[工程类试卷]注册公用设备工程师动力基础考试上午（物理学）历年真题试卷汇编1及答案与解析.doc

1、注册公用设备工程师动力基础考试上午（物理学）历年真题试卷汇编1 及答案与解析一、单项选择题1 2005 年，第 26 题； 2010 年，第 25 题1mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为 T 时，其内能为( )。2 2005 年，第 29 题 图 21-1 所示理想气体向真空作绝热膨胀，则( )。（A）膨胀后，温度不变，压强减小（B）膨胀后，温度降低，压强减小（C）膨胀后，温度升高，压强减小（D）膨胀后，温度不变，压强升高3 2005 年，第 36 题 有两种理想气体，第一种的压强记作 p1，体积记作 V1，温度记作 T1，总质量记作 M1，摩尔质量记作 1；第二种的压强记作 p2，体积

2、记作V2，温度记作 T2，总质量记作 M2，摩尔质量记作 2。当 V1=V2，T 1=T2，M 1=M2时，则 为( ) 。4 2006 年，第 25 题 两瓶不同类的理想气体，其分子平均平动动能相等，但它们单位体积内的分子数不相同，则这两种气体的温度和压强关系为( )。（A）温度相同，但压强不同（B）温度不相同，但压强相同（C）温度和压强都相同（D）温度和压强都不相同5 2006 年，第 27 题 已知某理想气体的体积为 V，压强为 p，温度为 T，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体单位体积内的分子数为( )。6 2006 年，第 30 题 如果一定量理想气体的体积 V 和

3、压强 P 依照 V= 的规律变化，式中 a 为常量，当气体从 V1 膨胀 V2 时，温度 T1 和 T2 的关系为( )。（A）T 1T 2（B） T1=T2（C） T1T 2（D）无法确定7 2007 年，第 25 题 一容器内储有某种理想气体，如果容器漏气，则容器内气体分子的平均平动动能和容器内气体内能变化情况是( )。（A）分子的平均平动动能和气体的内能都减少（B）分子的平均平动动能不变，但气体的内能减少（C）分子的平均平动动能减少，但气体的内能不变（D）分子的平均平动动能和气体的内能都不变8 2007 年，第 27 题 已知某理想气体的压强为 P，体积为 V，温度为 t，气体的摩尔质量

4、为 ，k 为玻兹曼常量， R 为摩尔气体常量。则该理想气体的密度为( )。9 2008 年，第 25 题 质量相同的氢气(H 2)和氧气(O 2)，处在相同的室温下，则它们的分子平均平动动能和内能的关系是( )。（A）分子平均平动动能相同，氢气的内能大于氧气的内能（B）分子平均平动动能相同，氧气的内能大于氢气的内能（C）内能相同，氢气的分子平均平动动能大于氧气的分子平均平动动能（D）内能相同，氧气的分子平均平动动能大于氢气的分子平均平动动能10 2008 年，第 27 题 摩尔的理想气体，它的分子自由度为 i，k 为玻兹曼常量，R 为摩尔气体常量，当该气体从状态 a(p1V1T1)到状态 b(

5、p2V2T2)的变化过程中，其内能变化为( ) 。11 2008 年，第 28 题 两种摩尔质量不同的理想气体，它们压强相同，温度相同，体积不同。则它们的( ) 。（A）单位体积内的分子数不同（B）单位体积内的气体的质量相同（C）单位体积内的气体分子的总平均平动动能相同（D）单位体积内的气体的内能相同12 2009 年，第 25 题1mol 刚性双原子理想气体，当温度为 T 时，每个分子的平均平动动能为( ) 。13 2010 年，第 26 题 理想气体的压强公式是( ) 。14 2011 年，第 25 题；2012 年，第 25 题；2013 年，第 25 题一瓶氦气和一瓶氮气，它们分子的平

6、均平动动能相同，而且都处于平衡态，则它们( )。（A）温度相同，氦分子和氮分子的平均动能相同（B）温度相同，氦分子和氮分子的平均动能不同（C）温度不同，氦分子和氮分子的平均动能相同（D）温度不同，氦分子和氮分子的平均动能不同15 2011 年，第 27 题lmol 理想气体从平衡态 2p1， V1 沿直线变化到另一平衡态p1，2V 1，则此过程中系统的功和内能的变化是( )。（A）W0， E0（B） W0，E0（C） W0，E=0（D）W0， E016 2012 年，第 25 题 在标准状况下，当氢气和氦气的压强与体积都相等时，氢气和氦气的内能之比为( ) 。17 2006 年，第 26 题

