大學(xué)物理試題庫 204-浙江工業(yè)大學(xué).doc

浙江工業(yè)大學(xué) 學(xué)校 204 條目的4類題型式樣及交稿式樣熱力學(xué)第一定律、典型的熱力學(xué)過程選擇20判斷10填空20計算15 一. 選擇題題號：20412001分值：3分難度系數(shù)等級：21 如圖所示，一定量理想氣體從體積V1，膨脹到體積V2分別經(jīng)歷的過程是：AB等壓過程，AC等溫過程；AD絕熱過程，其中吸熱量最多的過程 (A) 是AB. (B) 是AC. (C) 是AD. (D) 既是AB也是AC, 兩過程吸熱一樣多。 答案：A題號：20412002分值：3分難度系數(shù)等級：22 質(zhì)量一定的理想氣體，從相同狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷等溫過程、等壓過程和絕熱過程，使其體積增加一倍那么氣體溫度的改變(絕對值)在 (A) 絕熱過程中最大，等壓過程中最小 (B) 絕熱過程中最大，等溫過程中最小 (C) 等壓過程中最大，絕熱過程中最小 (D) 等壓過程中最大，等溫過程中最小 答案：D題號：20412003分值：3分難度系數(shù)等級：2 3 一定量的理想氣體，從a態(tài)出發(fā)經(jīng)過或過程到達(dá)b態(tài)，acb為等溫線(如圖)，則、兩過程中外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q1、Q2是 (A) Q10，Q20 (B) Q10，Q20，Q20 (D) Q10 答案：A題號：20413004分值：3分難度系數(shù)等級：34 一定量的理想氣體分別由初態(tài)a經(jīng)過程ab和由初態(tài)a經(jīng)過程acb到達(dá)相同的終態(tài)b，如pT圖所示，則兩個過程中氣體從外界吸收的熱量 Q1，Q2的關(guān)系為： (A) Q1 Q2 (B) Q10，Q1 Q2 (C) Q10，Q10，Q1 Q2 答案：B題號：20412005分值：3分難度系數(shù)等級：25. 理想氣體向真空作絕熱膨脹 (A) 膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)減小 (B) 膨脹后，溫度降低，壓強(qiáng)減小 (C) 膨脹后，溫度升高，壓強(qiáng)減小 (D) 膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)不變 答案：A題號：20412006分值：3分難度系數(shù)等級：26. 一定量的理想氣體，從pV圖上初態(tài)a經(jīng)歷(1)或(2)過程到達(dá)末態(tài)b，已知a、b兩態(tài)處于同一條絕熱線上(圖中虛線是絕熱線)，則氣體在 (A) (1)過程中吸熱，(2) 過程中放熱 (B) (1)過程中放熱，(2) 過程中吸熱 (C) 兩種過程中都吸熱 (D) 兩種過程中都放熱 答案：B題號：20412007分值：3分難度系數(shù)等級：27. 1 mol理想氣體從pV圖上初態(tài)a分別經(jīng)歷如圖所示的(1) 或(2)過程到達(dá)末態(tài)b已知Ta Q20 (B) Q2 Q10 (C) Q2 Q10 (D) Q1 Q20 答案：A題號：20413008分值：3分難度系數(shù)等級：38 如圖，bca為理想氣體絕熱過程，b1a和b2a是任意過程，則上述兩過程中氣體作功與吸收熱量的情況是: (A) b1a過程放熱，作負(fù)功；b2a過程放熱，作負(fù)功 (B) b1a過程吸熱，作負(fù)功；b2a過程放熱，作負(fù)功 (C) b1a過程吸熱，作正功；b2a過程吸熱，作負(fù)功 (D) b1a過程放熱，作正功；b2a過程吸熱，作正功 答案：B題號：20412009分值：3分難度系數(shù)等級：29. 對于理想氣體系統(tǒng)來說，在下列過程中，哪個過程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對外作的功三者均為負(fù)值？ (A) 等體降壓過程 (B) 等溫膨脹過程 (C) 絕熱膨脹過程 (D) 等壓壓縮過程 答案：D題號：20413010分值：3分難度系數(shù)等級：310. 理想氣體經(jīng)歷如圖所示的abc平衡過程，則該系統(tǒng)對外作功W，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負(fù)情況如下： (A)E0，Q0，W0，Q0，W0 (C)E0，Q0，W0 (D) E0，Q0，W； （B）CV EPV以上解答是否正確？ 答案：錯。（理想氣體的內(nèi)能是狀態(tài)(溫度)的單值函數(shù)，在準(zhǔn)靜態(tài)過程中，只與系統(tǒng)的始、未溫度有關(guān)，與過程無關(guān)）題號：20423008分值：2分難度系數(shù)等級：38. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體)，從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則對外所作的功相同。