熱力學統(tǒng)計物理練習試題和答案44頁

1、 WORD 格式 整理熱力學統(tǒng)計物理練習題一、填空題. 本大題70個小題，把答案寫在橫線上。1.當熱力學系統(tǒng)與外界無相互作用時,經(jīng)過足夠長時間,其宏觀性質(zhì) 時間改變，其所處的 為熱力學平衡態(tài)。2 系統(tǒng)，經(jīng)過足夠長時間，其 不隨時間改變，其所處的狀態(tài)為熱力學平衡態(tài)。3均勻物質(zhì)系統(tǒng)的熱力學平衡態(tài)可由力學參量、電磁參量、幾何參量、化學參量等四類參量描述，但有 是獨立的。4對于非孤立系統(tǒng)，當其與外界作為一個整體處于熱力學平衡態(tài)時，此時的系統(tǒng)所處的狀態(tài)是 。5欲描述非平衡系統(tǒng)的狀態(tài)，需要將系統(tǒng)分成若干個小部分，使每小部分具有 小，但微觀上又包含大量粒子，則每小部分都可視為 。6描述熱力學系統(tǒng)平衡態(tài)的獨立

2、參量和 之間關系的方程式叫物態(tài)方程，其一般表達式為 。7均勻物質(zhì)系統(tǒng)的獨立參量有 個，而過程方程獨立參量只有 個。8定壓膨脹系數(shù)的意義是在 不變的條件下系統(tǒng)體積隨 的相對變化。9定容壓力系數(shù)的意義是在 不變條件下系統(tǒng)的壓強隨 的相對變化。10等溫壓縮系數(shù)的意義是在 不變條件下系統(tǒng)的體積隨 的相對變化。11循環(huán)關系的表達式為 。12在無摩擦準靜態(tài)過程中存在著幾種不同形式的功，則系統(tǒng)對外界作的功，其中是 ，是與相應的 。13，其中W是 作的功。14，-W是 作的功，且-W等于 。15 （1、2均為熱力學平衡態(tài),L1、L2為準靜態(tài)過程）。16第一類永動機是指 的永動機。17內(nèi)能是 函數(shù)，內(nèi)能的改變決

3、定于 和 。18焓是 函數(shù)，在等壓過程中，焓的變化等于 的熱量。19理想氣體內(nèi)能 溫度有關，而與體積 。20理想氣體的焓 溫度的函數(shù)與 無關。21熱力學第二定律指明了一切與熱現(xiàn)象有關的實際過程進行的 。22為了判斷不可逆過程自發(fā)進行的方向只須研究 和 的相互關系就夠了。23一般工作于兩個一定溫度熱源之間的熱機效率不大于 。24克勞修斯等式與不等式來源于 。25熱力學第二定理的積分形式是 。26熱力學第二定律的微分形式是 。27卡諾定理是熱力學第二定律數(shù)學化的 。28 。29 。30 。31 。32范氏氣體，則有 。33利用平衡判據(jù)可證明在S、V不變情況下平衡態(tài) 最小。34利用平衡判據(jù)可證明在S

4、、P不變情況下平衡態(tài) 最小。 35利用平衡判據(jù)可證明在T、P不變情況下平衡態(tài) 最小。36物質(zhì)的宏觀特性是大量微觀粒子行為的集體表現(xiàn)，宏觀物理量是相應微觀物理量的 值。37粒子的空間是由粒子的 所形成的空間。38三維自由粒子的空間是 維空間。39一維線性諧振子的空間是 維空間。40反映微觀粒子具有波粒二象性的德布羅意關系為 。41粒子的坐標q和動量p的不確定關系為 。42若圓頻率為的一維線性諧振子處在能量量子數(shù)為n的量子態(tài)，則其能量的可能取值為 。43體積V內(nèi)，動量在范圍內(nèi)自由粒子的量子態(tài)數(shù)為 。44在空間中，若粒子的自由度為r，則根據(jù)坐標和動量的不確定關系可得相格的大小 。45體積V內(nèi)，能量在