7、设某种理想气体的麦克斯韦分子速率分布函数为 f(v)，则速率在 v1v 2 区间内分子的平均速率 表达式为( )。18 2007 年，第 28 题；2014 年，第 26 题在麦克斯韦速率分布律中，速率分布函数 f(v)的意义可理解为( )。（A）速率大小等于 v 的分子数（B）速率大小在 v 附近的单位速率区间内的分子数（C）速率大小等于 v 的分子数占总分子数的百分比（D）速率大小在 v 附近的单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比19 2008 年，第 26 题 某种理想气体的总分子数为 N，分子速率分布函数为 f(v)，则速率在 v1v 2 区间内的分子数是( )。20 2011 年

8、，第 26 题；2013 年，第 26 题最概然速率 vp 的物理意义是( )。（A）v p 是速率分布中的最大速率（B） vp 是大多数分子的速率（C）在一定的温度下，速率与 vp 相近的气体分子所占的百分率最大（D）v p 是所有分子速率的平均值21 2005 年，第 25 题；2007 年，第 26 题容器内储有一定量的理想气体，若保持容积不变，使气体的温度升高，则分子的平均碰撞次数 Z 和平均自由程 的变化情况是( ) 。22 2009 年，第 26 题 在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率 与温度 T的关系( ) 。23 2006 年，第 28 题 一定量理想气体，从同一状态开

9、始，分别经历等压、等体和等温过程。若气体在各过程中吸收的热量相同，则气体对外做功为最大的过程是( )。（A）等压过程（B）等体过程（C）等温过程（D）三个过程相同24 2007 年，第 30 题 有 1mol 氧气和 1mol 氦气(He)，均视为理想气体，它们分别从同一状态开始作等温膨胀，终态体积相同，则此两种气体在这一膨胀过程中( )。（A）对外做功和吸热都相同（B）对外做功和吸热都不相同（C）对外做功相同，但吸热不同（D）对外做功不同，但吸热相同25 2009 年，第 27 题 气缸内有一定量的理想气体，先使气体做等压膨胀，直至体积加倍，然后做绝热膨胀，直至降到初始温度，在整个过程中，气

10、体的内能变化E 和对外做功 W 为( )。（A）E=0 ，W0（B） E=0， W0（C） E0 ，W 0（D）E0，W026 2009 年，第 28 题 一个气缸内有一定量的单原子分子理想气体，在压缩过程中对外界做功 209J，此过程中气体的内能增加 120J，则外界传给气体的热量为( )。（A）-89J（B） +89J（C） 329J（D）0注册公用设备工程师动力基础考试上午（物理学）历年真题试卷汇编1 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 RT 对双原子分子气体 i=5，应选 C。【知识模块】 物理学2 【正确答案】 A【试题解析】 气体向真空膨胀相当于气体向真空扩散

11、，气体不做功，绝热情况下温度不变；气体向真空膨胀体积增大，压强减小。应选 A。【知识模块】 物理学3 【正确答案】 D【试题解析】 由。应选D。【知识模块】 物理学4 【正确答案】 A【试题解析】 根据 ，今分子平均平动动能相等，则温度相同。又P=nkT，n 为单体积内的分子数，今温度相同而 n 不相同，故压强也不相同。应选A。【知识模块】 物理学5 【正确答案】 B【试题解析】 P=nkT ，n(单位体积内的分子数)= ，应选 B。【知识模块】 物理学6 【正确答案】 A【试题解析】 气体从 V1 膨胀到 V2，即 V1V 2，由 ，有 V与 T 成反比关系，知 T1T 2。应选 A。【知识

12、模块】 物理学7 【正确答案】 B【试题解析】 根据 ，漏气即气体质量 M 减少，内能减少，但对分子的平均平动动能没有影响。应选 B。【知识模块】 物理学8 【正确答案】 B【试题解析】 气体的密度= ，根据气体状态方程 。应选B。【知识模块】 物理学9 【正确答案】 A【试题解析】 由 ，今温度相同，则分子的平均平动动能相同。又注意到氢和氧的摩尔质量不同，2(H 2)(O 2)，氢气的内能大于氧气的内能。应选 A。【知识模块】 物理学10 【正确答案】 B【试题解析】 因为应选B。【知识模块】 物理学11 【正确答案】 C【试题解析】 (1)由 P=nkT，n 即单位体积内的分子数，今压强相

