2012南阳师范热学试卷(B)
南阳师范2012参考答案B
热学试题参考答案（B ）一 填空题1、选择测温物质、测温属性；规定测温物质随温度的变化属性；选取固定点2、深3、选取同样的速率间隔，在最概然速率附近包含的分子数最多4、ρp 35、R 36、l g /137、R 25；R 27 8、pdV dU TdS +=；TdS dQ =9、液态10、表面积；温度；通风二 判断正误11、错 ；12、错；13、 对；14、错；15、错；16、错；17、 对；18、错；19、错；20、错；21、 对；22错、；23、 对；24、错；25、错；26、 对；27、 对；28、错；29、错； 30 、对。
三 选择题31、B ；32、B ；33、B ；34、D ；35、C 。
四 综合题36 图略37 解：nkT p =； ==kTp n 251045.2⨯个/米3RT M m PV mol =；===RTpM V m molρ升克/3.1==kT 23εJ 211021.6-⨯38解：（1）气体所做的功为：22112221211d d ()V V V V a W p V V a V V V ===-⎰⎰； （2）考虑到V=，变形有2a pV V =，上式用2a pV V=代入得：211221211()()W a p V p V V V =-=-，再利用理想气体状态方程molM pV RT M =，有： 12()molM W R T T M =- 而21()2V mol mol M M i E C T R T T M M ∆=∆=⋅- ∴2212211111()()222i i i E W a a V V V V ∆=-⋅=--=- 由于21E E E ∆=-，∴2112i a E V =⋅，2222i a E V =⋅， 始末状态气体内能之比为：1221//E E V V = 。
39 解：两个循环过程处于同样两条绝热线之间，且低温热源温度不变，故工作物质向低温热源放热相同，即有22Q Q '=又 2122T T T A Q -=，2122T T T A Q -'='所以 K T 4731='提高热源温度后的效率 3.42112='-='T T η％ 40、 已知一摩尔氧气经历如图2所示从B A →（延长线经过原点O)的过程，已知A 、B 点的温度分别为1T 、2T 。
2012年高考物理热学测试题及答案
2012高考第一轮复习疑点分析：选修3—3 热学疑点一、热力学基本概念1.研究热现象有哪两种方法？一种方法是：不考虑组成系统的物质微观结构和运动，而是从宏观现象出发，直接采用实验观测，对大量事实进行总结归纳出几条基本定律，在几条基本定律基础上进行严密的数学推理，来解释各种热现象。
这种方法得出的热现象宏观理论，称为热力学理论，这种研究方法称之为热力学方法。
另一种方法是：从物质的微观结构出发，以分子运动为基础，采用的是统计方法，得出热现象的微观理论，称为分子动理论。
前者以实验观测为基础，对大量宏观现象事实归纳总结，具有高度的可靠性和普遍性；后者以分子运动为基础，揭示热现象的本质，但得出的结论正确与否有待实验检验。
两者相辅相成，宏观和微观两个不同角度互为补充，构成热学理论体系，故称之为热力学统计物理。
2.何谓热力学系统？孤立系统和封闭系统是一回事吗？热学所研究的对象即热力学系统，简称系统或体系；而那些与系统有关的周围物体就叫系统的外界。
例如，对于盛水的开口容器，如果我们把水当热力学系统，那么，容器和周围的大气就可以认为是外界。
一个系统与外界既无能量交换，又无物质交换，这样的系统就叫孤立系统。
如果一个系统与外界既有能量交换，又有物质交换，这样就叫开放系统。
不过，自然界中找不到绝对孤立的系统，只是在某些条件下近似可以看成的孤立系统。
一个系统与外界只有能量交换，没有物质交换，这样的系统就叫封闭系统。
可见，孤立系统和封闭系统的区别在于：与外界是否存在能量交换，无能量交换的为孤立系统，有能量交换的为封闭系统。
上面所说的开口容器内的水，如果处在沸腾时，与外界有明显的能量和物质交换，则是一个开放系统；如果加上盖子，虽无物质交换，但通过器壁有能量交换，是封闭系统，不是孤立系统；又如果容器封闭且材料与外界绝热，则是孤立系统。
3.热力学平衡与力学平衡有何区别？一根金属杆一端置于沸水中，另一端和冰接触，当沸水和冰的温度维持不变时，杆上各点的温度将不随时间变化，试问金属杆是处在平衡态吗？如果系统性质均匀，且不受外界影响（即做功和热传递）的情况下，宏观状态不随时间变化，这样的状态就叫做热力学平衡态，简称平衡态。
大学物理热学试题
大学物理--热学试题1.一个物体的温度从20℃升高到40℃，其温度变化为多少摄氏度？（答案：20℃）2.一个物体吸收了1000J的热量，其温度升高了10℃，这个物体的热容是多少？（答案：100J/℃）3.一个物体的质量为2kg，其比热容为4000J/kg·℃，向该物体输入2000J的热量，其温度升高了多少℃？（答案：0.5℃）4.一个物体的质量为1kg，其比热容为2000J/kg·℃，将其放在热源中，经过一段时间，物体的温度升高了10℃，热源输入的热量为多少？（答案：20000J）5.一根长10cm，截面积为1cm²的铜棒，其两端分别与100℃和0℃的热源接触，假设铜的比热容为400J/kg·℃，求铜棒吸收的热量。
（答案：400J）6.一根长10cm，截面积为1cm²的铝棒，其两端分别与100℃和0℃的热源接触，假设铝的比热容为900J/kg·℃，求铝棒吸收的热量。
（答案：900J）7.一个物体吸收了3000J的热量，做了200J的功，这个物体的内能的增量是多少？（答案：2800J）8.一个物体吸收了5000J的热量，做了1000J的功，这个物体的内能的增量是多少？（答案：4000J）9.一个物体吸收了2000J的热量，做了500J的功，这个物体的内能的增量是多少？（答案：1500J）10.一氧化碳气体的摩尔质量为28g/mol，将1mol的一氧化碳气体加热到100℃，需要输入多少焦耳的热量？（答案：29760J）11.理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常量，T为温度。
若将1mol的理想气体从0℃加热到100℃，其对外做的功为多少？（答案：4158J）12.理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常量，T为温度。
若将1mol的理想气体从0℃加热到100℃，其内能的增量为多少？（答案：2079J）。
大学热学试题题库及答案
大学热学试题题库及答案一、选择题1. 热力学第一定律表明，能量守恒，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
以下哪项描述正确？A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量可以在不同形式间转换D. 能量只能以一种形式存在答案：C2. 在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。
以下哪项描述正确？A. 绝热过程中系统的温度不变B. 绝热过程中系统的压力不变C. 绝热过程中系统的温度和压力都不变D. 绝热过程中系统的温度和压力都可能变化答案：D二、填空题1. 理想气体状态方程为__________，其中P表示压强，V表示体积，n 表示摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。
答案：PV = nRT2. 根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
该定律的表述是__________。
答案：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
三、简答题1. 简述热力学第二定律的开尔文表述及其意义。
答案：热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
其意义在于指出了自然界中能量转换的方向性和不可逆性，即能量在转换过程中总是伴随着熵增，表明了热机效率的极限。
2. 描述热力学第三定律，并解释其对低温物理研究的意义。
答案：热力学第三定律指出，当温度趋近于绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵都趋向于一个共同的值。
这一定律对低温物理研究的意义在于，它为低温下物质的熵和热力学性质的研究提供了理论基础，使得科学家能够更准确地预测和控制低温条件下物质的行为。
四、计算题1. 一个理想气体在等压过程中从状态A（P=100kPa, V=0.5m³）变化到状态B（V=1.0m³）。
已知气体常数R=8.314J/(mol·K)，摩尔质量M=28g/mol，求气体在该过程中的温度变化。
答案：首先计算气体的摩尔数n，n = PV/RT =(100×10³×0.5)/(8.314×T)。
南阳师范热学2012(A卷)
