1、注册岩土工程师（基础考试-上午-普通物理）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 若理想气体的体积为 V，压强为 p，温度为 T，每个分子的平均分子量为 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数为( )。（A）pVm（B） pV(kT)（C） pV(RT)（D）pV(mT)2 一氢气球在 20充气后，压强为 12atm(1atm=101310 5Pa)，半径为 15m 。到夜晚时，温度降为 10，气球半径缩为 14m，其中氢气压强减为 11atm，此时漏掉的氢气为( )kg 。（A）027（B） 032（
2、C） 037（D）0423 质量相同的氢气(H 2)和氧气 (O2)，处在相同的室温下，则它们的分子平均平动动能和内能关系为( ) 。（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4 两种摩尔质量不同的理想气体，它们的压强、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）单位体积内气体的质量相同（C）单位体积内气体分子的总平均平动动能相同（D）单位体积内气体内能相同5 两瓶不同种类的理想气
3、体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子的总平均动能(E kV)，单位体积内的气体分子数 n，单位体积内的气体质量 分别有( )。（A）(E kV)不同，n 不同， 不同（B） (EkV) 不同，n 不同， 相同（C） (EkV) 相同，n 相同， 不同（D）(E kV)相同，n 相同， 相同6 在标准状态下，氦气和氢气气体体积相同，它们分子的平均动能 和平均平动动能 的关系为( ) 。7 压强为 p、体积为 V 的水蒸气(H 2O，视为刚性分子理想气体 )的内能为( )。8 有容积不同的 A、B 两个容器内装有理想气体， A 中是单原子分子理想气体，B中是双原子分子理想
4、气体，若两种气体的压强相同，那么这两种气体的单位体积的内能(EV) A 和(EV) B 的关系为 ( )。（A）(EV) A(EV) B（B） (EV) A(EV) B（C） (EV) A=(EV) B（D）不能确定9 水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了( )。(不计振动自由度)（A）0（B） 25（C） 50（D）66710 1mol 的单原子分子理想气体从状态 A 变为状态 B，气体未知，变化过程也未知，但 A、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出 ( )。（A）气体所作的功（B）气体内能的变化（C）气体传给外界的热量（D）气体的质量11 容器内储有一定量的理想气体，若保持容
5、积不变，使气体的温度升高，则分子的平均碰撞频率 和平均自由程 的变化情况为( )。12 在一封闭容器中盛有 1mol 氦气，并认为它是理想气体，这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于( )。（A）压强 p（B）体积 V（C）温度 T（D）平均碰撞频率 Z13 在温度 T 一定时，气体分子的平均碰撞次数 Z 与压强 p 的关系为( )。14 某种理想气体的总分子数为 N，分子速率分布函数为 f(v)，则速度在 v1v 2 区间内的分子数是( ) 。15 在麦克斯韦速率分布律中，速率分布函数 f(v)的意义为( )。（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
6、（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16 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 ，则其压强之比 pA：p B：p C 为( )。（A）2：3：6（B） 3：2：1（C）（D）1：4：917 在一密闭容器中，储有 A、B、C 三种理想气体，处于平衡状态。A 种气体的分子数密度为 n1，它产生的压强为 p1，B 种气体的分子数密度为 2n1，C 种气体的分子数密度为 3n1，则混合气体的压强 p 为( )。（A）4p 1（B） 5p1（C） 6p1（D）7p 118 已
7、知一定量的某种理想气体，在温度为 T1 和 T2 时的分子最概然速率分别为，分子速率分布函数的最大值分别为 ，若 T1T 2，则( )。19 在一封闭容器中，理想气体的算术平均速率提高一倍，则( )。（A）温度为原来的 14，压强为原来的 4 倍（B）温度为原来的 4 倍，压强为原来的 14（C）温度和压强都降低为原来的 14（D）温度和压强都提高为原来的 4 倍20 一定量的理想气体，由一平衡态 p1，V 1，T 1 变化到另一个平衡态 p2，V 2，T 2，若 V2V 1，但 T2=T1，无论气体经历什么样的过程，( )。（A）气体对外做的功一定为正值（B）气体对外做的功一定为负值（C）气
