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1、学 海 无 涯,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 3 n1， 则混合气体的压强 p 为,(A) 3 p1 (C) 5 p1,(B) 4 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：,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
2、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：,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 (C) 2.691025,.,1,(B)6.021021 (D)2.691023,(玻尔兹曼常量 k1.381023 JK1 ),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 (C) 不变,(B) 将降低 (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
3、(C) p1p2,(B) 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？ 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 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 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. 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,学 海 无 涯 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 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的
4、速率一定比氧分子的速率大. 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,有如下关,9、温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能 和平均平动动能 w 系：,(A) 和 w 都相等 (C) w 相等，而 不相等,(B) 相等，而 w 不相等 (D) 和 w 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,3,(A)RT 2,(B),kT ,(C),5 2,RT ,(D),3 2 5 2,kT ,（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
5、分子数 n，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积内的气体质量，分别 有如下关系： n 不同，(EK/V)不同， 不同 n 不同，(EK/V)不同， 相同 n 相同，(EK/V)相同， 不同 n 相同，(EK/V)相同， 相同 12、有容积不同的 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，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能(E / V)A 和(E / V)B 的 关系 为(E / V)A(E / V)B 为(E / V)A(E / V)B 为(E / V)A(E / V)B 不能确定 13、两个相同的容器，一个盛氢气，一
6、个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的 压强和温度都相等，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 (C) 6 J ,(B) 10 J (D) 5 J,14、压强为 p、体积为 V 的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为：,5,(A)pV (B),pV,2 (C)pV (D),3 2 1 2,.,2,pV,15、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中 M 为气体的质量，,学 海 无 涯 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，NA 为阿伏加得 罗常量）,(A)3m pV (B) 2
7、M,2M mol,3M,pV ,(C) 3 npV ,A,22M,3M (D)mol N pV ,16、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： 两种气体分子的平均平动动能相等 两种气体分子的平均动能相等 两种气体分子的平均速率相等 两种气体的内能相等,17、一容器内装有 N1 个单原子理想气体分子和 N2 个刚性双原子理想气体分子，当该系统处 在温度为 T 的平衡态时，其内能为,35,(A) (N1+N2) (kT+kT),(B),1 2,22,22 35,(N1+N2) (kT+kT),(C),2,2,35,N1kT+N2kT,(D),5,22,3,N1kT+ N2kT
8、,18、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v O /v为 2H2,(A) 1 (C) 1/3 ,(B) 1/2 (D) 1/4,19、设v 代表气体分子运动的平均速率，v p 代表气体分子运动的最概然速率， (v 2 )1/ 2 代表气体分子运动的方均根速率处于平衡状态下理想气体，三种速率关 系为,(A) (v 2 )1/ 2 v v p (C) v p v (v ) 2 1/ 2,(B) v v p (v ) 2 1/ 2 (D)v p v (v ) 2 1/ 2,.,3,20、已知一定量的某种理想气体，在温度为 T1 与
