奥鹏专升本普通物理模拟考题答案(10)

pa = 1.0×10Pa，则在此循环过程中，气体对外

5

1??1010J所作的功为 2 ；气体的净吸热

Q ＜

?cp(Tb?Ta)。（选择“＞”、“＜”

或“=”，且cp为气体的定压摩尔热容量，Ta和Tb分别表示状态a和b的温度)。

15、建立一种温标，需要包含三个要素：① 被选定的某种 测温物质 。② 该种物质的 测温属性 ，并规定其随温度变化的函数关系。③ 选定某些 固定点 并规定其温度的值。

16、在热力学第一定律中所涉及到的三个物理量：内能、作功和吸热中， 吸热 和 作功 是过程的函数，而 内能 是状态的函数。

17、理想气体经历一等温过程，在该过程中系统从外界吸收热量，该气体的内能 不变 ，系统对外作 正 功。

18、绝热过程中外界对理想气体作功，经该过程气体的温度 升高 ，体积 变小 。

T?常数V19、一定量的理想气体等压过程的过程方程为： ；气体经过等压膨胀，内能 增加 。

20、对理想气体，只要初态温度T1和终态温度T2确定，对任何过程都可使用公式

?U??cV(T2?T1)来

计算其内能的变化，这是因为:：① 内能是气体 状态 的函数。② 对一定量的理想气体，其内能只是 温度 的单值函数。

21、使4 mol 的理想气体，在T = 400 K 的等温状态下，体积从V 膨胀到2V ，则此过程中气体的熵增加ΔS = 4R ln2 = 23.0 J ·K

22、如果过程中的任何一个中间状态都可看作是 平衡 态，那么这个过程称为准静态过程。如果中间状态为 非平衡 态，那么这个过程就一定是非准静态过程。

23、在热力学中，“作功”和“传递热量”都能使系统的内能发生变化，但它们有本质的区别。作功是把 宏观 有规则的能量转变成热力学系统的内能；而传热是把一个系统的 微观 无规则的能量，转变成另一个系统的内能。

24、某一系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于系统的 始末状态 ，而与其 所经历的具体过程 无关。

25、某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如 填空25题图中的直线 ab 所示。由此可判断出从a 到b 的 过程为 等容 过程。

-1

；若此气体的膨胀是在绝热状态下进行的，则气体的熵增加ΔS = 0 。

U · a b · p 填空25题图

26、理想气体多方过程的热容量的表达式可写为：

Cn?CV?Rn?1 。其中n 为多方指数。当n = γ

时对应于绝热过程；当n = 1 时对应于等温过程；当n = 0 时对应于等压过程；当n = ∞ 时对应于等容过程。

27、一杯热水放在空气中，它总是要冷却到与周围环境相同的温度。在这一自发的过程中，水的熵 减小 了。环境的熵 增加 了。

28、两个卡诺热机低温热源的温度相同，但高温热源的温度不同（设T1＞T2）。在p – V图上它们的循环曲线所包围的面积相等。则这两个循环过程对外所作的净功 相等 ；热机的效率 η1 ＞ η2 （填：＞、＜ 或 ＝ ）。

29、理想气体的内能从U1变化到U2。对于等容、等压和绝热三种不同的过程。该气体的温度变化 相同 ；与外界交换的热量 不同 。

1、在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气与氧气的内能之比为 1 ：1 ，各为单位质量的氢气与氧气的内能之比为 16 ：1 .

