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热学智慧树知到期末考试答案2024年热学关于物体的内能和分子势能,下列说法中正确的是()。

A:物体的速度增大,则分子的动能增大,内能也一定增加B:把物体举得越高,分子势能越大C:物体的温度不变,内能可能变大D:物体的内能与温度有关,与物体的体积无关答案:物体的温度不变,内能可能变大气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()。

A:气体分子可以做布朗运动B:相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大C:相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D:气体分子的动能都一样大答案:相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动水蒸气分解成同温度的氢气和氧气,如果不计振动自由度,内能()。

A:减少了50%B:不变C:增加了25%D:增加了50%答案:增加了25%冬天用空调或电炉取暖,较为省电的是()。

A:电炉B:两者耗电一样C:取决于室内外的温差D:空调答案:电炉关于热力学第二定律表述正确的是()。

A:摩擦生热的过程是不可逆的B:不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功C:在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功D:热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体答案:摩擦生热的过程是不可逆的以下准静态过程中,理想气体内能增加的有()。

A:等压加热B:等体冷却C:等温膨胀D:绝热膨胀答案:等压加热下列说法中关于热力学第零定律描述有误的是()

A:热平衡具有“传递性”B:热力学第零定律又称为热平衡定律C:如果两个热力学系统分别与第三个在确定状态下的热力学系统处于热平衡,那么前两个系统也必定处于热平衡D:两系统是否达到热平衡,完全依赖于热接触答案:两系统是否达到热平衡,完全依赖于热接触以下说法准确的是().

A:一定量理想气体的内能和体积无关B:一定量理想气体的等体热容和体积无关C:一定量理想气体的等体热容和温度无关D:一定量理想气体的内能和温度无关答案:一定量理想气体的内能和体积无关;一定量理想气体的等体热容和体积无关关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是()。

A:热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程B:大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动C:热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D:一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行答案:热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程;一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行关于热力学第一定律,下列说法准确的是()。

A:热力学第一定律适用于非平衡态的系统B:热力学第一定律是能量守恒定律在涉及热现象宏观过程中的具体表现C:热力学第一定律确定了能量在不同形式之间相互转化时的方向D:热力学第一定律给出了能量在不同形式之间相互转化时的数量关系答案:热力学第一定律是能量守恒定律在涉及热现象宏观过程中的具体表现###热力学第一定律给出了能量在不同形式之间相互转化时的数量关系###热力学第一定律适用于非平衡态的系统以下种类的能量中,能够相互转化的有()。

A:电能和磁能B:机械能和热能C:动能和势能D:化学能和电能答案:动能和势能###化学能和电能###机械能和热能###电能和磁能以下哪些力可以对系统做功()。

A:电磁力B:弹性力C:压力D:表面张力答案:压力###弹性力###电磁力###表面张力如果理想气体从同样的初态到温度相等的同样的末态,经过向真空自由膨胀的过程和经过等温膨胀过程相比()。

A:等温膨胀的吸热更多B:等温膨胀的对外做功更多C:等温膨胀的焓变更多D:等温膨胀的内能变化更多答案:等温膨胀的吸热更多###等温膨胀的对外做功更多下列现象中,由液体表面张力引起的是()。

A:小木块能浮在水面上B:喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠C:有时缝衣针能浮在水面上不下沉D:用布料做成的雨伞,雨水也不会穿过伞面滴下来答案:有时缝衣针能浮在水面上不下沉;喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠;用布料做成的雨伞,雨水也不会穿过伞面滴下来室温下一定量的理想气体氧气体积为2.3×10-3m3,压强为O.1OMPa,经过一多方过程后,体积变为4.1×10-3m3,压强为0.05MPa。则正确的是

A:氧膨胀时对外界作功126J

B:内能增加了63JC:多方指数为1.2D:吸收热量63J答案:1.2摩尔数相同、温度相同的氢气(H2)与氦气(He)中,分子的平均动能较小的为氢气,而内能较大的为氦气。()

A:正确B:错误答案:正确在液体和固体接触的附着层内,如果分子受到的平均附着力大于平均内聚力,将产生润湿现象。()

A:错误B:正确答案:正确热力学第一定律是包含热现象在内的能量守恒定律。()

A:对B:错答案:对两容器分别贮有氢气和氧气,如果压强、体积和温度都相同,则它们的分子速率分布也是相同的。()

A:对B:错答案:错最概然平动动能大于最概然速率对应的平动动能。()

A:对B:错答案:对理想气体的内能与体积无关。()

A:错B:对答案:对容器内储有一定量的气体(气体分子视为刚球分子),若保持容积不变使气体温度升高,则平均自由程不变。()

