2.1温度和温标同步练习 人教版(2019)物理选择性必修第三册

2.1温度和温标
共25题,满分100分
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请注意保持试卷的整洁
一、单选题(共20分)
1.(本题2分)关于分子动理论,下列说法中正确的是(  )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子大小”实验中,应先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉
B.图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图,连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力F与分子间距r的关系图,分子间距为时,分子势能取最小值
D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图,曲线①对应的温度较高
2.(本题2分)两个物体放在一起彼此接触,它们若不发生热传递,其原因是( )
A.它们的内能相同
B.它们的比热容相同
C.它们的分子总动能相同
D.它们的温度相同
3.(本题2分)如图所示,玻璃瓶A,B中装有质量相等、温度分别为的热水和的冷水,则( )
A.温度是分子平均动能的标志,所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B.温度越高,布朗运动越显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C.因质量相等,故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样多
D.A瓶中所有水分子的热运动速率都比B瓶中水分子的热运动速率大A
4.(本题2分)两个温度不同的物体相接触,热平衡后,它们具有的相同物理量是( )
A.内能 B.分子平均动能 C.分子势能 D.热量
5.(本题2分)关于分子动理论,下列说法中正确的是(  )
A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动
B.两个邻近分子间不可能同时存在斥力和引力
C.在扩散现象中,温度越高,扩散得越快
D.温度是分子平均速率的标志
6.(本题2分)如图所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平.过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )
A.甲瓶中的液面高 B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙两瓶中的液面一样高 D.以上三种情况均有可能
7.(本题2分)如图,元宵佳节,室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛,若忽略空气分子间的作用力,大气压强不变,当点燃灯笼里的蜡烛燃烧一段时间后,灯笼内的空气(  )
A.分子总数减少
B.分子的平均动能不变
C.压强不变,体积增大
D.单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大
8.(本题2分)体积相同的甲、乙两个瓶子,甲瓶装氧气,乙瓶装氢气,若它们的温度相同,则下列说法正确的是  
A.甲、乙两瓶中气体分子的平均动能相同
B.甲、乙两瓶中气体分子的平均速率相同
C.甲、乙两瓶中气体分子的势能相同
D.甲、乙两瓶中气体的内能相同
9.(本题2分)关于热力学温度和摄氏温度,下列说法正确的是(  )
A.某物体摄氏温度为10℃,即热力学温度为10K
B.热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃
C.摄氏温度升高10℃,对应热力学温度升高283K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较
10.(本题2分)如图所示,是家庭生活中用壶烧水的情景。下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是________。
A.气体温度升高,所有分子的速率都增加
B.—定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子平均动能增加
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
二、多选题(共15分)
11.(本题3分)严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下鱼儿仍在游动。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,读出温度计的示数
B.取一空的塑料饮水瓶,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,立即读出温度计的示数
C.若温度计显示的示数为摄氏温度 ,即热力学温度4K
D.若温度计显示的示数为摄氏温度,即热力学温度277.15K
12.(本题3分)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
13.(本题3分)温度都是0℃的10克冰和10克水比较,它们的(  )
A.分子数相同,分子无规则运动的平均动能也相同
B.质量相同,温度相同,内能也相同
C.就分子的平均动能而言,水分子较大
D.水的内能比冰大
14.(本题3分)如图所示,活塞质量为m,缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的空气,缸套与活塞无摩擦,活塞截面积为S,大气压强为p0,则( )
A.汽缸内空气的压强为
B.汽缸内空气的压强为
C.内外空气对活塞的作用力为Mg
D.内外空气对缸套的作用力为(M+m)g
15.(本题3分)如图所示是氧气分子在和两种不同温度下的速率分布情景图像,下列说法正确的是( )
A.图像①是氧气分子在时的速率分布情景图像
B.两种温度下,氧气分子的速率分布都呈现“中间多,两头少”的分布规律
C.随着温度的升高,并不是每一个氧气分子的速率都增大
D.的氧气,速率大的分子比例较少,其分子的平均速率比小
三、填空题(共15分)
16.(本题3分)由于温室气体排放日益增多,温室效应增强,中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度,温度更高的海水,分子的平均动能 填更大、更小、不变;更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中,内能 填升高、降低、不变。
17.(本题3分)高压锅使用时,锅内压强大,温度高,食物容易煮烂。已知某高压锅的限压阀质量为0.1 kg,排气孔直径为0.3 cm,则锅内气体的压强最大可达 Pa。若每增加,水的沸点相应增加1℃,锅内的最高温度可达 ℃。
18.(本题3分)如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图,倒置的输液瓶上方有一气室E,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中A管与大气相通,B管为输液软管,中间又有一滴壶C,而D端则通过针头接入人体静脉。
(1)若气室E、滴壶C中的压强分别为pE、pC,则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为 ;
(2)在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是 (选填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”);
(3)在输液过程中(瓶中尚有液体),下列说法正确的是( )
①瓶中上方气体的压强随液面的下降而增大;②瓶中液面下降,但E中气体的压强不变;③滴壶C中的气体压强随瓶中液面的下降而减小;④在瓶中药液输完以前,滴壶C中的气体压强保持不变.
