大学物理习题册（下）

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第十章 气体动理论

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： [ B ] （A）（1）、（2）、（4） （B）（1）、（2）、（3） （C）（2）、（3）、（4） （D）（1）、（3）、（4）

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）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15?C升高到27?C，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了 [ B ] （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： [ B ] （Ａ）pV/m （Ｂ）pV/ (kT) （Ｃ）pV /(RT) （D） pV/(mT)

5．一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 [ B ] （A）温度相同、压强相同 （B）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 （C）温度、压强都不相同 （D）温度相同，但氮气的压强大于氦气的压强

6．两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： [ A ] （A）两种气体分子的平均平动动能相等 （B）两种气体分子的平均动能相等 （C）两种气体分子的平均速率相等 （D）两种气体的内能相等.

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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 ]

13535(A) (N1?N2)(kT?kT) (B) (N1?N2)(kT?kT)

222223553(C) N1kT?N2kT (D) N1kT?N2kT

2222

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 ]

(A) 1:2 (B) 5:3 (C) 5:6 (D) 10:3

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

12．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一定有如下关系 [ C ] （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

13．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为 [ C ]

3355(A) RT (B) kT (C) RT (D) kT

2222

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14．在容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则 [ D ] （A）温度和压强都提高为原来的2倍 （B）温度为原来的2倍，压强为原来的4倍 （C）温度为原来的4倍，压强为原来的2倍 （D）温度和压强都为原来的4倍。

15．已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ [ D ] （A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。 （B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。 （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的速率大。

（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。

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

(vA):(vB):(vC)?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为： [ C ]

(A) 1:2:4 (B) 4:2:1 (C) 1:4:16 (D) 1:4:8

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）2倍 （D）1

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） vx?21221221222倍

3kT13kT2 （B） vx? m3m22（C） vx?3kT/m （D） vx?kT/m

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

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（D）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数

20．设v代表气体分子运动的平均速率，vP代表气体分子运动的最可几速率，(v)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 ]

122(A) (v2)?v?vP (B) v?vP?(v2)(C) vP?v?(v)

212

1212

(D) vP?v?(v)212

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： [ B ]

(A) vP1?vP2, f(vP1)?f(vP2) (B) vP1?vP2, f(vP1)?f(vP2) (C) vP1?vP2, f(vP1)?f(vP2) (D) vP1?vP2, f(vP1)?f(vP2)

22．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 [ B ] (A) (C)

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） v0为最可几速率 （B） v0为平均速率

A （C） v0为方均根速率

（D） 速率大于和小于v0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

O v0

B v f (v) ??v2v1v2vf(v)dv (B) Nvf(v)dv (D)

??v2v1v2vf(v)dv/?f(v)dv

v1v2v1v1vf(v)dv/N

?v2v112mvNf(v)dv2的物理意义是： [ D ]

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（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Z和平均自由程?的变化情况是： [ C ] （A）Z和?都增大一倍 （B）Z和?都减为原来的一半 （C）Z增大一倍而?减为原来的一半 （D）Z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Z 和平均自由程?的变化情况是： [ A ] （A）Z减小，但?不变 （B）Z不变，但?减小 （C）Z和?都减小 （D）Z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v0，分子平均碰撞次数为Z0，平均自由程为?0。当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率v，平均碰撞次数Z和平均自由程?分别为： [ B ]

(A) v?4v0, Z?4Z0, ??4?0 (B) v?2v0, Z?2Z0, ???0

(C) v?2v0, Z?2Z0, ??4?0 (D) v?4v0, Z?2Z0, ???0

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?0，平均碰撞次数为Z0，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Z分别为： [ B ]

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