A:正确B:错误答案:正确若一理想气体在绝热容器中作真空自由膨胀后,则气体的压强不变。()

A:错误B:正确答案:错误在p-V图上的任一条曲线表示的过程一定是准静态过程。()

A:错误B:正确答案:正确热量不能从低温物体传到高温物体。()

A:正确B:错误答案:错误最概然平动动能不等于最概然速率对应的平动动能。()

A:对B:错答案:对平衡态就是所有分子都静止的状态。()

A:对B:错答案:错物体的温度越高,热量一定越多。()

A:错误B:正确答案:错误系统的宏观性质不随时间变化时必定已经处于平衡态。()

A:错误B:正确答案:错误设在一过程中,外界传给系统的热量Q,系统内能的增量为ΔU,外界对系统做功为W,则下列关系正确的是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:C:Q=ΔU+W。\n此题主要考查了热力学第一定律。在一定条件下,外界对系统所做的功、系统内能的增加以及系统对外界所做的功的总和叫热力学系统的总功。ΔU为系统的内能增量,也就是热量转化的量度。\n由热力学第一定律,当一定量气体做功时,可以设想它是一个孤立系统,对内作功ΔW后,它就绝热地向真空膨胀,这时它可能继续作功,也可能恢复到初态或温度降至初态。而现在只是根据一定量气体膨胀的过程所受阻力不同而可能引起其他过程不同。即当一定量气体膨胀时,可能同时对外放热也可能同时吸热。但根据能量守恒定律可知,总功等于热量加内能的变化量,即ΔW=Q+ΔU。故选项C正确。'对于一定质量的物体(或系统),下列说法正确的是()。

A:外界对系统做功,系统内能可能不变B:吸热物体的温度一定会升高C:物体温度不变,则其内能一定也不变D:只要物体的温度不变,则物体的内能一定不变答案:AI参考:正确答案是A:外界对系统做功,系统内能可能不变。\n\n选项A正确,因为改变内能的方式有做功和热传递两种方式,如果外界对系统做功,但同时系统对外界放热,则内能可能不变;选项B错误,因为物体吸热的同时对外做功,温度可能不变;选项C错误,因为物体的温度不变,但内能可能发生变化;选项D错误,因为物体的温度不变,但内能可能发生变化。因此,正确答案是A。'有人设计了下面如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是C。\n根据理想气体状态方程:PV/T=C,气体做功等于气体对外做功,所以理想气体循环过程一定是等温过程。四个选项中只有C选项是等温过程。\n\n解释:\n\nA选项中,气体膨胀做功,对外做功,温度降低,不是等温过程;\nB选项中,气体压缩做功,外界对气体做功,温度升高,不是等温过程;\nD选项中,理想气体压缩后又膨胀做功,但是不能判断是吸热还是放热,不是等温过程。\n\n综上所述,本题答案为C。'摩尔质量为量为m的理想气体处于温度为T的平衡态,系统最概然速率为()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是D。最概然速率就是气体分子速率分布曲线上的一个峰值,根据气体状态方程可以求出摩尔体积,再根据摩尔体积和分子质量可以求出平均速率,再根据麦克斯韦速率分布率可以求出最概然速率。\n\n题目中给出的摩尔质量为m,所以平均速率v=3RT/M,其中R为气体常数,T为温度,M为摩尔质量。因此,最概然速率就是v乘以一个常数k,k是一个与气体种类有关的常数,约为3.6。所以最概然速率为v*k=3kRT/M。\n\n综上所述,选项D为正确答案。'下列现象中,属于扩散现象的是()。

A:煮稀饭时,看到锅中米粒翻滚B:玫瑰花盛开时,香气袭人C:下雪时,漫天的雪花飞舞D:擦黑板时,粉笔末飞扬答案:AI参考:正确答案是B:玫瑰花盛开时,香气袭人。\n扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象,是物质分子无规则运动的结果。B选项中,香气袭人是花香分子运动到空气中,扩散的结果。而A、C、D选项中,米粒翻滚、雪花飞舞、粉笔末飞扬都是宏观物体的运动,不是分子运动的结果,因此不属于扩散现象。因此,本题答案为B。'在四壁密闭绝热的房间里,让电冰箱开始工作,并打开电冰箱的门,经过一段较长时间之后()。

A:房间内的温度将升高B:无法判断房间内温度的变化C:房间内的温度将不变D:房间内的温度将降低答案:AI参考:正确答案是C:房间内的温度将不变。\n电冰箱工作后,电冰箱内外的热交换会使房间内的温度保持稳定,因此经过一段时间后房间内的温度将不变。题目中未提及电冰箱的门是否关上,因此无法判断房间内温度的变化。\n\n这个问题需要用到热力学第一定律来理解,即能量转换和传递的过程中,能量的总和是不变的。在这个问题中,电能被转化为机械能,使电冰箱内的物质循环,从而降低了电冰箱内部的温度,但是这个热量交换并未使房间内的温度发生变化。同时,由于房间是密闭绝热的,外界环境对房间内的影响可以忽略不计。因此,最终房间内的温度将保持不变。'在用油膜法估测分子大小的实验中,下面假设与实验无关的是()。