2、一容器中储有氧气，其压强为1.01×10Pa ，温度为27°C。该氧气的分子数密度为n = 2.44 × 10 m ；分子的平均平动动能为 6.21 × 10

3、温度为100°C时，理想气体分子的平均平动动能为 7.72 × 10 J ；欲使分子的平均平动动能等于1eV（1eV = 1.6×10

4、温度为300.0 K 时，氢分子的方均根速率为 1.93 × 10 m·s 。在星际空间温度约为2.7 K ，这时氢分子的方均根速率为 1.83 × 10 m·s 。

5、.某些恒星的温度可达到约1.0 × 10 K ，这是发生聚变反应所需的温度。通常在此温度下的恒星可视为由质子组成。若把这些质子组成的系统看成理想气体，则质子的平均动能为 2.07 × 10 J ；质子的方均根速率为 1.58 × 10 m·s 。

6、三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度之比为nA : nB : nC = 4 : 2 : 1，方均根速率之比

2vA:2vB:2vC?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC = 1 : 2 : 4 。

6

-1

- 15

82

-1

3

-1

-19

- 21

25

- 3

- 21

5

J 。

J ）,气体的温度应达到 7.73 × 10 K 。

3

?7、体积为V = 1 × 10 m压强p = 1×10Pa的气体，其分子平均平动动能的总和Uk- 3

3

5

? 150 J 。

若该气体为质量M = 1.28 × 10

– 3

kg 的氧气，则气体的温度为 301 K 。

8、一氧气瓶的容积为V，充入氧气后的压强为p1，用了一段时间后压强降为p2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为

p2p1

。

9、一容器内储有某种理想气体，若已知气体的压强为3×10Pa，温度为27°C，密度为0.24 kg·m

– 3

5

，则此种气体的摩尔质量μ= 2 × 10 kg·mol

- 2

3

- 3– 1

，可以确定此种气体为 氢 气。

5

10、体积为V = 1.20 × 10 m的容器中储有氧气，其压强为 p = 8.31×10 Pa ，温度为T = 300 K则该气体的单位体积的分子数n = 2.00 × 10 m

11、一个能量为10eV（1eV = 1.6×10J ）的宇宙射线粒子射入氖管中，氖管中含有0.01 mol 的氖气，如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收而变为热运动能量，则氖气的温度能升高1.28 × 10

- 6

12

-19

26

- 3

；该气体的内能为U = 2.49 × 10 J 。

4

K 。

12、现有10g 氧气盛在容积为2 L 的容器内，压强为90.659 kPa ，则该氧气的温度为 69.8 K ；

单位体积的分子数为 9.4 × 10 m

13、理想气体的微观模型认为：分子的线度比起分子间的 平均距离 来说可以忽略不计；除碰撞的瞬间外，分子之间以及分子与器壁之间都 无相互作用 ；分子之间以及分子与器壁之间的碰撞都是 完全弹性 碰撞。

14、温度是大量分子 热 运动的平均 平动动能 的量度。

15、压强是无规则热运动的大量气体 分子 对 器壁 不断连续碰撞的平均结果。

16、如填空16题图所示的气体速率分布曲线中，若v125

– 3

。

,v2,v3分别为：平均速率、最概然速率和方

均根速率中的任意一个，则v1 应是 最概然速率 ；v2 应是 平均速率 ；v3 应是 方均根速率 。

f(v) ① ② f(v)O 填空17题图

v2 v v3 v1 17、同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如填空17题图所示。其中曲线填空16题图 ① 为氧气的速率

18、从填空17题图可知氧气的最概然速率为 1000 m·s ；而氢气的最概然速率为 4000 m·s 。

19、从填空17题图可知氧气的方均根速率为 1.22×10 m·s ；而氢气的方均根速率为 4.88×10

3

-1

3

-1

-1

1000

v / ( m · s-1)

o 分布曲线， 氢 气的最概然速率较大。

m·s 。

20、设某种气体的分子速率分布函数为f (v) ，总分子数为N ，则：处于v 到v + d v 区间内的分

vp?N?子数d N = Nf(v)dv ；若处于0到vp 区间内的分子数为ΔN则 ?f(v)dv ；使用分子速率

0N-1

分布函数表示的平均速率的表达式为

v? ?vf(v)dv 。

0?21、在重力场中，分子质量为m的气体温度T恒定，取z 轴竖直向上，z = 0 处的分子数密度为n 0 ，

?mgzkT则任意高度z 处的分子数密度为n = n0e 。若在z = 0 处的压强为p 0 。并测得某高度处的压强

为p ，则该处的高度z =

pkTln0mgp 。

22、玻尔兹曼分布是气体分子按 能量 的分布规律；而麦克斯韦分布是气体分子按 速度 的分布规律。

23、现有20个质点，其速率如下：2个具有速率v0 ；3个具有速率2 v0 ；5个具有速率3 v0 ；4个具有速率4 v0 ；3个具有速率5 v0 ；2个具有速率6 v0 ；1个具有速率7 v0 。这些质点的平均速率为 3.65 v0 ；它们的最概然速率为 3v0 。

