1、物理(工)自考题-4 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.有两种气体，它们的分子数密度不同，但它们的分子平均平动动能相同，则两种气体的温度和压强_。A相同 不相同 B不相同 不相同C相同 相同 D不相同 相同（分数：2.00）A.B.C.D.2.关于功的说法，下列选项中错误的是_。A功是能量变化的一种量度B功是描述系统与外界相互作用的物理量C气体是从某一状态开始，经历不同的变化过程，则其对外做的功也不一样D系统具有的能量等于系统对外做的功（分数：2.00）A.B.C.D.3.1mol 单原子分子理想气体和 1mol 双原子分
2、子理想气体，它们的压强和体积相同，则它们的_。A温度相同，分子总数不同 B温度相同，分子总数相同C温度不同，分子总数不同 D不能确定（分数：2.00）A.B.C.D.4.有一种气体，相同的摩尔数、温度和体积，现在用绝热过程和等温过程使这种气体膨胀到相同的体积，则在这两个过程中哪个过程做功多。_。A绝热过程做功多 B等温过程做功多C两个过程一样多 D无法确定（分数：2.00）A.B.C.D.5.一定量的某种单原子分子理想气体在等压过程中对外做功为 200J，若为双原子分子气体，则需吸收的热量为_。A700J B500JC600J D200J（分数：2.00）A.B.C.D.6.刚性三原子分子理想
3、气体的压强为 p，体积为 V，则它的内能为_。A2pV BC3pV D （分数：2.00）A.B.C.D.7.容积恒定的车胎内部气压要维持恒定，那么车胎内空气质量最多的季节是_。A春季 B夏季C秋季 D冬季（分数：2.00）A.B.C.D.8.已知系统从 a 态经过某一过程到达 b 态，过程吸热 10J，系统内能增量为 5J，现系统沿原过程从 b 态返回 a 态，则系统对外做功是_。A-15J B-5JC5J D15J（分数：2.00）A.B.C.D.9.在下列理想气体的各种过程中，哪个过程是可能发生的_。A内能减小的等体加热过程 B吸收热量的等温压缩过程C吸收热量的等压压缩过程 D内能增加的
4、绝热压缩过程（分数：2.00）A.B.C.D.10.若室内生起炉子后温度从 15上升到 27，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了_。A0.5% B4%C9% D21%（分数：2.00）A.B.C.D.11.两种理想气体，如果温度相等，则_。A它们的内能必然相等B两种气体分子的平均能量必然相等C两种气体分子的平均动能必然相等D两种气体分子的平均平动动能必然相等（分数：2.00）A.B.C.D.12.在相同的温度下，氧气和氦气的分子平均动能的比值 （分数：2.00）A.B.C.D.13.下列有关热的一些说法中错误的是_。A传递热量和做功，其实是一回事 B热能是能量的一种形式C一定量的功相当
5、于一定量的热量 D功和热量是系统内能变化的一种量度（分数：2.00）A.B.C.D.14.64g 氧气的温度由 0升至 50，保持体积不变；在这个过程中氧气吸收的热量为_。A2.0810 3J B0.8310 3JC2.9110 3J D以上都不正确（分数：2.00）A.B.C.D.15.系统在某一状态变化过程中，对外释放热量 80J，外界对系统做功 60J，经此过程，系统内能增量为_。A140J B70JC20J D-20J（分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：6，分数：18.00)16.一容器内贮有氢气，其压强 p=2.00105Pa，分子密度 n=4.831025个/m
6、3，则气体的温度为_。（分数：3.00）填空项 1:_17.理想气体体积为 V，压强为 p，温度为 T，一个分子的质量为 m，k 为玻尔兹曼常数，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子总数为_。（分数：3.00）填空项 1:_18.气体经历如图所示的循环过程。在一次循环中，气体对外所做的净功是_。（分数：3.00）填空项 1:_19.温度为 T 的 1mol 双原子分子理想气体的热力学能为(摩尔气体常数用 R 表示)_。（分数：3.00）填空项 1:_20.氮气液化的过程中，把氮气放在一个绝热的汽缸中。开始时，氮气的压强为 50 个标准大气压，温度为300K；经急速膨胀后，其压强降至 1 个标
