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第十章 气体动理论
一、选择题
1．关于温度的意义，有下列几种说法： （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度；
（2）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部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：[ B ]
（A）（1）、（2）、（4） （B）（1）、（2）、（3） （C）（2）、（3）、（4） （D）（1）、（3）、（4）
2．一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同，则它们的 [ A ] （A）单位体积内的分子数相同 （B）单位体积的质量相同 （C）分子的方均根速率相同 （D）气体内能相同
3．一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 [ B ]
（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，但氮气的压强大于氦气的压强 4．两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：[ A ] （A）两种气体分子的平均平动动能相等 （B）两种气体分子的平均动能相等 （C）两种气体分子的平均速率相等 （D）两种气体的内能相等.
5．在标准状态下，体积比为1:2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为 [ C ]
(A) 1:2 (B) 5:3 (C) 5:6 (D) 10:3
6．在常温下有1mol的氢气和1mol的氦气各一瓶，若将它们升高相同的温度，则 [ A ] （A）氢气比氦气的内能增量大 （B）氦气比氢气的内能增量大
（C）氢气和氦气的内能增量相同 （D）不能确定哪一种气体内能的增量大 7．温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能?和平均平动动能w一定有如下关系 [ C ]
（A）?和w都相等 （B）?相等，而w不相等
1
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（C）w相等，而?不相等 （D）?和w都不相等
8．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为 [ C ]
3355(A) RT (B) kT (C) RT (D) kT
22229．在容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则 [ D ] （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）温度为原来的4倍，压强为原来的2倍 （D）温度和压强都为原来的4倍。
10．已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ [ D ] （A）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。 （B）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。 （C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。
（D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。 11．三个容器A、B、C中装有同种理想气体，其分子数密度n相同，而方均根速率之比为
(vA):(vB):(vC)?1:2:4，则其压强之比pA:pB:pC为： [ C ]
(A) 1:2:4 (B) 4:2:1 (C) 1:4:16 (D) 1:4:8
12．假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的 [ B ]
（A）4倍 （B）2倍 （C）2倍 （D）113．速率分布函数f(v)的物理意义为： [ B ] （A）具有速率v的分子占总分子数的百分比
（B）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比 （C）具有速率v的分子数
（D）速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数
14．设v代表气体分子运动的平均速率，vP代表气体分子运动的最可几速率，(v)代表气体分子运动的方均根速率，处于平衡状态下的理想气体的三种速率关系为 [ C ]
1221221221222倍
(A) (v)?v?vP (B) v?vP?(v)
2
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(C) vP?v?(v2)12
(D) vP?v?(v2)12
15．已知一定量的某种理想气体，在温度为T1和T2时的分子最可几速率分别为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： [ B ]
(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)
16．麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示 [ D ] （A） v0为最可几速率 （B） v0为平均速率
A （C） v0为方均根速率
（D） 速率大于和小于v0的分子数各占一半
17．若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则的物理意义是： [ D ]
（A）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1 的各分子的总平动动能之差。 （B）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1 的各分子的总平动动能之和。 （C）速率处在速率间隔v1 －v2 之内的分子的平均平动动能。 （D）速率处在速率间隔v1 －v2 之内的分子平动动能之和。
18．气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞次数Z和平均自由程?的变化情况是：[ C ]
（A）Z和?都增大一倍 （B）Z和?都减为原来的一半 （C）Z增大一倍而?减为原来的一半 （D）Z减为原来的一半而?增大一倍 19．在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为v0，分子平均碰撞次数为Z0，平均自由程为?0。当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率v，平均碰撞次数Z和平均自由程?分别为： [ B ]
O v0
B v f (v) ?v2v112mvNf(v)dv2(A) v?4v0, Z?4Z0, ??4?0 (B) v?2v0, Z?2Z0, ???0
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(C) v?2v0, Z?2Z0, ??4?0 (D) v?4v0, Z?2Z0, ???0
20．容积恒定的容器内盛有一定量的某种理想气体，某分子热运动的平均自由程为?0，平均碰撞次数为Z0，若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，则此时分子平均自由程?和平均碰撞频率Z分别为： [ B ]
(A) ???0, Z?Z0 (B) ???0, Z?1Z0
2(C) ??2?0, Z?2Z0 (D) ??2?0, Z?1Z0
2二、填空题
1．理想气体微观模型（分子模型）的主要内容是：
（1） ； （2） ； （3） 。
2．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 温度，体积，压强 ，而随时间不断变化的微观量是 分子的云顶速度 。 3．在p-V图上
（1）系统的某一平衡态用 点 来表示； （2）系统的某一平衡过程用 一条曲线 来表示； （3）系统的某一平衡循环过程用 一条封闭曲线 来表示。 4.在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为 1:1 ；方均根速率的比值为 4:1 。
5．有一瓶质量为M的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为T，则氢分子的平均平动动能为 1.5kT ，氢分子的平均动能为 2.5kT ，该瓶氢气的内能为 2.5RTM/2 。
6．三个容器内分别贮有1mol氦气（He）、1mol氢气（H2）和1mol氨气（NH3）（均视为刚性分子理想气体）。若它们的温度都升高1K，则三种气体内能的增加值分别为：（摩尔气体常数R=8.31 J/mol·K）。氦：△E= ；氢：△E= ； 氨：△E= 。
7．2g氢气与2g氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子）
（1）氢分子与氦分子的平均平动动能之比?kH2?kHe= ； （2）氢气与氦气压强之比pH2pHe= ； （3）氢气与氦气内能只比EH2EHe= 。
8．对一定质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为1.96?10，当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为 。 9．A、B、C三个容器中皆装有理想气体，他们的分子数密度之比为nA:nB:nC?4:2:1，
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