大学物理学习题册 第9章 气体分子动理论

班级 姓名 学号 等级 日期 一、选择题

1. 如题9.1.1图所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB。由图可知( )

(A)TB?2TA (B)TB?4TA (C)TB?6TA (D)TB?8TA

题9.1.1图

2. 一长方形容器用一隔板分成体积相等的两部分，一边是CO2气体，一边是He气体，而且两边气体质量相等，温度相同，若隔板与器壁无摩擦，隔板将( ) (A)不会移动 (B)向CO2气体边移动 (C)向He气体边移动 (D)无法判断 3.对于气体分子热运动服从统计规律的正确理解是( )

(A)大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上所呈现的规律性，称为统计规律性 (B)统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用 (C)统计规律可以由力学方法推导出来

(D)对某些量进行统计平均时，分子数越多，出现的涨落现象越明显

4.一瓶氦气和一瓶氮气(均为理想气体)都处于平衡状态，质量密度相同，分子平均平动动能相同，则它们( )

(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (C) 温度、压强都不相同 (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 5.如果在一个密闭容器内，理想气体的温度升高到原来的2倍，则( ) (A)分子的平均动能和压强都升高到原来的2倍

(B)分子的平均动能升高到原来的2倍，压强升高为原来的4倍 (C)分子的平均动能升高到原来的4倍，压强升高为原来的2倍 (D)分子的平均动能和压强都不变化

6. 在一个封闭容器中，将理想气体分子的平均速率提高到原来的2倍,则 ( ) (A)温度和压强都提高为原来的2倍 (B)温度为原来的2倍,压强为原来的4倍 (C)温度和压强都是原来的4倍 (D)温度为原来的4倍,压强为原来的2倍 7. 两瓶不同种类的理想气体，设其分子平均平动动能相等，但分子数密度不相等，则( )

(A)压强相等,温度相等 (B)压强相等,温度不相等 (C)压强不相等,温度相等 (D)方均根速率相等

8. 关于温度的意义，有下列四种说法：(1)气体的温度是分子平均平动动能的量度；(2)

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大学物理学习题册 第9章 气体分子动理论 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。 上述说法中正确的是( )

(A)(1)、(2)、(4) (B)(1)、(2)、(3) (C)(2)、(3)、(4) (D)(1)、(3)、(4) 9. 两种理想气体的温度相等,则它们的 ( )

(A) 内能一定相等 (B) 分子的平均动能一定相等 (C) 分子的平均转动动能一定相等 (D) 分子的平均平动动能一定相等 10.0.5 mol刚性分子理想气体氧气，温度为T，其内能可表示为( ) (A)

5535kT (B)kT (C)RT (D)RT 222411. 在封闭容器中，一定量的刚性分子理想气体氮气，温度升高到原来的5倍，气体系统分解为N原子理想气体，此时系统的内能为原来的 ( )

(A)1/6倍 (B)1/2倍 (C)6倍 (D)3倍

12.在标准状态下，视为刚性分子理想气体的氧气和氦气的体积比 V1/V2= 1/2，则其内能E1/E2为( )

(A)5/6倍 (B)7/6倍 (C)6/5倍 (D)6/7倍

13.在题9.1.13图中是同一种气体在温度T1、T2下的速率分布曲线，下列正确的是 ( )

(A) T1?T2 (B)T1?T2 (C) T1?T2 (D) 无法确定

14. 若气体分子的速率按麦克斯韦速率分布律分布，在速率分布曲线上，如?0将曲线分成包围面积相同的两部分，则关于速率?0的下列说法中正确的是( ) (A)最概然速率 (B)平均速率

(C)方均根速率 (D)大于和小于速率?0的分子各占一半

15.已知f(?)是分子速率分布函数，则

题9.1.13图

???21f(?)d? 的表示( )

