环保工程师基础知识(普通物理)模拟试题及答案.pdf
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1、环保工程师基础知识(普通物理)模拟试题及答案1.一刚性双原子分子的理想气体,其体积为4X10-3m 3,内能为13.5X102 J,则其气体的 压强为()。(A)l.35X105Pa(B)6.75X105Pa(C)2.2 5X105Pa(D)2.2 5X102 Pa2.关于温度的意义,有下列几种说法:气体的温度是分子平均乎动动能的量度。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。(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。上述说法正确的是()。(A)、(4)(B)、(3)(C)(2)、(D)(1).、3.一容器中装有质
2、量为0.14k g,压强为2.02 65X106Pa,温度为127的氮气。可知这 容器的体积V为()。(A)8.201(B)16.401(C)4.101(D)6.5014.在温度为2 5的实验室中能够获得的最佳真空度为1.0132 5X10T0Pa,则这样的“真 空”中每立方米内的分子数为()。(A)5.64X106(B)2.46X1010(C)7.53X103(D)9.38X1085.一容器内贮有某种理想气体,其压强为1.01325 X 105Pa,温度为27,密度为1.300kg/m3,求气体的摩尔质量,并确定它是()。(A)氮气(B)氢气(C)氧气(D)空气6.在一密闭容器中,贮有A、B
3、、C三种理想气体,处于平衡状态,A种气体的分子数密度 为n l,压强为pl,B种气体的分子数密度为2 n l,C种气体分子的分子数密度为3n l,则混 合气体的压强P为()。(A)6pl(B)4pl(C)3pl(D)5pl7.压强为1.30X107Pa,容积为32 1的氧气瓶,按规定瓶内氧气压强降到1.00X106Pa 时就需重新充气,以免混入其他气体而洗瓶。某玻璃工艺品室每天使用4001,1.013X 105Pa 氧气。则一瓶氧气可使用的天数为()天。(A)12.79(B)6.35(C)9.48(D)2.438.体积为0.Im3、温度为0、压强为1.0X105Pa的氧气和体积为0.2 m3、
4、压强为5.0 X 105Pa温度为10的氮气混合在0.15m3的容器里,则混合后的气体在30时的压强为()O(A)7.88X105Pa(B)7.14X105Pa(C)0.74X105Pa(D)6.40X105Pa9.有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔。如果其中的一边装有0.1kg的某 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的质量为()o(A)3.2 kg(B)l.6kg(C)0.8kg(D)0.062 5kg10.在右图中I、II分别是氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦分布曲线,由图可知,其中 之一的最概然速率为1.60X103m/s,则另一气体的最
5、概然速率是()。(A)2 00m/s(B)400m/s(C)800m/s(D)500m/s11.假设气体分子总数为N,分子速率为v,麦克斯韦速率分布函数为f(v),则Nf(v)d v的物理意义是()。(A)分子速率在vv+d v区间的分子数(B)单位体积内分子速率为v的分子数(C)分子速率为v的分子数(D)单位体积内分子速率在vv+d v区间的分子数12.两容器内分别盛有氢气和氯气,如果它们的温度和质量分别相等,则()。(A)两种气体分子的平均速率相等(B)两种气体的内能相等(0两种气体分子的平均平动动能相等(D)两种气体分子的平动动能相等13.一定量的理想气体,在温度不变的条件下.当技强降低
6、时,分子的平均碰谏次数2和平均自由程1的变化情况是)c(A)2和、都增大(B)4和,都减小(C)A增大而Z减小(D)A减小而2增大14.对于一个理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量 和对外做的功均为负值()。(A)定容降压过程(B)定压压缩过程(C)绝热膨胀过程(D)等温膨胀过程15.体积为8.2 0X10-3m 3,压强为1.0132 5X 105Pa的氮气,在压强不变的条件下,从温 度为300K加热至温度为400K,则所需的热量为()。(A)416J(B)693J(O969J(D)139J16.如图示,某系统中气体进行ABC循环,每分钟重复100次,则此循环
7、产生的功率为()。B 16图(A)6X103W(B)l.0X104W(C)l.6X104W(D)l.5X104W17.已知某双原子分子气体,如图作ABC循环,其中曲线AC为等温线,A点压强为pA=4.15 X105Pa,体积VA=2.0X10-2 m 3,B点体积VB=3.0X10-2 m 3,则在ABC循环过程中气体所 做的净功肌 吸收的热量Q,以及循环效率n分别为()。174(A)IT=7.8 x 10,0=1.45/lOJ.n=5.4%(B)If=4.15 x 103J,0=-1.04x 10.tf=3 9%(C)r=-3.37 X1O5J,Q=7.8x 0J,4=43%(I)W-=7.
