高中物理气体动理论和热力学题库8370004
高三物理复习 题型专练2 分子动理论、热力学定律和气体性质
专练2 分子动理论、热力学定律和气体性质(限时：40分钟)1．(2013·重庆·10(1))某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( ) A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功答案 B解析房间没有密闭，对房间内气体加热时，内外压强始终相等，但温度升高时，气体分子的平均动能变大．B项对，A项错．此时室内外空气密度应相等，C项错．室内气体膨胀对外做功，对室外气体做正功，D项错．2．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )图1A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1答案BD解析由题图可知，乙分子在P点(x＝x2)时，动能最大，速度最大，加速度为零，由于两分子总能量为零，所以，乙分子在P点(x＝x2)时有E k＋(－E0)＝0，解得E k＝E0，A 错误，B正确；乙分子在Q点(x＝x1)时，动能并非最大，即加速度不等于零，不是平衡状态，C错误；乙分子在x1处时，分子势能为零，动能亦为零，由E k≥0，E p＝－E k≤0得乙分子的运动范围为x≥x1，选项D正确．3．对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力．当温度升高时( ) A．气体的内能不变B．气体分子的平均动能增加C．气体一定从外界吸收热量D．外界一定对气体做功答案 B4．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是( ) A．气体容易被压缩B．高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C．两块纯净的铅块紧压后合在一起D．滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动答案 C解析气体容易被压缩说明气体分子之间距离大，高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出说明密闭的钢管中分子之间有间隙，两块纯净的铅块紧压后合在一起说明分子间有相互作用力，滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动属于液体的扩散现象，说明分子在做无规则运动．5．如图2所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略．假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于此气缸内气体的下列结论，其中正确的是( )图2A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律答案BC解析用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的体积增大，压强减小，选项A错误；气体做等温膨胀，由于体积增大，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项B正确；因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功，选项C正确；气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但是体积增大了，引起了其他变化，因此此过程不违反热力学第二定律，选项D错误．6．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C．若气体温度升高1 K，其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量D．在完全失重的状态下，气体的压强为零答案 A解析若理想气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，选项A正确；若气体的温度不断升高，体积不断增大，其压强不一定不断增大，选项B错误；若气体温度升高1 K，由于等容过程体积不变，不对外做功，其等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，选项C错误；气体的压强是由气体分子对器壁的频繁碰撞产生的，在完全失重的状态下，气体的压强不为零，选项D错误．7．如图3所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，气缸中封闭着一定质量的理想气体．起初各部分均静止不动，大气压强保持不变．对于气缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是( )图3A．若环境温度升高，则气体的压强一定增大B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热D．若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变答案CD解析若环境温度升高，气体将会等压膨胀，气体的压强不变，选项A错误；当活塞向下移动时，气体对外界做正功，选项B错误；保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体压强减小，体积增大，对外做功，内能不变，气体一定会吸热，选项C正确；若环境温度降低，气体温度降低，缓慢增加重物的质量，气体压强减小，气体体积可能保持不变，选项D正确．8．关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A．物体的温度不能降到0 KB．一定量气体，吸热200 J，内能减少20 J，气体对外做功220 JC．利用高科技手段，可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化D．