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
19.(本题3分)LNG公交车,是以液化天然气作为燃料的公共汽车。LNG公交车具有燃料环保、经济高效、行驶平稳的特点,有助于改善城市的空气质量。加气站的储气罐中,天然气的温度随气温的降低而降低,在这个过程中,若储气罐内气体的体积及质量均不变,则储气罐内的气体对外界 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”),储气罐内的气体分子平均动能 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.(本题3分)热力学温度T与摄氏温度t
(1)摄氏温标:一种常用的表示温度的方法.规定标准大气压下 为0℃, 为100℃,在0℃和100℃之间均匀分成 等份,每份算做1℃。
(2)热力学温标:现代科学中常用的表示温度的方法,热力学温标表示的温度叫热力学温度,用符号 表示,单位是 ,符号为 。
(3)摄氏温度与热力学温度的关系为T=t+ K。
四、解答题(共50分)
21.(本题10分)判断以下关于分子速率的观点是否正确,并简述理由。
(1)当温度升高时,组成物体的每个分子的速率都会增大;
(2)甲、乙两杯水,甲杯水的温度为,乙杯水的温度为,那么甲杯水内的每个水分子的速率都比乙杯水内每个水分子的速率大。
22.(本题10分)当用手心握住体温计玻璃泡,观察到体温计的示数逐渐上升,把它立即放入的水中时,你又看到什么现象?为什么?
23.(本题10分)电压力锅是传统高压锅和电饭锅的升级换代产品,它结合了压力锅和电饭锅的优点,实现了全密封烹调,达到了省时省电的目的。
(1)如果某电压力锅的锅内气体的体积为V,气体的摩尔体积为VA,阿伏加德罗常数为NA,则锅内气体分子的个数有多少;
(2)如果压力锅正常工作时锅内的温度能保持在117 ℃,此时室温为27 ℃,试用热力学温度表示锅内温度和室温,并计算锅内食物升高了多少K。
24.(本题10分)仿照实验室使用的液体温度计的原理,某同学设计了一个简易的气体温度计,如图所示,瓶中装的是气体,瓶塞密封不漏气,瓶塞上面细弯管中有一段液柱。
(1)当温度升高时,液柱将向哪边移动?
(2)此温度计如何标上刻度呢?
