大學(xué)物理1下熱學(xué)題庫(kù)-2020秋

大物物理1（下）題庫(kù)-熱學(xué)部分一、選擇題1.理想氣體能達(dá)到平衡態(tài)的原因是(A)各處溫度相同(B)各處壓強(qiáng)相同(C)分子永恒運(yùn)動(dòng)并不斷相互碰撞(D)各處分子的碰撞次數(shù)相同2.一理想氣體樣品,總質(zhì)量為m,體積為V,壓強(qiáng)為p,熱力學(xué)溫度為T(mén),密度為ρ,總分子數(shù)為N,k為玻爾茲曼常數(shù),R為摩爾氣體常量,則其摩爾質(zhì)量可表示為(A)(B)(C)(D)3.一容器中裝有一定質(zhì)量的某種氣體,下列所述中是平衡態(tài)的為(A)氣體各部分壓強(qiáng)相等(B)氣體各部分溫度相等(C)氣體各部分密度相等(D)氣體各部分溫度和密度都相等4.根據(jù)氣體動(dòng)理論,單原子分子理想氣體的溫度正比于(A)氣體的體積(B)氣體分子的平均自由程(C)氣體分子的平均動(dòng)量(D)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能5.在剛性密閉容器中的氣體,當(dāng)溫度升高時(shí),將不會(huì)改變?nèi)萜髦?A)分子的動(dòng)能(B)氣體的密度(C)分子的平均速率(D)氣體的壓強(qiáng)6.如果氫氣和氦氣的溫度相同,物質(zhì)的量也相同,則這兩種氣體的(A)平均動(dòng)能相等(B)平均平動(dòng)動(dòng)能相等(C)內(nèi)能相等(D)勢(shì)能相等7.某容積不變的容器中有理想氣體,若熱力學(xué)溫度提高為原來(lái)的兩倍,用p和分別表示氣體的壓強(qiáng)和氣體分子的平均動(dòng)能,則(A)p、均提高一倍(B)p提高三倍,提高一倍(C)p、均提高三倍(D)p、均不變8.根據(jù)經(jīng)典的能量均分原理,在適當(dāng)?shù)恼蛔鴺?biāo)系中,每個(gè)自由度的平均能量為(A)kT(B)(C)(D)9.壓強(qiáng)為p、體積為V的氫氣（視為理想氣體）的內(nèi)能為(A)(B)(C)(D)pV10.體積恒定時(shí),一定質(zhì)量理想氣體的溫度升高,其分子的(A)平均碰撞次數(shù)將增大(B)平均自由程將增大(C)平均碰撞次數(shù)將減小(D)平均自由程將減小11.一定量的理想氣體,在容積不變的條件下,當(dāng)溫度降低時(shí),分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程的變化情況是(A)減小不變(B)不變減小(C)和都減小(D)和都不變12.氣體作等體變化,當(dāng)熱力學(xué)溫度降至原來(lái)的一半時(shí),氣體分子的平均自由程將變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?(A)0.7(B)1.4(C)1(D)213.在平衡態(tài)下,理想氣體分子速率區(qū)間v1~v2內(nèi)分子的平均速率是(A)；(B)；C)；(D)14.被密封的理想氣體的溫度從300K起緩慢地上升,直至其分子的方均根速率增加兩倍,則氣體的最終溫度為(A)327K(B)381K(C)600K(D)1200K15.關(guān)于功的下列各說(shuō)法中,錯(cuò)誤的是(A)功是能量變化的一種量度(B)功是描寫(xiě)系統(tǒng)與外界相互作用的物理量(C)氣體從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài),經(jīng)歷的過(guò)程不同,則對(duì)外做的功也不一樣(D)系統(tǒng)具有的能量等于系統(tǒng)對(duì)外做的功16.對(duì)于物體的熱力學(xué)過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是(A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個(gè)狀態(tài),與所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)(B)摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)(C)在物體內(nèi),若單位體積內(nèi)所含熱量越多,則其溫度越高(D)以上說(shuō)法都不對(duì)17.對(duì)于微小變化的過(guò)程,熱力學(xué)第一定律為dQ=dE+dW．在以下過(guò)程中,這三者同時(shí)為正的過(guò)程是(A)等溫膨脹(B)等體膨脹(C)等壓膨脹(D)絕熱膨脹18.1mol理想氣體從初態(tài)(T1,p1,V1)等溫壓縮到體積V2,外界對(duì)氣體所做的功為(A)(B)(C)(D)19.