清华大学物理热学题库+答案
清华大学《大学物理》题库及答案___相对论（ＰＤＦ）
一、选择题1．4351：宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过∆t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速)(A) c ·∆t (B) v ·∆t (C) (D)［ ］2．4352一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹。
在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速)(A) (B) (C) (D)［ ］3．8015：有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的；(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。
若问其中哪些说法是正确的，答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的 (B) 只有(1)、(3)是正确的(C) 只有(2)、(3)是正确的 (D) 三种说法都是正确的 ［ ］4．4164：在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些(A) (1)，(3)，(4) (B) (1)，(2)，(4) (C) (1)，(2)，(3) (D) (2)，(3)，(4) ［ ］5．4169在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c (B) (3/5) c (C) (2/5) c (D) (1/5) c ［ ］6．4356：一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行。
2024高考物理热力学法则习题集及答案
2024高考物理热力学法则习题集及答案一、选择题1.在一个绝热容器中，一个理想气体经历了以下过程：先等容加热，后绝热膨胀。
根据热力学第一定律，该过程中热量的变化为：A.正值B.零C.负值D.无法确定答案：B.零2.一个物体以初速度v从高度h自由下落至地面，完全转化为内能。
该物体的质量为m，重力加速度为g，则热量的变化为：A.mghB.mgh/2C.mgh/3D.mgh/4答案：B.mgh/23.理想气体在绝热过程中，熵的变化为：A.零B.正值C.负值D.无法确定答案：A.零4.以下哪个物理量不是状态函数？A.压强B.体积C.内能D.温度答案：A.压强5.一个理想气体以体积V1、温度T1存储在一个绝热容器中。
假设该气体的比热容恒定，则经过绝热膨胀后，其体积变为V2，温度变为T2。
根据绝热膨胀定律，以下哪个式子成立？A.V1T1 = V2T2B.V1/T1 = V2/T2C.V1/T2 = V2/T1D.V1T2 = V2T1答案：B.V1/T1 = V2/T2二、填空题1.理想气体在等体过程中，气体对外界所做的功为_________。
答案：零2.在摩尔定容过程中，理想气体的内能变化等于_________。
答案：热量3.理想气体在等温过程中，压强与体积呈_________。
答案：反比4.一个绝热容器内的理想气体，在绝热膨胀过程中，温度_________。
答案：下降5.在绝热过程中，理想气体的熵变等于_________。
答案：零三、计算题1.一个摩尔的理想气体以初始温度300K、初始体积1L存储在一个绝热容器中。
经过绝热膨胀，体积扩大到2L。
已知该理想气体的比热容恒定为20 J/(mol·K)，求气体的终温度。
解：根据绝热膨胀定律，V1T1 = V2T2。
代入已知数据，得到：1 × 300 =2 × T2T2 = 150K所以，气体的终温度为150K。
2.一个理想气体以初始温度200°C、初始体积2m^3存储在一个绝热容器中。
大学物理热学试题题库及答案
大学物理热学试题题库及答案一、选择题：（每题3分）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) 3 p1．(B) 4 p1．(C) 5 p1．(D) 6 p1．［］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) pV / m．(B) pV / (kT)．(C) pV / (RT)．(D) pV / (mT)．［］3、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为：(A) (1/16) kg．(B) 0.8 kg．(C) 1.6 kg．(D) 3.2 kg．［］4、在标准状态下，任何理想气体在1 m3中含有的分子数都等于(A) 6.02×1023．(B)6.02×1021．(C) 2.69×1025(D)2.69×1023．(玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23 J·K-1 ) ［］5、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．［］6、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)不确定的．［］7、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．［］8、已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大． ［ ］9、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． ［ ］10、1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为(A) RT 23． (B)kT 23． (C)RT 25． (D)kT 25． ［ ］ （式中R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）11、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n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ 不同．(B) n 不同，(E K /V )不同，ρ 相同．(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ 不同．(D) n 相同，(E K /V )相同，ρ 相同． ［ ］12、有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有单原子分子理想气体，B 中装有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 / V )A 和(E / V )B 的关系(A) 为(E / V )A ＜(E / V )B ．(B) 为(E / V )A ＞(E / V )B ．(C) 为(E / V )A ＝(E / V )B ．(D) 不能确定． ［ ］13、两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6 J 热量传给氦气，使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量(A) 12 J ． (B) 10 J(C) 6 J ． (D) 5 J ． ［ ］14、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： (A)25pV ． (B) 23pV ． (C) pV ． (D) 21pV ． ［ ］15、下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中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 A 为阿伏加得罗常量）(A) pV Mm 23． (B) pV M M mol 23． (C)npV 23． (D)pV N M M A 23mol ． [ ]16、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． ［ ］17、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为(A) (N 1+N 2) (23kT +25kT )． (B) 21(N 1+N 2) (23kT +25kT )． (C) N 123kT +N 225kT ． (D) N 125kT + N 223kT ． ［ ］18、设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /v v 为(A) 1 ． (B) 1/2 ．