1、試卷分析-熱學部分1、（本題3分）（4057） 有一截面均勻的封閉圓筒，中間被一光滑的活塞分隔成兩邊，如果其中的一邊裝有0.1 kg某一溫度的氫氣，為了使活塞停留在圓筒的正中央，則另一邊應裝入同一溫度的氧氣的質(zhì)量為： (A) (1/16) kg (B) 0.8 kg (C) 1.6 kg (D) 3.2 kg C 2、（本題3分）（4665） 假定氧氣的熱力學溫度提高一倍，氧分子全部離解為氧原子，則這些氧原子的平均速率是原來氧分子平均速率的 (A) 4倍 (B) 2倍 (C) 倍 (D) 倍 B 3、（本題3分）（4576） 如圖所示，當氣缸中的活塞迅速向外移動從而使氣體膨脹時，氣體所經(jīng)歷的過

2、程 (A) 是平衡過程，它能用pV圖上的一條曲線表示 (B) 不是平衡過程，但它能用pV圖上的一條曲線表示 (C) 不是平衡過程，它不能用pV圖上的一條曲線表示 (D) 是平衡過程，但它不能用pV圖上的一條曲線表示 C 4、（本題3分）（4116） 一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過程用VT曲線表示如圖在此循環(huán)過程中，氣體從外界吸熱的過程是 (A) AB (B) BC (C) CA (D) AB和BC A 5、（本題3分）（4022） 在標準狀態(tài)下，若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣的體積比V1 / V2=1 / 2 ，則其內(nèi)能之比E1 / E2為: (A) 3 / 10 (B) 1 / 2

3、(C) 5 / 6 (D) 5 / 3 標準狀態(tài)：P相等。 C 6、（本題3分）（4675）氣體在狀態(tài)變化過程中，可以保持體積不變或保持壓強不變，這兩種過程 (A) 一定都是平衡過程 (B) 不一定是平衡過程 (C) 前者是平衡過程，后者不是平衡過程 (D) 后者是平衡過程，前者不是平衡過程 B 7、（本題3分）（5343）如圖所示，一定量的理想氣體，沿著圖中直線從狀態(tài)a( 壓強p1 = 4 atm，體積V1 =2 L )變到狀態(tài)b ( 壓強p2 =2 atm，體積V2 =4 L )則在此過程中： (A) 氣體對外作正功，向外界放出熱量 (B) 氣體對外作正功，從外界吸熱 (C) 氣體對外作負

4、功，向外界放出熱量(D) 氣體對外作正功，內(nèi)能減少 因為 故ab過程為等溫過程。 B 8、若N表示分子總數(shù)，T表示氣體溫度，m表示氣體分子的質(zhì)量，那么當分子速率v確定后，決定麥克斯韋速率分布函數(shù)f(v)的數(shù)值的因素是 (A) m，T (B) N (C) N，m (D) N，T (E) N，m，T A 9、在溫度分別為 327和27的高溫熱源和低溫熱源之間工作的熱機，理論上的最大效率為 (A) 25 (B) 50 (C) 75 (D) 91.74 B 10、 1mol的單原子分子理想氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果不知是什么氣體，變化過程也不知道，但A、B兩態(tài)的壓強、體積和溫度都知道，則可求出：(A

5、) 氣體所作的功 (B) 氣體內(nèi)能的變化(C) 氣體傳給外界的熱量 (D) 氣體的質(zhì)量 B 11、 設高溫熱源的熱力學溫度是低溫熱源的熱力學溫度的n倍，則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中，傳給低溫熱源的熱量是從高溫熱源吸取熱量的 (A) n倍 (B) n1倍(C) 倍 (D) 倍 C12、 對于室溫下的雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹的情況下，系統(tǒng)對外所作的功與從外界吸收的熱量之比W / Q等于 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 2/5 (D) 2/7 D 二、填空題1、右圖為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過程的pV圖，其中MT為等溫線，MQ為絕熱線，在AM、BM、CM三種準靜態(tài)過程中： (1) 溫度升高

6、的是_BM，CM_過程；(2) 氣體吸熱的是_CM_過程將MQC構(gòu)成一個循環(huán)：QM絕熱，QC放熱過程。故CM必為吸熱過程。 2、 在大氣中有一絕熱氣缸，其中裝有一定量的理想氣體，然后用電爐徐徐供熱(如圖所示)，使活塞(無摩擦地)緩慢上升在此過程中，以下物理量將如何變化？(選用“變大”、“變小”、“不變”填空) (1) 氣體壓強_不變_； (2) 氣體分子平均動能_變大_；3、（本題4分）（4032）圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中 曲線（a）是 氬 氣分子的速率分布曲線； 曲線（c）是 氦 氣分子的速率分布曲線；4、（

