完整考试I~V（热学、振动和波、光学、量子）北京交通大学期末测试

考试I

考试I--热学

1.单选题：在固定的密闭容器中，若把理想气体的温度T0 提高到原来的两倍，即T=2T0 ，则:
选项：
A、分子的平均平动动能和气体压强都提高为原来的2倍
B、分子的平动动能提高到原来的2倍，压强提高到原来的4倍
C、分子的平均动能提高到原来的4倍，压强提高到原来的2倍
D、分子的平均动能和气体压强都不变
答案：【分子的平均平动动能和气体压强都提高为原来的2倍】

2.单选题：一瓶氦气和一瓶氢气（均视为理想气体）都处于平衡态，若这两瓶气体的密度（即单位体积内气体质量）相同，分子的平均平动动能相同，则它们温度和压强是否相同？
选项：
A、温度相同，压强相同
B、温度不相同，压强不相同
C、温度相同，但氦气的压强大于氢气的压强
D、温度相同，但氦气的压强小于氢气的压强
答案：【温度相同，但氦气的压强小于氢气的压强】

3.单选题：两瓶理想气体：一瓶氧气，一瓶氦气，若它们的温度相同，压强相同，但体积不同。则这两瓶气体单位体积内的气体分子数和单位体积内的气体质量是否相同：
选项：
A、单位体积内的气体分子数相同、单位体积内的气体质量相同
B、单位体积内的气体分子数相同、单位体积内的气体质量不同
C、单位体积内的气体分子数不同、单位体积内的气体质量相同
D、单位体积内的气体分子数不同、单位体积内的气体质量不同
答案：【单位体积内的气体分子数相同、单位体积内的气体质量不同】

4.单选题：关于某一过程熵的改变，下列说法正确的是:
选项：
A、一杯开水放在空气中，水的熵减少了，这违背熵增加原理
B、计算不可逆过程的熵变DS，可以用可逆过程代替
C、任一绝热过程，熵变DS=0
D、任一可逆过程，熵变DS=0
答案：【计算不可逆过程的熵变DS，可以用可逆过程代替】

5.单选题：设有以下一些过程，这些过程中，系统的熵没有增加的是：
选项：
A、两种不同气体在等温下互相混合
B、液体在等温下汽化
C、理想气体绝热自由膨胀
D、理想气体在等温下压缩
答案：【理想气体在等温下压缩】

6.单选题：有人设计一台卡诺热机。每循环一次可从 400 K的高温热源吸热1800 J，向 300 K的低温热源放热 800 J，同时对外做功1000 J。这样的设计是
选项：
A、可以的，符合热力学第一定律
B、可以的，符合热力学第二定律
C、不行的，卡诺循环对外做功不能大于向低温热源放出的热量
D、不行的，这个热机的效率超过理论值
答案：【不行的，这个热机的效率超过理论值】

7.单选题：设有一热机，从高温热源（400K）吸取热量Q1，对外做功A，并向低温热源（200K）放出热量Q2，以下哪种情形是可能发生的？
选项：
A、Q1=500J，A=400J， Q2=100J
B、Q1=500J，A=500J， Q2=0
C、Q1=500J，A=300J， Q2=200J
D、Q1=500J，A=100J， Q2=400J
答案：【Q1=500J，A=100J， Q2=400J】

8.单选题：关于热力学第二定律，下列说法正确的是：
选项：
A、热量不能从低温物体向高温物体传递
B、功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功
C、热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的
D、不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功
答案：【热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的】

9.单选题：一定质量的气体，在容积不变的条件下，当压强增大时：
选项：
A、平均碰撞频率和分子平均自由程都不变
B、平均碰撞频率变大和分子平均自由程不变
C、平均碰撞频率变大和分子平均自由程变小
D、平均碰撞频率和分子平均自由程都变大
答案：【平均碰撞频率变大和分子平均自由程不变】

10.单选题：图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的麦克斯韦速率分布情况。由图可知：
选项：
A、氦气分子的最概然速率为1000m/s
B、氦气分子的方均根速率为1732m/s
C、氢气分子的平均速率为1414m/s
D、氢气分子的方均根速率为1414m/s
答案：【氦气分子的最概然速率为1000m/s】

