海南大学：《大学物理》课程课程练习题册（无答案）.pdf_大学文库

适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 1 / 31 《大学物理 D》练习一液体的表面性质一、填空题 1.1.1 某小朋友在吹肥皂泡的娱乐中，恰好吹成一个直径为 10.00cm 的肥皂泡，若在此环境下，肥皂液的表面张力系数为 0.050N/m，则此时肥皂泡内外压强差为 Pa。 1.1.2 当液体与固体接触时，通常把接触角   90 作为液体是否润湿固体的的界限，当   90 ，称为液体固体，如汞在玻璃表面；当   90 时，称为液体固体，如水在洁净的玻璃表面。 1.1.3 将一根管径很小的管子插入液体中，润湿管壁的液体在细管里升高，不润湿管壁的液体在细管里下降的现象，称为毛细现象；将毛细管插入液体，当液体润湿管壁时，管内液面上升为形；当液体不能润湿管壁时，接触角大于 90 ，管内液面下降为形。二、选择题 1.2.1.如图所示：在一连通管两端吹两半径不同的肥皂泡 A、B，已知 RA>R.B，开通活塞，将出现的现象为？（） (A)A 和 B 均无变化； (B)A 变大，B 变小； (C)A 变小，B 变大； (D) )A 和 B 均变小 1.2.2.下列事件中与毛细现象有关的是？（）（A）植物水分吸收；（B）石油开采；（C）地下水开采；（D）天然气开采； 1.2.3.在自然界中经常会出发发现这样一种现象，在傍晚时地面是干燥的，而在清晨时地面却变得湿润了。可能原因有下列五项，下列哪项组合是最合适的成因解释（）（A）根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高；（B）在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分蒸发快使傍晚时地面变得干燥；（C）土壤颗粒之间的毛细水会因白天温度升高而下降，使土壤表层变得干燥；（D）在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升；（E）夜间空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，因而使清晨土壤表层变得湿润。 1.2.4 同一体系，比表面自由能和表面张力都用  表示，它们 ( ) (A) 物理意义相同，数值相同 (B) 量纲和单位完全相同 A B B B RA RB

适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 (C)物理意义相同，单位不同(D)物理意义不同，单位不同 125通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后()。 (A)能降低液体的表面张力 (B)能增大液体的表面张力 (C)能显著增大液体的表面张力 (D)能显著降低液体的表面张力 1.2.6一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度： () (A)相同 (B)无法确定 (C)25C水中高于75C水中(D)75C水中高于25°℃水中. 12.7在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：() (A)表面张力与液面垂直 B)表面张力与S的周边垂直 (C)表面张力沿周边与表面相切 (D)表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心，在凹液面指向液体外部 12.8对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是() (A)凸液面内部分子所受压力大于外部压力 B)凹液面内部分子所受压力小于外部压力 (C)水平液面内部分子所受压力大于外部压力 (D)水平液面内部分子所受压力等于外部压力。 12.9下列叙述不正确的是() ()比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量： (B)表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度边线的表面紧缩力： (C)比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同： D)比表面自由能单位为m2,表面张力单位为m时，两者数值不同。 1.2.10已知20°C时水/空气的界面张力为7.27×10r2N/m,当在20°C和100KPa下可逆地增加水的表面积4cm2,则系统的表面能△G为( (A)2.91×10J: B)2.91×10J: (C)-2.91x105 (D)-2.91x10J 三、简答题 13.1为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？四、计算题 14.1某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为 1.035mm,液柱高度差h为28.080mm,考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数多少？（重力加速度g=9.8m/s,水 2131

适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 2 / 31 (C) 物理意义相同，单位不同 (D) 物理意义不同，单位不同 1.2.5 通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后 ( )。 (A) 能降低液体的表面张力 (B) 能增大液体的表面张力 (C) 能显著增大液体的表面张力 (D) 能显著降低液体的表面张力 1.2.6 一个玻璃毛细管分别插入 25C 和 75C 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度： ( ) (A) 相同 (B) 无法确定 (C) 25C 水中高于 75C 水中 (D) 75C 水中高于 25C 水中。 1.2.7 在液面上，某一小面积 S 周围表面对 S 有表面张力，下列叙述不正确的是：( ) (A)表面张力与液面垂直 (B) 表面张力与 S 的周边垂直 (C) 表面张力沿周边与表面相切 (D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部 1.2.8 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是 ( ) (A) 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 (B) 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 (C) 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 (D) 水平液面内部分子所受压力等于外部压力。 1.2.9 下列叙述不正确的是( ) (A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量； (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度边线的表面紧缩力； (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同； (D) 比表面自由能单位为 2 J m ，表面张力单位为 N m 时，两者数值不同。 1.2.10 已知 20C 时水/空气的界面张力为 7.27 10 N m 2  ，当在 20C 和 100KPa 下可逆地增加水的表面积 2 4cm ，则系统的表面能 G 为( )。 (A) 2.91 10 J 5  ； (B) 2.91 10 J 1  ； (C) 2.91 10 J 5   ； (D) 2.91 10 J 1   三、简答题 1.3.1 为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？四、计算题 1.4.1 某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为 1.035mm，液柱高度差 h 为 28.080mm，考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数多少？（重力加速度 2 g m s  9.8 / ，水 h r R f f φ

