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大学物理 热学

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3 n1,则混合气体的压强p为

(A) 3 p1. (B) 4 p1.

(C) 5 p1. (D) 6 p1. [ ]

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0.1 kg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) 0.8 kg.

(C) 1.6 kg. (D) 3.2 kg. [ ]

4、在标准状态下,任何理想气体在1 m3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=1.38×10?23 J·K?1 ) [ ]

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) p1> p2. (B) p1< p2.

(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方均根速率大. [ ]

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. (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. [ ]

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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、1 mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为

3RT. (B)25RT. (D) (C)2 (A) 3kT. 25kT. [ ] 2 (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6 J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) 12 J. (B) 10 J

(C) 6 J . (D) 5 J. [ ]

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:

53pV . (B) pV. 221 (C) pV . (D) pV. [ ]

2(A)

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)

3m3MpV. (B) (A) pV. 2M2Mmol3Mmol3NApV. [ ] (C)npV. (D)

22M

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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

35kT+kT). 22135 (B) (N1+N2) (kT+kT).

22235 (C) N1kT+N2kT.

2253 (D) N1kT+ N2kT. [ ]

22 (A) (N1+N2) (

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vO2/vH2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,vp代表气体分子运动的最概然速率,

(v2)1/2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) (v2)1/2?v?vp (B) v?vp?(v2)1/2

(C) vp?v?(v2)1/2 (D)vp?v?(v2)1/2 [ ]

20、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T1>T2,则 (A) vp1 > vp2, f(vp1)> f(vp2). (B) vp1 > vp2, f(vp1)< f(vp2). (C) vp1 < vp2, f(vp1)> f(vp2).

(D) vp1 < vp2, 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.

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(C)

2倍. (D)

12倍. [ ]

23、 麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A、B两f(v)部分面积相等,则该图表示 (A) v0为最概然速率. (B) v0为平均速率. (C) v0为方均根速率. BA (D) 速率大于和小于v0的分子数各占一

Ov0v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:

(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)(C) Z增大而?减小. (D)

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

4

Z减小而?增大.

Z不变而?增大. [ ]