大学物理热学题库及答案

一、 选择题：（每题3分）

1、在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态．A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3 n1，则混合气体的压强p为

(A) 3 p1． (B) 4 p1．

(C) 5 p1． (D) 6 p1． ［ ］

2、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)． ［ ］ 3、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1 kg某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为：

(A) (1/16) kg． (B) 0.8 kg．

(C) 1.6 kg． (D) 3.2 kg． ［ ］

4、在标准状态下，任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于 (A) 6.02×1023． (B)6.02×1021． (C) 2.69×1025． (D)2.69×1023．

(玻尔兹曼常量k＝1.38×10?23 J·K?1 ) ［ ］

5、一定量某理想气体按pV2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高． (B) 将降低．

(C) 不变． (D)升高还是降低，不能确定． ［ ］

6、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是： (A) p1> p2． (B) p1< p2．

(C) p1＝p2． (D)不确定的． ［ ］

7、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？

(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． ［ ］

8、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？

(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

1

大． ［ ］

9、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． ［ ］

10、1 mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为

33RT． (B)kT． 2255 (C)RT． (D)kT． ［ ］

22 (A)

（式中R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）

11、两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积内的气体质量?，分别有如下关系：

(A) n不同，(EK/V)不同，??不同． (B) n不同，(EK/V)不同，??相同． (C) n相同，(EK/V)相同，??不同．

(D) n相同，(EK/V)相同，??相同． ［ ］

12、有容积不同的A、B两个容器，A中装有单原子分子理想气体，B中装有双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能(E / V)A和(E / V)B的关系

(A) 为(E / V)A＜(E / V)B． (B) 为(E / V)A＞(E / V)B． (C) 为(E / V)A＝(E / V)B．

(D) 不能确定． ［ ］

13、两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6 J热量传给氦气，使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量

(A) 12 J． (B) 10 J

(C) 6 J ． (D) 5 J． ［ ］

14、压强为p、体积为V的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为：

53pV ． (B) pV． 221 (C) pV ． (D) pV． ［ ］

2(A)

15、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中M为气体的质量，

m为气体分子质量，N为气体分子总数目，n为气体分子数密度，NA为阿伏加得罗常量）

3m3MpV． (B) pV． (A) 2M2Mmol 2

3Mmol3NApV． [ ] (C)npV． (D)

22M

16、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) 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． ［ ］

17、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

35kT+kT)． 22135 (B) (N1+N2) (kT+kT)．

22235 (C) N1kT+N2kT．

2253 (D) N1kT+ N2kT． ［ ］

22 (A) (N1+N2) (

18、设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比vO2/vH2为

(A) 1 ． (B) 1/2 ．

(C) 1/3 ． (D) 1/4 ． ［ ］

19、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概然速率，

(v2)1/2代表气体分子运动的方均根速率．处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为

(A) (v2)1/2?v?vp (B) v?vp?(v2)1/2

(C) vp?v?(v2)1/2 (D)vp?v?(v2)1/2 [ ]

20、已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为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 (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)． ［ ］

21、 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． ［ ］

22、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，则这些氧原子的平均速率

3

是原来氧分子平均速率的

(A) 4倍． (B) 2倍． (C)

2倍． (D)

12倍． ［ ］

23、 麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两f(v)部分面积相等，则该图表示 (A) v0为最概然速率． (B) v0为平均速率． (C) v0为方均根速率． BA (D) 速率大于和小于v0的分子数各占一

Ov0v半． ［ ］

24、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． ［ ］

25、若N表示分子总数，T表示气体温度，m表示气体分子的质量，那么当分子速率v确定后，决定麦克斯韦速率分布函数f(v)的数值的因素是 (A) m，T． (B) N．

(C) N，m． (D) N，T ．

(E) N，m，T． ［ ］

26、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频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(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． ［ ］

27、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(A) Z减小而?不变． (B)Z减小而?增大．

(C) Z增大而?减小． (D)Z不变而?增大． ［ ］

4

28、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(A) Z和?都增大． (B) Z和?都减小． (C) Z增大而?减小． (D) Z减小而?增大． ［ ］

29、一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(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． ［ ］

30、 一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均

碰撞频率Z和平均自由程?的变化情况是：

(A) Z增大，?不变． (B) Z不变，?增大． (C) Z和?都增大． (D) Z和?都不变． [ ]

31、 在一个体积不变的容器中，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，平均碰撞频率Z和平均自由程?分别为： (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． ［ ］

32、在一封闭容器中盛有1 mol氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于

(A) 压强p． (B) 体积V．

(C) 温度T． (D) 平均碰撞频率Z． ［ ］

33、一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程?和平均碰撞频率Z与温度的关系是：

(A) 温度升高，?减少而Z增大． (B) 温度升高，?增大而Z减少．

5

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