25.(本题10分)如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体,静止时气柱长为l0,大气压强为p0,其他尺寸如图所示。当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l,求转动时气体的压强。(设温度不变,试管横截面积为S,水银密度为ρ)
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
) (
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)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.“用油膜法估测油酸分子大小”实验中,如果先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉,则可能形不成一个完整的油膜,且油膜上没有痱子粉,无法看清油膜轮廓,故A错误;
B.图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图,不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹,故B错误;
C.图丙中是分子力等于0的位置,当小于,分子表现为斥力,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减小,当大于,分子力表现为引力,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,可知分子势能在时最小,故C正确;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,速率较大的分子数目占总分子数的比例越大,可知曲线②对应的温度较高,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】D.因为发生热传递的条件是有温度差,如果两物体没发生热传递,肯定是具有相同的温度,故D正确;
A.内能相同,温度不一定相同,故A错误;
B.比热容相同,温度不一定相同,故B错误;
C.分子总动能相同,分子数不一定相同,分子平均动能不一定相同,温度不一定相同,故C错误。
故选D。
3.A
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,A中的温度高,故A中的分子平均动能大,故A正确;
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,不是水分子的运动,两瓶中不存在布朗运动,故B错误;
C.温度是分子的平均动能的标志,因质量相等,故A瓶中水的分子总动能大,A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大,故C错误;
D.A瓶中水分子的平均热运动速率比B瓶中水分子的平均热运动速率大,但不是每个分子的都大,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】两个温度不同的物体相接触,热平衡后,温度相同,温度是分子平均动能的标志,所以们具有的相同物理量是分子平均动能。
故选B。
5.C
【详解】A.布朗运动就是液体或者气体中小颗粒的无规则运动,所以A错误;
B.两个邻近分子间斥力和引力是同时存在的,所以B错误;
C.在扩散现象中,温度越高,分子热运动越激烈,扩散得越快,所以C正确;
D.温度是分子平均动能的标志,所以D错误;
故选C。
6.B
【详解】读图分析该装置的工作过程可知,药液从乙瓶中流下,乙瓶中被封闭的空气体积增大,压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变.药液从甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中空气部分的体积增大,压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降.液体如此流动,直到甲瓶中的药液全部流完,这时甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管.因此,在输液开始后不久,乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面.故选B.
【点睛】分析此题的关键是找出两瓶中封闭空气的气压变化与外界大气压对瓶中气压的影响情况,明确乙瓶中空气是真正封闭的,而甲瓶中是有大气来不断补充的,这样便可以根据气压的变化做出相应的判断的.此题的易错点是:不要将这一装置简单的看成连通器,按连通器的原理来分析此题是错误的.
7.A
【详解】A.蜡烛燃烧后,灯笼内温度升高,部分气体分子将从灯笼内部跑到外部,所以灯笼内分子总数减少,故A正确;
B.灯笼内温度升高,分子的平均动能增大,故B错误;
C.灯笼始终与大气连通,压强不变,灯笼内气体体积也不变,故C错误;
D.温度升高,气体分子的平均动能增大,单位时间与单位面积分子对器壁碰撞的平均作用力增大,而气体压强不变,所以单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】由于不考虑分子间作用力,氢气和氧气只有分子动能,温度相同,它们的平均动能相同,故A正确;由于分子的质量不同,则分子的平均速率不相同,故B错误;当不考虑分子间作用力时,气体的分子势能忽略不计,故C错误;体积相同的甲、乙两个瓶子,甲瓶装氧气,乙瓶装氢气,若它们的温度相同,但摩尔数不一定相同,因此内能不一定相同,D错误
9.B
【详解】由得某物体摄氏温度为10℃时,热力学温度为,,即热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃,摄氏温度升高10℃,对应热力学温度升高10K,B正确.
10.C
【详解】A.气体温度升高,分子的平均速率变大,但是并非所有分子的速率都增加,选项A错误;
