大学物理习题册(下)

第十章  气体动理论 一、 选择题 地理常识选择题100题及答案唐诗宋词文学常识选择题静女选择题及答案宝葫芦的秘密选择题万圣节选择题和答案 2．一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同，则它们的    [ A A  ] （A）单位体积内的分子数相同        （B）单位体积的质量相同 （C）分子的方均根速率相同          （D）气体内能相同 3．若室内生起炉子后温度从15C升高到27C，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了                                                                  [  BB  ] （A）0.5％            （B）4％            （C）9％          （D）21％ 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为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：            　  [  BB ] （Ａ）pV/m        （Ｂ）pV/ (kT)      （Ｃ）pV /(RT)    （D）　pV/(mT)  7．一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为                                          [ C ] 8．把内能为E1的1mol氢气和内能为E2的1mol的氦气相混合，在混合过程中与外界不发生任何能量交换。若这两种气体视为理想气体，那么达到平衡后混合气体的温度为  [ B] （A） (E1+E2)/3R        （B） (E1+E2)/4R    （C） (E1+E2)/5R        （D） 条件不足，难以确定 9．水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？（不计振动自由度）  [ C] （A）66.7％          （B）50％            （C）25％            （D）0 10．在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状态下，体积比为1:2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为                                              [ C] 11．在常温下有1mol的氢气和1mol的氦气各一瓶，若将它们升高相同的温度，则 [A] （A）氢气比氦气的内能增量大            （B）氦气比氢气的内能增量大 （C）氢气和氦气的内能增量相同          （D）不能确定哪一种气体内能的增量大 16．三个容器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] 17．假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的                                                    [B] （A）4倍          （B）2倍            （C） 倍          （D） 倍 18．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m，根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值为              [C] （A）           （B） （C）           （D） 19．速率分布函数f(v)的物理意义为：                                    [ B] （A）具有速率v的分子占总分子数的百分比 （B）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比 （C）具有速率v的分子数 （D）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数 20．设 代表气体分子运动的平均速率， 代表气体分子运动的最可几速率， 代表气体分子运动的方均根速率，处于平衡状态下的理想气体的三种速率关系为  [ C] 21．已知一定量的某种理想气体，在温度为T1和T2时的分子最可几速率分别为 和 ，分子速率分布函数的最大值分别为 和 。若T1 > T2，则：      [ B] 22．已知分子总数为N，它们的速率分布函数为 ，则速率分布在 区间内的分子的平均速率为                          　                              [ B] (A)           (B)   (C)         (D)           23．麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示  [ D] （A） 为最可几速率 （B） 为平均速率 （C） 为方均根速率 （D） 速率大于和小于 的分子数各占一半 24．若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则 的物理意义是：                                                      [ D] （A）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1 的各分子的总平动动能之差。 （B）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1 的各分子的总平动动能之和。 （C）速率处在速率间隔v1 －v2 之内的分子的平均平动动能。 （D）速率处在速率间隔v1 －v2 之内的分子平动动能之和。 25．气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞次数 和平均自由程 的变化情况是：                        [C] （A） 和 都增大一倍                  （B） 和 都减为原来的一半 （C） 增大一倍而 减为原来的一半      （D） 减为原来的一半而 增大一倍 26．一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数 和平均自由程 的变化情况是：                                            [ A （A） 减小，但 不变        （B） 不变，但 减小 （C） 和 都减小            （D） 和 都不变 27．在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，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4T0时，气体分子的平均速率 ，平均碰撞次数 和平均自由程 分别为：                  [B] 28．容积恒定的容器内盛有一定量的某种理想气体，某分子热运动的平均自由程为 ，平均碰撞次数为 ，若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，则此时分子平均自由程 和平均碰撞频率 分别为：                                              [ B] 29．两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的              [ A ] （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 30．