如果W表示氣體等溫壓縮至給定體積所做的功,Q表示在此過(guò)程中氣體吸收的熱量,A表示氣體絕熱膨脹回到它原有體積所做的功,則整個(gè)過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化為(A)W＋Q－A(B)Q－W－A(C)A－W－Q(D)Q＋A－W20.剛性雙原子分子氣體的摩爾定壓熱容與摩爾定容熱容的理論值為(A)1.0(B)1.2(C)1.3(D)1.421.理想氣體物態(tài)方程在不同的過(guò)程中有不同的微分表達(dá)式,式表示(A)等溫過(guò)程(B)等壓過(guò)程(C)等體過(guò)程(D)絕熱過(guò)程22.理想氣體物態(tài)方程在不同的過(guò)程中可以有不同的微分表達(dá)式，式表示(A)等溫過(guò)程(B)等壓過(guò)程(C)等體過(guò)程(D)絕熱過(guò)程23.物質(zhì)的量相同的兩種理想氣體,一種是單原子分子,另一種是雙原子分子,從同一狀態(tài)開(kāi)始經(jīng)等壓膨脹到原體積的兩倍．在此過(guò)程中,兩氣體(A)對(duì)外做功和從外界吸熱均相同(B)對(duì)外做功和從外界吸熱均不相同(C)對(duì)外做功相同,從外界吸熱不同(D)對(duì)外做功不同,從外界吸熱相同24.物質(zhì)的量相同但分子自由度不同的兩種理想氣體從同一初態(tài)開(kāi)始作等溫膨脹,若膨脹后體積相同,則兩氣體在此過(guò)程中(A)對(duì)外做功相同,吸熱不同(B)對(duì)外做功不同,吸熱相同(C)對(duì)外做功和吸熱均相同(D)對(duì)外做功和吸熱均不相同25.卡諾循環(huán)的特點(diǎn)是(A)卡諾循環(huán)由兩個(gè)等壓過(guò)程和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成(B)卡諾循環(huán)的循環(huán)效率與工作物質(zhì)有關(guān)(C)卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)(D)完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對(duì)外界做的凈功一定大于026.兩個(gè)恒溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T(mén)和t,如果T＞t,則在這兩個(gè)熱源之間進(jìn)行的卡諾循環(huán)熱機(jī)的效率為(A)(B)(C)(D)27.有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的)．每循環(huán)一次可從400K的高溫?zé)嵩次?800J的熱量,向300K的低溫?zé)嵩捶艧?00J,同時(shí)對(duì)外做功1000J．這樣的設(shè)計(jì)是(A)可以的,符合熱力學(xué)第一定律(B)可以的,符合熱力學(xué)第二定律(C)不行的,卡諾循環(huán)所做的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?D)不行的,這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)了理論值28.用兩種方法：(1)使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1升高△T；(2)使低溫?zé)嵩吹臏囟萒2降低同樣的△T值；分別可使卡諾循環(huán)的效率升高和，兩者相比(A)>(B)>(C)＝(D)無(wú)法確定哪個(gè)大29.在下面節(jié)約與開(kāi)拓能源的幾個(gè)設(shè)想中,理論上可行的是(A)在現(xiàn)有循環(huán)熱機(jī)中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),使熱機(jī)的循環(huán)效率達(dá)100%(B)利用海面與海面下的海水溫差進(jìn)行熱機(jī)循環(huán)做功(C)從一個(gè)熱源吸熱,不斷作等溫膨脹,對(duì)外做功(D)從一個(gè)熱源吸熱,不斷作絕熱膨脹,對(duì)外做功30.下列四圖分別表示某人設(shè)想的理想氣體的四個(gè)循環(huán)過(guò)程，哪一個(gè)在理論上可能實(shí)現(xiàn)的循環(huán)過(guò)程．31.一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過(guò)程中氣體的(A)內(nèi)能不變，熵增加．(B)內(nèi)能不變，熵減少．(C)內(nèi)能不變，熵不變．(D)內(nèi)能增加，熵增加．32.根據(jù)熱力學(xué)第二定律(A)任何過(guò)程總是沿著熵增加的方向進(jìn)行的．