高中物理人教版3第七章分子動(dòng)理論單元測(cè)試 配套word文檔溫度和溫標(biāo)

[目標(biāo)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?jǐn)z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(duì)象叫做熱力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)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(qiáng)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(shí)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(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，表現(xiàn)為系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化．(2)平衡態(tài)是一種理想情況，因?yàn)槿魏蜗到y(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(diǎn)：平衡態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的狀態(tài)參量都不隨時(shí)間發(fā)生變化．(2)不同點(diǎn)：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(shí)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(zhǎng)的時(shí)間，鐵絲處于平衡態(tài)B．兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí)，這兩個(gè)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(cuò)誤；兩物體溫度不同，接觸后高溫物體會(huì)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(huì)向冰水混合物傳熱，不是平衡態(tài)，C錯(cuò)誤；壓縮密閉容器中的空氣，要對(duì)空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不是平衡態(tài)，D錯(cuò)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(qiáng)、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(gè)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(shí)兩個(gè)系統(tǒng)具有“共同性質(zhì)”，我們就說這兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．2．熱平衡定律：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)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(jì)能夠用來測(cè)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(duì)象一個(gè)系統(tǒng)兩個(gè)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(gè)系統(tǒng)的溫度相同聯(lián)系處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)都處于平衡態(tài)深度思考兩個(gè)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(gè)系統(tǒng)的溫度．兩個(gè)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(gè)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(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們一定具有相同的熱量B．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)也必定處于熱平衡C．溫度是決定兩個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的唯一物理量D．熱平衡定律是溫度計(jì)能夠用來測(cè)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(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；由熱平衡定律，若物體與A處于熱平衡，它同時(shí)也與B達(dá)到熱平衡，則A的溫度便等于B的溫度，這也是溫度計(jì)用來測(cè)量溫度的基本原理，故B、D項(xiàng)正確．判斷系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的兩個(gè)方法1根據(jù)兩個(gè)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(gè)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(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí)它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，這兩個(gè)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(gè)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(gè)，根據(jù)平衡態(tài)的定義可以確定A錯(cuò)；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(duì)某一系統(tǒng)而言的，熱平衡是兩個(gè)系統(tǒng)相互影響的最終結(jié)果，可見C錯(cuò)．正確選項(xiàng)為B、D.三、溫度計(jì)與溫標(biāo)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(gè)處于熱平衡的系統(tǒng)存在一個(gè)數(shù)值相等的物理量，這個(gè)物理量就是溫度．2．溫度計(jì)測(cè)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(jì)與待測(cè)物體接觸，達(dá)到熱平衡，其溫度與待測(cè)物體相同．3．確定一個(gè)溫標(biāo)的方法(1)選擇某種具有測(cè)溫屬性的物質(zhì)．