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1、热学试题库物理学本科热学期终试卷（一）班级 姓名 学号 题型-一一 二 三总分分值2428101010810100得分一、选择题（24%每题4分）E ）、不变、可以增加也可以不变1、热力学系统经绝热过程，系统的熵（A、增加 B 、减少 CD可以增加也可以减少 E2、两种理想气体的温度相同，摩尔数也相同，则它们的内能（ C ）A、相同 B 、不同 C 、可以相同也可以不同C02H23、 一隔板把长方形容器分成积相等的两部分，一边装 CO,另一边装H2, 两边气体的质量相同，温度也相同，设隔板与器壁之间无摩擦，隔板（C ）A、不动 B、向右移动 C、向左移动4、 1mol理想气体从同一状态出发，通

2、过下列三个过程，温度从Ti降至T2,则系统放热最大的过程为（A ）A、等压过程 B 、等容过程 C 、绝热过程5、下列过程中，趋于可逆过程的有（ C ）A、汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，且活塞与汽缸间没有摩擦的膨胀过程B汽缸中存有气体，活塞上没有外加压强，但活塞与汽缸间磨擦很大， 气体缓慢地膨胀过程C汽缸中存有气体，活塞与汽缸之间无磨擦，调整活塞上的外加压强， 使气体缓慢地膨胀过程D在一绝热容器内两种不同温度的液体混合过程6、无限小过程的热力学第一定律的数学表达式为： dQ=du+dA式中dA为系统对外所作的功，今欲使dQ du、dA为正的等值，该过程是（C ）A 、等容升温过程B 、等

3、温膨胀过程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：V不变）: P不变）。（4分）2、 麦克斯韦速率分布函数为 。_（ 2 分）3、 理想气体CpCu的原因是 。（ 2 分）4、 晶体中四种典型的化学键是： 、 、 、 。（ 4 分）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 。_ （_4 分）6、 体积为V的容器内，装有分子质量为m和m两中单原子气体，此混合理想气体处于平衡状态时，两种气体的内能都等于 u,则两种分子的平均（4 分）7、准静态过程： o_（ 2分）循环过程： _（2分）8试说明下列各含量的物理意义： 2 Nu f（ u）d

4、u: 1 f（ u ）d u : （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P。，求泡内的压强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a ）3、64克氧气，当温度为27E，体积为60升时。经过等温膨胀，体积 增至90升；先经过等压膨胀，再经过等容过程达到与同样的终 态。试求系统在、两种过程所吸收的热量 Q,对外所作的功A, 以及内能的变化厶u各是多少（10分）4、一隔板把容器分成相等的两部分，一边盛有质量为 m，摩尔质量为卩1的理想

5、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、燃气涡轮机内工质进行如图所示的循环过程，其中 1 2, 34为绝热过程：2 3, 4 1为等压过程。试证明这循环的效率 n为n =1T3 T2又可写为n =1(r 1)/rPc其中p , r cv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。（10分）物理学本科热学期终试卷（二）班级 姓名 学号 题型-一一 二 三总分分值2428610101012100得分、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（2、关于理想气体的内能，下面说法正确的是（ ）A、对应于

6、某一状态，内能只具有一个数值B当理想气体状态改变时，内能一定改变C mol数相同的各种理想气体，只要温度相同，其内能都一样D理想气体内能的改变总是等于 MCv（T； T2）E、某给定理想气体，处在一定状态，就具有一定内能 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系统总内能不变E、系统内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

7、列三种过程后，体积都从 V1 增大到V2,则系统内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 分）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 。_（_4 分）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

8、 系统内能增加，试填下表： （共 8 分，错 2 格扣 1 分）改变量 T V PA UQ等压等温等容绝热4、 玻尔兹曼分子按能量分布律为 。（2分）5、 克拉伯龙方程是 。（2分）6、 氮分子的有效值径为x 1O-10m,则其在标准状态下的平均自由程为 口碰撞频率为 。（4分）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 。（3分）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，U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，A1女口图所示，已知水的表面张力系数a =xiO-2

9、N/m,上端液体与毛细BL 二管的接触角为0度，试求管中水柱的高度h。（10分）3、取mol数为S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：由A经等温过程到达C;由A经等容过程到达B,再经等压过程到达Co（ 10分）1作速率分布函数曲线；2由V0求常数C;3速率处在Vi （ V。）附近单位速率间隔内的粒子数；4速率处在ViV2 （ V。）间隔内的粒子数；5粒子的平均速率。（10分）5、试证明工作在高温热源T i与低温热源T2之间的可逆卡诺热机的效率为1 空（12 分）T1物理学本科热学期终试卷（三）班级 姓名 学号 题型-一一 二 总分分值

10、212912101288100得分、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，则瓶内氧气的（ ）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” ，其内部发生的过程，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 50C升到100C时，其体积将改变百分之几（ ）5、两容器分别贮有氢气和氧气，如果

11、压强、体积和温度都相同，贝尼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HO,如果在刚性情况下，则它的自由度数为（ ）A、2B、3C、5 D 、67、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 分）2、 测得某种理想气体的比热容丫为，其定容摩尔热容量G为 , 定压摩尔热容量 CP为 。 （2 分）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，内能增加 U为正号，其a-b为 绝热过

