大学物理《热学·气体动理论》复习题及答案.ppt

大学物理大学物理热学热学气体动理论气体动理论复习题及答案复习题及答案1.处于平衡状态的处于平衡状态的 A、B、C 三种理想气三种理想气体体,储存在一密闭的容器内储存在一密闭的容器内,A 种气体分种气体分子数密度为子数密度为n1,其压力为其压力为 P1,B 种气体的种气体的分子数密度为分子数密度为 2n1,C 种气体的分子数密种气体的分子数密度为度为 3n1,则混合气体压强为则混合气体压强为:（A）6P1 （B）5 P1 （C）3P1 （D）2 P12.按按 PV 2=恒量恒量 规律膨胀的理想气体规律膨胀的理想气体,膨膨胀后的温度为胀后的温度为:（A）升高）升高;（B）不变）不变;（C）降低）降低;（D）无法确定）无法确定.3.标准状态下标准状态下,若氧气和氦气的体积比若氧气和氦气的体积比V1/V2=1/2,则其内能则其内能 E1/E2 为为:（A）1/2;（B）5/6;（C）3/2;（D）1/3.4.如图所示为定量理想气体内能如图所示为定量理想气体内能 E 随体积随体积V 的变化关系的变化关系,则此直线表示的过程为则此直线表示的过程为:（A）等压过程）等压过程;（B）绝热过程）绝热过程;（C）等温过程）等温过程;（D）等容过程。）等容过程。5.水蒸气分解为同温度水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气的氢气和氧气,即即 H2OH2+0.5O2 内能增加了多少？内能增加了多少？（A）50%（B）25%（C）66.7%（D）0.6.容器中储有定量理想气体容器中储有定量理想气体,温度为温度为 T,分分子质量为子质量为 m,则分子速度在则分子速度在 x 方向的分量方向的分量的平均值为的平均值为:（根据理想气体分子模型和（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）统计假设讨论）（A）（C）（B）（D）7.定量理想气体定量理想气体,vP1,vP2 分别是分子在温分别是分子在温度度 T1、T2 时的最可几速率时的最可几速率,相应的分子速相应的分子速率分布函数的最大值分别为率分布函数的最大值分别为f（vP1）和和f（vP2）,当当T1 T2时时,（A）vP1 vP2 f（vP1）f（vP2）;（B）vP1 vP2 f（vP1）vP2 f（vP1）f（vP2）;（D）vP1 f（vP2）.的速率区间内氢氧两种气体分子数占总的速率区间内氢氧两种气体分子数占总分子数的百分率之比：分子数的百分率之比：8.已知麦克斯韦速率分布定律：已知麦克斯韦速率分布定律：求温度为求温度为T 时时,处在处在 （D）由温度高低决定由温度高低决定.（C）（B）（A）9.汽缸内盛有一定的理想气体汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不当温度不变变,压强增大一倍时压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频该分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：率和平均自由程的变化情况是：（A）和和 都增大一倍；都增大一倍；（B）和和 都减为原来的一半；都减为原来的一半；（C）增大一倍而增大一倍而 减为原来的一半；减为原来的一半；（D）减为原来的一半而减为原来的一半而 增大一倍。增大一倍。10.下列各式中哪一种式表示气体分子的下列各式中哪一种式表示气体分子的平均平动动能？（式中平均平动动能？（式中 M 为气体的质量为气体的质量,m 为气体分子的质量为气体分子的质量,N 为气体分子总数为气体分子总数目目,n 为气体分子密度为气体分子密度,N0 为阿伏加德罗为阿伏加德罗常数常数,Mmol为摩尔质量。）为摩尔质量。）（A）（C）（B）（D）11.一瓶氦气一瓶氦气 He 和一瓶氮气和一瓶氮气 N2 密度相同密度相同,分子平均平动动能相同分子平均平动动能相同,而且都处于平衡而且都处于平衡状态状态,则它们：则它们：（A）温度相同、压强相同。）温度相同、压强相同。（B）温度、压强都不同。）温度、压强都不同。（C）温度相同）温度相同,但氦气的压强大于氮气的但氦气的压强大于氮气的压强。压强。（D）温度相同）温度相同,但氦气的压强小于氮气的但氦气的压强小于氮气的压强。压强。12.一定量的理想气体一定量的理想气体,在温度不变的条件在温度不变的条件下下,当压强降低时当压强降低时,分子的平均碰撞频率分子的平均碰撞频率 和和平均自由程平均自由程 的变化情况是的变化情况是:(A)和和 都增大都增大.(B)和和 都减小都减小.(C)减小而减小而 增大增大.(D)增大而增大而 减小减小.13.一定量的理想气体贮于某一容器中一定量的理想气体贮于某一容器中,温温为为 T,气体分子质量为气体分子质量为 m.跟据理想气体分跟据理想气体分子的分子模型和统计假设子的分子模型和统计假设,分子速度在方分子速度在方 x 向的分量平方的平均值为向的分量平方的平均值为 (A)(B)(C)(D)14.麦克斯韦速率分布麦克斯韦速率分布曲线如图所示曲线如图所示,图中图中A、B两部分面积相等两部分面积相等,则则该图表示该图表示:(A)v0为最可几速率为最可几速率.