答案：對 題號：20423009分值：2分難度系數(shù)等級：39. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體)，從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則從外界吸收的熱量相同.答案：錯（等壓過程QP=CPT，而，與自由度有關(guān)，又由題設(shè)T相同，故自由度大的氣體，即氮?dú)馕鼰彷^多）題號：20424010分值：2分難度系數(shù)等級：410. 摩爾數(shù)相同的氦氣和氮?dú)?視為理想氣體)，從相同的初狀態(tài)(即p、V、T相同)開始作等壓膨脹到同一末狀態(tài)則氣體分子平均速率的增量相同答案：錯（ 因 故氮?dú)夥肿悠骄俾试隽枯^小,而氦分子的平均速率的增量較大）題號：20423011分值：2分難度系數(shù)等級：311.理想氣體經(jīng)等體積加熱時，內(nèi)能減少，同時壓強(qiáng)升高.這樣的過程可能發(fā)生。 答案：不可能（因為dV =0，則dQ = dE，等體積加熱dQ 0， dE 0，即內(nèi)能只有增大而不可能減少）題號：20423012分值：2分難度系數(shù)等級：312.理想氣體經(jīng)等溫壓縮時，壓強(qiáng)升高，同時吸熱.這樣的過程可能發(fā)生。 答案：不可能 （因為據(jù)pV=C，V則p，但 dT =0， 則 dW = pdV0, dQ = dW0，即內(nèi)能增加題號：20423014分值：2分難度系數(shù)等級：314.理想氣體經(jīng)等壓壓縮時，內(nèi)能增加，同時吸熱這樣的過程可能發(fā)生。答案：不可能（因為 dp = 0，dW = pdV= (M/Mmol)RdT 0， dE = ( M/Mmol)CVdT0，即內(nèi)能減少而不可能增加，且 dQ=dE+dW，即氣體放熱而不可能吸熱） 題號：20422015分值：2分難度系數(shù)等級：215. 理想氣體的內(nèi)能從E1增大到E2時，對應(yīng)于等體、等壓、絕熱三種過程的溫度變化相同. 答：正確。題號：20422016分值：2分難度系數(shù)等級：216. 理想氣體的內(nèi)能從E1增大到E2時，對應(yīng)于等體、等壓、絕熱三種過程的吸收的熱量相同.答案：錯 三、填空題題號：20433001分值：2分難度系數(shù)等級：31. 處于平衡態(tài)A的一定量的理想氣體，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等體過程變到平衡態(tài)B，將從外界吸收熱量416 J，若經(jīng)準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程變到與平衡態(tài)B有相同溫度的平衡態(tài)C，將從外界吸收熱量582 J，所以，從平衡態(tài)A變到平衡態(tài)C的準(zhǔn)靜態(tài)等壓過程中氣體對外界所作的功為_.答案：166J題號：20432002分值：2分難度系數(shù)等級：22. 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則外界傳給系統(tǒng)的熱量_零（填大于、等于和小于）.答案：等于題號：20432003分值：2分難度系數(shù)等級：23. 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則外界對系統(tǒng)作的功_零（填大于、等于和小于）.答案：大于題號：20432004分值：2分難度系數(shù)等級：24. 不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則系統(tǒng)的內(nèi)能的增量_零（填大于、等于和小于）.答案：大于題號：20433005分值：2分難度系數(shù)等級：35. 熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時，其內(nèi)能的改變量只決定于_而與_無關(guān)答案：熱力學(xué)狀態(tài)，過程題號：20433006分值：2分難度系數(shù)等級：36. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W1|，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|，則整個過程中氣體從外界吸收的熱量Q = _答案：-|W1|題號：20433007分值：2分難度系數(shù)等級：37. 某理想氣體等溫壓縮到給定體積時外界對氣體作功|W1|，又經(jīng)絕熱膨脹返回原來體積時氣體對外作功|W2|，則整個過程中氣體內(nèi)能增加了=_。答案：|W2|-|W1|題號：20432008分值：2分難度系數(shù)等級：28. 同一種理想氣體的定壓摩爾熱容Cp 大于定體摩爾熱容CV ，其原因是 _.答案：等壓過程吸熱使系統(tǒng)溫度升高的同時還要對外做功，而等體過程吸熱只用來提高系統(tǒng)溫度。 題號：20434009分值：2分難度系數(shù)等級：49. 