北航基础物理学期中考试A卷(热学部分)2005-2006(完整含答案).pdf

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1、北京航空航天大学2005 2006 学年第 1 学期期中基础物理学-2（热学部分）考 试 A 卷学号姓名考试说明：考试为闭卷考试，考试时间为120 分钟。注意事项：1、第一部分基础满分共30 分。2、本部分试题共10 题，每题3 分。3、请用 2B 铅笔在答题纸上规范填涂答案。单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，错选、多选或未选均无分。1.三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分 子 数 密 度n 相 同，而 方 均 根 速 率 之 比 为2/122/122/12:CBAvvv124，则其压强之比ApBpCp为：(A)1 24(B)1 48(C)1416(D)4

2、 212.金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似设金属中共有N个自由电子，其中电子的最大速率为mv，电子速率在v v+dv 之间的概率为0dd2vvANN式中 A 为常数则该电子气电子的平均速率为(A)33mAv(B)44mAv(C)mv(D)23mAv3.按照麦克斯韦分子速率分布定律，具有最概然速率pv的分子，其动能为：(A)RT23(B)kT23f(v)f(v)vOf(v)vO(B)(A)f(v)(D)vO(C)vO0v vmv vm(C)kT(D)RT214.关于温度的意义，有下列几种说法：(1)气体的温度是分子平均平动动能的量度(2)气体的温度是大量气体分子

3、热运动的集体表现，具有统计意义(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度这些说法中正确的是(A)(1)、(2)、(4)(B)(1)、(2)、(3)(C)(2)、(3)、(4)(D)(1)、(3)、(4)5.一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p1，V1，T1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p2，V2，T2的终态若已知V2 V1，且 T2=T1，则以下各种说法中正确的是：(A)不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值(B)不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值(C)若气体从始态变到终态经历的是

4、等温过程，则气体吸收的热量最少(D)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6.一定量的理想气体，其状态变化遵从多方过程方程pVn=常量，已知其体积增大为原来的二倍时，温度相应降低为原来的四分之一，则多方指数n 为(A)3(B)2(C)21(D)317.一定量的理想气体，从a 态出发经过或过程到达b态，acb 为等温线(如图)，则、两过程中外界对系统传递的热量Q1、Q2是(A)Q10，Q20(B)Q10，Q20，Q20(D)Q108.一定量的理想气体，从pV 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚

5、线是绝热线)，则气体在(A)(1)过程中放热，(2)过程中吸热(B)(1)过程中吸热，(2)过程中放热(C)两种过程中都吸热(D)两种过程中都放热9.一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J则经历 acbda 过程时，吸热为(A)1200 J(B)700 J(C)400 J(D)700 J p V O a b c p O V a b(1)(2)p(105 Pa)V(103 m3)abcdeO141410.理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为 S1和 S2，则二者的大小关系是：(A)S1 S2(B)S1=S2(C)S1 S2(D)无法确定11.某理想气体分别

6、进行了如图所示的两个卡诺循环：(abcda)和(abcda)，且两个循环曲线所围面积相等设循环的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则(A),Q Q.(C),Q Q.12.卡诺定理指出：工作于两个一定温度的高、低温热源之间的(A)一切热机效率相等(B)一切可逆机效率相等(C)一切不可逆机的效率相等(D)一切不可逆机的效率一定高于可逆机的效率13.关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：(1)功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2)一切热机的效率都只能够小于1；(3)热量不能从低温物体向高温物体传递；(4)热量从高温物体向低温物体

7、传递是不可逆的以上这些叙述(A)只有(2)、(4)正确(B)只有(2)、(3)、(4)正确(C)只有(1)、(3)、(4)正确(D)全部正确14.如图所示：一定质量的理想气体，从同一状态A 出发，分别经AB（等压）、AC（等温）、AD（绝热）三种过程膨胀，使体积从V1增加到 V2问哪个过程中气体的熵增加最多？哪个过程中熵增加为零？正确的答案是：(A)过程 AC 熵增加最多，过程AD 熵增加为零(B)过程 AB 熵增加最多，过程AC 熵增加为零(C)过程 AB 熵增加最多，过程AD 熵增加为零(D)过 程AD熵 增 加 最 多，过 程AB熵 增 加 为零15.理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增