9、T2 时的分子最概然速率分别为 vp1 和 vp2， 分子速率分布函数的最大值分别为 f(vp1)和 f(vp2)若 T1T2，则,vp1 vp2， vp1 vp2， vp1 vp2， vp1 vp2，,f(vp1) f(vp2) f(vp1) f(vp2) f(vp1) f(vp2),21、,两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的,(A) 平均速率相等，方均根速率相等,学 海 无 涯,平均速率相等，方均根速率不相等 平均速率不相等，方均根速率相等 平均速率不相等，方均根速率不相等,22、假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则这些氧原子的平均速 率是原来氧分子平
10、均速率的,(A) 4 倍(B) 2 倍 (C)2 倍,1,(D) 倍 2,23、 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 v 0 为最概然速率 v 0 为平均速率 v 0 为方均根速率 速 率 大 于 和 小 于 v 0 的 分 子 数 各 占 一 半,24、速率分布函数 f(v)的物理意义为： 具有速率 v 的分子占总分子数的百分比 速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比 具有速率 v 的分子数 速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数,25、若 N 表示分子总数，T 表示气体温度，m 表示气体分子的质量，那么当分子速率 v 确 定
11、后，决定麦克斯韦速率分布函数 f(v)的数值的因素是,(B) N (D) N，T ,(A) m，T (C) N，m (E) N，m，T,26、气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气 分子的平均碰撞频率 Z 和平均自由程 的变化情况是： Z 和 都增大一倍 Z 和 都减为原来的一半 Z 增大一倍而 减为原来的一半,(D) Z 减为原来的一半而 增大一倍,27、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率 Z,f(v),AB,O,v,0,v,.,4,学 海 无 涯 和平均自由程 的变化情况是：,(A) Z 减小而 不变,(B)Z 减小而
12、 增大,(C) Z 增大而 减小,(D)Z 不变而 增大,28、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞频率 Z 和 平均自由程 的变化情况是：,(A) Z 和 都增大,(B) Z 和 都减小,(C) Z 增大而 减小,(D) Z 减小而 增大,29、一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率 Z 和 平均自由程 的变化情况是：,(A) Z 减小，但 不变,(B) Z 不变，但 减小,(C) Z 和 都减小,(D) Z 和 都不变,30、一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均 碰撞频率 Z 和平均自由程 的变化情况是
13、：,(A) Z 增大， 不变,(B) Z 不变， 增大,(C) Z 和 都增大(D) Z 和 都不变,31、 在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为 T0 时，气体分子的平 均速率为v 0 ，分子平均碰撞次数为 Z 0 ，平均自由程为0 当气体温度升高为 4T0 时，气体 分子的平均速率v ，平均碰撞频率 Z 和平均自由程 分别为： (A) v 4v0 ， Z 4 Z 0 ， 4 0 (B) v 2v0 ， Z 2 Z 0 ， 0 (C) v 2v0 ， Z 2 Z 0 ， 4 0 ,(D) v 4v0 ， Z 2 Z 0 ， 0 ,.,5,32、在一封闭容器中盛有 1 mol
14、氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅,学 海 无 涯,决定于 (A) 压 强 p (C) 温 度 T,(B) 体 积 V (D) 平均碰撞频率 Z ,33、一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程 和平均碰撞频率 Z 与温度 的关系是： 温度升高， 减少而 Z 增大 温度升高， 增大而 Z 减少 温度升高， 和 Z 均增大,(D) 温度升高， 保持不变而 Z 增大,34、一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为0 ，若气体的热力学温度降到原来的 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)20 (C) 0 /2 ,(B) 0 (D) 0 / 2
15、,35、图(a)、(b)、(c)各表示联接 在一起的两个循环过程，其中(c)图 是两个半径相等的圆构成的两个循 环过程，图(a)和(b)则为半径不等的 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 图(a)总净功为负图(b)总净功为负图(c)总净功为正 图(a)总净功为负图(b)总净功为负图(c)总净功为零 图(a)总净功为正图(b)总净功为正图(c)总净功为负 36、关于可逆过程和不可逆过程的判断： 可逆热力学过程一定是准静态过程 准静态过程一定是可逆过程 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程 以上四种判断，其中正确的是,(A)(1)、(2)、(3) (B)(1)、(2)、(4) (C)(2)、(4) (D)(1)、(4),p,O,图(a),p,V O,图(b),p,V,V O,图(c),.,6,学 海 无 涯,37、如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀 时，气体所经历的过程 是平衡过程，它能用 pV 图上的一条曲线表示 不是平衡过程，但它能用 pV 图上的一条曲线表示 不是平衡过程，它不能用 pV 图上的一条曲线表示 是平衡过程， 但它不能用 p V 图上的一条曲线表 示 38、在下列各种说法 平衡过程就是无摩擦力作用的过程 平