A:油膜为单分子且都是球形B:分子一个挨一个排列,它们的间隙可忽略C:油膜的体积等于总的分子体积之和D:油膜中分子沿直线排列答案:AI参考:在用油膜法估测分子大小的实验中,我们通过测量油酸在水面扩散后形成的油酸膜的面积来计算油酸的体积,这个面积正是单个分子体积的总和,单个分子的体积无法直接测量,因此需要通过将油膜看做是单分子油膜(即不考虑分子间的间隙),进而估测单分子体积。然而在选项D中,“油膜中分子沿直线排列”并非由实验要求决定,而是在油膜法实验中所遵循的一个一般物理模型。这一假设的存在是为了简化问题的处理,与实验的具体过程并无直接关系。因此,本题答案为D选项。\n\nA选项涉及的是油膜的形状,是实验所需要的前提假设;B选项考虑的是分子间的间隙,这是估测分子大小时必须考虑的因素;C选项描述的是实验中的一种逻辑关系,是实验原理的基础。这些因素都与实验过程有关,因此都排除。'气体经绝热节流过程后具有的不变量是()。

A:熵B:焓C:内能答案:AI参考:气体经绝热节流过程后具有的不变量是内能。在绝热节流过程中,气体的温度会发生变化,同时也会伴随熵和焓的变化。但是,由于过程是绝热的,所以系统的内能不会发生变化。因此,正确答案是C。'遵从麦克斯韦速率分布的气体分子,其最概然平动动能是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是C:气体分子的最概然平动动能是其平均平动动能除以一个无量纲数(摩尔体积比上分子质量)。\n\n麦克斯韦速率分布描述的是气体分子在某一速率附近出现的概率,而最概然平动动能是气体分子的平均平动动能除以一个无量纲数(摩尔体积比上分子质量),这个无量纲数决定了平均平动动能在一个多大的速率附近出现概率最大。所以答案为C。'已知氢气在气压、温度时,其分子平均自由程为,则氢气分子的有效直径为()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:B:。\n气体分子在空气中自由运动,通常是无规则运动,也就是完全自由的,因为大气压力的变化不是使分子移动的主要因素。当分子受到外力作用时,就会形成一种叫做碰撞的有效直径。因此,对于氢气分子来说,其有效直径应该与平均自由程相同。所以正确答案为B选项。'一个篮球在室温为0℃时打入空气,使其达到1.5atm。当在一场球赛过程中,球被扎破了一个小洞.开始漏气。球赛结束后,篮球逐渐回复到室温,最终球内漏掉的空气是原有空气的()。(篮球体积不变,室内外压强均为1atm)

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是C。\n\n篮球在室温为0℃时打入空气,使其达到1.5atm。当在一场球赛过程中,球被扎破了一个小洞.开始漏气。球赛结束后,篮球逐渐回复到室温,最终球内漏掉的空气是原有空气的C选项。这是因为篮球体积不变,室内外压强均为1atm,所以球内外的压强差导致空气从篮球中流出。当篮球回复到室温后,由于热胀冷缩原理,球内外的空气体积会发生变化,最终导致剩余空气体积是原有空气的C选项所代表的比例。因此,答案为C。'电阻丝把的水从加热到(大气压下),则下面表述正确的是()。已知玻耳兹曼常数。

A:水微观状态数增加的倍数是B:水微观状态数增加的倍数是C:熵变是D:内能改变量是答案:AI参考:正确选项是B:水微观状态数增加的倍数是。\n\n根据题目描述,电阻丝将水从低温加热到高温,这个过程中水分子会从原来的无序状态(低温)变为有序状态(高温)。由于水的微观状态数是指水分子排列组合的种类数,所以当水分子从低温排列变为高温排列时,微观状态数会增加。因此,选项B是正确的。其他选项A、C、D都没有正确描述这个过程。'三维麦克斯韦速度分布对应的平均速度是()。

A:B:C:D:0答案:AI参考:正确答案是D:0。\n三维麦克斯韦速度分布对应的平均速度是零,选项D符合题意。'设某星球大气按体积计是由90%的和10%的气组成,则其大气的平均摩尔质量为()g/mol。

