大学物理热学试题试题库及答案
大学物理热学试题题库及答案
一、选择题：(每题３分)
1、在一密闭容器中，储有Ａ、B、Ｃ三种理想气体，处于平衡状态.A种气体得分子数密度为n1，它产生得压强为p1，B种气体得分子数密度为2ｎ1,C种气体得分子数密度为3 n１,则混合气体得压强ｐ为
（A) ３p1。（B) 4 p1.
（Ｃ）5ｐ１. （Ｄ) 6 p1．???［]
2、若理想气体得体积为V,压强为p,温度为Ｔ，一个分子得质量为m，k为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体得分子数为：
（A）ｐV / ｍ。（B) pV / (kT).
（Ｃ) ｐV／(RT）. （D）pＶ／（ｍＴ）。
[ ］3、有一截面均匀得封闭圆筒，中间被一光滑得活塞分隔成两边，如果其中得一边装有0。1 ｋg某一温度得氢气,为了使活塞停留在圆筒得正中央,则另一边应装入同一温度得氧气得质量为：
(Ａ）（1/1６) kg。（B）0．８ｋg．
（C）１．６ｋg. (D) 3。2 kg。
[ ］
4、在标准状态下，任何理想气体在１m3中含有得分子数都等于
（A）6、02×１0２3。(B）6、0２×10２１．
（C）2、６9×１025. （Ｄ）2、６9×1０２3。
（玻尔兹曼常量ｋ=１、38×１0-23Ｊ·K-１）[ ］
5、一定量某理想气体按pV2=恒量得规律膨胀,则膨胀后理想气体得温度
（Ａ）将升高. （Ｂ）将降低.
（C）不变. （D）升高还就是降低，不能确定．[ ］６、一个容器内贮有1摩尔氢气与１摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生得压强分别为ｐ１与p2,则两者得大小关系就是：
(A）ｐ1〉p2．（Ｂ）p１〈ｐ2.
（C) p1＝p2.（Ｄ）不确定得。［］
7、已知氢气与氧气得温度相同，请判断下列说法哪个正确?
(A) 氧分子得质量比氢分子大，所以氧气得压强一定大于氢气得压强.
(B）氧分子得质量比氢分子大，所以氧气得密度一定大于氢气得密度.
(Ｃ）氧分子得质量比氢分子大，所以氢分子得速率一定比氧分子得速率大、
（D）氧分子得质量比氢分子大,所以氢分子得方均根速率一定比氧分子得方均根速率大。［]
8、已知氢气与氧气得温度相同,请判断下列说法哪个正确?
(Ａ）氧分子得质量比氢分子大，所以氧气得压强一定大于氢气得压强.
(B) 氧分子得质量比氢分子大,所以氧气得密度一定大于氢气得密度。
（C) 氧分子得质量比氢分子大,所以氢分子得速率一定比氧分子得速率大、
(D）氧分子得质量比氢分子大,所以氢分子得方均根速率一定比氧分子得方均根速率大。［］
9、温度、压强相同得氦气与氧气,它们分子得平均动能与平均平动动能有如下关系:
（A）与都相等．（B) 相等，而不相等.
(Ｃ）相等，而不相等. (Ｄ）与都不相等．[ ］
10、1 mｏl刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为
（A） . （B）。
(Ｃ）．（D）. ［］
（式中R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量)
11、两瓶不同种类得理想气体,它们得温度与压强都相同，但体积不同，则单位体积内得气体分子数n,单位体积内得气体分子得总平动动能（ＥＫ/Ｖ),单位体积内得气体质量ρ，分别有如下关系：
（Ａ）n不同,(ＥK/V)不同，ρ 不同.
（Ｂ）n不同，（E K／V)不同，ρ 相同。
（Ｃ) n相同,（ＥK/Ｖ)相同,ρ 不同.
（D)n相同,(EＫ/Ｖ）相同，ρ 相同。［］
12、有容积不同得A、B两个容器，Ａ中装有单原子分子理想气体，B中装有双原子分子理想气体，若两种气体得压强相同，那么，这两种气体得单位体积得内能（Ｅ／V)A与(E／V）B得关系
(A）为(E／Ｖ）A＜（Ｅ／V）Ｂ.
(B）为（Ｅ/ V)Ａ〉（E / V)Ｂ．
（C) 为（E / Ｖ)A＝(Ｅ／V)B.
（Ｄ）不能确定。[ ］
１3、两个相同得容器，一个盛氢气,一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体），开始时它们得压强与温度都相等,现将6 Ｊ热量传给氦气,使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量
(Ａ）12 Ｊ。（Ｂ）1０J
(C) 6 J ．（D) 5 J.
［］
14、压强为p、体积为V得氢气(视为刚性分子理想气体）得内能为:
(A) pV。(B) pV。
（C) pＶ．（D）pＶ。［] 15、下列各式中哪一式表示气体分子得平均平动动能?(式中Ｍ为气体得质量，m 为气体分子质量，N为气体分子总数目，n为气体分子数密度，N A为阿伏加得罗常量）
(Ａ) . （B） .
（C)。(D）。[ ］
1６、两容器内分别盛有氢气与氦气，若它们得温度与质量分别相等，则：
(A）两种气体分子得平均平动动能相等。
（B）两种气体分子得平均动能相等.
（C) 两种气体分子得平均速率相等。
（D）两种气体得内能相等。［]
１7、一容器内装有N１个单原子理想气体分子与N２个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T得平衡态时,其内能为
(Ａ)（N1+Ｎ２）(ｋＴ+kT）.
（Ｂ）(N1＋N2）(kT＋kT）.
(Ｃ）N1ｋT+N２kＴ。
（Ｄ)N1kT+ Ｎ2kT．［］
18、设声波通过理想气体得速率正比于气体分子得热运动平均速率,则声波通过具有相同温度得氧气与氢气得速率之比为
(A）1 . (B）１/２ .
(Ｃ）１/3 。(D）1/4 。［］
19、设代表气体分子运动得平均速率，代表气体分子运动得最概然速率,代表气体分子运动得方均根速率.处于平衡状态下理想气体,三种速率关系为(Ａ) （B）
（C) (D）［]
2０、已知一定量得某种理想气体,在温度为T1与T2时得分子最概然速率分别为v p1与v p2，分子速率分布函数得最大值分别为f(ｖｐ1）与f（ｖp2）。若T１＞T２,则
（A) vｐ1>ｖp2，f（vｐ１)〉f(v p２）.
(B）ｖｐ1>v p２，f(v p１)< f（v p2）。
（C）v p１〈vｐ2, ｆ（v p１）> f(v p2).
