(完整版)大学物理《热学·气体动理论》复习题及答案
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大学物理《热学·气体动理论》 复习题及答案
1.处于平衡状态的 A、B、C 三种理想气体, 储存在一密闭的容器内 , A 种气体分子数 密度为n1,其压力为 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 , 则混合气体压强为:
（A） 6P1 （C） 3P1
（B）5 P1 （D）2 P1
[]
12.一定量的理想气体,在温度不变的条件下, 当压强降低时,分子的平均碰撞频率 和Z平
均自由程 的变化情况是: (A) Z和 都增大. (B) Z和 都减小. (C) 减小而 Z增大. (D) 增大而 Z减小.
[]
13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的 分子模型和统计假设,分子速度在方 x 向的 分量平方的平均值为
f（vP1）< f（vP2）; f（vP1）< f（vP2）; f（vP1）> f（vP2）; f（vP1）> f（vP2）.
[]
8.已知麦克斯韦速率分布定律：
N
N
4
m 2kT
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3
/
2
exp
m v 2kT
2
v
2
v
求温度为T 时,处在
(v
2
1
)
/
2
20m
/
s
的速率区间内氢氧两种气体分子数占总
（A）
3m 2M
PV ;
（B） 3M PV ; 2 M mol
（C） 3 nPV ; 2
（D） 3 M mol 2M
N
0
PV
.
[]
11.一瓶氦气 He 和一瓶氮气 N2 密度相同, 分子平均平动动能相同,而且都处于平衡 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。
E
o
V
[]
5.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气,即 H2OH2+0.5O2 内能增加了多少？
（A）50% （C）66.7%
（B）25% （D）0.
[]
6.容器中储有定量理想气体,温度为 T ,分 子质量为 m ,则分子速度在 x 方向的分量 的平均值为:（根据理想气体分子模型和 统计假设讨论）
（A）v x
1 3
8kT
m
（B） vx
8kT
3m
（C） vx
3kT 2m
（D） vx 0
[]
7.定量理想气体, vP1,vP2 分别是分子在温度 T1、T2 时的最可几速率,相应的分子速率分 布函数的最大值分别为f（vP1）和f（vP2）, 当T1> T2时,
（A）vP1 > vP2 （B）vP1 < vP2 （C）vP1 > vP2 （D）vP1 < vP2
(A)
v
2 x
3kT m
(B)
v
2 x
1 3
3kT m
(C)
v
2 x
3kT
/m
(D)
v
2 x
kT
/m
[]
14.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:
f (v)
(A) v0为最可几速率.
(B) v0为平均速率.
(C) v0为方均根速率. (D)速率大于和小于
AB
v0的分子数各一半.
o v0
v
[]
15. 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一 光滑的活塞分割成两边，如果其中的一 边装有0.1kg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 入同一温度的氧气质量为：
(A) 1 /16 kg.
(B) 0.8 kg.
(C) 1.6 kg.
(D) 3.2 kg. []
16.如图所示，两个大小不同的容器用均匀 的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大 容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度 相同时，水银滴静止于细管中央，试问此 时这两种气体的密度哪个大？
分子数的百分率之比：
（A）(N / N )H2 (N / N )O2 （B）(N / N )H2 (N / N )O2
（C）(N / N )H2 (N / N )O2
（D）由温度高低决定.
[]
9.汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变, 压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率 和平均自由程的变化情况是：
（A）氧气的密度大.（B）氢气的密度大． （C）密度一样大． （D）无法判断．
H2
O2
[]
17.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
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
(4)容器单位体积内分子的总平均动能各为 多少？
(5)若该气体有 0.3 摩尔,其动能是多少？
解：(1) v2 3RT / m, PV MRT / m P / RT / m
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。
[]
18.在恒定不变的压强下，气体分子的平均 碰撞频率Z与气体的热力学温度T的关系为 (A) Z与T 无关。 (B) Z与 T成正比。 (C) Z与 T成反比。 (D) Z与T 成正比。
[]
• 气体动理论选择题答案： ACBABDACCACDDDCADC
19.容器内盛有理想气体,其密度为 1.24 102 kg/m3 , 温度为 273K, 压强为 1.010 2atm, 试求:
(1) v2,
(2)气体的摩尔质量m,并确定它是什么气体？
(3)气体分子的平均平动动能和平均转动动 能各为多少？
（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。
[]
10.下列各式中哪一种式表示气体分子的
平均平动动能？（式中 M 为气体的质
量,m 为气体分子的质量, N 为气体分子总
数目, n 为气体分子密度, N0 为阿伏加德罗 常数, Mmol为摩尔质量。）
[]
2.按 PV 2 = 恒量 规律膨胀的理想气体,膨胀 后的温度为:
（A）升高; （C）降低;
（B）不变 ; （D）无法确定.
[]
3.标准状态下,若氧气和氦气的体积比 V1/V2 = 1/2, 则其内能 E1/E2 为:
（A）1/2 ; （C）3/2 ;
（B）5/6 ; （D）1/3 .