7、准大气压，从而氮气被液化，此时氮气的温度为 1。（分数：3.00）填空项 1:_21.某理想气体分子在温度 T1和 T2时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下相应的分子平均速率分别为 和 ，则 T1_T2， _ 。(填大于、小于或等于)（分数：3.00）填空项 1:_三、计算题(总题数：4，分数：40.00)22.现有理想气体，压强为 1Pa，温度为 200K，则：(1)在 1000 升中有多少个气体分子?(2)这些分子的平动动能是多少?（分数：10.00）_23.一容积为 11.210-3m3的真空系统已被抽到 1.315810-3Pa 的真空，为了提高其真空度，将它放在300的烘箱内烘
8、烤，使器壁释放出吸附的气体分子，若烘烤后压强增加为 1.3158Pa，那么器壁上原来吸附了多少个分子?（分数：10.00）_24.一定量的氢气在保持压强为 4105Pa 不变的情况下，温度由 0升高到 50，吸收了 6104J 的热量，求：(1)氢气的摩尔数是多少?(2)氢气内能改变了多少?(3)氢气对外做了多少功?(4)如果氢气的体积不变而温度发生同样变化，则它该吸收多少热量?（分数：10.00）_25.已知热机在一次循环中，工作物质向低温热源放热 Q2是热机对外做功 W 的 4 倍，则(1)经一次循环过程，工作物质从高温热源吸热 Q1为 W 的多少倍?(2)求热机效率 。（分数：10.00
9、）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)26.1mol 双原子(刚性)分子的理想气体，作如图所示的可逆正循环，其中 12 为直线，23 为绝热线，31 为等温线，已知 T2=2T1，V 3=8V1。试求：23 过程，气体对外做的功；系统的内能增量和系统传递的热量(计算结果用 T1和已知常数表示)。（分数：12.00）_物理(工)自考题-4 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)1.有两种气体，它们的分子数密度不同，但它们的分子平均平动动能相同，则两种气体的温度和压强_。A相同 不相同 B不相同 不相同C相同 相同 D不相同
10、 相同（分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体的温度和压强公式。根据理想气体的温度公式： = ，已知两种气体的平均平动动能 相同，可判断两种气体的温度 T 也相同；而根据理想气体的压强公式 ，已知2.关于功的说法，下列选项中错误的是_。A功是能量变化的一种量度B功是描述系统与外界相互作用的物理量C气体是从某一状态开始，经历不同的变化过程，则其对外做的功也不一样D系统具有的能量等于系统对外做的功（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：3.1mol 单原子分子理想气体和 1mol 双原子分子理想气体，它们的压强和体积相同，则它们的_。A温度相同，分子总数不同
11、 B温度相同，分子总数相同C温度不同，分子总数不同 D不能确定（分数：2.00）A.B. C.D.解析：考点 本题在 2008 年 10 月真题第一大题第 6 小题考查过，主要考查的知识点为理想气体的物态方程。已知两种气体的物质的量 1= 2=1mol，则可以得出两种气体的分子总数相同。分子总数和物质的量有关，而和分子是单或双原子分子没有关系；因为已知 V1=V2，p 1=p2由物态方程 pV=RT，可得 T1=T2，即温度相同。4.有一种气体，相同的摩尔数、温度和体积，现在用绝热过程和等温过程使这种气体膨胀到相同的体积，则在这两个过程中哪个过程做功多。_。A绝热过程做功多 B等温过程做功多C
12、两个过程一样多 D无法确定（分数：2.00）A.B. C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体的不同等值过程的比较而它们的特点。5.一定量的某种单原子分子理想气体在等压过程中对外做功为 200J，若为双原子分子气体，则需吸收的热量为_。A700J B500JC600J D200J（分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题相近的考点在 2009 年 10 月真题第二大题第 24 小题考查过，主要考查的知识点为等压过程的特征和简单应用以及比热容比的概念。在等压过程中，W p=RT=200J 吸收的热量 Qp=C p,mT， ，当气体为双原予分子时 i=5，6.刚性三原子分子理想
