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(一) 热学
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1 、 单项选择题
“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法,
有如下几种评论,哪种是正确的?
A : 不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律
B : 不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律
C : 不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律
D : 违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律
正确答案: C
解析:
提示:热力学第二定律开尔文表述:“不可能制成一种循环动作的热机,只从一个热源
吸取热量,使之完全变为有用功……",而本题叙述的是单一的“等温过程”,不违反热
力学第二定律。
2 、 单项选择题
假定氧气的热力学温度提高1倍,氧分子全部离解为氧原子,则氧原子的平均速率是氧
分子平均速率的多少倍?
A : 4 倍
B :
C :
D :
正确答案: B
解析:3 、 单项选择题
图示为一定量的理想气体经历acb过程时吸热500J。则经历acbda过程时,吸热量为:
A : -1600J
B : -1200J
C : -900J
D : -700J
正确答案: B
解析:
提示 : Qacbda=Aacbda =Aacb+Ada,
由Qacb= Eb-Ea+Aacb=500,又由图知paVa = pbVb,即Ta =Tb,
及Ea = Eb,∴Aacb=500J,由图知Ada=-1200J。
4 、 单项选择题
—定量的理想气体,经历某过程后,它的温度升高了,由此有下列论断:
Ⅰ.该理想气体系统在此过程中吸了热
Ⅱ.在此过程中外界对理想气体系统做了正功
Ⅲ.该理想气体系统的内能增加了
以上断言正确的是哪一个?
A : Ⅰ
B : Ⅱ
C : Ⅲ
D : Ⅰ、Ⅱ
正确答案: C解析:
提示:对于给定的理想气体,内能的增量与系统所经历的过程无关。
5 、 单项选择题
1mol刚性双原子理想气体,当温度为T时,每个分子的平均平动动能为:
A : 3/2RT
B : 5/2RT
C : 3/2kT
D : 5/2kT
正确答案: C
解析:
提示:分子平均平动动能ε=(3/2) KT。
6 、 单项选择题
图示一定量的理想气体,由初态a经历acb过程到达终态b,已知a、b两态处于同 一条绝
热线上,则下列叙述中,哪一条是正确的?
A : 内能增量为正,对外做功为正,系统吸热为正
B : 内能增量为负,对外做功为正,系统吸热为正
C : 内能增量为负,对外做功为正,系统吸热为负
D : 不能判断
正确答案: C
解析:
提示:①由图知Ta>Tb,所以沿过程内能减少(内能增量为负)。
②由图知沿acb过程A>0。
③ Qacb= Eb- Ea +Aacb,又 Eb- Ea=-(绝热曲线下面积),比较A绝热,Aacb,知 Qacb7 、 单项选择题
—定量的理想气体由a状态经过一过程到达b状态,吸热为335J,系统对外做功126J;若
系统经过另一过程由a状态到达b状态,系统对外做功42J,则过程中传入系统的热量为:
A : 530J
B : 167J
C : 251J
D : 335J
正确答案: C
解析:
提示:注意内能的增量△E只与系统的起始和终了状态有关,与系统所经历的过程无
关,Qab = 335 = △Eab + 126,△Eab = 209J,Q’ab=△Eab+42=251J。
8 、 单项选择题
一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,当压强降低时,分子的平均
正确答案: D
解析:
9 、 单项选择题
—定量的理想气体,经过等体过程,温度增量△T,内能变化△E1,吸收热量Q1,若经过
等压过程,温度增量也为△T,内能变化△E2,吸收热量Q2,则一定是:
A : △E2=△E1,Q2>Q1
B : △E2=△E1,Q21
C : △E2>△E1,Q2>Q1
D : △E2△E1,Q21
正确答案: A
解析:
对于给定的理想气体,内能的增量只与系统的起始和终了状态有关,与系统所经历的过程无关,△E2=△E1,比较式①和式②,注意到A>0,显然Q2>Q1。
10 、 单项选择题
关于热功转换和热量传递过程,下列哪些叙述是正确的?
Ⅰ.功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功
Ⅱ. 一切热机的效率都不可能等于1
Ⅲ.热量不能从低温物体向高温物体传递
Ⅳ.热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的
A : Ⅱ、Ⅳ
B : Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
C : Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
D : Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
正确答案: C
解析:
提示:热力学第二定律。
11 、 单项选择题
—定量的理想气体,起始温度为T,体积为V0。后经历绝热过程,体积变为2V0。再经过
等压过程,温度回升到起始温度。最后再经过等温过程,回到起始状态。则在此循环过
程中,下列对气体的叙述,哪一条是正确的?
