大學物理階段測試試卷四答案

1、 系別 班級 姓名 學號 湖南人文科技學院20152016學年第2學期能源與動力工程專業(yè)2014級大學物理課程階段測試試卷（七）考核方式:（開卷） 考試時量：120分鐘題 號一二三四五六總分合分人復查人得 分得 分評卷 人一、單項選擇題（本大題共5道小題，每小題4分，共20分）。在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合要求的，請將其代碼填寫在下面的方格內。題號12345678910答案CCBBC1、處于平衡狀態(tài)的一瓶氦氣和一瓶氮氣的分子數密度相同，分子的平均平動動能也相同，則它們 ( C)(A) 溫度，壓強均不相同 (B) 溫度相同，但氦氣壓強大于氮氣的壓強(C) 溫度，壓強都相同 (D) 溫

2、度相同，但氦氣壓強小于氮氣的壓強2、三個容器A、B、C 中裝有同種理想氣體，其分子數密度n相同，方均根速率之比，則其壓強之比為( C )(A) 124 (B) 148(C) 1416 (D) 4213、在一個體積不變的容器中，儲有一定量的某種理想氣體，溫度為時，氣體分子的平均速率為，分子平均碰撞次數為，平均自由程為，當氣體溫度升高為時，氣體分子的平均速率、平均碰撞頻率和平均自由程分別為( B)(A) (B) (C) (D)4、圖示兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲線.如果和分別表示氧氣和氫氣的最概然速率，則(B )(A) 圖中表示氧氣分子的速率分布曲線且(B) 圖中表示氧氣

3、分子的速率分布曲線且(C) 圖中表示氧氣分子的速率分布曲線且(D) 圖中表示氧氣分子的速率分布曲線且5、兩種氣體自由度數目不同，溫度相同， 物質的量相同，下面哪種敘述正確（C）（A）它們的平均平動動能、平均動能、內能都相同（B）它們的平均平動動能、平均動能、內能都不同（C）它們的平均平動動能相同，平均動能、內能都不同（D）它們的內能都相同，平均平動動能、平均動能都不同.得 分評卷 人二、填空題（本大題共5道小題，每小題4分，共20分）。1、根據能量按自由度均分原理，設氣體分子為剛性分子，分子自由度數為 i，則當溫度為 T 時，一個分子的平均動能為 ，一摩爾氧氣分子的轉動動能總和為 。2、有兩個

4、相同的容器，容積不變，一個盛有氦氣，另一個盛有氫氣（看成剛性分子），它們的壓強和溫度都相等，現將5J的熱量傳給氫氣，使氫氣的溫度升高，如果使氦氣也升高同樣的溫度，則應向氦氣傳遞的熱量是 3J 。3、室內生起爐子后，溫度從15上升到43，設升溫過程中，室內的氣壓保持不變，問升溫后室內分子數減少了 10 % 。(t2/t1=n1/n2)4、在一個以勻速率 v 運動的容器中，盛有分子質量為m 的某種單原子理想氣體， 若使容器突然停止運動，則氣體狀態(tài)達到平衡后，其溫度的增量DT = 。5、在一密閉容器內，儲有A、B、C三種理想氣體，A氣體的分子數密度為n1，它產生的壓強為p1，B 氣體的分子數密度為2

5、n1，C 氣體的分子數密度為n1，則混合氣體的壓強為 4p1 。得 分評卷 人三、計算題（本大題共6道小題，每小題10分，共60分。請在空白處寫出詳細計算過程。）1、一容器內儲有氧氣，溫度為 27，其壓強為 ，求: (1)氣體分子數密度; (2)氧氣的密度; (3)分子的平均平動動能; (4)分子間的平均距離。解：2、設有一恒溫容器，其內儲有某種理想氣體，若容器發(fā)生緩慢漏氣，問:(1)氣體的壓強是否變化？為什么？(2)容器內氣體分子的平均平動動能是否變化？為什么？(3)氣體的內能是否變化？為什么？解：（1）（2）（3）3、某些恒星的溫度可達到約1.0 ×108K，這是發(fā)生聚變反應(也

6、稱熱核反應)所需的溫度.通常在此溫度下恒星可視為由質子組成.求：(1) 質子的平均動能是多少？(2)質子的方均根速率為多大？解：(1) 由分析可得質子的平均動能為(2) 質子的方均根速率為4、當溫度為0時，可將氣體分子視為剛性分子，求在此溫度下：（1）氧分子的平均動能和平均轉動動能；（2） 氣的內能；（3）氦氣的內能。解：根據分析當氣體溫度為T=273 K時，可得（1）氧分子的平均平動動能為氧分子的平均轉動動能為（2）氧氣的內能為（3）氦氣的內能為5、在一定的壓強下，溫度為20時，氬氣和氮氣分子的平均自由程分別為9.9×108m和27.5×108m.試求：(1) 氬氣和氮氣分子的有效直徑之比；(2) 當溫度不變且壓強為原值的一半時，氮氣分子的平均自由程和平均碰撞頻率.解：（1) 由分析可知(2) 由分析可知氮氣分子的平均自由程在壓強降為原值的一半時，有而此時的分子平均碰撞頻率將T293K，MN22.8×102 kg·mol1代入，可得6、有N個質量均為m的同種氣體分子，它們的速率分布如圖所示。(1) 說明曲線與橫坐標所包圍的面積的含義；(2) 由N和求a值；(3) 求在速率/2到3/2 間隔內的分子數；(4) 求分子的平均平動動能.解 (1) 由于分子所允許的速率在0 到2的范圍內，由歸一化條件可知圖中曲