8、5 x!05J,Q=-3.37 x lOJ,叮=22%18.质量为1.00k g,温度为300K的氧气,分别经历定容、定压和绝热三个过程,使其温度升高至400K,则其内能改变为()。(A)7.53X105J(B)5.60 XI04J(C)0.649X 105J(D)3.35X103J19.水在2.03X105Pa压强下沸腾,沸点为120,在这压强下1.0k g的水变成水蒸气其 体积从10-3m3变成82.4X10-2 m 3,则此过程水蒸气对外做功为()。(A)3.33X103J(B)2.64 XI02J(C)l.67X105J(D)l.54 XI04J2 0.物质的量为lO.Omo o l的
9、某一单原子理想气体,在被压缩的过程中,外力对它做功为2.09X102 J,使其温度升高1.00,则此过程中气体的内能增量和吸收的热量分别为((C)0=2 4JAA,=2.5 x lO?J。=74产=75k10F卜=126j M=L2 5 x IOj 3-842 1.个岛濯热源.的温度为r,.低温热源的温度为A的卡诣热机.尺效率为m它的逆过程作为财冷机,制冷系数=:;7;.则刀与的关系为((B)T)=2 2.二制冷机上的电动机具有2 00W的输出功率.如果没谈室的温度为2 70K,而冷徽室外的气温为300K,且其制冷系数与族熟想回,则在内从冷褊空中取出的热量为().(A)6.3.(02.(D)l
10、.03X10 J 62 X1O5J 13X107 08X1072 3.一平面谐波,为()。波动方程为:y=0.03c o s(4 t-0.05X),则波长、频率、振幅和波速各rA=0.03m(A)u=40-r nr t/*“A=0.03m(C)-u=0.05m/f“=4ttHx.X e O.Iwn v=4Hz A=8Q ni jA=0.03mu=2 51.2 m/,iM=0.03mP)lu=5(X)r n/8p=2 lkA=12 5.6 mv sO.2 U1A=2 50m J(1)可-)o2 4.如图所示,:;平面谐波,在空间以速度u沿X轴的正方向传播,在波线上距原点为1的S点处的振动方程为玄
11、=0.02 c o s(Q)则该平面谐波的波动方程为(Q)oA)=0,(J2:T(C)V=0.6J|t(H)=0.02 c f ki(o f-*|(D),=l),02 iw(u t 1 Tij2 5.声波在空气中的波长是0.2 5m,速度是340j h/s,当它进入另一介质时波长成了 0.79m,则此声波在这种介质中的传播速度为().(A)1074.4m/s/(B)180.5m/s(CilS S Oj n/s(DiaiS m/s2 6.若知道平面简谐波的波长工=L On,波源的周期42.5X10%振幅A=L OXio S,则此简谐波沿X轴正方向传播的波动方程为().(A)尸0.01c o s(
12、400-t-X)(C)y=O.Olc o s2 JT(2.5X10:t-x)(D)y=O.Olc o s2兀(4001-北)口2 7.1横波沿绳子传播时的波动方程为y=0.5c o s(10 JT t-4 JT X),则绳子各点振动时的最 大速度为().(A)l.57m/s(B)l.25电/(C)2.5m/s-(D)O.5m/sU2 8.某一平面面谐波的波源的频率为2 50Hz,波长为0.1m,振幅为0.02 m,则距波源为1.0m 处飕顽振动方程为()。(A)y=O.02 c o s(250 n-2兀)(B)y=0.02 c o s(500 允 L2 0 允)(C)y=O,O2cos(2jt
13、-O.1)p(D)y=0.O2 c o s(5001-30 兀)2 9.三平面简t擀皮沿乂轴正向传播,波速u=100m/s,右图是t=0时的波形图,从图中 标出面数据,可写出任意时刻的波动方程表达式为()。跑29图(A y0.5c w(2 50ir(+)(B)”0,5cb|2 5tt(.初(G”0,5v12l OOr 六)|(D)=0,5c o|2 50-ir(r-j。30.已知一平面简谐波的方程为y=艇僚恶(44+2乂),则该波的()。(A)周期为2 s3波速为4m/s*,(C)波长为lm3(D)频率为431.如图所示,&和52为阴相二波源.它们的振动方向垂直r图而发出波长为人的曲Mift.