(2)了解測(cè)溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系．(3)確定溫度的零點(diǎn)和分度的方法．4．?dāng)z氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)提出者攝爾修斯和施勒默爾英國(guó)物理學(xué)家開爾文零度的規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(hào)tT單位名稱攝氏度開爾文單位符號(hào)℃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(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度是兩種不同的表示方法B．用兩種溫標(biāo)表示溫度的變化時(shí)，兩者的數(shù)值相等C．1K就是1℃D．當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，也可以說成溫度變化274K答案AB解析溫標(biāo)是用來定量描述溫度的方法，常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)，A項(xiàng)正確；兩種溫標(biāo)表示同一溫度時(shí)，數(shù)值不同，但在表示同一溫度變化時(shí)，數(shù)值是相同的，B項(xiàng)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(shí)，物體的溫度為1K，而不能說成物體的溫度為1℃.C、D項(xiàng)錯(cuò)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(duì)零度是低溫的極限，只能接近，永遠(yuǎn)達(dá)不到，故熱力學(xué)溫度不能出現(xiàn)負(fù)值，但攝氏溫度可以出現(xiàn)負(fù)值.針對(duì)訓(xùn)練下列有關(guān)溫標(biāo)的說法正確的是()A．溫標(biāo)不同，測(cè)量時(shí)得到同一系統(tǒng)的溫度數(shù)值可能是不同的B．不同溫標(biāo)表示的溫度數(shù)值不同，則說明溫度不同C．溫標(biāo)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(biāo)和攝氏溫標(biāo)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(biāo)不同，測(cè)量同一系統(tǒng)的溫度數(shù)值一般不同，A對(duì)，B錯(cuò)．每一種溫標(biāo)的規(guī)定都有一定意義，如攝氏溫標(biāo)的0℃表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)，100℃為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)，C錯(cuò)．熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)，數(shù)值上有T＝t＋K，D錯(cuò)．1．(對(duì)熱平衡的理解)(多選)下列說法正確的是()A．用溫度計(jì)測(cè)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(shí)間才能達(dá)到熱平衡C．若a與b、c分別達(dá)到熱平衡，則b、c之間也達(dá)到了熱平衡D．兩物體溫度相同，可以說兩物體達(dá)到熱平衡答案ACD解析當(dāng)溫度計(jì)的液泡與被測(cè)物體緊密接觸時(shí)，如果兩者的溫度有差異，它們之間就會(huì)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(dá)到相等，即達(dá)到熱平衡，故A、D正確；兩個(gè)物體的溫度相同時(shí)，不會(huì)發(fā)生熱傳遞，故B錯(cuò)；若a與b、c分別達(dá)到熱平衡，三者溫度一定相等，所以b、c之間也達(dá)到了熱平衡，故C正確．2．(熱平衡與平衡態(tài))(多選)兩個(gè)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(gè)系統(tǒng)的溫度升高了5K，另一個(gè)系統(tǒng)的溫度升高了5℃，則下列說法正確的是()A．兩個(gè)系統(tǒng)不再是熱平衡狀態(tài)B．兩個(gè)系統(tǒng)此時(shí)仍是熱平衡狀態(tài)C．兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)都發(fā)生了變化D．兩個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)都沒有發(fā)生變化答案BC解析由于兩個(gè)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(gè)系統(tǒng)仍為熱平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)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(cuò)誤．3．(溫標(biāo)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(dá)到的D．氣體溫度趨近于絕對(duì)零度時(shí)，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(jià)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(dá)到，且趨近于絕對(duì)零度時(shí)，氣體液化或凝固，但有體積，故C正確，D錯(cuò)誤．4．(溫標(biāo)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(fù)值D．溫度由t℃升至2t℃，對(duì)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(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于攝氏溫度可取負(fù)值的范圍為0～－273℃，因絕對(duì)零度達(dá)不到，故熱力學(xué)溫度不可能取負(fù)值，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．本題應(yīng)選A、B.5．(溫標(biāo)與溫度)實(shí)驗(yàn)室有一支讀數(shù)不準(zhǔn)確的溫度計(jì)，在測(cè)冰水混合物的溫度時(shí)，其讀數(shù)為20℃；在測(cè)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度時(shí)，其讀數(shù)為80℃.