《大学物理》习题和答案 下载本文

27 1273 (C)

4[ ] (A)

(B)

2 3(D)

1 106. 理想气体能达到平衡态的原因是

[ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同

(C) 分子永恒运动并不断相互碰撞 (D) 各处分子的碰撞次数相同

7. 理想气体的压强公式p?2n?k可理解为 3[ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律 (C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出

8. 一个容器内贮有1mol氢气和1mol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 (B) p1< p2 (C) p1=p2 (D)不确定的

10. 若室内生起炉子后温度从15?C升高到27?C, 而室内气压不变, 则此时室内的分子数减少了

[ ] (A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21%

13. 对于?k?[ ] (A) (B) (C)

3kT中的平均平动动能?k和温度T可作如下理解 2?k是某一分子的平均平动动能 ?k是某一分子的能量长时间的平均值 ?k是温度为T的几个分子的平均平动动能

(D) 气体的温度越高, 分子的平均平动动能越大

15. 在刚性密闭容器中的气体, 当温度升高时, 将不会改变容器中 [ ] (A) 分子的动能 (B) 气体的密度

(C) 分子的平均速率 (D) 气体的压强 16. 在一固定容积的容器内, 理想气体温度提高为原来的两倍, 则 [ ] (A) 分子的平均动能和压强都提高为原来的两倍

(B) 分子的平均动能提高为原来的两倍, 压强提高为原来的四倍 (C) 分子的平均动能提高为原来的四倍, 压强提高为原来的两倍 (D) 因为体积不变, 所以分子的动能和压强都不变

17. 两种不同的气体, 一瓶是氦气, 另一瓶是氮气, 它们的压强相同, 温度相同, 但容积不同, 则

[ ] (A) 单位体积内的分子数相等 (B) 单位体积内气体的质量相等 (C) 单位体积内气体的内能相等 (D) 单位体积内气体分子的动能相等

19. 如果氢气和氦气的温度相同, 物质的量也相同, 则这两种气体的 [ ] (A) 平均动能相等 (B) 平均平动动能相等 (C) 内能相等 (D) 势能相等

21. 平衡状态下, 刚性分子理想气体的内能是

[ ] (A) 部分势能和部分动能之和 (B) 全部势能之和 (C) 全部转动动能之和 (D) 全部动能之和

22. 在标准状态下, 体积比为

V11?的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合, V22则其混合气体中氧气和氦气的内能比为: [ ] (A)

1 2 (B)

5 3 (C)

5 6 (D)

3 1024. 压强为p、体积为V的氢气(视为理想气体)的内能为 [ ] (A)

531pV (B) pV (C) pV (D) pV 2221711mv2 (B) mv2 (C) kT (D) kT

222225. 理想气体分子的平均平动动能为 [ ] (A)

27. 根据经典的能量均分原理, 在适当的正交坐标系中, 每个自由度的平均能量为 [ ] (A) kT (B)

131kT (C) kT (D) kT 32229. 在一定速率v附近麦克斯韦速率分布函数f (v)的物理意义是: 一定量的理想气体在

给定温度下处于平衡态时的

[ ] (A) 速率为v时的分子数 (B) 分子数随速率v的变化

(C) 速率为v的分子数占总分子数的百分比

(D) 速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比

32. 关于麦氏速率分布曲线, 如图10-1-32所示. 有下列说法, 其中正确的是 [ ] (A) 分布曲线与v轴围成的面积表示分子总数

f(v) (B) 以某一速率v为界, 两边的面积相等时, 两边的分子

数也相等

(C) 麦氏速率分布曲线下的面积大小受气体的温度与分子

质量的影响 Ov(D) 以上说法都不对 图10-1-32

33. 如图10-1-32所示,在平衡态下, 理想气体分子速率区间

f(v)

v1 ~ v2内的分子数为

Ov1v2v图10-1-33

[ ] (A) (C)

?vv21f(v)dv (B) vf(v)dv (D)

?vv21Nf(v)dv f(v)dv

?vv21?vv2134. 平衡态下, 理想气体分子在速率区间v ~ v?dv内的分子数密度为 [ ] (A) nf (v) dv (B) Nf (v) dv (C)

40. 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

?vv21f(v)dv (D)

?v2v1Nf(v)dv

uO2uH2为

[ ] (A) 1 (B)

111 (C) (D) 23441. 设图10-1-41示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲

线;令vp和vp分别表示氧气和氢气的最概然速率,则

O2H2 f(v)vpO a2[ ] (A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线, ?4

vpHb2

?????????v?(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线,

?v??v?(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线,

?v??v?(D) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线,

?v?pO2pH2pO21 O? 4?1 4v图10-1-41

pH2pO2?4

pH2

43. 一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T,气体分子的质量为m0.根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值 [ ] (A) vx?223kT m0

(B) vx?213kT

3m0 (C) vx?3kTkT2 (D) vx? m0m059. 设有以下一些过程

(1) 两种不同气体在等温下互相混合. (2) 理想气体在定容下降温. (3) 液体在等温下汽化.

(4) 理想气体在等温下压缩. (5) 理想气体绝热自由膨胀.

在这些过程中,使系统的熵增加的过程是

[ ] (A) (1)、(2)、(3) (B) (2)、(3)、(4)

(C) (3)、(4)、(5) (D) (1)、(3)、(5)

60. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由V1增至V2,在此过程中气体的 [ ] (A) 内能不变,熵增加 (B) 内能不变,熵减少

(C) 内能不变,熵不变 (D) 内能增加,熵增加

61. 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)

二、填空题(11)

1. 设某理想气体体积为V, 压强为p, 温度为T, 每个分子的质量为m,玻耳兹曼常量为k, 则该气体的分子总数可表示为 .

2. 氢分子的质量为 3.3310?24 g,如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45?角的方向以105 cm?s-1的速率撞击在2.0 cm2面积上(碰撞是完全弹性的),则此氢气的压强为____________.

5. 气体分子间的平均距离l与压强p、温度T的关系为______________,在压强为 1atm、温度为0℃的情况下,气体分子间的平均距离l=________________m.

7. 某容器内分子数密度为1026m?3,每个分子的质量为3?10?27kg,设其中速率v?200m?s垂直地向容器的一壁运动,而其余方向运动,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?p? ; (2) 每秒碰在器壁单位面积上的分子数n0? ; (3) 作用在器壁上的压强p= .

8. 容器中储有1 mol 的氮气,压强为1.33 Pa,温度为 7 ℃,则

(1) 1 m3中氮气的分子数为___________________; (2) 容器中的氮气的密度为____________________;

(3) 1 m3中氮分子的总平动动能为_________________.

10. 容积为10 l的盒子以速率v = 200m?s-1匀速运动,容器中充有质量为50g,温度为

?11分子数以65分子或者离开此壁、或者平行此壁6