PAGEPAGE9課時4溫度和溫標(biāo)內(nèi)能[對點訓(xùn)練]學(xué)問點一·熱平衡與平衡態(tài)1．(多選)關(guān)于熱平衡，下列說法中正確的是()A．系統(tǒng)甲與系統(tǒng)乙達(dá)到熱平衡就是它們的溫度達(dá)到相同的數(shù)值B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下冰水混合物與0℃的水未達(dá)到熱平衡C．量體溫時體溫計需和身體接觸非常鐘左右是為了讓體溫計跟身體達(dá)到熱平衡D．冷熱程度相同的兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)答案ACD解析兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時的標(biāo)記是它們的溫度相同，或者說它們的冷熱程度相同，故A、C、D正確，B錯誤。2．(多選)關(guān)于熱平衡的下列說法中正確的是()A．100℃的水與100℃的水蒸氣未達(dá)到熱平衡B．100℃的水與100℃的水蒸氣達(dá)到熱平衡C．世界上第一個溫度計(即空氣溫度計)是由一個瘦長頸的球形瓶倒插在裝有紅色液體的槽中，該溫度計的測溫物質(zhì)是球形瓶中的空氣D．兩個溫度不同的物體相互接觸，達(dá)到熱平衡后，它們的比熱相同答案BC解析達(dá)到熱平衡時溫度相同，或者說溫度相同時就表明兩系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡，故A錯誤，B正確；細(xì)管中的紅色液體是用來顯示球形瓶中空氣的體積隨溫度改變狀況的，測溫物質(zhì)是球形瓶中封閉的空氣，C正確；兩個溫度不同的物體相互接觸，達(dá)到熱平衡后，它們具有相同的物理量是溫度，D錯誤。3．寒冷的冬天，人在室外拿鐵棒和木頭時，感覺到鐵棒明顯比木頭涼，由于表示物體冷熱程度的是溫度，于是有人得出當(dāng)時“鐵棒比木頭溫度低”的結(jié)論，你認(rèn)為他的結(jié)論對嗎？答案不對。由于鐵棒和木頭都與四周的環(huán)境達(dá)到熱平衡，故它們的溫度是一樣的。感覺到鐵棒特殊涼，是因為人在單位時間內(nèi)傳遞給鐵棒的熱量比傳遞給木頭的熱量多，所以他的結(jié)論不對。學(xué)問點二·溫度與溫標(biāo)4．關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，下列說法中正確的是()A．某物體的攝氏溫度為10℃，則熱力學(xué)溫度為10KB．熱力學(xué)溫度上升1K，對應(yīng)攝氏溫度上升1℃C．?dāng)z氏溫度上升10℃，對應(yīng)熱力學(xué)溫度上升283．15KD．熱力學(xué)溫度和攝氏溫度對應(yīng)的溫標(biāo)不同，兩者表示的溫度無法比較答案B解析熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T＝t＋273．15K，知ΔT＝Δt，所以B正確，C錯誤；10℃對應(yīng)熱力學(xué)溫度283K，A錯誤；兩溫度可以比較，D錯誤。5．目前世界上最大的強(qiáng)子對撞機(jī)在法國和瑞士的邊疆建成，并投入運用。加速器工作時，須要注入約1萬噸液氮對電路進(jìn)行冷卻，冷卻的最低溫度可達(dá)到零下271攝氏度，請將該溫度用熱力學(xué)溫標(biāo)來表示()A．2KB．271KC．4KD．0．1K答案A解析由熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系式T＝(t＋273)K和t＝－271℃得T＝2K。故A項正確。學(xué)問點三·內(nèi)能6．關(guān)于溫度，下列說法正確的是()A．溫度越高，分子動能越大B．物體運動速度越大，分子總動能越大，因而物體溫度也越高C．一個分子運動的速率越大，該分子的溫度越高D．溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的平均動能的標(biāo)記答案D解析溫度上升，分子的平均動能變大，而不是每個分子的動能都變大，故A錯誤。物體宏觀運動的速度對應(yīng)的是機(jī)械能(動能)，與分子無規(guī)則熱運動的平均動能無關(guān)，與物體的溫度無關(guān)，B錯誤；溫度是對大量分子集體(物體)而言的，是統(tǒng)計、平均的概念，對單個分子無意義，C錯誤，D正確。7．(多選)如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是()A．當(dāng)r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時，分子間的作用力為零D．在r由r1增大到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功答案BC解析分子間距離等于r0時分子勢能最小，即r2＝r0。當(dāng)r小于r2時分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＝r2時，分子間的作用力為零；當(dāng)r大于r2時分子力表現(xiàn)為引力，A錯誤，B、C正確。在r由r1增大到r2的過程中，分子斥力做正功，分子勢能削減，D錯誤。8．A、B兩分子距離等于分子直徑的10倍，若將B分子向A分子靠近，直到不能再靠近，此過程中，關(guān)于分子力做功及分子勢能的改變是()A．分子力始終對B做正功，分子勢能不斷減小B．B分子始終克服分子力做功，分子勢能不斷增大C．