一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数 和平均自由程 的变化情况是：                                            [D ] （A） 和 都增大              （B） 和 都减小 （C） 增大而 减小            （D） 减小而 增大 二、填空题 4．某容器内分子数密度为 ，每个分子的质量为 ，设其中1/6分子以速率v=200m/s垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性碰撞，则： （1）每个分子作用于器壁的冲量 △I = ； （2）每秒碰在器壁单位面积上的分子数 n = ； （3）作用在器壁上的压强 p = 。 5．在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为  1  ；方均根速率的比值为4。 6．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 。 7．三个容器内分别贮有1mol氦气（He）、1mol氢气（H2）和1mol氨气（NH3）（均视为刚性分子理想气体）。若它们的温度都升高1K，则三种气体内能的增加值分别为：（摩尔气体常数R=8.31 J/mol·K）。氦：△E=12.5J；氢：△E=20.8J； 氨：△E=24.9J 。 8．2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子） （1）氢分子与氦分子的平均平动动能之比 =1:1； （2）氢气与氦气压强之比 =2:1； （3）氢气与氦气内能只比 =10:3。 9．对一定质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为 ，当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为 。 10．A、B、C三个容器中皆装有理想气体，他们的分子数密度之比为 ，而分子的平均平动动能之比为 ，则它们的压强之比 1:1:1。 11．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＞100m/s的分子数占总分子数的百分比表达式为： ； （2）速率v＞100m/s的分子数表达式为： 。 15．如图示两条f（v）～v曲线分别表示氢气和 氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线，从 图上数据求出氢气和氧气的最可几速率分别为： 2000m/s和500m/s。 16．设气体分子服从麦克斯韦速率分布律， 代表平均速率， 代表最可几速率，那么，速率在 到 范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而  保持不变 。（填“增加”、“降低”或“保持不变”） 19．一个容器内有摩尔质量分别为 和 的两种不同的理想气体1和2，当此混合气体处于平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是： 。 20．氮气在标准状态下的分子平均碰撞次数为 ，分子平均自由程为 ，若温度不变，气体压强降为0.1atm，则分子的平均碰撞次数变为： ；平均自由程变为： 。 第十一章  热力学基础 一．选择题 2．下列过程那些是不可逆过程？                                          [C] （1）恒温加热使水蒸发 （2）由外界做功使水在恒温下蒸发 （3）高速行驶的卡车突然刹车停止 （A）（1）                    （B）（1）、（2） （C）（2）、（3）            （D）（1）、（3） 4．在下列说法中，哪些是正确的？                                        [ A] （1）可逆过程一定是平衡过程。        （2）平衡过程一定是可逆的。 （3）不可逆过程一定是非平衡过程。    （4）非平衡过程一定是不可逆的。 （A）（1）、（4）                      （B）（4）、（3） （C）（1）、（2）、（3）、（4）        （D）（1）、(3) 5. 下列说法正确的是：                                                [ B] （A）物体的温度越高，其热量越多  （B）物体温度越高，其分子热运动平均能量越大 （C）物体温度越高，对外做功一定越多      （D）不能确定 7．一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态 开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等容升温回复到初态温度 ，最后经等温过程使其体积回复为 ，则气体在此循环过程中：                                                        [ B] （A）对外作的净功为正值      （B）对外作的净功为负值 （C）内能增加了              （D）从外界净吸的热量为正值 8．摩尔数相同，分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等压膨胀到同一末态，则它们：                                                              [ A] （A）对外作功相等，吸热不等      （B）对外作功相等，吸热相等 （C）对外作功不等，吸热相等      （D）对外作功不等，吸热不等 9. 一定量的理想气体在等压过程中对外作功40J，内能增加100J，则该气体是： [ A] （A）单原子气体                  （B）双原子气体 （C）多原子气体                  （D）不能确定 10．1mol理想气体从p–V图上初态a分别经历如图所示的（1）或（2）过程到达末态b。已知 ，则这两过程中气体吸收的热量 和 的关系是：              [ A] 11. 1mol理想气体从同一状态出发，分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程，则内能增加的过程是：                                                              [B] （A）绝热过程                （B）等压过程 （C）等温过程                （D）不能确定 12. 一定量的理想气体绝热地向真空自由膨胀，则气体内能将：              [ B] （A）减少            （B）增大            （C）不变          （D）不能确定 13. 一定量的理想气体的初态温度为T，体积为V，先绝热膨胀使体积变为2V，再等容吸热使温度恢复为T，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将：            [ A] （A）放热            （B）对外界作功              （C）吸热 （D）内能增加        （E）内能减少 14. 一定量的理想气体经等容升压过程，设在此过程中气体内能增量为ΔU，气体作功为W，外界对气体传递的热量为Q，则：                                        [ D] （A）U < 0，W < 0            （B）U > 0，W > 0 （C）U < 0，W = 0            （D）U> 0，W = 0 15. 一定量的理想气体从体积为V0的初态分别经等温压缩和绝热压缩，使体积变为V0/2，设等温过程中外界对气体作功为W1，绝热过程中外界对气体作功为W2，则：  [A] （A）W1＜W2        （B）W1＝W2          （C）W1＞W2        （D）不能确定 16. 