【精准解析】物理人教版选修3-3课时作业：7-4 温度和温标
高中物理第七章分子动理论4温度和温标课后作业含解析新人教版选修3_3
温度和温标限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．三个系统A、B、C处于热平衡状态，则关于它们的温度的说法正确的是( C ) A．它们的温度可以有较大的差别B．它们的温度可以有微小的差别C．它们的温度一定相同D．无法判断温度的关系解析：当三个系统处于热平衡状态时，它们有相同的状态参量，即具有相同的温度，故C项正确．2．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是( D )A．热力学温度的零值等于－273.15 ℃B．温度升高1 ℃就是升高了1 KC．绝对零度是低温的极限，永远达不到D．温度的单位“℃”是国际单位制中的基本单位解析：由热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系T＝t＋273.15 K可知A、B正确．另外，绝对零度是低温的极限，永远不可能达到，故C正确．热力学温度的单位“K”是国际单位制的基本单位，故D错．3．根据下图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是( D )A．水，水的密度小B．水，水的密度出现异常现象C ．汞，汞的密度大D ．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系解析：由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线，如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀；汞的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测温物质，温度计刻度均匀，因此选D.4．下列叙述正确的是( D )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解析：摄氏零下273.15 ℃是低温的极限，故C 错．运用热平衡原理可知D 是正确的．5．下列说法错误的是( A )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状态的唯一物理量D ．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理解析：热平衡的系统都具有相同的状态参量——温度，故A 项错误，C 项正确；由热平衡定律，若物体与A 处于热平衡，它同时也与B 达到热平衡，则A 的温度便等于B 的温度，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B 、D 项也正确．6．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 ℃.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 ℃时温度计的示数，其中正确的是( C )A ．41 ℃，60 ℃B ．21 ℃，40 ℃C ．35 ℃，56 ℃D ．35 ℃，36 ℃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 ℃，所以C 正确．7．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 )A．2 K B. 271 KC．4 K D．0.1 K解析：由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃得T＝2 K．故A 项正确．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．关于热平衡，下列说法正确的是( ACD )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十分钟左右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解析：两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错．9．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．如图所示．已知甲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( ABC )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．由甲图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由乙图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁解析：铜的热膨胀系数比铁的热膨胀系数大，温度升高时，双金属片的弯曲程度在增大，指针按顺时针方向转动．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，其弯曲程度随温度变化的原理来工作的，A、B正确；如甲图所示，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正确；如乙图所示，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时，温度计指针按顺时针方向转动，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错误．10．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是( AC )A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃C．热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃D．某物体摄氏温度为10 ℃，即热力学温度为10 K解析：热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10 ℃的物体，热力学温度为283 K，D错．三、非选择题(共24分)11．(12分)一般实验室里常用的一种摄氏温度计摄氏温标：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)是由瑞典物理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－273.15 ℃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：T＝t＋273.15_K.(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0 ℃，即为273 K，水的沸点是100 ℃，即373 K.(3)如果物体的温度升高1 ℃，那么，物体的温度将升高1 K.解析：(1)摄氏温标冰点温度为0 ℃，汽化点温度为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.12．(12分)细心观察可以发现，常见液体温度计的下部的玻璃泡较大，壁也比较薄，上部的管均匀而且很细，想一想，温度计为什么要做成这样呢？答案：这样做是为了使测量更准确、更方便．下部较大而上部很细，这样下部储存的液体就比较多，当液体膨胀或收缩不大时，在细管中的液面就可能有较大的变化，可以使测量更精确；下部的壁很薄，可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致；细管的粗细是均匀的，是为了使刻度均匀，便于读数．。