南阳师范学院2011-2012学年第二学期物理与电子工程学院2011年级物理学专业《热学》期终考试试卷（A ）一．填空题（每题2分，共20分） 1．气体在平衡态时的特征 . 2．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了 . 3．一定量的理想气体，从A 态出 发，经V p -图中所示的过程到 达B 态，在该过程中气体吸收的 热量 . 4．()()[]dv v f v f N v A B ⎰∞⋅-0对应的物理意义是 .5．两种理想气体分子数分别为A N 和B N ，某一温度下，速率分布函数分 别为 )(A v f 和)(B v f ，则在此温度下A 和B 组成系统的速率分布函数为 .6．如图，画不同斜线的两部分的面积分别为1S 和2S ．如果气体进行a─2─b─1─a 的循环过程，则它对外做功 . 7．压强的微观统计意义是： . 8．树液在树中的上升主要 依靠毛 细现象（填“是”或“不是” ）.9．鉴别晶体、非晶体最简单的方法是 . 10．刚性双原子分子的自由度数为 .二．判断正误（每题1分，共20分. 正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”）11．在建立温标时必须规定：测温属性随温度作线性变化. ( ) 12．加速器中粒子的温度随速度增加而升高. ( ) 13．分子有效直径随温度的增加而减小. ( ) 14．承认分子固有体积也就是承认分子间存在着排斥力. ( ) 15．空气中氮分子和氧分子的平均速率和平均速度都相等. ( ) 16．任何没有体积变化的过程就一定不对外做功. ( ) 17．只要系统与外界没有功、热量及粒子数交换，在任何过程中系统的内能都是不变的. ( ) 18．理想气体准静态绝热膨胀、真空自由膨胀及节流膨胀对外做功相等. ( )………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院_ _专业_______年级______班 姓名_________学号__________19．在可逆的绝热膨胀过程中，系统的热力学概率不变. ( ) 20．自发过程的熵总是增加的. ( ) 21．任何可逆热机的效率都可表示成121T T -=η. ( ) 22．可以用克拉珀龙方程是否成立来验证热力学第二定律的正确性.( )23．dA dQ dE +=和pdV dE TdS +=是等价的. ( ) 24．如果两卡诺循环包围面积相同，则对应的效率一定相同. ( ) 25．给自行车打气时气筒变热，活塞与筒壁摩擦不是主要原因. ( ) 26．气体分子具有速率为v 的分子数没有速率为p v 的分子数多. ( ) 27．无摩擦过程是可逆过程. ( ) 28．载人橡皮艇夜晚比白天吃水深. ( ) 29．饱和蒸汽压随温度的增加而减小. ( ) 30．水在C 4时密度最小. ( )三．选择题 (每小题3分, 共计15分.本题的每个小题给出的四个说法中,只有一个是符合要求的,请把符合要求的说法前面的字母填在题后的括号内, 选对的给2分, 选错或不选的给零分)31．一定量的理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为1p 、1V 、1T的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为2p 、2V 、2T 的终态. 若已知2V >1V ，且2T =1T ，则以下各种说法中正确的是（ ）. A 、不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值； B 、不论经历的是什么过程，气体从外界净吸热一定为正值； C 、若气体经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少；D 、如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体对外净作功和与 外界交换热量的正负皆无法判断.32．一定量理想气体，从同一状态开始把其体积由0V 压缩到021V ，分别经历以下三种过程：等压过程、等温过程、绝热过程．问经历什么过程 气体内能减小最多（ ）. A 、等压过程； B 、等温过程； C 、绝热过程； D 、无法判断.33．一定量的理想气体，从V p -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），则气体在 （ ）.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.34．某理想气体按=2pV 恒量的规律膨胀，则理想气体的温度（ ）.A 、升高；B 、降低；C 、不变；D 、无法判断. 35．两个卡诺热机分别以一摩尔单原子分子理想气体和双原子分子理想气体为工作物质，设这两个循环过程在等温膨胀开始时温度都是 04T ，体积都是0V ，在等温压缩开始时温度都是0T ，体积都是064V ， 则在一个循环过程中以双原子分子为工作物质的热机对外输出的功双A 和以单原子分子理想气体为工作物质的热机对外输出的功单A 之………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院__专业_______年级______班 姓名_________学号__________p 02V间的关系是（ ）．A 、双A =3单A ；B 、双A =31单A ； C 、双A =2单A ； D 、双A =单A ．36．单原子理想气体作下图所示的abcda 的循环，并已求得如表中所填的三个数据，试根据热力学定律和循环过程的特点完成下表．37．对于1mol 理想气体，试证明R C C m m =-V,P,. 其中m C V,和m C P,分别为气体的定容摩尔热容量和定压摩尔热容量，R 为普适气体常数．38．求氧气在压强为atm 10、温度为C 27时的密度．………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院_ _专业_______年级______班 姓名_________学号__________四．综合题（每题9分，共45分）39．某气体的分子质量为m ，处在温度为T 的平衡态，试用麦克斯韦速率分布律，求分子最可几速率和分子的平均平动能．(必须有推导过程)已知麦克斯韦速率分布函数为⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=kT mv v kT m v f 2242223exp )(ππ. 积分公式52483λπλ=-⎰∞)exp(x x .40．如图所示，1mol 双原子分子理想气体，从初态K 300L 2011==T V ,经历三种不同的过程到达末态K 300L 4022==T V ,． 图中1→2为等温线， 1→4为绝热线，4→2为等压线，1→3为等压线，3→2为等体线．试 分别沿这三种过程计算气体的熵变．………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院_ _专业_______年级______班 姓名_________学号__________。
热学大学考试题及答案
热学大学考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位是：A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 牛顿答案：A、B2. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式是：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔH = Q + WD. ΔH = Q - W答案：A3. 在绝热过程中，下列哪一项是恒定的？A. 内能B. 温度C. 压力D. 体积答案：A4. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式，其中不需要介质的是：A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热对流和热辐射答案：C5. 理想气体状态方程为：A. PV = nRTB. PV = P1V1C. PV = nT/RD. P1V1/T1 = P2V2/T2答案：A二、填空题（每题3分，共30分）6. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热使之完全转化为________，并由此产生其他效果。
答案：功7. 在一定压力下，一定质量的理想气体的温度每升高（或降低）1摄氏度，气体的体积升高（或降低）的比例叫做________。
答案：热膨胀系数8. 热力学温标T与摄氏温标t之间的关系是 T = t + ________。
答案：273.159. 两个温度分别为T1和T2的物体发生热传递，最终达到热平衡时，它们的共同温度为________。
答案：T1 和 T2 的平均值10. 热机的效率η定义为________与________之比。
答案：有用功；输入热量三、简答题（每题10分，共20分）11. 解释什么是熵？熵增加原理有何意义？答案：熵是热力学系统的无序度的量度，通常用来描述系统的热力学状态。
熵增加原理表明，在孤立系统中，自发过程会导致系统熵的增加，这与时间的不可逆性有关，是热力学第二定律的一个表述。
12. 什么是相变？请举例说明。
答案：相变是指物质在一定条件下从一种相态转变为另一种相态的过程。
热学期末考试题库及答案
