大 学 物 理 习 题 册
界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了_______________________________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________ ______的过程是不可逆的。
5、使4mol的理想气体，在T=400K的等温状态下，准静态地从体积V膨胀到2V，则此过程中，气体的熵增加是____________，若此气体膨胀是在绝热状态下进行的，则气体的熵增加是_____________。
6、1g温度为00C的冰溶解为00C的水（熔解热为334J/g），那么此过程的熵变?S? J/K. 三、讨论题
1、有人说，计算不可逆过程的熵变可以用可逆过程代替，那么绝热自由膨胀的熵变可以用可逆绝热过程计算，从而?S?0，这不是违背了熵增加原理吗？试说明之。
2、在P?V图中，试问： （1）两条绝热线能相交吗？
（2）一条绝热线和两条等温线能构成一个循环吗？ （3）一条等温线和两条绝热线能构成一个循环吗？
四、计算题
1、1mol理想气体由初态（T1,V1）经某过程到达末态（T2,V2），求熵变?S（设气体的压强为恒量）.
2、1mol理想气体（绝热指数γ=1.4）的状态变化如图所示，其中1-3为300K的等温线，1-4为绝热线，试分别由下列三种过程计算气体的熵变?S?S3?S1. （1）1-2-3；（2）1-3；（3）1-4-3.
热 学 综 合
院别 班级 姓 名 学号 一、选择题
[ ]1、1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为
A、1.5RT B、1.5kT C、2.5RT D、2.5kT
[ ]2、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 [ ]3、在20℃时，单原子理想气体的内能为 A、部分势能和部分动能 B、全部势能 C、全部转动动能 D、全部平动动能 25 大 学 物 理 习 题 册 [ ]4、图中为室温下理想气体分子速率分布曲线，f(vp) 表示速率在最概然速率 vp 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么当气体的温度降低时，则 Ａ、 vp变小，而f(vp)不变 Ｂ、 vp 和f(vp)都变小 Ｃ、vp变小而f(vp)变大 D、vp不变，而f(vp)变大 [ ]5、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 [ ]6、一定量的理想气体，分别从初态a1经Ⅰ到达b和由初态a2 经Ⅱ到达b，过程Ⅰ 和Ⅱ 所吸收的热量为Q1、Q2，则 A、 Q1<0， Q1 C、 Q1<0, Q1>Q2 D、 Q1>0, Q1>Q2 [ ]7、关于内能，正确的说法是 A、物体的内能是物体所具有的热量 B、理想气体的内能值决定该理想气体的热量 C、理想气体的状态发生变化，内能一定改变 D、对应于某一状态，理想气体内能只能有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 [ ]8、如图表示工作在T1与T3之间的卡诺热机和工作 在T2与T3之间的卡诺热机，已知两个循环曲线所包围的面积相等，由此可知 A、两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等 B、两个热机向低温热源所放出的热量一定相等 C、两个热机吸热与放热的差值一定相等 D、两个热机的效率一定相等 [ ]9、用下列两种方法: (1) 使高温热源的温度T1升高?T, (2) 使低温热源的温度T2降低同样的?T值，分别可使卡诺循环的效率升高??1和??2，两者 相比 A、??1???2 B、??1???2 C、??1???2 D、无法确定哪个大 [ ]10、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的 A、热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B、功可以全部变为热，但热不能全部变为功 C、气体能够自由膨胀，但不能自动收缩 D、有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量 二、判断题 [ ]1、若盛有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强、分子数密度各减 为原来的一半，则气体分子的平均动能不变。 [ ]2、给自行车轮胎打气，使其达到所需要的压强，不管是夏天或冬天， 打入胎内的空气质量一定相同。 [ ]3、两瓶不同种类的气体，它们的体积不同，但它们的温度和压强相同， 所以它们单位体积内气体分子的总平动动能也相同。 [ ]4、两容器分别贮有氢气和氧气，如果压强、体积和温度都相同，则它 们的分子速率分布也是相同的。 [ ]5、质量为m的氦气(视为理想气体)，由同一初态经历下列两种过程(1) 等体过程；(2) 等压过程, 温度升高了ΔT。要比较这两种过程中气体内能的改变，有一种解答如下： (1) 等体过程ΔEV = (m/M)CVΔT （2）等压过程ΔEP= (m/M)CPΔT ∵CP >CV ∴ ΔEP>ΔEV 。以上解答是否正确？ [ ]6、一杯热水臵于空气中，它总是要冷却到与周围环境相同的温度。在这一自然过程中，水的熵减少了。 三、填空题 1、假设有一种气体，构成它的粒子服从以下速率分布率 f(v)???Av(v0?v)(0?v?v0)?0(v?v0)式中A为常量。则用v 0定出的A= ；平均速率v?___________。 2、若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则 26 大 学 物 理 习 题 册 ?v21vmv2v)dv的物理意义是 。 12Nf( 3、相同温度下的1摩尔氧气和2摩尔二氧化碳，均视为刚性分子，对这两份气体，比较它们下列诸量的大小： （1）分子平均动能之比为 ； （2）分子平均平动动能之比为 ； （3）内能之比为 。 4、右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中，温度降低的是______过程；气体放热的是_______过程。 