第2章 气体、固体和液体 1.温度和温标 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第16题为单选题，第7~8题为多选题） 1.下列关于温度的说法正确的是( A.热力学温度的0K相当于摄氏温度的273.15℃ B.热力学温度每升高1K和摄氏温度每升高1℃对应的温度变化是相同的 C绝对零度是低温的极限，随着技术的进步是可能达到的 D.在国际单位制中，温度的单位是℃ 答案B 解析：根据T=273.15K+1,热力学温度的0K相当于摄氏温度的-273.15℃，选项A 错误；根据T=273.15K+1,热力学温度每升高1K和摄氏温度每升高1℃对应的 温度变化是相同的，选项B正确：绝对零度是低温的极限，表示分子热运动停止，不 可能达到，选项C错误；在国际单位制中，温度的单位是K,选项D错误。 2.一个房间内，上午10点时的温度为16℃，下午2点时的温度为24℃，则下午2 点与上午10点相比较，房间内的空气分子的平均动能( ) A增大 B.减小 C不变 D.无法确定 答案：A 解析：分子的平均动能只与温度有关，所以下午2点温度高，分子平均动能大于上 午10，点的分子平均动能，选项A正确，B、C、D错误。 3.某日气温最低为-2℃、最高为7℃，用热力学温标表示该日的最大温差是 () A.5K B.278K C.9K D.282K 答案C 解析：日气温最低为-2℃、最高为7℃，则该日的最大温差是9℃，因△1=△T,则 用热力学温标表示该日的最大温差是9K,故选项C正确。 4.关于温度与内能的关系，下列说法正确的是( ) A.不同质量的同种物质，只要温度相同，分子的平均动能就相同 B.物体的温度变化时，它的内能一定改变 C.物体的温度升高时，每个分子的动能都增大 D.物体的内能等于物体的动能与势能的总和 答案：A
第 2 章 气体、固体和液体 1.温度和温标 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~6 题为单选题,第 7~8 题为多选题) 1.下列关于温度的说法正确的是( ) A.热力学温度的 0 K 相当于摄氏温度的 273.15 ℃ B.热力学温度每升高 1 K 和摄氏温度每升高 1 ℃对应的温度变化是相同的 C.绝对零度是低温的极限,随着技术的进步是可能达到的 D.在国际单位制中,温度的单位是℃ 答案:B 解析:根据 T=273.15 K+t,热力学温度的 0 K 相当于摄氏温度的-273.15 ℃,选项 A 错误;根据 T=273.15 K+t,热力学温度每升高 1 K 和摄氏温度每升高 1 ℃对应的 温度变化是相同的,选项 B 正确;绝对零度是低温的极限,表示分子热运动停止,不 可能达到,选项 C 错误;在国际单位制中,温度的单位是 K,选项 D 错误。 2.一个房间内,上午 10 点时的温度为 16 ℃,下午 2 点时的温度为 24 ℃,则下午 2 点与上午 10 点相比较,房间内的空气分子的平均动能( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 答案:A 解析:分子的平均动能只与温度有关,所以下午 2 点温度高,分子平均动能大于上 午 10 点的分子平均动能,选项 A 正确,B、C、D 错误。 3.某日气温最低为-2 ℃、最高为 7 ℃,用热力学温标表示该日的最大温差是 ( ) A.5 K B.278 K C.9 K D.282 K 答案:C 解析:日气温最低为-2 ℃、最高为 7 ℃,则该日的最大温差是 9 ℃,因 Δt=ΔT,则 用热力学温标表示该日的最大温差是 9 K,故选项 C 正确。 4.关于温度与内能的关系,下列说法正确的是( ) A.不同质量的同种物质,只要温度相同,分子的平均动能就相同 B.物体的温度变化时,它的内能一定改变 C.物体的温度升高时,每个分子的动能都增大 D.物体的内能等于物体的动能与势能的总和 答案:A
解析：温度是分子平均动能变化的标志，对不同质量的同种物质，只要温度相同，分 子的平均动能一定相同，故选项A正确；对一定质量的物体来说，其内能由其温度 和体积共同决定，温度变化，其体积也会发生变化，其内能可能不变，故选项B错误： 物体的温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的动能均增大，故选 项C错误：内能是物体内部所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和，故选 项D错误。 5.关于热力学温度和摄氏温度，下列说法不正确的是() A.1℃就是1K B.温度升高了1℃就是升高了1K C.热力学温度的单位K”是国际单位制中的基本单位 D.0℃可用热力学温度粗略地表示为273K 答案A 解析：热力学温度和摄氏温度的关系是T=1+273K,可知1℃与1K表示的温度 不同，故选项A错误。由T=1+273K,得△T=△缸，则知温度升高了1℃就是升高了 1K,故选项B正确。热力学温度的单位“”是国际单位制中七个基本单位之一， 故选项C正确。根据T=1+273K知，当1=0℃时T=273K,故选项D正确。 6温度计是生活、生产中常用的测温仪器。右图为一个简易温度计，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，烧瓶内封闭有一定质量的气 体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为 20-80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及此时有色水柱下端对应温 度分别为() A.20℃、80℃、64℃ B.20℃、80℃、68℃ C.80℃、20℃、32℃ D.80℃、20℃、34℃ 答案C 解析：该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的，温度升高时烧瓶内气体膨胀， 有色水柱上升：温度降低时烧瓶内气体收缩，有色水柱下降，因A、D间的测量范围 为20-80℃，可得A点对应80℃，D点对应20℃，A、D间刻度均匀分布，每小格