热学期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 温度是表示物体冷热程度的物理量，其单位是：A. 摄氏度B. 华氏度C. 开尔文D. 牛顿答案：C2. 热力学第一定律表明能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔH = Q - WD. ΔH = Q + W答案：B3. 下列哪种物质的比热容最大？A. 铁B. 水C. 空气D. 冰答案：B4. 热传导的三种基本方式是：A. 对流、辐射、传导B. 传导、对流、扩散C. 传导、对流、辐射D. 扩散、辐射、传导答案：C5. 理想气体状态方程是：A. PV = nRTB. PV = mRTC. PV = nMRTD. PV = mMRT答案：A6. 绝对零度是指：A. 温度的最低极限B. 温度的最高极限C. 物体的最低能量状态D. 物体的最高能量状态答案：A7. 热机效率是指：A. 热机输出功率与输入功率之比B. 热机输入功率与输出功率之比C. 热机输出功与输入功之比D. 热机输入功与输出功之比答案：A8. 热力学第二定律表明：A. 能量守恒B. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体C. 热机效率不可能达到100%D. 能量可以完全转化为功答案：B9. 热膨胀系数是描述物体在温度变化时体积变化的物理量，其单位是：A. 1/°CB. 1/KC. °CD. K答案：A10. 热力学第三定律表明：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度是温度的最低极限C. 热机效率不可能达到100%D. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学温度的单位是______。
答案：开尔文2. 理想气体的内能仅与温度有关，与体积和压力______。
答案：无关3. 热力学第二定律的克劳修斯表述是：不可能实现一个循环，其唯一结果就是______。
答案：热能完全转化为功4. 热传导的三种基本方式中，不需要介质的是______。
热学期末试题及答案
热学期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个量是热力学状态函数？A. 熵B. 热容C. 动能D. 温度答案：A2. 热力学第一定律描述了什么现象？A. 能量守恒定律B. 热能的传递规律C. 熵的增加趋势D. 温度与能量的关系答案：A3. 在等温过程中，物体的内能变化为零。
这是因为什么原因？A. 温度不发生变化B. 系统对外做功C. 系统吸收热量D. 热流量为零答案：C4. 热力学第二定律描述了什么现象？A. 熵的增加趋势B. 能量守恒定律C. 温度与能量的关系D. 热能的传递规律答案：A5. 理想气体的温度与体积之间的关系由哪个定律描述？A. 波义耳定律B. 夫琅禾费定律C. 莫尔定律D. 玻尔兹曼定律答案：B二、填空题1. 热力学系统的一个基本假设是封闭系统中能量守恒，称为__________定律。
答案：热力学第一定律2. 热力学第二定律的一个重要结论是熵在自然界中总是__________。
答案：增加3. 热力学状态函数与__________路径无关。
答案：过程4. 理想气体的压强与体积之间的关系由__________定律描述。
答案：波义耳定律5. 热力学第一定律可表述为能量的__________等于系统对外做的__________和吸收的__________之和。
答案：增量，功，热量三、简答题1. 请简要介绍热力学第一定律的内容及其应用。
热力学第一定律，也称能量守恒定律，指出了能量在物理过程中的守恒性质。
根据该定律，能量既不会被创造，也不会被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第一定律的数学表达式为ΔU = Q- W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。
热力学第一定律的应用十分广泛，例如在工程领域中，可以通过控制系统吸收的热量和对外做的功来实现能量的转化和利用。
在热机和制冷设备中，可以根据热力学第一定律分析系统的能量流动和效率，以提高能量利用率。
此外，热力学第一定律还可以应用于能量管理、环境保护等领域。
2012高考物理热学测试题及答案
单元综合测试十一(热学)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)图11．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 与两分子间距离的关系如图1中曲线所示．图中分子势能的最小值为－E 0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )A ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时加速度最大B ．乙分子在P 点(x ＝x 2)时，其动能为E 0C ．乙分子在Q 点(x ＝x 1)时，处于平衡状态D ．乙分子的运动范围为x ≥x 1解析：分子处于平衡位置时分子势能最小，所以在x 2位置上有最大的速度，根据题中“总能量为0”知BD 正确．答案：BD2．一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，下列表达式正确的有( )A ．油酸分子的直径d ＝M ρSB ．油酸分子的直径d ＝m ρSC ．油酸所含的分子数n ＝m M N AD ．油酸所含的分子数n ＝M mN A解析：考查分子动理论，设油酸分子的直径为d ，则有dS ＝m ρ⇒d ＝m ρS，故选项B 正确；设油酸所含的分子数为n ，则有n ＝m MN A ，故选项C 正确．答案：BC3．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是( )A ．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D ．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：题目涉及了分子的无规则运动、分子间的相互作用力和分子势能的知识，明确分子动理论的内容是解题的关键．分子间相互作用力随距离的变化而变化，若r ＞r 0，随分子间距离r 的增大，分子力可能先增大而后减小，故B 项是错误的．答案：B4．下列现象哪些是由于表面张力的作用而发生的( )A ．身体纤细的小虫在平静的水面上可以自由活动B ．小船浮在水面上C ．把毛巾的一端放入水中，过一段时间另一端也会湿润D ．打湿的鞋袜不容易脱下来解析：小船浮在水面上，是由于浮力的原因；毛巾的另一端湿润是由于毛细现象；湿鞋袜不容易脱下来是由于分子间存在着相互作用力的结果．答案：A5．(2009·重庆高考)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A ．内能增大，放出热量B ．内能减小，吸收热量C ．内能增大，对外界做功D ．内能减小，外界对其做功解析：本题考查热力学第一定律，意在考查考生对基本的定律的掌握情况．气体的温度降低，则内能减小，又外界对气体做了功，由热力学第一定律知，气体要向外放出热量．答案：D6．(2009·四川高考)关于热力学定律，下列说法正确的是( )A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高解析：本题考查热力学温标、热力学第一定律、热力学第二定律，意在考查考生对热学基础知识的理解.0 K是低温的极限，任何物体的温度只能接近而不能达到，所以A项错误；根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不产生其他影响，但在“产生其他影响的情况”下，也可以从单一热源吸收热量全部用来做功，所以B 项正确；内能的改变与热传递和做功同时有关，所以C、D错误．答案：B7．(2009·福建高考)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是( )A．化石能源为清洁能源B．纳米材料的粒度在1～100 μm之间C．半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性解析：选项A错误：化石能源是指煤炭、石油和天然气，这些能源在燃烧时要产生大量的废气、粉尘等会对环境带来污染．选项B错误：纳米材料指的是直径在1～100 nm的颗粒或直径在1～100 nm的细纤维构成的材料．选项C正确：半导体就是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料．选项D 错误：液晶介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性又具有晶体的某些物理性质的各向异性．答案：C8．(2009·福建高考)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程( )A．气体从外界吸收热量2.0×105 JB．气体向外界放出热量2.0×105 JC．气体从外界吸收热量6.0×104 JD．气体向外界放出热量6.0×104 J解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105 J，负号表示放出热量，所以B正确，其他选项错误．答案：B图29．