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(zhǔn)靜態(tài)過程中，溫度降低的是_過程；氣體放熱的是_過程 答案：AM、CM題號：20433010分值：2分難度系數(shù)等級：310. 一定量的理想氣體，從狀態(tài)A出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過程由體積V1膨脹到體積V2。在上述三種過程中：氣體的內(nèi)能增加的是_過程；氣體的內(nèi)能減少的是_過程 答案：等壓、絕熱題號：20434011分值：2分難度系數(shù)等級：411. 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(zhǔn)靜態(tài)過程中： 溫度升高的是_過程；氣體吸熱的是_過程 答案：AM、BM和CM 題號：20433012分值：2分難度系數(shù)等級：312.一定量的理想氣體，從pV圖上狀態(tài)A出發(fā)，分別經(jīng)歷等壓、等溫、絕熱三種過程由體積V1膨脹到體積V2，在上述三種過程中：氣體對外作功最大的是_過程；氣體吸熱最多的是_ _過程 答案：等壓、等壓 題號：20432013分值：2分難度系數(shù)等級：213. 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，氣體內(nèi)能_(選用“變大”、“變小”、“不變”填空). 答案：變大題號：20433014分值：2分難度系數(shù)等級：314. 一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2V1，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1) 等壓過程；(2) 等溫過程；(3)絕熱過程其中_過程氣體內(nèi)能增加最多.答案：等壓題號：20433015分值：2分難度系數(shù)等級：315.一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1) 等壓過程；(2) 等溫過程；(3) 絕熱過程其中：_過程外界對氣體作功最多.答案：等壓題號：20433016分值：2分難度系數(shù)等級：316.一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1) 等壓過程；(2) 等溫過程；(3) 絕熱過程其中：_過程氣體內(nèi)能減小最答案：等壓題號：20433017分值：2分難度系數(shù)等級：317.一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過程：(1) 等壓過程；(2) 等溫過程；(3) 絕熱過程其中：_過程氣體放熱最多.答案：等壓題號：20434018分值：2分難度系數(shù)等級：418.已知一定量的理想氣體經(jīng)歷pT圖上所示的循環(huán)過程，圖中過程12中，氣體_（填吸熱或放熱）。 答案：吸熱題號：20433019分值：2分難度系數(shù)等級：319.三個附圖所示分別是一定量理想氣體的等壓線、等溫線和絕熱線試判斷各圖上a、b兩點中處于哪一點的狀態(tài)時理想氣體的內(nèi)能大在內(nèi)能大的那一點上畫上“”若在兩點時內(nèi)能一樣大，則在兩點上都畫上“”答案：圖1：b；圖2：a、b；圖3：a四、計算題題號：20442001分值：10分難度系數(shù)等級：21 1mol單原子理想氣體從300K加熱到350K，（1）容積保持不變；（2）壓強(qiáng)保持不變；問在這兩個過程中各吸收了多少熱量？增加了多少內(nèi)能？對外做了多少功？解答：（1） 2分 2分 1分 （2） 2分 2分 1分題號：20442002分值：10分難度系數(shù)等級：22 壓強(qiáng)為1.0105Pa，體積為0.0082m3的氮?dú)?，從初始溫?00K加熱到400K，如加熱時（1）體積不變（2）壓強(qiáng)不變，問各需熱量多少？哪一個過程所需熱量大？為什么？解答：（1） 4分（2） 4分等壓過程需要的熱量大。因為等壓過程除了使系統(tǒng)內(nèi)能提高處還需要對外做功。2分題號：20443003分值：10分難度系數(shù)等級：33 有一定量的理想氣體，其壓強(qiáng)按的規(guī)律變化，是個常量。求氣體從容積增加到所做的功，該理想氣體的溫度是升高還是降低？解答：氣體所做的功為 4分上式用代入得 4分即 ，可見理想氣體溫度是降低的。 2分題號：20443004分值：10分難度系數(shù)等級：341mol的氫，在壓強(qiáng)為1.0105Pa，溫度為20時，其體積為。今使它經(jīng)以下兩種過程達(dá)到同一狀態(tài)：（1）先保持體積不變，加熱使其溫度升高到80，然后令它作等溫膨脹，體積變?yōu)樵w積的2倍；（2）先使它作等溫膨脹至原體積的2倍，然后保持體積不變，加熱使其溫度升到80。試分別計算以上兩種過程中吸收的熱量，氣體對外作的功和內(nèi)能的增量。