A : 气体从外界净吸的热量为负值
B : 气体对外界净做的功为正值
C : 气体从外界净吸的热量为正值
D : 气体内能减少
正确答案: A
解析:
提示:画图p-V,Q(循环)=A(净),A(净)12 、 单项选择题
压强为p、体积为V的氢气(视为刚性分子理想气体)的内能为:
正确答案: A
解析:
13 、 单项选择题
气体做等压膨胀,则:
A : 温度升高,气体对外做正功
B : 温度升高,气体对外做负功
C : 温度降低,气体对外做正功
D : 温度降低,气体对外做负功
正确答案: A
解析:
提示:画等压膨胀P-V图,由图知V2>V1,故气体对外做正功。
由等温线知T2>T1,温度升高。
14 、 单项选择题
气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大1倍时,氢
正确答案: C解析:
15 、 单项选择题
图示给出温度为T1与T2的某气体分子的麦克斯韦速率分布曲线,则T1与T2的关系为:
A : T1=T2
B : T1=(1/2)T2
C : T1=2T2
D : T1=T2/4
正确答案: D
解析:
16 、 单项选择题
—定量理想气体由初态(P1,V1,T1)经等温膨胀到达终态(P2,V2,T2),则气体吸收
的热量Q为:
正确答案: A
解析:
17 、 单项选择题
一个容器内储有1mol氢气和1moL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
正确答案: C
解析:
注意到氢气、氦气都在同一容器中。
18 、 单项选择题
对于室温下的单原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所做的功与从外界
吸收的热量之比A/Q等于:
A : 1/3
B : 1/4
C : 2/5
D : 2/7
正确答案: C
解析:
19 、 单项选择题
如图所示,一定量的理想气体,沿着图中直线从状态a(压强p1=4atm,体积V1=2L)变到
状态b(压强p2=2atm,体积V1=4L),则在此过程中气体做功情况,下列哪个叙述正确?
A : 气体对外做正功,向外界放出热量
B : 气体对外做正功,从外界吸热
C : 气体对外做负功,向外界放出热量D : 气体对外做正功,内能减少
正确答案: B
解析:
提示:注意本题中paVa=pbVb,即Ta=Tb,因而ΔE=0,又Q=ΔE+A,由图知A>0,ΔE=0,
故Q>0吸热。
20 、 单项选择题
质量一定的理想气体,从状态A出发,分别经历等压、等温和绝热过程(AB、AC、AD),
使其体积增加1倍。那么下列关于气体内能改变的叙述,哪一条是正确的?
A : 气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的是等温过程
B : 气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的是等压过程
C : 气体内能增加的是等压过程,气体内能减少的是绝热过程
D : 气体内能增加的是绝热过程,气体内能减少的是等温过程
正确答案: C
解析:
提示:画p-V图,注意:当容积增加时,等压过程内能增加(T增加),绝热过程内能减
少,而等温过程内能不变。
21 、 单项选择题
两瓶理想气体A和B,A为1mol氧,B为1mol甲烷(CH4),它们的内能相同。 那么它们分
子的平均平动动能之比
A : 1/1
B : 2/3
C : 4/5
D : 6/5
正确答案: D
解析:22 、 单项选择题
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
A : 1 :2 :4
B : 4 : 2 : 1
C : 1 :4 :16
D : 1 : 4 : 8
正确答案: C
解析:
23 、 单项选择题
在相同的温度和压强下,单位体积的氦气与氢气(均视为刚性分子理想气体)的内能之比
为:
A : 1
B : 2
C : 3/5
D : 5/6
正确答案: C
解析:
提示:E=(1/2)ipV。
24 、 单项选择题
根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的:
A : 热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
B : 功可以全部变为热,但热不能全部变为功
C : 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
D : 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
正确答案: C
解析:
25 、 单项选择题
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,则下列哪条结论是正确
的?
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
正确答案: A
解析:
26 、 单项选择题
一物质系统从外界吸收一定的热量,则系统的温度有何变化?
A : 系统的温度一定升高
B : 系统的温度一定降低
C : 系统的温度一定保持不变
D : 系统的温度可能升高,也可能降低或保持不变
正确答案: D
解析:
27 、 单项选择题正确答案: B
解析:
28 、 单项选择题
对于理想气体系统来说,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
外做的功三者均为负值?