（Ｄ) ｖp１ 2１、两种不同得理想气体，若它们得最概然速率相等，则它们得 （A) 平均速率相等,方均根速率相等. （B) 平均速率相等，方均根速率不相等。 （C）平均速率不相等，方均根速率相等. (D）平均速率不相等，方均根速率不相等。［］22、假定氧气得热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子得平均速率就是原来氧分子平均速率得 (A）4倍。(Ｂ)２倍． (C) 倍. （D）倍。［] 2３、麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A、B两部分面积相等，则该图表示（A) 为最概然速率。 （B）为平均速率． (C) 为方均根速率。 (Ｄ) 速率大于与小于得分子数各占一半。[ ] 2４、速率分布函数f（v）得物理意义为： （A) 具有速率v得分子占总分子数得百分比. (B）速率分布在v附近得单位速率间隔中得分子数占总分子数得百分比. （C）具有速率v得分子数。 （D）速率分布在v附近得单位速率间隔中得分子数. ［] 25、若N表示分子总数，T表示气体温度，m表示气体分子得质量，那么当分子速率v确定后,决定麦克斯韦速率分布函数f（v）得数值得因素就是 (A) m，T. （B) N。 （Ｃ）Ｎ，m．（D) N，T。 （E) N,ｍ,T。［] 26、气缸内盛有一定量得氢气（可视作理想气体）,当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子得平均碰撞频率与平均自由程得变化情况就是: （A）与都增大一倍. (Ｂ) 与都减为原来得一半． （Ｃ) 增大一倍而减为原来得一半. (D）减为原来得一半而增大一倍．［］ 27、一定量得理想气体,在温度不变得条件下，当体积增大时,分子得平均碰撞频率与平均自由程得变化情况就是: (Ａ）减小而不变。（B ）减小而增大。 （Ｃ) 增大而减小。（D ）不变而增大. [ ］ 28、一定量得理想气体,在温度不变得条件下,当压强降低时，分子得平均碰撞频率与平均自由程得变化情况就是： （Ａ）与都增大。（Ｂ）与都减小. （C) 增大而减小．（Ｄ) 减小而增大．[ ］ ２９、一定量得理想气体，在体积不变得条件下，当温度降低时,分子得平均碰撞频率与平均自由程得变化情况就是： （A) 减小，但不变. （Ｂ) 不变,但减小． （Ｃ）与都减小. (D) 与都不变。[ ］ 30、一定量得理想气体，在体积不变得条件下，当温度升高时,分子得平均碰撞频率与平均自由程得变化情况就是： (A) 增大,不变．(B) 不变,增大。 （C）与都增大. （D）与都不变。［] ３1、在一个体积不变得容器中,储有一定量得理想气体,温度为T0时,气体分子得平均速率为，分子平均碰撞次数为,平均自由程为。当气体温度升高为4T0时，气体分子得平均速率，平均碰撞频率与平均自由程分别为： (A）＝４,＝4，＝4． （B) ＝2，=2,=． （Ｃ）＝２,＝2，=４。 (Ｄ）＝4,＝2,＝．［］ 32、在一封闭容器中盛有１mol氦气(视作理想气体），这时分子无规则运动得平均自由程仅决定于 （A）压强p．（B）体积V． （Ｃ) 温度T。(Ｄ) 平均碰撞频率. ［］３3、一定量得某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程与平均碰撞频率与温度得关系就是： (A）温度升高，减少而增大。 (B）温度升高，增大而减少. (C) 温度升高，与均增大. （D）温度升高,保持不变而增大．[ ] 34、一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为,若气体得热力学温度降到原来得一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为 （A）。（B) ． （C） . （D）／ 2. [ ] ３5、图（a)、（ｂ）、(c）各表示联接在一起得两个循环过程，其中（c）图就是两个半径相等得圆构成得两个循环过程,图（a）与（b)则为半径不等得两个圆．那么： （A）图(a）总净功为负。图（b）总净功为正.图(ｃ)总净功为零. （B）图（a）总净功为负。图(b)总净功为负.图(c）总净功为正. (C）图（a）总净功为负。图(b)总净功为负.图（c)总净功为零。 (D）图（a)总净功为正。图（b）总净功为正.图(c）总净功为负. 36、关于可逆过程与不可逆过程得判断: (1）可逆热力学过程一定就是准静态过程． (２）准静态过程一定就是可逆过程。 （3) 不可逆过程就就是不能向相反方向进行得过程。 （4) 凡有摩擦得过程，一定就是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确得就是 (A）(1)、（２）、(3）。 （B）（１)、（２)、（４）. (C)（2）、(4）. (D)(1)、 （4)．[ ] ３７、如图所示，当气缸中得活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历得过程 （A）就是平衡过程,它能用ｐ─V图上得一条曲线表示. (B）不就是平衡过程，但它能用ｐ─V图上得一条曲线表示. (C）不就是平衡过程，它不能用p─V图上得一条曲线表示. （Ｄ）就是平衡过程,但它不能用p─V图上得一条曲线表示。［] ３8、在下列各种说法 (1）平衡过程就就是无摩擦力作用得过程. (2）平衡过程一定就是可逆过程. （3) 平衡过程就是无限多个连续变化得平衡态得连接． （4）平衡过程在p－V图上可用一连续曲线表示. 中，哪些就是正确得? （A）（１）、(2）。(B) （３)、（4)。 (C) （２）、（3)、(4)。（D) （１)、(2）、(３）、（４). ［］ 39、设有下列过程: (1）用活塞缓慢地压缩绝热容器中得理想气体．(设活塞与器壁无摩擦) （2) 用缓慢地旋转得叶片使绝热容器中得水温上升。 (3）一滴墨水在水杯中缓慢弥散开. (4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用得单摆得摆动. 其中就是可逆过程得为 (A) (1）、(2）、(4)． (B) （1)、(２)、(3）． (Ｃ）(1)、（３）、（4）。 （D）(1)、（4）. ［］ 40、在下列说法 (1) 可逆过程一定就是平衡过程． （2) 平衡过程一定就是可逆得. （3) 不可逆过程一定就是非平衡过程。 (４）非平衡过程一定就是不可逆得. 中，哪些就是正确得？ （A) (1)、(４）. (Ｂ) (2)、（3). （C）(1）、（２)、（3）、(4)。 （Ｄ) (1）、（3）．[ ］ 41、置于容器内得气体，如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体得状态 (A）一定都就是平衡态。 （B）不一定都就是平衡态。 （C) 前者一定就是平衡态，后者一定不就是平衡态． (Ｄ) 后者一定就是平衡态，前者一定不就是平衡态. ［］42、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A）一定都就是平衡过程。 （B) 不一定就是平衡过程。 (C）前者就是平衡过程,后者不就是平衡过程． (D）后者就是平衡过程,前者不就是平衡过程。[ ］ ４３、如图所示,一定量理想气体从体积V１，膨胀到体积V2分别经历得过程就是：Ａ→B等压过程，A→C等温过程;A→D绝热过程,其中吸热量最多得过程 （A) 就是A→B、 （B)就是A→Ｃ、 （C）就是A→D、 （Ｄ）既就是A→B也就是Ａ→C, 两过程吸热一样多。［] 4４、质量一定得理想气体,从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程与绝热过程,使 其体积增加一倍．那么气体温度得改变(绝对值)在 （A）绝热过程中最大,等压过程中最小。 (B）绝热过程中最大，等温过程中最小． （C) 等压过程中最大，绝热过程中最小. （D）等压过程中最大，等温过程中最小．［］ 4５、理想气体向真空作绝热膨胀。 （A）膨胀后，温度不变,压强减小． (Ｂ）膨胀后，温度降低，压强减小。 (C）膨胀后，温度升高，压强减小． (D) 膨胀后，温度不变，压强不变。［］ 46、对于理想气体系统来说，在下列过程中,哪个过程系统所吸收得热量、内能得增量与对外作得功三者均为负值？ （A）等体降压过程。（Ｂ) 等温膨胀过程。 （C）绝热膨胀过程。(D) 等压压缩过程．［] ４7、理想气体经历如图所示得abｃ平衡过程,则该系统对外作 功Ｗ,从外界吸收得热量Ｑ与内能得增量得正负情况如下: （A ）ΔE>0，Ｑ>0,W<0。 （B)ΔE＞0，Q＞0，W＞0。 (C ）ΔE>0，Q＜０，W<0． （D）ΔE<0，Q<０，W<0. [ ］ 4８、一物质系统从外界吸收一定得热量,则 （A）系统得内能一定增加. （Ｂ) 系统得内能一定减少． （C）系统得内能一定保持不变. (D）系统得内能可能增加，也可能减少或保持不变．[ ］49、一物质系统从外界吸收一定得热量，则 （Ａ）系统得温度一定升高。 (B) 系统得温度一定降低． （C）系统得温度一定保持不变。 （D) 系统得温度可能升高,也可能降低或保持不变. ［］ ５0、热力学第一定律表明: （Ａ）系统对外作得功不可能大于系统从外界吸收得热量。 （Ｂ) 系统内能得增量等于系统从外界吸收得热量。 （C) 不可能存在这样得循环过程，在此循环过程中,外界对系统作得 功不等于系统传给外界得热量。 （D）热机得效率不可能等于1．［］ ５1、一定量得理想气体，经历某过程后,温度升高了．则根据热力学定律可以断定：（1）该理想气体系统在此过程中吸了热. （2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. (3) 该理想气体系统得内能增加了． （４) 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功. 以上正确得断言就是： （Ａ）（1）、(3). （B) （2）、(3）. (C）（3）. (Ｄ）(3）、(4). （E）（4)．［］521、如图所示，一定量得理想气体，沿着图中直线从状态a（压强p1 = ４ａtｍ,体积V1＝2 L )变到状态b ( 压强p2 =2 ａtm,体积Ｖ2=4 L )。则在此过程中: （Ａ) 气体对外作正功，向外界放出热量. （B) 气体对外作正功,从外界吸热。 (C) 气体对外作负功,向外界放出热量. （D) 气体对外作正功，内能减少. [ ］ 53、用公式（式中为定体摩尔热容量,视为常量， 为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式 （Ａ) 只适用于准静态得等体过程。 （B）只适用于一切等体过程. (C) 只适用于一切准静态过程． （D）适用于一切始末态为平衡态得过程．［］ ５４、一定量得某种理想气体起始温度为T,体积为V,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1）绝热膨胀到体积为2V,（2）等体变化使温度恢复为T，（3）等温压缩到原来体积Ｖ,则此整个循环过程中 （A）气体向外界放热（B) 气体对外界作正功 (Ｃ) 气体内能增加（D）气体内能减少［］ ５5、一绝热容器被隔板分成两半，一半就是真空，另一半就是理想气体.若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (Ａ) 温度不变,熵增加．（B) 温度升高,熵增加． （C) 温度降低，熵增加．（Ｄ) 温度不变，熵不变。[ ］ 5６、“理想气体与单一热源接触作等温膨胀时，吸收得热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论,哪种就是正确得？ (A）不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律． (B) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律． (C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律． (D) 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律．[ ] ５7、热力学第二定律表明： （Ａ）不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用得功。 (Ｂ) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作得功. (C）摩擦生热得过程就是不可逆得。 (Ｄ) 热量不可能从温度低得物体传到温度高得物体. ［] 58、一定量得理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至Ｖ2,在此过程中气体得 （A) 内能不变,熵增加。(B) 内能不变,熵减少。 (C）内能不变,熵不变. （D）内能增加,熵增加．［］ ５９、某理想气体状态变化时,内能随体积得变化关系如图中AB直线所示.A→B 表示得过程就是 （A) 等压过程．(B）等体过程． (Ｃ）等温过程．（D) 绝热过程． ［] ６0、如图，一定量得理想气体,由平衡状态Ａ变到平衡状态Ｂ（p A= pＢ）,则无论经过得就是什么过程,系统必然 （A) 对外作正功。（B) 内能增加。 （C）从外界吸热．(D）向外界放热. ［］ 二、填空题:（每题4分） 6１、理想气体微观模型（分子模型）得主要内容就是: ?(1)_＿__________＿_＿＿___________＿_＿__＿__＿＿________＿＿____＿＿_； ?（２)＿_＿______＿_＿＿__________________________＿＿________＿＿＿＿_; (3）______＿____＿____________________＿_＿__＿＿_＿_____________。 ６2、在容积为１０-2 m3得容器中，装有质量１０0 g 得气体，若气体分子得方均根速率为2０0 m?s-1，则气体得压强为_＿_＿___＿______＿_。 63、质量一定得某种理想气体， (1)对等压过程来说，气体得密度随温度 得增加而＿_____＿____＿__,并绘出曲线。 (2)对等温过程来说，气体得密度随压强 得增加而____＿______＿__,并绘出曲线. 6４、下面给出理想气体得几种状态变化得关系，指出它们各表示什么过程. （１) ｐd V＝（M／M mol）R d T表示_＿_＿____＿__＿______＿_过程。 （２）V d p= (Ｍ/ Mｍｏl）R dＴ表示___＿___＿＿_＿_＿_＿___＿_过程。 (3) p d V+V d p= 0 表示___＿＿_＿____＿__＿__＿__过程。 65、对一定质量得理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为１、９6×1024，则当压强升高到初始值得两倍时,每立方米体积内气体分子数应 为_＿_______＿___。 66、在推导理想气体压强公式中，体现统计意义得两条假设就是 （1) ____＿＿＿_＿____＿_＿__＿__________＿__＿＿_＿_＿__________＿___＿_； (2）＿______＿_____＿___＿____＿＿____＿＿_______＿_______＿____＿___. ６7、解释下列分子动理论与热力学名词: (1)状态参量：＿________＿____＿______＿_＿____＿_＿__＿＿＿_＿＿＿_＿____＿___ ___＿_____＿__＿___＿_＿____＿__＿____＿＿______________； (2)微观量:_＿_＿_______＿＿____＿____＿____＿_＿_____＿_____＿__＿____＿_＿＿ ＿__＿_＿____＿_______＿_＿_＿__＿_＿___________＿_____＿＿; (3)宏观量：_________＿__＿______＿＿＿_____＿_____＿_______________＿＿__ ＿___________＿_____＿_＿____________________＿＿____. ６８、气体分子间得平均距离与压强p、温度T得关系为______＿_＿_____，在压强为1 atm、温度为０℃得情况下，气体分子间得平均距离=＿＿_＿___＿_＿______m.（玻尔兹曼常量k=１、38×１０-23 J·K-１） ６9、某理想气体在温度为２７℃与压强为１、0×１０-2atm情况下，密度为１1。３g/m3， 则这气体得摩尔质量Mｍoｌ＝＿＿____＿＿_＿__．（普适气体常量R=8、31 J·mol-1·K-1） ７０、三个容器内分别贮有１ｍol氦（He）、 1 moｌ氢(Ｈ2）与1 mol氨（ＮＨ3）（均视为刚性分子得理想气体).若它们得温度都升高１Ｋ,则三种气体得内能得增加值分别为:(普适气体常量Ｒ=８、3１J·mｏl-１·K-1） 氦:△E＝__＿____＿_＿___＿_____; 氢：△E=______＿_＿_＿____＿___； 氨：△E＝__＿________＿__＿＿＿__＿。 71、1 ｍｏｌ氧气（视为刚性双原子分子得理想气体）贮于一氧气瓶中,温度为２7℃，这瓶氧气得内能为____＿__＿____＿___J;分子得平均平动动能为___＿＿_______Ｊ； 分子得平均总动能为______＿___＿＿______＿＿_J。 （摩尔气体常量R= 8、31 J·mol—1·Ｋ－1玻尔兹曼常量ｋ= １、38×10-２３Ｊ·K－１）7２、有一瓶质量为M得氢气(视作刚性双原子分子得理想气体),温度为T,则氢 分子得平均平动动能为＿＿＿___＿_____，氢分子得平均动能为＿_____________,该 瓶氢气得内能为___________＿＿__＿____。 73、一能量为1012eV得宇宙射线粒子,射入一氖管中,氖管内充有0、1 mｏl得氖气，若 宇宙射线粒子得能量全部被氖气分子所吸收,则氖气温度升高了 __＿_＿_＿_＿_＿____K.(1 ｅV＝1、6０×10-19J,普适气体常量Ｒ=8、31 J/(mol·K）) 7４、一铁球由1０ｍ高处落到地面，回升到0．5 m高处。假定铁球与地面碰撞时损失得宏观机械能全部转变为铁球得内能,则铁球得温度将升高＿_________。（已知铁得比热c= ５01、６J·kg-1·K-1） 75、容器中储有1 mol 得氮气,压强为1、33 Ｐa,温度为７℃，则 (1) 1 m3中氮气得分子数为_＿_＿______＿__; (２）容器中得氮气得密度为＿__＿__＿_____＿____； (３）１m3中氮分子得总平动动能为___________. (玻尔兹曼常量k＝1、38×10-23J·Ｋ-1，Ｎ2气得摩尔质量M mol=2８×10-３kｇ·mol-1，普适气体常量R=8、３１J·mｏl-1·K-１) 76、２g氢气与2 g氦气分别装在两个容积相同得封闭容器内,温度也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子） (1)氢气分子与氦气分子得平均平动动能之比=＿______＿＿_． (2)氢气与氦气压强之比= ＿__________＿＿_＿＿__＿__＿。 （3) 氢气与氦气内能之比＝______＿_____＿_____＿___． 77、理想气体分子得平均平动动能与热力学温度T得关系式就是____＿_＿＿＿___, 此式所揭示得气体温度得统计意义就是＿＿__＿_＿______＿__＿___＿______＿_＿_____＿． 78、若气体分子得平均平动动能等于1、06×1０-１9 J,则该气体得温度T＝＿＿___＿__ ＿_＿_＿_____K。（玻尔兹曼常量ｋ=1、38×10-23 J·Ｋ-１) 7９、对于单原子分子理想气体，下面各式分别代表什么物理意义？ （1) RＴ：___＿_______________＿＿__＿________， (2）Ｒ：__＿__＿__＿___＿＿______＿___＿__＿_＿＿＿__＿, （3）R：＿___＿＿__＿＿_________＿＿＿_______＿__＿__． （式中R为普适气体常量,T为气体得温度) 80、若某容器内温度为300 K得二氧化碳气体（视为刚性分子理想气体）得内能为3、74×103 J,则该容器内气体分子总数为＿__＿_＿______＿_＿__＿_．（玻尔兹曼常量k＝1、38×１0—23Ｊ·Ｋ-1,阿伏伽德罗常量N A=６、0２2×1０２3mol-1） 8１、一定量Ｈ2气（视为刚性分子得理想气体),若温度每升高1 K,其内能增加41、6 J,则该Ｈ2气得质量为__＿＿___＿_＿_____＿。(普适气体常量R＝8、31 J·mol-１·K-1）８2、１ｍｏl得单原子分子理想气体,在1 atm得恒定压强下,从0℃加热到1００℃，则气体得内能改变了__＿____________Ｊ。(普适气体常量R=8、31 J·mol-１·K-1 ) 8３、１大气压、27 ℃时，一立方米体积中理想气体得分子数n=_______＿＿_＿_， 分子热运动得平均平动动能＝＿___＿_＿_____＿___. (玻尔兹曼常量k＝1、38×10-23 J·K-1） 84、根据能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子,分子自由度数为ｉ,则当温度为Ｔ时, (1)一个分子得平均动能为__＿＿____。 (2)一摩尔氧气分子得转动动能总与为___＿____. 8５、１mol氮气，由状态A（ｐ1,Ｖ）变到状态B(p２，V）,气体内能得增量为_________＿. 86、有两瓶气体，一瓶就是氦气，另一瓶就是氢气(均视为刚性分子理想气体）,若它们得压强、体积、温度均相同,则氢气得内能就是氦气得_＿_____＿倍. 87、在温度为１27 ℃时,1 mol氧气（其分子可视为刚性分子)得内能为___＿__＿＿J，其中分子转动得总动能为＿＿＿＿__________Ｊ、（普适气体常量R=８、3１Ｊ·mol-1·K-1）8８、对于处在平衡态下温度为T得理想气体，得物理意义就是＿______＿____ ＿___＿_＿＿__＿___＿_＿_＿___＿___＿_.（ｋ为玻尔兹曼常量) 89、对于处在平衡态下温度为Ｔ得理想气体,得物理意义就是＿＿_＿_＿_______ ＿___＿_______＿_______＿＿___＿___＿__＿．（ｋ为玻尔兹曼常量） 90、分子热运动自由度为ｉ得一定量刚性分子理想气体,当其体积为V、压强为p时,其内能E＝＿_＿＿__＿＿____＿_＿_____＿＿。 9１、若ｉ就是气体刚性分子得运动自由度数，则ikT所表示得就是_＿＿____＿＿____＿_ _＿_______________＿_________＿_＿______＿___＿___＿_________． 9２、分子质量为ｍ、温度为T得气体，其分子数密度按高度ｈ分布得规律就是_＿＿＿_ __＿______________＿_＿＿___＿＿_＿＿＿＿_____＿．（已知ｈ=0时，分子数密度为n0） 93、在无外力场作用得条件下，处于平衡态得气体分子按速度分布得规律,可用 _______＿___＿____分布律来描述。 如果气体处于外力场中,气体分子在空间得分布规律，可用_____＿__＿_分布律来描述. ９4、由玻尔兹曼分布律可知，在温度为T得平衡态中，分布在某一状态区间得 分子数ｄN与该区间粒子得能量 有关,其关系为d N∝＿___＿_______. 95、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量４)、氖（原子量20）与氩（原子量40)三种气体分子得速率分布曲线。其中 曲线(a)就是气分子得速率分布曲线； 曲线（c）就是气分子得速率分布曲线; 96、现有两条气体分子速率分布曲线（1)与（2）,如图所示。 若两条曲线分别表示同一种气体处于不同得温度 下得速率分布,则曲线＿__＿＿表示气体得温度较高． 若两条曲线分别表示同一温度下得氢气与氧气得 速率分布,则曲线_____表示得就是氧气得速率分布. 97、一个容器内有摩尔质量分别为Mｍol1与Ｍmol2得两种不同得理想气体1与2，当此混合气体处于平衡状态时，1与2两种气体分子得方均根速率之比就是 __＿___＿＿＿_______________． 98、在相同温度下,氢分子与氧分子得平均平动动能得比值为____＿__＿__．方均根速率得比值为_＿_＿______。 99、设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，代表平均速率，为一固定得速率区间,则速率在到+范围内得分子数占分子总数得百分率随气体得温 度升高而_＿＿_＿_____(增加、降低或保持不变)。 1０0、氮气在标准状态下得分子平均碰撞频率为5、42×108 s—1，分子平均自由程为6×1０－6 cｍ，若温度不变，气压降为0、１aｔm ,则分子得平均碰撞频率变为 __＿__＿_____＿___;平均自由程变为_____＿_______＿_． 1０１、（1) 分子得有效直径得数量级就是___＿_＿__＿__＿____． (２）在常温下,气体分子得平均速率得数量级就是___＿_＿＿_＿＿_＿___。 (3)在标准状态下气体分子得碰撞频率得数量级就是__________＿___ １０2、一定量得理想气体,经等压过程从体积V0膨胀到２V０,则描述分子运动得下列各量与原来得量值之比就是 (1)平均自由程=____＿_____. (2)平均速率＝＿__＿＿_____． （3) 平均动能=____＿_＿__＿. 