热学试题库完整文档格式.docx
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C、等压膨胀过程D、绝热膨胀过程
二、填空题（28%）
1、理想气体温标的定义：
①______________________（V不变）；
②_______________________（P不变）。
（4分）
2、麦克斯韦速率分布函数为________________________________。
（2分）
3、理想气体Cp>
的原因是
______________________________________________。
4、晶体中四种典型的化学键是：
_______________、________________、
___________________、___________________。
5、在T—S图中画出可逆卡诺循环，
由线所围面积的物理意义是
________________________________________________________。
6、体积为V的容器，装有分子质量为m1和m2两中单原子气体，此混合理想气体处于平衡状态时，两种气体的能都等于u，则两种分子的平均速率之比V1:
V2=_____________;
混合气体的压强等于_________。
（4分）
7、准静态过程：
___________________________________________。
循环过程：
______________________________________________。
8、试说明下列各含量的物理意义：
①
dυ：
____________
____________________________________________________________
②f（υ）dυ:
_____________________________________________。
（4分）三、计算题（48%）
1、证明理想气体定压摩尔热容量等于定容摩尔热容量与R之和。
（10分）
2、处在空气中的肥皂泡，其半径为r，泡外的压强为P0，求泡的压强P，若肥皂泡的半径从r等温地增大到R，外界对肥皂泡需要作多少功？
（10分）（肥皂泡的表面长力系数为
）
3、64克氧气，当温度为27℃，体积为60升时。
①经过等温膨胀，体积增至90升；
②先经过等压膨胀，再经过等容过程达到与①同样的终态。
试求系统在①、②两种过程所吸收的热量Q，对外所作的功A，以及能的变化△u各是多少？
4、一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为m1，摩尔质量为μ1的理想气体，另一边为真空。
当抽掉隔板后，则气体就自由膨胀而充满整个容器，试求系统的熵变。
（8分）
5、燃气涡轮机工质进行如图所示的循环过程，其中1—2，3—4为绝热过程：
2—3，4—1为等压过程。
试证明这循环的效率η为
η=1
又可写为η=
其中
，
是绝热压缩过程的升压比,设工作物质为理想气体,Cp为常数。
物理学本科《热学》期终试卷
（二）
6
12
一、选择题（24%，每题4分）
1、两种不同的化学组份的混合理想气体，其状态方程为（）
A、
B、
C、
D、
2、关于理想气体的能，下面说确的是（）
A、对应于某一状态，能只具有一个数值
B、当理想气体状态改变时，能一定改变
C、mol数相同的各种理想气体，只要温度相同，其能都一样
D、理想气体能的改变总是等于
E、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定能
3、如果只用绝热方法使系统初态变到终态，则（）
A、对于联结这两态的不同绝热过程，所作的功不同
B、对于联结这两态的所有绝热过程，所作的功都相同
C、由于没有热量交换，所以不作功
D、系统总能不变
E、系统能将随不同路径而变化
4、一定质量的理想气体，如果吸热相同，则在等值过程中，作功量多的是（）
A、等容过程B、等压过程C、等温过程
5、1mol理想，从同一状态出发，通过下列三种过程后，体积都从V1增大到V2，则系统能增加最大的过程为（）
A、绝热过程B、等压过程C、等温过程
6、体积随温度降低而增大的物质，其熔点（）
A、随外加压强增大而降低B、随外加压强增大而升高
C、不随外加压强变化而改变
D、可能随外加压强增大而升高，也可能降低，视其化学成份而定
二、填空题（28%）
1、能量均分定理为________________________________________。
2、热力学第二定律的开尔文表述__________________________________，热力学第二定律的克劳修斯表述为________________________________
3、设一理想气体，用符号+、-、0分别表示P，V，T的增加、减少和不变。
A为+表示外界对系统作正功，Q为+表示系统吸收热量，△u为+表示系统能增加，试填下表：
（共8分，错2格扣1分）
改变量
过程
△T
△V
△P
A
△U
Q
等压
等温
等容
绝热
4、玻尔兹曼分子按能量分布律为____________________________。
5、克拉伯龙方程是______________________________________。
6、氮分子的有效值径为3.8×
10-10m，则其在标准状态下的平均自由程为________________和碰撞频率为______________________。
7、晶体的宏观特性有____________________、__________________、
__________________________________________。
（3分）
8、热力学第一定律表述为______________________________________
其数学表达式为________________________________________。
三、计算题（48%）
1、证明两绝热线不能相交。
（6分）
2、在半径r=0.3mm的毛细管中注水，
一部分在管的下端形成水滴，其形状
可以视作半径R=3mm球的一部分，
如图所示，已知水的表面力系数
α=7.3×
10-2N/m，上端液体与毛细
管的接触角为0度，试求管中水柱的高度h。
