07基礎(chǔ)物理（2）期末試題答案

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)一挑選題（每題3分，共30分）二．填空題21．0kT/m22．kTkTMRT/Mmol23．麥克斯韋玻爾茲曼24．分布在vp~∞速率區(qū)間的分子數(shù)在總分子數(shù)中占的百分率分子平動(dòng)動(dòng)能的平均值．25． 26．1000m/sm/s27。降低三．計(jì)算題40.1mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)A(p1,V1)沿pV圖所示直線變化到狀態(tài)B(p2,V2)，試求：氣體的內(nèi)能增量．氣體對(duì)外界所作的功．氣體吸收的熱量．此過(guò)程的摩爾熱容．(摩爾熱容C=，其中表示1mol物質(zhì)在過(guò)程中升高溫度時(shí)所吸收的熱量．)41.有1mol剛性多原子分子的理想氣體，本來(lái)的壓強(qiáng)為1.0atm，溫度為27℃，若經(jīng)過(guò)一絕熱過(guò)程，使其壓強(qiáng)增強(qiáng)到16atm．試求：(1)氣體內(nèi)能的增量；(2)在該過(guò)程中氣體所作的功；(3)終態(tài)時(shí)，氣體的分子數(shù)密度．(1atm=1.013×105Pa，玻爾茲曼常量k=1.38×10-23J·K-1,普適氣體常量R=8.31J·mol-1·K-1)42.3mol溫度為T0=273K的理想氣體，先經(jīng)等溫過(guò)程體積膨脹到本來(lái)的5倍，然后等體加熱，使其末態(tài)的壓強(qiáng)剛好等于初始?jí)簭?qiáng)，囫圇過(guò)程傳給氣體的熱量為Q=8×104J．試畫出此過(guò)程的p－V圖，并求這種氣體的比熱容比=Cp/CV值．(普適氣體常量R=8.31J·mol-1·K-1)43.一定量的某種理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)、體積、溫度分離為p0=1.2×106Pa，V0=8.31×10－3m3，T0=300K的初態(tài)，后經(jīng)過(guò)一等體過(guò)程，溫度升高到T1=450K，再經(jīng)過(guò)一等溫過(guò)程，壓強(qiáng)降到p=p0的末態(tài)．已知該理想氣體的等壓摩爾熱容與等體摩爾熱容之比Cp/CV=5/3(1)該理想氣體的等壓摩爾熱容Cp和等體摩爾熱容CV．(2)氣體從始態(tài)變到末態(tài)的全過(guò)程中從外界吸收的熱量．(普適氣體常量R=8.31J·mol－1·K－1)44．在慣性系S中，有兩事件發(fā)生于同一地點(diǎn)，且第二事件比第一事件晚發(fā)生t=2s；而在另一慣性系S＇中，觀測(cè)第二事件比第一事件晚發(fā)生t=3s．那么在S＇系中發(fā)生兩事件的地點(diǎn)之間的距離是多少？45．設(shè)有宇宙飛船A和B，固有長(zhǎng)度均為l0=100m，沿同一方向勻速翱翔，在飛船B上觀測(cè)到飛船A的船頭、船尾經(jīng)過(guò)飛船B船頭的時(shí)光間隔為t=(5/3)×10-7s，求飛船B相對(duì)于飛船A的速度的大?。?0．解：(1)2分(2)，W為梯形面積，按照相似三角形有p1V2=p2V1，則．3分(3)Q=ΔE+W=3(p2V2－p1V1)．2分(4)以上計(jì)算對(duì)于A→B過(guò)程中任一極小狀態(tài)變化均成立，故過(guò)程中ΔQ=3Δ(pV)．由狀態(tài)方程得Δ(pV)=RΔT，故ΔQ=3RΔT，摩爾熱容C=ΔQ/ΔT=3R．3分41．解：(1)∵剛性多原子分子i=6，1分∴K2分J2分(2)∵絕熱W=－ΔE=－7.48×103J(外界對(duì)氣體作功)2分(3)∵p2=nkT2∴n=p2/(kT2)=1.96×1026個(gè)/m33分42．解：初態(tài)參量p0、V0、T0．末態(tài)參量p0、5V0、T．由p0V0/T0=p0(5V0)/T得T=5T01分p－V圖如圖所示2分等溫過(guò)程：ΔE=0QT=WT=(M/Mmol)RTln(V2/V1)=3RT0ln5=1.09×104J2分等體過(guò)程：WV=0QV=ΔEV=(M/Mmol)CVΔT=(M/Mmol)CV(4T0)=3.28×103CV2分由Q=QT+QV得CV=(Q－QT)/(3.28×103)=21.0J·mol-1·K-13分43．解：(1)由和可解得和2分(2)該理想氣體的摩爾數(shù)4mol在全過(guò)程中氣體內(nèi)能的改變量為△E=CV(T1－T2)=7.48×103J2分全過(guò)程中氣體對(duì)外作的功為式中p1∕p0=T1∕T0則J．2分全過(guò)程中氣體從外界吸的熱量為Q=△E+W=1.35×104J．2分44．解：令S＇系與S系的相對(duì)速度為v，有，則(=2.24×108m·s-1)4那么，在S＇系中測(cè)得兩事件之間距離為：=6.72×108m445．解：設(shè)飛船A相對(duì)于飛船B的速度大小為v，這也就是飛船B相對(duì)于飛船A的速度大?。陲w船B上測(cè)得