一定量的理想气体经历一准静态过程后，内能增加，并对外作功则该过程为：[ C] （A）绝热膨胀过程            （B）绝热压缩过程 （C）等压膨胀过程            （D）等压压缩过程  17. 图中直线ab表示一定量理想气体内能U与体积V的关系，其延长线通过原点O，则ab所代表的热力学过程是：                                                [ B ] （A）等温过程              （B）等压过程 （C）绝热过程              （D）等容过程 21．气缸中有一定量的氮气（初为刚性分子理想气体），经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？                        [ D] 22．一定量的理想气体分别由初态a经①过程ab和由初态 经②过程 到达相同的终态b，如p-T图所示。则两个过程中气体从外界吸收的热量 、 的关系为：  [B] 23．对于理想气体系统来说，在下列过程中，系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值的过程是：        　                                  [D] （A）等容降压过程        （B）等温膨胀过程 （C）绝热膨胀过程        （D）等压压缩过程 24. 如图，一定量的理想气体自同一状态a，分别经a→b，a→c，a→d三个不同的准静态过程膨胀至体积均为V2的三个不同状态，已知ac为绝热线，则：              　[B] （A） a→b必放热            （B）a→b必吸热 （C） a→d可能是等温过程    （D）不能确定 25. 如图一定量的理想气体从相同的初态A分别经准静态过程AB，AC(绝热过程)及AD到达温度相同的末态，则气体吸(放)热的情况是：    　                [ A] （A）AB吸热，AD吸热    （B）AB放热，AD吸热 （C）AB放热，AD放热    （D）AB吸热，AD放热 26．一定量理想气体经历的循环过程用V– T曲线表示如图，在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是：                                                        [A] 和 27．给定理想气体，从标准状态 开始作作绝热膨胀，体积增大到3倍。膨胀后温度T、压强p与标准状态T0、p0的关系为（γ为比热比）：                  [ B] 28. 0.1kg的水在一标准大气压下，温度由27℃上升到57℃，设水的比热为4.18103Jkg-1K-1，则此过程中熵的增量为：                                                [ C] （A）312JK-1          （B）41.8 JK-1        （C）39.8 JK-1        （D）0 30．设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的                      [C] （A）n倍        （B）n-1倍      （C） 倍      （D） 倍 31．两个卡诺热机的循环曲线如图，一个工作在温度为T1与T3的两个热源之间，另一个工作在温度为T2与T3的两个热源之间，若这两个循环曲线所包围的面积相等，则： [D] （A）两个热机的效率一定相等。 （B）两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等。 （C）两个热机向低温热源所放出的热量一定相等。 （D）两个热机吸收与放出的热量（绝对值）的差值一定相等。 32．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中abcda增大为 ，那么循环abcda与 所作的净功和热机效率的变化情况是：                            [D] （A）净功增大，效率提高。    （B）净功增大，效率降低。 （C）净功和效率都不变。      （D）净功增大，效率不变。 33. 某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ（abcda）和Ⅱ ，且两条循环曲线所围面积相等。设循环Ⅰ的效率为η，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q，循环Ⅱ的效率为 ，每次循环在高温热源处吸收的热量为 ，则              [B] 34. 一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程：⑴绝热膨胀到体积为2V，⑵等容变化使温度恢复为T，⑶等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中                                              [A] （A）气体向外界放热                  （B）气体对外界作正功 （C）气体内能增加                    （D）气体内能减少 35.理想气体卡诺循环的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为S1和S2，则二者的大小关系是：                                                        [B] （A）S1 > S2          （B）S1 = S2 （C）S1 < S2          （D）无法确定 36. 高温热源和低温热源相同，但工作物质不同的两部可逆热机的效率1和2的关系为： [B] （A）1>2        （B）1=2        （C） 1<2      （D）不能确定 38.根据热力学第二定律可以判断下列说法正确的是：                        [ B] （A）热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 （B）功可以全部变为热，但热不能全部变为功 （C）气体能够自由膨胀，但不能自动收缩 （D）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量 40. 设有以下一些过程： ⑴两种不同气体在等温下互相混合            ⑵理想气体在定容下降温 ⑶液体在等温下汽化                        ⑷理想气体在等温下压缩 ⑸理想气体绝热自由膨胀 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：                                  [ D ] （A）（1）、（2）、（3）              （B）（2）、（3）、（4） （C）（3）、（4）、（5）              （D）（1）、（3）、（5） 二、填空题 1、一定量的理想气体在等压过程中，气体密度随温度而变化，在等温过程中，气体密度随压强而变化。 2、 热力学系统的内能是系统温度的单值函数，要改变热力学系统的内能，可以通过对热力学系统做功或热传递来达到目的。 3.、摩尔数相同，分子自由度不同的两种理想气体从同一初态开始作等压膨胀到同一末态，则它们对外作功相等，吸热不等。（填“相等”或“不等”） 4、不规则地搅拌盛于良好绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：⑴外界传给系统的热量等于零；⑵外界对系统作的功大于零；⑶系统的内能增量大于零。（填“大于”、“等于”或“小于”） 5、如图所示，一定量的理想气体经历 过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化ΔE，Q>0，ΔE>0。（填“> 0”或 “< 0”） 6、压强为1×105帕，体积为3升的空气(视为理想气体)经等温压缩到体积为0.5升时，则空气放热热（填“吸”或“放”），传递的热量为537J（ln6＝1.79）。 