(C) 1/3 ． (D) 1/4 ． ［ ］19、设v 代表气体分子运动的平均速率，p v 代表气体分子运动的最概然速率，2/12)(v 代表气体分子运动的方均根速率．处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为(A) p v v v ==2/12)( (B) 2/12)(v v v <=p (C) 2/12)(v v v <<p (D)2/12)(v v v >>p [ ]20、已知一定量的某种理想气体，在温度为T 1与T 2时的分子最概然速率分别为v p 1和v p 2，分子速率分布函数的最大值分别为f (v p 1)和f (v p 2)．若T 1>T 2，则(A) v p 1 > v p 2， f (v p 1)> f (v p 2)．(B) v p 1 > v p 2， f (v p 1)< f (v p 2)．(C) v p 1 < v p 2， f (v p 1)> f (v p 2)．(D) v p 1 < v p 2， f (v p 1)< f (v p 2)． ［ ］21、 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． ［ ］22、假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍． (B) 2倍．(C) 2倍． (D) 21倍． ［ ］23、 麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A 、B 两部分面积相等，则该图表示(A) 0v 为最概然速率． (B) 0v 为平均速率． (C) 0v 为方均根速率． (D) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半． ［ ］24、速率分布函数f (v )的物理意义为：(A) 具有速率v 的分子占总分子数的百分比．(B) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C) 具有速率v 的分子数．(D) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数． ［ ］25、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 ． ［ ］26、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一倍时，氢气分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 和λ都增大一倍．(B) Z 和λ都减为原来的一半．(C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半．(D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍． ［ ］27、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 减小而λ不变． (B)Z 减小而λ增大．f (v )0(C) Z 增大而λ减小． (D)Z 不变而λ增大． ［ ］28、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 和λ都增大． (B) Z 和λ都减小．(C) Z 增大而λ减小． (D) Z 减小而λ增大． ［ ］29、一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 减小，但λ不变． (B) Z 不变，但λ减小．(C) Z 和λ都减小． (D) Z 和λ都不变． ［ ］30、 一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 增大，λ不变． (B) Z 不变，λ增大．(C) Z 和λ都增大． (D) Z 和λ都不变． [ ]31、 在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为4T 0时，气体分子的平均速率v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为：(A) v ＝40v ，Z ＝40Z ，λ＝40λ．(B) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ．(C) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝40λ．(D) v ＝40v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． ［ ］32、在一封闭容器中盛有1 mol 氦气(视作理想气体)，这时分子无规则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) 平均碰撞频率Z ． ［ ］33、一定量的某种理想气体若体积保持不变，则其平均自由程λ和平均碰撞频率Z 与温度的关系是：(A) 温度升高，λ减少而Z 增大．(B) 温度升高，λ增大而Z 减少．(C) 温度升高，λ和Z 均增大．(D) 温度升高，λ保持不变而Z 增大． ［ ］34、一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为0λ，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为 (A)02λ． (B) 0λ． (C)2/0λ． (D) 0λ/ 2． ［ ］35、图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆．那么：(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．36、 关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程．(2) 准静态过程一定是可逆过程．(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是(A) (1)、(2)、(3)．(B) (1)、(2)、(4)．(C) (2)、(4)．(D) (1)、(4)． ［ ］37、如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程(A) 是平衡过程，它能用p ─V 图上的一条曲线表示． (B) 不是平衡过程，但它能用p ─V 图上的一条曲线表示．(C) 不是平衡过程，它不能用p ─V 图上的一条曲线表示．(D) 是平衡过程，但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示． ［ ］38、在下列各种说法 V 图(a) V 图(b) V 图(c)(1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程．(2) 平衡过程一定是可逆过程．(3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接．(4) 平衡过程在p－V图上可用一连续曲线表示．中，哪些是正确的？(A) (1)、(2)．(B) (3)、(4)．(C) (2)、(3)、(4)．(D) (1)、(2)、(3)、(4)．［］39、设有下列过程：(1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体．(设活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升．(3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开．(4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动．其中是可逆过程的为(A) (1)、(2)、(4)．(B) (1)、(2)、(3)．(C) (1)、(3)、(4)．(D) (1)、(4)．［］40、在下列说法(1) 可逆过程一定是平衡过程．(2) 平衡过程一定是可逆的．(3) 不可逆过程一定是非平衡过程．(4) 非平衡过程一定是不可逆的．中，哪些是正确的？(A) (1)、(4)．(B) (2)、(3)．(C) (1)、(2)、(3)、(4)．(D) (1)、(3)．［］41、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．［］42、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．［］43、如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A→D 绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是A →B.(B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