8、大为原来的两倍，则始、末两态的温度T1与 T2和始、末两态气体分子的平均自由程1与2的关系为(A)212TT，21.(B)212TT，2121.VpS1S2OV p O a b c d a bc d pVOABCDV1V2(C)21TT，21.(D)21TT，2121一填空题(每题 1 分，共 15 分)1.在容积为102 m3的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为 200 m?s1，则气体的压强为_ 2.一容器内储有某种气体，若已知气体的压强为3105 Pa，温度为27，密度为 0.24 kg/m3，则可确定此种气体是_气；并可求出此气体分子热运动的最概然速率为_m/

9、s 3.边长为1 m 的立方箱子内盛有处于标准状态下的31025个氧分子，此时氧分子的平均速率v_m/s 若已知在单位时间内撞击在容器器壁单位面积上的分子数是vn41（其中 n 为分子数密度），计算 1 秒钟内氧分子与箱子碰撞的次数N=_s14.在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用_ 分布律来描述如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用 _分布律来描述5.某系统由两种理想气体A、B 组成其分子数分别为NA、NB若在某一温度下，A、B 气体各自的速率分布函数为fA(v)、fB(v)，则在同一温度下，由A、B 气体组成的系统的速率分布函数为f(v)=_ 6

10、.按照分子运动论的观点，气体中的扩散现象是由于分子热运动所引起的_ _输运;热传导现象是由于分子热运动所引起的_输运；粘滞现象是由于分子热运动所引起的_输运7.一定量的某种理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高为原来的4 倍；再经过等温过程使其体积膨胀为原来的2 倍，则分子的平均碰撞频率变为原来的_倍8.如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和 S2，那么(1)如果气体的膨胀过程为a1b，则气体对外做功W_；(2)如果气体进行a2b 1a 的循环过程，则它对外做功W_ 9.若用气体状态参量（p、V、T）来表述一定量气体的内能，则有：1 2p V O a b S1S2(1)理想

11、气体的内能是_ 的单值函数；(2)真实气体的内能是_ 的函数10.刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W，则传递给气体的热量为_11.常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为i)，在等压过程中吸热为 Q，对外作功为W，内能增加为E，则W/Q=_ QE/_12.一理想卡诺热机在温度为300 K 和 400 K 的两个热源之间工作(1)若把高温热源温度提高100 K，则其效率可提高为原来的_倍；(2)若把低温热源温度降低100，则其逆循环的致冷系数将降低为原来的_倍13.有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中 acb 为半圆弧，b a 为等压线，pc=

12、2pa令气体进行a b 的等压过程时吸热Qab，则在此循环过程中气体净吸热量Q_Qab(填入：，或)14.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_(升高、降低或不变)，气体的熵 _(增加、减小或不变)15.1 mol 理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀，其体积由V1变到 V2(1)当气缸处于绝热情况下时，理想气体熵的增量S=_(2)当气缸处于等温情况下时，理想气体熵的增量S=_ pVOVaVbpapcabc基础物理学II 试卷(热学部分)答案一选择题(每题 1 分，共 15 分)1C 2B 3C 4B 5D 6A

13、 7C 8A 9B 10B 11D 12B 13A 14C 15D 二填空题(每题 1 分，共 15 分)1.1.33105 Pa 1 分2.氢0.5 分；1.581030.5 分3.425 0.5 分；1.9 10280.5 分4.麦克斯韦0.5 分；玻尔兹曼0.5 分5.BABBAANNfNfN)()(vv1 分6.质量0.3分；动能0.3分；定向动量0.4分7.1 1 分8.S1+S20.5 分；S1 0.5 分9.温度 T 0.5 分；温度 T 和体积 V（或温度T 和压强 p）0.5 分10.W271 分11.22i0.5 分；2ii0.5 分12.1.6 0.5 分；310.5 分13.1 分14.不变0.5 分；增加0.5 分15.0 0.5 分；12lnVVR0.5 分