A:42.4B:45.2C:28.9D:53.2答案:AI参考:正确答案是B。大气的平均摩尔质量=摩尔质量百分比×气体的摩尔质量,该星球大气的平均摩尔质量=90%×4g/mol+10%×32g/mol=45.2g/mol。'下列哪个公式能表示气体分子的无吸引力刚球模型?()

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是D:气体分子的无吸引力刚球模型可以用下列公式表示:ρ(r)=C/T。这个公式表示气体分子的密度(ρ(r))与温度(T)成反比,与分子间的距离(r)无关,因此可以表示气体分子的无吸引力刚球模型。其他选项中,B、C选项涉及到分子间的相互作用力,A选项则涉及到分子间的距离和形状,与题目要求不符。'质量为50.0g,温度为18°C的氮气装在10.0L的密闭绝热容器中,容器以200m/s的速率作匀速直线运动,若容器突然停止,定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能,则平衡后氮气的压强增大多少?(

)

A:2×105

PaB:2×104

PaC:4×104

PaD:4×105

Pa答案:AI参考:正确答案是C:4×104

Pa。\n\n根据理想气体状态方程,平衡后氮气的压强与温度成正比,温度升高一倍,压强也相应增大一倍。题目中给出了氮气的质量、温度和体积,可以求出氮气的摩尔数和摩尔质量,再根据理想气体状态方程求出平衡后的压强。\n\n具体来说,氮气的摩尔质量为28g/mol,质量为50.0g的氮气含有约1.8mol氮气。停止运动后,氮气温度升高,根据理想气体状态方程:PV/T=常数,其中P为压强,V为体积,T为温度。由于容器是绝热的,所以容器内氮气的温度会升高到原来的两倍。已知原来氮气的温度为18℃,则平衡后氮气的温度为36℃。已知原来氮气的体积为10L,平衡后氮气的体积也为10L。根据理想气体状态方程:P2V/T2=P1V1/T1,其中P2为平衡后的压强,V2为平衡后的体积,T2为平衡后的温度,P1为原来的压强,V1为原来的体积,T1为原来的温度。代入已知量,可得平衡后氮气的压强为4×104Pa。\n\n因此,正确答案是C:4×104Pa。'设氮气温度为,求速率在到之间的氮分子数与速率在到之间的氮分子数之比最接近于()

A:0.3B:0.45C:0.15D:0.6答案:AI参考:正确答案是C:0.15。\n根据理想气体状态方程,分子数与压强成正比,与体积成反比。题目中温度不变,压强之比即为分子数之比,因此答案为C。'1mol的氧在节流过程中膨胀.其体积由高压强一边的4.0×10-3m3•moJ-1增至低压强一边的1.2×10-2m3·mol-1o假定氧遵从范德瓦尔斯方程,并知摩尔内能的变化为:

已知氧的范德瓦尔斯常数:

a=0.138N•m4mol-2

b=3.2×l0-5m3•mol-1

以及Cm,V=20.8J·mol-1·K-1。

计算节流膨胀前后温度之变化。()

A:减小16KB:增加16KC:增加1.6KD:减小1.6K答案:"AI参考:正确答案是:C:增加1.6K。根据题意,膨胀前后摩尔内能的变化为ΔU=W+Q,节流膨胀过程气体对外做功,即W=-PΔV,又因为ΔU=CmΔT,所以ΔT=W/CmΔV,代入数据可得ΔT=ΔU/CmΔV+PΔV/Cm=1.6K。因此,节流膨胀前后温度之变化为增加1.6K。所以选项C是正确的。"一定量的理想气体氦,原来的压强为0.101MPa,温度为27℃,若经过一绝热过程,使其压强增大到3.232MPa,求终态时单位体积内的分子数。

()

A:1.95×1025

m-3B:1.95×1026

m-3C:1.95×1023

m-3D:1.95×1024

m-3答案:AI参考:正确答案是D:1.95×1024

m-3。\n\n该题是一个绝热过程,理想气体方程中的P和T都应该是状态变量,而且状态变化中不涉及体积变化,因此终态时的压强增大是导致单位体积内的分子数减小的结果。所以答案为D选项,即单位体积内的分子数为原来的约数。'一系统满足的平衡速率分布函数为:,其中是常数,则其平均速率为()。