(B)在一個(gè)可逆過(guò)程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對(duì)外作的功．(C)自然過(guò)程總是向著無(wú)序度增大的方向進(jìn)行．(D)熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體．二、填空題1、設(shè)某理想氣體體積為V,壓強(qiáng)為p,溫度為T(mén),每個(gè)分子的質(zhì)量為m，玻耳茲曼常量為k,則該氣體的分子總數(shù)可表示為．2、氫分子的質(zhì)量為3.3×1024g，如果每秒有1023個(gè)氫分子沿著與容器器壁的法線成45角的方向以105cms-1的速率撞擊在2.0cm2面積上(碰撞是完全彈性的)，則此氫氣的壓強(qiáng)為_(kāi)___________．3、容器中儲(chǔ)有1mol的氮?dú)?，壓?qiáng)為1.33Pa，溫度為7℃，則(1)1m3中氮?dú)獾姆肿訑?shù)為_(kāi)__________________；(2)容器中的氮?dú)獾拿芏葹開(kāi)___________________；(3)1m3中氮分子的總平動(dòng)動(dòng)能為_(kāi)________________．4、已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則(1)速率v>100ms-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達(dá)式為_(kāi)_______________；(2)速率v>100ms-1的分子數(shù)的表達(dá)式為_(kāi)_______________________．5、當(dāng)理想氣體處于平衡態(tài)時(shí)，若氣體分子速率分布函數(shù)為f(v)，則分子速率處于最概然速率vp至∞范圍內(nèi)的概率___________________．6、在一個(gè)容積不變的容器中，儲(chǔ)有一定量的理想氣體，溫度為時(shí)，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞次數(shù)為，平均自由程為．當(dāng)氣體溫度升高為時(shí)，氣體分子的平均速率為=；平均碰撞次數(shù)=；平均自由程=．7、氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分子平均碰撞頻率為5.42×108s-1，分子平均自由程為6×10-6cm，若溫度不變，氣壓降為0.1atm，則分子的平均碰撞頻率變?yōu)開(kāi)______________；平均自由程變?yōu)開(kāi)______________．8、不等量的氫氣和氦氣從相同的初態(tài)作等壓膨脹,體積變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍．在這過(guò)程中,氫氣和氦氣對(duì)外做的功之比為．9、1mol的單原子分子理想氣體,在1atm的恒定壓力下從273K加熱到373K,氣體的內(nèi)能改變了．10、273K和一個(gè)1atm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4L．此氣體等溫壓縮至體積為16.8L的過(guò)程中需做的功為．11、一定量氣體作卡諾循環(huán),在一個(gè)循環(huán)中,從熱源吸熱1000J,對(duì)外做功300J．若冷凝器的溫度為7℃,則熱源的溫度為．12、一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開(kāi)始使其體積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程：(1)等壓過(guò)程；(2)等溫過(guò)程；(3)絕熱過(guò)程．其中：__________過(guò)程氣體對(duì)外做功最多；____________過(guò)程氣體內(nèi)能增加最多；__________過(guò)程氣體吸收的熱量最多．三、計(jì)算題1、一容器內(nèi)貯有標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氮?dú)猓螅?1)1mm3中氮?dú)夥肿拥臄?shù)目；（2）分子間的平均距離；（3）分子的平均速率.2、當(dāng)氫氣和氦氣的壓強(qiáng)、體積和溫度都相等時(shí)，求它們的質(zhì)量比和內(nèi)能比．（將氫氣視為剛性雙原子分子氣體）3、貯有理想氣體氫氣的容器以速率v作定向運(yùn)動(dòng).設(shè)容器突然停止，氣體分子定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，此時(shí)氣體溫度升高0.7K，求：（1）氣體分子的平均動(dòng)能的增量；（2）容器作定