2019-2020学年高中物理阶段测试2温度和温标内能含解析新人教版选修3-3

2019-2020学年高中物理阶段测试2温度和温标内能含解析新人教版选修3-3

阶段测试2　温度和温标　内能 一、选择题(本题共9小题，每题6分，共54分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～9题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)‎ ‎1．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的(　　)‎ A．温度和体积 B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度 ‎【答案】A　‎ 解析：温度是平均动能的标志，而分子势能取决于分子的相对位置即分子间距，所以分子的平均动能与分子势能大小分别取决于气体的温度和体积，A对，B、C、D错．‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．两分子间的距离发生变化，分子力一定减小 C．物体分子的平均动能随物体温度的改变而改变 D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大 ‎【答案】C　‎ 解析：布朗运动是小颗粒的运动，A错；分子间距变化，分子力变化，但不一定减小，B错；温度是平均动能的标志，温度变化，平均动能变化，但不一定每个分子的动能都变化，C对，D错．‎ ‎3．关于物体的内能，以下说法正确的是(　　)‎ A．不同的物体，若温度相同，则内能也相等 B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大 C．晶体熔化时，温度不变，但内能变大 D．静止在地面上的物体，机械能和内能均为零 ‎【答案】C　‎ 解析：温度相同则平均动能相同，但物体内能不一定相同，因为内能还与分子数、分子势能等因素有关，A错误；物体速度增大，分子运动不一定加快，分子动能、物体内能不一定增大，B错误；'晶体熔化吸收热量，内能增大，C正确；静止在地面上的物体机械能即使为零，内能也不为零，D错误．‎ ‎4．下列说法中正确的是(　　)‎ A．一个分子的动能与这个分子的势能的和叫做这个分子的内能，物体内所有分子内能的总和叫做物体的内能 B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定 5‎ C．物体的温度不变，其内能就不变 D．物体的动能减小时，物体的温度可能增大 ‎【答案】D　‎ 解析：本题考查分子动能、分子势能和内能．解本题的关键是理解分子平均动能、分子势能、物体内能等概念，并且知道这些量与哪些因素有关．单个分子无内能可言；分子的势能在宏观上由体积决定，与温度无关；分子平均动能与温度有关；物体的内能等于所有分子动能和势能的和，在宏观上由物质的量、温度、体积决定，温度不变，只能说分子平均动能不变，不能说分子势能不变，也就不能说物体的内能不变；物体的内能是由分子热运动产生的，与物体的机械能无关，物体的动能变化与否不影响物体的分子平均动能，也就不影响物体的温度，所以物体的动能减小时，其温度可能增大，也可能减小，还可能不变．‎ ‎5．下列说法中正确的是(　　)‎ A．温度低的物体内能小 B．温度低的物体分子运动的平均速率小 C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 D．物体体积改变，内能可能不变 ‎【答案】D　‎ 解析：物体的内能和物质的量、温度、体积有关，考虑物体的内能时一定要综合考虑．内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，温度是分子平均动能的标志，故温度低的物体的内能不一定小，A错误；温度低的物体的分子平均动能小，但由于不同物质的分子质量可能不同，所以温度低的物体的分子平均速率不一定小，B错误；物体做加速运动时，速度增大，机械能中的动能增大，但分子热运动的平均动能与机械能无关，只与温度有关，故C错误；物体体积改变，分子势能改变，但内能不一定变，D正确．‎ ‎6．下列关于热力学温标的说法中正确的是(　　)‎ 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．在绝对零度附近分子已停止热运动 ‎【答案】AB　‎ 解析：热力学温标是一种与具体的测温物质无关的温标，因此更为科学，故A正确；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化或凝固，但有体积，C错误；分子热运动永不停止，D错误．‎ ‎7．两个温度不同的物体相接触，热平衡后，它们具有的一定相同的物理量有(　　)‎ A．