热学部分测试卷答案.docVIP

基础物理（II）第12、13章测验试题 专业 姓名 学号 （波尔兹曼参数：k=1.38×10-23J·K-1; 摩尔气体常数：R=8.31J·mol-1） 一、单选题（共30分,每小题3分） 1. 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分 子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们（ C ） (A)温度、压强均不相同. (B)温度相同，但氦气压强大于氮气压强. (C)温度、压强都相同. (D)温度相同，但氦气压强小于氮气压强. 分析过程：由于分子平均平动动能相同，则温度T相同，又因分子数密度相同得出n相同，由p=nkt，所以p相同 2．三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为，则其压强之比为（ C ） (A)1:2:4 (B)1:4:8 (C)1:4:16 (D) 4:2:1 分析过程：由p=nkt和可知，n相同，同种气体m相同 3.在一个体积不变的容器中，储有一定量的某种理想气体???温度为T0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为，当气体温度升高为4 T0时，气体分子的平均速率，分子平均碰撞次数，平均自由程分别为（ B ） (A) (B) (C) (D) 分析过程：由知，，由知，,由和PV=nkT又因为体积不变，公式可变形为知 4.已知n为单位体积的分子数，为麦克斯韦速率分布函数，则表示（ B ） (A) 速率v附近，dv区间内的分子数 (B) 单位体积内速率在v～v+dv区间内的分子数 (C) 速率v附近dv区间内分子数占总分子数比率 (D) 单位时间内碰到单位器壁上速率在v～v+dv区间内的分子数 p O V b a c 1 2 5．如图所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是（ B ） (A) b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，做负功； (B) b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，做负功； (C) b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，做负功； (D) b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，做正功； 分析过程：由知系统是做负功，由于bcas是绝热过程，由热力学第一定律可知，，另外由图可知，则，对于b1a过程：，故可知是吸热过程，同理b2a是放热过程。 6.两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定的温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为（ C ） (A) 6J (B)3J (C) 5J (D)10J 分析过程：体积不变，说明系统不做功热力学第一定律变为,而理想气体的内能公式为,欲使两气体的温度升高相同，须传递的热量。再由,初始时它们都具有同样的温度、压强和体积，因而物质的量相同，所以 p V A B O 7.如图，一定量的理想气体由平衡态A变到平衡态B，且它们的压强相等，则在状态A和状态B之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然（ B ） (A)对外作正功 (B)内能增加 (C)从外界吸热 (D)向外界放热 分析过程：因为内能的是状态参量，至于系统的始末状态有关，由图可知,则 8.下列四个假想的循环过程，在理论上可实现的为（ B ） V 绝热 等温 A p V 等温 绝热 B o p 绝热 绝热 C V o p p V (D)10J 绝热 绝热 等温。 (D)10J D o 分析过程：绝热线不可能相交，故排除C、D，又因绝热线比等温线陡排除A 9. 一台工作于温度分别为327oC和27oC的高温热源和低温源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2 000 J，则对外作功（ B ）