下面分別是溫度計(jì)示數(shù)為41℃時(shí)對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度和實(shí)際溫度為60℃時(shí)溫度計(jì)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(jì)每一刻度表示的實(shí)際溫度為eq\f(100,80－20)℃＝eq\f(5,3)℃，當(dāng)它的示數(shù)為41℃時(shí)，它上升的格數(shù)為41－20＝21(格)，對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度應(yīng)為21×eq\f(5,3)℃＝35℃；同理，當(dāng)實(shí)際溫度為60℃時(shí)，此溫度計(jì)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(gè)系統(tǒng)達(dá)到了平衡態(tài)，那么這個(gè)系統(tǒng)各處的()A．溫度、壓強(qiáng)、體積都必須達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化B．溫度一定達(dá)到了某一穩(wěn)定值，但壓強(qiáng)和體積仍是可以變化的C．溫度一定達(dá)到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了“凝固”狀態(tài)D．溫度、壓強(qiáng)就會(huì)變得一樣，但體積仍可變化答案A解析如果一個(gè)系統(tǒng)達(dá)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(qiáng)和體積等不再隨時(shí)間發(fā)生變化．溫度達(dá)到穩(wěn)定值，分子仍然是運(yùn)動(dòng)的，不可能達(dá)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(gè)系統(tǒng)在某時(shí)刻處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)系統(tǒng)永遠(yuǎn)處于熱平衡狀態(tài)B．熱平衡定律只能研究三個(gè)系統(tǒng)的問題C．如果兩個(gè)系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個(gè)系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個(gè)系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)D．兩個(gè)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(huì)隨之變化，溫度也會(huì)變化，故A錯(cuò)；熱平衡定律對(duì)多個(gè)系統(tǒng)也適用，故B錯(cuò)；由熱平衡的意義知，C正確；溫度是熱平衡的標(biāo)志，必須相同，故D錯(cuò)．題組二溫度與溫標(biāo)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(gè)物體很涼，就說明這個(gè)物體的溫度很低C．熱量會(huì)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(huì)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(duì)物體冷熱程度的感覺具有相對(duì)性，A正確，B錯(cuò)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(cuò)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(guó)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(biāo)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(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)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(diǎn)就不能再降答案BCD解析熱力學(xué)零度是低溫的下限，永遠(yuǎn)不能達(dá)到，故A錯(cuò)．題組三溫度與溫度計(jì)6．(多選)伽利略在1593年制造了世界上第一個(gè)溫度計(jì)——空氣溫度計(jì)，如圖1所示，一個(gè)細(xì)長(zhǎng)頸的球形瓶倒插在裝有紅色液體的槽中，細(xì)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(cè)出溫度的變化，則()圖1A．該溫度計(jì)的測(cè)溫物質(zhì)是槽中的液體B．該溫度計(jì)的測(cè)溫物質(zhì)是細(xì)管中的紅色液體C．該溫度計(jì)的測(cè)溫物質(zhì)是球形瓶中的空氣D．該溫度計(jì)是利用測(cè)溫物質(zhì)的熱脹冷縮性質(zhì)制造的答案CD解析細(xì)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(cè)溫物質(zhì)是球形瓶中封閉的空氣，該溫度計(jì)是利用空氣的熱脹冷縮的性質(zhì)制造的，故A、B錯(cuò)，C、D正確．7．如圖是四種測(cè)液體溫度的方法，其中正確的是()答案D解析溫度計(jì)的正確使用方法是將溫度計(jì)的玻璃泡而非整個(gè)溫度計(jì)放入液體中，并且不要讓溫度計(jì)液泡與容器壁或底接觸，所以D項(xiàng)正確．8．根據(jù)圖2判斷，人們選擇的溫度計(jì)中的測(cè)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(cè)溫物質(zhì)，則溫度計(jì)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(cè)溫物質(zhì)，溫度計(jì)刻度均勻．故正確答案為D.題組四綜合應(yīng)用9．嚴(yán)冬湖面上結(jié)了厚厚的冰，但冰下面魚兒仍在游動(dòng)．為了測(cè)出冰下水的溫度，徐強(qiáng)同學(xué)在冰上打了一個(gè)洞，拿來一支實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)，用下列四種方法測(cè)水溫，正確的做法是()A．用線將溫度計(jì)拴牢從洞中放入水里，待較長(zhǎng)時(shí)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(jì)測(cè)瓶中水的溫度C．取一塑料飲水瓶，將溫度計(jì)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(zhǎng)時(shí)間，然后將瓶提出，立即從瓶外觀察溫度計(jì)的示數(shù)D．手拿溫度計(jì)，從洞中將溫度計(jì)插入水中，待較長(zhǎng)時(shí)間后取出立即讀出示數(shù)答案C解析要測(cè)量冰下水的溫度，必須在溫度計(jì)與冰下的水達(dá)到熱平