A : 等容降压过程
B : 等温膨胀过程
C : 绝热膨胀过程
D : 等压压缩过程
正确答案: D
解析:
提示:膨胀过程作功都为正值,等容过程作功为零。
29 、 单项选择题
两个相同的容器,一个盛氦气,一个盛氧气(视为刚性分子),开始时它们的温度和压强
都相同。现将9J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度,
则应向氧气传递的热量是:
A : 9J
B : 15J
C : 18J
D : 6J
正确答案: B
解析:
30 、 单项选择题设一理想气体系统的定压摩尔热容为Cp,定容摩尔热容为CV,R表示摩尔气体常数,
则CV、Cp和R的关系为:
A : Cv-CP=R
B : Cp-Cv=R
C : Cp-Cv=2R
D : Cp与Cv的差值不定,取决于气体种类是单原子还是多原子
正确答案: B
解析:
31 、 单项选择题
1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不
知道,但A、B两态的压强、体积和温度都知道,则可求出下列中的哪一项?
A : 气体所做的功
B : 气体内能的变化
C : 气体传给外界的热量
D : 气体的质量
正确答案: B
解析:
提示:内能的增量只与系统的起始和终了状态有关,与系统所经历的过程无关。
32 、 单项选择题
理想气体向真空做绝热膨胀,则:
A : 膨胀后,温度不变,压强减小
B : 膨胀后,温度降低,压强减小
C : 膨胀后,温度升高,压强减小
D : 膨胀后,温度不变,压强升高
正确答案: A
解析:
提示:注意“真空”、“绝热”含义。33 、 单项选择题
有两种理想气体,第一种的压强记作p1,体积记作V1,温度记作T1,总质量记作m1,
摩尔质量记作M1;第二种的压强记作p2,体积记作V2,温度记作T2,总质量记作m2,
摩尔质量记作M2;当V1=V2,T1=T2,m1=m2时,则M1/M1为:
正确答案: D
解析:
34 、 单项选择题
设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则理想气体在一次卡诺循环
中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的多少倍?
A : n
B : n-1
C : 1/n
D : (n+1)/n
正确答案: C
解析:
提示:η=1-Q2/Q1= 1- T2/T1。
35 、 单项选择题
—瓶氦气和一瓶氮气它们每个分子的平均平动动能相同,而且都处于平衡态,则它们:
A : 温度相同,氦分子和氮分子的平均动能相同
B : 温度相同,氦分子和氮分子的平均动能不同
C : 温度不同,氦分子和氮分子的平均动能相同
D : 温度不同,氦分子和氮分子的平均动能不同
正确答案: B
解析:36 、 单项选择题
一定量的理想气体,在P-T图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a),其
中a→b、c→d两个过程是绝热过程,则该循环的效率η等于:
A : 75%
B : 50%
C : 25%
D : 15%
正确答案: C
解析:
提示:由图知d→a及b→a都是等温过程,因而a→b→c→d循环是卡诺循环,η卡诺=1-T
低/T高。
37 、 单选题
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,根据理想气体的分
子模型和统计假设,分子速度在x方向的分量平方的平均值( )。正确答案: B
解析:
38 、 单选题
正确答案: A
解析:
平动动能公式为:3/2*KT,由于PV=NKT,N=Nam/M,带入即可得出平动动能表达式
39 、 单选题
A : 1)过程中吸热,(2)过程中放热
B : 1)过程中放热,(2)过程中吸热
C : 两种过程中都吸热
D : 两种过程中都放热
正确答案: B
解析:
当沿绝热线由a状态到b状态时,气体对外做功等于内能的减少量。当沿(1)曲线变化时,内能减少量不变,但气体对外做功变小。故要放热,当沿(2)曲线变化时,内能
减少量人不变,但气体对外做功增大,故需吸热。
40 、 单选题
A : C>0
B : C<0
C : =0
D : 不能确定
正确答案: B
解析:
等温压缩过程,Q=W,因为外界对系统做功所以W为负,即Q为负,热容C=dQ/dT,因
为Q为负,故C<0
41 、 单选题
1mol单原子分子理想气体从状态A变为状态B,如果不知是什么气体,变化过程也不知
道,但A、B两态的压强、体积和温度都知道,则可以求出( )。
A : 气体所做的功
B : 气体内能的变化
C : 气体传给外界的热量
D : 气体的质量
正确答案: B
解析:
42 、 单选题
系统分别经过等压过程和等体过程,如果两过程中的温度增加值相等,那么( )。
A : 等压过程吸收的热量小于等体过程吸收的热量
B : 等压过程吸收的热量等于等体过程吸收的热量C : 等压过程吸收的热量大于等体过程吸收的热量
D : 无法确定
正确答案: C
解析:
43 、 单选题
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A与从外界
吸收的热量Q之比A/Q等于( )。
A : 2/3
B : 1/2
C : 2/5
D : 2/7
正确答案: D
解析:
44 、 单选题
正确答案: B
解析:
45 、 单选题正确答案: C
解析:
46 、 单选题
水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)?
