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15春福师《热力学与统计物理》在线作业一二答案辅导资料

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发表于 2015-5-23 00:21:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
谋学网
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0 i/ t5 Y3 Y5 @9 l
* x7 u8 C. {9 C! T, i: g0 J" T
1 F  T4 o+ [% K' R! P! G& N& Y0 f福师《热力学与统计物理》在线作业一2 n8 G4 }. B% K/ X
9 A% c0 W, B) I) w

; d5 f8 z' [" D& H8 w
/ p" X$ d9 G3 N8 Y) ^$ B
; e- v( c0 j- s* m一、单选题(共 25 道试题,共 50 分。)
/ {7 p. f) m1 K0 t" C1 q3 o' G& g' l$ A: f) h) y
1.  以下表述不正确的是( )
/ j6 f$ P2 C3 S% nA. 孤立系在处于平衡时,熵具有最大值
7 A8 v. h9 M' MB. 系统处于稳定态时,能量最高' p# C9 l0 f0 c, e1 J, r+ y* u
C. 在T、V不变的条件下,封闭系统的自发过程朝自由能减小的方向进行,系统平衡态的自由能最小: v1 w% C/ o5 ]9 ^9 p
D. 在T、p不变的条件下,封闭系统的自发过程朝自由焓减小的方向进行,系统平衡态的自由焓最小; K! I4 D3 ~0 b2 ^, v
正确答案:B
# T; J/ L4 e: R8 Q2.  绝热容器中有隔板隔开,一边装有n1 mol的理想气体,温度为T,压强为P1;另一边装有n2 mol的理想气体,温度为T,压强为P2。今将隔板抽去,气体混合后的压强为( )# h# P, @. M* Q0 g  J" }. P
A. P=(n1+n2)RT/(V1+V2)
8 E+ `- {6 T, TB. P=(n1-n2)RT/(V1+V2)- V1 i) i& ?, u" i
C. P=n1RT/V1+n2RT/V2
0 ]" e6 T) c7 A# k/ R' OD. P=(n1+n2)RT/(V1-V2)
$ I) s; R6 P: ?% D% P7 W正确答案:A4 D# y* `6 e/ O  [& y
3.  
: Q$ ]! ?2 g, e8 bA. A  h# \0 {7 o& P$ p  ?  w
B. B
/ y/ A0 v/ d, C+ j2 f! P2 JC. C
4 a2 t$ T1 ?; i: k( fD. D! }: l& b' Q% q7 n  J/ Y  g) f6 b
正确答案:D
  o7 B, p9 P6 A4 Q$ r" ?4.  描述气体(或液体、固体)状态的独立变量数目是( ), m9 E* e7 q: s/ ^
A. 1, I/ W3 y( M% |8 W& g+ D1 r
B. 2! Q* [+ n* q  p+ S
C. 3# V. T. `3 t; K# p% ~9 {
D. 4: \2 G7 q; G# s  I" H
正确答案:B
, e, N8 m5 _# h3 B, c8 |5.  两系统达到热平衡的充分且必要条件是( )7 u! N! L' @( h( u
A. 气压相等. S6 R4 a1 H" x% h# l
B. 体积相等
6 }$ O2 X* c1 e. D" Q) FC. 温度相等. _9 ?" ]1 l( ~+ @: Y
D. 以上都必须相等+ s- h; q" |( W) A( w, [
正确答案:C) c' [3 \# p  Y6 q
6.  关于温度的理解错误的是( )
. C0 p6 q; e: nA. 温度是表征物体冷热程度的物理量. P5 p, M: V2 U4 _9 @5 B- @0 J& A
B. 温度反映了两物体处于热平衡的性质
( n; ]2 x/ \2 t$ AC. 温度是表征组成系统的微观粒子无规则运动的剧烈程度的物理量+ o9 r6 |. |( ^% Z/ I4 F
D. 以上说法都不对# K/ ^1 w- }" G* l7 B
正确答案:D, n8 s" ~( m) c/ p9 O
7.  温度的微观定义( )
+ w( W8 W1 A4 ^, p! n- V4 IA. 温度是表征物体冷热程度的物理量。; ]# z, U+ S# j% B& e
