大學物理熱學題庫及答案

1、大學物理 熱學一、 選擇題：（每題3分）1、在一密閉容器中，儲有A、B、C三種理想氣體，處于平衡狀態(tài)A種氣體的分子數(shù)密度為n1，它產(chǎn)生的壓強為p1，B種氣體的分子數(shù)密度為2n1，C種氣體的分子數(shù)密度為3 n1，則混合氣體的壓強p為 (A) 3 p1 (B) 4 p1 (C) 5 p1 (D) 6 p1 2、若理想氣體的體積為V，壓強為p，溫度為T，一個分子的質(zhì)量為m，k為玻爾茲曼常量，R為普適氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為： (A) pV / m (B) pV / (kT) (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) 3、有一截面均勻的封閉圓筒，中間被一光滑的活塞分隔成兩邊，如果

2、其中的一邊裝有0.1 kg某一溫度的氫氣，為了使活塞停留在圓筒的正中央，則另一邊應裝入同一溫度的氧氣的質(zhì)量為： (A) (1/16) kg (B) 0.8 kg (C) 1.6 kg (D) 3.2 kg 4、在標準狀態(tài)下，任何理想氣體在1 m3中含有的分子數(shù)都等于(A) 6.02×1023 (B)6.02×1021 (C) 2.69×1025 (D)2.69×1023 (玻爾茲曼常量k1.38×10-23 J·K-1 ) 5、一定量某理想氣體按pV2恒量的規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫度 (A) 將升高 (B) 將降低 (C) 不變

3、 (D)升高還是降低，不能確定 6、一個容器內(nèi)貯有1摩爾氫氣和1摩爾氦氣，若兩種氣體各自對器壁產(chǎn)生的壓強分別為p1和p2，則兩者的大小關系是： (A) p1> p2 (B) p1< p2 (C) p1p2 (D)不確定的 7、已知氫氣與氧氣的溫度相同，請判斷下列說法哪個正確？(A) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強一定大于氫氣的壓強 (B) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度 (C) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大 8、已知氫氣與氧氣的溫度相

4、同，請判斷下列說法哪個正確？(A) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強一定大于氫氣的壓強 (B) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度 (C) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大 9、溫度、壓強相同的氦氣和氧氣，它們分子的平均動能和平均平動動能 有如下關系： (A) 和都相等 (B) 相等，而不相等 (C) 相等，而不相等 (D) 和都不相等 10、1 mol剛性雙原子分子理想氣體，當溫度為T時，其內(nèi)能為 (A) (B) (C) (D) （式中R為普適氣體常量，

5、k為玻爾茲曼常量）11、兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強都相同，但體積不同，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)n，單位體積內(nèi)的氣體分子的總平動動能(EK/V)，單位體積內(nèi)的氣體質(zhì)量r，分別有如下關系： (A) n不同，(EK/V)不同，r 不同 (B) n不同，(EK/V)不同，r 相同 (C) n相同，(EK/V)相同，r 不同 (D) n相同，(EK/V)相同，r 相同 12、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，B中裝有雙原子分子理想氣體，若兩種氣體的壓強相同，那么，這兩種氣體的單位體積的內(nèi)能(E / V)A和(E / V)B的關系 (A) 為(E / V)A(E / V

6、)B (B) 為(E / V)A(E / V)B (C) 為(E / V)A(E / V)B (D) 不能確定 13、兩個相同的容器，一個盛氫氣，一個盛氦氣(均視為剛性分子理想氣體)，開始時它們的壓強和溫度都相等，現(xiàn)將6 J熱量傳給氦氣，使之升高到一定溫度若使氫氣也升高同樣溫度，則應向氫氣傳遞熱量 (A) 12 J (B) 10 J (C) 6 J (D) 5 J 14、壓強為p、體積為V的氫氣（視為剛性分子理想氣體）的內(nèi)能為： (A) pV (B) pV (C) pV (D) pV 15、下列各式中哪一式表示氣體分子的平均平動動能？（式中M為氣體的質(zhì)量，m為氣體分子質(zhì)量，N為氣體分子總數(shù)目，