11.单选题：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：pB：pC为:
选项：
A、1:2:4
B、4:2:1
C、 1:4:16
D、1:4:8
答案：【 1:4:16】

12.单选题：理想气体经过下述三种途径由初态I(2p0,V0)变到终态Ⅱ(p0,2V0)： (a)先从V0等压膨胀到2V0然后等体积降压；(b)等温膨胀；(c)先以V0等体积降压到p0后再等压膨胀。计算沿以上每一路径气体对外界所做的功为:
选项：
A、p0V0；p0V0ln2；p0V0
B、 p0V0；2p0V0ln2；2p0V0
C、 2p0V0；2p0V0ln2；p0V0
D、2p0V0；p0V0ln2；2p0V0
答案：【 2p0V0；2p0V0ln2；p0V0】

13.单选题：一定量的双原子分子理想气体所经的可逆循环过程ABCA和相关状态量如图所示。其中，AB是斜直线，BC是等温线，CA是等压线。则：
选项：
A、AB过程中气体所做的功
B、BC过程中气体所吸收的热量
C、CA过程中气体所吸收的热量
D、此循环的效率
答案：【BC过程中气体所吸收的热量】

14.单选题：一定量的某理想气体所经历的循环过程是：从初态（V0,T0）开始，先经过准静态绝热膨胀过程使其体积增大至3V0，再经准静态等体过程恢复到初态温度T0，最后经过准静态等温过程使其体积恢复为V0。 气体在此循环过程中：
选项：
A、对外做的净功为负值
B、从外界净吸的热量为正值
C、内能增加了
D、内能减少了
答案：【对外做的净功为负值】

15.单选题：如图所示理想气体卡诺循环，沿abcda方向进行，这个循环的两个绝热线下的面积大小分别为S1和S2 ，则二者的大小关系是：
选项：
A、S1 B、S1 > S2
C、S1 = S2
D、无法比较
答案：【S1 = S2】

16.单选题：如图所示，两个可逆卡诺循环，第一个沿进行abcda，第二个进行a b' c' da，这两个循环的效率h1和h2 的关系
选项：
A、h1 = h2
B、h1 >h2
C、h1

17.单选题：一定量的氦气（视为理想气体）向真空做绝热自由膨胀过程，设初状态气体分子的平均自由程为，末状态平均自由程变为。若气体体积膨胀为原来的3倍，则？
选项：
A、1:3
B、1:1
C、
D、
答案：【1:3】

18.单选题：如图所示，绝热容器被隔板分成容积相等的A、B两部分(容积为V)， A内盛有压强为p0的理想气体，B为真空。现抽去隔板，气体膨胀到整个容器达到平衡，以下说法正确的是：
选项：
A、该过程不是等温过程，末态温度升高
B、该过程不是等温过程，末态温度降低
C、该过程为准静态绝热过程，体积增大，则末态温度降低
D、该过程气体在初态和末态的温度相等
答案：【该过程气体在初态和末态的温度相等】

19.单选题：如图所示，一定质量的理想气体分别经过准静态绝热过程I和某一过程II由状态a到状态b，这两个过程中的热容分别用C1及C2表示，则有：
选项：
A、C1 > 0，C2 > 0
B、C1 = 0， C2 > 0
C、C1 = 0， C2D、C1 答案：【C1 = 0， C2 > 0】

20.单选题：一定量的理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种准静态过程：(1)等压过程；(2)等温过程；(3)绝热过程。其中：_____过程气体对外做功最少；_____过程气体吸收的热量最多。
选项：
A、绝热过程；等压过程
B、等压过程；等温过程
C、等温过程；等压过程
D、绝热过程；等温过程
答案：【绝热过程；等压过程】

考试II

考试II--振动和波

1.单选题：图（a）表示沿x轴正方向传播的平面简谐波在t=0时的波形图，图（b）为一作简谐振动的质点的振动曲线，则图（a）中所表示的x=0处振动的初相位与图（b）所表示的振动的初相位分别为
选项：
A、均为0
B、均为p /2
C、均为3p /2
D、3p /2和p /2
E、p /2和3p /2
答案：【p /2和3p /2】

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