2025年大学物理（热学）试题及答案

2025年大学物理（热学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了。则根据热力学定律可以断定A.该理想气体系统在此过程中吸了热B.在此过程中外界对该理想气体系统做了正功C.该理想气体系统的内能增加了D.在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外做了正功答案：C2.关于温度的意义，下列说法中正确的是A.气体的温度是分子平均平动动能的量度B.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C.温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同D.从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度答案：ABC3.一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转，当工作物质为气体时，热机效率为42%，若改用液体工作物质，则其效率应当A.减少B.增加C.不变D.无法判断答案：C4.对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者均为负值？A.等体降压过程B.等温膨胀过程C.绝热膨胀过程D.等压压缩过程答案：D5.一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是A.减小而不变B.减小而增大C.增大而减小D.不变而增大答案：B6.已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为vp1和vp2，分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2)。若T1>T2，则A.vp1>vp2，f(vp1)>f(vp2)B.vp1>vp2，f(vp1)<f(vp2)C.vp1<vp2，f(vp1)>f(vp2)D.vp1<vp2，f(vp1)<f(vp2)答案：B7.两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递的热量为A.6JB..3JC.5JD.10J答案：C8.一理想气体经历如图所示的循环过程，其中1→2为等温线，2→3为等压线，3→1为等体线。已知状态1的温度为T1，状态2的压强为p2，状态3的体积为V3。则该循环的效率为A.1-T1/T2B.1-T2/T1C.1-p2V3/(RT1)D.1-RT1/(p2V3)答案：A9.一定量的理想气体从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2，则A.V1>V2B.V1<V2C.V1=V2D.无法确定答案：Al0.一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为（设R为普适气体常量）A.(N1+N2)RTB.(N1+N2)RTC.(N1+N2)RTD.(N1+N2)RT答案：C第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共5小题，每小题4分。把答案填在题中的横线上。11.一摩尔氧气（视为刚性分子理想气体）贮于一氧气瓶中，温度为27℃，这瓶氧气的内能为______J。（普适气体常量R=8.31J/(mol·K)）答案：6.23×10³12.一定量的理想气体，在p-V图上经历一个如图所示的循环过程（abcda），其中ab、cd为等压过程，bc、da为等体过程。已知Ta=3OnK,Tb=400K。则该循环的效率η=______。答案：25%13.一热机由温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热。若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热\\(2.5×10^3J\\)，则此热机每一循环作功______J。答案：50014.已知氢气和氧气的温度相同，请判断下列说法是否正确：(1)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。______（填“正确”或“错误”）(2)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。______（填“正确”或“错误”）答案：(1)错误(2)错误15.一定量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体对外界做的功W=______。（已知气体压强为p，体积从V1变化到V2）答案：p(V2-V1)三、简答题（共10分）答题要求：简要回答问题。16.简述理想气体的微观模型。答案：理想气体的微观模型为：气体分子视为质点，分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，分子的碰撞是完全弹性的。分子的运动遵循经典牛顿力学。分子的热运动是无规则的，大量分子的集体行为遵循统计规律。四、计算题（共20分）答题要求：写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。17.一定量的理想气体，由初态a经b过程到达终态c（如图所示），求此过程中气体吸收的热量。已知a点的状态参量为p1=1.0×10⁵Pa，V1=1.0×10⁻³m³，Ta=30