适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业《大学物理D》练习三热学一、填空题 31.1质量为m,摩尔质量为，分子数密度为n的理相气体，处干平衡态时，气体的温度为T,压强为，体积为八，R是摩尔气体常量，则状态方程为一：若其中k称为玻耳兹曼常量，则状态方程的另一形式为 3.12两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温 ,压强；如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度，单位体积的气体质量 ,单位体积的分子平动动能一。（填“相同”或“不同”）。 3.1.3宏观量温度T与气体分子的平均平动动能可的关系为可= ,因此，气体的温度是的量度。 3.1.4设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为，转动自由度为 3.1.52mol氢气，在温度为27℃时，它的分子平动动能为 ,分子转动动能为 3.1.61mol氧气和2mol氮气组成混合气体，在标淮状态下，氧分子的平均能量为 ,氮分子的平均能量为 :氧气与氨气的内能之比为二、选择题 321关于温度的意义，有下列几种说法： ()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。这些说法中正确的是[] (A1)、(2)、(4):(BX1)、(2)、(3:(C2、(3)、(4):(D1)、(3)、(4)。 322若理想气体的体积为，压强为P,温度为T,一个分子的质量为m,k为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为 (A)PV/m:(B)PV/kT):(C)PV/RT):(D)PV/mT). 32.3若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了[] (A0.5%:(B)4%:(C)9%: (D21% 3.2.4如果氢气和氨气的温度相同，摩尔数也相同，则[] (A)这两种气体的平均动能相同： (B)这两种气体的平均平动动能相同： (C)这两种气体的内能相等： (D)这两种气体的势能相等。 32.5在容积V=4×10m3的容器中，装有压强P=5x10Pa的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为[] (A)2:(B)3:(C)5J: (D)9J. 6131

适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 6 / 31 《大学物理 D》练习三热学一、填空题 3.1.1 质量为 m，摩尔质量为 M，分子数密度为 n 的理想气体，处于平衡态时，气体的温度为 T，压强为 p，体积为 V， R 是摩尔气体常量，则状态方程为_；若其中 k 称为玻耳兹曼常量，则状态方程的另一形式为_。 3.1.2 两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温度，压强；如果它们的温度、压强相同，但体积不同，则它们的分子数密度，单位体积的气体质量，单位体积的分子平动动能。（填“相同”或“不同”）。 3.1.3 宏观量温度 T 与气体分子的平均平动动能  的关系为  =_ _，因此，气体的温度是_ _的量度。 3.1.4 设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为_ _，转动自由度为_。 3.1.5 2mol 氢气，在温度为 27℃时，它的分子平动动能为，分子转动动能为。 3.1.6 1mol 氧气和 2mol 氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为_ _，氮分子的平均能量为_ _；氧气与氮气的内能之比为_ _。二、选择题 3.2.1 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．这些说法中正确的是［］ (A)(1)、(2) 、(4)； (B)(1)、(2) 、(3)； (C)(2)、(3) 、(4)； (D)(1)、(3) 、(4)。 3.2.2 若理想气体的体积为V，压强为P，温度为T，一个分子的质量为 m ，k 为玻耳兹曼常量， R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为［］（A） PV / m ；（B） PV /(kT) ；（C） PV /(RT) ；（D） PV /(mT) 。 3.2.3 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了［］ (A)0.5%； (B) 4%； (C)9%； (D)21% 3.2.4 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则［］（A）这两种气体的平均动能相同；（B）这两种气体的平均平动动能相同；（C）这两种气体的内能相等；（D）这两种气体的势能相等。 3.2.5在容积V＝4×10-3m3 的容器中，装有压强P＝5×102 Pa 的理想气体，则容器中气体分子的平动动能总和为［］ (A)2J； (B) 3J； (C)5J； (D)9J．

适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 8 / 31 《大学物理 D》练习四热力学第一定律一、填空题 4.1.1 3mol的理想气体开始时处在压强p1 =6atm、温度T1 =500 K 的平衡态．经过一个等温过程，压强变为p2 =3atm．该气体在此等温过程中吸收的热量为Q＝_ _J． (普适气体常量R = 8.31 J/mol·K) 4.1.2 右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM、BM、CM 三种准静态过程中： (1)温度升高的是_过程；(2) 气体吸热的是_过程．二、选择题 4.2.1 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W /Q 等于［］ (A) 2/3； (B) 1/2； (C) 2/5； (D) 2/7。 4.2.2一定质量的理想气体完成一循环过程．此过程在V－T 图中用图线1→2→3→1 描写．该气体在循环过程中吸热、放热的情况是［］ (A) 在1→2，3→1 过程吸热；在2→3 过程放热． (B) 在2→3 过程吸热；在1→2，3→1 过程放热． (C) 在1→2 过程吸热；在2→3，3→1 过程放热． (D) 在2→3，3→1 过程吸热；在1→2 过程放热． 4.2.3 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J．则经历acbda 过程时，吸热为［］ (A) –1200 J； (B) –700 J； (C) –400 J； (D) 700 J． 4.2.4 如图所示为一定量的理想气体的 p—V 图，由图可得出结论 ( ) （A） ABC 是等温过程；（B） TA  TB ；（C） TA  TB ；（D） TA  TB。三、简答题 4.3.1. 回答下列问题：（1）解释功、热量和内能三个概念，它们之间如何区分？（2）能否说“一个系统热量”？或说“一个系统含有功”？（3）“气体的内能是气体状态的单值函数”，“内能是系统状态的单值函数”这些话怎样解释？这些论断是怎样知道的？ p(atm) (10 ) 3 3 V m  A B C O 1 2 3 1 2 3