7、n為氣體分子數(shù)密度，NA為阿伏加得羅常量） (A) (B) (C) (D) 16、兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則： (A) 兩種氣體分子的平均平動動能相等 (B) 兩種氣體分子的平均動能相等 (C) 兩種氣體分子的平均速率相等 (D) 兩種氣體的內(nèi)能相等 17、一容器內(nèi)裝有N1個單原子理想氣體分子和N2個剛性雙原子理想氣體分子，當該系統(tǒng)處在溫度為T的平衡態(tài)時，其內(nèi)能為 (A) (N1+N2) (kT+kT) (B) (N1+N2) (kT+kT) (C) N1kT+N2kT (D) N1kT+ N2kT 18、設聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運動平均速率，

8、則聲波通過具有相同溫度的氧氣和氫氣的速率之比為 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 19、設代表氣體分子運動的平均速率，代表氣體分子運動的最概然速率，代表氣體分子運動的方均根速率處于平衡狀態(tài)下理想氣體，三種速率關系為 (A) (B) (C) (D) 20、已知一定量的某種理想氣體，在溫度為T1與T2時的分子最概然速率分別為vp1和vp2，分子速率分布函數(shù)的最大值分別為f(vp1)和f(vp2)若T1>T2，則 (A) vp1 > vp2， f(vp1)> f(vp2) (B) vp1 > vp2， f(vp1)< f(vp2) (C) vp

9、1 < vp2， f(vp1)> f(vp2) (D) vp1 < vp2， f(vp1)< f(vp2) 21、 兩種不同的理想氣體，若它們的最概然速率相等，則它們的 (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、假定氧氣的熱力學溫度提高一倍，氧分子全部離解為氧原子，則這些氧原子的平均速率是原來氧分子平均速率的 (A) 4倍 (B) 2倍 (C) 倍 (D) 倍 23、 麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，圖中A、B兩部分面積相等，則該圖表示 (A) 為最

10、概然速率 (B) 為平均速率 (C) 為方均根速率 (D) 速率大于和小于的分子數(shù)各占一半 24、速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為： (A) 具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比 (B) 速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 (C) 具有速率v的分子數(shù) (D) 速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù) 25、若N表示分子總數(shù)，T表示氣體溫度，m表示氣體分子的質(zhì)量，那么當分子速率v確定后，決定麥克斯韋速率分布函數(shù)f(v)的數(shù)值的因素是 (A) m，T (B) N (C) N，m (D) N，T (E) N，m，T 26、氣缸內(nèi)盛有一定量的氫氣(可視作理想氣體)，當溫度不變而壓

11、強增大一倍時，氫氣分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 和都增大一倍 (B) 和都減為原來的一半 (C) 增大一倍而減為原來的一半 (D) 減為原來的一半而增大一倍 27、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 減小而不變 (B)減小而增大 (C) 增大而減小 (D)不變而增大 28、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當壓強降低時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 和都增大 (B) 和都減小 (C) 增大而減小 (D) 減小而增大 29、一定量的理想氣體，在體積不變的條件下，當溫度降低時，

12、分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 減小，但不變 (B) 不變，但減小 (C) 和都減小 (D) 和都不變 30、 一定量的理想氣體，在體積不變的條件下，當溫度升高時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 增大，不變 (B) 不變，增大 (C) 和都增大 (D) 和都不變 31、 在一個體積不變的容器中，儲有一定量的理想氣體，溫度為T0時，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞次數(shù)為，平均自由程為當氣體溫度升高為4T0時，氣體分子的平均速率，平均碰撞頻率和平均自由程分別為： (A) 4，4，4 (B) 2，2， (C) 2，2，4 (D) 4，2， 32、在一封閉

13、容器中盛有1 mol氦氣(視作理想氣體)，這時分子無規(guī)則運動的平均自由程僅決定于 (A) 壓強p (B) 體積V (C) 溫度T (D) 平均碰撞頻率 33、一定量的某種理想氣體若體積保持不變，則其平均自由程和平均碰撞頻率與溫度的關系是： (A) 溫度升高，減少而增大 (B) 溫度升高，增大而減少 (C) 溫度升高，和均增大 (D) 溫度升高，保持不變而增大 34、一容器貯有某種理想氣體，其分子平均自由程為，若氣體的熱力學溫度降到原來的一半，但體積不變，分子作用球半徑不變，則此時平均自由程為 (A) (B) (C) (D) / 2 35、圖(a)、(b)、(c)各表示聯(lián)接在一起的兩個循環(huán)過程，

