高中物理 第7章 分子动理论 4 温度和温标学业分层测评 新人教版选修33

温度和温标
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．下列关于热平衡定律的理解，正确的是( )
A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡
C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的
D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同
E．温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
【解析】两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同但压强、体积不一定相同，故A、B、E对，C、D错．
【答案】ABE
2．下列说法不正确的是( )
A．处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化
B．达到热平衡的两个系统分开后，再接触有可能发生新的变化
C．两个未曾接触的系统不可能处于热平衡
D．若a系统与b系统处于热平衡，b系统与c系统处于热平衡，则a与c未必处于热平衡
E．用温度计测量温度是根据热平衡的原理
【解析】据热平衡的意义，两个系统处热平衡，无论分开，还是再接触，系统的状态参量都不再发生变化，故A正确，B错误．两个未曾接触的系统有可能处于热平衡，所以C 错误，据热平衡定律，系统a、系统c分别与系统b处于热平衡，则系统a与系统c一定也处于热平衡，故D错误；当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡．E正确．答案为B、C、D.
【答案】BCD
3．(2016·聊城高二检测)关于热平衡，下列说法正确的是( )
A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值
B．标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C．量体温时温度计需和身体接触达到5 min是为了让温度计跟身体达到热平衡
D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
E．两个处于热平衡的系统，温度可以有微小的差别
【解析】两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，
A、D正确；标准状况下冰水混合物的温度为0 ℃，与0 ℃的水的温度相同，所以达到热平衡，B错误；量体温时温度计需和身体接触达5 min是为了使温度计的温度和身体的温度相同，达到热平衡，C正确；温度是热平衡的标志，必须相同，E错误．
【答案】ACD
4．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7­4­1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，则下列说法不正确的是( )
【导学号：11200016】
图7­4­1
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
E．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
【解析】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，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B、C错误，D、E正确．
【答案】ABC
5．实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图7­4­2所示．已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有( )【导学号：11200017】
双金属温度计
图7­4­2
A ．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属
B ．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的
C ．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数
D ．由右图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁
E ．由右图无法判断其双金属片内、外层的情况
【解析】 双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A 、B 选项是正确的．如左图中，加热时，双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，C 选项正确．如题图右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，D 选项是错误的；E 错误．
【答案】 ABC
6．小明自定一种新温标p ，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50p ，今小明测量一杯水的温度为150p 时，则该温度用摄氏温度表示时应为______℃.
【导学号：11200018】
【解析】 每格表示的摄氏度为100200
＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃.
【答案】 50
7．当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体传向乙物体，这样的情况表示甲物体具有较高的__________．
【解析】 热量总是自发地从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此热量传递的决定因素是温度．
【答案】 温度
8．入冬以来，冷空气频繁来袭，我省气温不断下降，24日更是降到自入冬来的最低，鲁中山区更是低至－5℃，如果用热力学温度表示该温度为________K ；高温超导材料是各国争相研究的新型导体材料，有着非常广阔的应用前景，目前临界温度比较高的超导体是铋锶钙铜氧超导体，临界温度为110 K ，用摄氏温度表示为________℃.
【解析】 由T ＝t ＋273 K 可得－5 ℃的热力学温度为268 K ，110 K 的摄氏温度为－163 ℃.
【答案】 268 －163
[能力提升]
9．(2016·济南高二检测)实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测1标准大气压下沸水的温度时，其读数为80 ℃.当温度计示数为
41 ℃时对应的实际温度为______℃，当实际温度为60 ℃时温度计的示数为__________℃.
【导学号：11200019】
【解析】 此温度计每一刻度表示的实际温度为10080－20 ℃＝53
℃，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21×53
℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计应从20开始上升格数为6053
＝36(格)，它的示数为36 ℃＋20 ℃＝56 ℃.
【答案】 35 56
10．一个系统的温度由200 K 升高到300 K ，另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则它们升高了__________(填相同或不同)温度，它们升高到的温度__________(填相同或不同)．
【答案】 相同 不同
11．“在冬天，一昼夜的温差为15 ℃”和“在冬天，一昼夜的温差为15 K”，以上两种叙述中的温度差哪种说法大些？
【解析】 以上两种说法中，一种是用摄氏温度表示的，一种是用热力学温度表示的，摄氏温度与热力学温度的温度间隔是相同的．所以，两种说法的温度差相同．
【答案】 以上两种说法的温度差一样大
12．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度．在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处．当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少度？
【解析】 摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0℃，1标准大气压下沸水温度为100℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0℃，90刻度处就是指100℃.从40到90有50等份，
每1等份的实际温度是10050
℃＝2℃. 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是：100－40＝60.所以100刻度处的实际温度是：2℃×60＝120℃.
由热力学温度与摄氏温度的关系式：T ＝t ＋273 K 可得120℃相当于热力学温度： T ＝(120＋273)K ＝393 K.
即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393 K.
【答案】 120℃ 393 K。