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实验 液 体 液 体 升 高 序号 种类 质 量 温 度
m/克 △t/℃ 1 水 50 40 2 水 100 20 3 水 150 10
加热5分钟 实验 液 体 液 体 升 高 加热10分钟
序号 种类 质 量 温 度
利用液体热胀冷缩的现象。 璃
泡
2019/7/29
液体 2
0摄氏度是这样规定的：
把冰水混合物的温度 规定为0℃。
冰水混合物
2019/7/29
0℃
3
100摄氏度是这样规定的：
把通常情况下，纯水的 沸腾温度规定为100℃
100℃
沸腾的水
2019/7/29
4
正确使用温度计：
A.观察温度计的 测量范围和最小分度值； B.温度计的玻璃泡不能靠放在玻璃杯的
2019/7/29
9
布郎运动
物质是由大量的分子构成的；分子在永不停息地 做无规则的运动 ；分子之间存在着相互作用的引力和 斥力。
我们学过的哪种自然现象可以说明分子在永不停息 地做无规则的运动 ？ （扩散现象）
那么除次之外，还有没有其它现象可以说明分子在 永不停息地做无规则的运动 ？
二布郎运动
1827年，英国的植物学家布郎在研究植物花粉受精
（2）分析比较表一或表二的第一行和第三行的 数据及相关数据，可得出的初步结论：
相同质量的同种物质，放出的热量与降低的温度成正比
（3）分析比较表一和表二中的第三四五列数据， 可得到的初步结论是：
同种物质降低相同的温度时，质量大的放出的热量多
（4）进一步分析表一和表二的数据，可得到的 结论是：
同201种9/7/29物质放出的热量与质量，降低的温度的比值是定值20
高中物理新人教版选修3-3：7.4温度和温标课件
2．热平衡的理解 (1)平衡态与热平衡的区别：平衡态是对某一系统而言的，是系 统的状态，热平衡是对两个接触的系统之间的关系而言的．分 别处于平衡态的两个系统在相互接触时，它们的状态可能会发 生变化，直到温度相同时，两个系统便达到了热平衡．达到热 平衡的两个系统都处于平衡态． (2)热平衡概念也适用于两个原来没有发生过作用的系统，只要 两个系统在接触时它们的状态不发生变化，那么这两个系统原 来是处于热平衡的．
(1)27 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为 300 K．( √ ) (2)摄氏温度和热力学温度都是从零开始的．( × ) (3)温度升高 20 ℃也就是升高了 20 K．( √ ) (4)热力学温度是国际单位制中基本物理量之一．( √ )
平衡态与热平衡的比较 1．平衡态的理解 (1)热力学的平衡态与力学的平衡态的意义不同，热力学的平衡 态是一种动态平衡，组成系统的分子仍在不停地做无规则运动， 只是分子运动的平均效果不随时间变化，表现为系统的宏观性 质不随时间变化． (2)平衡态是一种理想情况，因为任何系统完全不受外界影响是 不可能的．
第七章 分子动理论
第 4 节 温度和温标
1.知道什么是状态参量，什么是平衡态． 2.了解热平衡的概 念及热平衡定律． 3．知道温度与温标的定义，理解温度意义 以及热力学温度的表示，理解摄氏温度与热力学温度的关系．
一、状态参量与平衡态
1．热力学系统和外界 (1)热力学系统：在热学中，把某个范围内__大__量__分__子__组成的研 究对象叫做热力学系统，简称系统． (2)外界：系统之外与系统发生相__互__作__用__的其他物体统称为外界． 2．状态参量：描述系统热学性质的物理量，在热学中常用的状 态参量有体积 V、_压__强__p____、__温__度__T___等． 3．平衡态：在没有外界影响的情况下，系统_所__有__性__质___都不随 时间而变化的稳定状态．
物理选修3-3学案：第七章4温度和温标 含解析 精品
4温度和温标1．平衡态和状态参量在物理学中，通常把所研究的对象称为系统。
(1)状态参量用来描述系统状态的物理量，叫做系统的状态参量。
反映了系统的特征、性质。
(2)平衡态系统宏观性质不再随时间变化，这种情况下就说系统达到了平衡态。
(3)非平衡态系统宏观性质随时间变化而变化，这种情况下就说系统处于非平衡态。
谈重点平衡态①系统各部分的参量并不相同，而且可能正在变化，然而在没有外界影响的情况下，只要经过足够长的时间，系统内的各部分的状态参量会达到稳定，即达到平衡态。
②把不同压强、不同温度的气体混合在同一个容器中，如果容器和外界没有能量的交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强就会变得一样，即达到平衡态。
【例1】表示系统存在状态的各物理量中温度不断发生变化就说系统处于平衡态，对吗？解析：描述系统存在的任何一状态参量发生变化，系统都处于非平衡态，温度是描述系统存在的其中一个物理量，温度发生变化，说明系统不处于平衡态，所以这种说法不对。
描述系统状态的热学参量有多个，其中任何一个发生变化，系统就不处于平衡态。
答案：见解析释疑点热学、力学中的平衡描述系统状态的热学参量有多个，其中一个发生变化，系统就不再处于平衡态。
热学平衡与力学中的受力平衡是不同的概念，力学中的受力平衡研究对象是物体，特点是合力为零；热学中的平衡是系统的一种状态。
2．热平衡与温度(1)热平衡两个系统相互接触，它们间没有隔热材料，或通过导热性能好的材料接触，这两个系统的状态参量不再变化时，此时的状态叫做热平衡状态，我们说这两个系统达到了热平衡。
(2)热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
(3)对温度的理解①温度的宏观解释温度是用来表示物体冷热程度的物理量。
通常情况下，冷的物体我们说它的温度低，热的物体我们说它的温度高。
温度和热平衡状态有着密切的关系，各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们之间发生了热量的传递。
人教版高中物理选修(3-3)7.4《温度和温标》ppt课件
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