内能 B．分子平均动能 C．分子势能 D．温度 5‎ ‎【答案】BD　‎ 解析：热平衡后两者达到相同的温度，所以分子平均动能也一定相同．但分子势能和物体内能还与分子间距、分子数等因素有关，不一定相同，B、D对，A、C错．‎ ‎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 ℃‎，则下列说法中正确的是(　　)‎ 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．由于两个系统处于热平衡状态，故二者温度相同，升高相同的温度后，温度仍相同，故A错误，B正确；由于温度发生了变化，系统的状态也就发生了变化，故C正确，D错误．‎ ‎9．下列说法正确的是(　　)‎ A．温度计测温原理就是热平衡定律 B．温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数 C．温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数也是被测系统的温度 D．温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡 ‎【答案】AC　‎ 解析：温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测物体达到热平衡时温度相同，其示数也就是被测物体的温度．故A、C正确，D错误；温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，B错误．‎ 二、非选择题(本题3小题，共46分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤，有数值计算的题要有相应的单位，只写出最后答案不得分，非解答题不需写过程)‎ ‎10．(7分)(2019保定一模)下列说法正确的有______．‎ A．只能在极短的时间内达到绝对零度，但不能维持 B．所有固体在全部熔化前温度都保持恒定 C．当两个分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最小 D．在绕地球飞行的飞船中，气体对密闭容器器壁的压强依然存在 E．温度低的物体可能比温度高的物体内能大 ‎【答案】CDE　‎ 解析：热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到，为－‎ 5‎ ‎273.15 ℃‎‎，故A错误；只有晶体在全部熔化前，温度才是保持不变的，故B错误；当两个分子间引力与斥力大小相等时，分子势能最小，故C正确；在绕地球飞行的飞船中，气体对密闭容器器壁的压强依然存在，因为分子仍然做无规则运动，故D正确；影响内能的因素有温度、状态、材料和质量等，所以温度低的物体可能比温度高的物体内能大，故E正确．‎ ‎11．(18分)水银温度计的制造原理是______________，测温时水银柱的高度与温度是________关系．‎ 达到热平衡的两个物体，其“共同性质”是________．‎ ‎1 kg‎ ‎100 ℃‎的沸水和‎10 kg ‎100 ℃‎的水蒸气温度________(填“相同”或“不同”)，二者接触________(填“有”或“无”)热交换．‎ ‎(1)水的沸点＝________℃＝________ K；‎ ‎(2)沸水的温度＝________℃＝________ K；‎ ‎(3)绝对零度是＝________℃＝________ K；‎ ‎(4)人体正常体温是＝________℃＝________ K．‎ ‎【答案】水银的热胀冷缩　线性　温度相同　相同　无 ‎(1)100　373.15　(2)100　373.15　(3)－273.15　0‎ ‎(4)36.7　309.85(也可保留到整数)‎ 解析：两个系统温度相同，故接触时处于热平衡，无热交换．‎ ‎12．(21分)用质量为‎0.5 kg的铁锤去打击质量为‎50 g的铁钉，已知铁锤打击铁钉时的速度为‎12 m/s，且每次打击后铁锤不再弹起．如果在打击时有80%的能量变成内能，并且这些热量有50%被铁钉吸收，现要使铁钉温度升高‎10 ℃‎，问要打击铁钉多少次？[不计铁钉的体积变化，铁的比热容为460 J/(kg·℃)]‎ ‎【答案】16‎ 解析：这是一个铁锤对铁钉做功使铁钉内能增加的过程，由于不计铁钉的体积变化，所以铁钉的内能增加将完全表现为铁钉分子动能的变化，即反映在铁钉的温度变化上．‎ 铁锤每次打击铁钉后不再弹起，表明其全部的机械能Ek＝m1v2将完全损失，其中有η1＝80%将变为内能，并有η2＝50%被铁钉吸收．‎ 设铁钉温度升高Δt＝‎10 ℃‎需要打击n次，则有 n×η1×η2×＝cm2Δt 代入已知数据可解得打击次数为 5‎ n＝≈16．‎ 5‎