8、体的内能一定增加（D）气体的内能保持不变21 如图 211 所示，理想气体由初态 a 经 acb 过程变到终态 b 则( )。（A）内能增量为正，对外做功为正，系统吸热为正（B）内能增量为负，对外做功为正，系统吸热为正（C）内能增量为负，对外做功为正，系统吸热为负（D）内能增量为正，对外做功为正，系统吸热为负22 如图 212 所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态 a(压强 p1=4atm，体积 V1=2L)变到状态 6(压强 p2=2atm，体积 V2=4L)，则在此过程中气体做功情况，下列叙述中正确的是( ) 。（A）气体对外做正功，向外界放出热量（B）气体对外做正功，从外界吸热（C
9、）气体对外做负功，向外界放出热量（D）气体对外做负功，从外界吸热23 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的 n 倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的( )倍。（A）（B）（C） n1（D）n+124 一定量的理想气体，在 pT 图上经历一个如图所示的循环过程 (abcda)，如图 213 所示。其中 ab、cd 两个过程是绝热过程，则该循环的效率 等于( )。（A）15（B） 25（C） 35（D）4525 两个卡诺热机的循环曲线如图 214 所示，一个工作在温度为 T1 与 T4 的两个热源之间，另一个工作在温度为 T2 与 T3 的两个热源之
10、间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知，下列关于两个热机效率和吸热情况的叙述正确的是( )。（A）两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等（B）两个热机向低温热源所放出的热量一定相等（C）两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的和值一定相等（D）两个热机吸收的热量与放出的热量(绝对值)的差值一定相等26 一定量的双原子理想气体，经如图 2 一 1 一 5 所示的过程，从状态 A 经等容过程到达状态 B，再经一平衡过程到达状态 C，最后经等压过程回到状态 A 已知pA=pC=p，V A=VB=V，A 点温度为 TA，则由状态 A 变到状态 B 时，内能的增量及在状态 B 时 的比值分别
11、为( )。27 一摩尔的理想气体，完成了由两个等体过程和两个等压过程构成的正循环过程，若循环过程的净热为 Q，循环过程的净功为 W，则( )。（A）Q0，W 0（B） Q0，W0（C） Q0，W0（D）Q0，W 028 下列关于可逆过程的判断正确的是( )。（A）可逆热力学过程一定是准静态过程（B）准静态过程一定是可逆过程（C）非准静态过程可能是可逆过程（D）凡无摩擦的过程，一定是可逆过程29 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由 V1 增至 V2，在此过程中气体的( )。（A）内能不变，熵减少（B）内能不变，熵增加（C）内能不变，熵不变（D）内能增加，熵不变30 一容器被一铜片分成两
12、部分，一边是 80的水，另一边是 20的水，经过一段时间后，从热的一边向冷的一边传递了 1000 卡的热量，设水足够多，增减 1000 卡的热量温度没有明显的变化，则在这个过程中熵变为( )JK。（A）24（B） 145（C） 25（D）10475注册岩土工程师（基础考试-上午-普通物理）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题共 120 题，每题 1 分。每题的备选项中只有一个最符合题意。1 【正确答案】 B【试题解析】 【知识模块】 普通物理2 【正确答案】 B【试题解析】 根据理想气体状态方程 pV=(mM)RT，可得：【知识模块】 普通物理3 【正确答案】 A【试题解析】 温度是气体分子
13、平均动能大小的标志，气体分子处在相同的室温下，分子平均平动动能相同。内能是气体分子平动动能与其物质的量的乘积，质量相同的情况下，氢气的物质的量与氧气物质的量之比为 16：1，氢气的内能大于氧气的内能。【知识模块】 普通物理4 【正确答案】 C【试题解析】 温度是气体分子的总平均平动动能大小的标志，温度相同则气体分子的总平均平动动能相同。由公式 pV=nRT，可知左右两边各有一个未知量，ABD 三项均不能确定。【知识模块】 普通物理5 【正确答案】 C【试题解析】 由理想气体状态方程 pV=(m/M)RT=(NN 0)RT，以及单位体积内的气体分子数 n=NV，得出 p=n(RN 0)T=nkT
