫度名稱攝氏溫度熱力學(xué)溫度溫度符號tT單位名稱攝氏度開爾文單位符號℃K關(guān)系(1)T＝t＋K(2)每一開爾文的大小與每一攝氏度的大小相等，即ΔT＝Δt例4(多選)下列有關(guān)溫度的說法正確的是()A．用攝氏溫標和熱力學(xué)溫標表示溫度是兩種不同的表示方法B．用兩種溫標表示溫度的變化時，兩者的數(shù)值相等C．1K就是1℃D．當(dāng)溫度變化1℃時，也可以說成溫度變化274K答案AB解析溫標是用來定量描述溫度的方法，常用的溫標有攝氏溫標和熱力學(xué)溫標，A項正確；兩種溫標表示同一溫度時，數(shù)值不同，但在表示同一溫度變化時，數(shù)值是相同的，B項正確；若物體的溫度升高1K，也可以說物體的溫度升高1℃，但在表示物體的溫度時，物體的溫度為1K，而不能說成物體的溫度為1℃.C、D項錯誤．熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系的理解1T＝t＋K是解決有關(guān)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系問題的基礎(chǔ).2攝氏溫度變化1℃與熱力學(xué)溫度變化1K是等效的，即ΔT＝Δt，而不是ΔT＝Δt＋K.3絕對零度是低溫的極限，只能接近，永遠達不到，故熱力學(xué)溫度不能出現(xiàn)負值，但攝氏溫度可以出現(xiàn)負值.針對訓(xùn)練下列有關(guān)溫標的說法正確的是()A．溫標不同，測量時得到同一系統(tǒng)的溫度數(shù)值可能是不同的B．不同溫標表示的溫度數(shù)值不同，則說明溫度不同C．溫標的規(guī)定都是人為的，沒有什么理論依據(jù)D．熱力學(xué)溫標和攝氏溫標是兩種不同的溫度表示方法，表示的溫度數(shù)值沒有關(guān)系答案A解析溫標不同，測量同一系統(tǒng)的溫度數(shù)值一般不同，A對，B錯．每一種溫標的規(guī)定都有一定意義，如攝氏溫標的0℃表示標準大氣壓下冰的熔點，100℃為標準大氣壓下水的沸點，C錯．熱力學(xué)溫標和攝氏溫標，數(shù)值上有T＝t＋K，D錯．1．(對熱平衡的理解)(多選)下列說法正確的是()A．用溫度計測量溫度是根據(jù)熱平衡的原理B．溫度相同的棉花和石頭相接觸，需要經(jīng)過一段時間才能達到熱平衡C．若a與b、c分別達到熱平衡，則b、c之間也達到了熱平衡D．兩物體溫度相同，可以說兩物體達到熱平衡答案ACD解析當(dāng)溫度計的液泡與被測物體緊密接觸時，如果兩者的溫度有差異，它們之間就會發(fā)生熱傳遞，高溫物體將向低溫物體傳熱，最終使二者的溫度達到相等，即達到熱平衡，故A、D正確；兩個物體的溫度相同時，不會發(fā)生熱傳遞，故B錯；若a與b、c分別達到熱平衡，三者溫度一定相等，所以b、c之間也達到了熱平衡，故C正確．2．(熱平衡與平衡態(tài))(多選)兩個原來處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，分開后，由于受外界的影響，其中一個系統(tǒng)的溫度升高了5K，另一個系統(tǒng)的溫度升高了5℃，則下列說法正確的是()A．兩個系統(tǒng)不再是熱平衡狀態(tài)B．兩個系統(tǒng)此時仍是熱平衡狀態(tài)C．兩個系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生了變化D．兩個系統(tǒng)的狀態(tài)都沒有發(fā)生變化答案BC解析由于兩個系統(tǒng)原來處于熱平衡狀態(tài)，溫度相同，當(dāng)分別升高5℃和5K后，溫度仍相同，兩個系統(tǒng)仍為熱平衡狀態(tài)，故A錯誤，B正確；由于溫度發(fā)生了變化，系統(tǒng)的狀態(tài)也發(fā)生了變化，故C正確，D錯誤．3．(溫標與溫度)下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中，不正確的是()A．熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的每一度的大小是相同的B．熱力學(xué)溫度的零度等于－℃C．熱力學(xué)溫度的零度是不可能達到的D．氣體溫度趨近于絕對零度時，其體積趨近于零答案D解析熱力學(xué)溫度的0K是攝氏溫度的－℃，因此B正確；每升高(或降低)1K等價于升高(或降低)1℃，故A正確；熱力學(xué)溫度的零度只能無限接近，卻不可能達到，且趨近于絕對零度時，氣體液化或凝固，但有體積，故C正確，D錯誤．4．(溫標與溫度)(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中正確的是()A．－33℃＝240KB．溫度變化1℃，也就是溫度變化1KC．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負值D．溫度由t℃升至2t℃，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了t＋273K答案AB解析熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T＝t＋273K，由此可知：－33℃＝240K，故A、B選項正確；D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為t＋273K，末態(tài)為2t＋273K，溫度升高了tK，故D選項錯誤；對于攝氏溫度可取負值的范圍為0～－273℃，因絕對零度達不到，故熱力學(xué)溫度不可能取負值，故C選項錯誤．本題應(yīng)選A、B.5．(溫標與溫度)實驗室有一支讀數(shù)不準確的溫度計，在測冰水混合物的溫度時，其讀數(shù)為20℃；在測1標準大氣壓下沸水的溫度時，其讀數(shù)為80℃.下面分別是溫度計示數(shù)為41℃時對應(yīng)的實際溫度和實際溫度為60℃時溫度計的示數(shù)，其中正確的是()A．41℃，60℃ B．21℃，40℃C．35℃，56℃ D．