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气体动理论和热力学卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟第1大题： 选择题(57分)1.1 (3分)两个体积相等的容器中，分别储有氦气和氢气，以和分别表示氦气和氢气的内能，若他们的压强相同，则（ ）（A） （B） （C） （D）无法确定1.2 (3分)一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 ( ) （）温度相同、压强相同 （）温度、压强都不相同 （）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 （）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分)不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，则单位体积内的气体分子数，单位体积内的气体分子的总平动动能()，单位体积内的气体质量，分别有如下关系：( ) （）不同，()不同，不同 （）不同，()不同，相同 （）相同，()相同，不同 （）相同，()相同，相同 1.4 (3分)设为气体的质量，为气体分子质量，为气体分子总数目，为气体分子数密度，为阿伏伽德罗常数，则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？( ) （） （） （） （） 1.5 (3分)置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 ( ) （）一定都是平衡态 （）不一定都是平衡态 （）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态 （）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态 1.6 (3分)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：( ) （）两种气体分子的平均平动动能相等 （）两种气体分子的平均动能相等 （）两种气体分子的平均速率相等 （）两种气体的内能相等 1.7 (3分)关于温度的意义，有下列几种说法： （）气体的温度是分子平均平动动能的量度 （）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 （）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 （）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 ( ) (A)（1）、（2）、（4） (B)（1）、（2）、（3） (C)（2）、（3）、（4） 1.8 (3分)设某热力学系统经历一个由的准静态过程，如图所示，、两点在同一条绝热线上该系统在过程中：( ) （）只吸热，不放热 （）只放热，不吸热 （）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值 （）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值 1.9 (3分)完全相同的两个气缸内盛有同类气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸内的压缩过程是非准静态过程，而气缸内的压缩过程则是准静态过程比较这两种情况的温度变化：( ) （）气缸和内气体的温度变化相同 （）气缸内的气体较气缸内的气体的温度变化大 （）气缸内的气体较气缸内的气体的温度变化小 （）气缸和内的气体的温度无变化 1.10 (3分)一定量的理想气体，从图上初态经历（）或（）过程到达末态，已知、两态处于同一条绝热线上（图中虚线是绝热线），问两过程中气体吸热还是放热？( ) （）（）过程吸热，（）过程放热 （）（）过程放热，（）过程吸热 （）两种过程都吸热 （）两种过程都放热 1.11 (3分)一定量的理想气体，沿着图中直线从状态 压强，体积）变到状态（压强，体积）如图所示，则在此过程中：( ) （）气体对外作正功，向外界放出热量 （）气体对外作正功，从外界吸热 （）气体对外作负功，向外界放出热量 （）气体对外作正功，内能减少 1.12 (3分)一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了则根据热力学定律可以断定：( ) （）该理想气体系统在此过程中吸了热 （）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功 （）该理想气体系统的内能增加了 （）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功 以上正确的断言是：（）（）、（） （）（）、（） （）（） （）（）、（） （）（） 1.13 (3分)一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为，的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为 ，的终态若已知，且，则以下各种说法中正确的是：( ) （）不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值 （）不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值 （）若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少 （）如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断1.14 (3分)理想气体经历如图所示的平衡过程，则该系统内能的增量，从外界吸收的热量和对外作功的正负情况如下 ( ) （） （） （） （） 1.15 (3分)关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：( ) （）可逆过程一定是平衡过程 （）平衡过程一定是可逆过程 （）不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原 （）非平衡过程一定是不可逆过程 以上说法，正确的是： （）（）、（）、（） （）（）、（）、（） （）（）、（）、（） （）（）、（）、（）、（） 1.16 (3分)在下列说法中，哪些是正确的？ ( ) （）可逆过程一定是平衡过程 （）平衡过程一定是可逆的 （）不可逆过程一定是非平衡过程 （）非平衡过程一定是不可逆的 （）（）、（） （）（）、（） （）（）、（）、（）、（） （）（）、（） 1.17 (3分)一物质系统从外界吸收一定的热量，则 ( ) （）系统的温度一定升高 （）系统的温度一定降低 （）系统的温度一定保持不变 （）系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变 1.18 (3分)某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如图中的直线所示，则和的变化过程一定是 （ ）(A) 等压变化 (B) 等体过程 (C) 等温过程 (D) 绝热过程OEb1.19 (3分)分子总数相同的三种理想气体和，若三种气体从同一初始出发，各自独立地进行等压膨胀，且吸收的热量相等，则终态的体积最大的气体是（ ） (A) (B) (C) (D) 三种气体终态的体积相同第2大题： 填空题(51分)2.1 (3分)在一密闭容器中，储有三种理想气体、，处于平衡状态种气体的分子数密度为，它产生的压强为，种气体的分子数密度为，种气体的分子数密度为，则混合气体的压强为 _。2.2 (3分)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）_。 2.3 (3分)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 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_。2.4 (3分)若理想气体的体积为，压强为，温度为，一个分子的质量为，为玻耳兹曼常量，为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为_。 2.5 (3分)在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比，则其内能之比为:_。 2.6 (3分)一容器内装有个单原子理想气体分子和个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为的平衡态时，其内能为 _。2.7 (3分)一个容器内贮有摩尔氢气和摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别记为和，则两者的大小关系是 _。 2.8 (3分)刚性双原子分子理想气体，当温度为时，其内能为 （设为摩尔气体常量，为玻耳兹曼常量）_。 2.9 (3分)压强为、体积为的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为 。2.10 (3分)在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）和氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气和氦气的内能之比为 。2.11 (10分)的单原子分子理想气体从状态变为状态，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但、两态的压强、体积和温度都知道，则可求出 _。2.12 (10分)一定量的理想气体经历过程时吸热则经历过程时，吸热为_。2.13 (3分)一氧气瓶的容积为，充足氧气的压强为，用了一段时间后压强降为，则瓶中剩余的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为 。2.14 (3分)如图，一定量的理想气体，由平衡状态变到平衡状态（），则无论经过的是什么过程，系统内能必然_。2.15 (3分)由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空，如果把隔板撤走，气体将进行自由膨胀，达到平衡后气体的温度 （升高，降低或不变）2.16 (3分)对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比等于 _。2.17 (3分)一定质量的理想气体的内能随体积的变化关系为一直线（其延长线过图的原点第3大题： 计算题(80分)174.2 (10分)储有氧气（处于标准状态）的容器以速率作定向运动，当容器忽然停止运动，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，此时气体的温度和压强为多少？4.3 (10分)一容积为的真空系统已被抽到的真空。为了提高其真空度，将它放到的烘箱内烘烤，使器壁释放出所吸附的气体。若烘烤后压强增为，试求器壁释放出的分子数。4.4 (10分)一容积为的容器内装有个氧分子和个氮分子的混合气体，混合气体的压强。试求： （1）分子的平均平动动能； （2）混合气体的温度。4.5 (10分)一容器内某理想气体的温度为，压强为Pa，密度为，试求：（1）气体分子运动的方均根速率？（2）气体的摩尔质量，是何种气体？（3）气体分子的平均平动动能和转动动能？（4）单位体积内气体分子的总平动动能（5）设该气体有0.3 mol，气体的内能？4.6 (10分)某容器中装有的氮气，若使容器中的压强增至，则应向容器中充入多少升的氮气？（设气体系统始末两态的温度相同）193.1 (10分)如图所示，在刚性绝热容器中有一可无摩擦移动且不漏气的导热隔板，将容器分为，两部分，各有1mol的He气和O2气的温度分别为，压强。试求： 整个系统达到平衡时的温度、压强。 AHeB O2隔板 3.5 (10分)一绝热密封容器，体积为，中间用隔板分成相等的两部分，如图所示。左边一半盛有一定量的氧气，压强为，右边一半为真空。若把中间隔板抽去，试求达到新的平衡后气体的压强。P03.6 (10分)将1 mol温度为的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气。试求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少？（所有气体分子均视为刚性分子）5第1大题： 选择题1.8 (3分)下列几个说法中哪一个是正确的？ ( ) （）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 （）在以点电荷为中心的球面上 ，由该点电荷所产生的场强处处相同 （）场强方向可由定出，其中为试验电荷的电量，可正、可负，为试验电荷所受的电场力 （）以上说法都不正确 1.11 (3分)同一束电力线穿过大小不等的两个平面和，如图所示。