大学物理热学 题库及答案.doc

大学物理 热学一、 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3 n1，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) 6.021023 (B)6.021021 (C) 2.691025 (D)2.691023 (玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-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) p1T2，则 (A) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (B) vp1 vp2， f(vp1) f(vp2) (C) vp1 f(vp2) (D) vp1 vp2， f(vp1)0，Q0，W0，Q0，W0 (C)E0，Q0，W0 (D) E0，Q0，W0 48、一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的内能一定增加 (B) 系统的内能一定减少 (C) 系统的内能一定保持不变 (D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变 49、一物质系统从外界吸收一定的热量，则 (A) 系统的温度一定升高 (B) 系统的温度一定降低 (C) 系统的温度一定保持不变 (D) 系统的温度可能升高，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，在此循环过程中，外界对系统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 51、一定量的理想气体，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) 该理想气体系统的内能增加了 (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 以上正确的断言是： (A) (1)、(3) (B) (2)、(3) (C) (3) (D) (3)、(4) (E) (4) 521、 如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a( 压强p1 = 4 atm，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，n 为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式 (A) 只适用于准静态的等体过程 (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的过程 54、一定量的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，一半是真空，另一半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、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，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的功 (B) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的 (D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 58、一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的 (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，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示AB表示的过程是 (A) 等压过程 (B) 等体过程 (C) 等温过程 (D) 绝热过程 60、 如图，一定量的理想气体，由平衡状态A变到平衡状态B (pA = pB )，则无论经过的是什么过程，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)的主要内容是: (1)_； (2)_； (3)_62、在容积为10-2 m3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为200 m s-1，则气体的压强为_ 63、质量一定的某种理想气体， (1) 对等压过程来说，气体的密度随温度的增加而_，并绘出曲线 (2) 对等温过程来说，气体的密度随压强的增加而_，并绘出曲线64、下面给出理想气体的几种状态变化的关系，指出它们各表示什么过程 (1) p dV= (M / Mmol)R dT表示_过程 (2) V dp= (M / Mmol)R dT表示_过程 (3) p dV+V dp= 0 表示_过程 65、对一定质量的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1.961024，则当压强升高到初始值的两倍时，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，体现统计意义的两条假设是 (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、气体分子间的平均距离与压强p、温度T的关系为_，在压强为1 atm、温度为0的情况下，气体分子间的平均距离_m（玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-1）69、某理想气体在温度为27和压强为1.010-2 atm情况下，密度为 11.3 g/m3，则这气体的摩尔质量Mmol_(普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1) 70、三个容器内分别贮有1 mol氦(He)、 1 mol氢(H2)和1 mol氨(NH3)(均视为刚性分子的理想气体)若它们的温度都升高1 K，则三种气体的内能的增加值分别为：(普适气体常量R=8.31 Jmol -1K -1) 氦：E_； 氢：E_； 氨：E_71、1 mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27，这瓶氧气的内能为_J；分子的平均平动动能为_；分子的平均总动能为_ (摩尔气体常量 R= 8.31 Jmol-1K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.3810-23K-1） 72、有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为_，氢分子的平均动能为_，该瓶氢气的内能为_73、一能量为1012 eV的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有 0.1 mol的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收，则氖气温度升高了_K(1 eV1.6010-19J，普适气体常量R8.31 J/(molK)）74、一铁球由10 m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的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高_（已知铁的比热c 501.6 Jkg-1K-1）75、容器中储有1 mol 的氮气，压强为1.33 Pa，温度为 7 ，则 (1) 1 m3中氮气的分子数为_； (2) 容器中的氮气的密度为_； (3) 1 m3中氮分子的总平动动能为_ (玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-1 , N2气的摩尔质量Mmol2810-3 kgmol-1 , 普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1 ) 76、2 g氢气与2 g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，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的平均平动动能之比_(2) 氢气与氦气压强之比 _(3) 氢气与氦气内能之比 _77、理想气体分子的平均平动动能与热力学温度T的关系式是_，此式所揭示的气体温度的统计意义是_ 78、若气体分子的平均平动动能等于1.0610-19 J，则该气体的温度T_K(玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-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为气体的温度) 80、若某容器内温度为 300 K的二氧化碳气体(视为刚性分子理想气体)的内能为 3.74103 J，则该容器内气体分子总数为_ (玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-1,阿伏伽德罗常量NA=6.0221023 mol-1)81、一定量H2气(视为刚性分子的理想气体)，若温度每升高1 K，其内能增加41.6 J，则该H2气的质量为_(普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1) 82、1 mol的单原子分子理想气体，在1 atm的恒定压强下，从0加热到100，则气体的内能改变了_J(普适气体常量R8.31 Jmol-1K-1 ) 83、1大气压、27 时，一立方米体积中理想气体的分子数n_, 分子热运动的平均平动动能_ (玻尔兹曼常量k1.3810-23 JK-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) 一个分子的平均动能为_ (2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为_85、1 mol氮气，由状态A(p1,V)变到状态B(p2,V)，气体内能的增量为_ 86、有两瓶气体，一瓶是氦气，另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体)，若它们的压强、体积、温度均相同，则氢气的内能是氦气的_倍87、在温度为127 时，1 mol氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为_J,其中分子转动的总动能为_J.(普适气体常量R8.31Jmol-1K-1 ) 88、对于处在平衡态下温度为T的理想气体，的物理意义是_ _(k为玻尔兹曼常量)89、对于处在平衡态下温度为T的理想气体，的物理意义是_