13、气体的压强为 p，体积为 V，则它的内能为_。A2pV BC3pV D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题类似的考点在 2010 年 4 月真题第二大题第 23 小题考查过，主要考查的知识点为内能公式和物态方程的应用。对于刚性三原子分子或多原子分子，它们具有 3 个平动自由度和 3 个转动自由度，所以自由度 i=6，由内能公式 ，得 U=3pV。7.容积恒定的车胎内部气压要维持恒定，那么车胎内空气质量最多的季节是_。A春季 B夏季C秋季 D冬季（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体物态方程与现实问题的结合。空气可视为理想气体，理想气体的
14、概念议程得8.已知系统从 a 态经过某一过程到达 b 态，过程吸热 10J，系统内能增量为 5J，现系统沿原过程从 b 态返回 a 态，则系统对外做功是_。A-15J B-5JC5J D15J（分数：2.00）A.B. C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点为热力学第一定律的应用。由热力学第一定律，系统对外界做功 W，外界传给系统热量 Q 与系统内能改变 U2-U1的关系为：ab 过程Q=U2-U1+W，W=Q-(U 2-U1)=10-5=5(J)故 ba 过程中系统对外做功为-5J。9.在下列理想气体的各种过程中，哪个过程是可能发生的_。A内能减小的等体加热过程 B吸收热量的等温压缩过程C
15、吸收热量的等压压缩过程 D内能增加的绝热压缩过程（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：10.若室内生起炉子后温度从 15上升到 27，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了_。A0.5% B4%C9% D21%（分数：2.00）A.B. C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体物态方程的应用。由于 ，由题意可知两个温度下 pV 不变，所以 ，即 m1T1=m2T2，将数值代入得 ，从而得m2=0.96m1，所以分子数减少了 4%。11.两种理想气体，如果温度相等，则_。A它们的内能必然相等B两种气体分子的平均能量必然相等C两种气体分子的平均动能必然相等D两种气体分子的平均平动
16、动能必然相等（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：考点 本题主要考查的知识点为温度和分子平均平动动能的对应关系。由公式12.在相同的温度下，氧气和氦气的分子平均动能的比值 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体的平均动能计算。平均动能 ，氧气 i=5 氨气 i=3，所以13.下列有关热的一些说法中错误的是_。A传递热量和做功，其实是一回事 B热能是能量的一种形式C一定量的功相当于一定量的热量 D功和热量是系统内能变化的一种量度（分数：2.00）A. B.C.D.解析：14.64g 氧气的温度由 0升至 50，保持体积不变；在这个过程中氧气吸收的热量为
17、_。A2.0810 3J B0.8310 3JC2.9110 3J D以上都不正确（分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题相近的考点在 2010 年 4 月真题第二大题第 24 小题考查过，主要考查的知识点为热力学第一定律在等值过程中的应用。在等值过程中系统吸收的热量等于系统内能的增量15.系统在某一状态变化过程中，对外释放热量 80J，外界对系统做功 60J，经此过程，系统内能增量为_。A140J B70JC20J D-20J（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：考点 本题考点在 2008 年 10 月真题第二大题第 24 小题考查过，主要考查的知识点为热力学第一定律的应用。
18、根据热力学第一定律知，Q=U+W，本题中 Q=-80J，W=-60J，所以U=-20J。二、填空题(总题数：6，分数：18.00)16.一容器内贮有氢气，其压强 p=2.00105Pa，分子密度 n=4.831025个/m 3，则气体的温度为_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：300K）解析：考点 本题主要考查的知识点为理想气体的压强和温度公式。，所以 =(32105)(24.831025)=6.2110-21J ，所以 T=17.理想气体体积为 V，压强为 p，温度为 T，一个分子的质量为 m，k 为玻尔兹曼常数，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子总数为_。（分数：3.00