3、取mol数为δ的某种理想气体，
用如下两种方式由态A过渡到态
C，如图所示，试按以下过程计算
熵的变化SC—SA：
①由A经等温过
程到达C；
②由A经等容过程到达
B，再经等压过程到达C。
4、有N个粒子，其速率分布函数为f（V）=
①作速率分布函数曲线；
②由V0求常数C；
③速率处在V1（<
V0）附近单位速率间隔的粒子数；
④速率处在V1~V2（<
V0）间隔的粒子数；
⑤粒子的平均速率。
5、试证明工作在高温热源T1与低温热源T2之间的可逆卡诺热机的效率为
（12分）
物理学本科《热学》期终试卷（三）
21
29
一、选择题（21%，每小题3分）
1、物质在三相点时,其汽化曲线的斜率升华曲线的斜率。
（）
A、大于B、小于C、等于
2、一瓶氧气，在高速运输的过程中突然被迫停止下来，则瓶氧气的（）
A、压强和温度均保持不变B、压强变，温度不变
C、压强不变，温度变D、压强和温度均要变
3、一个不受外界影响的“孤立系统”，其部发生的过程，总是（）
A、由几率大的状态向几率小的状态进行
B、由几率小的状态向几率大的状态进行
C、处于平衡态
4、一定质量的气体在压强保持不变的情况下，温度由50℃升到100℃时，其体积将改变百分之几？
A、15.5B、13.4C、50
5、两容器分别贮有氢气和氧气，如果压强、体积和温度都相同，则它们的分子的速率分布是否相同？
A、相同B、不相同C、不能确定
6、一个水分子H2O，如果在刚性情况下，则它的自由度数为（）
A、2B、3C、5D、6
7、冰溶解后，体积要（）
A、增大B、缩小C、不变
二、填空题（29%）
1、系统发生热传递的必要条件是__________________，国际单位制中基本的热学物理量是_________，它的单位名称是_____________，国际代号为_________。
2、测得某种理想气体的比热容γ为1.4，其定容摩尔热容量Cv为_____________，定压摩尔热容量CP为____________。
3、如图所示，判断过程中各物理量的正、负符号，并填入下表，规定系统对外作功A取正，系统吸热Q取正号，能增加△U为正号，其a→b为绝热过程。
过程
a→b
b→c
c→a
循环abca
4、晶体的宏观特性有__________________、_____________________、
________________________________。
5、氮分子的有效直径为3.8×
10-10m,则其在标准状态下的平均自由程为_________________和碰撞频率为______________________。
6、冰熔解为水，其比容变_____________，所以，冰的熔点随外界压力增大而__________。
7、蒸发与沸腾都是______________现象，两者相比，蒸发的特点是在____________________________________________________。
8、克拉伯龙方程为_______________________，它可以反映相变过程的临界曲线的斜率。
9、一容器贮有氧气，其压强P=1.0atm，温度t=27℃，则其单位体积的分子数为________________；
氧分子的质量_______________；
最可几率为_______；
方均根速率为_________。
10、气体从非平衡态到平衡态的过程，叫输运过程，常见的有____________、
_____________________、____________________、___________________三种过程。
11、麦克斯韦速率分布律为________________________________。
12、热力学第一定律表述为_________________________________________
________________________________________________。
三、计算题（50%）
1、用分子运动论观点结合统计概念推导理想气体压强公式P=
，n为单位体积的分子数，
为分子平均平动动能。
（12分）
2、如图所示，两个截面积相同的的连通管，
一为开管，一为闭管，原来两管的水
银面等高，今打开活塞使水银漏掉一些，
因此开管水银下降了h，问闭管水银面下降了多少？
设原来闭管水银面上空气柱的高度
和大气压强
已知。
3、0.32kg氧气作如图所示的abcda循环，设V2=2V1，求循环效率。
设C=
，ab、cd为等温过程，bc、da为等容过程。
4、如图半径r=0.40mm的毛细管中注水，一部分水在管的下端形成一水滴，其形状可以认为是半径为R=4mm的球的一部分，求管中水柱的高度h，水的表面力系数α=7.3×
10-2N/m。
5、质量为8.0克的氧气（分子为刚性模型），在由温度t
=80℃，体积V1=10升，变成温度V2=300℃，体积V2=40升的过程中熵变为多少？
物理学本科《热学》期终试卷（四）
一、选择题（21%,每小题3分）
1、在夏天，池塘、湖和海水等处水的温度，总是比周围空气的温度（）
A、高B、低C、一样
2、由P，V，T描写的理想气体，在等容、等压、等温的过程中能独立改变的状态参量数目是（）
A、1个B、2个C、3个
3、两个相同的容器都装有氧气，以一玻动管相通，管中用一水银滴作活塞，当左边容器的温度为0℃而右边为20℃
时，水银滴刚好在玻动管的中央而维持
平衡，如果左边升到10℃，而右边升到
30℃，则水银滴将作怎样移动（）
A、向左B、向右C、不动
4、质量为14克的氮气，当压强为1atm，体积为8310cm3时，其分子的平均平动动能是（）
A、4.14×
10-21（J）B、1.38×
10-21（J）C、4.86×
10-21（J）
5、一摩尔理想气体从同一状态出发，通过下列三个过程，温度从T1降至T2，则系统放热最大的过程为（）
6、理想气体在等容过程中，其分子平均自由程与温度关系为（）
A、成正比B、成反比C、无关
7、一个CO2分子，如果在刚性情况下，则它的自由度数为（）
A、6B、5C、4D、3
1、热学是物理学的一个重要部分，是研究______________的理论。
2、一支刻度均匀的温度计，在水的冰点示数为5°
，沸点时示数为95°
，用它测量40℃的物体，所得示数是________。