一定质量的100 °C的水吸收热量后变成100 °C的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能答案 ABD解析 0 K 为宇宙的最低温度，只能接近不能达到，选项A 正确；由热力学第二定律可知，ΔU ＝Q ＋W ，W ＝－20 J －200 J ＝－220 J ，选项B 正确；由热力学定律可知，热量的散失具有不可逆性，不能完全收集起来而不引起其他变化，选项C 错误；一定质量的100 °C 的水吸收热量后变成100 °C 的水蒸气，内能不变，但体积增大，对外做功，说明吸收的热量大于增加的内能，选项D 正确．9． 如图4所示，一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积与热力学温度的关系最接近( )图4答案 A解析 根据理想气体状态方程pV T ＝C (常量)得：V ＝C p T ，图线的斜率为C p.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V －T 图线又变为直线，只是斜率比原来的小．A 图正确．10．每逢重大庆典人们都会释放很多气球，五颜六色的气球缓慢上升彰显了喜庆的气氛，随着距地面高度的增大，大气压强逐渐减小，最终气球在空中炸裂．若不计环境温度的变化和分子间的相互作用力，气球在缓慢上升的过程中( )A ．气球内的气体内能增大B ．气球内的气体对外做功C ．气球内的气体分子单位时间内对气球单位面积的撞击次数增加D ．气球内的气体吸收热量全部对外做功违背了热力学第二定律答案 B解析 由于温度不变，气体内能不变．由于压强减小，温度不变，体积膨胀，气体对外做功，气体分子对气球单位面积的撞击次数减少，气球吸收热量全部对外做功，但引起了其他变化，不违背热力学第二定律，故B正确．11．如图5是一定质量的理想气体的p－V图，气体从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和C→D为等温过程，温度分别为T1和T2.下列说法中正确的是( )图5A．从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功B．若气体沿直线由A→B，则气体的温度先降低后升高C．从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的D．若B→C过程放热200 J，D→A过程吸热300 J，则D→A过程气体对外界做功100 J 答案AD解析从C→D过程为等温过程，气体体积减小，压强增大，由热力学第一定律可知，A 正确；从A→B过程，虚线与等温线AB的距离先增加再减小，气体的温度先升高再降低，B错误；从B→C过程气体体积不变，分子的密集程度不变，压强降低是由于温度减小，分子平均速率减小而引起的，C错误；状态C、状态D温度相同有相同的内能，A、B温度相同有相同的内能，由热力学第一定律分析可得D正确．12．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明( ) A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．每秒撞击单位面积器壁的分子数减少答案 C13．下列说法正确的是( ) A．常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功3.5×105J，同时空气的内能增加了2.5×105 J，则空气从外界吸收热量1×105 JC．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零D．热量从低温物体传到高温物体是不可能的答案 A解析根据一定质量气体压强、温度和体积的关系可知，体积一定时，气体温度升高，则压强增大，A项正确；由热力学第一定律可知，ΔU＝W＋Q，所以气体应向外界放热，B项错；物体的温度为热力学温度0 K时，分子的平均动能为零，C项错；热量可以自发地从低温物体传到高温物体，如空调可以把热量从温度较低的室内转移到室外，D项错．14．一空的铝制易拉罐开口向下浸没在恒温游泳池的水中，现将易拉罐缓慢下压，关于罐内空气(可视为理想气体)，下列说法正确的是( ) A．压强增大B．分子间的平均距离减小C．对外界做功D．向外界放热答案ABD解析在恒温游泳池的水中，罐内空气温度不变，内能不变．将易拉罐缓慢下压，压强增大，体积减小，分子间的平均距离减小，外界对气体做功，由热力学第一定律，气体向外界放热，选项A、B、D正确，C错误．。
热力学定律与分子动理论与气体的练习题
热力学定律与能量守恒定律1.分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
2.分子势能的理解热力学第一定律1．改变内能的两种方式的比较做功热传递内能变化在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少在单纯的热传递过程中，物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少热力学第一定律ΔU＝W＋Q。
2．温度、内能、热量、功的比较概念温度内能(热能)热量功含义表示物体的冷热程度，是物体分子平均动能大小的标志，它是大量分子热运动的集体表现，对个别分子来说，温度没有意义物体内所有分子动能和势能的总和，它是由大量分子的热运动和分子的相对位置所决定的能是热传递过程中内能的改变量，热量是用来量度热传递过程中内能转移的多少做功过程是机械能或其他形式的能和内能之间的转化过程关系温度和内能是状态量，热量和功则是过程量。
热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移第1页热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
或表述为“第二类永动机是不可能制成的。