3.在25℃左右的室内，将一只温度计从酒精中拿
出，观察它的示数变化情况是（ D ） A．温度计示数上升 B．温度计示数下降
C．温度计示数不变 D．示数先下降后上升
一支玻璃管一端与一个鸡蛋 大小的玻璃泡相连，另一端 竖直插在水槽中，并使玻璃 管内吸人一段水柱。当气温 变化时，玻璃泡中气体压强 会随着变化，从而使玻璃管 内水柱高度发生变化。根据 管内水柱高度的变化就可测 出相应的温度。
若两个系统分别与第三个系统 达到热平衡，那么这两个系统 彼此之间也必定处于热平衡。 热平衡定律(热力学第零定律)
■热平衡定律(热力学第零定律)
若两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那 么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
■问温题度: 为计了与判温断标两个物体的温度是否相同,可使用温
度温计标.试—根—据温热度平的衡数定值律表说示明法其中的原理. 建立一种温标的三要素： ①选择某种物质（叫做测温物质）的某一随温度 变化的属性（叫做测温属性）来标志温度； ②选定固定点（规定零点）； ③对测温属性随温度的变化关系作出规定（即规 定分水度银的温方度法计）—。—水银的热膨胀 电阻温度计 ——金属电阻随温度变化 气体温度计 ——气体压强随温度变化
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
高中物理人教版选修3-3 7.4温度和温标(11张PPT)
热力学温度T与摄氏温度t之间的换算关系：
T=273.15+t (K) ΔT=Δt
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。
三、温度与温标
1、温度
两个系统达到热平衡时具有的共同 性质是温度相同
温度是决定一个系统与另一个系统 是否达到热平衡状态的物理量
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度
2、温标 定量描述温度的方法叫温标。
建立一种温标的三要素： ①选择测温物质（水银/铂/气体/热电偶） ②确定测温属性（体积/电阻/压强/电动势） ③选定温度零点和分度方法
如果两个系统相互接触而传热,它们的状态 参量将改变，但经过一段时间后，状态参量不 再变化,达到了相同的温度,我们就说两个系统达 到了热平衡。（两个系统是通过热传递热达到 的平衡）
只要两个系统在接触时它们
甲
乙
的状态不发生变化,就说这
T甲
T乙
两个系统原来就处于热平衡
2、热力学第零定律（热平衡定律）
若系统A，C达到热平衡 若系统B，C达到热平衡 A和B也是处于热平衡
温学温标
摄氏温标
瑞典人摄尔修斯（A.Celsius，1701—1744） 在1742年首先提出的一种经验温标，过去 曾被广泛使用。
规定： 标准大气压下冰 的熔点为0度,沸水为100 度,期间分为100等份
热力学温标
热力学温标亦称“开尔文温标”、“绝对温标”。是由 开尔文首先引入的。它是建立在热力学第二定律基础上 的一种和测温质无关的理想温标。也是最科学的温标。
最新人教版高中物理选修3-3：7.4温度和温标 知识点总结及课时练习
4温度和温标记一记温度和温标知识体系一个比较——平衡态与热平衡一个定律——热平衡定律一个关系——摄氏温标与热力学温标的关系T＝t＋273.15 K三个理解——温度、平衡态、热平衡辨一辨1.只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态．(×)2．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的．(√)3．处于热平衡的两个系统的温度一定相等．(√)4．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K．(√)5．摄氏温度与热力学温度都可能取负值．(×)想一想1.平衡态就是热平衡吗？提示：不是，平衡态是一个系统所处的状态，该状态下系统的状态参量如温度、压强等不再发生变化，热平衡是两个系统达到了相同的温度．2．达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度吗？提示：不正确，温度是反映分子做无规律运动的剧烈程度，是大量分子热运动的集体表现，对单个分子来说温度没有意义，并非达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度．思考感悟：练一练1．两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是()A．质量B．密度C．温度D．重力解析：由热平衡的定义可知，C项正确．答案：C2．(多选)下列有关温度的说法正确的是()A．用摄氏温度和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B．用两种温度表示温度的变化时，两者的数值相等C．1 K就是1 ℃D．当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化274 K解析：温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的．若物体的温度升高1 K，也可以说物体的温度升高1 ℃，但在表示物体的温度时，物体的温度为1 K，而不能说成物体的温度为1 ℃.答案：AB3．关于温度和测量温度的依据，下列说法不正确的是() A．温度宏观上反映物体的冷热程度，我们感觉冷的物体温度低B．当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也处于热平衡状态C．当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物体的温度相同D．热平衡是利用温度计测量温度的依据解析：温度宏观上反映物体的冷热程度，但并不是感觉冷的物体温度就低，人体感受的物体冷热程度，一方面取决于被感受的物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收或放出的热量的多少有关，A项错误；由热平衡定律知道，B项正确；只要两个系统温度相同且不再发生变化，它们就处于热平衡状态，所以C、D两项正确．答案：A4．(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是() 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温度一定相等解析：一般来说，描述系统状态的参量不止一个，仅仅根据温度不变且处处相等，不能得出系统一定处于平衡态的结论，A 项错误；根据热平衡的定义可知B、D两项是正确的；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，可见C项错误．