发布时间 : 星期四 文章2014级上大学物理习题B更新完毕开始阅读167edac2a8956bec0875e30d
二、填空题
1．容器中储有氧气，温度t＝27℃，则氧分子的平均平动动能?平＝__________，平均转动动能
?转＝___________，平均动能?动＝___________．
2． 理想气体在平衡状态下，速率区间v ~ v ? dv内的分子数为 ．
3． 如图所示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分
子的最概然速率为______________，氧分子的最概然速率为____________． O4．如图所示曲线为处于同一温度T时氦（相对原子量4）、氖（相对原子量 20）
和氩（相对原子量40）三种气体分子的速率分布曲线．其中 曲线(a)是 气分子的速率分布曲线；
曲线(c )是 气分子的速率分布曲线．
f(v)a1000
bv(m?s?1)f(v)(a)(b)(c)O
v5．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 > 100 m ? s-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为________________；
(2) 速率v > 100 m ? s-1的分子数的表达式为________________________．
6．当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f (v)，则分子速率处于最概然速率vp至∞范围内的概率
?N?___________________． N 5部分 热力学基础
一、选择题
1．一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的[ ]
(A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀
2．一定量的理想气体从初态(V,T)开始, 先绝热膨胀到体积为2V, 然后经 等容过程使温度恢复到T, 最后经等温压缩到体积V ，如图所示．在这个 循环中, 气体必然[ ]
(A) 内能增加 (B) 内能减少 (C) 向外界放热 (D) 对外界做功
p OV2V
V3．对于微小变化的过程, 热力学第一定律为dQ = dE?dA．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是[ ] (A) 等温膨胀 (B) 等体膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 4．理想气体内能增量的表示式?E??CV?T适用于[ ]
9
(A) 等体过程 (B) 等压过程 (C) 绝热过程 (D) 任何过程
5．一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E1变化到E2 ．在上述三过程中, 气体的 [ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同 6．根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是[ ]
(A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功
(B) 热量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沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程 7．热力学第二定律表明[ ]
(A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功
(B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外做的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的
(D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体
8．“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做功．”对此说法, 有以下几种评论, 哪一
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
9．如图所示，如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab?c?da，那么循环abcda与
ab?c?da所做的功和热机效率变化情况是[ ]
(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
10．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(a'b'c'd'a')，
且两个循环曲线所围面积相等．设循环I的效率为?，每次循环在高温热源 处吸 的热量为Q，循环II的效率为??，每次循环在高温热源处吸的热量 为Q?，则[ ]
(A) ????,Q?Q? (B) ????,Q?Q? (C) ????,Q?Q?? (D) ????,Q?Q? 11．卡诺循环的特点是[ ]
(A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关
pa
b
dT2c Ob?T1c?Opa? a dd?
Vb?bc?cV10
(D) 完成一次卡诺循环系统对外界做的净功一定大于0 二、填空题
1．一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外做功300 J． 若冷凝器的温度为7?C, 则热源的温度为 ．
2．一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为27?C，热机效率为40%，其高温热源温度为 K．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K． 3．一定量的理想气体，从A状态(2p1,V1)经历如图所示的直线过程变到B状态(p1,2V1)， 则AB过程中系统做功___________, 内能改变△E＝_________________．
4．一定量的理想气体经历acb过程时吸热550 J，如图所示．则经历acbea过程时，吸热为 ．
2 p1 p 1 O
pAB
p/105Pa4
aceV1
2V1V 1 dO1
4V/10?3m3b
p 5． 如图所示，已知图中两部分的面积分别为S1和S2．(1) 如果气体的膨胀过程为a?1?b， 则气体对外做功A＝________；(2) 如果气体进行a?1?b?2?a的循环过程，则它对外做功A＝_______________． 三、计算题
1．1mol氧气由初态A(p1，V1)沿如下图所示的直线路径变到末态B(p2，V2)，试求上述过程
aS12bV O
1S2
中，（1）气体对外界所作的功；（2）内能的变化量；（3）从外界吸收的热量；（4）此过程的热容。(设氧气可视为理想气体，且CV =5R/2)
p p2 p1 A V1 V2 VB O2．1 mol理想气体在温度400K与300K之间进行一卡诺循环，在400K的等温线上，起始体积为0.001m3，最后体积为0.005 m3。试求气体在此循环中所
p(?102Pa)a 4 32
11
b1 c O6V(m3)24
作的功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。 3． 比热容比??1.40的理想气体，进行如图所示的abca循环，
状态a的温度为300 K． (1) 求状态b、c的温度；
(2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所做的功和气体内能的增量; (3) 求循环效率．
4．一系统由如图所示的A状态沿ACB到达B状态，有334J热量传递给系统， 而系统对外做功126J．（1）若沿曲线ADB时，系统做功42J，问有多少热量传递给系统；（2）当系统由B沿曲线BEA返回A时，外界对系统做功为84J，问系统是吸收还是放热?传递热量多少?
p C E B p（pa） 2p1
2 3 p1
D 1 V1 2V1 V（m3）
A O V
O
5．有1mol单原子理想气体沿如图所示的折线由状态1变化到状态2，又由状态2变化到状态3，求： (1)过程1→2、2→3中气体对外界所做的功； (2)过程1→2、2→3中气体从外界吸收的热量． 6．如图8所示abcda为1mol单原子理想气体进行的循环过程，求循环过程中气体从外界吸收的热量和对外作的净功及循环效率.
p(105Pa) 2 1 b c
a2 d 3 V(vol) 17．温度为27℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．(普适气体常量R＝8.31J?mol?K，ln 3=1.0986)
(1) 计算这个过程中气体对外所做的功；
(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外做的功又是多少?
?1?1第6部分 真空中的静电场
一、选择题
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