12、程。（4分）4、晶体的宏观特性有 、 口碰撞频率为 。（ 2分）6、 冰熔解为水，其比容变 ，所以，冰的熔点随外界压力增大而 。（ 2分）7、 蒸发与沸腾都是 象，两者相比，蒸发的特点是在 （ 2 分）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。（2分）9、 一容器内贮有氧气，其压强 P=，温度t =27C，则其单位体积内的分子 数为 ;氧分子的质量 ;最可几率为 方均根速率为 。（4分）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。（2分）11、 麦克斯韦速率分布律为 （2 分）12、 热力学第一定律表述为 。（2 分） 三、计算题（50%1、用分

13、子运动论观点结合统计概念推导理想气体压强公式 P=2门一，n为单3位体积的分子数，-为分子平均平动动能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，原来两管内的水银面等高，今打开活塞使水银漏掉一些,因此开管内水银下降了 h,问闭管内水银面下降了多少设原来闭管内水银面上空气柱的高度ho和大气压强Po已知。（10分）4、如图内半径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，水的表面张力系数 a =x 10-2N/m。（8 分）5、质量为8.0克的氧气（分子为刚性模型），在由温度t! =80C,

14、体积V=10升，变成温度V2=300C,体积V2=40升的过程中熵变为多少（8分）物理学本科热学期终试卷（四）班级 姓名 学号 题型-一一 二 三总分分值2129101012108100得分一、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0C而右边为20C 时，水银滴刚好在玻动管的中央而维持 平衡，如果左

15、边升到10C，而右边升到 30C，则水银滴将作怎样移动（ ）A、向左 B、向右 C 、不动均平动动能是（A、x 10-21 （J） B、X 10-21 （J） C X 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（ ）A 、等压过程 B 、等容过程 C 、绝热过程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CO分子，如果在刚性情况下，则它的自由度数为（ ）A 、 6 B 、 5 C 、 4 D 、 3二、填空题（ 29%）1、 热学是物理学的一个重要部分

16、，是研究 的理论。（ 2 分）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40C的物体，所得示数是 。（2分）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 C，折算成理想气体温度计的温度为 K （2 分）4、 能量均分定理为 （ 2 分）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 （ 2 分）6、 f（v）为麦克斯韦速率分布函数，N为系统内的分子总数。则 Nf（v）dv的物理意义是 ；_v2vf （v）dv的物理意义是 。（2 分）v17、 若取氧气分子的有效直径 d=X 10-10米，则氧气分子

17、在标准状态下的平均自由程为 和碰撞频率为 。（ 2 分）8、晶体中四种典型的化学键是 、 。（4 分）9、 液晶的特点是 、 、 （3 分）10、 一级相变的普遍特征是 和 ,物质相变时的温度与 目对应。（3分）11、 液体表面张力系数的大小，主要由 定，还与相邻物质种类有关；并随液体的 减少；还与液体所含杂质有关。使液体表面张力系数减少的物质称为 。（3分）12、 热力学第二定律的开尔文表述是 。克苏修斯表述是 。（2 分）三、计算题（50%1、N个假想的气体分子，其速率分布如图所示（当V2V o时，粒子数为零）1由N和V0求a；求速率在Vo到Vo之间的分子数；求分子的平均速率。（10分）2

18、、一端封闭的玻璃毛细管，内径d为x 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 内外水面在同一水平面上。已知大气压强 P= x 105Pa，水的a =73xo T2 B Ti=T2 C、TiUi/ViCnin 2, i2 ， U/V2 Ui/ViDnin 2 , i2 ， U/V i =U2/V2&某理想气体状态变化时，内能随温度的变化关系如图中直线 AB所示,则气体的状态变化过程是（A、 一定是等压过程B、 一定是等容过程C 一定是绝热过程D上述过程均可能发生、填空题（30%1、图中画有斜线的面积表示 ;分布曲线下包围的 总面积表示 因为某气体在一定温度

19、时的速率分布曲线。（4分）2、 计算氧气分子在标准状态下的平均自由程为 口碰撞频10率为 。（已知分子的有效直径d=x io m氧气的分子量为32）。（4 分）3、 晶体可分为 中晶系和 中空间点阵。（2分）4、 热力学第二定律的开尔文表述为 ；克劳修斯表述为 （4 分）5、 温度为27.0 C时，氮气分子的最可几速率 Vp= ，平均速率V = ,方均根速率 V2= 。（3 分）6、 液体的微观结构具有 和 勺特点，液体中热运动的主要形式是 。（3分）7、 单元系一级相变具有 和 的特征。（2分）8克拉伯龙方程的表达式为 （ 2分）9、 平衡态是指 （2分）10、 气体内部能够发生输运过程是由于 和 引起的。（2分）11、学习热学课程，是态函数的物理量有 （可举2个以上）（2分）三、计算题（46%1、一摩尔的单原子理想气体自A点起始，沿顺时针方向完成一个循环，如图所示，求此循