高三物理温度和温标专题限时训练！

高中物理作为九年义务教育物理或科学课程的延伸，旨在进一步提升学生的科学素养。它不仅与实际生活紧密相连，还特别强调对力学的研究。为了帮助同学们更好地掌握物理知识，尤其是温度和温标的理解，小编整理了这份高三物理温度和温标专题限时训练，希望能为同学们提供有效的学习工具。

1. 热平衡与温度变化

题目：

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：

本题主要考查的是热平衡和温度的概念。根据热力学基本原理，当两个系统处于热平衡时，它们的温度是相同的。如果外界因素导致这两个系统的温度发生相同幅度的变化（无论是摄氏度还是开尔文），那么它们之间的温度差依然保持不变。因此，尽管每个系统的温度都发生了变化，但它们之间仍然保持热平衡状态。

所以选项A错误，B正确。

另外，由于温度发生了变化，意味着系统内部的能量分布也相应地改变了，因此可以认为系统的状态确实发生了变化。因此，选项C也是正确的，而D显然是不成立的。

正确答案为 BC。

2. 温度对扩散现象及分子运动的影响

题目：

下列与温度有关的叙述中正确的是(　　)

A. 在扩散现象中，温度越高，扩散进行得越快

B. 布朗运动随着温度的降低而变剧烈

C. 分子的无规则运动与温度无关

D. 温度越高，分子的无规则运动就越激烈

解析：

扩散现象是指物质从高浓度区域向低浓度区域自发迁移的过程。这一过程受到温度的影响，因为较高的温度意味着分子具有更高的动能，从而加速了分子间的碰撞频率和强度，使得扩散速度加快。因此，选项A是正确的。

布朗运动是由悬浮在液体中的微小颗粒受到周围分子撞击而产生的随机运动。随着温度升高，液体分子的平均动能增加，导致对颗粒的撞击更为频繁且强烈，从而使布朗运动变得更加显著。相反，温度降低会减弱这种运动。因此，选项B的说法是错误的。

分子的无规则运动实际上与温度密切相关。温度反映了分子的平均动能，因此温度越高，分子的无规则运动就越激烈。这与选项D一致，而选项C显然不符合事实。

正确答案为 AD。

3. 热力学温标的应用

题目：

目前世界上最大的强子对撞机位于法国和瑞士边境，并已投入使用。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. 2 K

B. 271 K

C. 4 K

D. 0.1 K

解析：

热力学温标（绝对温标）与摄氏温标之间的转换关系为 \( T(K) = t(°C) + 273.15 \)。给定的温度为 -271 °C，代入公式计算：

\[ T = -271 + 273.15 = 2.15 K \]

四舍五入到最接近的整数，结果为2 K。因此，选项A是正确的。

4. 伽利略空气温度计的工作原理

题目：

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的性质制造的

解析：

伽利略的空气温度计设计巧妙，通过观察细管中液面的变化来测量温度。具体来说，球形瓶内的空气会因温度变化而膨胀或收缩，从而改变其体积。由于瓶子倒置在液体槽中，空气体积的变化会导致细管内液面上升或下降，进而显示出温度的变化。

因此，测温物质实际上是球形瓶中的空气，而不是槽中的液体或细管中的红色液体。此外，这种温度计正是利用了空气的热胀冷缩特性来实现温度测量功能。故选项C和D是正确的，而选项A和B则是错误的。

正确答案为 CD。

高中阶段是人生中非常重要的时期，尤其是在科学学科的学习上，物理作为一门基础学科，对于培养逻辑思维能力和解决实际问题的能力有着不可替代的作用。通过对温度和温标等概念的深入理解和应用，我们不仅可以更好地掌握物理知识，还能将其应用于日常生活和技术领域。

希望本文提供的训练题能够帮助大家巩固所学内容，取得更好的成绩。