大学物理热学习题附答案11
一、选择题1．一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 (A) m kT x 32=v (B)m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v 2．一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 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 ［ ］3．4014：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4．4022：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V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35．4023：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) 06．4058：两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n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，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8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(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。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案__07_热学习题
清华大学《大学物理》习题库试题及答案热学习题一、选择题1．4251：一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 (A)m kT x 32=v (B) m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v［ ］2．4252：一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 方向的分量的平均值 (A)m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 ［ ］3．4014：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［ ］4．4022：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V 1 /V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 ［ ］5．4023：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 ［ ］6．4058：两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n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同 ［ ］7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，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 ［ ］8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(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。
大学物理热学练习题及答案
大学物理热学练习题及答案第一题：一个物体的质量是1 kg，温度从20°C升高到30°C，如果物体的比热容是4200 J/(kg·°C)，求物体吸收的热量。
解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
代入数据得：Q = 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × (30°C - 20°C)= 1 kg × 4200 J/(kg·°C) × 10°C= 42,000 J所以物体吸收的热量为42,000 J。
第二题：一块金属材料的质量是0.5 kg，它的比热容是400 J/(kg·°C)，经过加热后，材料的温度升高了60°C。
求该金属材料所吸收的热量。
解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
代入数据得：Q = 0.5 kg × 400 J/(kg·°C) × 60°C= 12,000 J所以金属材料吸收的热量为12,000 J。
第三题：一个热容为300 J/(kg·°C)的物体，吸收了500 J的热量后，温度升高了多少摄氏度？解答：根据热量公式Q = mcΔθ，其中 Q 表示吸收的热量，m 表示物体的质量，c 表示比热容，Δθ 表示温度变化。
将已知数据代入公式：500 J = m × 300 J/(kg·°C) × Δθ解方程得：Δθ = 500 J / (m × 300 J/(kg·°C))= 500 J / (m/(kg·°C)) × (kg·°C/300 J)= (500/300) °C≈ 1.67°C所以温度升高了约1.67°C。
清华物理期末试题及答案
清华物理期末试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的距离与下列哪个因素无关？A. 光的波长B. 双缝之间的距离C. 屏幕与双缝之间的距离D. 双缝的宽度答案：D2. 根据热力学第一定律，下列哪种情况会导致系统内能的增加？A. 系统吸收热量B. 系统对外做功C. 系统吸收热量同时对外做功D. 系统对外做功同时放出热量答案：A3. 以下哪种情况不会改变物体的动量？A. 物体受到外力作用B. 物体的速度发生变化C. 物体的质量发生变化D. 物体的方向发生变化答案：D4. 根据麦克斯韦方程组，以下哪个方程描述了变化的磁场产生电场？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培定律D. 麦克斯韦方程组的任意一个答案：B5. 以下哪个选项是正确的波粒二象性描述？A. 光具有波动性，电子具有粒子性B. 光具有粒子性，电子具有波动性C. 光和电子都具有波动性和粒子性D. 光和电子都没有波动性和粒子性答案：C6. 根据量子力学，下列哪个现象不能被解释？A. 光电效应B. 原子光谱的线状结构C. 电子的波动性D. 经典力学的规律答案：D7. 以下哪个定律描述了电磁波的传播速度与介质的关系？A. 欧姆定律B. 库仑定律C. 麦克斯韦方程组D. 牛顿第二定律答案：C8. 在理想气体状态方程中，下列哪个变量是温度的函数？A. 气体的体积B. 气体的压强C. 气体的摩尔数D. 气体的内能答案：D9. 根据相对论，以下哪个选项是正确的？A. 时间是绝对的B. 质量是相对的C. 空间是绝对的D. 速度是相对的答案：B10. 以下哪个选项是正确的电磁波谱的顺序？A. 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线C. 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线D. 无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线、伽马射线答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律的公式是__________。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案 电学习题答案
一、选择题1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？(A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同(C) 场强可由定出，其中q 为试验电荷，q 可正、可负，为试验电荷所受的电场力(D) 以上说法都不正确2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。