[]
4.如图所示为定量理想气体内能 E 随体积V 的变化关系,则此直线表示的过程为: （A）等压过程; （B）绝热过程; （C）等温过程; （D）等容过程。
1.处于平衡状态的 A、B、C 三种理想气体, 储存在一密闭的容器内 , A 种气体分子数 密度为n1,其压力为 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 , 则混合气体压强为:
（A） 6P1 （C） 3P1
（B）5 P1 （D）2 P1
[]
12.一定量的理想气体,在温度不变的条件下, 当压强降低时,分子的平均碰撞频率 和Z平
均自由程 的变化情况是: (A) Z和 都增大. (B) Z和 都减小. (C) 减小而 Z增大. (D) 增大而 Z减小.
[]
13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的 分子模型和统计假设,分子速度在方 x 向的 分量平方的平均值为
f（vP1）< f（vP2）; f（vP1）< f（vP2）; f（vP1）> f（vP2）; f（vP1）> f（vP2）.
[]
8.已知麦克斯韦速率分布定律：
N
N
4
m 2kT
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3
/
2
exp
m v 2kT
2
v
2
v
求温度为T 时,处在
(v
2
1
)
/
2
20m
/
s
的速率区间内氢氧两种气体分子数占总
（A）
3m 2M
PV ;
（B） 3M PV ; 2 M mol
（C） 3 nPV ; 2
（D） 3 M mol 2M
N
0
PV
.
[]
11.一瓶氦气 He 和一瓶氮气 N2 密度相同, 分子平均平动动能相同,而且都处于平衡 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。
E
o
V
[]
5.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气,即 H2OH2+0.5O2 内能增加了多少？
（A）50% （C）66.7%
（B）25% （D）0.
[]
6.容器中储有定量理想气体,温度为 T ,分 子质量为 m ,则分子速度在 x 方向的分量 的平均值为:（根据理想气体分子模型和 统计假设讨论）
（A）v x
1 3
8kT
m
（B） vx
8kT
3m
（C） vx
3kT 2m
（D） vx 0
[]
7.定量理想气体, vP1,vP2 分别是分子在温度 T1、T2 时的最可几速率,相应的分子速率分 布函数的最大值分别为f（vP1）和f（vP2）, 当T1> T2时,
（A）vP1 > vP2 （B）vP1 < vP2 （C）vP1 > vP2 （D）vP1 < vP2
(A)
v
2 x
3kT m
(B)
v
2 x
1 3
3kT m
(C)
v
2 x
3kT
/m
(D)
v
2 x
kT
/m
[]
14.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:
f (v)
(A) v0为最可几速率.
(B) v0为平均速率.
(C) v0为方均根速率. (D)速率大于和小于
AB
v0的分子数各一半.
o v0
v
[]
15. 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一 光滑的活塞分割成两边，如果其中的一 边装有0.1kg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 入同一温度的氧气质量为：
(A) 1 /16 kg.
(B) 0.8 kg.
(C) 1.6 kg.
(D) 3.2 kg. []
16.如图所示，两个大小不同的容器用均匀 的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大 容器装有氧气，小容器装有氢气，当温度 相同时，水银滴静止于细管中央，试问此 时这两种气体的密度哪个大？
分子数的百分率之比：
（A）(N / N )H2 (N / N )O2 （B）(N / N )H2 (N / N )O2
（C）(N / N )H2 (N / N )O2
（D）由温度高低决定.
[]
9.汽缸内盛有一定的理想气体,当温度不变, 压强增大一倍时,该分子的平均碰撞频率 和平均自由程的变化情况是：
（A）氧气的密度大.（B）氢气的密度大． （C）密度一样大． （D）无法判断．
H2
O2
[]
17.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
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
(4)容器单位体积内分子的总平均动能各为 多少？
(5)若该气体有 0.3 摩尔,其动能是多少？
解：(1) v2 3RT / m, PV MRT / m P / RT / m
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。
[]
18.在恒定不变的压强下，气体分子的平均 碰撞频率Z与气体的热力学温度T的关系为 (A) Z与T 无关。 (B) Z与 T成正比。 (C) Z与 T成反比。 (D) Z与T 成正比。
[]
• 气体动理论选择题答案： ACBABDACCACDDDCADC
19.容器内盛有理想气体,其密度为 1.24 102 kg/m3 , 温度为 273K, 压强为 1.010 2atm, 试求:
(1) v2,
(2)气体的摩尔质量m,并确定它是什么气体？
(3)气体分子的平均平动动能和平均转动动 能各为多少？
（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。
[]
10.下列各式中哪一种式表示气体分子的
平均平动动能？（式中 M 为气体的质
量,m 为气体分子的质量, N 为气体分子总
数目, n 为气体分子密度, N0 为阿伏加德罗 常数, Mmol为摩尔质量。）
[]
2.按 PV 2 = 恒量 规律膨胀的理想气体,膨胀 后的温度为:
（A）升高; （C）降低;
（B）不变 ; （D）无法确定.
[]
3.标准状态下,若氧气和氦气的体积比 V1/V2 = 1/2, 则其内能 E1/E2 为:
（A）1/2 ; （C）3/2 ;
（B）5/6 ; （D）1/3 .
[]
4.如图所示为定量理想气体内能 E 随体积V 的变化关系,则此直线表示的过程为: （A）等压过程; （B）绝热过程; （C）等温过程; （D）等容过程。