5、范圍內(nèi)自由粒子的可能狀態(tài)數(shù)為 。46近獨立粒子組成的系統(tǒng)是 可以忽略的系統(tǒng)。47自旋量子數(shù)為 的基本粒子為費米子。48自旋量子數(shù)為 的基本粒子為玻色子。49在含有多個全同近獨立的費米子系統(tǒng)中，一個個體量子態(tài)最多能夠容納 個費米子。50設一玻耳茲曼系統(tǒng)含有兩個粒子，粒子的個體量子態(tài)有3個，則該系統(tǒng)中粒子占據(jù)量子態(tài)的方式有 種。51設一玻色系統(tǒng)含有兩個粒子，粒子的個體量子態(tài)有3個，則該系統(tǒng)中粒子占據(jù)量子態(tài)的方式有 種。52設一費米系統(tǒng)含有兩個粒子，粒子的個體量子態(tài)有3個，則該系統(tǒng)中粒子占據(jù)量子態(tài)的方式有 種。53等概率原理認為，對于處于平衡狀態(tài)的孤立系統(tǒng)，系統(tǒng)各個可能的微觀狀態(tài)出現(xiàn)的概率是 的。5

6、4在玻耳茲曼系統(tǒng)中粒子的最概然分布 。55在玻色系統(tǒng)中粒子的最概然分布 。56在費米系統(tǒng)中粒子的最概然分布 。57定域子系統(tǒng)遵從 分布。58玻色分布和費米分布過渡到玻耳茲曼分布的經(jīng)典極限條件，即非簡并條件為 。59由粒子配分函數(shù)可以得到定域系統(tǒng)內(nèi)能的統(tǒng)計表達式為 。60由粒子配分函數(shù)可以得到定域系統(tǒng)物態(tài)方程的統(tǒng)計表達式為 。61 單原子分子理想氣體的物態(tài)方程為 。62 多原子分子理想氣體的物態(tài)方程為 。63麥克斯韋速度分布律表示分子速度的取值在速度處的速度體元中的概率或一個分子速度在內(nèi)的概率，其表達式為 。64麥克斯韋速率分布律表示分子速率的取值在內(nèi)的概率，其表達式為 。65在溫度為T時，根據(jù)

7、能均分定理可以得到單原子分子理想氣體中每一個分子的平均能量 。66在溫度為T時，根據(jù)能均分定理可以得到由N個單原子分子組成的理想氣體的內(nèi)能 。67理想固體的愛因斯坦模型中振子的能級 。68光子氣體的化學勢 。69微正則分布的獨立參變量為 。70正則分布的獨立參變量為 。二、判斷并說明理由題.本大題40個小題.1以T、V為獨立參量的系統(tǒng)的特征函數(shù)是F。2以T、P為獨立參量的系統(tǒng)的特征函數(shù)是G。3以S、V為獨立參量的系統(tǒng)的特征函數(shù)是U。4以S、P為獨立參量的系統(tǒng)的特征函數(shù)是H。5在等壓過程中焓的增加等于系統(tǒng)對外作的功。6在等溫過程中系統(tǒng)對外作的功小于或等于系統(tǒng)自由能的減小量。7在絕熱過程中系統(tǒng)作的

8、功小于或等于內(nèi)能的減小量。8在等溫等壓過程中系統(tǒng)對外作的非體脹功小于或等于自由焓的減小量。9在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則 。10在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則。11在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則。12在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則 。13在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則。14在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則。15在均勻物質(zhì)系統(tǒng)中，則。16單元復相系平衡條件為，兩相溫度相等、壓強相等、化學勢相等。17單元復相系在不滿足力學平衡的條件下，壓強大的相體積膨脹。18熱力學第三定律與能斯脫定理沒有直接關系。19不可能使一個物體冷到絕對零度，并不否認可以無限接近絕對零度。20能斯脫定理說明物體的熵只與溫度有關，而與其它參量無關。21不受空間和時間限制而作自由運動的粒

9、子為自由粒子。22自由粒子的能量就是它的動能。23和h都稱為普朗克常量，但不是量子物理的基本常量。24近獨立粒子組成的系統(tǒng)是指粒子之間不存在相互作用的系統(tǒng)。25全同粒子一定不能分辨。26由若干個費米子構(gòu)成的復合粒子都是費米子。27在多個全同近獨立粒子組成的系統(tǒng)中，一個個體量子態(tài)最多能容納一個粒子。28經(jīng)典統(tǒng)計物理學和量子統(tǒng)計物理學在統(tǒng)計原理上是相同的，區(qū)別在于對微觀運動狀態(tài)的描述。29. 能量均分定理是平衡態(tài)統(tǒng)計物理學的基礎。30分布和微觀狀態(tài)是兩個相同的概念。31組成玻耳茲曼系統(tǒng)、玻色系統(tǒng)和費米系統(tǒng)的粒子都是不可分辨的。32定域系統(tǒng)遵從玻耳茲曼分布。33熵是系統(tǒng)混亂程度大小的量度。34氣體分