取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：3．1551：关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？(A) 场强的大小与试探电荷q 0的大小成反比(B) 对场中某点，试探电荷受力与q 0的比值不因q 0而变(C) 试探电荷受力的方向就是场强的方向(D) 若场中某点不放试探电荷q 0，则＝0，从而＝04．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ (A)点电荷q 的电场：(r 为点电荷到场点的距离)(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度)的电场：(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度)的电场：(D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度)外的电场：(为球心到场点的矢量)5．1035：有一边长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点a /2处，有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为(A)(B)(C)(D)q F E / =F EEFFE F E204r q E επ=λr r E302ελπ=r σ02εσ=E σr r R E 302εσ=r 03εq 04επq 03επq 06εq( x q1035图6．1056：点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图所示，则引入前后： (A) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变 (B) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变 (C) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化 (D) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化7．1255：图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线。
清华物理试题及答案
清华物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中传播的速度是多少？A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 300,000,000 m/sD. 300,000,000 km/s答案：A2. 根据量子力学，一个粒子的状态由什么描述？A. 经典轨迹B. 波函数C. 动量D. 能量答案：B3. 以下哪个是电磁波谱中波长最长的部分？A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案：A4. 根据热力学第二定律，以下哪个说法是正确的？A. 熵总是增加的B. 能量守恒C. 热能自发从冷物体传到热物体D. 永动机是可能的答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 牛顿第一定律，也称为____定律，描述了物体在没有外力作用下的运动状态。
答案：惯性2. 电荷的单位是____。
答案：库仑3. 电磁波的传播不需要______。
答案：介质4. 根据相对论，当物体的速度接近光速时，其质量会______。
答案：增加三、计算题（每题10分，共20分）1. 一个质量为2kg的物体从静止开始，受到一个恒定的力10N作用，求物体在5秒末的速度。
答案：根据牛顿第二定律，F=ma，所以a=F/m=10N/2kg=5m/s²。
因此，v=at=5m/s²*5s=25m/s。
2. 一个点电荷Q=10^-6 C，距离它1m处的电场强度是多少？答案：根据库仑定律，E=kQ/r²，其中k是库仑常数，约为8.99×10^9 N·m²/C²。
所以E=(8.99×10^9 N·m²/C²)*(10^-6C)/(1m)²=8.99×10³ N/C。
四、简答题（每题10分，共20分）1. 简述什么是光电效应，并解释为什么光的频率越高，产生的光电子能量越大。
答案：光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
清华大学高等热力学期末考试参考答案
答：不对。拉乌尔定律是说当溶剂中加入不挥发性的溶质时，溶剂的蒸气压下降，因此导致其沸点上升。但当加入的溶质是可挥发性的，甚至比溶剂更易挥发，或者溶质可与溶剂形成正偏差的溶液时，溶液的沸点不仅不会上升反而可能下降。
3.下图为二元溶液气液平衡相图，试分别在图上标出其气相、液相和两相区。
解：取1mol的溶液，则其中含水0.4mol，含乙醇0.6mol，设水的偏摩尔体积用 表示，而乙醇的偏摩尔体积 dm3/mol。
则溶液密度可表示为：
dm3/mol
五、(10分)证明偏差焓、偏差熵和逸度满足如下关系：
其中p0为理想气体参比态压力。
证明：根据逸度的定义
沿等温线从理想气体状态积分至实际气体状态有：
由 ，有
整理后有：
解：气相和液相的化学势分别用 表示，当只有水存在时，有
在敞口容器中达到平衡时
因此有：
由 有
液相近似看成比容不变，有：
气相近似看成理想气体，有：
因此有 ，由p>ps，有pv>ps。
四、(15分)在乙醇—水溶液中，已知水的摩尔分数为0.40，溶液密度为849.4kg/m3，水和偏摩尔体积为57.510-3dm3/mol，求水的偏摩尔体积。
5.什么是准静态过程？它与不可逆热力学中的局部平衡假设有什么关系？
答：准静态一般是指进行得足够缓慢的过程，这样在每一时刻系统均能用统一的状态参数表示。而对于不可逆过程，只要系统状态偏离平衡态不是很远，就可以将物系分成许多小区，假设每一个小区是均匀一致的，带来了研究的方便。
6.有人认为热力学温标就是理想气体温标，试判断正误。
清华大学研究生考试试题专用纸
清华物理化学试题及答案
清华物理化学试题及答案试题1：请解释何为热力学第一定律，并给出其数学表达式。
答案1：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明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。
在热力学系统中，能量的转换和传递可以通过热量和功来描述。
热力学第一定律的数学表达式为：\[ \Delta U = Q - W \]其中，\(\Delta U\) 表示系统的内能变化，\(Q\) 表示系统吸收的热量，\(W\) 表示系统对外做的功。
试题2：描述布朗运动及其对分子运动论的意义。
答案2：布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒由于周围液体分子的随机碰撞而产生的无规律运动。
这种现象最早由英国植物学家布朗观察到。
布朗运动是分子运动论的一个直接证据，它表明液体中的分子是在不断运动的，并且其运动是无序和随机的。
布朗运动的观察证实了分子运动论的正确性，并且为统计物理学的发展提供了重要的实验基础。
试题3：请解释何为化学平衡，并给出化学平衡常数的定义。
答案3：化学平衡是指在一定条件下，一个可逆化学反应中正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。
在化学平衡状态下，系统处于动态平衡，即正逆反应仍在进行，但宏观上各组分的浓度保持不变。
化学平衡常数，也称为平衡常数，是一个衡量反应达到平衡状态时反应物和生成物浓度比的量。
对于一个一般的化学反应：\[ aA + bB \rightleftharpoons cC + dD \]其平衡常数 \(K\) 定义为：\[ K = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} \]其中，\([A]\)、\([B]\)、\([C]\) 和 \([D]\) 分别表示平衡状态下各组分的浓度。
试题4：解释什么是超导现象，并给出超导体的一个实际应用。
答案4：超导现象是指某些材料在低于某一临界温度时，电阻突然降为零的现象。
在超导状态下，电流可以在超导体中无损耗地流动。
超导体的一个实际应用是磁共振成像（MRI）设备中的超导磁体，它们能够产生强大的磁场，用于医学成像。
高考物理热学练习题及答案
高考物理热学练习题及答案一、选择题1.以下哪个选项表示物体温度的单位？A. JB. WC. ℃D. m答案：C2.将100g的水加热，当水温从25℃升高到50℃时，已吸收的热量为3000J，求水的比热容。