面、上场强大小是( )(A) (B) MS1S2BA(C) 1.15 (3分)电场强度定义式，适用范围是 ( )(A) 点电荷产生的电场 (B) 静电场(C) 匀强电场 (D) 任何电场1.27 (3分)真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为，另一块的电荷面密度为，两板间的电场强度大小为（ ） (A) 0 (B) (C) (D) 1.28 (3分)一均匀带电球面，电荷面密度为球面内电场强度处处为零，球面上面元的一个带电量为的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 ( ) （）处处为零 （）不一定都为零 （）处处不为零 （）无法判定 1.29 (3分)两个点电荷、处于真空中，相互间作用力为，当另一点电荷移近这两个点电荷时，、两点电荷之间的作用力 ( ) （）大小不变，方向改变 （）大小改变，方向不变（）大小和方向都不变 （）大小和方向都改变1.30 (3分)一带电体可作为点电荷处理的条件是 ( ) （）电荷必须呈球形分布 （）带电体的线度很小 （）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计 （）电量很小 第2大题： 填空题(60分)2.11 (3分)半径为的均匀带电球面，若其电荷面密度为，则在距离球面处的电场强度大小为_。 2.16 (3分)如图所示，两个同心均匀带电球面，内球面半径为、带电量，外球面半径为、带电量，则在内球面里面、距离球心为处的点的场强大小为 。2.17 (3分)两个同心均匀带电球面，内球面半径为、带电量，外球面半径为、带电量，如图所示，则在外球面外面、距离球心为处的点的场强大小为_。6第1大题： 选择题1.8 (3分)高斯定理，说明了静电场的哪些性质( )(1) 电力线不是闭合曲线 (2) 库仑力是保守力(3) 静电场是有源场 (4) 静电场是保守场(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)1.9 (3分)根据高斯定理，下面说法正确的是( ) (A) 通过闭合曲面的总通量仅由面内的电荷决定(B) 通过闭合曲面的总通量为正时，面内一定没有负电荷(C) 闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定(D) 闭合曲面上各点的场强为零时，面内一定没有电荷1.22 (3分)如图所示，电量为的均匀带电球体位于半径为的同心球面内，在球面外有一点电荷。下面式子中哪些成立( )(1)d= (2) (3) (4) (A) (2)(3)(4) (B) (1)(3)(4) (C) (1)(2)(4) (D) (1)(2)(3)1.33 (3分)关于电场强度定义式，下列说法中正确的是( ) （）场强的大小与试探电荷的大小成反比 （）对场中某点，试探电荷受力与的比值不因而变 （）试探电荷受力的方向就是场强的方向 （）若场中某点不放试探电荷，则，从而 1.34 (3分)关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：( ) （）如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷 （）如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零 （）如果高斯面上处处不为零，则高斯面内必有电荷 （）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零 （）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场1.35 (3分)根据高斯定理的数学表达式可知下列说法中，正确的是( ) （）闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零 （）闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零 （）闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零 （）闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷 第2大题： 填空题(33分)2.1 (3分)一电场强度为的均匀电场，的方向与轴正向平行，如图所示则通过图中一半径为的半球面的电场强度通量为2.4 (3分)如下图左所示，两个同心球壳内球壳半径为，均匀带有电量；外球壳半径为，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接设地为电势零点，则在内球壳里面、距离球心为的点处电场强度的大小为_，电势为_。2.5 (3分)两个同心的均匀带电球面，内球面带电量，外球面带电量，如上图右所示，则在两球面之间、距离球心为处的点的场强大小为_。2.8 (3分)若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为的半球面的轴，如图所示则通过此半球面的电通量为 _。14第1大题： 选择题(170分)1.10 (10分)在图（）和（）中各有一半径相同的圆形回路、，圆周内有电流、，其分布相同，且均在真空中，但在（）图中回路外有电流，、为两圆形回路上的对应点，则：（ ） （） （） （） （） 1.11 (10分)取一闭合积分回路，使三根载流导线穿过它所围成的面现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则 （ ） （）回路内的不变，上各点的不变 （）回路内的不变，上各点的改变 （）回路内的改变，上各点的不变 （）回路内的改变，上各点的改变1.12 (10分)一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示试问下述哪一种情况将会发生？( ) （）在铜条上、两点产生一小电势差，且 （）在铜条上、两点产生一小电势差，且 （）在铜条上产生涡流 （）电子受到洛仑兹力而减速 1.13 (10分)、两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动电子的速率是电子速率的两倍设，分别为电子与电子的轨道半径；，分别为它们各自的周期则 （ ）（）， （）1/2， （），1/2 （）， 1.14 (10分)如图所示，电流由长直导线沿半径方向经点流入一电阻均匀分布的圆环，再由点沿半径方向流出，经长直导线返回电源已知直导线上电流为，圆环的半径为，且、与圆心三点在一直线上若载流直导线1、2和圆环在点产生的磁感应强度分别用，表示，则点磁感应强度的大小为 （ ） （），因为 （），因为虽然，但 （），因为虽然，但（），因为虽然，但第2大题： 填空题载流的圆形线圈（半径）与正方形线圈（边长）通有相同电流若两个线圈的中心、处的磁感应强度大小相同，则半径与边长之比为 _。