答案：BD要点一热力学温标与摄氏温标的关系1.下列关于热力学温度的说法中，不正确的是()A．热力学温度的零度是－273.15 ℃B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度每一度的大小是相同的C．绝对零度是低温的极限，永远达不到D．1 ℃就是1 K解析：由T＝t＋273.15 K可知选项A、B说法正确；绝对零度只能无限接近，不能达到，C项说法正确；表示变化量时，改变1 ℃就是改变1 K，但是表示温度时，1 ℃与1 K不同，D项说法错误，故选D.答案：D2．(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是()A．－33 ℃与240 K表示同一温度B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 KC．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了273 K＋t解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系：T＝273 K ＋t.由此可知－33 ℃与240 K表示同一温度，A、B两项正确；热力学温度初态为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t K，故D项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为－273 ℃至0 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C项错误．答案：AB3．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，某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，其中正确的是() 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，可待较长时间后读出示数解析：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，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，显示的又不是原平衡态下的温度，所以A、D两项不正确，B项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．只有C项正确．答案：C4．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是()解析：用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D项正确．答案：D要点二对温度、平衡态、热平衡的理解5.(多选)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、丙也处于热平衡D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同解析：两个系统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两项正确，C、D两项错误．答案：AB6．[2019·榆林高二检测](多选)下列物体中处于平衡态的是()A．冰水混合物处在1 ℃的环境中B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间C．冬天刚打开空调的教室内的气体D．用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间解析：冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A项错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，B项正确；同理可知D项也正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，C项错误．答案：BD7．有关热平衡的说法正确的是()A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态B．热平衡定律只能研究三个系统的问题C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别解析：本题考查的知识点是热平衡．处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A项错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B项错误；由热平衡的意义知，C项正确；温度是热平衡的标志，必须相同，故D 项错误．答案：C8．两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．答案：C基础达标1.(多选)在热学中，要描述一定质量气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量()A．每个气体分子的运动速率B．压强C．体积D．温度解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．故B、C、D三项正确．答案：BCD2．(多选)下列关于温标的说法正确的是()A．温标不同，测量时得到的同一系统温度的数值可能是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标是从理论上规定的解析：根据热量的传播特性可知，热量总是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，因此热量传播方向的决定因素是温度，故D项正确，A、B、C三项错误．答案：D3．(多选)热力学系统的平衡态的特点是()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解析：热平衡是一种动态平衡，是大量分子运动的平均效果，处于热平衡的系统，分子仍在做无规则运动．答案：BD4．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、压强就会变得一样，但体积仍可变化解析：如果一个系统达到了平衡态，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项正确，B、C、D三项错误．答案：A5．关于温度与温标，下列说法正确的是()A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值C．摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 KD．