B. 温度是表征组成系统的微观粒子无规则运动的剧烈程度的物理量。" [: Q& I8 [4 S
C. 温度是反映了两物体处于热平衡的性质的量。
& p+ X" P1 G0 x9 C& |" iD. 温度是由热机率来定义,它不依赖测温物质。
- M# n- S8 i) R+ F3 O+ I正确答案:B& g# ~- G/ N4 o. q
8.  理想气体的压强系数为____。
. w+ H$ \2 \1 d7 wA. P4 b9 I, D! u" i9 e; H3 A* s
B. T
/ Z5 M$ H8 b0 _0 Z- T1 o/ DC. V9 I. J" e% M# I0 T4 ~
D. 1/T5 [# [1 b# t% ~& u6 k
正确答案:D" q9 g) C$ b& y" E" k- I
9.  关于自然界中的粒子分类说法正确的是( )
% r. ~# _6 [% d- [& V5 HA. 经典粒子(玻尔兹曼粒子)中每一个量态上所容纳的粒子数不受限制2 z; A) k: r& C% H- q5 \
B. 经典粒子(玻尔兹曼粒子)中全同粒子是不可分辨的
6 O' E3 k) x, `* S4 [* |7 F3 CC. 玻色子和费米子中的全同粒子是可分辨的- Q& U* B" `5 {$ E  v1 R0 t
D. 费米子每一个量态上所容纳的粒子数不受限制0 [$ V8 F! R7 y/ t, N
正确答案:A
* b1 n# D" Z& V  C6 b( ^10.  以下关于定态说法不正确的是( )
! L5 _8 M, v' f+ s# qA. 定态是指在不变的外界条件下, 系统将自动达到一个宏观性质不随时间变化的状态。7 L+ n* d' K) K9 ^1 I  M
B. 定态可以是平衡态,也可以是非平衡态
. f) z5 i, v9 r' {$ NC. 定态一定是平衡态: U8 c8 J# S! p+ j
D. 已经处于定态的系统,如果它的内部不存在各种形式的宏观“流”时,则称为平衡态。
* k) a( \) s. A. Y3 O* G+ S正确答案:C
/ P6 P- ?$ I7 m8 ~+ {# J11.  2个费米子排在3个量子态时系统的微观状态数____。
2 a4 c, ~* [& @6 `# y( q. GA. 3/ t5 R* q4 Z1 w% M5 e
B. 6
) h) z! |& g% T1 E. U9 WC. 9: U0 b1 y3 Y& J3 g# B) B
D. 12, ~# C8 D3 J0 L8 v5 @+ z* K
正确答案:% @' d4 E8 e, T$ I6 j$ M7 C
12.  根据能量均分定理,单原子分子理想气体的内能为( )
: E6 ~3 o! Z; E/ N  O7 U1 C5 ]' hA. U=3NkT/2
3 v$ }0 `/ ]% g6 w/ r/ `B. U=3kT/2
  o; A4 G  H6 AC. U=NkT/2
) D2 l1 N8 \! k% ^* [1 ^7 w3 BD. U=7NkT/2
# J5 }" p$ Y4 I7 J5 w正确答案:7 f( g& k( W  N, F0 D4 ?4 B
13.  体系由液体和饱和蒸汽组成,此系统包含( )相。$ |( t) n$ C: N, Y: m. O4 ?4 x8 T4 i3 v
A. 一/ j- X0 @4 w' Z' P/ d! H" a8 j  o9 B  N
B. 二
3 X# Q% I4 {6 A# A2 J; aC. 三
5 \. g) Z0 W3 i7 lD. 不确定9 L. B" c3 R1 g
正确答案:
( z2 L5 v% X$ s% Z14.  理想气体的体胀系数为____。
6 Y# L* E, N$ F* }0 f! BA. P
8 D" X/ v# D! u' B8 o1 g7 qB. T; H$ B- G9 r1 N8 `
C. V. I5 |" S: g$ X2 x
D. 1/T
, d, h3 W$ g; u% |正确答案:
0 C$ B6 G2 _! |15.  能量均分定理是指处于温度为T的热平衡状态的经典系统,粒子能量ε中每一独立平方项的平均值等于____。( x, Z( h7 G3 a& P& H
A. KT/2* g+ k0 f7 e0 b7 D) T
B. KT1 @' N2 T/ I% B$ u, k6 k$ T- A
C. 3KT/2( v% w/ ~- f0 u, D- p
D. 以上都不对
) X. f* b+ F' G9 U) h6 m" S正确答案:9 c5 ?! U5 ?  N6 z+ p- P
16.  关于玻色子的说法错误的是( )2 ~, ~$ \; ~& O+ ?- I; S" \* j1 ?