B.—定量100℃的水变成100℃的水蒸气,因温度不变,则分子平均动能不变,选项B错误;
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和,选项C正确;
D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子杂乱无章的做无规则运动的缘故,选项D错误。
故选C。
11.BD
【详解】AB.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,但因隔着冰无法直接读数,把温度计取出来,显示的也不再是原热平衡状态下的温度, A错误B正确;
CD.根据
C错误D正确。
故选BD。
12.BD
【详解】热力学系统的平衡态是大量分子的平均效果,是动态平衡;从宏观上看,系统的温度、压力、内能等物理量保持不变,但组成系统的大量分子仍在做无规则的热运动。
故选BD。
13.AD
【详解】A.10克冰和10克水,分子数相同,温度相同,分子无规则运动的平均动能也相同,故A正确;
B.的10克冰和10克水,温度相同,平均动能相同,但冰吸热融化为水,因此内能不相同,故B错误;
C.温度是平均动能的标志,温度相同,分子无规则运动的平均动能也相同,故C错误;
D.冰融化为水吸热,内能增大,因此水的内能比冰大,故D正确。
故选AD。
14.AC
【详解】AB.以缸套为研究对象受力分析,由平衡条件得
解得
A正确,B错误;
C.以汽缸与活塞组成的系统为研究对象,由平衡条件得,绳子拉力为
以活塞为研究对象,由平衡条件得:内外空气对活塞的作用力为等于弹簧的拉力与活塞重力的差,即Mg,C正确;
D.以缸套为研究对象,由平衡条件得:内外空气对缸套的作用力等于缸套的重力为Mg,D错误。
故选AC。
15.ABC
【详解】A.由图可知,②中速率大分子占据的比例较大,则说明②对应的平均动能较大,故②对应的温度较高,所以①是氧气分子在0℃下的速率分布情景图像,故A正确;
B.两种温度下,都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大,呈现“中间多,两头少”的分布规律,故B正确;
C.温度升高使得氧气分子的平均速率增大,不是每一个氧气分子的速率都增大,故C正确;
D.随着温度的升高,氧气分子中速率大的分子所占的比例增大,从而使分子平均速率增大,故D错误。
故选ABC。
16. 更大 升高
【详解】[1]分子的平均动能只和温度有关,温度更高的海水,分子的平均动能更大;
[2]冰熔化过程中,需要吸热,温度不变,吸收的热量转化为分子的势能,内能升高。
17. 139.4
【详解】[1]最大压强为
[2]最高温度
18. ; 恒定; B
【详解】(1)因为A管与大气相通,故A管上端处压强等于大气压强,这样易得pE<p0,而pC>p0,即有
(2)设A管上端与C上液面间高度差为h1,则有
只要液面高于A的上端,h1不变,C处气体压强不变,由题设条件知,C处与手之间的高度差不变,所以手处的液体压强不变,液体流速恒定。
(3)设E处与A的上端高度差为h0,则
C处压强不变,当h0减小时,E处压强增大,①正确;根据知,在瓶中药液输完以前C处压强不变,④正确;故B正确。
19. 不做功 减小
【详解】[1]储气罐内气体的体积不变,说明储气罐内的气体对外界不做功。
[2]储气罐内气体的温度降低,分子平均动能减小。
20. 冰的熔点 水的沸点 100 T 开尔文 K 273.15
【详解】略
21.(1)题中说法不正确,当温度升高时,分子热运动平均动能增加,故平均速率也增加,但不是每个分子的速率都增加;
(2)题中说法不正确,甲杯水的温度比乙杯水的温度高,甲杯水分子的平均动能比乙杯水分子的平均动能大,故平均速率也大,则但不是甲杯水内每个水分子的速率都比乙杯水内每个水分子的速率都大。
【详解】(1)题中说法不正确,当温度升高时,分子热运动平均动能增加,故平均速率也增加,但不是每个分子的速率都增加;
(2)题中说法不正确,甲杯水的温度比乙杯水的温度高,甲杯水分子的平均动能比乙杯水分子的平均动能大,故平均速率也大,则但不是甲杯水内每个水分子的速率都比乙杯水内每个水分子的速率都大。
22.体温计的示数继续上升,因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同,没有达到热平衡
【详解】
当用手心握住体温计玻璃泡,观察到体温计的示数逐渐上升,直到示数约为不再上升,此时体温计与人体达到热平衡。把它立即放入的水中时,因为体温计玻璃泡的温度与水的温度不相同,没有达到热平衡,所以将观察到体温计的示数继续上升。
23.(1)NA;(2)390K,300K,90K
【详解】(1)分子个数
N=nNA=NA
(2)根据热力学温度和摄氏温度的关系,锅内温度
T1=t1+273 K=390 K
室温
T2=t2+273 K=300 K
升高的温度
ΔT=T1-T2=90 K
24.(1)左;(2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中,在液柱正中间处标上0℃,将它放在一个标准大气压下的沸水中,在液柱正中间处标上100℃,然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分,标上刻度就成了一个温度计。
【详解】(1)当温度升高时,瓶内的气体受热膨胀挤压上方的液柱,液柱就会向左移动;
(2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中,在液柱正中间处标上0℃,将它放在一个标准大气压下的沸水中,在液柱正中间处标上100℃,然后将以上两个刻度之间的部分进行100等分,标上刻度就成了一个温度计。
25.
【详解】选取水银柱为研究对象,转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供,则
而,由几何关系,则有
因此
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