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等解析：温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，A项错误；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故B项错误；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，D项正确；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故C项错误．答案：D6．(多选)温度计所用测量温度的物质应具备的条件为() A．它必须是液体或气体B．它因冷热而改变的特性要有重复性C．它因冷热所产生的效应相当明显D．当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡解析：温度计所用测量温度的物质应该具有以下特性：因冷热而改变的特性要有重复性，因冷热所产生的效应相当明显，当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡．至于物质是固态还是液态则没有要求．故选B、C、D三项．答案：BCD7．(多选)下列叙述正确的是()A．若不断冷冻，物体的温度就会不断地下降B．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量C．热力学零度是低温的下限D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降了解析：热力学零度是低温的下限，永远不能达到，故A项错误，C、D项正确．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，故B项正确．答案：BCD8．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50 p，今小明测量一杯水的温度为150 p时，则该温度用摄氏温度表示时应为()A．30 ℃B．40 ℃C．50 ℃D．60 ℃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 ℃，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C9．在25 ℃左右的室内，将一支温度计从酒精中取出，观察它的示数变化情况是()A．上升B．下降C．不变D．先下降后上升解析：室温为25 ℃，温度计在酒精中的示数为25 ℃.将温度计拿出后，附着在温度计上的酒精挥发吸热，使温度计温度降低，挥发结束后，温度计和周围环境达到热平衡，示数再次恢复到25 ℃.答案：D10．荷兰人华伦海特引入了华氏温度，规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾时的温度为212华氏度．中间分为180等份，每一等份代表1华氏度，今年1月份上海出现了近几年罕见的低温，最低温度接近－10摄氏度，换算成华氏温度为()A．14华氏度B．16华氏度C．18华氏度D．20华氏度解析：设摄氏温度为t时，对应的华氏温度为T，根据题述知，T＝1.8t＋32，将t＝－10 ℃代入得T＝14华氏度，故选A项．答案：A11．关于分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标所表示的t与T的关系图线说法错误的是()A．为直线B．通过第二象限C．纵截距小于横截距D．斜率为1解析：根据T＝273.15 K＋t可知t与T的关系图线是一条与纵坐标轴交点坐标为(0,273.15 K)、斜率是1的倾斜直线，故A、B、D三项正确，选C项．答案：C12．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，则该温度用热力学温标可表示为()A．2 K B．271 KC．4 K D．0.1 K解析：由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃得T＝2 K，故A项正确．答案：A能力达标13．(多选)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()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中的空气D ．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制成的解析：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，测温物质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成的，故A 、B 两项错误，C 、D 两项正确．答案：CD14．实验室有一支读数不准确的温度计．在测一标准大气压下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 ℃时温度计的示数，其中正确的是( )A ．41 ℃、60 ℃B ．21 ℃、40 ℃C ．35 ℃、56 ℃D ．35 ℃、36 ℃解析：此温度计1 ℃表示的实际温度为10080－20℃＝53 ℃，当它的示数为41 ℃时，它的示数变化的格数为21格，对应的实际温度应为21×53 ℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计的示数应变化6053＝36格，即它的示数应为(36＋20) ℃＝56 ℃，所以C 项正确．答案：C。
高2020届高2017级高中物理优化探究选修3-3课时作业第七章 4 温度和温标
[课时作业]一、选择题1.下列说法正确的是()A.状态参量是描述系统状态的物理量,故当系统的状态变化时,其各个状态参量都会改变B.当系统不受外界影响,且经过足够长的时间,其内部各部分状态参量将会达到稳定C.只有处于平衡态的系统才有状态参量D.两个物体发生热传递时,它们组成的系统处于非平衡态E.处于热平衡的两个系统一定具有相同的温度【试题解析】：由于描述系统的各种性质需要不同的物理量,只要其中某个量变化,系统的状态就会发生变化,不一定各个状态参量都发生变化,A错误；系统处于平衡态或非平衡态,其区别是状态参量有无变化,因而C错误；当系统不受外界影响时,系统总要趋于平衡,其内部各部分状态参量趋于稳定,B正确；两个物体发生热传递时,两个物体组成的系统内部仍存在温差,故系统处于非平衡态,故D正确；热平衡的充分条件是温度相同,故E正确.【参考答案】：BDE2.关于热力学温标的正确说法是()A.热力学温标是一种更为科学的温标B.热力学温标的零度为－273.15 ℃,叫绝对零度C.气体温度趋近于绝对零度时其体积为零D.在绝对零度附近气体已液化,所以它的压强不会为零E.绝对零度现在可以达到【试题解析】：本题考查热力学温标的性质.