A. 自旋量子数为半整数的粒子属于玻色子( y( X+ q' I, r4 y: {- [6 _2 I
B. π介子属于玻色子
# Z% q( i/ \! }C. 同粒子是不可分辨的
6 s  F# C7 z& ]3 c0 u; H- CD. 每一个量态上所容纳的粒子数不受限制: k5 z3 w1 W: s* q5 F9 G
正确答案:
- Y3 {2 P6 T: _. b' T  k17.  在标准状况下,测得一铜块的体胀系数和等温压缩系数分别为α=4.85×10-5K-1和κ=7.8×10-7 pn-1,α和κ可以近似看作常量。今使铜块加热至10℃。若压强增加100pn,铜块的体积改变____。
/ g2 d8 B# y$ P& y3 q; fA. 4.07×10-48 P  M; _  b, T
B. 4.07
# Q7 e0 c7 m( n, V- WC. 4.85×10-4
9 Y  V7 z% q" m$ \( E' ~D. 7.8×10-5  O6 L0 R1 V, I  |2 f1 f
正确答案:2 ?$ V8 ]8 n, \" e
18.  1mol的理想气体,在27度的恒温下体积发生膨胀,其压强从20p准静态的下降到1p,气体所作的功为( )。
# X1 v4 X" v/ t( G5 WA. 0J4 g6 L, C' ~9 S7 ]: i4 i4 @/ k
B. 8.31J
2 V- X! m" A2 B* w  U  A& {: DC. 7.47×10-3J
9 {, ~7 o# T. u  d  w5 W( }D. -7.47×10-3J
3 M; b5 y) Y% o: |( f% w正确答案:
& ~5 x$ Q7 B$ `2 C0 I& a19.  要想利用焦尔——汤姆逊效应冷却气体,试问可选取初始条件应该是____。9 i0 K. V) i: R% X: [
A. μ>0& ^0 Y% F1 I6 }7 i0 t
B. μ<0. N, U0 X2 M% J
C. μ=03 z1 W" i5 `3 \; v7 |- Q- q
D. 不确定2 ?' ]9 Z. V8 `' g1 x+ v
正确答案:
9 P# w; z3 r5 F- L, p3 z1 q5 d20.  关于熵的描述有误的是( )
* h" N" s( ]" |  y- x0 lA. 熵是态函数
7 T- Q5 [1 H2 Q3 W+ X) mB. 熵与过程有关. r% t4 _) I, ]( l- A2 R8 \
C. 熵具有可加性
: o4 x, v5 e8 h- o: U0 }" ^) ?D. 熵是系统无序度的量度
5 @; j/ {3 _7 f: e/ D: I0 B正确答案:# n' L! i1 C1 }+ t
21.  关于统计物理学的说法错误的是____。
3 d# F8 z$ D5 N& y; Y" uA. 统计物理学的研究对象和热力学的研究对象相同
- a6 d) T4 h$ ?$ G# R$ g, AB. 统计物理学主要是微观的角度出发来研究热力学系统的性质( j) P$ }9 ]9 \* Z. k. v
C. 统计物理学可以从物质结构出发来解释和推断物质的宏观特性