(2009·辽宁/宁夏高考)带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V—T 图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则( )A．p b>p c，Q ab>Q ac B．p b>p c，Q ab<Q acC．p b<p c，Q ab>Q ac D．p b<p c，Q ab<Q ac解析：本题主要考查理想气体状态方程、热力学第一定律、V—T图象，意在考查考生＝nR，且V b>V c，所以P b<P c，A、综合应用理想气体状态方程和热力学第一定律的能力. 根据pVTB错；根据热力学第一定律W＋Q＝ΔU得：Q ab>Q ac，C对D错．答案：C10．(2010·江苏苏、锡、常、镇四市一模)下列说法正确的是( )A．机械能和内能的转化具有方向性B．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D．当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍解析：细盐是单晶体，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，T＝αE k，T是热力学温度，α是比例常数，选项D错误．答案：AC第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)图311．(2009·广东高考)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能．(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图3.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________．解析：(1)本题主要考查了热力学第一定律和能量守恒定律，意在考查考生对热力学第一定律的理解．热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式．热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变．所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能．(2)本题主要考查热力学第一定律和气体的等压变化，意在考查考生利用物理规律分析实际问题的能力．内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高；一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V 随温度T 线性地变化．所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大．答案：(1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大12．一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V —T 关系如图4(a)所示，图中V －V 0V 0－V ′＝12.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下，当环境温度为T 0时，三个温度计的示数各不相同，如图4(b)所示，温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计)；若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21℃和24℃，则此时温度计(ⅰ)的示数为________℃；可见用实际气体作为测温物质时，会产生误差．为减小在T 1～T 2范围内的测量误差，现针对T 0进行修正，制成如图4(c)所示的复合气体温度计，图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分，在温度为T 1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ，则两种气体体积之比V Ⅰ∶V Ⅱ应为________．图4解析：本实验是在教材探索性实验的基础上，考查考生综合运用所学知识分析、处理实验数据等能力，从而突出了对创新能力的考查．从V —T 图象可看出，温度为T 1时，气体的体积相同；温度为T 0时，ⅱ的体积要小，所以温度计ⅱ中的测温物质应为实际气体Ⅱ，在温度为T 0时，T ⅱ＝21℃，T ⅲ＝24℃，由于V －V 0V 0－V ′＝T ⅲ－T 0T 0－T ⅱ＝12，代入数据可得T 0＝23℃，对T 0校正，在温度T 1时装入气体体积比为2∶1.答案：Ⅱ 23 2∶1三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．利用所学的热学知识，回答下列问题：(1)我们知道分子热运动的速率是比较大的，常温下能达到几百米每秒，生活中一些污染企业排放刺激性废气，同时发出噪声，声波在空气中传播速度约为340 m/s.按说离得较远的人闻到气味和听到噪声应差不多同时发生，而实际上往往是听到噪声较长时间后才会闻到气味，为什么？(2)随着科学技术的不断发展，近几年来，出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等，摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊成一个整体了．试用所学知识分析摩擦焊接的原理．解析：(1)分子热运动速率虽然较大，但分子之间的碰撞是很频繁的，由于频繁的碰撞使分子的运动不再是匀速直线运动，分子到鼻孔前走过了一段曲折的路程，况且引起人的嗅觉需要一定量的分子；声波传播速率与分子热运动速率差不多，传播距离也相等，但声波在空气中沿直线传播，到达接收者的时间较短，所以听到噪声较长时间后，才会闻到发出的气味．(2)摩擦焊接是利用分子引力作用．焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力，就可以使两个接触面发生熔化使大多数分子之间的距离达到分子力发生明显作用的范围，靠摩擦熔化使大量的分子距离达到表现引力的距离范围，使两个焊件成为一个整体．答案：见解析14．新华社北京2008年11月12日电：在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时，中国探月工程二期也已启动．其中，嫦娥二号卫星将于2011年底前完成发射．已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：月球半径R ＝1.7×106 m ，月球表面重力加速度g ＝1.6 m/s 2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为h 的大气，使月球表面附近的大气压达到p 0＝1.0×105 Pa ，已知大气层厚度h ＝1.3×103 m 比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气．试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m ；(2)月球大气层的分子数为多少？(3)分子间的距离为多少？(空气的平均摩尔质量M ＝2.9×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1)解析：(1)月球的表面积S ＝4πR 2，月球大气的重力与大气压力大小相等mg ＝p 0S ，所以大气的总质量m ＝4πR 2p 0g代入数据可得m ＝4×3.14×(1.7×106)21.6×1.0×105 kg ≈2.27×1018 kg.(2)月球大气层的分子数为N ＝m M N A ＝2.27×10182.9×10－2×6.0×1023个 ≈4.7×1043个． (3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离．设分子间距离为a ，大气层中气体的体积为V ，则有V ＝4πR 2h ，a ＝3V Na ＝34πR 2hMgp 0SN A ＝3ghM p 0N A≈1.0×10－9 m. 答案：(1)2.27×1018 kg (2)4.7×1043个 (3)1.0×10－9 m15．喷雾器内有10 L水，上部封闭有1 atm的空气2 L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)．图5(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因．(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．解析：(1)设气体初态压强为p1，体积为V1；末态压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律p1V1＝p2V2①代入数据得p2＝2.5 atm②微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．(2)吸热．气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热．