大學(xué)物理期末試卷復(fù)習(xí)

1、熱學(xué)和分子物理階段復(fù)習(xí)題基本常數(shù)：R=8.31注意：以下各題中的氣體均視為理想氣體。另外，多原子氣體分子的振動自由度也不考慮。一.選擇題1)如圖所示，兩個大小不同的容器用均勻的細管連接。管中有一滴水銀作為活塞，大容器裝有氧氣，小容器裝有氫氣，當溫度相同時, 水銀靜止于細管中央，試問此時這兩種氣體的密度那個大？(A) 氧氣的密度大；(B) 氫氣的密度大;(C)密度一樣大；(D)無法判斷?！続 】2) 一個容器內(nèi)貯有一摩爾氫氣和一摩爾氨氣，若兩種氣體對各自氣壁產(chǎn)生的壓強為p/口 p2,則兩者的大小關(guān)系是：(A) PlP2；(B) Pl P2；(C)PiP2 ；(D)無法判斷。則此時室內(nèi)的分子數(shù)減B

2、中裝有雙原子分子理(E/V)a 和(E/V)b(此題的內(nèi)能不計化學(xué)能)3)一瓶氨氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且都處于平衡狀態(tài)，則它們(A)溫度相同、壓強相同；(B)溫度、壓強都不相同；(C)溫度相同，但氨氣的壓強大于氮氣的壓強；(D)溫度相同，但氨氣的壓強小于氮氣的壓強?！綾 】4)若室內(nèi)生起爐子后溫度從 15 C升高到27 C ,而室內(nèi)氣壓不變, 少了(A) 0.5%;(B) 4%;(C) 9%;(D) 21%?！綽】5)有容積不同的 A、B兩個容器，A中裝有單原子分子理想氣體, 想氣體，若兩種氣體的壓強相同，那麼，這兩種氣體的單位體積的內(nèi)能 的關(guān)系是：(A) (E/V)a

3、大于(E/V)b；(B) (E/V)a小于(E/V)b；(C) (E/V)a等于(E/V)b ;(D)不能確定?！?b】6)水蒸氣分解成溫度相同的氫氣和氧氣，內(nèi)能增加了百分之幾?(A)66.7%;(B) 50%;(C) 25%;(D) 0。【 c】7)有兩個相同的容器，容積不變，一個盛有氨氣，另一個盛有氫氣(看成剛性分子)，它們的壓強和溫度都相等，現(xiàn)將5J的熱量傳給氫氣，使氫氣溫度升高，如果使氨氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氨氣傳遞的熱量是(A) 6J ；(B) 5J ；(C) 3J ；(D) 2J?！?c】8)氣缸內(nèi)盛有二名量的氫氣，當溫度不變而壓強增大一倍時，氫氣分子的平均碰撞次數(shù)Z和平均自由

4、程 一的變化情況是：(A) Z和一都增大一倍;(B) Z和一都減為原來的一半;(C) Z增大一倍而一減為原來的一半;(D) Z減為原來的一半而一增大一倍?！綾 】9)如圖所示，一定量的理想氣體，沿著圖中的直線從狀態(tài)a (壓強R 4atm，體積V1 21 )變到狀態(tài)b (壓強P2 2atm，體積V2 41 ),則在此過程中，(A)氣體對外作正功，向外界放出熱量；(B)氣體對外作正功，從外界吸熱；(C)氣體對外作負功，向外界放出熱量；(D)氣體對外作正功，內(nèi)能減少?！綽 】10)若在某個過程中，一定量的理想氣體的內(nèi)能 E隨壓強P的變 化關(guān)系為一直線，其延長線過 E P圖的原點(見圖)，則該過程為(

5、A)等壓過程；(B)等容過程；(C)等溫過程；(D)絕熱過程?！?b 】(A)等容降壓過程;(C)絕熱膨脹過程;【 d 】(B)等溫膨脹過程;(D)等壓壓縮過程。12) 一定量的理想氣體，分別經(jīng)歷如圖(1)所示的abc過程(圖中虛線ac為等溫線)和圖(2)所示的def過程(圖中虛線df為絕熱線)，判斷這兩種過程是吸熱還是放熱(就每個過程的總體而言)(A) abc過程吸熱，def過程放熱；(B) abc過程放熱，def過程吸熱；(C) abc過程和def過程都吸熱；(D) abc過程和def過程都放熱?！?a】13)所列四圖分別表示某人設(shè)想的理想氣體的四個循環(huán)過程。請選出其中一個在物理上可能實現(xiàn)

6、的循環(huán)過程的圖的標號。14)某理想氣體分別進行了如圖所示的I ( abcda)和 II11)對于理想氣體系統(tǒng)來說，在下列過程中，那個過程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對 外作的功三者均為負值？(abcda )兩個卡諾循環(huán)，且兩條循環(huán)曲線所圍面積相等，設(shè)循環(huán) I的效率為 ，每次,每次循環(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛檠h(huán)在高溫?zé)嵩刺幬臒崃繛镼 ,循環(huán)II的效率為Q ,則從圖中可以認定(A), QQ ；(B), QQ ;(C), QQ ；(D), QQ?！?d 】15)如圖所示，設(shè)某熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)歷一個由 c d e的過程, 其中，ab是一條絕熱曲線，e、c在該曲線上。由熱力學(xué)定律可知, 該系統(tǒng)在過程中(