1-3-2填空题：

1、单元系一级相变的普遍特征是：在相变发生时伴随有 体积的变化 ，并吸收或放出 相变潜热 。

a???p??(v?b)?RTv?2、1mol 气体的范德瓦尔斯方程可写为：?的形式。与理想气体状态方程相比较，a其中 “v

3、已知氦的临界温度为Tk = 5.3 K，临界压强为pk = 2.28 × 10 Pa则1mol的氦气体的范德瓦尔斯方程中的常数a = 2.83×10 Pa · m· mol , b = 2.4 × 10 m · mol

4、要使用等温压缩的方式使气体全部液化所需要的条件是 T ＜ Tc 。

5、填空5题图给出的是H2O的三相图的 示意图。当H2O处于三相点时，在下列情况 下物态将如何变化：① 等温的增大压强，H2O 将 液化成水 。② 等温的降低压强，H2O将 变成水蒸汽 。③ 等压的升高温度，H2O将 变成水蒸汽 。④ 等压的降低温度，H2O将 凝固成冰 。

填空5题图 电介质 。

- 3

6

- 2

- 6

3

– 1

5

” 的出现是因为考虑了气体分子间的 引力作用 的结果；而 “–b”的出现是因为考虑了气

体分子间的 排斥作用 的结果。

。

p 水 冰 O 汽 t / (℃)

1、讨论电介质的极化现象时把电介质分为两类, 它们分别被称为__有极分子_ 电介质和 无极分子

2、因电介质的性质不同使得电介质的极化过程也不同,电介质的极化过程通常可被划分为两大类。它们分别被称为__取向___极化和 位移 极化 。

3、一半径为a ，电荷线密度为λ的均匀带正电细圆环，在环心处的电场强度E = 0 若将圆环切掉长为Δs 的一小段，且有a＞＞Δs ,则环心处电场强度E 的大小E =

??s4??0a2 方向从 圆

心指向缺口 。

?4、在电场强度为E的匀强电场中，有一底面半径 ?为R ，高为 l 的圆柱面，其轴线与E的方向相垂直， ?在通过轴线并垂直于E的方向将此圆柱切去一半（如

填空4题图所示），则穿过剩下的半圆柱面的电场强度

通量等于 2RlE 。

5、一均匀静电场，电场强度

R l E 填空4题图

???600?E?(400ij)V/m

则点a (3,2) 和点b (1,0)之间的电势差Uab = - 2000V 。

6、如填空6题图所示，闭合曲面S内有 一点电荷q ，P 为S 面上一点，在S 面外M 点有一点电荷q′若将q′移至B点，则穿 过S 面的电通量 不变 ，P 点的电场强度 改变 （选填改变或不变）。

q′

·Ｍ

· Ｂ P · ·q Ｓ

7、某点电荷Q位于一个正立方体的中心，正立方体由六个正方形的面围成，通过围成该立方体的每填空6题图

一个面上的电通量为

Q6?0 。

。现若将该电荷移到正立方体的一个顶角上，这时围成该立方体的六个面的电

+σ

通量的总和为

Q8?0σ1 σ2

8、一“无限大”均匀带电平面A ，其附近放一与 它平行的，有一定厚度的“无限大”导体平板B，如填空 8题图所示。已知A上的电荷面密度为+σ ，则在导体平 板的两个表面1和2上的感应电荷面密度为σ1 = - σ / 2 ， σ2 = + σ / 2 。

A

1

B 2

填空8题图

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