答案：(1)2.5 atm略(2)略图616．如图6，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1.开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1.活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8T 1时气体的压强．解析：(1)活塞上方的压强为p 0时，活塞下方气体的体积为V 1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p 0.由玻意耳定律得V V 1＝p 0＋0.5p 00.5p 0① 式中V 是抽成真空时活塞下面气体的体积．此后，气体等压膨胀，由盖·吕萨克定律得2.6V 1＋V 1V ＝T ′T 1② 式中T ′是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度．由①②得T ′＝1.2T 1.③(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程．由查理定律得1.8T 1T ′＝p 20.5p 0④ 式中p 2是气体温度达到1.8T 1时气体的压强．由③④式得p 2＝0.75p 0.⑤答案：(1)1.2T 1 (2)0.75p 0。
南阳师范2012年热学参考答案(A)
热学（A ）参考答案一 填空1系统与外界在宏观上无能量和物质的交换、宏观性质不随时间改变。
2 热力学第二定律 356(3431)10 1.510Q A J ==⨯+⨯⨯=⨯4 v 0→∞的速率区间内两种气体分子数之差5 BA B B A A N N v f N v f N v f ++=)()()(6 -S 17 压强是大量分子碰撞器壁的平均效果，是对大量分子对时间对面积的一个统计平均值 8 不是9 晶体具有固定的熔点 10 5二 判断11 ××√√× 16 ×√×√× 21 ×√××√ 26 ××√××三 选择31 D 32 C 33 B 34 B 35 B四 综合 3637 略 38 解：RT MmpV =RT pM=ρ l g /13=ρ39解：①最概然速率：因为速率分布函数是一连续函数，若要求极值可从极值条件)(==pv v dvv df得m p M kT mkTv 22==．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５分②方均根速率 ：()m kT dv v f v v 3202==⎰∞故 m rms M kTmkTv 33==分子的平均平动能kT v m 23212==ε．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6分40 解：21→熵变等温过程 A Q d d = , V p A d d =RT pV =⎰⎰==-21111221d 1d V V V VRT T T Q S S76.52ln ln!212===-R V V R S S J 1K -⋅ 321→→熵变⎰⎰+=-312312d d TQT Q S S 32V 13p V p 12ln ln d d 2331T TC T T C T T C TT C S S T T T T +=+=-⎰⎰31→等压过程 31p p =3211T V T V =1213V V T T =23→等体过程2233T p T p =3232p p T T = 1232p p T T =12V 12P 12ln lnp p C V V C S S +=- 在21→等温过程中 2211V p V p = 所以 2ln ln ln ln1212V 12P 12R V VR V V C V V C S S ===- 241→→熵变⎰⎰+=-412412d d TQT Q S S 41p 42p p 12ln lnd 024T TC T T C TT C S S T T ==+=-⎰41→绝热过程111441144111----==γγγγV V T T V T V T γγγγ/121/141144411)()(,p pp p V V V p V p === 在21→等温过程中 2211V p V p =γγγ/112/121/14114)()()(V Vp p p p V V === γγ11241)(-=V VT T2ln ln 1ln12P 41P 12R V V C T T C S S =-==-γγ。
2012年高考物理热学模块练习题
2012年高考物理热学模块练习题一、选择题（每题正确答案一个或几个）1．将一枚硬币轻轻地平放在水面上，可以不下沉，此时与硬币重力相平衡的力是A．水膜的弹力 B．水的表面张力C．水的浮力和表面张力的合力 D．水的浮力和空气的浮力的合力2．对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释：①表面层I内分子的分布比液体内部疏②表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密③附着层I内分子的分布比液体内部密④附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏其中正确的是：A．只有①对 B．只有①③④对C．只有③④对 D．全对3．关于饱和汽及饱和汽压的正确结论是：A．密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸汽的压强一定会减小B．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大C．温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大D．相同温度下，各种液体的饱和汽压都相同4．下列关于湿度的说法中正确的是：A．绝对湿度大，相对湿度一定大B．相对湿度是100%，表明在当时温度下，空气中水汽已达饱和状态C．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和D．露水总是出现在夜间和清晨，是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化的缘故5．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积时，下面的说法哪些是正确的A．饱和汽的质量不变，饱和汽的密度减小B．饱和汽的密度不变，饱和汽的压强也不变C．饱和汽的密度不变，饱和汽的压强增大D．饱和汽的质量增大，饱和汽的压强不变6．如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程气体吸热Q，气体内能增量为ΔE，A. ΔE=QB. ΔE﹤QC. ΔE﹥QD.无法比较7．对于液体和固体来说，如果用M表示摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，v表示分子体积，NA表示阿伏加德罗常数，那么下列关系式中正确的是（）A. B. C. D.8．下列说法中，正确的是A.液晶具有流动性B.液晶具有各向异性C.液晶具有稳定的空间排列规律D.液晶就是液态的晶体9．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速下滑，在这个过程中（）A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减小D.机械能逐渐转化为内能，总能量不变10．下列说法中，正确的是A.焦耳的实验是热力学第一定律的基础B.第一类永动机不能制成是因为它违背了能量守恒定律C.第二类永动机不能制成是因为它违背了能量守恒定律D.热力学第二定律说明一切与热现象有关的宏观自然过程具有方向性。
2012热学(本科)4
第 页，共 页秘密★启用前物理 系 物理学 专业（本科）2012 级《 热 学 》期末考试试卷2012—2013学年 第 二 学期闭卷120分钟一、单项选择题（每小题 2分，共 20分）1、关于分子之间的相互作用力，下列说法正确的是（ ） A 、很难把固体的各部分分开，说明固体分子之间只存在引力。
B 、固体很难被压缩，表明固体分子之间只有斥力。
C 、液体很难被压缩，是因为液体分子之间没有空隙。
D 、气体容易被压缩,表明气体分子之间有间隙,且分子间作用力较小。
2、下列说法中正确的是（ ）A 、功可以完全变为热，但热不能完全变为功。
B 、热量可以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。
C 、传热可以改变物体的内能，做功只能改变物体的机械能。
D 、功和热量都是过程量，而内能是由物体的状态决定的。
3、关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ） A 、晶体都具有规则的几何外形。
B 、金属是晶体，所以金属整体表现为各向异性 。
C 、晶体和非晶体都具有一定的熔点。
D 、晶体具有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点。
4、关于润湿与不润湿现象，下面的几种说法中正确的是（ ） A 、同一种液体对不同的固体，可能是润湿的，也可能是不润湿的。
B 、水是浸润液体。