解答：（1） 2分 2分 1分（2） 2分 2分 1分題號：20443005分值：10分難度系數(shù)等級：35有單原子理想氣體，若絕熱壓縮使其容積減半，問氣體分子的平均速率變?yōu)樵瓉淼乃俾实膸妆?？若為雙原子理想氣體，又為幾倍？解答： 由絕熱方程 ，得 2分由平均速率公式 ，得 2分（1）單原子理想氣體的絕熱指數(shù) 2分 1分（2）雙原子理想氣體的絕熱指數(shù) 2分 1分題號：20444006分值：10分難度系數(shù)等級：46. 一氣缸內(nèi)盛有一定量的剛性雙原子分子理想氣體，氣缸活塞的面積S =0.05 m2，活塞與氣缸壁之間不漏氣，摩擦忽略不計活塞右側(cè)通大氣，大氣壓強(qiáng)p0 =1.0105 Pa勁度系數(shù)k =5104 N/m的一根彈簧的兩端分別固定于活塞和一固定板上(如圖)開始時氣缸內(nèi)氣體處于壓強(qiáng)、體積分別為p1 = p0 =1.0105 Pa，V1 = 0.015 m3的初態(tài)今緩慢加熱氣缸，缸內(nèi)氣體緩慢地膨脹到V2 =0.02 m3求：在此過程中氣體從外界吸收的熱量 解答：由題意可知?dú)怏w處于初態(tài)時，彈簧為原長當(dāng)氣缸內(nèi)氣體體積由V1膨脹到V2時彈簧被壓縮，壓縮量為 m 氣體末態(tài)的壓強(qiáng)為 Pa 3分 氣體內(nèi)能的改變量為 E = n CV (T2T1) = i( p2V2 p1V1) /2 =6.25103 J 2分 缸內(nèi)氣體對外作的功為 J 3分缸內(nèi)氣體在這膨脹過程中從外界吸收的熱量為 Q=E+W =6.25103+0.75103=7103 J 2分題號：20444007分值：10分難度系數(shù)等級：47. 1 mol某種氣體服從狀態(tài)方程 (式中b為常量，R為普適氣體常量)，內(nèi)能為(式中為定體摩爾熱容，視為常量；為常量)試證明： (1) 該氣體的定壓摩爾熱容 (2) 在準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程中，氣體滿足方程恒量 證：熱力學(xué)第一定律 dQ = dE + pdV 由 ，有 1分由狀態(tài)方程，在1 mol該氣體的微小變化中有 p dV + (V-b) dp =RdT 2分 (1) 在等壓過程中，dp =0，由 pdV =RdT 故 定壓摩爾熱容 2分 (2) 絕熱過程中 dQ =0， 有 2分由，兩式消去dT得 其中 此式改寫成 2分積分得 恒量 恒量 1分題號：20445008分值：10分難度系數(shù)等級：58. 試證明2 mol的氦氣和3 mol的氧氣組成的混合氣體在絕熱過程中也有pVg=C，而g31/21(氧氣、氦氣以及它們的混合氣均看作理想氣體).證：氦氧混合氣體的定體熱容量 2分狀態(tài)方程： pV = 5RT dT = (p dV + Vdp) / (5R) 2分絕熱過程中用熱力學(xué)第一定律可得： CV dT = -p dV 2分由上兩式消去dT -p dV = (21/2)R (p dV + Vdp) / (5R) =(21/10) (p dV + V dp) 即： (31/10)p dV + (21/10)Vdp = 0 積分得： pV 31/21 = C 上式可寫作 ， g 31/21 4分題號：20442009分值：10分難度系數(shù)等級：29. 溫度為25、壓強(qiáng)為1 atm的1 mol剛性雙原子分子理想氣體，經(jīng)等溫過程體積膨脹至原來的3倍 (普適氣體常量R8.31 ，ln 3=1.0986) (1) 計算這個過程中氣體對外所作的功 (2) 假若氣體經(jīng)絕熱過程體積膨脹為原來的3倍，那么氣體對外作的功又是多少？ 解：(1) 等溫過程氣體對外作功為 2分 =8.312981.0986 J = 2.72103 J 2分 (2) 絕熱過程氣體對外作功為 2分 2.20103 J 2分 題號：20444010分值：10分難度系數(shù)等級：410. 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+E2600J 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分題號：20443011分值：10分難度系數(shù)等級：311. 0.02 kg的氦氣(視為理想氣體)，溫度由17升為27若在升溫過程中，(1) 體積保持不變；(2) 壓強(qiáng)保持不變；(3) 不與外界交換熱量；試分別求出氣體內(nèi)能的改變、吸收的熱量、外界對氣體所作的功(普適氣體常量R =8.31 )解答：氦氣為單原子分子理想氣體， (1) 等體過程，V常量，W =0 據(jù) QDE+W 可知 623 J 3分 (2) 定壓過程，p = 常量， =1.04103 J DE與(1) 相同 W = Q - DE417 J 4分 (3) Q =0，DE與(1) 同 W = -DE=-623 J (負(fù)號表示外界作功) 3分題號：20444012分值：10分難度系數(shù)等級：412. 汽缸內(nèi)有2 mol氦氣，初始溫度為27，體積為20 L(升)，先將氦氣等壓膨脹，直至體積加倍，然后絕熱膨漲，直至回復(fù)初溫為止把氦氣視為理想氣體試求： (1) 在pV圖上大致畫出氣體的