分子力先對B做功，而后B克服分子力做功，分子勢能先減小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力對B做功，分子勢能先增大后減小答案C解析一起先r＝10r0，分子引力大于分子斥力，因而兩分子間作用力表現(xiàn)為引力，靠近過程分子力做正功，分子動能增加，分子勢能減小，直到r＝r0，分子勢能最小，再靠近時，分子斥力大于分子引力，因而分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能又增加，因而C正確，A、B、D錯誤。9．確定質(zhì)量的0℃的水在凝成0℃的冰的過程中，體積變大，它內(nèi)能的改變是()A．分子平均動能增加，分子勢能削減B．分子平均動能減小，分子勢能增加C．分子平均動能不變，分子勢能增加D．分子平均動能不變，分子勢能削減答案D解析0℃的水變成0℃的冰，要放出熱量，即內(nèi)能削減，而溫度不變，說明分子平均動能不變，即必定分子勢能削減了，故而只有D項正確。10．(多選)把一個物體豎直下拋，下列哪種狀況是在下落過程中發(fā)生的(不考慮空氣阻力)()A．物體的動能增加，分子的平均動能也增加B．物體的重力勢能削減，分子的勢能卻增加C．物體的機(jī)械能保持不變D．物體的內(nèi)能保持不變答案CD解析物體下落的過程中，不考慮空氣阻力，只有系統(tǒng)內(nèi)的重力做功，機(jī)械能不變；物體在下落的過程中，物體的溫度和體積也沒有發(fā)生改變，所以分子熱運動的平均動能和分子勢能都保持不變，因此，A、B錯誤，C、D正確。11．(多選)下列說法正確的是()A．物體的內(nèi)能由物體的狀態(tài)確定，一切物體都具有內(nèi)能B．物體的動能為零，則物體分子平均動能的總和也為零C．物體的機(jī)械能為零時，物體的內(nèi)能也不為零D．只有分子間的作用力為零時，物體的內(nèi)能才為零答案AC解析物體的內(nèi)能由兩部分構(gòu)成：分子動能和分子勢能；而物體的機(jī)械能包括物體的動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)，二者有明顯的差別，在分析時不能混為一談。12．假如取分子間距離r＝r0(r0＝10－10m)時為分子勢能的零勢能點，則r<r0時，分子勢能為__________值；r>r0時，分子勢能為__________值。并試著在圖上畫出Ep-r的圖象。(填“正”“負(fù)”或“零”)答案正正如圖所示解析當(dāng)r<r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的減小，分子斥力做負(fù)功、分子勢能增加，分子勢能大于0，當(dāng)r>r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，隨分子間距的增加，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，分子勢能也大于0。Ep-r圖象如答圖所示。13．雨滴從5m高的屋檐自由落下到達(dá)地面，假定損失的機(jī)械能全部變?yōu)閮?nèi)能，且有一半被雨滴汲取，求雨滴的溫度上升多少？[水的比熱容是c＝4．2×103J/(kg·℃)]答案6×10－3℃解析ηmgh＝cmΔt，Δt＝eq\f(\a\vs4\al(ηgh),c)＝eq\f(\f(1,2)×10×5,4.2×103)℃≈6×10－3℃。[提升訓(xùn)練]一、選擇題1．關(guān)于溫度，下列說法中正確的是()A．0K即0℃B．分子運動越猛烈，分子的溫度越高C．溫度是大量分子熱運動猛烈程度的宏觀反映D．溫度越高，物體的動能確定越大答案C解析熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系是T＝t＋273．15K，A錯誤；溫度是大量分子熱運動的宏觀反映，對單個分子運動而言沒有意義，B錯誤，C正確；物體的動能與溫度無關(guān)，D錯誤。2．(多選)下列敘述正確的是()A．若不斷冷凍，物體的溫度就不斷地下降，沒有止境B．溫度是確定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量C．熱力學(xué)溫標(biāo)零度是低溫的下限D(zhuǎn)．任何物體，溫度下降到某一點就不能再降答案BCD解析溫度是確定兩個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡的標(biāo)記，達(dá)到熱平衡的兩個系統(tǒng)溫度確定相同，但確定零度是低溫的極限，恒久達(dá)不到，故A錯誤，B、C、D正確。3．(多選)關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說法正確的是()A．熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中的基本單位B．溫度上升1℃就是上升了1KC．1℃就是1KD．0℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K答案ABD解析熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫度是兩種不同的測量溫度方法，不能說1℃就是1K，C錯誤，A、B、D正確。4．(多選)一杯水和一個鋼球，它們的質(zhì)量、溫度都相等，那么()A．它們的內(nèi)能確定相等B．它們的分子平均動能確定相等C．它們的分子平均速率確定相等D．把鋼球置于水中，它們各自的內(nèi)能確定不變答案BD解析溫度是物體分子平均動能的標(biāo)記，當(dāng)溫度相同時，分子的平均動能相同，B正確，A錯誤。但對不同物質(zhì)的分子，由于分子質(zhì)量可能不同，故分子平均速率不確定相同，C錯誤。把鋼球置于水中時，由于溫度相同，故二者之間不發(fā)生熱傳遞，各自內(nèi)能不變，D正確。5．(多選)如圖所示為物體分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系，下列推斷正確的是()A．