2.2 温度、温标、物体的内能(同步测试)-2015-2016学年高二物理下册(解析版)

北京大兴区营养工程同步高二物理选修3-3
第二章第2节温度、温标、物体的内能（同步测试）
（满分60分，30分钟完成）
班级姓名总分
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。

全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

）1．（多选）下列状态处于热平衡态的是（）
A．将一金属块放在沸水中加热足够长的时间
B．冰水混合物处在0℃环境中
C．一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动，容器突然停止运动，容器内的气体
D．开空调2分钟内教室内的气体
【答案】AB
【解析】系统处于热平衡态时，其状态参量稳定不变，金属块放在沸水中加热足够长的时间，冰水混合物在0℃环境中，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态，故A、B对；一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动突然停止时，容器内气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，C错；开空调2分钟内教室内的气体，温度、体积均要变化，故其不是平衡态，D错。

2．目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成，并投入使用。

加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，请将该温度用热力学温标来表示（）A．2K B．271K C．4K D．0.1K
【答案】A
【解析】由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273K和t＝－271℃得T＝2K。

故A项正确。

3．物体内分子运动的快慢与温度有关，在0℃时物体内的分子的运动状态是（）
A．仍然是运动的B．处于静止状态
C．处于相对静止状态D．大部分分子处于静止状态
【答案】A
【解析】分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A项正确，B、C、D错。

4．下列叙述正确的是（）
A．若不断冷冻，物体的温度就不断地下降，没有止境
B．目前尚不知最低温是多少，最高温是多少
C．摄氏零下的373度是低温的下限
D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降
【答案】 D
解析：在目前的技术条件下最低温可使铜原子核降至10－6K，但是极不稳定无法持久，故A、B错误．摄氏零下373度远不能达到现有可测量的低温下限，故C错．运用热平衡原理可知D是正确的．5．（多选）热力学系统的平衡态是一种（）
A．定态平衡B．动态平衡
C．分子已经不动D．分子仍做无规则运动
【答案】BD
【解析】热平衡是一种动态平衡，是大量分子的平均效果．
6．（多选）物体的温度从27 ℃降低到0 ℃，用热力学温度表示，以下说法正确的是（）
A．物体的温度降低了27 K B．物体的温度降低了300 K
C．物体的温度降低到273 K D．物体的温度降低到0 K
【答案】AC
【解析】由T＝t＋273 K知0 ℃时对应的热力学温度为273 K，温度降低27 ℃，对应的热力学温度降低27 K．故A、C正确．
7.下列说法中正确的是
A．当物体的温度升高时，物体内每个分子热运动的速率一定都增大
B．布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性
C．分子间的吸引力总是大于排斥力
D．物体运动得越快，其内能一定越大
【答案】B
【解析】当物体的温度升高时，物体内分子的平均速率增大，但是每个分子热运动的速率不一定都增大，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体表面的微小颗粒的无规则运动，间接反映了液体分子运动的无规则性，选项B正确；当分子间距r＞r0时分子间的吸引力大于排斥力，分子力表现为引力，而当分子间距r ＜r0时分子间的吸引力小于排斥力，分子力表现为斥力，故选项C错误；宏观物体的机械能和物体的内能无直接关系，即物体运动得越快，其内能不一定越大，选项D错误；故选B.
8．（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系统了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
【答案】BC
【解析】本题考查的知识点是热平衡和温度，由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相同，升高相同的温度后，温度仍相同，故A错，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也发生了变化，故C 项正确，D错，故正确答案为B、C.
9．两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量发生了变化，则关于它们后来是否能处于热平衡状态的说法中正确的是（）
A．不能
B．一定能
C．要看它们后来的温度是否相同
D．取决于除温度外的其他状态参量是否相同
【答案】 C
【解析】 由热平衡定律可知，只要两个系统的温度相同，两个系统就处于热平衡状态，而与其他状态参量是否相同无关．
10．严冬，湖面上结了厚厚的冰，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
【答案】C
【解析】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时，再读出温度计的示数。

可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡下的温度，所以A 的做法不正确，C 的做法正确，D 的做法不正确，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.对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强p 与热力学温度T 的关系如图所示，则描述压强p 与摄氏温度t 的关系图象中正确的是（ ）
【答案】 C
【解析】 设p /T ＝C （C >0），则p t ＋273
＝C ，p ＝C （t ＋273），可知C 对，A 、B 、D 错． 12．下列说法正确的是（ ）
A ．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B ．物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和
C ．温度升高，物体内每个分子的动能一定增大
D ．温度高的物体内能一定大
【答案】B
【解析】
试题分析：布朗运动是“小颗粒”的无规则运动，其间接反映了液体分子的无规则运动，A 错；B 是内能的定义，正确；温度是平均动能大小的标志，温度升高物体的平均动能增大，单个分子的
动能不一定增大，C 错；内能大小在宏观上取决于物质的量、温度和体积，温度高只能说
明物体内能的平均动能大，D 错。

二、非选择题
13.（12分）摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的．它们
是水在标准大气压下的沸点（汽化点）和冰在标准大气压下与饱和空气的水相平衡时的熔点（冰点）．摄氏温标（以前称为百分温标）是由瑞典天文学家摄尔修斯设计的，如图所示，以冰点定为0 ℃，汽化点定为100 ℃，因此在这两个固定点之间共为100 ℃.即一百等份，每等份代表1度，用1 ℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度，摄氏温标用度作单位，常用t表示．热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊（开尔文）创立，把－273 ℃作
为零度的温标，叫做热力学温标（或绝对温标）．热力学温标用K表示单位，常用T表示．试回答：（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系为：________.
（2）如果可以粗略地取－273 ℃为绝对零度，在一标准大气压下，冰的熔点为________ ℃，即为________K，水的沸点是________℃，即________ K.
（3）如果物体的温度升高1 ℃，那么，物体的温度将升高________K.
【解析】（1）摄氏温标冰点温度为0 ℃，汽化点温度作为100 ℃，且用t表示；而热力学温标是把－273.15 ℃作为零开尔文的，用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T＝t＋273.15 K.
【答案】（1）T＝t＋273.15 K（2）027*******（3）1。