热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中,使方程更简单,更科学,故A对；由热力学温标的常识知B对；气体趋近于绝对零度时,已液化,但有体积,故其压强不为零,C错,D对；绝对零度只能接近,不能达到,E错.【参考答案】：ABD3.关于热力学温标和摄氏温标,下列说法正确的是()A.热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等B.热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃C.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃D.某物体摄氏温度为10 ℃,即热力学温度为10 KE.某物体摄氏温度为10 ℃,即热力学温度为283 K【试题解析】：热力学温标和摄氏温度尽管是不同标准的计数方式,但仅是起点不同,热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的,故A、C对,B错；摄氏温度为10 ℃的物体,热力学温度为283 K,D错,E对.【参考答案】：ACE4.下列说法正确的是()A.用温度计测量温度是根据热平衡的原理B.温度相同的棉花和石头相接触,需要经过一段时间才能达到热平衡C.若a与b、c分别达到热平衡,则b、c之间也达到了热平衡D.两物体温度相同,可以说两物体达到热平衡E.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡【试题解析】：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,故A、D 正确；两个物体的温度相同时,不会发生热传递,故B错误；若a与b、c分别达到热平衡,三者温度一定相等,所以b、c之间也达到了热平衡,故C正确；标准状况下冰水混合物的温度是0 ℃,与0 ℃的水的温度相同,所以达到了热平衡,E错误.【参考答案】：ACD5.冬天,北方的气温最低可达－40 ℃,为了测量那里的气温应选用()A.水银温度计B.酒精温度计C.寒暑表D.体温计E.金属温度计【试题解析】：水银的凝固点是－39.3 ℃,－40 ℃时水银就会凝固,酒精的凝固点是－114 ℃,寒暑表的测量范围为－30 ℃～50 ℃,体温计的测量范围为35 ℃～42 ℃,金属温度计的量程为－80 ℃～＋500 ℃.所以B、E正确.【参考答案】：BE6.某同学取出一支示数为39.6 ℃的体温计,没有将水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温,若他的实际体温是36.6 ℃,则测出来的体温是()A.36.6 ℃B.39.6 ℃C.3 ℃D.76.2 ℃E.42 ℃【试题解析】：因为体温计的玻璃泡和玻璃管间有一缩口,如果水银不甩回玻璃泡,水银不会自动退回到玻璃泡内,因此该同学测出来的体温仍为39.6 ℃.【参考答案】：B7.严冬湖面上结了厚厚的冰,但冰下面鱼儿仍在游动.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,将温度计悬挂在瓶中,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【试题解析】：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,再读出温度计的示数,但是隔着水又没法直接读数,把温度计取出来,显示的又不是原热平衡状态下的温度,所以选项A 、D 的做法不正确,选项C 的做法正确.选项B 的做法也失去了原来的热平衡,饮水瓶提出后,再用温度计测量,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.【参考答案】：C8.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 ℃时该温度计的示数,其中正确的是( )A.41 ℃、60 ℃B.21 ℃、40 ℃C.35 ℃、56 ℃D.35 ℃、36 ℃E.21 ℃、56 ℃【试题解析】：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6053＝36(格),它的示数应为(36＋20)℃＝56 ℃,所以C 正确.【参考答案】：C9.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,如图乙所示.已知图甲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是( )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.由图甲可知,铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D.由图甲可知,铜的热膨胀系数小于铁的热膨胀系数E.由图乙可知,其双金属片的内层一定为铜,外层一定为铁【试题解析】：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弯曲程度随温度变化的原理来工作的,选项A 、B 是正确的.题图甲中,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,选项C 正确,D 错误.题图乙中,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,选项E 错误.【参考答案】：ABC二、非选择题10.寒冷的冬天,人在室外拿铁棒和木头时,感觉到铁棒明显比木头凉,由于表示物体冷热程度的是温度,于是有人得出“铁棒比木头温度低”的结论,你认为他的结论对吗？【试题解析】：不对.由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡,故它们的温度是一样的.感觉到铁棒特别凉,是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多,所以他的结论不对.【参考答案】：见解析11.小明在家制作了简易温度计,一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内,封闭一定质量的气体.当外界温度发生变化时,水柱位置将上下移动.当有色水柱下端分别与D 和A 对齐时,温度分别为20 ℃和80 ℃.A 、D 间刻度均匀分布.由图可知,有色水柱下端所示温度为多少？【试题解析】：由题图知A 、D 间共有15个格,每个格表示的温度为80－2015℃＝4 ℃,有色水柱的下端离D 点3个格,即3×4 ℃＝12 ℃,所以温度为t ＝20 ℃＋12 ℃＝32 ℃.【参考答案】：32 ℃12.一支玻璃管一端与一个鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.当气温变化时,玻璃泡中气体压强会随着变化,从而使玻璃管内水柱高度发生变化,根据管内水柱高度的变化就可测出相应的温度,如图所示.说明此“伽利略温度计”的测温原理.【试题解析】：伽利略温度计应用的是气体的热胀冷缩原理,温度高时气体膨胀,细管内的液面就下降,温度低时,气体体积减小,细管内的液面升高,温度的高低能通过细管内的液面升降反映出来,这就是伽利略温度计的测温原理.【参考答案】：见解析。