8、处于平衡态A的热力学系统，若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416J；若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582J。所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中系统对外界所作的功为166 J。 10、一定量的理想气体，从状态(p0，V0，T0)开始作绝热膨胀，体积增大到原体积的2倍，则膨胀后气体的温度T=2（1－）T0压强p= 2－P0（已知气体比热比为）。 11、某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功 ，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功 ，则整个过程中气体从外界吸收的热量Q = ；内能增加了ΔE = 。 12、压强、体积和温度都相同的氢气和氦气（均视为刚性分子的理想气体），它们的质量之比为m1/m2 =1:2，它们的内能之比为E1/E2 =5:3。如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量，则它们对外作功之比为A1 /A2 =5:7。（各量下角标1表示氢气，2表示氦气）。 13、一定量的单原子理想气体在等压膨胀过程中对外作的功A与吸收的热量Q之比A/Q＝2/5，若为双原子理想气体，则比值A/Q＝2/7。 14、一气缸内贮有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209 J，气体升温1 K，此过程中气体内能增量为124.7 J，外界传给气体的热量为– 84.3 J 。 15、刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为7A/2 。 18、一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为-10℃，室温为15℃。若按理想卡诺致冷循环计算，则此致冷机每消耗102J的功，可以从冷冻室中吸出1.05×104J热量。 22、有一卡诺热机，用29kg空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间，此热机的效率η = 33.3 %。若在等温膨胀的过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所作的功为8.31×105 J。（空气的摩尔质量为 ） 25、熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性（或热力学系统的无序性）的定量量度。若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将增加。（填：“增加”、“减少”或“不变”） 27、由绝热 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度不变（“升高”、“降低”或“不变”），气体的熵增加（“增加”、“减小”或“不变”）。 第十二章  振动 一．选择题 1. 一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的：                                                                [E] （A）7/16        （B）9/16        （C）11/16        （D）13/16        （E）15/16 3.已知一质点沿y轴作简谐振动，其振动方程为 ，与之对应的振动曲线是：                                                                  [B] 4. 一弹簧振子作简谐振动，当位移的大小为振幅的一半时，其动能为振动总能量的 [D] （A）1/4        （B）1/2        （C）         （D）3/4        （E） 6. 、已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒，角频率为ω，则此简谐振动的振动方程为：                          [C] （A）     （B） （C）   （D） 7. 当质点以频率ν作简谐振动时，其动能的变化频率为：                      [ B] （A）4ν          （B）2ν        （C）ν              （D）ν/2 8. 一质点作简谐振动，周期为T，则其振动动能的振动周期为：                  [ B] （A）T/4        （B）T/2        （C）T              （D）2T          （E）4T 9. 一质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的最短时间为：                          [C] （A）T/4        （B）T/12      （C）T/6            （D）T/8 10. 一简谐振动曲线如图所示。则振动周期是：                              [B] （A）2.62 s （B）2.40 s （C）0.42 s （D）0.38 s 11.一质点在x轴上做简谐振动，振幅A=4cm，周期T=2s，其平衡位置取作坐标原点。若t=0时刻质点第一次通过x=-2cm处，且向x轴负方向运动，则质点第二次通过x=-2cm处的时刻为： [B] （A）1s        （B）(2/3)s      （C）(4/3)s        （D）2s 12.图中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x，速度v和加速度a。下列说法中正确的是： [E] （A）曲线3, 1, 2 分别表示x, v, a 曲线； （B）曲线2, 1, 3 分别表示x, v, a 曲线； （C）曲线1, 3, 2 分别表示x, v, a 曲线； （D）曲线2, 3, 1 分别表示x, v, a 曲线； （E）曲线1, 2, 3 分别表示x, v, a 曲线。 13.一劲度系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于：      [ D] （A） 2 T1              （B） T1              （C） （D） T1/2              （E） T1 /4 14.用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A，周期为T，初位相=－/3，则下图中与之对应的振动曲线是：                                                        [A] 15.一倔强系数为k的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联在一起，下面挂一质量为m的物体，如图所示，则振动系统的频率为：                            [B] （A）             （B） （C）             （D） 16.一质点作简谐振动，振动方程为x=cos(t＋)，当时间t=T2（T为周期)时，质点的速为： [A] （A） Asin      （B）Asin        （C） Acos        （D） Acos 17.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时，若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初位相为：                                                                  [C]