大学物理热学题库及答案

大学物理热学1一、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3n1，则混合气体的压强p为(A)3p1．(B)4p1．(C)5p1．(D)6p1．［］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0.1kg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)0.8kg．(C)1.6kg．(D)3.2kg．［］4、在标准状态下，任何理想气体在1m3中含有的分子数都等于(A)6.02×1023．(B)6.02×1021．(C)2.69×1025(D)2.69×1023．(玻尔兹曼常量k＝1.38×1023J·K1)［］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)p1p2．(B)p1p2．(C)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？(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．(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．(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．大学物理热学2(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．［］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有如下关系：(A)和w都相等．(B)相等，而w不相等．(C)w相等，而不相等．(D)和w都不相等．［］10、1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为(A)RT23．(B)kT23．(C)RT25．(D)kT25．［］（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：(A)n不同，(EK/V)不同，不同．(B)n不同，(EK/V)不同，相同．(C)n相同，(EK/V)相同，不同．(D)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(A)为(E/V)A＜(E/V)B．(B)为(E/V)A＞(E/V)B．(C)为(E/V)A＝(E/V)B．(D)不能确定．［］13、两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(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6J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)12J．(B)10J(C)6J．(D)5J．［］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：大学物理热学3(A)25pV．(B)23pV．(C)pV．(D)21pV．［］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，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)pVMm23．(B)pVMMmol23．(C)npV23．(D)pVNMMA23mol．[]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：(A)两种气体分子的平均平动动能相等．(B)两种气体分子的平均动能相等．(C)两种气体分子的平均速率相等．(D)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(A)(N1+N2)(23kT+25kT)．(B)21(N1+N2)(23kT+25kT)．(C)N123kT+N225kT．(D)N125kT+N223kT．［］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22HO/vv为(A)1．(B)1/2．(C)1/3．(D)1/4．［］19、设v代表气体分子运动的平均速率，pv代表气体分子运动的最概然速率，2/12)(v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)pvvv2/12)((B)2/12)(vvvp(C)2/12)(vvvp(D)2/12)(vvvp[]大学物理热学420、已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与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(A)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(B)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(C)vp1vp2，f(vp1)f(vp2)．(D)vp1vp2，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．(B)平均速率相等，方均根速率不相等．(C)平均速率不相等，方均根速率相等．(D)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均速率的(A)4倍．(B)2倍．(C)2倍．(D)21倍．［］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(A)0v为最概然速率．(B)0v为平均速率．(C)0v为方均根速率．(D)速率大于和小于0v的分子数各占一半．［］24、速率分布函数f(v)的物理意义为：(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．［］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确定后，决定麦克斯韦速率分布函数f(v)的数值的因素是(A)m，T．(B)N．(C)N，m．(D)N，T．(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：f(v)ABOv0v大学物理热学5(A)Z和都增大一倍．(B)Z和都减为原来的一半．(C)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和平均自由程的变化情况是：(A)Z减小而不变．(B)Z减小而增大．(C)Z增大而减(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：(A)Z增大，不变．(B)Z不变，增大．(C)Z和都增大．(D)Z和都不变．[]大学物理热学631、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0v，分子平均碰撞次数为0Z，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＝40v，Z＝40Z，＝40．(B)v＝20v，Z＝20Z，＝0．(C)v＝20v，Z＝20Z，＝40．(D)v＝40v，Z＝20Z，＝0．［］32、在一封闭容器中盛有1mol氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于(A)压强p．(B)体积V．(C)温度T．(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：(A)温度升高，减少而Z增大．(B)温度升高，增大而Z减少．(C)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)02．(B)0．(C)2/0．(D)0/2．［］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．(B)图(a)总净功为负．图(b)总净功为负．图(c)总净功为正．(C)图(a)总净功为负．图(b)总净功为负．图(c)总净功为零．(D)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：(1)可逆热力学过程一定是准静态过程．pVO图(a)pVO图(b)pVO图(c)大学物理热学7(2)准静态过程一定是可逆过程．(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(4)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)．［］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(A)是平衡过程，它能用p─V图上的一条曲线表示．(B)不是平衡过程，但它能用p─V图上的一条曲线表示．(C)不是平衡过程，它不能用p─V图上的一条曲线表示．(D)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(1)平衡过程就是无摩擦力作用的过程．(2)平衡过程一定是可逆过程．(3)平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接．(4)平衡过程在p－V图上可用一连续曲线表示．中，哪些是正确的？(A)(1)、(2)．(B)(3)、(4)．(C)(2)、(3)、(4)．(D)(1)、(2)、(3)、(4)．［］39、设有下列过程：(1)用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体．(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升．(3)一滴墨水在水杯中缓慢弥散开．(4)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动．其中是可逆过程的为(A)(1)、(2)、(4)．(B)(1)、(2)、(3)．(C)(1)、(3)、(4)．(D)(1)、(4)．［］40、在下列说法(1)可逆过程一定是平衡过程．(2)平衡过程一定是可逆的．(3)不可逆过程一定是非平衡过程．p大学物理热学8(4)非平衡过程一定是不可逆的．中，哪些是正确的？(A)(1)、(4)．(B)(2)、(3)．(C)(1)、(2)、(3)、(4)．(D)(1)、(3)．［］