14、尸A,是两列被相遇区域中的一点,ewi S,r=2A.S,=2.2 A阳河波任严点和mFM 若5,的振动方程为-4*42皿 I),则s:的振劭方程为()o*.4coe.(2irl一 Ac o(2 k,)、=.4eo*l 2-n/力 u.4:31 2irf(A)(B)(O(n)32.如图所示,As B为两个相干波源,其振幅都是0.05m,频率都为100Hz,且当A点为 波峰时,B点遵为波谷。设波速为lOn i/s,则从A、B两点发出的两列波到P点相遇时,会加 后的合振幅/(),地32 f f l(A)0.06m“吸“(c)o.2 5m*-(D)O.10m-33.如图所示,在双健干涉实验中,设双健
15、之间的距离为2.5X10、,缝与屏之间的距离为4m,单色光波长为5X10、,则屏上干涉相邻明条纹之间的距离为()0期33图(A)l.3X1。一1“(B)2.1X1。一1,(C)O.3X(D)3.2X34.在攻缝实验中,双缝与屏之间的距离D=l.5m,照射双缝的单色光波长入=4.5X10-%,测得中央明条统两侧的两个第五级明条统之间的距离为13.5X10-兀 双咋方回的距离为().(A)l.35 X 10-5j nn=-m*=2.46 x 10,om-JkT 1.38 xI0 dx2 98可见,在这样的“真片”中每立方米包含有2.46 x It T个分子 所以.正确苏案是(B).根据理想气体状态
16、方程P=A兀可得摩尔质鼠为P-M RT,八 8,31 x300,31=.;=1.30 x-kg/mo l=32 x 10 kg/mo)v p I.0132 5X105此摩尔质航数值与氧气的相同,叫确定此理想气体为叙弋。所以,正确春案是(C)。6.混合飞体的压强是各种气体分压强之和.即P=Pt+P2+Pj由 p=nkT,p|=nkT,p2 xn2kT=2nlkT=2 Pl,p,=nkT=3 ntkT=3p1代人上式得P=P.*2 p,+3n=6p,故(A)是正瑜答案。里气可视为理想气体,使用前的乐强小.质疑叫.温度7;及使用后的压强小.质小F,温度心。并假设均在同一温度卜操作,即(=兀它们的状态
17、方程分别为m,pM=-RT 不Pt%=上 RT其中为锹气的摩尔加11b段工作室每天使用的氧气压强为p,容积为质址为鹏则有外匕=斡A依题意:年梅可f史用的大数f b -m./v=-(2-1)(2-2)(2-3)(24)考虑到=匕=匕由式(2.1).式(2.2)得/%-俏=5-。匕 n/由式(2-3)彳3刖1=代入式(2)得叫-m:(p,-p,)V啊巳知:Pl=L30 x l0TPa.P;代人式(2-5)得pM=1.00 x10”,(2,5)P,=1.013 x io5Pa.l x 32 L.匕=4001.。所以(C)是正确的。8.依题意:气气的Ie、m=1.0 x10、F,=2 73K,氯气的七
18、=。2 m,m=5 x10Pa、7;=2 83K.混合后的气体的%=0.15m.7;=3O3K、4未知.混合气体的压强小 应该地乳气和氮气在同一状态卜的分乐强ip;Wp;之和.即根据变他气侬方Pi-Pi 十月P/2 P;%加 刀 4(2-6),P.V,T,l.OxlO,xO.I x303o 30.3,r t.,八”,p,=s 二-I、;x 10 Pa=0.74 x 105Pa*in2 73x0.1540.95P=pM T、5x10 x0.2 x3O32 83 x 0.15Pa Xl0 Pu=7-14*Pa代人式(2心群/)J=pp:=(0.74+7.14)xlO5Pa=7.8RxlO3Pa所以
19、正确答案是(A19.襁热。:I k g.匕二匕二匚二兀IL两边的JE懂相等,色二小二八而辄气的摩尔质址出=2 x 10“m o l,班气的摩尔质小也=32 x10 k g/m d.山状态方程%匕=巴町(2-7)Mip/,=吐制(2-8)由式(27)/式(2-8),WE=烟巴=为彳F 所以.mf=m,=x O.lk g=1.6kg 故正确卷案是(B)dMi N由最柢然速率公式:。=J,,设“为K气的概然速率,,.为氧气的概然速率,则陛%_ V也)_ _.%;一 瓯 K产”已知;W,“=1.6 x iOm/s,/xu=2 X 10 k/nvo!,人)=32 x 10.代人上式得rf n=叫x=设
20、x 1.6 x lOm/s=400in/s所以.iE确答案为(R)n.麦克斯1;速率分布函数的物理意义是遵率在r附近的单位速率间隔内的分子效占总分f数的百分比.或一个分户的速率在速率,附近单位速率区间的颗率 葭函数/3)的I 形式为/(n)(v-F+dii)那么.W(t)=华示的物理含义是:在r r+d r的速率区间内的分广数 dr所以.正确答案为(A)o1 2.侬题意,矍分别判断气体分子的平均速率,气体的内能.气体分子的助功能(I)分子的1r均连不,、雪.由于所以,即使r用M.t此处X.=2.016x10 kn,l“4.000 x 10*r nnl .(2)气体的内能=*匚附网*“,”1.即
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