14、其中(c)圖是兩個半徑相等的圓構(gòu)成的兩個循環(huán)過程，圖(a)和(b)則為半徑不等的兩個圓那么：(A) 圖(a)總凈功為負圖(b)總凈功為正圖(c)總凈功為零(B) 圖(a)總凈功為負圖(b)總凈功為負圖(c)總凈功為正(C) 圖(a)總凈功為負圖(b)總凈功為負圖(c)總凈功為零(D) 圖(a)總凈功為正圖(b)總凈功為正圖(c)總凈功為負36、 關于可逆過程和不可逆過程的判斷： (1) 可逆熱力學過程一定是準靜態(tài)過程 (2) 準靜態(tài)過程一定是可逆過程 (3) 不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程 (4) 凡有摩擦的過程,一定是不可逆過程 以上四種判斷，其中正確的是 (A) (1)、(2)、(

15、3) (B) (1)、(2)、(4) (C) (2)、(4) (D) (1)、(4) 37、如圖所示，當氣缸中的活塞迅速向外移動從而使氣體膨脹時，氣體所經(jīng)歷的過程 (A) 是平衡過程，它能用pV圖上的一條曲線表示 (B) 不是平衡過程，但它能用pV圖上的一條曲線表示 (C) 不是平衡過程，它不能用pV圖上的一條曲線表示 (D) 是平衡過程，但它不能用pV圖上的一條曲線表示 38、在下列各種說法 (1) 平衡過程就是無摩擦力作用的過程 (2) 平衡過程一定是可逆過程 (3) 平衡過程是無限多個連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接 (4) 平衡過程在pV圖上可用一連續(xù)曲線表示 中，哪些是正確的？(A) (1)、

16、(2) (B) (3)、(4) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(2)、(3)、(4) 39、設有下列過程： (1) 用活塞緩慢地壓縮絕熱容器中的理想氣體(設活塞與器壁無摩擦)(2) 用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升 (3) 一滴墨水在水杯中緩慢彌散開 (4) 一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動 其中是可逆過程的為 (A) (1)、(2)、(4) (B) (1)、(2)、(3) (C) (1)、(3)、(4) (D) (1)、(4) 40、 在下列說法 (1) 可逆過程一定是平衡過程 (2) 平衡過程一定是可逆的 (3) 不可逆過程一定是非平衡過程 (4) 非

17、平衡過程一定是不可逆的 中，哪些是正確的？(A) (1)、(4) (B) (2)、(3) (C) (1)、(2)、(3)、(4) (D) (1)、(3) 41、置于容器內(nèi)的氣體，如果氣體內(nèi)各處壓強相等，或氣體內(nèi)各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài) (A) 一定都是平衡態(tài) (B) 不一定都是平衡態(tài) (C) 前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài) (D) 后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài) 42、氣體在狀態(tài)變化過程中，可以保持體積不變或保持壓強不變，這兩種過程 (A) 一定都是平衡過程 (B) 不一定是平衡過程 (C) 前者是平衡過程，后者不是平衡過程 (D) 后者是平衡過程，前者不是平衡過程

18、43、如圖所示，一定量理想氣體從體積V1，膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是：AB等壓過程，AC等溫過程；AD絕熱過程，其中吸熱量最多的過程 (A) 是AB. (B)是AC. (C)是AD. (D)既是AB也是AC, 兩過程吸熱一樣多。 44、質(zhì)量一定的理想氣體，從相同狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷等溫過程、等壓過程和絕熱過程，使其體積增加一倍那么氣體溫度的改變(絕對值)在 (A) 絕熱過程中最大，等壓過程中最小 (B) 絕熱過程中最大，等溫過程中最小 (C) 等壓過程中最大，絕熱過程中最小 (D) 等壓過程中最大，等溫過程中最小 45、理想氣體向真空作絕熱膨脹 (A) 膨脹后，溫度不變，壓強減小 (B) 膨