19、）填空项 1:_ （正确答案： ）解析：考点 本题相近的考点在 2009 年 10 月真题第二大题第 23 小题考查过，主要考查的知识点为理想气体的物态方程和 R,k 之间的关系。理想气体物态方程的一般形式 pV=RT，由波尔兹曼常数的定义 ，代入上式得，pV=N AkT=NkT，N为气体的分子总数，所以18.气体经历如图所示的循环过程。在一次循环中，气体对外所做的净功是_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：(p 2-p1)(V2-V1)）解析：考点 本题在 2009 年 4 月真题第二大题第 24 小题考查过，主要考查的知识点为 p-V 图的应用。气体对外所做的净功即为以(p 2
20、-p1)为宽。(V 2-V1)为长的矩形的面积，即气体对外所做功为(p 2-p1)(V2-V1)。19.温度为 T 的 1mol 双原子分子理想气体的热力学能为(摩尔气体常数用 R 表示)_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案： ）解析：考点 本题在 2010 年 4 月真题第二大题第 23 小题考查过，主要考查的知识点是热力学能公式。由理想气体热力学能公式 U= 且 v=1，可得20.氮气液化的过程中，把氮气放在一个绝热的汽缸中。开始时，氮气的压强为 50 个标准大气压，温度为300K；经急速膨胀后，其压强降至 1 个标准大气压，从而氮气被液化，此时氮气的温度为 1。（分数：3.0
21、0）填空项 1:_ （正确答案：98K）解析：考点 本题相近的考点在 2008 年 10 月真题第二大题第 24 小题考查过，主要考查的知识点为理想气体绝热过程的计算。21.某理想气体分子在温度 T1和 T2时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下相应的分子平均速率分别为 和 ，则 T1_T2， _ 。(填大于、小于或等于)（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：小于 小于）解析：考点 本题在 2009 年 4 月真题第一大题第 6 小题考查过，主要考查的知识点为麦克斯韦速率分布曲线的物理意义。由图可知，T 1T 2，而当温度升高时气体分子热运动加剧，故三、计算题(总题数：4，分数：4
22、0.00)22.现有理想气体，压强为 1Pa，温度为 200K，则：(1)在 1000 升中有多少个气体分子?(2)这些分子的平动动能是多少?（分数：10.00）_正确答案：(1)由 p=nkT(2)由= 1.3810-23200=4.1410-21J则在 1000 升中所有分子的平动动能是E= )解析：23.一容积为 11.210-3m3的真空系统已被抽到 1.315810-3Pa 的真空，为了提高其真空度，将它放在300的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体分子，若烘烤后压强增加为 1.3158Pa，那么器壁上原来吸附了多少个分子?（分数：10.00）_正确答案：(由公式 p=nkT 得：)
23、解析：24.一定量的氢气在保持压强为 4105Pa 不变的情况下，温度由 0升高到 50，吸收了 6104J 的热量，求：(1)氢气的摩尔数是多少?(2)氢气内能改变了多少?(3)氢气对外做了多少功?(4)如果氢气的体积不变而温度发生同样变化，则它该吸收多少热量?（分数：10.00）_正确答案：(1)由等压过程 Qp=C p,m(T2-T1)可得(2)U=C V,m(T2-T1)=41.3 )解析：25.已知热机在一次循环中，工作物质向低温热源放热 Q2是热机对外做功 W 的 4 倍，则(1)经一次循环过程，工作物质从高温热源吸热 Q1为 W 的多少倍?(2)求热机效率 。（分数：10.00）_正确答案：(1)热机吸热 Q1=Q2+W=5W 则 。(2)热机效率 )解析：四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)26.1mol 双原子(刚性)分子的理想气体，作如图所示的可逆正循环，其中 12 为直线，23 为绝热线，31 为等温线，已知 T2=2T1，V 3=8V1。试求：23 过程，气体对外做的功；系统的内能增量和系统传递的热量(计算结果用 T1和已知常数表示)。（分数：12.00）_正确答案：(因为是刚性双原子分子理想气体23 过程中，因为是绝热过程，所以气体对外做功注意 T3=T1T2=2T1系统的内能增量)解析：