( )。
A : 66.7%
B : 50%
C : 25%
D : 0
正确答案: C
解析:
47 、 单选题
一台工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间的卡诺热机,每经历一
次循环吸热2000J,则对外界做功( )。
A : 2000J
B : 1000J
C : 4000J
D : 500J
正确答案: B
解析:
48 、 单选题A : 1000m/s,4000m/s
B : 4000m/s,1000m/s
C : 250m/s,1000mm/s
D : 1000m/s.250m/s
正确答案: A
解析:
49 、 单选题
关于温度的意义,下列有几种说法: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温度的高低反应物质内部分子
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说法正确
的是( )。
A : ①②④
B : ①②③
C : ②③④
D : ①③④
正确答案: B
解析:
温度是气体分子平均动能大小的量度,它反映分子做无规则运动的情况。温度是大量气
体分子热运动的集体表现,具有统计意义;对于个别分子,说它的温度是没有意义的。
50 、 单选题正确答案: A
解析:
51 、 单选题
两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,则它们的( )。
A : 平均速率相等,方均根速率相等
B : 平均速率相等,方均根速率不相等
C : 平均速率不相等,方均根速率相等
D : 平均速率不相等,方均根速率不相等
正确答案: A
解析:
52 、 单选题
对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程中系统所吸收的热量、内能的增量和
对外做功三者均为负值?( )
A : 等容降压过程
B : 等温膨胀过程
C : 绝热膨胀过程
D : 等压压缩过程
正确答案: D
解析:
53 、 单选题A : 效率相等
B : 由高温热源处吸收的热量相等
C : 由低温热源处放出的热量相等
D : 在每次循环中对外作的净功相等
正确答案: D
解析:
循环曲线所围而积就是循环过程做的净功。
54 、 单选题
正确答案: D
解析:
55 、 单选题A : 图a总净功为负,图b总净功为正,图c总净功为零
B : 图a总净功为负,图b总净功为负,图c总净功为正
C : 图a总净功为负,图b总净功为负,图c总净功为零
D : 图a总净功为正,图b总净功为正,图c总净功为负
正确答案: C
解析:
56 、 单选题
关于熵,下而叙述中哪一个是正确的?( )。
A.熵是为描述自发过程进行的方向而引入的,因此熵是过程量
B.熵增加原理表明,任何系统中一切H发过程总是沿着熵增加的方向进行
C.熵是热力学系统无序性的量度
D.
正确答案: C
解析:
A项,错在“熵是过程量”,应该为“状态函数”;B项,错在“任何系统”,应该
为“封闭系统”;D项,错在“自发过程”,麻该为“可逆过程”。
57 、 单选题
A : 1:2:4
B : 1:4:8
C : 1:4:16
D : 4:2:1正确答案: C
解析:
58 、 单选题
图示四个循环过程中,从理论上看能够实现的循环过程是图( )。
正确答案: A
解析:
A选项中气体先绝热膨胀,对外做功,内能减少对应温度降低,再经过等温压缩,p增
大,v减小,再经过等体升压,温度回到原来的温度T,可行。BD选项中两条绝热线不
重合是不可能的,排除。C选项中先绝热膨胀,温度降低,,等体降压,温度再次降低,
不可能通过等温过程回到原来的温度,排除。故答案选A。
59 、 单选题A : abc过程吸热,def过程放热
B : abc过程放热,def过程吸热
C : abc过程和def程都吸热
D : ahc过程和def过程都放热
正确答案: A
解析:
60 、 单选题
按照经典的能均分定理,由刚性双原子分子组成的理想气体的定体摩尔热容量是理想气
体常数R的( )。
A : 1倍
B : 1.5倍
C : 2倍
D : 2.5倍
正确答案: D
解析:
61 、 单选题
质量为m,摩尔质量为M的理想气体,经历了一个等压过程,温度增量为ΔT,则内能增
量为( )。正确答案: B
解析:
62 、 单选题
A : 等温过程
B : 等压过程
C : 等体过程
D : 绝热过程
正确答案: B
解析:
63 、 单选题
一定量的气体做绝热自由膨胀,设其内能增量为△E,熵增量为△S,则有( )。
A : △E<0,△S=0
B : △E<0,△S>0
C : △E=0,△S>0
D : △E=0,△S=0
正确答案: C
解析:
绝热自由膨胀过程,△E=0,不可逆,熵增加。
64 、 单选题正确答案: C
解析:
65 、 单选题
某一热力学系统经历一个过程后,吸收了400J的热量,并对环境做功300J,则系统的内能
( )。
A : 减少了100J
B : 增加了100J
C : 减少了700J
D : 增加了700J
正确答案: B
解析:
由热力学第一定律Q=△E+W可得△E=Q-W=400-300=100J。故选B。