13、同，温度相同，则 n 相同(排除 A 选项)。 (2)由 单位体积内的气体的质量 今压强相同，温度相同而摩尔质量 不同，故 不同( 排除 B 选项)。 (3) 由知：单位体积内的气体分子的总平均平动动能相同。 (4)由两种气体自由度 i 可能不同，故 不同。 应选 C。【知识模块】 物理学12 【正确答案】 C【试题解析】 ，分子的平均平动动能只与温度有关。应选 C。【知识模块】 物理学13 【正确答案】 C【试题解析】 已知压强 p=nkT 及分子平均平动动能。应选 C。【知识模块】 物理学14 【正确答案】 B【试题解析】 分子的平均平动动能 ，由于平均平动动能相同，故温度相同。又分子的平

14、均动能=平均(平动动能+转动动能)，即 式中 i 为分子的自由度，i(He)=3 ，i(N 2=5)，故两种气体分子的平均动能不同。应选 B。【知识模块】 物理学15 【正确答案】 C【试题解析】 理想气体从平衡态 A(2p1，V 1)变化到平衡态 B(p1，2V 1)，体积膨胀，因而做功 W0，判断内能变化情况：气体处于平衡态 A 时，其温度为；处于平衡态 B 时，温度 显然 TA=TB，温度不变，内能不变，E=0 。应选 C。【知识模块】 物理学16 【正确答案】 A【试题解析】 由 注意到氢为双原子分子，氦为单原子分子，即 i(H2)=5，i(He)=3 又 p(H2)=p(He)，V(

15、H 2)=V(He)故 应选 A。【知识模块】 物理学17 【正确答案】 C【试题解析】 设分子速率在 v1v 2 区间内的分子数为 N。其速率的算术平均值为，式中N i 表示速率为 vi 的分子有 Ni 个，上式用积分式表示： 于是应选 C。【知识模块】 物理学18 【正确答案】 D【知识模块】 物理学19 【正确答案】 B【试题解析】 f(v)表示在速率 v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分率，f(v)dv 表示速率在 vv+dv 区间内的分子数占总分子数的百分率 f(v)dv= ，Nf(v)dy 表示速率在 vv+dv 区间内的分子数 dN=Nf(v)dvdN 速率在 v1v

16、2 区间内的分子数。应选 B。【知识模块】 物理学20 【正确答案】 C【知识模块】 物理学21 【正确答案】 A【试题解析】 气体分子的平均速率 今温度升高，平均速率 也增大。而平均碰撞次数 也增大，又平均自由程 当温度高时， 都增大同样倍数， 不变。应选 A。【知识模块】 物理学22 【正确答案】 C【试题解析】 ，式中 n 为分子数密度(单位体积内的分子数) ，因为p=nkT，故 为分子的平均速率，式中，d为分子的直径，k 为玻兹曼常量， 为气体的摩尔质量，R 为摩尔气体常量，在压强不变情况下， 。应选 C。【知识模块】 物理学23 【正确答案】 C【试题解析】 因等体过程做功为零，现只

17、要考查等压和等温过程，等压过程吸热=Qp=Ap+Ep 内 等温过程吸热 =QT=AT(ET=0)，Q P=QT，即 AP+EP 内 =4，E P 内0，故等温过程做功 ATA P。应选 C。【知识模块】 物理学24 【正确答案】 A【试题解析】 理想气体在等温膨胀中从外界吸收的热量全部转化对外做功，今 =1mol 又因“从同一状态开始最终态体积相同”，因而V1(氧)=V 1(氦 )V2(氧)=V 2(氦) 故两气体对外做功和吸热都相同。应选 A。【知识模块】 物理学25 【正确答案】 A【试题解析】 因为气体内能增量与温度变化有关， ，由题“降到初始温度”，即T=0，故E=0 又等压膨胀和绝热膨胀都对外做功，W0。应选A。【知识模块】 物理学26 【正确答案】 A【试题解析】 根据热力学第一定律 Q=E+W，注意到“在压缩过程中外界做功209J”，即系统对外做功 W=-209J。故 Q=120+(-209)=-89J，即系统对外放热 89J，也就是说外界传给气体的热量为-89J。应选 A。【知识模块】 物理学