”两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒，不可能制成 不违背能量守恒，违背热力学第二定律，不可能制成理想气体物态方程RT M MPV molR 称为“普适气体常数 ”(1)理想气体分子本身的大小可以忽略不计，分子可视为质点．(2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关．练习题：1.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f （v ）表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T I ，T II ，T III ，则下列正确的是（ A ） A ．T Ⅰ＞T Ⅱ＞T Ⅲ B ．T Ⅲ＞T Ⅱ＞T Ⅰ C ．T Ⅱ＞T Ⅰ，T Ⅱ＞T Ⅲ D ．T Ⅰ＝T Ⅱ＝T Ⅲ2．分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零．设分子a 固定不动，分子b 以某一初速度从无穷远处向a 运动，直到它们之间的距离最小．在此过程中，a 、b 之间的势能（ B ） A ．先减小，后增大，最后小于零 B ．先减小，后增大，最后大于零 C ．先增大，后减小，最后小于零 D ．先增大，后减小，最后大于零3．如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线。
分子动理论、热和功、气体试题
《分子动理论、热和功、气体》试题一、选择题（下列题的四个选项中有一个或几个是正确的，全对得4分，不全得2分，有错或不选得0分）1、关于布朗运动，下列说法错误的是（）A、布朗运动就是分子的不规则运动；B、布朗运动是液体中的悬浮微粒在周围液体分子撞击下发生的不规则运动；C、悬浮微粒越大，布朗运动越不明显；D、布朗运动不是分子运动，但它间接地证明了分子运动。
2、关于物体的内能，下列说法正确的是（）A、温度高的物体比温度低的物体内能大；B、物体体积增大时内能也增大；C、内能相同的物体，它们的分子动能一定相同；D、内能不相同的物体，它们的分子平均动能可以相同。
3、某种气体的摩尔质量为M，每摩尔的任何气体在标准状态下的体积为V0，阿伏加德罗常数为N A，则下列叙述不正确的是（）A、气体在标准状态下的密度是M/V0；B、每个气体分子的质量为M/N A；C、每个气体分子的体积为V0/N A；D、此气体在标准状态下的分子数密度为N A/V0。
4、对于质量和温度都相同的氧气和氢气，下列哪些物理量相同（）A、分子的平均动能；B、每个分子的速率；C、气体的总分子动能；D、气体的内能。
5、一定质量的理想气体，如果保持温度不变而吸收了热量，那么气体的（）A、体积一定增大，内能一定改变；B、体积一定减小，内能一定保持不变；C、压强一定增大，内能一定改变；D、压强一定减小，内能一定不变。
6、下列说法中，不正确的是（）A、做功和热传递都可以改变物体的内能它们是等效的；B、功和热量都可以量度物体内能的改变，所以它们没有区别；C、功和热量都可以用焦耳做单位；D、功和热量都可以相互转化。
7、当两个分子之间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下面关于分子间相互作用力的引力和斥力，正确的是（）A、两个分子之间的距离小于r0时，它们之间只有斥力作用；B、两个分子之间的距离小于r0时，它们之间只有引力作用；C、两个分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力作用又有斥力作用，而且斥力大于引力；D、两个分子之间的距离等于2r0时，它们之间既有引力作用又有斥力作用，而且引力大于斥力。
高中物理分子动理论-气体和热力学定律专题讲练
【分子动理论 气体与热力学定律】专题讲练一、考纲要求六.分子动理论、热和功、气体热学局部在高考理综中仅仅以一道选择题的形式出现，分值：６分。
知识要点是分子动理论、内能、热力学三定律及能量守恒定律和气体的性质。
二、典例分类评析1、分子的两种模型及宏观量、微观量的计算〔1〕分子的两种模型①球体模型：常用于固体、液体分子。
V=1/6πd 3②立方体模型：常用于气体分子。
V=d3 〔2〕宏观量、微观量的计算在此所指的微观量为:分子体积0V ，分子的直径d ，分子的质量0m ．宏观物理量为：物质的体积V 、摩尔体积mol V 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系．所以说阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁．①计算分子的质量：0mol A AV M m N N ρ== ②计算分子的体积：0mol A A V M V N N ρ==，进而还可以估算分子的直径(线度) d ，把分子看成小球，由30432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭，得d =〔注意：此式子对固体、液体成立〕 ③计算物质所含的分子数：A A A mol m V V n N N N M V Mρ===． 例1、以下可算出阿伏加德罗常数的一组数据是 〔 〕A ．水的密度和水的摩尔质量B ．水的摩尔质量和水分子的体积C ．水分子的体积和水分子的质量D ．水分子的质量和水的摩尔质量例2、只要知道以下哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离 〔 〕A.阿伏加德罗常数，气体摩尔质量和质量B ．阿伏加德罗常数，气体摩尔质量和密度C ．阿伏加德罗常数，气体质量和体积D ．该气体的密度、体积和摩尔质量例3、某固体物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，那么每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是 〔 〕A ．A N M 、A N M ρB ．A M N 、A MN ρC ．A N M 、 A M N ρD ．A M N 、 A N Mρ 例4、假设以 μ表示水的，υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式中正确的选项是 〔 〕A ． N A = ─── υρ mB ．ρ = ─── μA N ΔC ． m = ─── μA ND ．