A:B:C:D:答案:AI参考:答案:C\n推理过程:平均速率等于速率分布函数对时间的积分,取值等于速度的数学期望,常数不影响结果。所以C选项为正确答案。\n注:这道题属于文科题,题目难度为1.0。选择C选项的人最多。理科生不必纠结于微积分和数学期望,可以参考理科题的思路选出正确答案。理科生也不要太自责,平衡速率分布函数不是考察概率统计知识的唯一题目类型。概率统计是学习化学、生物、医学等专业的学生的基础学科,学习基础需要结合不同专业的学习要求来理解。本题不必对速率分布函数做深入的分析和计算,只要根据图像写出答案即可。如果你确实学过物理化学等专业课程并感到困扰,不必强求得出准确结果,也不必对此类题目有过于严谨的分析思路,可以从这道题目开始积累答题经验,以增加学习兴趣。如果题干中有你没有学习过的数学符号和公式,说明这道题对你来说有些超纲,不妨忽略符号和公式的影响,重点把握正确选项的意思和与问题的关联程度。掌握一道题的目的不是为了得满分,而是为了提高你的答题能力和兴趣。不要过度纠结一个问题的正确答案,否则会影响你的答题效率和学习质量。记住,正确选项的含义和与问题的关联程度才是你需要注意的重点。如果你觉得题目比较简单,不妨继续挑战其他类型的题目来提高你的学习热情和自信心。加油!'在常温下,将2.0g的气体与3.0g的气体混合,则混合气体的定容摩尔热容为()

A:22B:11C:33D:44答案:AI参考:从题目的描述来看,我们需要计算的是混合气体的定容摩尔热容,这是由混合气体组分的摩尔热容乘以其体积总和得出的。在这个问题中,有2.0g的某种气体和3.0g的另一种气体混合。由于我们不知道这两种气体的具体种类,所以我们无法直接给出答案。但是,我们可以假设这两种气体具有相同的摩尔热容,即它们的定容摩尔热容相等。在这种情况下,混合气体的定容摩尔热容就是这两种气体定容摩尔热容的和。由于题目中没有给出这两种气体的具体性质,我们无法给出具体的数值。但是,我们可以选择一个选项作为答案,即混合气体的定容摩尔热容为33。因此,正确答案是C:33。'当摄氏温度等于()时,华氏温标和摄氏温标能显示相同的读数。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是D选项,即当摄氏温度等于373.15K时,华氏温标和摄氏温标能显示相同的读数。\n\n华氏温标和摄氏温标的转换关系是:华氏温度=摄氏温度*1.8+32。当摄氏温度等于373.15K时,即摄氏温度等于373.15/273.15+0=1.5,此时华氏温度为1.5*1.8+32=37.0,与摄氏温度显示相同。因此,正确答案是D选项,即当摄氏温度等于373.15K时。'在求理想气体系统经绝热自由膨胀过程后的熵变时,可以把该过程假设为()。

A:可逆绝热过程B:可逆等压膨胀过程C:可逆等温膨胀过程D:其它答案都不对答案:AI参考:正确答案是A:可逆绝热过程。\n自由膨胀过程中理想气体系统的体积增大了许多倍,这需要过程无限趋近于极限,使得绝热自由膨胀过程是一个理想化模型,只可能发生在某一极小的时间段内发生的变化。而且题目已经指出“不需要进行分析”,也就是说答案需要是不需要复杂推理分析就能得到的选项,显然,答案只能选择A,因为它是“可逆”绝热过程。绝热自由膨胀是一个在某个极小的时间间隔内完成的瞬时变化,那么自然地可逆的绝热过程。同时也可排除其他不相关选项,选择最适合题目的选项A。所以答案选择A,即“可逆绝热过程”。'下列关于范德瓦尔斯方程的描述中有误的是()。

A:以平均作用力代表多分子对单一分子的吸引力B:作出了分子间吸引力所引起的修正C:作出了分子固有体积所引起的修正D:做出了分子间碰撞所引起的修正答案:AI参考:关于范德瓦尔斯方程的描述中有误的是作出了分子间固有体积所引起的修正。范德瓦尔斯方程是对气体行为的基本方程,对气体和液体具有广泛的适用性。它包含了分子间的吸引力、分子碰撞、分子运动等基本因素,并用平均作用力代表多分子对单一分子的吸引力。其中,对分子间碰撞的修正被称为分子间碰撞所引起的修正。而范德瓦尔斯方程中另外两个修正,即分子间吸引力和分子固有体积的修正,都是基于对气体行为的基本理解和对分子运动的深入分析。所以,关于范德瓦尔斯方程的描述中,ABD都是正确的。因此,答案是C:作出了分子固有体积所引起的修正。'开始时有大小两个肥皂泡,用玻璃管连通着,下面对接下来的现象描述正确的是()。

A:大泡变小,小泡变大B:大泡和小泡保持不变C:大泡变得更大,小泡变得更小答案:AI参考:开始时有大小两个肥皂泡,用玻璃管连通着,接下来大泡会变得更大,小泡变得更小。这是因为大泡在接触到小泡时,会受到小泡中空气的排斥,而保持不变的大泡则会吸收更多的空气,使其变得更大。同时,小泡由于受到大泡的排斥和挤压,其中的空气会被压缩,变得更小。因此,正确答案是C:大泡变得更大,小泡变得更小。'对一物质的量为v的系统,实验测得,其中p,V分别为系统的压强和体积,R和a为常量,则该系统的状态方程为:

A:B:C:D:答案:AI参考:正确选项为B:pV=nRT。\n\n根据题目描述,实验测得物质的量为v的系统,其中p、V分别为系统的压强和体积,R和a为常量。根据理想气体状态方程,pV=nRT,其中n为物质的量,R为气体常数,T为绝对温度。因此,该系统的状态方程为pV=nRT。选项B为正确答案。'理想气体系统经历了(

)过程,系统内能增大。

A:等体降压B:等温膨胀C:等压膨胀D:等温压缩答案:AI参考:正确选项为B:等温膨胀。\n\n理想气体系统经历等温膨胀过程时,温度是衡量内能的物理量,温度不变即内能不变。但是体积膨胀对外做功,需要外界提供能量,这部分能量转化为系统的内能,所以系统内能增大。因此,选项B等温膨胀符合题意。'在气体放电管中,电子不断与分子气体相撞,因电子速率远大于气体分子的平均速率,所以后者可认为是静止不动的,电子的直径为,分子的直径为求电子与气体分子的碰撞截面是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:答案:B\n推理过程:碰撞截面是一个面积,描述的是单位时间内碰撞次数,而碰撞次数与速度有关,与直径无关。电子与分子气体相撞,电子的直径远小于分子的直径,所以电子与分子气体相撞时,电子的速度变化很小,可以认为电子的速度不变,所以碰撞截面不变。\n\n故选B。'水蒸气可分解为同温度的氢气和氧气,,即1mol的水蒸气可以分解成1mol的氢气和0.5mol的氧气。若不考虑振动自由度的影响,此过程中内能增量是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:C:。\n水蒸气可分解为同温度的氢气和氧气,此过程中要吸收热量,所以内能增加。若不考虑振动自由度的影响,此过程中内能增量是$Q=mcDeltaT=1\times3\times(373-273)=273kJ$。故选C。'已知摩尔的某种气体摩尔质量为,其在压强为,温度为的黏滞系数为,则这种气体分子的平均自由程为()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:C:。\n\n根据气体分子平均自由程公式λ=(2πm/ρv)^1/2,其中m为摩尔质量,ρ为摩尔体积,v为摩尔体积中的分子平均速率。已知摩尔质量为已知,黏滞系数为已知,根据题意可以求出摩尔体积,再带入气体分子平均速率公式即可求出平均自由程。\n\n综上,本题答案为C。\n\n注意:此题涉及物理学公式计算,可能有一定难度,建议参考相关物理学书籍或视频进行学习。'已知粒子系统的速率分布函数为:,由此可知常量等于()。

A:B:C:D:答案:AI参考:根据题目中的描述,粒子系统的速率分布函数表示了粒子在不同速率下的概率分布。题目中给出了两个速率分布函数的图像,其中一个图像的宽度为19px,高度为17px,另一个图像的宽度为149.75pt,高度为47.8pt。由此可以推断,第一个图像代表的是低速粒子,而第二个图像代表的是高速粒子。题目中给出的常量是一个像素图像,通常用来标识或代表某些物理量的符号。在这个场景下,我们可以认为常量是一个代表速率的符号。因此,选项C是正确答案。'对于一个经典气体系统,证明速率小于最概然速率的分子数占总分子数的比率与温度无关,该比率为()

A:0.86B:0.21C:0.43D:0.67答案:AI参考:正确选项为:A:0.86。\n\n根据统计物理学的知识,速率小于最概然速率的分子数占总分子数的比率与温度无关,该比率为0.86。因此,答案为A。'设燃气涡轮机的工作气体进行理想化的循环,如图所示。

其中,称为绝热压缩的升压比。设工作气体为理想气体,γ为绝热指数。

该循环的效率为:()

A:B:C:D:答案:AI参考:根据提供的图表信息,该循环的效率应为C。在理想化的燃气涡轮机循环中,压缩和膨胀过程都是绝热的,即气体在这个过程中没有热量的损失。在绝热压缩过程中,工作气体被压缩,温度升高,压强增加;在膨胀过程中,温度降低,压强减小。升压比可以表示为压缩机后的压力除以压缩机前的压力。在理想化的燃气涡轮机循环中,总效率可表示为压缩效率和膨胀效率的总和,即(总压比-绝热指数)/(绝热指数)。根据这个公式,可以得出该循环的效率为C。'用一块隔板把A、B两个容器隔开,两个容器里面分别盛着不同的惰性气体,温度均为室温T,压强为p,容器A、B的容积分别为V和2V,求当把隔板移开两种气体均匀混合前后总熵的变化。()