+ ~2 a! m; d1 gD. 统计物理学可以取代热力学, I- B& s. O" e# D
正确答案:
9 f3 B0 G: P# o. J! P22.  两系统达到热平衡的充分且必要条件是____。/ U# F. W. ^) e2 b1 S8 Y0 f' O, y
A. 气压相等
* Z7 U# z8 W2 S8 CB. 体积相等
* A1 O- R3 R! Z& C) e$ ?7 KC. 温度相等
/ a0 E9 C  g. G5 h2 ?* P' O. tD. 以上都必须相等& Q; c( \* s! z. B& o
正确答案:. @2 w1 P0 I5 b3 j7 k+ V
23.  热力学第一定律的重要性有____。
9 e) h! _2 Y8 R: s* _& s) R: uA. 它推广了机械能守恒定律到热现象中,是能量守恒与转换定律在热现象中的具体表现
. M& y( C2 F1 QB. 它否定了制造第一类永动机(不供给能量而不断对外作功的机制)的可能性
9 K, l5 D: x; ?6 j5 L8 l/ W5 _" bC. 它定义了内能、热量& m( T& `; n1 E; ~3 b" ?3 \
D. 以上都属于
& ?+ [' ]% `& O4 ?正确答案:( ?) U+ K4 x, Z6 u) O
24.  2个玻色子排在3个量子态时一个粒子在量子态1,另一个在量子态2的概率是____。# ^8 ~2 h, o7 O; I8 o+ r* {
A. 2/9
5 ~3 o. v3 p( C# z! @9 V8 ^! Q7 AB. 1/6
) X) R* f3 \1 `9 t# ZC. 1/3
3 X4 ^( P0 H0 C% p- r& hD. 以上都不对' a* A/ ~6 {2 p: {( v0 u
正确答案:/ T. I" b4 S9 t; U5 O. E
25.  下列对于热力学第二定律的表述的有误的是____。/ M( Q2 d/ V) B- p% ~1 [2 Y. s
A. 不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化
9 J" G# P3 P7 \8 \% z+ j2 XB. 不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其它变化
$ Y3 _( a: J% H- W6 v& N7 B* ~C. 以上两个说法是等效的" a; B4 {$ ~' y, f0 g# y) @
D. 热力学第二定律是建立在热力学第一定律之上的
2 I$ Y9 S9 b7 U9 {% u2 T正确答案:
% d5 t# v+ s2 r' a5 D9 k& d
8 {2 L  J1 b/ n& K1 n2 T! Z- f8 L, d
5 X6 Z) j8 e, |* O2 f
福师《热力学与统计物理》在线作业一+ s- r2 a" j% Y% a  s! `/ D  \
! Y5 r6 W4 g& j* l2 N5 e  K( P

$ [% x5 s' \" \4 H7 ]  K$ ~8 ]
. @4 p; s5 ]- i6 ?