10、子取大的速度值的概率隨溫度的升高而增大。35能量均分定理適用于任何處于平衡狀態(tài)的熱力學系統(tǒng)。36理想固體在足夠高的溫度下熱容量的實驗結(jié)果與杜隆-伯替定律一致。37采用理想固體的愛因斯坦模型導致實驗測得的熱容量較愛因斯坦理論得到的熱容量趨于零的速度慢。38光子氣體為服從玻色統(tǒng)計的近獨立的理想氣體。39自由電子氣體為服從玻色統(tǒng)計的近獨立的理想氣體。40金屬中自由電子氣體在室溫下對熱容量的貢獻不能忽略。三、單項選擇題.本大題130個小題.1.熱力學平衡態(tài)的性質(zhì)是： （ ） A.具有熱動平衡的性質(zhì) B.是力學意義上的平衡 C.微觀上看系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時間改變 D.在平衡態(tài)下系統(tǒng)宏觀物理量的數(shù)值沒有漲落2

11、.對均勻物質(zhì)系統(tǒng)，其熱力學平衡態(tài)： （ ） A.各種物質(zhì)用一個參量描述 B.各種物質(zhì)處于力學平衡 C.當各處物理性質(zhì)呈現(xiàn)均勻一致時，系統(tǒng)達到熱力學平衡態(tài) D.各處物理性質(zhì)不同3.非均勻物質(zhì)系統(tǒng)的熱力學平衡態(tài) （ ） A.各處物理性質(zhì)是均勻一致的 B.各處物理性質(zhì)不一定相同 C.各處可用統(tǒng)一參量描述 D.各處不能用統(tǒng)一參量描述4.關于熱力學平衡態(tài)下列說法正確的是： （ ） A.熱力學平衡態(tài)不一定是穩(wěn)定態(tài) B.系統(tǒng)處于穩(wěn)定態(tài)一定處于熱力學平衡態(tài) C.系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化即為熱力學平衡態(tài) D.熱力學平衡態(tài)的宏觀性質(zhì)不隨時間改變5.熱力學平衡態(tài)是： （ ） A.最無序最混亂的狀態(tài) B.最有序的狀

12、態(tài) C.存在著熱量、物質(zhì)的定向運動 D.系統(tǒng)整體存在宏觀定向運動6.關于物態(tài)方程的正確說法是： （ ） A.f(P,V,T)=0是任何系統(tǒng)的一般表達式 B.描述熱力學系統(tǒng)平衡態(tài)的獨立參量和溫度關系的方程式 C.物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)參量所滿足的方程 D.平常說的等壓、等溫過程方程7.理想氣體物態(tài)方程的一般表達式是： （ ） A.PV=RT B.P=C C.PV=C1 D.=C28.等壓膨脹系數(shù)的表達式是： （ ） A. B. C. D.9.定容壓力系數(shù)的表達是式： （ ） A. B. C. D. 10.等溫壓縮系數(shù)的表達式是： （ ）A. B.= C.D.11.三個系數(shù)之間的關系為： （ ） A. B.

13、 C. D.12.狀態(tài)參量P、V、T之間的循環(huán)關系為： （ ） A. B. C. D.13.關于無摩擦的準靜態(tài)過程下列說法正確的是： （ ） A.可逆過程 B.可是實現(xiàn)的過程 C.無限慢的過程 D.不可逆過程14.下列過程哪一個是準靜態(tài)多方過程： （ ） A.PV=C1 B.P=C C. D.15.關于熱力學過程下列說法正確的是： （ ） A.凡能列出過程方程的都是準靜態(tài)過程 B.任意過程都能寫出過程方程 C.實際過程，在PV圖上能真實表示 D.PV圖上用虛線所表示的過程是準靜態(tài)過程16.下列哪個表達式是磁介質(zhì)系統(tǒng)對外作的功 （ ） A. B. C. D.17.下列說法正確的是： （ ） A.

14、內(nèi)能是系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)。 B.內(nèi)能是絕熱過程外界對系統(tǒng)作的功。 C.任意準靜態(tài)過程始末兩個狀態(tài)一定時，外界對系統(tǒng)作功保持不變。 D.內(nèi)能即系統(tǒng)熱運動的能量。18.關于熱力學第一定律下列說法正確的是： （ ） A.孤立系統(tǒng)的內(nèi)能是溫度的函數(shù) B.在一個循環(huán)中系統(tǒng)吸收熱量等于外界對系統(tǒng)作的功 C.第一類永動機在一定條件下能制成 D.絕熱系統(tǒng)中外界對系統(tǒng)作的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量19.下列那一個不是熱力學第一定律的積分形式： （ ） A.UBUA=W+Q B. C. D.W+Q20.熱力學第一定律的微分形式是： （ ） A. B.W+Q C.U=W+Q D. W=Q21.關于內(nèi)能下列說法正確的是： （