A. 2J/g℃B. 4J/g℃C. 6J/g℃D. 8J/g℃答案：A3.以下哪种情况能使物体的温度降低？A. 吸热B. 放热C. 等热D. 绝热答案：B4.一块物体受到300J的热量，使其温度升高10℃，求该物体的热容量。
A. 3J/℃B. 10J/℃C. 30J/℃D. 3000J/℃答案：C5.以下情况中，将加热器和冷凝器内的水混合会发生温度变化的是：A. 两器内水温度相同B. 加热器内水较热C. 冷凝器内水较热 D. 两器内水温度不同答案：D二、填空题1.物体放热的方式有两种，分别是_____________和______________。
答案：传导，传播2.热量的单位是______________。
答案：焦耳（J）3.热平衡是指处于同一温度下的物体之间没有_____________。
答案：能量交换4.若一个物体的热容量为100J/℃，已知该物体温度变化为5℃，则吸收或放出的热量为_____________。
答案：500J5.热传导的方式包括_____________、_____________、_____________。
答案：导热、对流、辐射三、计算题1.一块200g的铁块温度为20℃，将其放入100g的水中，水的温度由15℃升高到30℃，求铁和水的热平衡温度。
解答：设最终热平衡温度为x℃。
根据热平衡定律，有：[m(Fe) * c(Fe) * (Tf - 20)] + [m(water) * c(water) * (Tf - 30)] = 0其中，m(Fe)为铁的质量，c(Fe)为铁的比热容，m(water)为水的质量，c(water)为水的比热容。
代入已知数据，得：[200 * 0.45 * (x - 20)] + [100 * 4.18 * (x - 30)] = 0化简方程，得：90(x - 20) + 418(x - 30) = 0解方程，得：90x - 1800 + 418x - 12540 = 0508x - 14340 = 0x = 28.22所以，铁和水的热平衡温度约为28.22℃。
清华大学物理化学B-热力学第二定律-1
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分析可逆热机的情况：
Q2 1 Q1 T2 r 1 T1
Q1 Q2 0 T1 T2
Q2 T2 Q1 T1
由此可得等式：
特别提示：可逆过程的Q/T （简称热温商）是一个重要的 热力学物理量！
思考题：从上式给我们什么启示？
16 －尝试凝练普适性的关键科学问题！
卡诺定理：（1824） 所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机， 以可逆热机的效率最高。 推论: 所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆 热机，其热机效率与卡诺机相同，而与其工作介 质无关；而不可逆热机的效率必小于卡诺机。
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由绝热可逆过程方程：
T1V2 T1V1
因此：
r 1
T2V3 T2V4
r 1
r 1
r 1
V3 V2 V1 V4
W W1 W2 W3 W4＝W1 W3＝Q1 Q2
V4 / V3 ) W Q2 T2 l n ( ηr 1 1 Q1 Q1 T1 l n ( V2 / V1 ) T2 ηr 1 T1
A r ,1 A r,2
B
Q
B
Q
B
2
A
( T ) ( T )
清华大学《大学物理》习题库试题及答案__07_热学习题
一、抉择题1．4251：必定量的幻想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的品质为m 。
依照幻想气体的分子模子跟统计假定，分子速度在x 偏向的重量平方的平均值(A) (B) (C) (D) ［ ］2．4252：必定量的幻想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的品质为m 。
依照幻想气体分子模子跟统计假定，分子速度在x 偏向的重量的平均值(A) (B) (C) (D) 0 ［ ］3．4014：温度、压强一样的氦气跟氧气，它们分子的平均动能战争均平动动能 有如下关联：(A) 跟都相称 (B) 相称，而不相称 (C) 相称，而不相称(D) 跟都不相称 ［ ］4．4022：在规范形态下，假定氧气(视为刚性双原子分子的幻想气体)跟氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，那么其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 ［ ］5．4023：水蒸气剖析成同温度的氢气跟氧气，内能添加了百分之几多(不计振动自在度跟化学能)？(A) 66.7％ (B) 50％ (C) 25％ (D) 0 ［ ］6．4058：两瓶差别品种的幻想气体，它们的温度跟压强都一样，但体积差别，那么单元体积内的气体分子数n ，单元体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单元体积内的气体品质，分不有如下关联：(A) n 差别，(E K /V )差别，差别 (B) n 差别，(E K /V )差别，一样(C) n 一样，(E K /V )一样，差别 (D) n 一样，(E K /V )一样，一样 ［ ］7．4013：一瓶氦气跟一瓶氮气密度一样，分子平均平动动能一样，并且它们都处于均衡形态，那么它们(A) 温度一样、压强一样 (B) 温度、压强都不一样(C) 温度一样，但氦气的压弱小于氮气的压强(D) 温度一样，但氦气的压强小于氮气的压强 ［ ］8．4012：对于温度的意思，有以下几多种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2) 气体的温度是少量气体分子热活动的个人表示，存在统计意思；(3) 温度的上下反应物资内局部子活动猛烈水平的差别；(4) 从微不雅上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热水平。
大学物理热学习题附答案11
一、选择题1．一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 (A) m kT x 32=v (B)m kT x 3312=v (C) m kT x /32=v (D) m kT x /2=v2．一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 方向的分量的平均值 (A) m kT π8=x v (B) m kT π831=x v (C) m kT π38=x v (D) =x v 0 ［ ］ 3．4014：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4．4022：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V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为：(A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 35．4023：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) 06．4058：两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n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ不同 (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ相同(C) n 相同，(E K /V )相同，ρ不同 (D) n 相同，(E K /V )相同，ρ相同7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，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8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(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。
高考物理《热力学定律》真题练习含答案