C 、水银是不浸润液体。
D 、只有润湿液体在细管中才会发生毛细现象。
5、对于一定质量的理想气体，可能实现的过程是（ ） A 、压强不变，吸热而不对外做功。
B 、体积不变，升温而不吸热。
C 、温度不变，外界对它做功而不放热。
D 、气体和外界没有热交换，急剧压缩温度升高。
6、一定质量的理想气体，在某一过程中吸热，升温，内能增加，这一过程可能是（ ）A 、等温过程B 、等容过程C 、绝热过程D 、等压压缩过程 7、 下面说法中正确的是（ ）(可拆分区)（不可拆分区)A、熔解曲线的斜率总是正的。
B、熔解曲线的斜率总是负的。
C、汽化曲线的斜率总是正的。
2012年高考物理试题分类汇编：热学(带详细解析)
C
V0
P
。
（上海物理） 33 ．（ 14 分）如图，一质量不计，可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室，
两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底
过程中体积不是保持不变， D 错误；本题选 AB。
本题考查气体的 P - T 图象的理解。难度：中等。对 D，需要作辅助线，较难。
（上海物理） 22. 如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为
5*10 3 m2 ，一定质量
的气体被质量为 2.0kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为
____pa（大气压强取 1.01* 105 pa ，g
取 10m / s2 ）。若从初温 270c 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由
0.5m 缓慢变为 0.51m ，
则此时气体的温度为 ____℃。
P P0 mg 1.41 105 pa
解析 ：
S
PV1 T1
PV2 T2 ， T2=306K， t 2=33℃
本题考查气体实验定律。 （上海物理） 28. （ 6 分）用 DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装 置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：
（ A） ab 过程中不断增加 （ B） bc 过程中保持不变 （ C） cd 过程中不断增加 （ D） da 过程中保持不变 解析： 首先，因为 bc 的延长线通过原点，所以 bc 是等容线，即气体体积在 bc 过程中保持不 变， B 正确； ab 是等温线，压强减小则体积增大， A 正确； cd 是等压线，温度降低则体积减小， C 错误； 连接 ao 交 cd 于 e，则 ae 是等容线， 即 V a Ve ，因为 Vd Ve ，所以 V d Va ，所以 da
D 错误。
2012高等热力学试卷
合肥工业大学机械与汽车工程学院研究生考试试卷课程名称 高等工程热力学 考试日期 2012-12-19 姓名 年级 班级 学号 得分 一、简答题 （每题5分 共40分） 1. 什么是强度量，什么是广延量，分别举例说明。
2. 举例说明何谓准静态过程，在热力学中为何要引入准静态的概念？ 3. 平衡与稳定的区别与联系。
4. 功量和热量的区别与联系。
5. 什么是焦耳-汤姆逊效应？试给出用可测参数p ，v ，T 和c p 表示的焦耳-汤姆逊系数表达式。
6. 何谓可逆过程？引入可逆过程有何实际意义？ 7. 什么是孤立系统的熵增原理和（火用）减原理，对工程实际有何重要指导意义？ 8. 什么是麦克斯韦关系式？建立麦克斯韦关系式有何重要意义（请结合克拉贝隆方程说明）。
二、（15分）试用T , p , v 表示()T p u ∂∂（15分）。
三、体积为V 的刚性绝热容器内装有高压气体，初态时气体参数为p 1，T 1，打开阀门向低压空间放气，当容器内压力降低至p 2关闭阀门。
设气体为理想气体。
（1）给出放气过程中容器内气体遵循的过程方程；（10分）；（2）放气后瓶内气体终温（5分）四、某冷暖两用空调冬天用于采暖，夏天制冷。
若要求房间温度一年四季始终保持在20℃，已知室内外温差为1℃时，通过墙壁、屋顶和窗户传递的热流量为1200kJ/h 。
（1）冬天室外温度为4℃时，驱动该空调所需要的最小功率是多少？（10分）（2）若取由（1）计算的输入功率，夏天制冷时室外的最高温度不能超过多少？（5分）五、体积为100m 3的刚性容器内装有压力为1MPa, 温度为298K 的压缩空气。
若环境压力为100kPa ，环境温度为298K ，计算该气体能做出的最大功。
（15分）注：所有答案写在答题纸（正反面），试卷上答题无效。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 装订线。
3-3热学全国卷真题2012~2020
2012（1）33.[物理——选修3-3]（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U 形管和细管连接的玻璃泡A、B 和C 浸泡在温度均为0°C 的水槽中，B 的容积是A 的3倍。
阀门S 将A 和B 两部分隔开。
A 内为真空，B 和C 内都充有气体。
U 形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。
假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C 中气体的压强（以mmHg 为单位）；（ii）将右侧水槽的水从0°C 加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
2013（1）33.[物理—选修3-3](15分)(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。
在此过程中，下列说法正确的是(填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分)A 分子力先增大，后一直减小B.分子力先做正功，后做负功C.分子动能先增大，后减小D.分子势能先增大，后减小E.分子势能和动能之和不变(2)(9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。
开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P o 和P o /3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空;右活塞上方气体体积为V0/4。
2012南阳师范热学试卷(B)
南阳师范学院2011-2012学年第二学期物理与电子工程学院2011年级物理学专业《热学》期终考试试卷（B ）一、填空题（每空1 分，共16分）1．建立温标的三要素分别为 、 、 . 2．载人橡皮艇夜晚比白天吃水 （深、浅）. 3．最概然速率的物理意义是 . 4．方均根速率与压强、气体的质量密度之间的关系是 . 5．固体的摩尔热容量=molC.6．氧气压强为10.0atm,温度为27℃,密度为 . 7．测得某种理想气体的热容比4.1=γ，则v c = ,p c = .8．热力学第二定律的基本微分方程为 、 .9．当水处在三相点时，增大压强物态将变为 .10．影响液体蒸发的因素为 、 、 .二、判断正误（每题1分，共20分. 正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”）11.物体的温度越高,则热量越多. （ ） 12.V p -图上两条绝热线可以相交. （ ） 13.熵是一个状态量与所经历的过程无关. （ ） 14.在温度相同的条件下不同气体内能一定相同. （ ） 15.气体的节流膨胀过程是一个等内能过程. （ ）16.温度为T 的平衡态下分子的每个自由度的平均能量为kT 21. （ ）17.热力学第二定律可以有许多不同的表述. （ ） 18.气体内部压强处处相等的状态，必定是平衡态. （ ） 19.理想气体的状态变化时,其内能一定跟着变化. （ ） 20.功可以完全变为热,但热不能完全变为功. （ ） 21.范氏气体和理想气体可以有相同的过程方程. （ ） 22.无摩擦过程是可逆过程. （ ） 23.从单一热源吸收热量全部用来对外作功是可能的. （ ） 24.气体发生扩散后就不可能再恢复了. （ ） 25.系统经可逆过程熵不变，经不可逆过程熵增加. （ ） 26.当温度升高时，在2v 处单位速率间隔内的分子数所占比例下降. （ ） 27.不同种类的分子组成的混合气体处在平衡态时，每种分子都具有与它们单独存在时相同的麦克斯韦分布律. （ ）28.卡诺定理说明一切可逆机的效率总是比不可逆机的效率大. （ ）29.气体分子中具有速率为v 的分子数没有速率为p v 的分子数多. （ ）30.一个物体可以有无穷多个热容量. （ ）………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院__专业_______年级______班 姓名_________学号__________三、选择题 (每小题2分, 共计10分.本题的每个小题给出的四个说法中,只有一个是符合要求的,请把符合要求的说法前面的字母填在 题后的括号内, 选对的给2分, 选错或不选的给零分) 31．