10３、一定质量得理想气体,先经过等体过程使其热力学温度升高一倍,再经过等 温过程使其体积膨胀为原来得两倍，则分子得平均自由程变为原来得______＿倍. 104、在ｐ Ｖ图上 （1）系统得某一平衡态用_____＿_＿＿_＿__来表示； （２) 系统得某一平衡过程用_____＿_＿________来表示； （3）系统得某一平衡循环过程用＿__＿__＿_____＿___＿_来表示； 105、一定量得理想气体处于热动平衡状态时,此热力学系统得不随时间变化得三个宏观量就是＿__＿＿___＿___________＿________＿___＿,而随时间不断变化得微观量就是___＿＿__＿＿_＿______＿_＿___＿_______＿＿__＿_＿＿____＿＿_______＿__＿_、 106、p─V图上得一点代表_＿__＿_＿＿___＿____＿_＿＿___＿__＿______＿__; p─Ｖ图上任意一条曲线表示_____________＿__________＿___＿＿． １０7、如图所示,已知图中画不同斜线得两部分得面积分别为S１与S2，那么 (1)如果气体得膨胀过程为a─1─b,则气体对 外做功W=＿＿__＿__＿； (2)如果气体进行a─2─b─１─a得循环过程, 则它对外做功W=_________＿＿_＿__. 10８、设在某一过程中，系统由状态A变为状态B，如果___＿__＿_＿______＿＿＿___ ______＿_＿__________＿＿__＿__＿____＿＿__＿___＿____＿＿＿____＿_＿__＿_＿___＿＿__＿_＿＿ ___＿_＿_＿___＿_＿_＿___＿＿＿＿＿______＿,则该过程称为可逆过程;如果____＿＿_____ _＿_＿__＿_＿_________＿＿___＿_＿_____＿＿____＿_＿____＿＿_＿_＿__＿＿____则该过程称为不可逆过程. 109、处于平衡态Ａ得一定量得理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸收热量４16 J，若经准静态等压过程变到与平衡态Ｂ有相同温度得平衡态C，将从外界吸收热量58２J,所以,从平衡态A变到平衡态C得准静态等压过程中气体对外界所作得功为____＿＿____________＿_、 110、不规则地搅拌盛于绝热容器中得液体,液体温度在升高,若将液体瞧作系统,则: (1）外界传给系统得热量_＿＿＿＿____零； (２）外界对系统作得功__________零; (3) 系统得内能得增量____＿＿___＿_零； (填大于、等于、小于) 111、要使一热力学系统得内能增加,可以通过＿___＿___＿_＿__＿＿_________或 _____＿_____＿＿＿_＿___＿__两种方式,或者两种方式兼用来完成. 热力学系统得状态发生变化时，其内能得改变量只决定于＿________＿_____, 而与＿＿＿__＿___＿__＿________＿_无关. １12、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功｜W１|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功｜Ｗ2|，则整个过程中气体 (1) 从外界吸收得热量Ｑ＝__＿＿____＿_______ （2) 内能增加了?E= __＿＿__＿＿___＿_____＿__＿_ 113、如图所示,一定量得理想气体经历a →ｂ→c过程，在此过程中气体从外界吸收热量Array Q，系统内能变化?Ｅ，请在以下空格内填上>0 或〈0或= ０： Ｑ＿___＿________,?E _＿____＿ １14、同一种理想气体得定压摩尔热容C p 大于定体摩尔热容C V ,其原因就是 ___＿_＿__＿_＿_____＿___＿___＿_＿__＿ V ＿＿＿＿___＿___＿______＿＿＿＿___. 1１5、一定量得理想气体，从状态A出发， 分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1 膨胀到体积V2,试示意地画出这三种过程得p—V图曲线．在上述三种过程中: （１) 气体得内能增加得就是_____＿____过程； (3)气体得内能减少得就是_＿__＿_____过程 １16、一定量得理想气体,从p─V图上状态A出发，分别经历等压、等温、绝热三种过程由体积V1膨胀到体积V2,试画出这三种过程得p─Ｖ图曲线。在上述三种过程中: (1) 气体对外作功最大得就是___________过程； (3)气体吸热最多得就是_＿＿_＿____＿__过程. 117、在大气中有一绝热气缸，其中装有一定量得理想气体，然后用电 炉徐徐供热（如图所示),使活塞（无摩擦地）缓慢上升.在此过程中，以下物理 量将如何变化?（选用“变大”、“变小”、“不变"填空） （1）气体压强_＿＿＿________＿_； (3)气体分子平均动能_＿_________＿__；（3）气体内能________＿_____. 1１8、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V１膨胀到2Ｖ１，分别经历以下三种过程:（１) 等压过程；(2）等温过程；(3)绝热过程．其中：___＿__＿＿__过程 气体对外作功最多;___＿____＿___过程气体内能增加最多；__＿____＿__过程气体吸收得热量最多. １19、将热量Ｑ传给一定量得理想气体， (1)若气体得体积不变，则热量用于_＿_＿____＿＿＿____＿___＿____。 (2)若气体得温度不变,则热量用于_____＿＿＿___＿＿＿＿_________。 (3)若气体得压强不变，则热量用于____＿_____＿_＿＿_＿__＿___＿_． 12０、已知一定量得理想气体经历p－T图上所示得循环过程，图中各过程得吸热、放热情况为： (1) 过程1－2中,气体______＿___。 （2) 过程２—3中,气体_＿________。 (4)过程3-1中，气体________＿_． 12１、3 mol得理想气体开始时处在压强ｐ1 =6 atｍ、温度Ｔ1=５0０K得平衡态。经过一个等温过程，压强变为ｐ２=3 atｍ.该气体在此等温过程中吸收得热量为Q ＝＿__＿_＿___＿＿＿_____＿＿_J．(普适气体常量） １2２、压强、体积与温度都相同得氢气与氦气（均视为刚性分子得理想气体），它们得质量之比为m1∶m2＝___＿___＿_＿，它们得内能之比为E1∶E2＝________＿_,如果它们分别在等压过程中吸收了相同得热量,则它们对外作功之比为Ｗ1∶W2＝ ________＿_。(各量下角标１表示氢气，2表示氦气） 123、刚性双原子分子得理想气体在等压下膨胀所作得功为W,则传递给气体得热 量为_______＿__。 １24、已知1 ｍｏl得某种理想气体（其分子可视为刚性分子），在等压过程中温度上升1 K，内能增加了２0、78 J,则气体对外作功为____＿＿_＿_______，气体吸收热 量为_＿＿____＿__＿___＿__＿___。（普适气体常量） 12５、常温常压下，一定量得某种理想气体（其分子可视为刚性分子,自由度为i）,在等压过程中吸热为Q，对外作功为W，内能增加为，则 Ｗ/Q=_＿_＿_________。_＿__＿____＿_＿_． １2６、1 mｏl得单原子理想气体，从状态I （p1，V１）变化至状态II （p2，Ｖ2）,如图所示，则此过程气体对外作得功为_________＿ _______＿_＿__＿＿，吸收得热量为________＿＿__＿___＿____ 1２7、一定量理想气体,从A状态(2p1，V1）经历如图所示得直线过程变到B状态（２ｐ1,Ｖ2）,则AＢ过程中系 统作功W＝_＿＿＿____＿;内能改变?Ｅ＝___＿_____ １２８、有1 mｏl刚性双原子分子理想气体,在等压膨胀过程中对外作功W，则其温度变化?T=__＿_＿_____；从外界吸取得热量Q p=_______＿＿___。 1２9、2 mol单原子分子理想气体,从平衡态1经一等体过程后达到平衡态２，温度 从200 K上升到500 K，若该过程为平衡过程,气体吸收得热量为＿__＿____＿___； 若为不平衡过程，气体吸收得热量为__＿_＿___＿＿＿__＿。 130、一气缸内贮有１０mol得单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1 Ｋ，此过程中气体内能增量为＿＿__＿,外界传给气体得热量为_＿＿__＿_＿______＿____．（普适气体常量R= 8、3１ J/mol· K) 131、如图所示，理想气体从状态A出发经ＡＢＣDA循环过程，回到初态A点,则循环过 程中气体净吸得热量为Q =＿_＿_________． １32、一个作可逆卡诺循环得热机，其效率为η,它逆向运转时便成为一台致冷机， 该致冷机得致冷系数，则与ｗ得关系为_＿_＿___＿__。 133、气体经历如图所示得一个循环过程，在这个循 环中,外界传给气体得净热量就是_＿_＿_＿____ 。134、如图,温度为Ｔ0，2Ｔ0，3Ｔ0三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1) abcdａ，(2）dceｆd,（３) ａbefａ,其效率分别为 η1＿____＿___＿＿_,η2_____＿______,η３＿ 135、一热机从温度为７27℃得高温热源吸热,向温度为527℃得低温热源放热。若热机在最大效率下工作,且每一循环吸热20０0 J ,则此热机每一循环作功__＿__ _＿_＿_______＿J. 136、有一卡诺热机，用290 g空气为工作物质,工作在27℃得高温热源与-７３℃得低温热源之间,此热机得效率η=＿＿_＿＿________＿。若在等温膨胀得过程中 气缸体积增大到２、71８倍,则此热机每一循环所作得功为__＿＿＿＿__＿________．(空气得摩尔质量为2９×10—３kg/moｌ，普适气体常量R=8、３1 ） １37、可逆卡诺热机可以逆向运转。逆向循环时, 从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸得热量与放出得热量等于它正循环时向低温热源放出得热量与从高温热源吸得热量、设高温热源得温度为Ｔ1=45０K ，低温热源得温度为T2=３0０K, 卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2 =４00 J，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须 作功Ｗ=_＿＿＿＿____。 13８、一卡诺热机(可逆得)，低温热源得温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为__＿＿＿__ K。今欲将该热机效率提高到5０％，若低温热源保持不变，则 高温热源得温度应增加______＿_ K． 139、在一个孤立系统内,一切实际过程都向着＿_＿_＿______＿_＿得方向进行。这就就是热力学第二定律得统计意义.从宏观上说,一切与热现象有关得实际得过程都 就是__＿___＿_＿＿＿＿。 140、 从统计得意义来解释，不可逆过程实质上就是一个______＿_________________ _＿______＿_______＿____＿____得转变过程，一切实际过程都向着＿____＿___＿_＿_ _______＿_＿＿＿__＿＿＿____＿_＿__＿__得方向进行。 三、计算题：（每题1０分) 141、容积V=1 m3得容器内混有N1＝1、0×10２5个氢气分子与N2＝4、0×1０２5个氧气分子，混合气体得温度为400 K，求: （1) 气体分子得平动动能总与. （2）混合气体得压强。（普适气体常量R＝8、３1 Ｊ·mol-１·K－１) 1４2、许多星球得温度达到1０8K。在这温度下原子已经不存在了,而氢核（质子）就是存在得.若把氢核视为理想气体，求： （１）氢核得方均根速率就是多少？ (２）氢核得平均平动动能就是多少电子伏特？ (普适气体常量R=８、３1 J·mol-１·K-1，１eV＝1、6×10-19Ｊ，玻尔兹曼常量ｋ＝1、38×1０-23Ｊ·K-1） １4３、 如图所示，一个四周用绝热材料制成得气缸，中间有一用导热材料制成得固定 隔板C 把气缸分成A 、B 两部分。D 就是一绝热得活塞.A 中盛有１ mol 氦气，B 中盛 有1 m ｏl 氮气（均视为刚性分子得理想气体）.今外界缓慢地移动活塞D ，压缩A 部 分得气体，对气体作功为W ,试求在此过程中B 部分气体内能得变化． 144、 如图所示,C 就是固定得绝热隔板，Ｄ就是可动活塞，C 、D 将容器分成A 、B 两部分.