35℃，36℃答案C解析此溫度計每一刻度表示的實際溫度為eq\f(100,80－20)℃＝eq\f(5,3)℃，當(dāng)它的示數(shù)為41℃時，它上升的格數(shù)為41－20＝21(格)，對應(yīng)的實際溫度應(yīng)為21×eq\f(5,3)℃＝35℃；同理，當(dāng)實際溫度為60℃時，此溫度計應(yīng)從20開始上升格數(shù)為eq\f(60,\f(5,3))＝36(格)，它的示數(shù)為36℃＋20℃＝56℃，所以C正確.題組一平衡態(tài)與熱平衡1．如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，那么這個系統(tǒng)各處的()A．溫度、壓強、體積都必須達到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化B．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，但壓強和體積仍是可以變化的C．溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運動，達到了“凝固”狀態(tài)D．溫度、壓強就會變得一樣，但體積仍可變化答案A解析如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量如溫度、壓強和體積等不再隨時間發(fā)生變化．溫度達到穩(wěn)定值，分子仍然是運動的，不可能達到所謂的“凝固”狀態(tài)．2．有關(guān)熱平衡的說法正確的是()A．如果兩個系統(tǒng)在某時刻處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個系統(tǒng)永遠處于熱平衡狀態(tài)B．熱平衡定律只能研究三個系統(tǒng)的問題C．如果兩個系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)D．兩個處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度可以有微小的差別答案C解析處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，如果受到外界的影響，狀態(tài)參量會隨之變化，溫度也會變化，故A錯；熱平衡定律對多個系統(tǒng)也適用，故B錯；由熱平衡的意義知，C正確；溫度是熱平衡的標志，必須相同，故D錯．題組二溫度與溫標3．(多選)關(guān)于溫度的物理意義，下列說法中正確的是()A．溫度是物體冷熱程度的客觀反映B．人如果感覺到某個物體很涼，就說明這個物體的溫度很低C．熱量會自發(fā)地從含熱量多的物體傳向含熱量少的物體D．熱量會自發(fā)地從溫度較高的物體傳向溫度較低的物體答案AD解析溫度是表示物體冷熱程度的物理量，但人們對物體冷熱程度的感覺具有相對性，A正確，B錯誤；熱傳遞的方向是熱量自發(fā)地從溫度較高的物體傳向溫度較低的物體，而熱量是過程量，不能說物體含有多少熱量，C錯誤，D正確．4．(多選)關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說法正確的是()A．熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中的基本單位B．溫度升高了1℃就是升高了1KC．物體的溫度由本身決定，數(shù)值與所選溫標無關(guān)D．0℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K答案ABD5．(多選)下列敘述正確的是()A．若不斷冷凍，物體的溫度就不斷地下降B．溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量C．熱力學(xué)零度是低溫的下限D(zhuǎn)．任何物體，溫度下降到某一點就不能再降答案BCD解析熱力學(xué)零度是低溫的下限，永遠不能達到，故A錯．題組三溫度與溫度計6．(多選)伽利略在1593年制造了世界上第一個溫度計——空氣溫度計，如圖1所示，一個細長頸的球形瓶倒插在裝有紅色液體的槽中，細管中的液面清晰可見，如果不考慮外界大氣壓的變化，就能根據(jù)液面的變化測出溫度的變化，則()圖1A．該溫度計的測溫物質(zhì)是槽中的液體B．該溫度計的測溫物質(zhì)是細管中的紅色液體C．該溫度計的測溫物質(zhì)是球形瓶中的空氣D．該溫度計是利用測溫物質(zhì)的熱脹冷縮性質(zhì)制造的答案CD解析細管中的紅色液體是用來顯示球形瓶中空氣的體積隨溫度變化情況的，測溫物質(zhì)是球形瓶中封閉的空氣，該溫度計是利用空氣的熱脹冷縮的性質(zhì)制造的，故A、B錯，C、D正確．7．如圖是四種測液體溫度的方法，其中正確的是()答案D解析溫度計的正確使用方法是將溫度計的玻璃泡而非整個溫度計放入液體中，并且不要讓溫度計液泡與容器壁或底接觸，所以D項正確．8．根據(jù)圖2判斷，人們選擇的溫度計中的測量物質(zhì)及其依據(jù)是()圖2A．水，水的密度小B．水，水的密度出現(xiàn)異?，F(xiàn)象C．汞，汞的密度大D．汞，汞的密度與溫度呈規(guī)則的線性關(guān)系答案D解析由于水的密度和溫度關(guān)系的曲線是不規(guī)則曲線，如果選水為測溫物質(zhì)，則溫度計刻度不均勻；汞的密度與溫度呈規(guī)則的線性關(guān)系，選汞為測溫物質(zhì)，溫度計刻度均勻．故正確答案為D.題組四綜合應(yīng)用9．嚴冬湖面上結(jié)了厚厚的冰，但冰下面魚兒仍在游動．為了測出冰下水的溫度，徐強同學(xué)在冰上打了一個洞，拿來一支實驗室溫度計，用下列四種方法測水溫，正確的做法是()A．用線將溫度計拴牢從洞中放入水里，待較長時間后從水中提出，讀出示數(shù)B．取一塑料飲水瓶，將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后取出，再用溫度計測瓶中水的溫度C．取一塑料飲水瓶，將溫度計懸掛在瓶中，再將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后待較長時間，然后將瓶提出，立即從瓶外觀察溫度計的示數(shù)D．手拿溫度計，從洞中將溫度計插入水中，待較長時間后取出立即讀出示數(shù)答案C解析要測量冰下水的溫度，必須在溫度計與冰下的水達到熱平