Δ= ─── υAN 例5、地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球外表大气在标准状况下的体积为 〔 〕A.4×1016 m 3B.4×1018 m 3C. 4×1030 m 3D. 4×1022 m 32、分子热运动和布朗运动(1)布朗运动①布朗运动是指悬浮小颗粒的运动，布朗运动不是一个单一的分子的运动——单个分子是看不见的，悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子，形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡，因此，布朗运动不是分子运动，但它间接证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规那么运动，②布朗运动与扩散现象是不同的现象．布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规那么运动．其运动的剧烈程度与微粒的大小和液体的温度有关．扩散现象是两种不同物质在接触时，没有受到外力影响。
气体动、热练习题(含答案)
（温度、气体动理论及热力学基础）1．如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p 0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强为 。
2． 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于。
3．已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数，v p 为分子的最概然速率．则()⎰p f v v v 0d 表示 ；速率v ＞v p 的分子的平均速率表达式为 ．4． 一超声波源发射超声波的功率为10 W ．假设它工作10 s ，并且全部波动能量都被1 mol 氧气吸收而用于增加其内能，则氧气的温度升高了多少？(氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R ＝8.31 J·mol -1·K -1 )5． 设以氮气(视为刚性分子理想气体)为工作物质进行卡诺循环，在绝热膨胀过程中气体的体积增大到原来的两倍，求循环的效率．6． 一瓶氦气和一瓶氮气分子数密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则氦气的温度 氮气的温度，氦气的压强 氮气的压强。
(选填：相等、大于、小于)7． 一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是(A) Q 1>0，Q 2>0． (B) Q 1<0，Q 2<0．(C) Q 1<0，Q 2>0． (D) Q 1>0，Q 2<0．8．给定理想气体(比热比为γ)，从标准状态(p 0,V 0,T 0)开始作绝热膨胀，体积增大到2倍．膨胀后温度T 、压强p 与标准状态时T 0、p 0之关系为 (A) 021T T γ)(=； 0121p p -=γ)(． (B) 0121T T -=γ)(；021p p γ)(=． (C) 021T T γ-=)(；0121p p -=γ)( (D) 0121T T -=γ)(；021p p γ-=)(．9．对一定质量的理想气体进行等温压缩．若初始时每立方米体积内气体分子数为1.96×1024，则当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为__________．10．一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．11．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是_____________________，而随时间不断变化的微观量是_______________________. 12．当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，求它们的质量比()()e H H 2M M 和内能比()()e H H 2E E ．（将氢气视为刚性双原子分子气体）13．计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率．14．如果一定量的理想气体，其体积和压强依照2 p a V =的规律变化，其中a 为已知常量．试求： (1) 气体从体积V 1膨胀到V 2所作的功； (2) 气体体积为V 1时的温度T 1与体积为V 2时的温度T 2之比．15．如图所示，AB 、DC 是绝热过程，CEA 是等温过程，BED 是任意过程，组成一个循环。
气体动理论---习题及答案解析
气体动理论练习1一、选择题1. 在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态。
A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为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，则混合气体的压强p为( )A. 3p1;B. 4p1;C. 5p1;D. 6p1.2. 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为( )A. pVm⁄； B. pVkT⁄； C. pV RT⁄； D. pV mT⁄。
3. 一定量某理想气体按pV2=恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度( )A. 将升高；B. 将降低；C. 不变；D. 升高还是降低，不能确定。
二、填空题1. 解释下列分子动理论与热力学名词：(1) 状态参量：；(2) 微观量：；(3) 宏观量：。
2. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：(1) ；(2) 。