开始时A 、B 两室中各装入同种类得理想气体， 它们得温度T 、体积V 、压强p 均相同,并与大气压强相平衡。现对A 、B 两部分气体缓慢地 加热,当对A 与B 给予相等得热量Q 以后,A 室中气体得温度升高度数与Ｂ室中气体得温度升 高度数之比为7：５。 (1) 求该气体得定体摩尔热容ＣV 与定压摩尔热容C p 。 (2) Ｂ室中气体吸收得热量有百分之几用于对外作功？ 1４５、 将１ mo ｌ理想气体等压加热，使其温度升高７2 K ，传给它得热量等于１、60 ×103 Ｊ,求: （1） 气体所作得功W ； (2) 气体内能得增量； (３） 比热容比γ． （普适气体常量) 1)沿p -V 图所示直线变化 14６、１ mol 双原子分子理想气体从状态A (ｐ1，Ｖ到状态Ｂ(p 2,V 2），试求: (1) 气体得内能增量． (2) 气体对外界所作得功． (3) 气体吸收得热量。 (4) 此过程得摩尔热容. （摩尔热容C =，其中表示１ mol 物质在过程中升高温度时所吸收得热量。） １47一定量得单原子分子理想气体,从A 态出发经等压过程膨胀到B 态，又经绝热过程膨胀到C 态，如图所示.试求 这全过程中气体对外所作得功,内能得增量以及吸收得热量。 148、一定量得某单原子分子理想气体装在封闭得汽缸里。此汽 缸有可活动得活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气）．已知气体得初压强p 1＝1atm,体积V １=1Ｌ,现将该气体在等压下加热直到体积为原来得两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来得2 倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止， (1) 在ｐ—Ｖ图上将整个过程表示出来. （２) 试求在整个过程中气体内能得改变. （3) 试求在整个过程中气体所吸收得热量．(１ at ｍ＝1、01３×１05 Ｐａ) (4） 试求在整个过程中气体所作得功。 14９、 汽缸内有2 m ｏl 氦气，初始温度为２７℃,体积为２０ Ｌ（升)，先将氦气等压 膨胀，直至体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止。把氦气视为理想气体。试求: (1) 在p ―V 图上大致画出气体得状态变化过程。 (2） 在这过程中氦气吸热多少? (3) 氦气得内能变化多少? （4） 氦气所作得总功就是多少? (普适气体常量R =８、31 ) 150、0.02 ｋｇ得氦气（视为理想气体）,温度由17℃升为27℃.若在升温过程中，（1) 体 (m 3) p 1×4× 积保持不变；（2) 压强保持不变；(３） 不与外界交换热量;试分别求出气体内能得改变、吸 收得热量、外界对气体所作得功. （普适气体常量R =8、31 ） 1５1、一定量得单原子分子理想气体，从初态A 出发，沿图示直线过程变到另一状态B ，又 经过等容、等压两过程回到状态A 。 (1） 求Ａ→B ，B →C ,C →A 各过程中系统对外所作得功W ,内能得增量?E 以及所吸收得热量Q 。 (2) 整个循环过程中系统对外所作得总功以及从外界吸收得总热量(过程吸热得代数与). 15２、一卡诺循环得热机，高温热源温度就是 ４0０ K.每一循环从此热源吸进 10０ J 热量 并向一低温热源放出8０ J 热量．求： （１） 低温热源温度； （2） 这循环得热机效率. 1５3、 一卡诺热机(可逆得）,当高温热源得温度为 12７℃、低温热源温度为27℃时， 其每次循环对外作净功8000 J ．今维持低温热源得温度不变，提高高温热源温度，使其每 次循环对外作净功 10000 Ｊ.若两个卡诺循环都工作在相同得两条绝热线之间,试求: （1) 第二个循环得热机效率； (2） 第二个循环得高温热源得温度． １5４、比热容比γ=１、40得理想气体进行如图所示得循环．已知状态A 得温度为３00 K.求： （1) 状态Ｂ、Ｃ得温度; (２） 每一过程中气体所吸收得净热量． (普适气体常量R ＝8、31 ) １55、1 mol 氦气作如图所示得可逆 循环过程,其中ab 与cd 就是绝热过程, bc 与da 为等体过程，已知 Ｖ1 = １6.4 L ，Ｖ2 = 32。8 L ，p a = 1 atm ，p b ＝ 3、18 ａt ｍ,p c = ４ atm,ｐｄ = １、26 a ｔ ｍ,试求： (1)在各态氦气得温度. (2）在态氦气得内能。 （3）在一循环过程中氦气所作得净功. （1 atm = 1、０13×105 P ａ） ?（普适气体常量R = 8、31 m 3) 5 V (m 3) Ｊ· mol -1· K -1 ） 15６、如图所示，ab ｃｄａ为１ mol 单原子分子理想气体得循环过程,求: (１） 气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收得热量； (２） 气体循环一次对外做得净功； (3） 证明 在ａb ｃd 四态， 气体得温 度有Ｔa T ｃ＝T b T d . １５7、一定量得某种理想气体进行如图所示得循环过程．已知气体在状态Ａ得温度为ＴA =300 Ｋ,求 （1） 气体在状态B 、C 得温度; (2) 各过程中气体对外所作得功; （３） 经过整个循环过程，气体从外界吸收得总热量（各过程吸热得代数与）． 158、1 mol 理想气体在T 1 = 40０ K 得高温热源与T 2 = 3０0 K 得低温热源间作卡诺循环 （可逆得)，在400 K 得等温线上起始体积为V 1 = 0.00１ m ３，终止体积为V 2 = 0。005 m 3,试求此气体在每一循环中 (1） 从高温热源吸收得热量Ｑ1 （２） 气体所作得净功W (3） 气体传给低温热源得热量Ｑ2 １5９、一定量得刚性双原子分子得理想气体，处于压强p １ =1０ ａｔm 、温度T １ =５０0 K 得平衡态。后经历一绝热过程达到压强p ２ =5 atm 、温度为T ２得平衡态.求Ｔ２。 １60、一定量得氦气(理想气体），原来得压强为p 1 ＝1 ａt ｍ，温度为Ｔ１ ＝ 30０ K ， 若经过一绝热过程，使其压强增加到p 2 = 32 ａtm.求： （1） 末态时气体得温度Ｔ2。 (2) 末态时气体分子数密度n . （玻尔兹曼常量 k =1、38×10－２3 Ｊ·K －１， 1atm=1、0１３×10５ Ｐa ) 普通物理试题库——热学部分参考答案 一、选择题 0１—0５ DBCCB 06—10 CDDCC 11－１５ CABAA 16-2０ ACDCB p (×105 Pa)10-3 m 3) p (Pa)V (m 3)100200300 21-2５ABDBA ２6—3０CBDAA ３1-35 BＢDBＣ3６-40 ＤCBDＡ ４1—45 ＢBAＤA ４6－5０DBDＤＣ51-５5 ＣBDAA 5６－60 CCAAB 二、填空题 61. 气体分子得大小与气体分子之间得距离比较，可以忽略不计． 除了分子碰撞得一瞬间外，分子之间得相互作用力可以忽略. 分子之间以及分子与器壁之间得碰撞就是完全弹性碰撞. 62. ； 63. 成反比地减小 成正比地增加； ６4。等压, 等体, 等温； 65。； 6６. (１）沿空间各方向运动得分子数目相等, (2）； 67。（1) 描述物体状态得物理量，称为状态参量（如热运动状态得参量为p、V、T ); (2) 表征个别分子状况得物理量（如分子得大小、质量、速度等）称为微观量； （3）表征大量分子集体特性得物理量(如p、V、T、C v等)称为宏观量。 ６8. ，; 69．； 70。，, ; ７1。，，； ７２。, , ； 7３。； 74。； ７５．，, ; ７６．，, ； ７7. ，气体得温度就是分子平均平动动能得量度; 7８．; 79．1摩尔理想气体得内能，气体得定体摩尔热容，气体得定压摩尔热容; 8０. 个; ８1。； 82. ； 83。个，; ８4．，RT; 85. ; ８6。; ８7. ，; ８8. 每个气体分子热运动得平均平动动能； 89. 气体分子热运动得每个自由度得平均能量; ９0。; 91. 在温度为T得平衡态下，每个气体分子得热运动平均能量(或平均动能）(注:此题答案中不指明热运动或无规运动，不得分.）; 92. , (ｅｘｐ｛a}即e a)； 93．麦克斯韦，波耳兹曼； 94．; 9５。氩，氦; 96。，; ９7。； 98. , ； ９9。降低； １00。, ； 101．，, 108~１09ｓ 1 ； 10２．, , ; 10３. ； 10４。一个点，一条曲线，一条封闭曲线； １05. 体积、温度与压强，分子得运动速度（或分子运动速度,或分子得动量，或分子得动能）；106. 系统得一个平衡态，系统经历得一个准静态过程; 107．; ； 1０8．能使系统进行逆向变化,从状态B回复到初态Ａ,而且系统回复到状态A时,周围一切也都回复原状；系统不能回复到状态A，或当系统回复到状态A时，周围并不能回复原状；１09．； 第2章刚体得转动 一、选择题 1、如图所示，A、B为两个相同得绕着轻绳得定滑轮．A滑轮挂一质量为M得物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、Ｂ两滑轮得角加速度分别为βA与βＢ，不计滑轮轴得摩擦，则有 （Ａ) βA＝βB。（B）βA＞βＢ. (Ｃ)βA＜βB．(D）开始时βＡ=βB，以后βA<βB。 ［］ 2、有两个半径相同，质量相等得细圆环A与B。A环得质量分布均匀，B环得质量分布不均匀。它们对通过环心并与环面垂直得轴得转动惯量分别为ＪA与J B,则 （A）ＪA＞J B．(B) JＡ 大学物理热学试卷 一、选择题： 1、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为 ()()() 2 /122 /122 /12::C B A v v v ＝1∶2∶4，则其压强之比A p ∶B p ∶ C p 为： (A) 1∶2∶4． (B) 1∶4∶8． (C) 1∶4∶16． (D) 4∶2∶1． ［ ］ 2、温度为T 时，在方均根速率s /m 50) (2 12±v 的速率区间内，氢、氨两种气体分子数占总分 子数的百分率相比较：则有（附：麦克斯韦速率分布定律： v v v ?????? ? ? ?-?? ? ??π=?22 2 /32exp 24kT m kT m N N ， 符号exp(a )，即e a .） (A) ()()22N H //N N N N ?>? (B) ()()22N H //N N N N ?=? (C) ()()22N H //N N N N ??温度较高时()()22N H //N N N N ? 第 9 章热力学基础 一、选择题 1.对于准静态过程和可逆过程 , 有以下说法．其中正确的是 [ ] (A)准静态过程一定是可逆过程 (B)可逆过程一定是准静态过程 (C)二者都是理想化的过程 (D)二者实质上是热力学中的同一个概念 2.对于物体的热力学过程 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)内能的改变只决定于初、末两个状态,与所经历的过程无关 (B)摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C)在物体内 , 若单位体积内所含热量越多 , 则其温度越高 (D)以上说法都不对 3.有关热量 , 下列说法中正确的是 [ ] (A)热是一种物质 (B)热能是物质系统的状态参量 (C)热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D)热传递是改变物质系统内能的一种形式 4.关于功的下列各说法中 , 错误的是 [ ] (A)功是能量变化的一种量度 (B)功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C)气体从一个状态到另一个状态 , 经历的过程不同 , 则对外作的功也不一样 (D)系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式p d V M R d T 表 示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C) 等体过程(D)绝热过程 6.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 式V d p M R d T 表示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式V d p pdV 0表 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 8.