(A) 速率在(?1,?2)区间内的分子数

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(B) 速率在(?1,?2)区间内的分子平均速率 (C) 速率在(?1,?2)区间内的分子最概然速率 (D) 速率在(?1,?2)区间内的分子数占总分子数的百分比

16.f(?p)表示速率在最概然速率?p附近单位速率间隔区间内的分子数占总分子数的百分比。当气体的温度降低时,下述说法正确的是 ( )

(A) ?p变小,而f(?p)不变 (B) ?p和f(?p)都变小 (C) ?p变小,而f(?p)变大 (D) ?p不变,而f(?p)变大 17.设Mmol1、Mmol2为两种不同理想气体的分子摩尔质量， ?1、们的方均根速率，当温度相同时，下列关系式中正确的是 ( )

22(A) ?1?Mmol1 (B) ?1?MM mol1mol222Mmol2?2?22?22分别为它

22(C) ?1?Mmol2 (D) ?1=

Mmol1?22?22

二、填空题

1. 理想气体的状态方程为PV/T?恒量，对于摩尔数相同但种类不同的气体，则此恒量 。(选“相同”、“不同”填写)

2. 一密封的理想气体的温度从27℃缓慢地上升到其分子方均根速率为27℃时的2倍，这时气体的温度是 。

3. 在标准状态下，理想气体氧气和氦气的平均平动动能 。(选“相等”、“不相等”填写)

4. 如果在一个密闭容器内，理想气体的温度升高到原来的4倍，则该分子的平均平动动能增加到原来的 倍。

5. 两容器中装有刚性分子理想气体氢气和氧气，其方均根速率相等，则 气的温度较高。

6. 能量均分定理表明气体分子每个自由度的平均动能均为 。

ikT的物理意义是 。 28. 摩尔数为?、自由度为i的刚性分子理想气体的内能是 。

7.

9. 一定量的刚性分子理想气体氧气总动能Ek?3.50?103J，则总转动动能Ek,r? 。

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10. 摩尔数和温度都相同的刚性分子理想气体氢气与氦气，它们的内能 。(选“相同”、“不同”填写)

11. 对处于一定温度下的气体而言，若用f(?)表示气体分子的速率分布函数，根据分布函数的定义，

??0f(?)d?? 。

12. 若用f(?)表示气体分子的麦克斯韦速率分布函数，N为分子总数，则 (1)(2)(3)

?????21f(?)d?的物理意义是 ；

?0??f(?)d?的物理意义是 ； ?2f(?)d?的物理意义是 。

013. 将刚性分子理想气体氧气的绝对温度提高1倍而离解成氧原子理想气体，则氧原子的平均速率比氧分子平均速率增大 倍。

14. 速率按麦克斯韦速率分布律分布的氢气，在20℃时，?p= m/s。 15. 一定量气体保持容积不变，当温度增加时，平均自由程 ；平均碰撞频率 。(选“增加”、“不变”、“减小”填写)

三、计算题

1. 容器内储有1 mol的某种刚性分子理想气体，现从外界传入2.5?10J的热量，测得其温度升高20 K。求该气体分子的自由度。

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2. 1 mol水蒸气分解成同温度的氢气和氧气时，内能增加了百分之几 (三种气体均视为刚性分子理想气体) ?

3. 容器内有M?2.66kg的氧气(视为刚性分子理想气体)，已知其平均动能总和是

Ek?6.9?105J，求(1)气体分子的平均平动动能，(2)气体温度。

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4. 体积为V的房间与大气相通，开始时室内与室外温度均为T0，压强均为p0，现使室内温度降为T，设温度变化前后气体均为刚性分子理想气体。求房中气体(1)内能的增量;(2)摩尔数的增量。

5. 若对一容器中的刚性分子理想气体气体进行压缩,并同时对它加热,当气体温度从

270C升高到1770C时,其体积减少为原来的一半,求下列各量变化前后之比：(1)压强;(2)

分子的平均动能;(3)方均根速率。

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