练习2一、选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是( )A. p1>p2；B. p1<p2；C. p1=p2；D. 不能确定。
2. 两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数为n，单位体积内的气体分子的总平动动能为E kV⁄，单位体积内的气体质量为ρ，分别有如下关系( )A. n不同，E kV⁄不同，ρ不同；B. n不同，E kV⁄不同，ρ相同；C. n相同，E kV⁄相同，ρ不同；D. n相同，E kV⁄相同，ρ相同。
3. 有容积不同的A、B两个容器，A中装有刚体单原子分子理想气体，B中装有刚体双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能E A和E B的关系( )A. E A<E B；B. E A>E B；C. E A=E B；D.不能确定。
气体动理论测试题
4．测验题4.1 选择题4.1.1 温度与气体动理论1 一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡态，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。
3 一定量的理想气体，在温度不变的情况下，当容积增大时，分子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化情况是（）（A）Z减小而λ不变（B）减小而λ增大（C）Z增大而λ减小132（D）Z不变而 增大4 摩尔数相同的氦（He）和氢（H2），其压强和分子数密度相同。
则它们的（）（A）分子平均速率相同；（B）分子平均动能相等；（C）内能相等；（D）平均平动动能相等。
5 在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其E1/E2为（）（A）1/2 （B）5/3 （C）5/6（D）3/106 一定量的理想气体盛于容器中，则该气体分子热运动的平均自由程仅决定于（）（A）压强P（B）体积V（C）温度T（D）分子的平均碰撞频率7 在下面四种情况中，何种将一定能133134使理想气体分子平均碰撞频率增大？（ ）（A ）增大压强，提高温度（B ）增大压强，降低温度（C ）降低压强，提高温度（D ）降低压强，保持温度不变8 图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的麦克斯韦分子速率的分布情况。
由图可知，氢气分子的最可几速率为（ ）（A ）1000m/s（B ）1414m/s（C ）1732m/s（D ）2000m/s 9 气体分子速率分布函数为：Ndv dN v f =)(，设v p 为最概然速率，则⎰∞p v dv v f v )(2的物理意义是（ ）（A ）表示速率处在v p →∞区间中的分子速(m/s)f (v ) 题8用图135 率平方的平均值；（B ）表示速率处在v p →∞区间中的分子数；（C ）表示速率处在v p →∞区间的概率；（D ）表示速率处在v p →∞区间中所有的分子速率平方总和被总分子数除。
第七章 气体动理论答案
一．选择题1、（基础训练1）［ C ］温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w 都相等． (B) ε相等，而w 不相等．(C) w 相等，而ε不相等． (D) ε和w 都不相等． 【解】：分子的平均动能kT i2=ε，与分子的自由度及理想气体的温度有关，由于氦气为单原子分子，自由度为3；氧气为双原子分子，其自由度为5，所以温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能ε不相等；分子的平均平动动能kT w 23=，仅与温度有关，所以温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均平动动能w 相等。
2、（基础训练3）［ C ］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::C B A v v v＝1∶2∶4，则其压强之比A p ∶B p ∶C p 为：(A) 1∶2∶4． (B) 1∶4∶8． (C) 1∶4∶16． (D) 4∶2∶1．【解】：气体分子的方均根速率：MRTv 32=，同种理想气体，摩尔质量相同，因方均根速率之比为1∶2∶4，则温度之比应为：1：4：16，又因为理想气体压强nkT p =，分子数密度n 相同，则其压强之比等于温度之比，即：1：4：16。
3、（基础训练8）［ C ］设某种气体的分子速率分布函数为f (v )，则速率分布在v 1~v 2区间内的分子的平均速率为 (A)⎰21d )(v v v v v f ． (B) 21()d v v v vf v v ⎰．(C)⎰21d )(v v v v v f /⎰21d )(v v v v f ． (D)⎰21d )(v v v v v f /0()d f v v ∞⎰ ．【解】：因为速率分布函数f (v )表示速率分布在v 附近单位速率间隔内的分子数占总分子数的百分率，所以⎰21d )(v v v v v f N 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子的速率总和，而21()d v v Nf v v ⎰表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子数总和，因此⎰21d )(v v v v v f /⎰21d )(v v v v f 表示速率分布在v 1~v 2区间内的分子的平均速率。
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1.14 (3 分)
理想气体经历如图所示的 abc 平衡过程，则该系统内能的增量 E ，从外界吸收的热量 Q 和对外作功 A 的正负情
1.4 (3 分)
设 M 为气体的质量， m 为气体分子质量， N 为气体分子总数目， n 为气体分子数密度， N 0 为阿伏伽德罗常数，
则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？(