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课时作业4温度和温标
时间：20分钟
一、单项选择题
1．关于热力学温标与摄氏温标的下列说法不正确的是(D)
A．热力学温标与摄氏温标的每一分度的大小是相同的
B．热力学温标的0度值对应于－273.15℃
C．热力学温标的0度是不可能达到的
D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零
解析：由T＝t＋273K得知，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，故A项正确．热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t＋273K．可知，当T＝0时，则t＝－273℃，故B项正确．根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到，故C项正确．气体温度趋近于绝对零度时，可能是压强p趋近于零，故D项错误．
2．当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有何种特性(D)
A．较高的热量B．较大的比热容
C．较大的密度D．较高的温度
解析：根据热量的传递特性：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，因此决定热能传递方向的决定因素是温度，A、B、C各选项所提到的条件均与此无关，故D正确．
3．三个系统A、B、C处于热平衡状态，则关于它们的温度的说法正确的是(C)
A．它们的温度可以有较大的差别
B．它们的温度可以有微小的差别
C．它们的温度一定相同
D．无法判断温度的关系
解析：当三个系统处于热平衡状态时，它们有相同的状态参量，
即具有相同的温度，故C 正确．
4．如图1所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图2所示的水温与时间的关系图线，则(D )
A ．乙中温度计的示数为32℃
B ．加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同
C ．吸收相同的热量，甲杯中的水升温比乙杯中的水多
D ．甲杯中的水加热2min 与乙杯中的水加热3min 吸收的热量相同
解析：由图乙知，温度计10℃之间有10个小格，所以一个小格代表的温度是1℃，温度计显示的温度为37℃，故A 错误；两杯水质量相同，相同时间内升高的温度不同，根据Q 吸＝cm Δt ，可知相同
时间内两杯水吸收的热量不同，故B 错误；两杯中水的质量相同，根据Δt ＝Q 吸cm
可知，吸收相同的热量，两杯水升高的温度相同，故C 错误；根据图2可知，甲杯中的水加热2min 与乙杯中的水加热3min 升高的温度相同，又因为两杯水的质量相同，根据Q ＝cm Δt 可知，两杯水吸收的热量相同，故D 正确．故选D.
5．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(C
)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
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．
二、多项选择题
6．关于热平衡，下列说法正确的是(ACD)
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十分钟左右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
解析：两系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D对，B错．
7．两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5K，另一个系统的温度升高了5℃，则下列说法正确的是(BC)
A．两个系统不再是热平衡状态
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
解析：由于两个系统原来处于热平衡状态，温度相同，当分别升高5℃和5K后，温度仍相同，两个系统仍为热平衡状态，故A错误、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正确、
D错误．
8．关于热力学温标和摄氏温标，下列说法正确的是(AC)
A．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等
B．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃
C．热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
D．某物体摄氏温度为10℃，即热力学温度为10K
解析：热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准下的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1K与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A、C对，B错；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283 K，D错．
三、非选择题
9．一般实验室里常用的一种摄氏温度计摄氏温标：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)是由瑞典物理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－273.15℃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：T＝t＋273.15_K.
(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0℃，即为273K，水的沸点是100℃，即373K.
(3)如果物体的温度升高1℃，那么，物体的温度将升高1K.
解析：(1)摄氏温标冰点温度为0℃，汽化点温度为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＋273.15K.。