19、脹后，溫度降低，壓強減小 (C) 膨脹后，溫度升高，壓強減小 (D) 膨脹后，溫度不變，壓強不變 46、對于理想氣體系統(tǒng)來說，在下列過程中，哪個過程系統(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？ (A) 等體降壓過程 (B) 等溫膨脹過程 (C) 絕熱膨脹過程 (D) 等壓壓縮過程 47、 理想氣體經(jīng)歷如圖所示的abc平衡過程，則該系統(tǒng)對外作功W，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負情況如下： (A)E>0，Q>0，W<0 (B)E>0，Q>0，W>0 (C)E>0，Q<0，W<0 (D) E<0，Q<0，W<0

20、48、一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則 (A) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加 (B) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定減少 (C) 系統(tǒng)的內(nèi)能一定保持不變 (D) 系統(tǒng)的內(nèi)能可能增加，也可能減少或保持不變 49、一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則 (A) 系統(tǒng)的溫度一定升高 (B) 系統(tǒng)的溫度一定降低 (C) 系統(tǒng)的溫度一定保持不變 (D) 系統(tǒng)的溫度可能升高，也可能降低或保持不變 50、熱力學第一定律表明： (A) 系統(tǒng)對外作的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (B) 系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量 (C) 不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此循環(huán)過程中，外界對系統(tǒng)作的功不等于系統(tǒng)傳給外界的熱量 (D) 熱機的效率

21、不可能等于1 51、一定量的理想氣體，經(jīng)歷某過程后，溫度升高了則根據(jù)熱力學定律可以斷定： (1) 該理想氣體系統(tǒng)在此過程中吸了熱 (2) 在此過程中外界對該理想氣體系統(tǒng)作了正功 (3) 該理想氣體系統(tǒng)的內(nèi)能增加了 (4) 在此過程中理想氣體系統(tǒng)既從外界吸了熱，又對外作了正功 以上正確的斷言是： (A) (1)、(3) (B) (2)、(3) (C) (3) (D) (3)、(4) (E) (4) 521、 如圖所示，一定量的理想氣體，沿著圖中直線從狀態(tài)a( 壓強p1 = 4 atm，體積V1 =2 L )變到狀態(tài)b ( 壓強p2 =2 atm，體積V2 =4 L )則在此過程中： (A) 氣體

22、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 53、用公式(式中為定體摩爾熱容量，視為常量，n 為氣體摩爾數(shù))計算理想氣體內(nèi)能增量時，此式 (A) 只適用于準靜態(tài)的等體過程 (B) 只適用于一切等體過程 (C) 只適用于一切準靜態(tài)過程 (D) 適用于一切始末態(tài)為平衡態(tài)的過程 54、一定量的某種理想氣體起始溫度為T，體積為V，該氣體在下面循環(huán)過程中經(jīng)過三個平衡過程：(1) 絕熱膨脹到體積為2V，(2)等體變化使溫度恢復為T，(3) 等溫壓縮到原來體積V，則此整個循環(huán)過程中(A) 氣體向外界放熱 (B) 氣體

23、對外界作正功(C) 氣體內(nèi)能增加 (D) 氣體內(nèi)能減少 55、一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體若把隔板抽出，氣體將進行自由膨脹，達到平衡后 (A) 溫度不變，熵增加 (B) 溫度升高，熵增加 (C) 溫度降低，熵增加 (D) 溫度不變，熵不變 56、“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外作功”對此說法，有如下幾種評論，哪種是正確的？ (A) 不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律 (B) 不違反熱力學第二定律，但違反熱力學第一定律 (C) 不違反熱力學第一定律，也不違反熱力學第二定律 (D) 違反熱力學第一定律，也違反熱力學第二定律 57、熱力學

24、第二定律表明： (A) 不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓?(B) 在一個可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功 (C) 摩擦生熱的過程是不可逆的 (D) 熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體 58、一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過程中氣體的 (A) 內(nèi)能不變，熵增加 (B) 內(nèi)能不變，熵減少 (C) 內(nèi)能不變，熵不變 (D) 內(nèi)能增加，熵增加 59、某理想氣體狀態(tài)變化時，內(nèi)能隨體積的變化關系如圖中AB直線所示AB表示的過程是 (A) 等壓過程 (B) 等體過程 (C) 等溫過程 (D) 絕熱過程 60、 如圖，一定量的理想氣體，由平衡狀態(tài)A變到