解析:温度是分子平均动能变化的标志,对不同质量的同种物质,只要温度相同,分 子的平均动能一定相同,故选项 A 正确;对一定质量的物体来说,其内能由其温度 和体积共同决定,温度变化,其体积也会发生变化,其内能可能不变,故选项 B 错误; 物体的温度升高时,分子的平均动能增大,但并不是每个分子的动能均增大,故选 项 C 错误;内能是物体内部所有分子所具有的分子动能和分子势能的总和,故选 项 D 错误。 5.关于热力学温度和摄氏温度,下列说法不正确的是( ) A.1 ℃就是 1 K B.温度升高了 1 ℃就是升高了 1 K C.热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 D.0 ℃可用热力学温度粗略地表示为 273 K 答案:A 解析:热力学温度和摄氏温度的关系是 T=t+273 K,可知 1 ℃与 1 K 表示的温度 不同,故选项 A 错误。由 T=t+273 K,得 ΔT=Δt,则知温度升高了 1 ℃就是升高了 1 K,故选项 B 正确。热力学温度的单位“K”是国际单位制中七个基本单位之一, 故选项 C 正确。根据 T=t+273 K 知,当 t=0 ℃时 T=273 K,故选项 D 正确。 6.温度计是生活、生产中常用的测温仪器。右图为一个简易温度计,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,烧瓶内封闭有一定质量的气 体。当外界温度发生变化时,水柱位置将上下变化。已知 A、D 间的测量范围为 20~80 ℃,A、D 间刻度均匀分布。由图可知,A、D 及此时有色水柱下端对应温 度分别为( ) A.20 ℃、80 ℃、64 ℃ B.20 ℃、80 ℃、68 ℃ C.80 ℃、20 ℃、32 ℃ D.80 ℃、20 ℃、34 ℃ 答案:C 解析:该温度计是利用气体的热胀冷缩原理制成的,温度升高时烧瓶内气体膨胀, 有色水柱上升;温度降低时烧瓶内气体收缩,有色水柱下降,因 A、D 间的测量范围 为 20~80 ℃,可得 A 点对应 80 ℃,D 点对应 20 ℃,A、D 间刻度均匀分布,每小格
表示0℃-20℃=4℃，则有色水柱下端对应温度为20℃+3×4℃=32℃，选项A、 15 B、D错误，C正确。 7.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 答案：AC 解析：用温度计测量温度是根据热平衡的原理，当两物体达到热平衡状态时，它们 的温度相同，选项A正确：温度相同的棉花和石头相接触，不会发生热传递，选项B 错误；若a与b、c分别达到热平衡，说明a与b、c温度相同，故b、c之间也达到 了热平衡，选项C正确；两个彼此接触的物体温度相同，两个物体达到热平衡，选项 D错误。 8.两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( ) 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：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，仍是热平衡状态，选项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，选项D错误，C正确。 二、计算题 9.天气预报显示某地某日的最高气温是17℃，它是多少开尔文？进行低温研究 时，热力学温度是1.5K,它是多少摄氏度？ 答案：290.15K-271.65℃ 解析：热力学温度与摄氏温度之间的关系是T=273.15K+1,所以17℃=290.15 K;1.5K是-271.65℃。 拓展提高 选择题（第1~6题为单选题，第7题为多选题） 1温度都是0℃的水和冰混合时，下列说法正确的是( A.冰将熔化成水 B.水将凝固成冰 C.都不变，冰水共存 D.如果水比冰多的话，冰熔化；如果冰比水多的话，水结冰
表示80℃-20 ℃ 15 =4 ℃,则有色水柱下端对应温度为 20 ℃+3×4 ℃=32 ℃,选项 A、 B、D 错误,C 正确。 7.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 答案:AC 解析:用温度计测量温度是根据热平衡的原理,当两物体达到热平衡状态时,它们 的温度相同,选项 A 正确;温度相同的棉花和石头相接触,不会发生热传递,选项 B 错误;若 a 与 b、c 分别达到热平衡,说明 a 与 b、c 温度相同,故 b、c 之间也达到 了热平衡,选项 C 正确;两个彼此接触的物体温度相同,两个物体达到热平衡,选项 D 错误。 8.两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: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,仍是热平衡状态,选项 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, 选项 D 错误,C 正确。 二、计算题 9.天气预报显示某地某日的最高气温是 17 ℃, 它是多少开尔文?进行低温研究 时,热力学温度是 1.5 K,它是多少摄氏度? 答案:290.15 K -271.65 ℃ 解析:热力学温度与摄氏温度之间的关系是 T=273.15 K+t,所以 17 ℃=290.15 K;1.5 K 是-271.65 ℃。 拓展提高 选择题(第 1~6 题为单选题,第 7 题为多选题) 1.温度都是 0 ℃的水和冰混合时,下列说法正确的是( ) A.冰将熔化成水 B.水将凝固成冰 C.都不变,冰水共存 D.如果水比冰多的话,冰熔化;如果冰比水多的话,水结冰
