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大学物理练习题五 姓名 班级 学号 一.选择题 1．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有如下关系：[ ] (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。 解：[C]氦气i=3和氧气i=5,氦气和氧气t=3分子的平均动能不相等, 而相等。 2．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比氢气大。 (B)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定比氢气大。 (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。 解：[D]温度相同,P是否相同还要看； 温度相同, 是否相同还要看。氢分子的比氧分子小，比氧分子大。 3．已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最可几速率分别为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) Vp1Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。 (B) Vp1Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。 (C) Vp1 Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。 (D) Vp1 Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。 解：[B]若T1 T2，则Vp1Vp2；由于曲线下面积为1保持不变。 当vP增大时。曲线将变得平坦些，并向高速区域扩展，所以f(Vp1)f(Vp2)。 或， 当Vp1Vp2时，f(Vp1)f(Vp2)。 4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V1 / V2=1 / 2 ，则其内能之比E1 / E2为：［ ］ (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 解：[C] 5．一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：［ ］ (A)减小而不变。 (B)减小而增大。 (C)增大而减小。 (D)不变而增大。 解：[B] ，，，，在温度不变的条件下，当体积增大时，不变而n减小，所以减小而增大。 二.填空题 1．黄绿光的波长是5000(1=10-10m)。理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有 个分子？（玻耳兹曼常数k=1.38×10-23J/K） 解： 个. 或个 2．若某种理想气体分子的方均根速率m/s，气体压强为P=7.00×104 Pa，则该气体的密度为＝____。 解： 3．一容器内储有某种气体，若已知气体的压强为3.0×105 Pa，温度为27℃，密度为0.24 kg/m3，则可确定此种气体是________气；并可求出此气体分子热运动的最概然速率为_________m/s。 解:氢气， 或 错误解法：氢气摩尔质量取， 4．有一瓶质量为M的氢气 (视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为 ，氢分子的平均动能为______，该瓶氢气的内能为_______。 解: 5．一瓶氢气和一瓶氧气温度相同．若氢气分子的平均平动动能为= 6.21×10-21 J。则氧气分子的平均平动动能 ；方均根速率 ；氧气的温度 。 解: 错误解法：氢氧气摩尔质量取， 6．在容积为的容器中，贮有的气体，其压强为，则该气体分子平均速率为 。 解: 7．已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则（1）速率v 100 m·s-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为 ；（2）速率v 100 m·s-1的分子数的表达式为 。（3）速率v 100 m·s-1的分子的平均速率表达式为 。 解: (1)；(2)； (3) 。 8．现有两条气体分子速率分布曲线（1）和（2），如图所示。若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线 表示的温度较高。若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线 表示的是氧气的速率分布。 解: 曲线(1)的比曲线(2)的小，因同气体相同，曲线(2)的温度高；同一温度下，曲线(1)的大，表示的是氧气的速率分布。 9．今测得温度为t1=150C，压强为p1=0.76m汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：和，求：(1)氖分子和氩分子有效直径之比 ； (2)