2.8 (10分)无限长直导线在处弯成半径为的圆，当通以电流时，则在圆心点的磁感应强度大小等于 _.2.9 (10分)两个半径为的相同的金属环在、两点接触（连线为环直径），并相互垂直放置电流沿连线方向由端流入，端流出，如图所示，则环中心点的磁感应强度的大小为 _。2.10 (10分)图为四个带电粒子在点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片 磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 _。1.14 (10分)如图所示，电流由长直导线沿半径方向经点流入一电阻均匀分布的圆环，再由点沿半径方向流出，经长直导线返回电源已知直导线上电流为，圆环的半径为，且、与圆心三点在一直线上若载流直导线1、2和圆环在点产生的磁感应强度分别用，表示，则点磁感应强度的大小为 （ ） （），因为 （），因为虽然，但 （），因为虽然，但（），因为虽然，但第3大题： 计算题3.13 (10分)如图所示，二同轴无限长的导体薄壁圆筒，内筒的半径为，外筒的半径为，二筒上均匀地流着方向相反的电流，电流强度皆为。试求二筒单位长度上的自感系数。15第1大题： 选择题(210分)1.10 (10分)流出纸面的电流为，流进纸面的电流为，如图所示，则下述各式中哪一个是正确的（ ） （） （）（） （）1.17 (10分)如图所示一个圆形导线环的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于磁场之外，磁场的方向垂直指向纸内欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使 ( ) （）线环向右平移 （）线环向上平移 （）线环向左平移 （）磁场强度减弱 1.18 (10分)如图所示，有甲乙两个带铁芯的线圈欲使乙线圈中产生图示方向的感生电流i，可以采用下列哪一种办法？( ) （）接通甲线圈电 （）接通甲线圈电源后，减少变阻器的阻 甲乙（）接通甲线圈电源后，甲乙相互靠近 （）接通甲线圈电源后，抽出甲中铁1.19 (10分)尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，环中：( ) （） 感应电动势不同 （） 感应电动势相同，感应电流相同 （） 感应电动势不同，感应电流相同 （） 感应电动势相同，感应电流不同 1.20 (10分)一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是 ( )（）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行 （）线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直 （）线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移 （）线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移 1.21 (10分)两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流这两根导线将：（ ） （）互相吸引 （）互相排斥 （）先排斥后吸引 （）先吸引后排斥 第2大题： 填空题(120分)2.4 (10分)一金属棒长为,绕轴在水平面内旋转,外磁场方向与轴平行,如图所示,已知,则金属棒两端的电位 。(填“”)2.7 (10分)如图，导体棒在均匀磁场中绕通过点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴转动（角速度与同方向），的长度为棒长的则A点与B点比较电势较高的一点是 。 2.8 (10分)三条无限长直导线等距地并排安放 ， 导线、分别载有同方向的电流由于磁相互作用的结果，导线，单位长度上分别受力，如图所示则的比值是_。 2.9 (10分)bdcMN、为水平面内两根平行金属导轨，如图，与为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线外磁场垂直水平面向上当外力使向右平移时，将_。2.12 (10分)产生动生电动势的非静电力是 ,其相应的非静电性电场强度= ， 产生感应电动势的非静电力是 , 激发感生电场的场源是 。第3大题： 计算题3.12 (10分)如图所示，在均匀磁场中放一很长的良导体线框，其电阻可忽略。今在此线框上横跨一长度为、质量为、电阻为的导体棒，现让其以初速度运动起来，并忽略棒与线框之间的磨擦，试求棒的运动规律。量子物理基础复习题1.9 (3分)普朗克常数可以用下列单位中的哪一个表示？（ ）（A） （B） （C） （D）1.10 (3分)（1）两种效应都属于光子和电子的弹性碰撞过程。（2）光电效应是由于金属电子吸收光子而形成光电子，康普顿效应是由于光子和自由电子弹性碰撞而形成散射光子和反冲电子（3）两种效应都遵循动量守恒和能量守恒定律（4）康普顿效应同时遵从动量守恒和能量守恒定律，而光电效应只遵从能量守恒定律光电效应和康普顿效应都包含电子与光子的相互作用，仅就光子和电子相互作用而言，以上说法正确的是（ ）(A) (1)(2) (B) (3)(4) (C) (1)(3) (D) (2)(4)1.14 (3分)测不准关系指的是 ( )(A) 任何物理量都测不准(B) 任何物理量之间都不能同时测准(C) 某些物理量不能同时测准，这取于这些物理量之间的关系(D) 只有动量与位置、时间与能量之间不能同时测准1.15 (3分)我们不能用经典力学中的位置方式来描述微观粒子,是因为（ ） (1) 微观粒子的波粒二象性 (2) 微观粒子位置不确定(3) 微观粒子动量不确定 (4) 微观粒子动量和位置不能同时确定(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(4) (D) (2)(4)1.16 (3分)光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是( )（A）与入射光的频率成正比 （B） 与入射光的强度成正比（C）与入射光的频率成线性关系 （D） 与入射光的强度成线性关系1.17 (3分)普郎克常数的单位是( )(A) (B) (C) (D) (E) 无量纲的常数1.18 (3分)普朗克提出光量子假说之后，第一个肯定了光的粒