14、。因 p，T 相同，故 n 相同；单位体积内的气体分子的总平均动能(E kV)=(i2)nkT ，式中 i，k，T 均相同，故(EkV)相同；单位体积内的气体质量 =nm0，其中 m0 是每个气体分子的质量，因 n 相同，而 m0 不同，故 不同。【知识模块】 普通物理6 【正确答案】 C【试题解析】 理想气体处于平衡态时，每个自由度都具有相同的平均能量 ，氦气和氢气的平均平动自由度都为 3，所以平均平动动能相等，而氦气的转动自由度为 0，氢气的转动自由度为 2，所以平均动能(分子平均动能=平均平动动能+ 平均转动动能)不相等。【知识模块】 普通物理7 【正确答案】 D【试题解析】 水蒸汽分子
15、运动的自由度数 i=6，由理想气体状态方程 和内能公式 E= ，联立可得 。【知识模块】 普通物理8 【正确答案】 A【试题解析】 由理想气体压强公式 p=nkT 可知，n=pkT ，根据气体内能公式：【知识模块】 普通物理9 【正确答案】 B【试题解析】 水蒸气分解方程式为：所以内能增加百分比为。【知识模块】 普通物理10 【正确答案】 B【试题解析】 四个选项中只有气体内能的变化E 与过程无关，对于理想气体，内能只是温度 T 的单值函数，表达式为： 。由公式可知 AE 只与始末状态有关。而功和热都是过程量，是系统内能变化的量度，过程不同，功和热一般也不同。气体质量与气体的分子量有关，因气体
16、种类未知，即分子量未知，故无法求得质量。【知识模块】 普通物理11 【正确答案】 A【试题解析】 【知识模块】 普通物理12 【正确答案】 B【试题解析】 由平均自由程公式： 可知，平均自由程仅决定于n，即取决于体积 V。【知识模块】 普通物理13 【正确答案】 D【试题解析】 【知识模块】 普通物理14 【正确答案】 B【试题解析】 式 表示速率在 v1v 2 区间内的分子数占总分子数的百分数，所以该区间的分子数为： 。【知识模块】 普通物理15 【正确答案】 D【试题解析】 速率分布函数的定义为： 其中 dN 表示速率在 vv+dv区间内的分子数，N 为理想气体分子总数。【知识模块】 普通
17、物理16 【正确答案】 D【试题解析】 由方均根速率： 由理想气体状态方程： 则由上可得 ，所以 pA：p B：p C=1：4：9。【知识模块】 普通物理17 【正确答案】 C【试题解析】 由道尔顿分压定律知：在一个容器中，有几种不发生化学反应的气体，当它们处于平衡态时，气体的总压强等于各气体压强之和。则混合气体的压强为：p=nkT=(n 1+2n1+3n1)kT=6n1kT=6p1。【知识模块】 普通物理18 【正确答案】 B【试题解析】 最概然速率 速率分布函数【知识模块】 普通物理19 【正确答案】 D【试题解析】 根据算术平均速率 可知，当平均速率 提高一倍时，温度提高为原来的 4 倍
18、；再根据理想气体状态方程 p=nkT 可知，压强也提高为原来的4 倍。【知识模块】 普通物理20 【正确答案】 D【试题解析】 由题意 T2=T1，这是一个等温过程，气体的内能只与温度有关，所以气体的内能保持不变。【知识模块】 普通物理21 【正确答案】 C【试题解析】 该过程系统体积增加，气体对外做功；曲线 acb 与横轴所围面积比绝热线与横轴所围面积小，所以系统在做功的同时放热；根据热力学第一定律Q=E+A 可得，E 0，所以内能增量为负。【知识模块】 普通物理22 【正确答案】 B【试题解析】 根据理想气体状态方程：pV=nRT，n、R 为常数，由图可知 a、b两状态 pV 相等，故 T
19、a=Tb，根据 Q=E+A，气体体积增大，对外做正功 A0，内能不变E=0，所以 Q0，从外界吸热。【知识模块】 普通物理23 【正确答案】 A【试题解析】 系统从高温热源吸热 Q1 为： ；系统放热给低温热源Q2 为：Q 2= 。由于卡诺循环中间两过程是绝热过程，所以。【知识模块】 普通物理24 【正确答案】 B【试题解析】 da 是等温放热过程， bc 是等温吸热过程，ab 、cd 是绝热过程，因此该循环的效率 。【知识模块】 普通物理25 【正确答案】 D【试题解析】 热机效率 =1Q2Q 1=1 一 T1T 2，两个循环的初末温度不相同，所以热机效率和内能变化不相等，热机循环吸收或者放
20、出的热量由于条件不足不能确定，高温热源吸收的热量与放出的热量之差等于热机对外做的功，循环过程对外界做的功=循环曲线所围成的面积，所以选 D 项。【知识模块】 普通物理26 【正确答案】 D【试题解析】 【知识模块】 普通物理27 【正确答案】 A【试题解析】 经过一个循环，气体的内能不变，所以在正循环过程中，循环过程的净热和循环过程的净功相同，且同为正值。【知识模块】 普通物理28 【正确答案】 A【试题解析】 可逆过程一定是准静态过程，无摩擦的准静态过程是可逆过程；可逆过程是指过程的每一步都可向相反方向进行，同时不引起系统和外界的任何变化，故 C 项将可逆过程范围扩大；可逆过程一定无摩擦，但无摩擦过程不一定可逆。【知识模块】 普通物理29 【正确答案】 B【试题解析】 气体向真空作绝热自由膨胀，温度不变，内能不变；根据熵增原理：孤立系统内所发生的任何变化过程，永远朝熵增加的方向进行，可得气体的熵增加。【知识模块】 普通物理30 【正确答案】 A【试题解析】 根据熵的公式，熵变。【知识模块】 普通物理
