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大学物理热学考试及答案

大学物理热学试卷

一、填空题（10题，每题1分）

1.理想气体状态方程的表达式是______。

2.热力学第零定律表明，处于热平衡的多个系统具有相同的______。

3.一定质量的理想气体，在等压过程中，温度升高，其内能______（填“增加”“减少”或“不变”）。

4.卡诺循环由两个______过程和两个______过程组成。

5.分子的平均动能与温度的关系为______。

6.内能是系统状态的单值函数，对于理想气体，其内能只与______和______有关。

7.熵是系统______程度的量度。

8.麦克斯韦速率分布函数\(f(v)\)的物理意义是______。

9.气体分子的平均自由程与压强成______比。

10.热力学第二定律的开尔文表述是______。

二、单项选择题（10题，每题2分）

1.关于理想气体的内能，下列说法正确的是（）

A.只与温度有关

B.只与压强有关

C.只与体积有关

D.与温度、压强、体积都有关

2.一定质量的理想气体经历等温膨胀过程，该过程中（）

A.气体对外做功，内能增加

B.气体对外做功，内能不变

C.外界对气体做功，内能增加

D.外界对气体做功，内能不变

3.卡诺热机的效率只与（）有关。

A.高温热源温度

B.低温热源温度

C.高温热源和低温热源的温度

D.工作物质

4.若理想气体的体积为\(V\)，压强为\(P\)，温度为\(T\)，一个分子的质量为\(m\)，\(k\)为玻尔兹曼常量，\(R\)为普适气体常量，则该理想气体的分子数为（）

A.\(PV/m\)

B.\(PV/(kT)\)

C.\(PV/(RT)\)

D.\(PV/(mT)\)

5.下列关于熵的说法中，错误的是（）

A.熵是系统无序程度的量度

B.孤立系统的熵永不减少

C.可逆过程熵不变

D.熵与系统的状态无关

6.一定质量的理想气体，在等容过程中吸收热量\(Q\)，则其内能的增量\(\DeltaE\)为（）

A.\(Q\)

B.\(0\)

C.\(Q/2\)

D.\(2Q\)

7.麦克斯韦速率分布曲线中，最概然速率\(v_p\)的物理意义是（）

A.速率等于\(v_p\)的分子数最多

B.速率大于\(v_p\)的分子数最多

C.速率小于\(v_p\)的分子数最多

D.分子速率在\(v_p\)附近的概率最大

8.气体分子的平均自由程与分子的有效直径\(d\)的关系是（）

A.与\(d\)成正比

B.与\(d\)成反比

C.与\(d^2\)成正比

D.与\(d^2\)成反比

9.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）

A.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响

B.不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响

C.热机的效率不可能达到100%

D.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行

10.对于一定质量的理想气体，下列过程中可能实现的是（）

A.等容加热，压强减小

B.等温压缩，体积增大

C.等压膨胀，温度升高

D.绝热压缩，温度降低

三、多项选择题（10题，每题2分）

1.以下属于理想气体微观模型假设的有（）

A.分子本身的大小与分子间的平均距离相比可以忽略不计

B.除碰撞的瞬间外，分子之间以及分子与器壁之间都无相互作用

C.分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞

D.分子的运动遵循经典牛顿力学

2.关于热力学第一定律\(Q=\DeltaE+W\)，下列说法正确的是（）

A.\(Q\)表示系统吸收的热量

B.\(\DeltaE\)表示系统内能的增量

C.\(W\)表示系统对外界做的功

D.该定律适用于任何热力学系统

3.卡诺循环的特点有（）

A.是一种理想循环

B.由两个等温过程和两个绝热过程组成

C.热机效率只与高温热源和低温热源的温度有关

D.可以在实际中完全实现

4.下列关于分子平均动能的说法正确的是（）

A.分子平均动能与温度成正比

B.温度越高，分子平均动能越大

C.不同种类的气体，只要温度相同，分子平均动能就相同

D.分子平均动能与气体的压强有关

5.关于熵的性质，下列说法正确的有（）

A.熵是状态函数

B.孤立系统的熵总是增加的

C.可逆过程熵不变

D.熵具有可加性

6.一定质量的理想气体经历等压过程，下列说法正确的是（）

A.气体对外做功

B.气体内能可能增加

C.气体吸收的热量等于内能的