大学物理习题及答案(6)

第 26 页 共 59 页

?S??D?ds?n?qi?1i ①

??d?mE?d????Ldt ②

??B?d?Ss?0 ③

n??d??H?d??I??idt?Li?1 ④

试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。 （1）变化的磁场一定伴随有电场_______________； （2）磁感应线是无头无尾的_______________； （3）电荷总伴随有电场_______________。

第十章 气体动理论

1.气体分子间的平均距离l与压强P、温度T的关系为________________________,在压强为1atm、温度为0?C的情况下，气体分子间的平均距离l＝__________________m.（玻耳兹曼常量 k=1.38?10-23 J·k-1）

2

2.一定量某气体按pv＝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.

[ ]

3.若室内生起炉子后温度从15?C升高到27?C，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了 （A）0.5%. （B）4%. （C）9%. （D）21%.

[ ]

4．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m.根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值为： vx?____________________，

vx?_______________________.

5.某容器内分子数密度为1026m-3，每个分子的质量为3?10-27kg，设其中1/6分子数以速率v=200ms-1垂直地向容器的一壁运动，而其余5/6 分子或者离开此壁、或者平行此壁方向运动，且分子与容器壁的碰撞为完全弹性，则 （1）每个分子作用于器壁的冲量?P=__________________________； （2）每秒碰在器壁单位面积上的分子数n0=_____________________； （3）作用在器壁上的压强P=_____________________________________.

2Mmol，可知内能E与气体的摩尔数M / M、自由度i以及绝对温度T成正比，试从微观上加以说明. 6．由理想气体的内能公式mol

如果储有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强、分子数密度都减少为原来的一半，则气体的内能是否会变化？为什么？气体分子的平均动能是否会变化？为什么？

7．一容积为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5?10－6mmHg的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动

5

能的总和是多少？（760mmHg＝1.013?10Pa，空气分子可认为是刚性双原子分子） 8．某容器内贮有1摩尔氢气和氦气，则它们的

① 分子的平均动能相等； ② 分子的转动动能相等； ③ 分子的平均平动动能相等； ④ 内能相等。 以上论断中， 正确的是：

（A）① ② ③ ④ （B）① ② ④

（C）① ④ （D）③

[ ]

E?iRTM___2答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

第 27 页 共 59 页

M(H2)E(H2)E(He)?12 9.当氢气和氦气的压强、体积和温度都相同时，求它们的质量比M(He)和内能比

.（将氢气视为刚性双原子分子气体）

E1V1 10．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V2 （A）1/2. （B）5/3. （C）5/6. （D）3/10.

，则其内能之比

E2为：

[ ]

11.一氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为P1,用了一段时间后压强降为P2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为____________. 12.水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？（不计振动自由度） (A)66.7%. (B)50％. (C)25% . (D)0.

13．在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为______________，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______________. 14．有2?10－3m3的刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75?102J. （1）试求气体的压强；

（2）设分子总数为5.4?1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度. (玻耳兹曼常量k=1.38?10－23J·K－1)

15．一定量氢气（视为刚性分子的理想气体），若温度每升高1K,其内能增加41.6J，则该氢气的质量为___________________. （摩尔气体常量R=8.31 J·mol-1·k-1）

12

16．一个能量为10eV的宇宙射线粒子射入氖管中,氖管中含有氖气0.01mol,如果宇宙射线粒子的能量全部被氖气分子所吸收而变成热运动的能量,氖气温度能升高几度? 17．在一个以匀速度u运动的容器中，盛有分子质量为m的某种单原子理想气体.若使容器突然停止运动，则气体状态达到平衡后，其温度的增量?T=________________.

18．容积为20.0l的瓶子以v=200 m·s匀速运动，瓶内充有质量为100g的氦气.设瓶子突然停止，且气体分子全部定向运动的动能都变为热运动的动能，瓶子与外界没有热量交换.求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少？

-1-1

（摩尔气体常量R=8.31 J·mol·K，

－23-1

玻耳兹曼常量k=1.38?10J·K））

19.用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列各量： （1）速率大于v0的分子数＝_________________________；

（2）速率大于v0的那些分子的平均速率＝______________________；

（3）多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的几率＝_________________.

v2?-1

20．若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则

（A）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之差. （B）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和. （C）速率处在速率间隔v1——v2之内的分子的平均平动动能. （D）速率处在速率间隔v1——v2之内的分子平动动能之和.

v1?21mvNf(v)dv2的物理意义是

[ ]

21.若N表示分子总数，T表示气体温度，m表示气体分子的质量，那么当分子速率v确定后，决定麦克斯韦速率分布函数f(v)的数值的因素是 （A）m，T. （B）N. （C）N，m. （D）N，T. （E）N，m，T.

[ ]

22．图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子速率分布曲线，

(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线；

(vp)O2(vp)H2?4(vp)O2和

(vp)H2分别表示氧气和氢气的最可几速率，则

.

(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线；

f(v) a b O 答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

v

第 28 页 共 59 页

(vp)O21

(vp)?H24.

(vp)O2 （C）图中b表示氧气分子的速率分布曲线；(vp)?1 H24.

(vp)O2?4 （D）图中b表示氧气分子的速率分布曲线；

(vp)H2.

___1 23.温度为T时，在方均根 …… 此处隐藏：6237字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……