理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式 , 则式 M V d p p dV R d T 表示 [ ] (A)等温过程(B)等压过程 (C)等体过程(D)任意过程 9.热力学第一定律表明 : [ ] (A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C)不可能存在这样的循环过程,在此过程中,外界对系统所作的功 一、选择题：（每题3分） 1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． ［ ］ 2、一质点沿x 轴作直线运动，其v -t 曲 线如图所示，如t =0时，质点位于坐标原点，则t =4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为 (A) 5m ． (B) 2m ． (C) 0． (D) -2 m ． (E) -5 m. ［ ］ 3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点，一质点从p 开始分 别沿不同的弦无摩擦下滑时，到达各弦的下端所用的时间相比 较是 (A) 到a 用的时间最短． (B) 到b 用的时间最短． (C) 到c 用的时间最短． (D) 所用时间都一样． ［ ］ 4、 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ，瞬时加速度2/2s m a -=， 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零． (B) 等于-2 m/s ． (C) 等于2 m/s ． (D) 不能确定． ［ ］ 5、 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=（其中 a 、 b 为常量）, 则该质点作 (A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动． (C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动． ［ ］ 6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x [ ] 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每T 秒转一圈．在2T 时间间隔中， 其平均速度大小与平均速率大小分别为 -12 O a p 第9章热力学基础 一、选择题 1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法．其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程 (C) 二者都是理想化的过程 (D) 二者实质上是热力学中的同一个概念 2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质 (B) 热能是物质系统的状态参量 (C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式 4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度 (B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 9. 热力学第一定律表明: [ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 10. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E +d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 11. 对理想气体的等压压缩过程，下列表述正确的是 [ ] (A) d A ＞0, d E ＞0, d Q ＞0 (B) d A ＜0, d E ＜0, d Q ＜0 (C) d A ＜0, d E ＞0, d Q ＜0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 0 12. [ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2 ,(V p ． 一次是等温压缩到2V , 外界作功A ；另一次为绝热压缩到2 V , 外界作功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较 14. 1mol 理想气体从初态(T 1、p 1、V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所作的功为 一、选择题 1．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值 (A) m kT x 32= v (B) m kT x 3312 =v (C) m kT x /32 =v (D) m kT x /2=v 2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m 。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值 (A) m kT π8= x v (B) m kT π831= x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 3．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w 都相等 (B) ε相等，w 不相等 (C) w 相等，ε不相等 (D) ε和w 都不相等 4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ (A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 6．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系： (A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同 (C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同 7．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 8．关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是 (A) (1)(2)(4)；(B) (1)(2)(3)；(C) (2)(3)(4)；(D) (1)(3) (4)； 9．设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比2 2 H O /v v 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 ()2 O p v 和 ()2 H p v 分别 第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 热力学选择题 1、在气缸中装有一定质量的理想气体，下面说法正确的是：（ ） （A ） 传给它热量，其内能一定改变。 （B ） 对它做功，其内能一定改变。 （C ） 它与外界交换热量又交换功，其内能一定改变。 （D ） 以上说法都不对。 （3分） 答案：D 2、理想气体在下述过程中吸收热量的是（ ） （A ）等容降压过程 （B ）等压压缩过程 （C ）绝热膨胀过程 （D ）等温膨胀过程 （3分） 答案：D 3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为1S 和2S ，二者的关系是（ ） （A ）21S S > （B ）21S S < （C ）S 1 =S 2 （D ）不能确定 （3分） 答案：C 4、有两个可逆的卡诺循环，ABCDA 和11111A B C D A ，二者循环线包围的面积相等，如图所示。设循环ABCDA 的热效率为η，每次循环从高温热源吸收热量Q ，循环11111A B C D A 的热效率为 η，每次循环从高温热源吸收热量1Q ，则（ ） （A ）11,Q Q <<ηη （B ）11,Q Q ><ηη （C ）11,Q Q <>ηη （D ）11,Q Q >>ηη （3分） 答案：B 5、一定量的理想气体，分别经历如图所示的abc 过程（图中虚线ac 为等温线）和 def 过程（图中虚线 df 为绝热线）。试判断这两种过程是吸热还是放热（ ） （A ）abc 过程吸热，def 过程放热。（C ）abc 过程和 def 过程都吸热。 P P V （B ）abc 过程放热 def 过程吸热 （D ）abc 过程和 def 过程都放热。 V V （3分） 答案：A 6、对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做得功三者均为负值？( ) （A ）等容降压过程。 (B) 等温膨胀过程。 (C) 绝热膨胀过程。 (D) 等压压缩过程。 （3分） 答案：D 7、关于可逆过程，下列说法正确的是（ ） （A ） 可逆过程就是可以反向进行的过程。 （B ） 凡是可以反向进行的过程均为可逆过程。 （C ） 可逆过程一定是准静态过程。 （D ） 准静态过程一定是可逆过程。 （3分） 答案：C 8、下面正确的表述是（ ） (A) 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 （B ）热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。 （C ）开尔文表述指出热功转换的可逆性。 （D ）克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性。 （3分） 答案：D 9、一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2 000 J ，则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J （3分） 答案：B 10、“理想气体和单一热源接触作等温臌胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的( ) （A ）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律 （B ）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律 （C ）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律 （D ）违反热力学第二定律，也违反热力学第二定律 （3分） —填空题(共32分) 1．(本题3分)(0282) 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向 成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度 a max=____________. 2．(本题3分)(0404) 地球的质量为m，太阳的质量为M地心与日心的距离为R，引力常量为G， 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=___________. 3。(本题3分)(4273) 一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1K，其内能增加41.6 J，则该H2气的质量为___________(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4.(本题3分）（0238） 处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将 从外界吸收热量416 J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡 态C，将从外界吸收热量582J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压 过程中气体对外界所作的功为______________________. 