高考物理《热力学定律》真题练习含答案1．(多选)下列有关热学的说法中正确的是()A．气体温度升高，分子的平均动能一定增大B．随着科技的进步，物体的温度可以降低到－300 ℃C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成答案：ACD解析：温度是分子的平均动能的标志，物体温度升高，分子的平均动能一定增大，故A 正确；－273.15℃是一切低温的极限，B错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，如电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部，C正确；不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，故D正确．2．夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂，若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，气泡内的气体看作理想气体．则上升过程中()A．气泡内气体内能不变B．气泡内气体的压强不变C．气泡体积不变D．气泡内气体吸热答案：D解析：由理想气体的状态方程可知，气泡上升过程中，压强减小，温度升高，体积增大，B、C错误；气泡上升过程中，温度升高，内能一定增加，体积增大，对外做功，一定吸热，A错误，D正确．3．(多选)根据电冰箱的工作原理，当压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环，如图所示，那么下列说法中正确的是()A．在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量B．在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量C．在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量D．在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量答案：AD解析：氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质；工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化，压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出；冷凝器里的液态氟利昂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化，内能减小，从冰箱的内部吸收热量，使冰箱内部的温度降低，A、D正确．4．[2024·山东省普通高中考试模拟]中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法．其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法．在将火罐压在皮肤上的很短时间内，以下说法正确的是() A．火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小B．火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变，温度升高，压强增大C．火罐内的气体吸收热量，内能增大D．火罐内气体分子单位时间内撞击火罐底部的次数增加答案：A解析：在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据pVT＝C可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，A正确，B错误；因气体的体积不变，则W＝0，而温度迅速降低，则气体内能减小ΔU<0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可得Q<0，即气体向外放热，故C错误；因气体的体积不变，则单位体积内的分子数不变，而气体的温度降低，则分子的平均动能减小，每个分子的平均速率变小，则火罐内气体分子单位时间内撞击火罐底部的次数变少，D错误．5．[2024·江西省鹰潭市第二次模拟](多选)一定质量的理想气体，经过一个压缩过程后，体积减小为原来的一半，这个过程可以是等温的、绝热的或等压的过程，如图所示，关于这三个过程，下列说法正确的是()A．绝热过程不做功B．a、b、c、d中d的温度最高C．等压过程内能减小D．等温过程要吸热答案：BC解析：由pV图像知ab是等压过程，a、c两状态的压强与体积乘积为一个定值2pV，即ac是等温过程，则ad是绝热过程；pV图像中面积表示气体做功，由图像知W ab<W ac<W ad，即绝热过程外界对气体做功，A错误；比较b、c、d三个状态，由于体积相等，根据pT＝C，由图像可知b、c、d三个状态的温度高低关系为T d>T c>T b，由于a、c两状态的温度相等，则a、b、c、d中d的温度最高，B正确；等压过程，气体的体积减小，根据VT＝C可知气体的温度降低，则气体的内能减小，C正确；等温ac过程，气体的内能不变，根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，气体体积减小，外界对气体做功，则气体放热，D错误．6．[2024·浙江省台州市质量评估]一个容积为V0＝9.9 L的导热汽缸下接一圆柱形管，二者总质量为M＝900 g，现用质量m＝100 g、横截面积S＝10 cm2、厚度可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管管壁间摩擦不计．活塞下端连接弹簧，弹簧下端与地面固定，气缸始终保持竖直．开始时气体温度为T1＝297 K，活塞处在A位置，气缸内气体压强为p1.随着环境温度缓慢升高到T2，活塞恰能缓慢移至容器底部B位置处，已知A、B间距离h＝10 cm，外界大气压强p0＝1.01×105 Pa.(1)环境温度由T1缓慢升高到T2过程中，气缸内气体压强________(选填“变化”或“不变”)；(2)求汽缸内的气体压强p1及环境温度T2；(3)升温过程中，若气体内能增加了ΔU＝25 J，求气体需要向外界吸收的热量．答案：(1)不变(2)p1＝1.1×105 Pa T2＝300 K(3)Q＝36 J解析：(1)对气缸受力分析，变化前有Mg＋p0S＝p1S变化后有Mg＋p0S＝p′1S可知p 1＝p ′1则可知，环境温度由T 1缓慢升高到T 2过程中，气缸内气体压强不变．(2)以气缸为研究对象，根据平衡条件可知Mg ＋p 0S ＝p 1S 解得p 1＝1.1×105 Pa气体升温膨胀过程为等压过程，由盖吕萨克定律有V 0T 1 ＝V 0＋Sh T 2解得T 2＝300 K(3)由热力学第一定律可知ΔU ＝W ＋Q气体膨胀对外做功，则可得W ＝－p 1Sh ＝－11 J 所以气体需要向外界吸收热量Q ＝36 J。
2024高考物理热力学温度计算习题及答案
2024高考物理热力学温度计算习题及答案高考物理试卷中，热力学是一个重要的考点，其中温度计算题目也是必考内容之一。
了解并掌握温度计算的方法，能够帮助同学们在考试中取得更好的成绩。
本文将为大家提供2024年高考物理热力学温度计算习题及答案，帮助同学们进行复习和巩固知识。
一、选择题1. 一根铁杆在100℃时的长度是1m，温度升高到200℃后，它的长度变为多少？A. 1mB. 2mC. 3mD. 4m答案：C. 3m解析：根据线膨胀公式ΔL= αL0ΔT，代入已知数值计算，ΔL =αL0ΔT = 1m × (12 × 10^-6 K^-1) × (200℃ - 100℃) = 1m × 10^-4 = 0.1m，因此铁杆的长度从1m增加到1m + 0.1m = 3m。
2. 某物体在0℃时的长度为L0，在100℃时的长度为L100，该物体的线膨胀系数是α，则它在200℃时的长度是多少？A. L100 + αL0 × 100℃B. L0 + αL100 × 100℃C. L0 + αL0 × 200℃D. L100 + αL100 × 200℃答案：B. L0 + αL100 × 100℃解析：根据线膨胀公式ΔL = αL0ΔT，代入已知数值计算，ΔL =αL100 × 100℃ = α × L0 × 100℃，所以某物体在200℃时的长度为L0 + ΔL = L0 + αL100 × 100℃。
二、计算题1. 一个气缸的初始容积为1m³，所含气体的温度为25℃。
如果将气缸加热至1000℃，气体的体积变为多少？解析：根据理想气体状态方程PV = nRT，假设温度为T1时的体积为V1，温度为T2时的体积为V2，代入已知数值计算，可以得到(V2/T2) = (V1/T1)，即V2 = V1 × T2/T1。
高中物理《热学》练习题(附答案解析)