(B)v0为平均速率为平均速率.(C)v0为方均根速率为方均根速率.(D)速率大于和小于速率大于和小于v0的分子数各一半的分子数各一半.15.有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一边装有边装有0.1kg某一温度的氢气，为了使活某一温度的氢气，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：入同一温度的氧气质量为：16.如图所示，两个大小不同的容器用均匀如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度相同时，水银滴静止于细管中央，试问此相同时，水银滴静止于细管中央，试问此时这两种气体的密度哪个大？时这两种气体的密度哪个大？（A）氧气的密度大氧气的密度大.（B）氢气的密度大氢气的密度大（C）密度一样大密度一样大（D）无法判断无法判断17.已知氢气与氧气的温度相同，请判断已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？下列说法哪个正确？（A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧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。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，所以氧氧分子的质量比氢分子大，所以氧气密度一定大于氢气的密度。气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。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分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。速率大。18.在恒定不变的压强下，气体分子的平均在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率碰撞频率 与气体的热力学温度与气体的热力学温度T的关系为的关系为(A)与与T 无关无关。(B)与 成正比。(C)与与 成反比成反比。(D)与与T 成正比成正比。气体动理论选择题答案：ACBABDACCACDDDCADC19.容器内盛有理想气体容器内盛有理想气体,其密度为其密度为 1.24 10-2 kg/m-3,温度为温度为 273K,压强为压强为 1.010-2atm,试求试求:(2)气体的摩尔质量气体的摩尔质量m,并确定它是什么气并确定它是什么气体？体？(3)气体分子的平均平动动能和平均转动气体分子的平均平动动能和平均转动动能各为多少？动能各为多少？(4)容器单位体积内分子的总平均动能各容器单位体积内分子的总平均动能各为多少？为多少？(5)若该气体有若该气体有 0.3 摩尔摩尔,其动能是多少？其动能是多少？(1)20.体积为体积为 200 升的钢瓶中盛有氧气升的钢瓶中盛有氧气(视视为刚性双原子气体为刚性双原子气体),使用一段时间后使用一段时间后,测测得瓶中气体压强为得瓶中气体压强为 2atm,此时氧气的内此时氧气的内能。能。21.求氢气和氦气压强体积和温度相等时求氢气和氦气压强体积和温度相等时,它们的质量比它们的质量比M（H2）/M（He）和内能）和内能比比E（H2）/E（He）,（H2视为刚性双原视为刚性双原子分子气体）。子分子气体）。22.图中是图中是 2kg 氢气的等温线氢气的等温线,其中其中P1=4105Pa;P2=1.2106Pa;V1=2.5m3，试，试求求:（1）该等温线对应的温度？）该等温线对应的温度？（2）Eb=?Ed=?23.已知某种理想气体已知某种理想气体,其分子方均根速率其分子方均根速率为为 400m/s,当起压强为当起压强为 1atm 时时,求气体的求气体的密度。密度。24.已知已知,某质量为某质量为 M=6.210-14 g的微粒悬的微粒悬浮在的液体中浮在的液体中,某速率服从麦克斯韦速率某速率服从麦克斯韦速率分布分布,方均根速率为方均根速率为 1.4cm/s,求阿伏加德求阿伏加德罗常数（摩尔气体常数量罗常数（摩尔气体常数量 R=8.31J/molk）。）。25.已知已知,在温度为在温度为 t1=15C,压强为压强为 P1=0.76m 汞高时汞高时,氩分子和氖分子平均自氩分子和氖分子平均自由程分别为由程分别为求（求（1）氖分子和氩分子的有效直径）氖分子和氩分子的有效直径 dNe/dAr=？（2）温度为）温度为 t1=20 C,压强汞高压强汞高P2=0.15m 汞柱高汞柱高时时,氩分子的平均自由程氩分子的平均自由程 =？26.已知空气分子的有效直径已知空气分子的有效直径d=3.510-10m,空气分子的摩尔质量为空气分子的摩尔质量为 m=29 10-3 kg/mol,计算空气分子在标准状态下的几个计算空气分子在标准状态下的几个物理量。物理量。(1)单位体积分子数单位体积分子数 n=?(2)平均速率平均速率(3)平均碰撞频率平均碰撞频率(4)平均自由程平均自由程(5)平均平动动能平均平动动能