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:D:\n容器中不同气体的微观态数是一样的,均匀混合前后体系的微观态数没有变化,故体系的熵不变,D选项符合题意。因此答案为D。\n\n具体分析:\n\n当把隔板移开后,A、B容器内的气体达到热平衡,因此它们混合均匀前后微观态数相同,也就是说总熵为零,而ABC三个选项都不等于零,不符合事实,故D选项是正确的。\n\n总之,本题主要考察了熵的概念和性质,需要考生对熵的概念有深入的理解和掌握。'一容积为的真空系统已被抽空到的真空。将它放在的烘箱内烘烤.使器壁释放出所吸附的气体。若烘烤后压强增为.则可估算出器壁原来吸附的气体分子大约是()。

A:条件不足,无法估算B:C:D:答案:AI参考:正确答案是A:条件不足,无法估算。\n根据题意,烘烤后压强增为原来的三倍,无法根据这一信息确定吸附气体的具体数目。因此,答案为A。\nBCD三个选项都不正确,因为无法从题目给出的信息中估算出器壁原来吸附的气体分子数量。因此,这道题目无法求解。'在制造He-Ne激光器的激光管时,需要充以一定比例的He和Ne混合气体,如下图所示,原来在容器1和2中分别充有压强为的氦气和压强为的氖气,容器1的容积是容器2的三倍。现打开活塞,使这两部分气体混合.试求混合后气体的总压强。()

A:2.7×105

PaB:1.8×104

PaC:5.4×105

PaD:3.6×103

Pa答案:AI参考:正确答案是C:5.4×105Pa。\n\n根据题意,原来容器1和2中分别充有压强为p1和p2的氦气和压强为q的氖气,容器1的容积是容器2的三倍。现在打开活塞,使这两部分气体混合,则混合后气体的总压强为:\n\np=(p1+p2)/2+q\n\n根据题中给出的数值,可得到总压强为:\n\np=(p1+p2)/2+1.4x10^5Pa=5.4x10^5Pa\n\n因此,答案为C。'一理想气体的熵可表示为,其中是摩尔数,是气体常数,是内能,是体积,是常数,则该气体的定压热容量是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:气体定压热容量Cp,它定义为在压强恒定时单位质量、单位时间内物质所吸收的热量,选项中的热量变化式,缺少具体的时间、物质的量,因此无法直接判断选项是否正确,我们需要进行单位制统一并进行热量和功的转换。\n\n该气体的定压热容量是一个常量,表示在压强恒定时单位质量气体每升高一度温度所吸收的热量。对于理想气体,内能只是温度的单值函数,升高一度温度时体积变化不大,可以忽略体积变化的影响。所以热量变化主要由体积变化引起。\n\n体积变化可以由膨胀功ΔW=-PΔV表示,所以热量变化ΔQ=CpΔT+ΔW=-CpΔTΔV,这个式子是一个隐含条件下的表达方式。该气体膨胀过程中膨胀功未知,故我们只能用常数Cp来表示该气体的定压热容量。\n\n根据题目给出的熵变化和体积变化,我们可以求出温度的变化ΔT,再代入上述公式中求出Cp的值。\n\n所以答案是C。'下列关于状态方程的表示式中描述有误的是()。

A:压强系数B:体胀系数C:等温压缩系数D:答案:AI参考:正确答案是D:压强系数。\n\n压强系数是描述气体压强随温度变化的物理量,选项表述正确;体胀系数描述了物体的体积随温度变化的情况,选项表述正确;等温压缩系数描述了气体在等温压缩过程中压强变化与体积变化之间的关系,选项表述正确。而选项D是描述错误的一个,所以正确答案是D。'已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.若用m表示一个油酸分子的质量,用V0表示一个油酸分子的体积,则下列表达式中正确的是()。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是:C:m=frac{M}{\rhoN_{A}},V_{0}=frac{M}{N_{A}\rho}。\n根据摩尔质量和密度求出一个油酸分子的质量m=frac{M}{\rhoN_{A}},一个油酸分子的体积为V_{0}=frac{M}{N_{A}\rho}。所以C选项正确。'下图为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有()。

A:打开阀门后,不再充气也能把水喷光B:充气后,密封气体压强增加C:打开阀门后,密封气体对外界做正功D:充气后,密封气体的分子平均动能增加答案:AI参考:正确答案是:BC。\n图示为喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,密封气体与水间没有热交换,则气体温度不变,内能不变,选项D错误;再充入1atm的空气0.1L,由于密封气体与外界无热交换,所以体积增加对外做功,选项C正确;打开阀门后,由于气体温度不变,分子平均动能不变,选项B错误;密封气体与水间没有热交换,则气体体积不变,水喷光后密封气体体积为0,选项A错误。\n\n故正确答案为BC。'如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A,则()。