當(dāng)r<r0時，r越小，則分子勢能Ep越大B．當(dāng)r>r0時，r越小，則分子勢能Ep越大C．當(dāng)r＝r0時，分子勢能Ep最小D．當(dāng)r→∞時，分子勢能Ep最小答案AC解析當(dāng)r<r0時，r減小，分子斥力做負(fù)功，分子勢能增加，當(dāng)r>r0時，r越小，分子引力做正功，這樣分子勢能減小，反之r增大時，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加?？梢?，在r＝r0時，Ep隨r的改變出現(xiàn)“拐點”——微小值，故B、D錯誤，A、C正確。6．下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法中，正確的是()A．0℃的水比0℃的冰的內(nèi)能大B．物體運動的速度越大，則內(nèi)能越大C．水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D．100g、0℃的冰比100g、0℃的水的內(nèi)能小答案D解析物體的內(nèi)能還與物質(zhì)的量有關(guān)，A錯誤；宏觀物體的速度與分子的動能無關(guān)，故與物體的內(nèi)能也無關(guān)，B錯誤；探討單個分子的內(nèi)能沒有意義，C錯誤；相同質(zhì)量的0℃的冰變成0℃的水，要吸熱，故內(nèi)能增加，D正確。7．(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()A．乙分子從a到b做加速運動，運動到c點時引力和斥力大小相等B．乙分子由a到c做加速運動，加速度不斷增大C．乙分子由a到b的過程，到達(dá)b點時兩分子間的分子勢能最小D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能先減小后增大答案AD解析乙分子由a到b始終受引力，做加速運動，從b到c分子力漸漸變小但仍為引力，接著加速，當(dāng)運動到c點時引力和斥力大小相等，所以A項正確；乙分子在從a到c的過程中始終受到引力加速，但從a到b過程中，引力增大，而從b到c過程中，引力減小，則加速度先增大后減小，故B錯誤；從a到b分子力做正功，分子勢能始終削減，從b到c分子力做正功，分子勢能接著減小，從c到d分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故C錯誤，D正確。8．下列說法正確的是()A．鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B．物體運動的速度增大，則物體中分子熱運動的平均動能增大，物體的內(nèi)能增大C．A、B兩物體接觸時有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D．A、B兩物體的溫度相同時，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案D解析溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)記，內(nèi)能是全部分子動能和分子勢能的總和，故溫度不變時，內(nèi)能可能改變，A錯誤。兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動能相同，但由eq\x\to(E)k＝eq\f(1,2)meq\x\to(v)2知，平均速率eq\x\to(v)可能不同，故D正確。最易出錯的是認(rèn)為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能確定大，其實有熱量從A傳到B，只說明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢能這些因素，故C錯誤。機(jī)械運動的速度增大與分子熱運動的動能無關(guān)，故B錯誤。9．一絕熱容器內(nèi)封閉著一些氣體，容器在高速運輸途中突然停下來，則()A．因氣體溫度與機(jī)械運動速度無關(guān)，故容器內(nèi)氣體溫度不變B．因容器是絕熱的，故容器中氣體內(nèi)能不變C．因容器突然停止運動，氣體分子運動速度亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低D．容器停止運動時，由于分子和容器壁的碰撞，機(jī)械運動的動能轉(zhuǎn)化為分子熱運動的動能，故容器中氣體溫度將上升答案D解析容器里的分子除做無規(guī)則的熱運動外，還隨容器一起做機(jī)械運動，當(dāng)容器突然停止機(jī)械運動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使熱運動加劇，氣體的溫度上升，D正確。10．下列說法中正確的是()A．物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大B．物體溫度上升，其分子熱運動的平均動能增大C．物體溫度降低，其內(nèi)能確定增大D．物體溫度不變，其內(nèi)能確定不變答案B解析溫度是物體分子平均動能的標(biāo)記，溫度上升則其分子平均動能增大，反之，則其分子平均動能減小，故A錯誤，B正確。物體的內(nèi)能是物體內(nèi)全部分子動能和分子勢能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量，故C、D錯誤。二、非選擇題11．填寫下列空格：(1)某物體的溫度為50℃，用熱力學(xué)溫度表示為________；(2)對水加熱，溫度上升了50℃，則上升了________K；(3)某物體溫度為－20℃，用熱力學(xué)溫度表示為________；(4)對某物體降溫20℃，則降低了________K。答案(1)323K(2)50(3)253K(4)20解析由