《普通物理學》自測題5

自測題5一、選擇題：(共30分)1.一定量某理想氣體按pV2＝恒量的規(guī)律膨脹，則膨脹后理想氣體的溫度()(A)將升高.(B)將降低.(C)不變.(D)升高還是降低，不能確定.2.若理想氣體的體積為V，壓強為p，溫度為T，一個分子的質量為m，k為玻耳茲曼常量，R為摩爾氣體常量，則該理想氣體的分子數為()(A)pV/m.(B)pV/(kT).(C)pV/(RT).(D)pV/(mT).題5.1.1圖3.如圖5.1.1圖所示，兩個大小不同的容器用均勻的細管相連，管中有一水銀作活塞，大容器裝有氧氣，小容器裝有氫氣，當溫度相同時，水銀滴靜止于細管中央，試問此時這兩種氣體的密度哪個大？()(A)氧氣的密度大.(B)氫氣的密度大.(C)密度一樣大.(D)無法判斷.4.若室內生起爐子后溫度從15℃升高到27℃，而室內氣壓不變(A)0.5%.(B)4%.(C)9%.(D)21%.5.一定量的理想氣體，在容積不變的條件下，當溫度升高時，分子的平均碰撞次數eq\x\to(Z)和平均自由程eq\x\to(λ)的變化情況是()(A)eq\x\to(Z)增大，eq\x\to(λ)不變.(B)eq\x\to(Z)不變，eq\x\to(λ)增大.(C)eq\x\to(Z)和eq\x\to(λ)都增大.(D)eq\x\to(Z)和eq\x\to(λ)都不變.6.一定量的理想氣體，從a態(tài)出發(fā)經過①或②過程到達b態(tài)，acb為等溫線(如題5.1.2圖所示)，則①，②兩過程中外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q1，Q2是()(A)Q1＞0，Q2＞0.(B)Q1＜0，Q2＜0.(C)Q1＞0，Q2＜0.(D)Q1＜0，Q2＞0.7.如題5.1.3圖，一定量的理想氣體經歷acb過程時吸熱200J.則經歷acbda過程時，吸熱為()(A)－1200J.(B)－1000J.(C)－700J.(D)1000J.題5.1.2圖題5.1.3圖題5.1.4圖8.一定量的理想氣體，分別進行如題5.1.4圖所示的兩個卡諾循環(huán)abcda和a′b′c′d′a′.若在pV圖上這兩個循環(huán)曲線所圍面積相等，則可以由此得知這兩個循環(huán)()(A)效率相等.(B)由高溫熱源處吸收的熱量相等.(C)在低溫熱源處放出的熱量相等.(D)在每次循環(huán)中對外做的凈功相等.9.“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用來對外做功.”對此說法，有如下幾種評論，哪種是正確的？()(A)不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律.(B)不違反熱力學第二定律，但違反熱力學第一定律.(C)不違反熱力學第一定律，也不違反熱力學第二定律.(D)違反熱力學第一定律，也違反熱力學第二定律.10.一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹，體積由V1增至V2，在此過程中氣體的()(A)內能不變，熵增加.(B)內能不變，熵減少.(C)內能不變，熵不變.(D)內能增加，熵增加.二、填空題：(共30分)1.在推導理想氣體壓強公式中，體現統(tǒng)計意義的兩條假設是(1)；(2).2.在定壓下加熱一定量的理想氣體.若使其溫度升高1K時，它的體積增加了0.005倍，則氣體原來的溫度是.3.在相同的溫度和壓強下，各為單位體積的氫氣(視為剛性雙原子分子氣體)與氦氣的內能之比為，各為單位質量的氫氣與氦氣的內能之比為.4.分子物理學是研究的學科.它應用的基本方法是方法.5.解釋名詞：自由度；準靜態(tài)過程.6.用總分子數N，氣體分子速率v和速率分布函數f(v)表示下列各量：(1)速率大于v0的分子數＝；(2)速率大于v0的那些分子的平均速率＝；(3)多次觀察某一分子的速率，發(fā)現其速率大于v0的概率＝.7.常溫常壓下，一定量的某種理想氣體(可視為剛性分子、自由度為i)，在等壓過程中吸熱為Q，對外做功為A，內能增加為ΔE，則A/Q＝，ΔE/Q＝.8.有一卡諾熱機，用29kg空氣為工作物質，工作在27℃的高溫熱源與－73℃的低溫熱源之間，此熱機的效率η＝.若在等溫膨脹過程中氣缸體積增大2.718倍，則此熱機每一循環(huán)所做的功為.(空氣的摩爾質量為29×10三、計算題：(共25分)1.今測得溫度為t1＝15℃，壓強為p1＝0.76m汞柱高時，氬分子和氖分子的平均自由程分別為eq\x\to(λ)Ar＝6.7×10－8m和eq\x\to(λ)Ne＝13.2×10－8m，求(1)氖分子和氬分子有效直徑之比dNe/dAr＝？(2)溫度為t2＝20℃，壓強為p2＝0.15m汞柱高時，氬分子的平均自由程eq\x\to(λ′)Ar2.3mol溫度為T0＝273K的理想氣體，先經等溫過程體積膨脹到原來的5倍，然后等體加熱，使其末態(tài)的壓強剛好等于初始壓強，整個過程傳給氣體的熱量為8×104J.試畫出此過程的p-V圖，并求這種氣體的比熱容比γ＝Cp/CV值.(摩爾氣體常量R＝8.31J·mol－1·K－1)題5.3.1圖3.1mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程的T-V圖如題5.3.1圖所示，其中c點的溫度為Tc＝600K.試求：(1)ab，bc，ca各個過程系統(tǒng)吸收的熱量；(2)經一循環(huán)系統(tǒng)所做的凈功；(3)循環(huán)的效率.(注：循環(huán)效率η＝A/Q1，A為循環(huán)過程系統(tǒng)對外做的凈功，Q1為循環(huán)過程系統(tǒng)從外界吸收的熱量，ln2＝0.693)四、問答題：(共15分)題5.4.1圖1.當盛有理想氣體的密封容器相對某慣性系運動時，能否說容器內分子的熱運動速度相對這參照系也增大