3、物体的温度恒定，用华氏温度计测得为167.00°
F，用摄氏温度测得的数值应当为____________℃，折算成理想气体温度计的温度为________K。
4、能量均分定理为_________________________________________。
5、由分子运动论得到理想气体压强公式：
___________，气体压强的微观本质是_________________________________________________。
6、f（v）为麦克斯韦速率分布函数，N为系统的分子总数。
则Nf（v）dv的物理意义是___________________________________________________；
的物理意义是____________________________。
7、若取氧气分子的有效直径d=3.5×
10-10米，则氧气分子在标准状态下的平均自由程为_____________和碰撞频率为_________________。
8、晶体中四种典型的化学键是____________、______________、________________、_______________。
9、液晶的特点是______________________、________________________、_____________________________。
10、一级相变的普遍特征是_______________和______________________，
物质相变时的温度与______________相对应。
11、液体表面力系数的大小，主要由______________决定，还与相邻物质种类有关；
并随液体的______________而减少；
还与液体所含杂质有关。
使液体表面力系数减少的物质称为______________。
12、热力学第二定律的开尔文表述是_________________________________
____________________________。
克修斯表述是___________________
__________________________________________。
1、N个假想的气体分子，其速率分布如图所示（当
V>
2V0时，粒子数为零）
①由N和V0求a；
②求速率在1.5V0到2.0V0之间的分子数；
③求分子的平均速率。
2、一端封闭的玻璃毛细管，径d为2.0×
10-5m，管长l为20cm，竖直将开口端插入水中，问插入水一段长度为多少时，恰好管外水面在同一水平面上。
已知大气压强P0=1.013×
105Pa，水的α=73×
10-3Nm-1，接触角θ=0。
（10分）
3、理想气体经历了如图所示的循环过程，
，试求：
①等温过程bc的功Abc；
②a、b两态的能变化；
③循环过程的净功A；
④循环效率η。
4、10千克20℃的水在等压条件下变为250℃的过热蒸汽，已知水的定压比热为4187J/kg.K，蒸汽的定压比热为1670J/kg.K，水的汽化热为22.5×
105J/kg,试计算熵的增加量.（10分）
5、一气缸贮有理想气体,气体的压强,摩尔体积和温度分别为P0,V0和T0,现将气缸加热,使气体的压强和体积同时增大,设在这过程中,气体的压强和摩尔体积V满足下列关系式:
P=KV,其中K为常数.
①求常数K，将结果用P0,T0和R表示；
②设T0=200K，当摩尔体积增大到2V0时，气体的温度是多高？
物理学本科《热学》期终试卷（五）
30
一、选择题（24%,每小题3分）
1、设
、
为两种不同理想气体的分子质量，
分别为它们的方均根速率，则在气体温度相等的情况下，下列那个关系式是正确的（）
A、
=
C、
2、理想气体在等容过程中，其分子平均自由程与温度关系为（）
3、某理想气体状态变化时，能随压强的变化关系如图中的直线AB所示，则A到B的变化过程一定是（）
A、等压过程B、等容过程
C、等温过程D、绝热过程
4、下列说法中正确是（）
A、物体的温度越高，则热量越多
B、物体在一定状态时，具有一定的热量
C、物体的温度愈高，则其能越大
D、物体的能愈大，则具有的热量越多
5、由理想气体的状态方程可知，对一定量理想气体的等容过程，下列适用的方程是（）
A、pdv+vdp=0B、
C、pdv=
D、vdp=
6、若高温热源的温度为低温热源度的m倍，以理想气体为工质的卡诺热机工作于上述高、低温热源之间，则从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为（）
C、mD、m-1
7、设a为气体分子的方均根速率，ρ为气体的质量密度,则按气体动理论,理想气体的压强P为（）
A、P=
8、一容积不变的容器充有一定量的某种理想气体，其分子的平均速率为v，若将该理想气体分子的平均速率提高到原来的两倍，则（）
A、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的四倍
B、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍
C、温度提高到原来的两倍，压强提高到原来的两倍
D、温度提高到原来的四倍，压强提高到原来的四倍
二、填空题（30%）
1、写出下列各量的物理意义：
表示_______________________
_____________________________________________________________；
表示__________________________________________。
2、容积为4升的容器中盛有1.03×
1023个的氢分子，如果气体的压强为1atm，则氢分子的方均根速率为_________________；
氢气的温度为___________。
3、计算空气分子在标准状态下的平均自由程为____________和碰撞频率为___________。
（已知分子的有效直径d=3.5×
10-10m，空气的平均分子量为29）。
4、晶体的宏观特性有____________、____________、___________。
5、晶体中常见的四种典型的结合力分别为_____________、_____________、______________、_______________。
（2
升级会员 