答案：C 解析：温度都是0℃的水和冰混合时，因温度相同，不会发生热传递，则无论两者质 量如何，最终仍然是冰水混合物，且是冰水共存状态，故选项C正确。 2.关于温度的概念，下述说法正确的是() A.温度是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大 B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 C.当某物体的内能增加时，则该物体的温度一定升高 D.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速 率大 答案：A 解析：温度的微观意义是分子平均动能的标志，温度越高，则分子平均动能越大，不 是分子平均速率越大，选项A正确，D错误；温度升高，分子平均动能增大，但并不意 味着每个分子的动能都增加，选项B错误：当某物体的内能增加时，也有可能对外 做功，所以温度可能降低，选项C错误。 3.下列说法不正确的是() A.两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的能量 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 答案：A 解析：温度是处于热平衡的系统都具有的相同的状态参量，选项A错误，C正确：由 热平衡定律知，若物体与A达到热平衡，同时也与B达到热平衡，则A的温度等于 B的温度，热平衡定律是温度计能用来测量温度的基本原理，选项B、D正确。 4.关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是( ) A.处于热平衡的几个系统的压强一定相等 B.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 C.温度变化1℃，也就是温度变化274.15K D摄氏温度与热力学温度都可能取负值 答案B 解析：热平衡是几个系统相互影响的最终结果，根据热平衡的定义可知，系统在接 触时它们的状态不发生变化，这几个系统的温度是相等的，故选项A错误：热平衡 定律是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理，故选项B正确；摄氏温 度与热力学温度的差别为所选的零值的起点不同，单位不同，但每一度表示的冷热 差别是相同的（△T=△），温度变化1℃，也就是温度变化1K,故选项C错误；热力学 温度都不可能取负值，故选项D错误。 5.气体温度升高，则该气体()
答案:C 解析:温度都是 0 ℃的水和冰混合时,因温度相同,不会发生热传递,则无论两者质 量如何,最终仍然是冰水混合物,且是冰水共存状态,故选项 C 正确。 2.关于温度的概念,下述说法正确的是( ) A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大 B.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大 C.当某物体的内能增加时,则该物体的温度一定升高 D.甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速 率大 答案:A 解析:温度的微观意义是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大,不 是分子平均速率越大,选项 A 正确,D 错误;温度升高,分子平均动能增大,但并不意 味着每个分子的动能都增加,选项 B 错误;当某物体的内能增加时,也有可能对外 做功,所以温度可能降低,选项 C 错误。 3.下列说法不正确的是( ) A.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的能量 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 答案:A 解析:温度是处于热平衡的系统都具有的相同的状态参量,选项 A 错误,C 正确;由 热平衡定律知,若物体与 A 达到热平衡,同时也与 B 达到热平衡,则 A 的温度等于 B 的温度,热平衡定律是温度计能用来测量温度的基本原理,选项 B、D 正确。 4.关于热平衡及热力学温度,下列说法正确的是( ) A.处于热平衡的几个系统的压强一定相等 B.热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理 C.温度变化 1 ℃,也就是温度变化 274.15 K D.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 答案:B 解析:热平衡是几个系统相互影响的最终结果,根据热平衡的定义可知,系统在接 触时它们的状态不发生变化,这几个系统的温度是相等的,故选项 A 错误;热平衡 定律是温度计能够用来测量和比较温度高低的基本原理,故选项 B 正确;摄氏温 度与热力学温度的差别为所选的零值的起点不同,单位不同,但每一度表示的冷热 差别是相同的(ΔT=Δt),温度变化 1 ℃,也就是温度变化 1 K,故选项 C 错误;热力学 温度都不可能取负值,故选项 D 错误。 5.气体温度升高,则该气体( )
