2大学物理习题 - 热学

热学

一、选择题

1．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。

（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。 （3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。 上述说法中正确的是 （A）（1）、（2）、（4）； （C）（2）、（3）、（4）；

（B）（1）、（2）、（3）； （D）（1）、（3）、（4）。

2．处于平衡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

（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。

3．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w有如下关系： （A）?和w都相等；（B）?相等，而w不相等； （C）w相等，而?不相等；（D）?和w都不相等。 4．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为 （A）

?????3355RT；（B）kT；（C）RT；（D）kT。 2222（式中R为摩尔气体常量，k为玻耳兹曼常量）

5．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：

（A）PV/m； （B）PV/?kT?； （C）PV/?RT?； （D）PV/?mT?。

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6．速率分布函数f?v?的物理意义为： （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。 7．速率分布函数为f?v?，则f?v?dv的物理意义为： （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?v?dv区间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。

8．如图所示，I、II两条曲线是两种不同气体（氧气和氢气，摩尔质量分别为32g/mol和

2g/mol）在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线，从图上数据求得该温度值为

（A）863K； （B）256K； （C）481K； （D）642K。

2000 I II O 2000 v?m/s?

9．已知分子总数为N，它们的速率分布函数为f?v?，则速率分布在v1~v2区间内的分子的平均速率为

vf?v?dv?（A）； （B）??f?v?dvv1v2v1v2v2v1vf?v?dv；

（C）

?v2v1Nvf?v?dv?； （D）

v2v1vf?v?dvN。

10．下列说法正确的是

（A）处于平衡态的理想气体，每个分子的能量是不变的； （B）处于平衡态的理想气体，分子处于最概然速率的机会最大； （C）两种不同的理想气体的温度相同，则它们的分子平均速率相等；

（D）温度低时理想气体中所有分子的速率都低，温度高时理想气体中所有分子的速率都高。

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11．关于麦克斯韦速率分布中最概然速率的概念，下面正确的表述是 （A）最概然速率是气体分子中大部分分子所具有的速率； （B）最概然速率是速率最大的速度值；

（C）最概然速率是麦克斯韦速率分布函数的最大值； （D）速率大小与最概然速率相近的气体分子的比率最大。 12．两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 （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。 13．一物质系统从外界吸收一定的热量，则

（A）系统的内能一定增加； （B）系统的内能一定减少； （C）系统的内能一定保持不变；

（D）系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变 14．一物质系统从外界吸收一定的热量，则 （A）系统的温度一定升高； （B）系统的温度一定降低； （C）系统的温度一定保持不变；

（D）系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变。

15．两个相同的刚性容器，一个装有氢气，一个装有氦气（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，使之升高到一定温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递的热量为：

（A）6J； （B）3J； （C）5J； （D）10J。

16．如图所示，系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中，外界有300J的热量传递给系统，同时系统对外作功为100J。当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时，外界对系统作功为50J，则此过程中系统 （A）向外界放出热量为250J； （B）从外界吸收热量为250J； （C）向外界放出热量为150J； （D）从外界吸收热量为150J。

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P B C

A

OV

17．在P?V图中，1mol理想气体从状态A沿直线到达B，则此过程系统的功和内能的变化是 （A）W?0，?E?0； （B）W?0，?E?0； （C）W?0，?E?0； （D）W?0，?E?0。

图

18．如图，一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J。则经历acbda过程时，吸热为 （A）?1200J； （B）?1000J； （C）?700J； （D）1000J。

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P?105Pa ?a ?d1 e 1 c 第题图

bV ?10?3m3

4 ??19．一定量的理想气体，从P?V图上初态a经历（1）或（2）过程到达末态b，如图所示，已知a、b两态处于同一条绝热线上（图中虚线是绝热线），则气体在 （A）（1）过程中吸热，（2）过程中放热； （B）（1）过程中放热，（2）过程中吸热； （C）两种过程中都吸热； （D）两种过程中都放热。 20．理想气体向真空作绝热膨胀．

p a (2) (1) b V O （A）膨胀后，温度不变，压强减小；（B）膨胀后，温度降低，压强减小； （C）膨胀后，温度升高，压强减小；（D）膨胀后，温度不变，压强不变。

21．所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的标号。 O

（A） p 绝热 等容 等温 等容 V 等温 O （B）

V O （C）

绝热 绝热 V O （D）

p p 等压 绝热 绝热 V p 等温 绝热 第题图

22．有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可从400K的高温热源吸热1800J，向

300K的低温热源放热800J，同时对外作功1000J，这样的设计是

4

（A）可以的，符合热力学第一定律； （B）可以的，符合热力学第二定律；

（C）不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量； （D）不行的，这个热机的效率超过理论值。

23．一卡诺热机的低温热源温度是7℃，效率为40%，若要将其效率提高到60%，高温热源的温度需提高

（A）280℃； （B）200.2℃；（C）220℃；（D）233.3℃。

24．一台冰箱工作时，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，此致冷机每消耗1000J的功可从被冷冻物品中吸出的热量为

（A）1.052?104J； （B）1.052?103J； （C）8.681?103J； （D）86.81J。 25．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的？

（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。

26．“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”，对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？

（A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律； （B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律； （C）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律； （D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。 27．根据热力学第二定律可知：

（A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功；

（B）热可以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； （C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程； （D）一切自发过程都是不可逆的。 28．下列各种说法中，哪种说法是正确的？

（A）物体放热温度必下降； （B）物体吸热温度必上升；

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