高中物理《热学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（ ）A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的2．下列关于系统是否处于平衡态的说法，正确的是（ ）A ．将一根铁丝的一端插入100℃的水中，另一端插入0℃的冰水混合物中，经过足够长的时间，铁丝处于平衡态B ．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态C ．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D ．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态3．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（ ）A ．102610m,10kg d m --==B ．102910cm,10kg d m --==C ．102910m,10kg d m --==D ．82610m,10kg d m --==4．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ）A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C ．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D ．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加5．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。
使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。
然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。
下列说法正确的是（ ）A ．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力增大B ．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C ．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D ．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小6．以下说法正确的是（ ）A ．气体对外做功，其内能一定减小B ．分子势能一定随分子间距离的增加而增加C ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体7．在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同。
清华大学《大学物理》习题库试题及答案__08_电学习题答案
一、选择题1．1003：下列几个说法中哪一个是正确的？(A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同(C) 场强可由q F E / =定出，其中q 为试验电荷，q 可正、可负，F 为试验电荷所受的电场力(D) 以上说法都不正确2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。
取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：3．1551：关于电场强度定义式0/q F E=，下列说法中哪个是正确的？(A) 场强E的大小与试探电荷q 0的大小成反比(B) 对场中某点，试探电荷受力F与q 0的比值不因q 0而变(C) 试探电荷受力F 的方向就是场强E的方向(D) 若场中某点不放试探电荷q 0，则F ＝0，从而E＝04．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？(A)点电荷q 的电场：204r qE επ=(r 为点电荷到场点的距离)(B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度λ)的电场：r r E 302ελπ=(r 为带电直线到场点的垂直于直线的矢量)(C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度σ)的电场：02εσ=E (D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度σ)外的电场：r r R E 302εσ=(r 为球心到场点的矢量)5．1035：有一边长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点a /2处，有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为(A) 03εq (B) 04επq (C) 03επq (D) 06εq6．1056：点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图所示，则引入前后： q( x q1035图(A) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变 (B) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变 (C) 曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化 (D) 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化7．1255：图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线。
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］ 2．4252：一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 方向的分量的平均值
(A) ［
vx
8kT m
(B)
vx
1 8kT 3 m
(C)
vx
8kT 3m
(D)
vx 0
］ 3．4014：温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能 和平均平动动能 w 有如下关系： (A) 和 w 都相等 (B) 相等，而 w 不相等 (C) w 相等，而 不相等 w (D) 和 都 不 相 等 ［ ］ 4．4022：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 ，则其内能之比 E1 / E2 为： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2 (C) 5 / 6 (D) 5 / 3 ［ ］ 5．4023：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 ［ ］ 6．4058：两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 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 ，分别有如下关系：
(A) n 不同，(EK/V)不同， 不同 (B) n 不同，(EK/V)不同， 相同 (C) n 相 同 ， (EK/V) 相 同 ， 不 同 (D) n 相 同 ， (EK/V) 相 同 ， 相 同 ［ ］ 7．4013：一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，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 ［ ］ 8．4012：关于温度的意义，有下列几种说法：(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。这些说法中正确的是 (A) (1)、 (2)、 (4)； (B) (1)、 (2)、 (3)； (C) (2)、 (3)、 (4)； (D) (1)、 (3) 、 (4)； ［ ］ 9．4039：设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过
H2 为 具有相同温度的氧气和氢气的速率之比 O2 (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1/4 ［ ］ 10．4041：设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；
v
/v
令
v
p O 2
和
v
p H 2
分别表示氧气和氢气的最概然速率，则：
(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； (B) (C) (D)
(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 ［ ］ 18．4116：一定量理想气体经历的循环过程用 V－T 曲线表示如图。在此循环过程中， 气体从外界吸热的过程是 (A) A → B (B) B → C (C) C → A (D) B → C 和 B → C ［ ］ p V
