1、大学物理热学气体动理论 复习题及答案 1 1.处于平衡状态的 A、B、C 三种理想气体 ,储存在一密闭的容器内 , A 种气体分子数 密度为n1,其压力为 P1 , B 种气体的分子数 密度为 2n1 , C 种气体的分子数密度为 3n1 , 则混合气体压强为: （A） 6P1 （B）5 P1 （C） 3P1 （D）2 P1 2 2.按 PV 2 = 恒量 规律膨胀的理想气体,膨胀 后的温度为: （A）升高; （B）不变 ; （C）降低; （D）无法确定. 3 3.标准状态下,若氧气和氦气的体积比 V1/V2 = 1/2, 则其内能 E1/E2 为: （A）1/2 ; （B）5/6 ; （C）
2、3/2 ; （D）1/3 . 4 4.如图所示为定量理想气体内能 E 随体积V 的变化关系,则此直线表示的过程为: （A）等压过程; （B）绝热过程; （C）等温过程; （D）等容过程。 5 5.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气,即 H2OH2+0.5O2 内能增加了多少？ （A）50% （B）25% （C）66.7% （D）0. 6 6.容器中储有定量理想气体,温度为 T ,分 子质量为 m ,则分子速度在 x 方向的分量 的平均值为:（根据理想气体分子模型和 统计假设讨论） （A） （C） （B） （D） 7 7.定量理想气体, vP1,vP2 分别是分子在温度 T1、T2 时的最可几
3、速率,相应的分子速率分 布函数的最大值分别为f（vP1）和f（vP2）, 当T1 T2时, （A）vP1 vP2 f（vP1） f（vP2）; （B）vP1 f（vP2）; （D）vP1 f（vP2）. 8 的速率区间内氢氧两种气体分子数占总 分子数的百分率之比： 8.已知麦克斯韦速率分布定律： 求温度为T 时,处在 （D）由温度高低决定. （C） （B） （A） 9 9.汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变, 压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率和 平均自由程的变化情况是： （A） 和 都增大一倍； （B） 和 都减为原来的一半； （C） 增大一倍而 减为原来的一半； （D） 减为原来的一半
4、而 增大一倍。 10 10.下列各式中哪一种式表示气体分子的 平均平动动能？（式中 M 为气体的质量 ,m 为气体分子的质量, N 为气体分子总数 目, n 为气体分子密度, N0 为阿伏加德罗常 数, Mmol为摩尔质量。） （A） （C） （B） （D） 11 11.一瓶氦气 He 和一瓶氮气 N2 密度相同, 分子平均平动动能相同,而且都处于平衡状 态,则它们： （A）温度相同、压强相同。 （B）温度、压强都不同。 （C）温度相同,但氦气的压强大于氮气的 压强。 （D）温度相同,但氦气的压强小于氮气的 压强。 12 12.一定量的理想气体,在温度不变的条件下, 当压强降低时,分子的平均碰
5、撞频率 和平 均自由程 的变化情况是: (A) 和 都增大. (B) 和 都减小. (C) 减小而 增大. (D) 增大而 减小. 13 13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的 分子模型和统计假设,分子速度在方 x 向的 分量平方的平均值为 (A) (B) (C)(D) 14 14.麦克斯韦速率分布 曲线如图所示,图中A 、B两部分面积相等, 则该图表示: (A) v0为最可几速率. (B) v0为平均速率. (C) v0为方均根速率. (D)速率大于和小于 v0的分子数各一半. 15 15. 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一 光滑的活塞分割
6、成两边，如果其中的一 边装有0.1kg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 入同一温度的氧气质量为： 16 16.如图所示，两个大小不同的容器用均匀 的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大 容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度 相同时，水银滴静止于细管中央，试问此 时这两种气体的密度哪个大？ （A）氧气的密度大.（B）氢气的密度大 （C）密度一样大 （D）无法判断 17 17.已知氢气与氧气的温度相同，请判断下 列说法哪个正确？ （A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧 气的压强一定大于氢气的压强。 （B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧 气密度一定大于氢气的密度。 （C）氧分
7、子的质量比氢分子大，所以氢 分子的速率一定比氧分子的速率大。 （D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢 分子的方均根速率一定比氧分子的方均根 速率大。 18 18.在恒定不变的压强下，气体分子的平均 碰撞频率 与气体的热力学温度T的关系为 (A) 与T 无关。 (B) 与 成正比。 (C) 与 成反比。 (D) 与T 成正比。 19 气体动理论选择题答案： ACBABDACCACDDDCADC 20 19.容器内盛有理想气体,其密度为 1.24 10-2 kg/m-3 , 温度为 273K, 压强为 1.010- 2atm, 试求: (2)气体的摩尔质量m,并确定它是什么气体 ？ (3)气体分子的
8、平均平动动能和平均转动动 能各为多少？ (4)容器单位体积内分子的总平均动能各为 多少？ (5)若该气体有 0.3 摩尔,其动能是多少？ (1) 21 22 23 20.体积为 200 升的钢瓶中盛有氧气(视为 刚性双原子气体),使用一段时间后,测得瓶 中气体压强为 2atm ,此时氧气的内能。 24 21.求氢气和氦气压强体积和温度相等时, 它们的质量比M（H2）/M（He）和内能比 E（H2）/E（He）,（H2视为刚性双原子分 子气体）。 25 26 22.图中是 2kg 氢气的等温线,其中 P1=4105Pa; P2=1.2106Pa; V1=2.5m3，试 求: （1）该等温线对应的
9、温度？ （2）Eb = ? Ed = ? 27 28 23.已知某种理想气体,其分子方均根速率 为 400m/s,当起压强为 1atm 时,求气体的密 度。 29 24.已知,某质量为 M=6.210-14 g的微粒悬 浮在的液体中,某速率服从麦克斯韦速率分 布,方均根速率为 1.4cm/s, 求阿伏加德罗常 数（摩尔气体常数量 R=8.31J/molk ）。 30 25.已知,在温度为 t1= 15C, 压强为 P1=0.76m 汞高时,氩分子和氖分子平均自 由程分别为 求（1）氖分子和氩分子的有效直径 dNe/dAr=？ （2）温度为 t1=20 C, 压强汞高 P2=0.15m 汞柱高时,氩分子的平均自由程 =？ 31 32 26.已知空气分子的有效直径d=3.510-10m, 空气分子的摩尔质量为 m =29 10-3 kg/mol, 计算空气分子在标准状态下的几个物理量 。 (1)单位体积分子数 n = ? (2)平均速率 (3)平均碰撞频率 (4)平均自由程 (5)平均平动动能 33 34 35
