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1、大学物理习题集（上）1气体的动理论 姓名 学号 一 选择题1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。 上述说法中正确的是 （A） （1） 、 （2） 、 （4）; （ B） （1） 、 （2） 、 （3）; （C） （2） 、 （3） 、 （4）; （D） （1） 、 （3） 、 （4）;2若室内生起炉子后温度从 15C 升高到 27C，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了 。（A）0.
2、5 （B）4 （C）9 （D）21 3一容器内装有 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 )253)()21kT )253)(1B)2kTkTC NkT5D14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） （A）66.7 （B）50 （C）25 （D）0 5在标准状态下，体积比为 1:2 的的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为 2:1()3:5()6:5()3:10()6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 有如下关系 w大学物理习
3、题集（上）2（A） 和 都相等。 （B） 相等，而 不相等。 ww（C） 相等，而 不相等。 （D） 和 都不相等。 71mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为 T 时，其内能为 RT23()k23(B)R25(C)k25()8在一容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的 2 倍，则 （A）温度和压强都提高为原来的 2 倍。 （B）温度为原来的 2 倍，压强为原来的 4 倍。（C）温度为原来的 4 倍，压强为原来的 2 倍。 （D）温度和压强都为原来的 4 倍。 9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
4、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。10三个容器 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，则其压强之比 为 42121212 :)(:)(:)(vv CBAp:416:4(C)8:4(D)11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，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的 （A）4 倍 （B）2 倍 （C） 倍 （D） 倍22112速率分布函数 f(v)的物理意义为：
5、（A）具有速率 v 的分子占总分子数的百分比。（B）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。（C）具有速率 v 的分子数。 （D）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数。大学物理习题集（上）313设 代表气体分子运动的平均速率， 代表气体分子运动的最可几速率， 代表气体分vPv 21)(v子运动的方均根速率，处于平衡状态下的理想气体的三种速率关系为 Pv21(A) 21(B)(P21(C)(vP21(D)(P14已知一定量的某种理想气体，在温度为 T1 和 T2 时的分子最可几速率分别为 和 ，分子1v速率分布函数的最大值分别为 和 。若 T1 T2，则 )f(1
6、P)f(v() 221Pvfv, )()(B21PPvff,)()(C1Pf (D)21v15若 f(v) 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则的物理意义是 21dNm （A）速率为 v2 的各分子的总平动动能与速率为 v1 的各分子的总平动动能之差。（B）速率为 v2 的各分子的总平动动能与速率为 v1 的各分子的总平动动能之和。（C）速率处在速率间隔 v1 v2 之内的分子的平均平动动能。（D）速率处在速率间隔 v1 v2 之内的分子平动动能之和。16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次数 和平均自由程 的变化情况
7、是 Z（A） 和 都增大一倍。 （B） 和 都减为原来的一半。Z（C） 增大一倍而 减为原来的一半。 （D） 减为原来的一半而 增大一倍。17一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数 和平均自Z由程 的变化情况是 大学物理习题集（上）4（A） 减小，但 不变。 （B ） 不变，但 减小。 （C） 和 都减小。 （D ） 和 都不变。ZZZZ18在一个容积不变的容器中，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 ，0v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，气体分子的平均速率 ，00平均碰撞次数 和平均自由程 分别为 Z
8、0004 4(A),v 000Z2(B),v2C 4D19容积恒定的容器内盛有一定量的某种理想气体，某分子热运动的平均自由程为 ，平均碰撞0次数为 ，若气体的热力学温度降低为原来的 1/4 倍，则此时分子平均自由程 和平均碰撞频率0Z分别为 0,(A)00Z21,(B)00Z2,(C)00Z21,(D)二 填空题1解释下列分子运动论与热力学名词：（1）状态参量： ；（2）微观量： ；（3）宏观量： ；2一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ，而随时间不断变化的微观量是 。3某容器内分子数密度为 1026m-3，每个分子的质量为 310-27kg，设其中
9、1/6 分子数以速率 v =200ms-1 垂直地向容器的一壁运动，而其余 5/6 分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性。则（1）每个分子作用于器壁的冲量 I = ；每秒碰在器壁单位面积上的分子数 n0 = ；（2）作用在器壁上的压强 p = 。大学物理习题集（上）54已知大气中分子数密度 n 随高度 h 的变化规律为 ，式中 n0 为 h =0 处的)exp(mol0RTghMn分子数密度。若大气中空气的摩尔质量为 Mmol，温度 T，且处处相同，并设重力场是均匀的，则空气分子数密度减少到地面的一半时的高度为 。 （符号 即 ）e(a)5重力场中大气压强随高
10、度 h 的变化规律为 。当大气压强 p 减至为地面压强exp(mol0Rghp0 的 75时，该处距离地面的高度 h = 。 （设空气的温度为 0C，摩尔气体常量 R = 8.31 Jmol-1K-1，空气的摩尔质量为 2910-3kg/mol，符号 即 ）(a)e6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 。7三个容器内分别贮有 1mol 氦（He） 、1mol 氢（H 2）和 1mol 氨（NH 3） （均视为刚性分子的理想气体） 。若它们的温度都升高 1K，则三种气体的内能增加值分别为：氦：
11、E = ； 氢：E = ；氨：E = 。 （摩尔气体常量 R = 8.31 Jmol-1K-1）8在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 。92g 氢气与 2g 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）氢分子与氦分子的平均平动动能之比 ；Hew 2（2）氢气与氦气压强之比 ；Hep2（3）氢气与氦气内能之比 。E10在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为 ，方均根速率的比值为 。大学物理习题集（上）611 A、B、C 三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为 ，而1:24:CBAn分子的平均平动