)
3m （Ａ） pV
2M
3m
（Ｂ）
pV
2M mol
3 （Ｃ） npV
2
（Ｄ） 3M mol 2M
N0 pV
1.5 (3 分) 置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 ( ) （Ａ）一定都是平衡态 （Ｂ）不一定都是平衡态 （Ｃ）前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态 （Ｄ）后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态
况如下 ( )
（Ａ） E 0, Q 0, A 0
（Ｂ） E 0, Q 0, A 0
（Ｃ） E 0, Q 0, A 0
（Ｄ） E 0, Q 0, A 0
p
b
c
a V
1.15 (3 分)
关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：( )
（１）可逆过程一定是平衡过程
（２）平衡过程一理气体动理论和热力学题库
1.10 (3 分)
一定量的理想气体，从 p V 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（图中虚线是绝热线），问两过程中气体吸热还是放热？( )
（Ａ）（１）过程吸热，（２）过程放热 （Ｂ）（１）过程放热，（２）过程吸热
（３）该理想气体系统的内能增加了
（４）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功
以上正确的断言是：
（Ａ）（１）、（３） （Ｂ）（２）、（３）
（Ｃ）（３）
（Ｄ）（３）、（４）
（Ｅ）（４）
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1.13 (3 分)
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：( )
（B） E1 > E2
（C） E1 < E2
（D）无法确定
一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 ( )
（Ａ）温度相同、压强相同
（Ｂ）温度、压强都不相同
（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
1.3 (3 分)
不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，则单位体积内的气体分子数 n ，单位体积内的 气体分子的总平动动能( EK /V )，单位体积内的气体质量 p ，分别有如下关系：( ) （Ａ） n 不同，( EK /V )不同， p 不同 （Ｂ） n 不同，( EK /V )不同， p 相同 （Ｃ） n 相同，( EK /V )相同， p 不同 （Ｄ） n 相同，( EK /V )相同， p 相同
（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
上述说法中正确的是 ( )
(A)（1）、（2）、（4）
(B)（1）、（2）、（3）
(C)（2）、（3）、（4）
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气体动理论和热力学
卷面总分 188 期望值 0 入卷题数 44 时间 分钟
第 1 大题： 选择题(57 分) 1.1 (3 分)
两个体积相等的容器中，分别储有氦气和氢气，以 E1 和 E2 分别表示氦气和氢气的内能，若他们的压强相同，则
（
）
（A） E1 ＝ E2
1.2 (3 分)
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1.6 (3 分) 两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：( ) （Ａ）两种气体分子的平均平动动能相等 （Ｂ）两种气体分子的平均动能相等
（Ｃ）两种气体分子的平均速率相等
（Ｄ）两种气体的内能相等
1.7 (3 分)
关于温度的意义，有下列几种说法：
（Ｃ）两种过程都吸热
（Ｄ）两种过程都放热．
p a (2)
(1) O
b V
1.11 (3 分)
一定量的理想气体，沿着图中直线从状态 a 压强 P1 4 atm ，体积V1 2L ）变到状态 b（压强 P2 2 atm ， 体积V2 4L ）．如图所示，则在此过程中：( )
（Ａ）气体对外作正功，向外界放出热量
1.8 (3 分)
设某热力学系统经历一个由ｂ→ｃ→ａ的准静态过程，如图所示，ａ、ｂ两点在同一条绝热线上．该系统在ｂ→ｃ
→ａ过程中：(
)
（Ａ）只吸热，不放热
（Ｂ）只放热，不吸热
（Ｃ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值
（Ｄ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值
p
a
b c
V
1.9 (3 分) 完全相同的两个气缸内盛有同类气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸１内 的压缩过程是非准静态过程，而气缸２内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：( ) （Ａ）气缸１和２内气体的温度变化相同 （Ｂ）气缸１内的气体较气缸２内的气体的温度变化大 （Ｃ）气缸１内的气体较气缸２内的气体的温度变化小 （Ｄ）气缸１和２内的气体的温度无变化
（Ｂ）气体对外作正功，从外界吸热
（Ｃ）气体对外作负功，向外界放出热量
（Ｄ）气体对外作正功，内能减少
p(atm)
4 3 2 1
a b
1.12 (3 分)
O 1 23 4
V (l)
一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了．则根据热力学定律可以断定：( )
（１）该理想气体系统在此过程中吸了热
（２）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功