A.每个分子的体积都增大 B.每个分子的动能都增大 C.分子的平均动能增大 D.分子间引力和斥力都增大 答案：C 解析：每个分子的体积大小与外界状态无关，选项A错误；温度是分子平均动能的 标志，所以温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子动能都增大，选项B错 误，C正确：分子间的作用力与分子间的距离有关，与温度没有直接关系，选项D错 误。 6.当物体中存在温度差时，热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。对于一 长度为1、横截面积为S的均匀金属棒，当两端的温度差稳定为△T时，△1时间内 从高温端向低温端传递的热量△Q满足关系式△Q=kSaT△r其中k为金属棒的导 热系数。如图所示，长度分别为1、2，导热系数分别为1、2的两个横截面积相 等的金属棒在D处紧密对接，两金属棒各自另一端分别与温度为400K、300K 的恒定热源良好接触。若h:h=1:2,:k2=3:2,则在稳定状态下，D处的温度 为() T, A.375K B.360K C.350K D.325K 答案A 解析：设在稳定状态下，D处的温度为T,则对于长度为h的细棒△Qs40K①△， 对于长度为h的细棒△0=25T:30K△，将h:h=1:2,1:2=3:2代入，解得 L T=375K。故选项A正确。 7.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。己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正确的有( 周定点 、6080 00 双金属片 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.该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
A.每个分子的体积都增大 B.每个分子的动能都增大 C.分子的平均动能增大 D.分子间引力和斥力都增大 答案:C 解析:每个分子的体积大小与外界状态无关,选项 A 错误;温度是分子平均动能的 标志,所以温度升高,分子的平均动能增大,并不是每个分子动能都增大,选项 B 错 误,C 正确;分子间的作用力与分子间的距离有关,与温度没有直接关系,选项 D 错 误。 6.当物体中存在温度差时,热量会从温度高的地方向温度低的地方传递。对于一 长度为 l、横截面积为 S 的均匀金属棒,当两端的温度差稳定为 ΔT 时,Δt 时间内 从高温端向低温端传递的热量 ΔQ 满足关系式 ΔQ=𝑘𝑆Δ𝑇 𝑙 Δt;其中 k 为金属棒的导 热系数。如图所示,长度分别为 l1、l2,导热系数分别为 k1、k2 的两个横截面积相 等的金属棒在 D 处紧密对接,两金属棒各自另一端分别与温度为 400 K、300 K 的恒定热源良好接触。若 l1∶l2=1∶2,k1∶k2=3∶2,则在稳定状态下,D 处的温度 为( ) A.375 K B.360 K C.350 K D.325 K 答案:A 解析:设在稳定状态下,D 处的温度为 T,则对于长度为 l1 的细棒 ΔQ=𝑘1𝑆(400K-𝑇) 𝑙1 Δt, 对于长度为 l2 的细棒 ΔQ=𝑘2𝑆(𝑇-300K) 𝑙2 Δt,将 l1∶l2=1∶2,k1∶k2=3∶2 代入,解得 T=375 K。故选项 A 正确。 7.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正确的有( ) 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.该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.由图乙可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁 答案：ABC 解析：该温度计是利用热膨胀系数不同的铜和铁金属制成的双金属片工作的，双金 属片的弯曲程度随温度而变化，选项A、B正确：如题图甲所示，加热时双金属片 的弯曲程度增大，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：如题图乙所示，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， 故可知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，选项D错误。 挑战创新 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Vm,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开尔文？ 答案(17aM2390.15K30.15K90K 解析)分子个载N=nmN=以， (2)根据热力学温度和摄氏温度的关系，锅内温度T1=1+273.15K=390.15K 室温T2=2+273.15K=300.15K 升高的温度△T=T1-T2=90K
D.由图乙可知,其双金属片的内层一定为铜,外层一定为铁 答案:ABC 解析:该温度计是利用热膨胀系数不同的铜和铁金属制成的双金属片工作的,双金 属片的弯曲程度随温度而变化,选项 A、B 正确;如题图甲所示,加热时双金属片 的弯曲程度增大,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;如题图乙所示,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, 故可知双金属片的内层一定是铁,外层一定是铜,选项 D 错误。 挑战创新 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 Vmol,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开尔文? 答案:(1) 𝑉 𝑉mol NA (2)390.15 K 300.15 K 90 K 解析:(1)分子个数 N=nNA= 𝑉 𝑉mol NA。 (2)根据热力学温度和摄氏温度的关系,锅内温度 T1=t1+273.15 K=390.15 K 室温 T2=t2+273.15 K=300.15 K 升高的温度 ΔT=T1-T2=90 K