T2 C B
T1
Aห้องสมุดไป่ตู้O 4116 图 T
p H 2 p H 2 p H 2 p H 2
［ p
］
p
V O 图(a) 图(b) 4084 图
V O 图(c)
V
O
4041 图
v
11．4084：图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程，其中(c)图是两个半径相 等的圆构成的两个循环过程，图(a)和(b)则为半径不等的两个圆。那么： (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 12．4133：关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程； (2) 准静态过程一定是可逆过程； (3) 不可逆过 程就是不能向相反方向进行的过程；(4) 凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。以上四种判 断，其中正确的是 (A) (1)、 (2)、 (3) (B) (1)、 (2)、 (4) (C) (2)、 (4) (D) (1)、 (4) ［ ］ 13．4098：质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝 热过程，使其体积增加一倍。那么气体温度的改变(绝对值)在 (A) 绝热过程中最大，等压过程中最小 (B) 绝热过程中最大，等温过程中最小 (C) 等压过程中最大，绝热过程中最小 (D) 等压过程中最大，等温过程中最小 ［ ］ 14．4089：有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成 刚性分子的理想气体） ，它们的压强和温度都相等，现将 5J 的热量传给氢气，使氢气温度升 高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是： (A) 6 J (B) 5 J (C) 3 J (D) 2 J ［ ］ 15．4094：1mol 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： (A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化 (C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量 16．4100：一定量的理想气体经历 acb 过程时吸 4 热 500 J。则经历 acbda 过程时，吸热为 (A) –1200 J (B) –700 J (C) –400 J (D) 700 J ［ ］ 1 17．4095：一定量的某种理想气体起始温度为 T， 体积为 V，该气体在下面循环过程中经过三个平衡 O 过程：(1) 绝热膨胀到体积为 2V，(2)等体变化使温 度恢复为 T，(3) 等温压缩到原来体积 V，则此整个循环过程中 (A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功 p (×105 Pa) ［ a d c e 1 4 4100 图 b V (×103 m3) ］
1 n 倍
n 1 n 倍
C
A D
4126 图
1 2 ， W1 W2
D
V
(B) (C)
1 2 ， W1 W2
1 2 ， W1 W2
(D) 1 2 ， W1 W2 25．4135：根据热力学第二定律可知： (A) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功 (B) 热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) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一 切 自 发 过 程 都 是 不 可 逆 的 ［ ］ 26．4136：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 ［ ］ 27．4142：一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽 出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温 度 降 低 ， 熵 增 加 (D) 温 度 不 变 ， 熵 不 变 ［ ］ 28．4143： “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作功。 ” 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 ［ ］ 29．4101：某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中 AB 直线所示。A→B 表示的过程是 E (A) 等压过程 (B) 等体过程 (C) 等温过程 (D) 绝热过程 ［ ］ 30．4056：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 A 理想气体的分子数为： O V (A) pV / m (B) pV / (kT) 4101 图 (C) pV / (RT) (D) pV / (mT) ［ ］ 31．4407：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一倍时， 氢气分子的平均碰撞频率 Z 和平均自由程 的变化情况是： (A) Z 和 都增大一倍 (B) Z 和 都减为原来的一半 (C) Z 增 大 一 倍 而 减 为 原 来 的 一 半 (D) Z 减 为 原 来 的 一 半 而 增 大 一 倍 ［ ］ 32．4465：在一封闭容器中盛有 1 mol 氦气(视作理想气体)，这时分子无规则运动的平均 自由程仅决定于： (A) 压 强 p (B) 体 积 V (C) 温 度 T (D) 平 均 碰 撞 频 率 Z ［ ］ 33．4955：容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为
O
T3
4121 图
T3
V
19．4121：两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为 T1 与 T3 的两个热源 之间，另一个工作在温度为 T2 与 T3 的两个热源之间， 已知这两个循环曲线所包围的面积相 等。由此可知： (A) 两个热机的效率一定相等 (B) 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等 (C) 两个热机向低温热源所放出的热量一定相等 (D) 两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等 [ ] 20．4122：如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的 abcda 增大为 abcda ，那 p 么循环 abcda 与 abcda 所作的净功和热机效率变化情况是： a (A) 净功增大，效率提高 b b (B) 净功增大，效率降低 T1 (C) 净功和效率都不变 T2 (D) 净功增大，效率不变 ［ ］ d c c 21．4123：在温度分别为 327℃和 27℃的高温热源和低 温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为 O V (A) 25％ (B) 50％ (C) 75％ (D) 91.74％ ［ ］ 4122 图 22．4124：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热量的 n 倍 (B) n－1 倍 (C) (D) ］ 23．4125：有人设计一台卡诺热机(可逆的)。每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热 1800 J，向 300 K 的低温热源放热 800 J。同时对外作功 1000 J，这样的设计是 (A) 可以的，符合热力学第一定律 (B) 可以的，符合热力学第二定律 (C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量 (D) 不 行 的 ， 这 个 热 机 的 效 率p超 过 理 论 值 B ［ ］ 24．4126：如图表示的两个卡诺循环，第一个沿 ABCDA C ［ 进行，第二个沿 ABC DA 进行，这两个循环的效率 1 和 2 的关系及这两个循环所作的净功 W1 和 W2 的关系是 (A) (A)