10-11-1学期物理期中考试卷题源(2)

（A）T1=T2；?1=?2 （B）T1=T2；?1=

1?2 2（C）T1=2T2；?1=?2 （D）T1=2T2；?1=

1?2 2**[B]**

4053A（3’）一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数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 **[A]**

4054B（3’）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： （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

**[B]**

4056A（3’）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为玻尔兹曼常数，R为摩尔气体常数，则该理想气体的分子数为： （A）

pVpVpVpV （B） （C） （D） mkTRTmT**[B]**

4057A（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0.1kg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质量为

（A）

1kg （B）0.8kg （C）1.6kg （D）3.2kg 16**[C]**

4059B（5’）两个容器容积相等，分别储有相同质量的N2和O2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为30K，当水银滴在正中不动时，N2和O2的温度为TN2= ______ ，TO2= ______ .

（N2气的摩尔质量Mmol=28×10-3kg/mol）

N2O2

**210K；240K**

4059B（5’）两个容器容积相等，分别储有相同质量的N2和O2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为30K，当水银滴在正中不动时，N2和O2的温度为TN2= ______ ，TO2= ______ .

（N2气的摩尔质量Mmol=28×10-3kg/mol）

N2O2

**210K；240K**

4060B（3’）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)Α和

(E/V)Β的关系

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

（D）不能确定 **A**

4062B（10’）两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示，当左边容器的温度为0℃，而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央，试问，当左边容器由0℃增到5℃，而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动，如何移动？

0℃20℃

**解：水银滴平衡即p1?p2?MT1M11M293()RT1?(2)RT2，V1?V2，1?2?，V1MmolV2MmolM2T1273V1'M1T1'??0.984 7<1；V1'?V2'左移。** ''V2M2T24064B（5’）容器中储有1mol的氮气，压强为1.33Pa，温度为7℃，则 （1）1m3中氮气的分子数为 ______ ； （2）容器中的氮气的密度为 ______ ；

（3）1m3中氮分子的总平动动能为 ______ . （玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J/K） **3.44×1020；1.6×10-5kg/m3；2J**

4065B（5’）黄绿光的波长5000A（1A=10-10m），理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子？（玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K） **分子数密度n??p以5000A为边长分子数有N=nV=3.36×106个. ** ?2.69?10?25个/m3；

kT??4067B（5’）储有氢气的容器以某速度v作定向运动，假设该容器突然停止，全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升0.7K，求容器作定向运动的速度v= ______ ，容器中气体分子的平均平动动能增加了______ J . （摩尔气体常量R=8.31J/mol·K，玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J/k） ** 121；2.4×10-23 **

4069B（5’）容积为10L的盒子以速率v=200m/s匀速运动，容器中充有质量为50g，温度为18℃的氢气，设盒子突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，容器与

外界没有热量交换，则达到热平衡后氢气的温度增加了 K，氢气的压强增加了 _ Pa .

（R=8.31J/mol·K，氢气分子可视为刚性分子） **1.93； 4×104 **

4070B（10’）容积为20.0L的瓶子以速率v=200m/s匀速运动，瓶子中充有质量为100g的氦气，设瓶子突然停止，且气体分子全部定向运动的动能都变为热运动动能，瓶子与外界没有热量交换，求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少？ （R=8.31J/mol·K，k=1.38×10-23J/K）

**解：He摩尔质量为4g/mol，100g为25mol，

31νk?T?25N0?mv2，则?T?6.42K，?p?R?T=6.67×104Pa，内能为 2 000J， 22V动能 1.33×10-22J . **

4072A（5’）2g氢气和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）氢分子与氮分子的平均平动动能之比

wH2wHe= ______ ；

（2）氢气与氦气分子压强之比

pH2= ______ ； pHe（3）氢气与氮气内能之比

EH2= ______ . EHe** 1；2；10/3 **

4074B（5’）在容积为V的容器内，同时盛有质量为M1和质量为M2的两种单原子分子的理想气体，已知此混合气体处于平衡状态时它们的内能相等，且均为E，则混合气体压强p=