25、平衡狀態(tài)B (pA = pB )，則無論經(jīng)過的是什么過程，系統(tǒng)必然 (A) 對外作正功 (B) 內(nèi)能增加 (C) 從外界吸熱 (D) 向外界放熱 二、 填空題：（每題4分）61、理想氣體微觀模型(分子模型)的主要內(nèi)容是: (1)_； (2)_； (3)_62、在容積為10-2 m3 的容器中，裝有質(zhì)量100 g 的氣體，若氣體分子的方均根速率為200 m s-1，則氣體的壓強為_ 63、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_，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_，并繪出曲線64、下面給出理想氣體的幾種狀態(tài)變化的關系，指出它們各表示

26、什么過程 (1) p dV= (M / Mmol)R dT表示_過程 (2) V dp= (M / Mmol)R dT表示_過程 (3) p dV+V dp= 0 表示_過程 65、對一定質(zhì)量的理想氣體進行等溫壓縮若初始時每立方米體積內(nèi)氣體分子數(shù)為1.96×1024，則當壓強升高到初始值的兩倍時，每立方米體積內(nèi)氣體分子數(shù)應為_ 66、在推導理想氣體壓強公式中，體現(xiàn)統(tǒng)計意義的兩條假設是 (1) _； (2) _67、解釋下列分子動理論與熱力學名詞： (1) 狀態(tài)參量：_ _； (2) 微觀量：_ _； (3) 宏觀量：_ _ 68、氣體分子間的平均距離與壓強p、溫度T的關系為_，在壓強

27、為1 atm、溫度為0的情況下，氣體分子間的平均距離_m（玻爾茲曼常量k1.38×10-23 J·K-1）69、某理想氣體在溫度為27和壓強為1.0×10-2 atm情況下，密度為 11.3 g/m3，則這氣體的摩爾質(zhì)量Mmol_(普適氣體常量R8.31 J·mol-1·K-1) 70、三個容器內(nèi)分別貯有1 mol氦(He)、 1 mol氫(H2)和1 mol氨(NH3)(均視為剛性分子的理想氣體)若它們的溫度都升高1 K，則三種氣體的內(nèi)能的增加值分別為：(普適氣體常量R=8.31 J·mol -1·K -1) 氦：E_；

28、氫：E_； 氨：E_71、1 mol氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)貯于一氧氣瓶中，溫度為27，這瓶氧氣的內(nèi)能為_J；分子的平均平動動能為_；分子的平均總動能為_ (摩爾氣體常量 R= 8.31 J·mol-1·K-1 玻爾茲曼常量 k= 1.38×10-23·K-1） 72、有一瓶質(zhì)量為M的氫氣(視作剛性雙原子分子的理想氣體)，溫度為T，則氫分子的平均平動動能為_，氫分子的平均動能為_，該瓶氫氣的內(nèi)能為_73、一能量為1012 eV的宇宙射線粒子，射入一氖管中，氖管內(nèi)充有 0.1 mol的氖氣，若宇宙射線粒子的能量全部被氖氣分子所吸收，則氖氣溫度升

29、高了_K(1 eV1.60×10-19J，普適氣體常量R8.31 J/(mol·K)）74、一鐵球由10 m高處落到地面，回升到 0.5 m高處假定鐵球與地面碰撞時損失的宏觀機械能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殍F球的內(nèi)能，則鐵球的溫度將升高_（已知鐵的比熱c 501.6 J·kg-1·K-1）75、容器中儲有1 mol 的氮氣，壓強為1.33 Pa，溫度為 7 ，則 (1) 1 m3中氮氣的分子數(shù)為_； (2) 容器中的氮氣的密度為_； (3) 1 m3中氮分子的總平動動能為_ (玻爾茲曼常量k1.38×10-23 J·K-1 , N2氣的摩爾質(zhì)量Mmol28×10-3 kg·mol-1 , 普適氣體常量R8.31 J·mol-1·K-1 ) 76、2 g氫氣與2 g氦氣分別裝在兩個容積相同的封閉容器內(nèi)，溫度也相同(氫氣分子視為剛性雙原子分子)(1) 氫氣分子與氦氣分子的平均平動動能之比_