7、本題3分）（4082）在p-V圖上 (1) 系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用_一個點_來表示； (2) 系統(tǒng)的某一平衡過程用_一條曲線_來表示； (3) 系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過程用_一條閉合曲線_來表示；5、分子的平均動能公式 (i是分子的自由度)的適用條件是_ _理想氣體處于熱平衡狀態(tài) _室溫下1 mol雙原子分子理想氣體的壓強為p，體積為V，則此氣體分子的平均動能為_或_ 6、（本題3分）（4319） 有1 mol剛性雙原子分子理想氣體，在等壓膨脹過程中對外作功W，則其溫度變化 DT_ W/R _；從外界吸取的熱量Qp_三、計算題1、1 mol單原子分子理想氣體的循環(huán)過程如TV圖所示，其中c點的溫度為Tc

8、=600 K試求：(1) ab、bc、ca各個過程系統(tǒng)吸收的熱量； (2) 經(jīng)一循環(huán)系統(tǒng)所作的凈功； (3) 循環(huán)的效率 (注：循環(huán)效率=W/Q1，W為循環(huán)過程系統(tǒng)對外作的凈功，Q1為循環(huán)過程系統(tǒng)從外界吸收的熱量，ln2=0.693) （10分）解：單原子分子的自由度i=3從圖可知，ab是等壓過程，Va/Ta= Vb /Tb，Ta=Tc=600 K ， Tb = (Vb /Va)Ta=300 K 2分 (1) =6.23×103 J (放熱) =3.74×103 J (吸熱) Qca =RTcln(Va /Vc) =3.46×103 J (吸熱) (2) W =(

9、 Qbc +Qca )|Qab |=0.97×103 J 2分(3) Q1=Qbc+Qca， =W / Q1=13.4% 2分2、為了使剛性雙原子分子理想氣體在等壓膨脹過程中對外作功2J，必須傳給氣體多少熱量？ （5分）解：等壓過程 W= pV=(M /Mmol)RT 1分內(nèi)能增量 1分雙原子分子 1分 J 2分3、（本題5分）如圖所示，AB、DC是絕熱過程，CEA是等溫過程，BED是任意過程，組成一個循環(huán)。若圖中EDCE所包圍的面積為70 J，EABE所包圍的面積為30 J，過程中系統(tǒng)放熱100 J，求BED過程中系統(tǒng)吸熱為多少？解：正循環(huán)EDCE包圍的面積為70 J，表示系統(tǒng)對外

10、作正功70 J；EABE的面積為30 J，因圖中表示為逆循環(huán)，故系統(tǒng)對外作負功，所以整個循環(huán)過程系統(tǒng)對外作功為：W=70+(30)=40 J 1分 設CEA過程中吸熱Q1，BED過程中吸熱Q2 ，由熱一律， W =Q1+ Q2 =40 J 2分Q2 = W Q1 =40(100)=140 J BED過程中系統(tǒng)從外界吸收140焦耳熱. 2分4、（本題10分）（4107）一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，沿圖示直線過程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)過等容、等壓兩過程回到狀態(tài)A (1) 求AB，BC，CA各過程中系統(tǒng)對外所作的功W，內(nèi)能的增量DE以及所吸收的熱量Q (2) 整個循環(huán)過程中系統(tǒng)對外所作的

11、總功以及從外界吸收的總熱量(過程吸熱的代數(shù)和)解：(1) AB： =200 J E1=n CV (TBTA)=3(pBVBpAVA) /2=750 J Q=W1+E1950 J 3分 BC： W2 =0 E2 =n CV (TCTB)=3( pCVCpBVB ) /2 =600 J Q2 =W2+E2600 J 2分 CA： W3 = pA (VAVC)=100 J J Q3 =W3+E3250 J 3分 (2) W= W1 +W2 +W3=100 J Q= Q1 +Q2 +Q3 =100 J 2分5、一氣缸內(nèi)盛有1 mol溫度為27 ，壓強為1 atm的氮氣(視作剛性雙原子分子的理想氣體)先

12、使它等壓膨脹到原來體積的兩倍，再等體升壓使其壓強變?yōu)? atm，最后使它等溫膨脹到壓強為1 atm求：氮氣在全部過程中對外作的功，吸的熱及其內(nèi)能的變化(普適氣體常量R=8.31 J·mol1·K1)解：該氮氣系統(tǒng)經(jīng)歷的全部過程如圖 設初態(tài)的壓強為p0、體積為V0、溫度為T0，而終態(tài)壓強為p0、體積為V、溫度為T在全部過程中氮氣對外所作的功 W = W (等壓)+ W (等溫) W (等壓) = p0(2 V0V0)=RT0 1分 W (等溫) =4 p0 V0ln (2 p0 / p0) = 4 p0 V0ln 2 = 4RT0ln 2 2分 W =RT0 +4RT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )=9.41×103 J 2分氮氣內(nèi)能改變 =15RT0 /2=1.87×104 3分氮氣在全部過程中吸收的熱量 Q =