二、判断题(共 25 道试题,共 50 分。)- l. l' I% O& `! V8 g

( I5 p/ }  o- Q; o1.  各部分压强相等的体系必处于平衡态。( )9 o, K3 B6 \* L) p/ r1 e* M
A. 错误. f# f$ h# D+ g( D! m8 G! V
B. 正确
' L' u. z! o' L! j# x* f( |正确答案:
9 b) W' f. t8 e. A2 r2.  电子属于玻色子。6 o" N1 R' W: E" u
A. 错误6 D# Z5 t1 ?# Y8 ]
B. 正确
( _! ?; G' V' e! g正确答案:% L- Q% h9 b. `
3.  系统经可逆的绝热过程后熵不变,经不可逆绝热过程后熵增加,在绝热条件下熵减少的过程是不可能实现的,
, [2 E0 V/ N' }' yA. 错误8 X" C! |7 l! M- a: o
B. 正确
( V1 \) l9 E: }/ f. D) S) b# O% O正确答案:
' s+ E4 z; s8 L2 C& j: z7 r4.  平衡态统计物理的基本假设(等概率原理)是指对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率都是相等的。( )
2 G. @- q# g% w( [8 _( O) _A. 错误, Q& M. k5 F" G1 o
B. 正确2 K9 N$ _. n$ o. q& r0 Z6 W7 x
正确答案:
/ ~5 h; J. _: E9 S/ i5.  各部分压强相等的体系必处于平衡态。( )
9 N; n7 U( F1 Z6 B! c+ lA. 错误
8 N) o8 Z- w1 a* KB. 正确4 Z+ K: y" o. M" f
正确答案:
4 x* {- k& }# S$ Z$ X- G" o, V- a3 c6.  涨落是指一个处于热动平衡的系统,在局部上发生偏离平衡的微小变化。
' y; ]) L, I: R+ [" kA. 错误; Z5 M; R; @/ B! t# s
B. 正确
3 k$ n% I2 U- |$ I正确答案:
. a* y0 z1 m. t& s7.  各部分压强相等的体系必处于平衡态。, ?) r$ T! n2 V) G* _/ p! O
A. 错误  {$ X, \7 W1 L0 G( H8 g
B. 正确8 i+ E$ \, K" A1 |7 _" i
正确答案:
% K! E& O8 B: e- \$ \* ?8.  两条绝热线不能相交。( )$ E# C: [$ d8 v- h" y7 z! O9 P1 e* s9 H
A. 错误+ ^% y. j# C* x% G
B. 正确
5 A: e! ^- U% i- N9 z* g正确答案:, T9 O; Q. l0 a# z# Y. D% W! }
9.  热力学第二定律是说系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外作功的和。/ x- `. P3 P, i0 y% i9 g
A. 错误
, f# c( x, G* I; v8 y! C  zB. 正确
! s3 I+ N" a- r1 o8 p+ A( Y( K正确答案:' u+ X# K: e% `* O. D
10.  三个全同经典粒子分布在某能级的四个不同状态a、b、c和d中,一个粒子处在状态a,一个粒子处在状态b,一个粒子处在状态c,则这一分布出现的概率是3/32。
% ~0 v  o2 T  I* n8 VA. 错误+ `, J9 a9 P* q
B. 正确6 y) x1 i3 ^/ L. ~" G/ P: p0 A9 R7 P" S) q
正确答案:
3 O8 T/ X, ~4 j; H11.  范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关。+ l5 @9 B4 |1 @- o+ O: e
A. 错误
1 _$ K. K, L( A7 |B. 正确& P, s! ~2 e0 C2 {* ~% _5 U. }
正确答案:
+ X5 M- J, }) [3 N12.  热力学第二定律可以表述为:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。* j  N, j1 ]3 D+ q# r, `  S& a; o0 P+ k# H