7、A) 不斷向外界放出熱量；(B) 不斷向外界吸收熱量；(C) 有的階段吸熱，有的階段放熱，整個過程中吸的熱量等于放出的熱量;(D) 有的階段吸熱，有的階段放熱，整個過程中吸的熱量小于放出的熱量;(E) 有的階段吸熱，有的階段放熱，整個過程中吸的熱量大于放出的熱量。16)被絕熱材料包圍的容器內(nèi)隔為兩半，左邊是理想氣體，右邊是真空.如將其隔板 抽出，氣體將自由膨脹，達到平衡后，【d】(A)溫度升高，嫡增加；(B)溫度降低前增加；(C)溫度不變，嫡不變；(D)溫度不變，嫡增加；.填空題1) 一定量的理想氣體處于熱動平衡狀態(tài)時，此熱力力學(xué)系統(tǒng)的不隨時間變化的三個宏觀量是 p v t,而隨時間不斷變化的

8、微觀量是_ 2)某理想氣體在溫度為 27 C和壓強為1.0 102 atm情況下，密度為 11.3g/m3,則這氣體 的摩爾質(zhì)量M=27.9g/mol。3)質(zhì)量一定的某種理想氣體，(1)對等壓過程來說，氣體的密度隨溫度的增加而 減小(反比),并繪出曲線。(2)對等溫過程來說，氣體的密度隨壓強的增加而 增加(正比),并繪出曲線。4)在相同的溫度和壓強的情況下，氫氣(視為剛性雙原子分子氣體)與氨氣的單位體積中 的內(nèi)能之比為 5:3 ,氫氣與氨氣的單位質(zhì)量的內(nèi)能之比為10:35)圖布的兩條曲線分別表小氨氣氧氣兩種氣體在相同 溫度T時分子按速率的分布，其中(1)曲線I表示氧_氣分子的速度分布曲線；曲線

9、II表示 氨 氣分子的速率分布曲線；(2)畫有斜線的小窄條面積表示 在溫度T的 時候氧氣分子的速度在vv+v之間的概率;(3)分布曲線下所包圍的面積表示 溫度T時氣 體分子速度處于從 0到無窮區(qū)間的概率6）某氣體在溫度273 K時，壓強為1.0 10 2 atm ,密度為1.24 10 2 kg/m3,則該氣體 分子的方均根速率為 494.3。7）絕熱容器內(nèi)部被一隔板分為相等的兩部分，左邊充滿理想氣體（內(nèi)能為 E;溫度為T,氣體分子平土速率為 v,平均碰撞頻率為 Z）,右邊是真空，把隔板抽出，氣體將充滿整個容 器,當氣體達到平衡時，氣體內(nèi)能為E,分子的平均速率為 V；分子平均碰撞頻率為 Z/2

10、。8） （1）單原子氣體分子有效直徑的數(shù)量級是 負10次方。（2）在常溫下，氣體分子平均速率的數(shù)量級是 二次方。（3）在標準狀態(tài)下氣體分子平土!碰撞頻率的數(shù)量是 。9） 3 mol的理想氣體開始時處在壓強p1 6atm、溫度T1 500 K的平衡狀態(tài)，經(jīng)過一個等溫過程，壓強變?yōu)閜2 3atm ,該氣體在此等溫過程中吸收的熱量為Q _8.4 三次方。10）體積不變提高溫度引起氣體壓強增強加，從微觀看是由于 分子碰撞的沖量變大11）有一卡諾熱機，用29 kg的空氣作為工作物質(zhì)，工作在27 C的高溫?zé)嵩磁c 73 C的低溫?zé)嵩粗g，則此熱機的效率為 33.3%;若在等溫膨脹的過程中氣缸體 積增大2.7

11、18倍，則此熱機每一循環(huán)所作的功為 8.31五次。（空氣的摩 爾質(zhì)量看成是29 10 3 kg mol 1）12）從統(tǒng)計的意義來解釋：一切獨立自發(fā)進行的過程都是向著微觀態(tài)數(shù)多的的方向進行。三.計算題：1）金屬導(dǎo)體中的自由電子與容器中的氣體分子很相似，在金屬中作無規(guī)則的熱運動。為簡Av2dv0(0 v vm)(v vm)化計算，設(shè)金屬導(dǎo)體中共有 N個自由電子，其中電子最大速率為 vm，電子速率在v v dv、，一 dN區(qū)間的概率為：N求：（1）常數(shù)A（2）電子的平均速率vvm20f(v)dv A0vdv 1Av2dv0(0 v vm)(v vm)- dN 一解：f (v )dvN2）如圖，器壁與活塞均絕熱的容器中間被一個隔板分為兩個部分，其中左邊貯有1摩爾處于標準狀態(tài)的氨氣 （可視為 理想氣體），另一邊為真空，現(xiàn)先