5、一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为?，它逆向运转时便成为一台 致冷机，该致冷机的致冷系数??T2TT，则?与?的关系为__________。 1?2 6、1mol氮气（视为刚性双原子分子的理想气体）遵守状态变化方程pV2=常量，现由初态p1=10atm，V=10l，膨胀至末态V2=40l.氮气熵的增量 为 。 四、计算题 1、1摩尔氮气作如图所示的循环过程abcda，其中ab、cd为等压过程，bc、da为等温过程，T1 =200K，T2 =300K，Pa=2×1.013×105Pa，Pd=1.013×105 Pa，求该循环过程的效率。(已知R=8.31J?mol?1?K?1，ln2?0.7) 2、以理想气体为工作物质的热机循环，如图所示。试证明其效率为： ???V1?V???1??1???2?? ?P1???P?2???1 静 电 场 院别 班级 姓名 学号 一、选择题 [ ] 1、下列哪一种说法正确？ A、电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的电场强度一定很大 B、一点电荷附近的任一点，如果没有把检验电荷放进去，则这点的电场强度为零 C、把质量为m 的点电荷q放在一电场中，由静止状态释放，电荷一定沿电力线运动 D、电力线上任意一点的切线方向，代表点电荷q在该点处获得的加速度方向 [ ] 2、点电荷q1?2.0?10?6C，q2?4.0?10?6C，两者相距d?10cm，试 验电荷q0?1.0?10?6C处于q1q2连线的正中位臵处时受到的电场力 27 大 学 物 理 习 题 册 大小为： A、7.2N B、1.79N C、7.2?10?4N D、1.79?10?4N [ ] 3、图示为一轴对称性静电场的E～r关系曲线,请指出该电场是由哪种 带电体产生的(E表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离) A、“无限长”均匀带电直线 B、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体 C、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面 D、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面 [ ] 4、在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受 另一点电荷 q2 的作用力为f12 ,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是 A、f12的大小不变,但方向改变, q1所受的总电场力不变 B、f12的大小改变了,但方向没变, q1受的总电场力不变 C、f12的大小和方向都不会改变, 但q1受的总电场力发生了变化 D、f12的大小、方向均发生改变, q1受的总电场力也发生了变化 [ ] 5、在点电荷激发的电场中，如以点电荷为中心作一个球面，关于球面 上的电场，以下说法正确的是 A、球面上的电场强度矢量E 处处不等 B、球面上的电场强度矢量E 处处相等，故球面上的电场是匀强电场 C、球面上的电场强度矢量E的方向一定指向球心 D、球面上的电场强度矢量E的方向一定沿半径垂直球面向外 [ ] 6、关于电场线，以下说法正确的是 A、电场线上各点的电场强度大小相等 B、电场线的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行 C、开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合 D、在无电荷的电场空间，电场线可以相交 [ ] 7、如图所示,在C点放臵电荷q1，A点放臵电荷q2，S是包围q1的封闭 曲面，P点是曲面上的任意一点，今把q2从A点移到B点，则： A、通过S面的电通量改变,但P点的电场强度不变 B、通过S面的电通量和P点的电场强度都改变 C、通过S面的电通量和P点电场强度都不变 D、通过S面的电通量不变,但P点的电场强度改变 [ ] 8、如果对某一闭合曲面的电通量为 ?SE?dS=0,以下说 法正确的是 A、S面上的E必定为零 B、S面内的电荷必定没有电荷 C、空间电荷的代数和为零 D、S面内电荷的代数和为零 [ ] 9、一孤立点电荷q位于一立方体中心，则通过立方体每个表面的电通 量为：A、q16? B、q C、 qq? D、 08?0406?0[ ]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。 A、分布在高斯面上的电荷 B、分布在高斯面外的电荷 C、空间所有的电荷 Ｄ、高斯面内电荷的代数和 二、判断题 [ ] 1、初速度为零的点电荷, 仅在电场力作用下,总是从高电势处向低电势 处运动。 [ ] 2、电力线的方向就是电场的方向。 [ ] 3、电力线越密集，则该处的电场强度也越大。 [ ] 4、在任意电场中，沿电场线方向，场强一定越来越小。 [ ] 5、试验电荷在任何静电场中移动时，静电场力所做的功只与路径的起 点和终点位臵有关，而与路径无关。 [ ] 6、电场力作正功，电势能减少；电场力作负功，电势能增加。 [ ] 7、如果通过某一截面的电场为零，则通过该截面的电通量也为零。 [ ] 8、由电通量的定义，通过某一截面的电通量的正负由电荷的极性决定。 [ ] 9、一不规则封闭曲面内含有电荷Q，由于曲面不规则，因此高斯定理 不成立。 三、填空题 1、均匀带电球面半径为R，带电量为Q。则在球面内距球心为r1的任一场点的电场强度大小为 ， 球面外距球心为r2的任一场点的电场强度大小为 。 2、两个 “无限大” 的平行均匀带电平面，其电荷面密度分别为??和?2?，如图所示，设向右为正，则三个区域的电场强度分别为： EA= ， EB= ，EC= 。 3、均匀带电圆面距球面中心O点为P1和球面外一点P2处的电场强度大小，E1=_________， E2=___________。 4、在场强为E的均匀电场中取一半球面，其半径为R，电场强 度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为 ， 28