______ ；两种分子的平均速率之比v1/v2= ______ . **

MM24E；；提示：内能相等→摩尔数相等→1= 摩尔质量比**

M23VM14076B（10’）一密封房间的体积为5×3×3m3，室温为20℃，室内空气分子热运动的平均

平动动能的总和是多少？如果气体的温度升高1.0K，而体积不变，则气体的内能变化多少？气体分子的方均根速率增加多少？

（已知空气的密度??1.29，摩尔质量Mmol=29×10-3kg/mol，且空气分子可视为是刚性双原子分子，摩尔气体常量R=8.31J/mol·K） **解：由

12313mv?kT ，Nmv2?NkT， 222213RTNm3RTNmv2???V?7.31?106J . 22NAm2Mmol2?E?4.16?104J， ?(v2)?v2?v12?0.856m/s . **

4077B（10’）有2×10-3m3刚性双原子分子理想气体，其内能6.75×102J， （1）试求气体的压强；

（2）设分子总数为5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度。 （玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K）

**解：（1）设分子数为N，则内能 E?N()kT， p?i2N2EkT，p??1.35??105Pa， ViV3kT3Ew2（2）由?，w??7.5?10?21J . 5NEN5kT2 E?52E，T?NkT?362K .** 25Nk4083A（5’）一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个

宏观量是 ______，而随时间不断变化的微观量是 ______ 。

**体积、温度和压强；分子的运动速度（分子运动速度、分子的动量、分子的动能）** 4084A（3’）图（a）、（b）、（c）各表示联接在一起的两个循环过程，其中（c）图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程，图（a）和（b）则为半径不等的两个圆，那么： （A）图（a）总净功为负，图（b）总净功为正，图（c）总净功为零； （B）图（a）总净功为负，图（b）总净功为负，图（c）总净功为正； （C）图（a）总净功为负，图（b）总净功为负，图（c）总净功为零； （D）图（a）总净功为正，图（b）总净功为正，图（c）总净功为负。 **[C]**

pppOV

OV

OV

图（a） 图（b） 图（c）

**C**

4087A（5’）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：

（1）外界传给系统的热量 ______ 零； （2）外界对系统作的功 ______ 零； （3）系统的内能的增量 ______ 零。 （填大于，等于，小于）

**等于；大于；大于 **

4093B（5’）一气缸内贮有10mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1K，此过程中气体内能增量为 ______ ，外界传给气体的热量为 ______ .

**124.7J；-84.3J **

4097B（10’）1mol理想气体在T1=400K的高温过热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积为V2=0.005m3 ，试求此气体在每一循环中

（1）从高温热源吸收的热量Q1 ； （2）气体所作的净功A；

（3）气体传给低温热源的热量Q2 . **Q1?RT1lnV2T=5.35×103J；A??Q1?(1?2)Q1?1.34×103J；Q2?Q1?A?4.01×103J . V1T14102A（10’）温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，以等温过程体

积膨胀至原来的3倍。

（1）计算这个过程中气体对外所作的功；

（2）假若气体经绝热过程体积膨胀为原来3倍，那么气体对外作的功又是多少？ （R=8.31J/mol·K ln3=1.098 6）

**解：2.72×103J；2.20×103J **

4103B（3’）一定质量的理想气体完成一循环过程，此过程在V-T图中用图线1→2→3→1描写，该气体在循环过程中吸热、放热的情况是 （A）在1→2、3→1过程吸热；在2→3过程放热； （B）在2→3过程吸热；在1→2、3→1过程放热； （C）在1→2过程吸热；在2→3、3→1过程放热； （D）在2→3、3→1过程吸热；在1→2过程放热。

V312OT

**[C]**

4104A（10’）一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程，已知气体在状态A的温度为TA=300K，求

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