A. 错误; M( R4 U; n5 u1 K1 Z4 c! {- ]5 \  J4 R
B. 正确
+ s+ ?& T2 R/ p+ q; D正确答案:3 t- |2 U1 A. n* Y$ C+ [3 t
13.  闭系是与外界只有物质交换,但没有能量交换的系统。( )" F2 n4 r* Z& E+ Q6 l0 l
A. 错误# j/ K" z" J# ?
B. 正确
6 K3 p7 X- q2 l) d正确答案:9 y( U+ V* n2 ~$ H9 \
14.  温度相等是系统平衡的充要条件。
# \: t+ I9 x2 IA. 错误3 o- P- t8 p! ^# |# p
B. 正确" d0 e9 Z) i  S* k
正确答案:
! V+ Q0 y# V% `15.  定态一定是平衡态。8 g6 W$ p5 {/ A8 p( ~
A. 错误
$ b, F2 t" Q+ ]& X: qB. 正确. j- B; z: D" W$ G( q+ R
正确答案:
( ^; U6 o* S& M& U' L2 u16.  实验证明,固体热容量的爱因斯坦理论在低温下只和实验结果定量符合的非常好。
1 T. w3 H+ R7 ^  Q' |$ hA. 错误& W0 n4 ~6 \# ]5 p
B. 正确) |% P  }2 k+ k+ q3 ]
正确答案:
% J* p* S/ [- Y17.  孤立系是与外界既没有能量交换又没有物质交换的系统。( )
( l0 l; [4 m5 x0 A+ L1 _8 IA. 错误; Z! R: ?( Y. S
B. 正确
' B! _* P& A* j正确答案:
# G4 r7 B8 o5 L7 h9 ^( J% t18.  温度相等是系统平衡的充要条件。( )
# p0 {# x8 Y1 \2 v$ M$ C8 ?7 [/ l, IA. 错误
9 J/ g  W; ^; i/ z# [5 Q: `& bB. 正确
9 ?" {8 }- h# P正确答案:
7 G. y: Y8 Q5 N9 R4 G19.  光子属于费米子。
' l9 c, |; W4 \" z. |/ G5 ]A. 错误( y( ~6 c8 S! K3 g, `
B. 正确
  z& ^! o' Z! f* q; f6 L) l正确答案:2 k0 Q, K: @, m- H8 F9 a0 o; D
20.  热力学第二定律是说系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外作功的和。" X1 y; c9 v2 n" p, A
A. 错误: I5 U* Z# R# T0 g3 L" _" b6 G
B. 正确7 a7 ^4 ^- W! _- Q% W/ F4 f: Y
正确答案:8 O& u% \+ B7 M; U0 t
21.  二级相变的化学势和化学势的一阶偏导数相等;n级相变的化学势和化学势的n-1阶偏导数相等。& D, r, o/ ~2 C2 g& {) R( Y  n% Z+ b
A. 错误
+ R6 Z! c% Z: ^7 o% n7 wB. 正确
7 m8 Y4 }* D" G2 }正确答案:
( {! S( |- R( k) J  g22.  # z9 C1 E2 [5 l$ c, f  E$ w, m2 s2 ~0 Q
A. 错误% T2 z4 z& K8 x7 N* J. L
B. 正确
/ \5 z# \' X- G, \正确答案:
. Y+ H: H. m, K4 M# ?9 E% B# o23.  4 b' |, N' h* u% ]' G
A. 错误) C. s) ^* X1 o. _( z
B. 正确1 w) {8 ^8 [/ n$ N/ B, `' ^3 ~
正确答案:6 p8 q8 y" x9 i. O6 \
24.  卡诺循环的效率为η=1-T1/T2。
0 O. m$ `; w$ g/ G2 d9 _- I$ TA. 错误" k! Z7 u, P' q+ e; z. q2 e- d
B. 正确
' ], _2 d9 A9 ]8 o1 o4 ^正确答案:: I& W( k, L$ c! ^9 |8 I
25.  系统经可逆的绝热过程后熵不变,经不可逆绝热过程后熵增加,在绝热条件下熵减少的过程是不可能实现的。( )
' F3 ~8 J) q% r1 L9 C( V/ q$ OA. 错误
1 }! X4 G, K! ^* l2 T! Q6 AB. 正确3 \* l* K5 l  e5 |3 ]3 K/ [
正确答案:( J" f  m) p- F4 C0 p
, i% E7 y. U$ \' `; _0 c2 W
/ z% q; O( M5 \" Q0 b* b$ L
, h  S- s( F) k+ e/ O9 \
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