如果氢气和氦气温度相同,摩尔数相同,那么这两种气体分子的（ ）．A 、平动能相同；B 、平均平动能相同；C 、动能相同；D 、平均动能相同．32．两个卡诺热机分别以一摩尔单原子分子理想气体和双原子分子理想气体为工作物质，设这两个循环过程在等温膨胀 开始时温度都是04T ，体积都是0V ，在等温压缩开始时温 度都是0T ，体积都是064V ，则在一个循环过程中以双原子 分子为工作物质的热机对外输出的功双A 和以单原子分子 理想气体为工作物质的热机对外输出的功单A 之间的关系 是（ ）．A 、双A =3单A ；B 、双A =31单A ； C 、双A =2单A ； D 、双A =单A ．33．处于平衡态的气体中，分子无规则运动的平均速率v 、方均根速率2v 和最概然速率P v 之间的大小关系是（ ）．A 、P v v v <<2；B 、2v v v <<P ；C 、2v v v <<P ；D 、P v v v <<2．34．下面说法正确的是（ ）．A 、系统经历一个正循环后系统本身没有变化；B 、系统经历一个正循环后系统本身和外界都没有变化；C 、系统经历一个正循环后，再沿反方向进行一逆卡诺循环，则系统本身和外界都没有变化；D 、只有在正循环和逆循环的轨迹完全一致的情况下，先后经历这样的正循环和逆循环，系统和外界才没有变化．35．若)(v f 是麦克斯韦速率分布函数,积分式⎰∞0)(dv v Nf 表示（ ）．A 、分子平均速率；B 、分子方均根速率；C 、总分子数；D 、分子位于全部速率区间的几率．四、综合题（共54分）36．（9分）画出水的三相图，并标出气、液、固三相存在区域.………………………………………装 …………………………………订 …………………………… 线 …………………………学院__专业_______年级______班 姓名_________学号__37．（10分）一容器内贮有氧气，其压强为atm 0.1=p ，温度为C 27 =t ，求：①单位体积内的分子数； ②分子的平均平动能.38．（10分）一定量的理想气体在从体积V1膨胀到V2的过程中，体积随压强的变化为V=p a，其中a 为已知常数。
热学20122013年第一学期 期中考试一 答案
第 1 页 共 6 页8、 三个绝热过程方程： 、 、 。
二、选择题（单选题，本题10小题，每小题 3分，共30分）1、正常人的体温是37℃，相当于华氏多少度： （ B ） (A) 96.8℉. (B) 98.6℉. (C) 32℉. (D)212℉.2、单原子分子理想气体的定容摩尔热容： （ B ） (A)12R . (B) 32R . (C) 52R . (D) 72R . 3、理想气体的压强： （ C ）(A) 12k p n ε= (B) 13k p n ε= (C) 23k p n ε= (D) 32k p n ε=4、根据麦克斯韦速率分布率，求得速率倒数的平均值： （ D ） (A)1v . (B) 1v π. (C) 2v π . (D) 4vπ 5、一打气筒，每打一次气可将打气筒外压强p 。
＝1.0atm, 温度T 。
＝－3.0℃、体积V 。
＝4.0L 的空气压缩到一容器内．设该容器的容积V ＝1.5×l03L ，容器内初始为真空，问要打多少次气才能使容器内的空气压强p ＝2.0 atm 、温度t ＝45℃． （ D ）(A) 45次； (B) 283次； (C)980 次； (D)637次。
6、按麦克斯韦速率分布率，理想气体在温度为T 的平衡态下的最概然速率： （ A ） (B) (C) ； (D)7、 关于平均自由程，下列哪种说法正确： （ C ） (A) 与分子有效直径平方成正比，与分子数密度成反比，与平均速率有关； (B) 与分子有效直径平方成正比，与分子数密度成反比，与平均速率无关； (C) 与分子有效直径平方成反比，与分子数密度成反比，与平均速率无关；(D) 与分子有效直径平方成反比，与分子数密度成正比，与平均速率无关；8、理想气体体积由V 1变到V 2（V 2>V 1），哪个过程中对外作功最多：（ C ）pV C γ=1TV C γ-=1p C T γγ-=第 2 页 共 6 页(A) 绝热过程； (B) 等温过程； (C) 等压过程； (D)一样多。
热学试题1---4及答案
热学模拟试题一一、 填空题1. lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J ．(普适气体常量R=·mol -1·k -1)。
2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM,BM,CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是___ 过程； (2) 气体吸热的是______ 过程．3. 所谓第二类永动机是指_______________________________________ ；它不可能制成是因为违背了___________________________________。
4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体，kT 23的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量).5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中：曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线； >曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。
6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。
7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J ．若此种气体为单原子分子P(atm) T(K)~ab cd—气体，则该过程中需吸热__________J；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J。
8.一定量的理想气体，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=_________________。
传热12年期终试题B卷答案
传热学期终试题B 卷答案及评分标准一、（10分）如图1所示，一个半径为1=100r mm 的实心长圆柱体，具有均匀的内热源4=10Φ3W /m ，导热系数=10λW /m K ⋅（）。
圆柱体处于温度为f t =25C 。
的环境中，与周围环境间的表面传热系数h 为802W /m K ⋅（）。
试求圆柱体外壁温度w t 及圆柱体沿半径方向的温度分布；并求圆柱体内最高温度的位置和大小？图1 解：单位长度圆柱体外表面的散热量为：2=14ΦΦd π⨯⨯=4210(20.1)14π⨯⨯⨯⨯=314.16W （1） （2分）又由=Φ2()4w f h d t t π⨯⨯- （1分）则w t =2(80)4f Φ/d t π⨯+=2314.16/(80(20.1))254π⨯⨯⨯+=150C 。
（1分） 圆柱体内的柱坐标导热微分方程为：1()0d dt Φr r dr dr λ+=（2） （2分） 边界条件为：0r =，0dtdr=；1r r =，w t t = （1分）对（2）式两边积分得2112dt Φr C dr λ+=，由边界条件1得1=0C （1分） 再积分一次得2214Φt r C λ=-+， 由边界条件2得22114w ΦC t r λ=+(1分)。
带入2C 可得圆柱体中的温度场为：2211()4w Φt t r r λ=+-=422110150(0.1)480r +⨯⨯-=2152.5250r - （1分）当r =0时，温度达到最高，最高温度为152.5C 。
（1分） 二、（10分）一块平板宽为1m ，长为1.5m ，在10℃的空气中保持90℃，如果空气流过平板时，板的一面与空气的对流换热量为3.75kW ，试确定空气的流速。
准则关联式：12130.664Re Pr Nu = 层流；4513(0.037Re 871)Pr Nu =- 湍流；（空气热物性参数见表1）。
解：定性温度 10905022f wm t t t ++===℃ （1分） ()2375031.25/1 1.5(9010)Q h W m K A t ===⋅∆⨯⨯- （1分） 假定处于层流3/12/1Pr Re 664.0=Nu1/21/30.664()Pr u xhxλν∞=1/21/3251.531.25 1.50.664()0.6982.8310 1.79510u ∞--⨯⨯=⨯⨯⨯ 94.63/u m s ∞= （2分）6594.63 1.5Re 7.9101.79510u xν∞-⨯===⨯⨯ 紊流 （2分） 与假设不符，故处于紊流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
南阳师范学院
2011-2012学年第二学期物理与电子工程学院
2011年级物理学专业《热学》
期终考试试卷（B ）
一、填空题（每空1 分，共16分）
1．建立温标的三要素分别为 、 、 . 2．载人橡皮艇夜晚比白天吃水 （深、浅）. 3．最概然速率的物理意义是 . 4．方均根速率与压强、气体的质量密度之间的关系是 . 5．固体的摩尔热容量=mol
C
.