5.(本题4分)(4109) 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热__________J；若为双原子分子气体，则 需吸热_____________J. 6．(本题3分)(0260) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了__________________ ________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________________________ 的过程是不可逆的． 7．(本题3分)(1237) 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接 的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差________________；电容器1极板上的电荷_______________________(填增大、减小、不变) 8．(本题3分)(2521) 一线圈中通过的电流I随时间t变化 的曲线如图所示．试定性画出自感电动 势?L随时间变化的曲线．(以I的正向作 为?的正向) 一、选择题：(每题3分) 1、某质点作直线运动的运动学方程为 x = 3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 2、一质点沿x 轴作直线运动，其v t 曲 线如图所示，如t=0时，质点位于坐标原点， 则t=4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为 (A) 5m . (B) 2m . (C) 0. (D) 2 m . (E) 5 m. [ b ] pc 的上端点，一质点从p 开始分 到达各弦的下端所用的时间相比 6、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x, y 的端点处，其速度大小为 7、 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每 T 秒转一圈.在2T 时间间隔中， 其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2 R/T , 2 R/T . (B) 0,2 R/T (C) 0,0. (D) 2 R/T , 0. [ b ] 8 以下五种运动形式中，a 保持不变的运动是 4、 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度 v 2 m/s ，瞬时加速度a 2m/s ， 则一秒钟后质点的速度 (B)等于 2 m/s . (D)不能确定. [ d ] (A)等于零. (C)等于 2 m/s . 5 、 一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为 r at i bt 2j (其中 a 、 b 为常量)，则该质点作 (A)匀速直线运动. (B)变速直线运动. (C)抛物线运动. (D) 一般曲线运 动. [ b ] [d ] (A) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向. (C) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向. (D) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向. 3、图中p 是一圆的竖直直径 别沿不同的弦无摩擦下滑时， 较是 (A) 到a 用的时间最短. (B) 到b 用的时间最短. (C) 到c 用的时间最短. (D) 所用时间都一样. (A) d r dt (C) d r dt (B) (D) d r dt dx 2 .dt 2 d y dt [d ] a 、选择题 1．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为 T ，气体分子的质量为 m 。根据理想气体的分子模型和统 计假设，分子速度在 x 方向的分量平方的平均值 2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为 T ，气体分子的质量为 m 。根据理想气体分子模型和统计 假设，分子速度在 x 方向的分量的平均值 都相等 (B) 相等， w 不相等 (C) w 相等， 不相等 4．在 标准状态下，若氧气 (视为刚性双原子分子的理想气体 比 E 1 / E 2 为： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 5．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之 几 (A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 6．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数 n ， 单位体积内的气体分子的总平动动能 (E K /V)，单位体积内的气体质量 ，分别有如下关系： (A) n 不同， (E K /V)不同， 不同 (B) n 不同，(E K /V)不同， 相同 (C) n 相同， (E K /V)相同， 不同 (D) n 相同， (E K /V)相同， 相同 7．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 (A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同 (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 8．关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度； (2) 气体的温度是 大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义； (3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不 同； (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是 (A) (1)(2)(4) ； (B) (1)(2)(3) ； (C) (2)(3)(4)；(D) (1)(3) (4)； 9．设声波通过理想气体的速率正比于气体分 子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和 氢气的速率之比 vO 2 /v H 2 为 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 10．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 v p O 2 和 vp H 2 分别 (A) v x 3k m T 2 1 3kT v x 2 (B) 3 m (C) v x 3kT/m 2 (D) v x kT /m 1 8kT 8kT 8kT 1 8kT v x v x (A) m (B) 3 m (C) 3 m 3．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动v x (D) v x 0 和平均平动动能 w 有如下关系： (A) 和 w (D) 和w 都不相等 )和氦气的体积比 V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之 (不计振动自由度和化学能 )？ 大学物理热学试题题库及答案 一、选择题：（每题3分） 1、在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为 (A) 3 p1．(B) 4 p1． (C) 5 p1．(D) 6 p1．［］ 2、若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV / m．(B) pV / (kT)． (C) pV / (RT)．(D) pV / (mT)．［］ 3、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为： (A) (1/16) kg．(B) 0.8 kg． (C) 1.6 kg．(D) 3.2 kg．［］ 4、在标准状态下，任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于 (A) 6.02×1023．(B)6.02×1021． (C) 2.69×1025(D)2.69×1023． (玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K-1 ) ［］ 5、一定量某理想气体按pV2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高．(B) 将降低． (C) 不变．(D)升高还是降低，不能确定．［］ 6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是： (A) p1> p2．(B) p1< p2． (C) p1＝p2．(D)不确定的．［］ 7、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ (A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强． (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度． (C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．［］ 8、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ (A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强． (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度． 一、选择题：（每题3分） 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B ． (B) r 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］ 2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为 ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B ． (B) 2 r 2B ． (C) - r 2B sin ． (D) - r 2B cos ． ［ D ］ 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． ［ C ］ 4、如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内． (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ． (D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零． ［ E ］ 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状， 则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ． ［ D ］ 6、边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ，02 B ． (B) 01 B ，l I B 0222 ． (C) l I B 0122 ，02 B ． a 第一章刚体转动1名词解释： a刚体在任何情况下大小、形状都保持不变的物体. b力矩给定点到力作用线任意点的向径和力本身的矢积，也指力对物体产生转动效应的量度，即力对一轴线或对一点的矩。 c转动惯量反映刚体的转动惯性大小 d进动自转物体之自转轴又绕着另一轴旋转的现象，又可称作旋进 2填空： (1) 刚体转动的运动学参数是角速度、角位移、角加速度。 (2) 刚体转动的力学参数是转动惯量、力矩。 (3) 陀螺在绕本身对称轴旋转的同时，其对称轴还将绕力矩回转，这种回转现象称为进动。 3. 问答： (1) 有一个鸡蛋不知是熟还是生，请你判断一下，并说明为什么？ 熟鸡蛋内部凝结成固态，可近似为刚体，使它旋转起来后对质心轴的转动惯量可以认为是不变的常量，鸡蛋内各部分相对转轴有相同的角速度，因桌面对质心轴的摩擦力矩很小，所以熟鸡蛋转动起来后，其角速度的减小非常缓慢，可以稳定地旋转相当长的时间。 生鸡蛋内部可近似为非均匀分布的流体，使它旋转时，内部各部分状态变化的难易程度不相同，会因为摩擦而使鸡蛋晃荡，转动轴不稳定，转动惯量也不稳定，使它转动的动能因内摩擦等因素的耗散而不能保持，使转动很快停下来。 (2) 地球自转的角速度方向指向什么方向？作图说明。 (3) 中国古代用指南针导航，现代用陀螺仪导航，请说明陀螺仪导航的原理。 当转子高速旋转之后，对它不再作用外力矩，由于角动量守恒，其转轴方向将保持恒定不变，即把支架作任何转动，也不影响转子转轴的方向。 (4) 一个转动的飞轮，如果不提供能量，最终将停下来，试用转动定律解释该现象。 由转动定律可知M=Jdw/dt转动着的轮子一般总会受到阻力矩的作用，若不加外力矩，克服阻力矩做功，轮子最终会停下来（受阻力矩作用W越来越小） 普通物理Ⅲ 试卷（ A 卷） 一、单项选择题 1、运动质点在某瞬时位于位矢r 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)dt r d ； (3)t s d d ； (4)22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 2、一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变 3、如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( ) (A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ 4、对质点组有以下几种说法： (1) 质点组总动量的改变与内力无关； (2) 质点组总动能的改变与内力无关； (3) 质点组机械能的改变与保守内力无关． 下列对上述说法判断正确的是( ) (A) 只有(1)是正确的 (B) (1) (2)是正确的 (C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的 5、静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ） (A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的 (C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的 6、一带电粒子垂直射入均匀磁场中，如果粒子的质量增加为原来的2倍，入射速度也增加为原来的2倍，而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍，则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的：（ ） (A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍 7、一个电流元Idl 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿 x 轴的分量 是： （ ） 第7章 热力学基础 7-1在下列准静态过程中，系统放热且内能减少的过程是[ D ] A ．等温膨胀. B ．绝热压缩. C ．等容升温. D ．等压压缩. 7-2 如题7-2图所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程; A →C 等温过程; A →D 绝热过程 . 其中吸热最多的过程是[ A ] A ．A →B 等压过程 B ．A →C 等温过程. C ．A → D 绝热过程. 题7-2图 D ．A →B 和A → C 两过程吸热一样多. 7-3 一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V 0 ,T 0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T 0, 最后经等温过程使其体积回复为V 0 , 则气体在此循环过程中[ B ] A ．对外作的净功为正值. B ．对外作的净功为负值. C ．内能增加了. D ．从外界净吸收的热量为正值. 7-4 根据热力学第二定律，判断下列说法正确的是 [ D ] A ．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功. B ．热量可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体. C ．不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. D ．一切自发过程都是不可逆的. 7-5 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法，正确的是[ A ] A ．可逆过程一定是准静态过程． B ．准静态过程一定是可逆过程． C ．无摩擦过程一定是可逆过程． D ．不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． 7-6 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(题7-6图中阴影部分)分别为S 1和S 2 , 则二者的大小关系是[ B ] A ．S 1 > S 2 . B ．S 1 = S 2 . C ．S 1 < S 2 . D ．无法确定. 题7-6图 V 1.一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R 。在腔内离球心的距离为d 处( d < R )，固定 一点电荷+q ，如图所示. 用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则 球心O 处的电势为 (A) 0 (B) (C) (D) ］ 2.三块互相平行的导体板，相互之间的距离d 1和d 2比板面积线度小得多，外面二板用 1和2，如图所示。则比值 为 (A) d 1 / d 2 (B) d 2 / d 1 (C) 1 (D) 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P (设无穷远处为电势零点)分别为： (A) E = 0，U > 0 (B) E = 0，U < 0 (C) E = 0，U = 0 (D) E > 0，U < 0 4.在空气平行板电容器中，平行地插上一块各向同性均匀电介质板，如图所示。当电容与空气中的场强相比较，应有 (A) E > E 0，两者方向相同 (B) E = E 0，两者方向相同 (C) E < E 0，两者方向相同 (D) E < E 0，两者方向相反． ［ ］ 5．设有一个带正电的导体球壳。当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点 的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势 用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2 (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2 (C) E 1 > E 2，U 1 > U 2 (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2 ［ ］ 6．C 1和C 2两空气电容器串联起来接上电源充电。然后将电源断开，再把一电介质板插 入C 1中，如图所示。则 (A) C 1上电势差减小，C 2上电势差增大 (B) C 1上电势差减小，C 2上电势差不变 (C) C 1上电势差增大，C 2上电势差减小 (D) C 1上电势差增大，C 2上电势差不变 ［ B ］ 7 ．如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板，则 由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为： (A) 使电容减小，但与金属板相对极板的位置无关 (B) 使电容减小，且与金属板相对极板的位置有关 (C) 使电容增大，但与金属板相对极板的位置无关 (D) 使电容增大，且与金属板相对极板的位置有关 ［ ］ 8． 将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源。再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示， 同，对电容器储能的影响为： (A) 储能减少，但与金属板相对极板的位置无关 (B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关 (C) 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关 (D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关 d q 04επR q 04επ-)11(40R d q -πεσσ21/σ2122/d d E 0E E 西华大学课程考核半期试题卷 试卷编号 （ 2011__ 至 2012____ 学年 第__1__学期 ） 课程名称： 大学物理A(2) 考试时间： 80 分钟 课程代码： 7200019 试卷总分： 100 分 考试形式： 闭卷 学生自带普通计算器: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 总分 得分 评卷 教师 一.（10分）一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104 m ·s -1 的匀速率作圆周运动．求带电直线上的线电荷密度．(电子质量0m =9.1×10-31 kg ，电子电量e =1.60×10-19 C) 解: 设均匀带电直线电荷密度为λ，在电子轨道处场强 r E 0π2ελ= 电子受力大小 r e eE F e 0π2ελ = = ∴ r v m r e 2 0π2=ελ 得 132 0105.12π2-?== e mv ελ1m C -? 二．（20分）如图所示，有一带电量为Q=8.85×10-4C, 半径为R=1.00m 的均匀带电细圆环水平放置。在 圆环中心轴线的上方离圆心R 处，有一质量为m=0.50kg 、带电量为q=3.14×10-7C 的小球。当小球从静止下落到圆心位置时，它的速率为多少m/s ？[重力加速度g=10m/s 2，ε0=8.85×10-12C 2/（N.m 2）] 序号: 年级专业： 教学班号： 学号： 姓名： 装 订 线 图11 解：设圆环处为重力势能零点，无穷远处为电势能零点。 初始状态系统的重力势能为mgR ，电势能为 R qQ 240πε 末状态系统的动能为22 1 mv ，电势能为R qQ 04πε 整个系统能量守恒，故 R qQ mv R qQ mgR 02042124πεπε+= + 解得： 4.13/v m s = = = 三．（20分）一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a )和一同轴的导体圆管(内、外半径分别为b ,c )构成，如图所示．使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回．设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r ＜a ),(2)两导体之间(a ＜r ＜b )，（3）导体圆筒内(b ＜r ＜c )以及(4)电缆外(r ＞c )各点处磁感应强度的大小. 解： ? ∑μ=?L I l B 0d (1)a r < 2202R Ir r B μπ= 2 02R Ir B πμ= (2) b r a << I r B 02μπ= r I B πμ20=大学物理试题及答案
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