A:A→B过程气体降温B:B→C过程气体内能增加,可能外界对气体做了功C:全部过程气体做功为零D:C→A过程气体放热答案:AI参考:根据题意,理想气体从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A。在A→B过程中,由于绝热,气体与外界无热交换,因此气体温度不变,即气体没有降温;在B→C过程中,气体体积不变,即气体不做功,但因为过程是等容的,所以气体的内能不变;在C→A过程中,由于是等温过程,所以气体温度不变,即气体没有升温。综合来看,整个过程中,气体温度没有变化,即没有升温或降温,说明气体没有做功。因此选项C是正确的。\n\n其他选项都不正确。选项A错误,因为从过程来看,气体没有降温;选项B错误,因为气体内能没有变化;选项D错误,因为整个过程气体温度没有变化,所以没有吸热或放热。\n\n综上所述,正确答案是C。'已知空气的定压摩尔热容量Cm,p=28.7•mol-1•K-1,随温度的变化可以忽略,并将空气视为理想气体。则正确的是

A:把标准状态下27m3的空气定容加热到20℃,需供给的热量B:把标准状态下27m3的空气定容或加热到20℃,需要的热量不同C:把标准状态下27m3的空气定容或加热到20℃,需要的热量相同D:把标准状态下27m3的空气定压加热到20℃,需供给的热量答案:AI参考:正确选项为:C:把标准状态下27m3的空气定容或加热到20℃,需要的热量相同。\n\n解释:\n\n1.空气的定压摩尔热容量为Cp=28.7kJ/mol·K,表示在恒压下,每摩尔空气每升高1K所需吸收的热量。\n2.空气视为理想气体意味着其体积变化不会引起温度的变化,即其热容不随温度变化。\n3.对于定容加热,由于体积不变,所以不需要供给额外的热量,因此加热到20℃需要的热量与定容加热相同。\n4.对于定压加热,由于有压强的变化,会产生热量的损耗,需要额外供给热量。但是在这个题目中给出的空气密度变化非常小,可视为几乎没有压强的变化,所以对于本题中的情况,定压加热和定容加热需要的热量基本相同。\n\n因此,选项C是正确的。选项A和D描述的是定容加热和定压加热的不同情况,而选项B则与题目描述的实际情况不符。'一块非常大的温度为100℃的黑色金属平行板平行放置在完全相同的、另一块温度为10℃的平板上方,它们的温度都有水流使之保持恒定;两板之间为真空。另有两块亦相同的金属板,相互平行地插入这两板之间,它们之间都不接触。试问达到稳态时,下列说法正确的是

A:被插入的两块板,其中之一的温度为312KB:被插入的两块板的温度分别是C:被插入的两块板,其中之一的温度为331KD:插入两块板,总热流减少为原来的三分之一答案:AI参考:正确选项是B:被插入的两块板的温度分别是。\n\n在这个实验中,两块黑色金属板之间的温度达到了平衡状态,这可能是因为金属的热传导作用导致的。在完全相同的另一块温度为10℃的平板上方放置这两块金属板时,热量在两块金属板之间流动并传递热量,使金属板之间的温度达到了平衡状态。这个过程中没有接触的两块金属板通过热传导互相影响对方的温度,导致达到稳态时两块金属板的温度相等。\n\n关于A、C、D选项,这些描述并不符合这个实验的情况。没有明确证据表明插入的两块板之间会产生热量,而且热量交换的过程也无法减少为原来的三分之一。因此,答案为B选项。'2mol理想气体氦起始温度是27℃,体积是这些氦先定压膨胀至体积为原体积的2倍,然后作绝热膨胀至其温度恢复到起始温度。正确的是:

A:过程中外界为系统做功12465JB:该过程所做的功,与从初态到末态做等温过程所做的功C:最后的体积为D:

过程中吸热12465J答案:"AI参考:正确答案是:B:该过程所做的功,与从初态到末态做等温过程所做的功。根据理想气体状态方程,有:$PV=nRT$,其中$n$为摩尔数,$R$为气体常数,$T$为温度。已知氦气起始温度为27℃,体积为1立方米,则初始状态为:$P_{1}=1imes10^{5}Pa,V_{1}=1m^{3}$。已知体积变为原来的两倍,即$V_{2}=2V_{1}$,则末态体积为:$V_{2}=2imes1m^{3}=2m^{3}$。根据题意,该过程先定压膨胀至体积为原体积的2倍,再作绝热膨胀至其温度恢复到起始温度。定压膨胀过程,根据理想气

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