6．氧气压强为10.0atm,温度为27℃,密度为 . 7．测得某种理想气体的热容比4.1=γ，则v c = ,p c = .
8．热力学第二定律的基本微分方程为 、 .
9．当水处在三相点时，增大压强物态将变为 .
10．影响液体蒸发的因素为 、 、 .
二、判断正误（每题1分，共20分. 正确
的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”）
11.物体的温度越高,则热量越多. （ ） 12.V p -图上两条绝热线可以相交. （ ） 13.熵是一个状态量与所经历的过程无关. （ ） 14.在温度相同的条件下不同气体内能一定相同. （ ） 15.气体的节流膨胀过程是一个等内能过程. （ ）
16.温度为T 的平衡态下分子的每个自由度的平均能量为kT 2
1
. （ ）
17.热力学第二定律可以有许多不同的表述. （ ） 18.气体内部压强处处相等的状态，必定是平衡态. （ ） 19.理想气体的状态变化时,其内能一定跟着变化. （ ） 20.功可以完全变为热,但热不能完全变为功. （ ） 21.范氏气体和理想气体可以有相同的过程方程. （ ） 22.无摩擦过程是可逆过程. （ ） 23.从单一热源吸收热量全部用来对外作功是可能的. （ ） 24.气体发生扩散后就不可能再恢复了. （ ） 25.系统经可逆过程熵不变，经不可逆过程熵增加. （ ） 26.当温度升高时，在2
v 处单位速率间隔内的分子数所占比例下降. （ ） 27.不同种类的分子组成的混合气体处在平衡态时，每种分子都具有
与它们单独存在时相同的麦克斯韦分布律. （ ）
28.卡诺定理说明一切可逆机的效率总是比不可逆机的效率大. （ ）
29.气体分子中具有速率为v 的分子数没有速率为p v 的分子数多. （ ）
30.一个物体可以有无穷多个热容量. （ ）
………………………………………装 …………………………
………订 …………………………
… 线 …………………………
学院_
_专业_______年
级______班 姓名_______
__学号__________
三、选择题 (每小题2分, 共计10分.本题的每个小题给出的四个说法中,只有一个是符合
要求的,请把符合要求的说法前面的字母填在 题后的括号内, 选对的给2分, 选错或不选的给零分) 31．如果氢气和氦气温度相同,摩尔数相同,那么这两种气体分
子的（ ）．
A 、平动能相同；
B 、平均平动能相同；
C 、动能相同；
D 、平均动能相同．
32．两个卡诺热机分别以一摩尔单原子分子理想气体和双原子
分子理想气体为工作物质，设这两个循环过程在等温膨胀 开始时温度都是04T ，体积都是0V ，在等温压缩开始时温 度都是0T ，体积都是064V ，则在一个循环过程中以双原子 分子为工作物质的热机对外输出的功双A 和以单原子分子 理想气体为工作物质的热机对外输出的功单A 之间的关系 是（ ）．
A 、双A =3单A ；
B 、双A =
3
1
单A ； C 、双A =2单A ； D 、双A =单A ．
33．处于平衡态的气体中，分子无规则运动的平均速率v 、方
均根速率2
v 和最概然速率P v 之间的大小关系是（ ）．
A 、P v v v <<2；
B 、2v v v <<P ；
C 、2v v v <<P ；
D 、P v v v <<2．
34．下面说法正确的是（ ）．
A 、系统经历一个正循环后系统本身没有变化；
B 、系统经历一个正循环后系统本身和外界都没有变化；
C 、系统经历一个正循环后，再沿反方向进行一逆卡诺循环，则系统本身和外界
都没有变化；
D 、只有在正循环和逆循环的轨迹完全一致的情况下，先后经历这样的正循环和
逆循环，系统和外界才没有变化．
35．若)(v f 是麦克斯韦速率分布函数,积分式⎰∞
0)(dv v Nf 表示（ ）．
A 、分子平均速率；
B 、分子方均根速率；
C 、总分子数；
D 、分子位于全部速率区间的几率．
四、综合题（共54分）
36．（9分）画出水的三相图，并标出气、液、固三相存在区域.
………………………………………装 …………………………
………订 …………………………
… 线 …………………………
学院_
_专业_______年
级______班 姓名_________学号__
37．（10分）一容器内贮有氧气，其压强为atm 0.1=p ，温度为
C 27 =t ，求：①单位体积内的分子数； ②分子的平均平
动能.
38．（10分）一定量的理想气体在从体积V1膨胀到V2的过程中，
体积随压强的变化为V=p a
，其中a 为已知常数。
求：
(1) 气体对外所做的功；(2) 始末状态气体内能之比.
39．（10分）一理想气体准静态卡诺循环，当热源温度为C 100，冷却器温度为C 0时，
做净功J 800.今若维持冷却器温度不变，提高热源温度，使净功增为J 1600，则这时热源的温度为多少？效率增大到多少？设这两个循环都工作于相同的两绝热线之间.
40．（15分）已知一摩尔氧气经历如图所示从B A →
（延长线经过原点O)的过程，已知A 、B 点的 温度分别为1T 、2T .求在该过程中所吸收的热量.
………………………………………装 …………………………
………订 …………………………
… 线 …………………………
学院_
_专业_______年
级______班 姓名_________学号__________。