15、） A.內(nèi)能是可加物理量 B.內(nèi)能是強度量 C.內(nèi)能是系統(tǒng)內(nèi)部分子動能之和 D.內(nèi)能是物體內(nèi)含的熱量22.下列關于熱力學第一定律那種說法是不正確的： （ ） A.熱力學第一定律就是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律 B.熱力學第一定律就是自然界普遍遵守的規(guī)律 C.熱力學第一定律只適用于有熱量交換的系統(tǒng) D.存在電磁相互作用時，熱力學第一定律不再適用23.理想氣體內(nèi)能成立的關系式為： （ ） A. B.U=U（T、V） C. D.U=U（P、T）24.理想氣體焓成立的關系式為： （ ） A. B.H=H（P） C.H=H（P、T） D.25.關于熱容量下列說法正確的是： （ ） A.是狀態(tài)量 B.與具體過程有關

16、，例如 C. D.物體熱容量C和摩爾熱容量c的關系為C=+c26.下列關系式正確的是： （ ） A. B. C. D.27.下列說法正確的是： （ ） A.熱量不能從低溫物體傳遞給高溫物體 B.熱量可以全部變?yōu)橛杏霉?C.自由膨脹過程是可逆過程 D.爆炸過程是可逆過程28.下列說法正確的是： （ ） A.一切和熱現(xiàn)象有關的實際過程都是不可逆的 B.熱力學第二定律的表述只有克氏和開氏兩種說法 C.只要不違背能量守恒定律可以無限地從海水中提取能量，制成永動機 D.第二類永動機不違背熱力學第二定律29.對可逆機的效率下列說法不正確的是： （ ） A.一切可逆機的效率相等 B.工作在兩個一定溫度的熱源

17、之間的熱機以可逆效率為最大 C.工作在兩個一定溫度的熱源之間的熱機其效率的極限值是工作在其 間的可逆機效率 D.由卡諾定理有 T1和T2分別是高溫熱源和低溫熱源的溫度30.對于克氏等式和不等式下列哪個不正確： （ ） A.對于可逆卡諾機 B.對于一般循環(huán) C.對于可逆循環(huán) D.不可逆可逆31.下列關于熵的公式哪個是正確的： （ ） A.S2S1= B. C.S2S1= D.S2S1032.下列哪個過程熵增加原理成立： （ ） A.孤立系統(tǒng)自發(fā)過程 B.等壓過程 C.等溫等壓自發(fā)過程 D.等容過程33.下列那種說法不是熵的性質(zhì)： （ ） A.可加物理量 B.系統(tǒng)無序程度大小的量度 C.狀態(tài)決定的

18、狀態(tài)函數(shù) D.某確定狀態(tài)熵不一定存在34.理想氣體的熵： （ ） A.S= B. C.S= D.35.氣體做自由膨脹： （ ） A. B. C. D.36.系統(tǒng)的溫度為T，在等溫情況下吸收熱量Q，對外作功W，且熱量沒有損失，則： （ ） A. B. C. D.37.在一個大氣壓下物體吸收熱量由溫度T1升高到T2，則： （ ） A. B. C. D.38. 溫度為T的恒溫熱源經(jīng)導桿傳出熱量Q，則熱源的熵變?yōu)椋?（ ） A. B. C. D.39.孤立系統(tǒng)自發(fā)過程進行的方向是： （ ） A. B. C. D.T040.下列方程正確的是： （ ） A.TdS=dU+PdV B.TdS=dH+PdV

19、C. D.41.下列方程正確的是： （ ） A. B. C. D.42.下列方程正確的是： （ ） A. B. C. D.43.下列具有能量量綱的函數(shù)之間的關系正確的是： （ ） A. B. C. D.44.下列具有能量量綱的函數(shù)之間的關系正確的是： （ ） A. B. C. D.45.下列具有能量量綱的函數(shù)之間的關系正確的是： （ ） A. B. C. D.46.下列麥氏關系正確的是： （ ） A. B. C. D.47.下列麥氏關系正確的是： （ ） A. B. C. D.48.下列麥氏關系正確的是： （ ） A. B. C. D.49.下列麥氏關系正確的是： （ ） A. B. C. D

20、.50.焦湯系數(shù)的意義是： （ ） A.是焦湯負效應，節(jié)流后制冷 B.正效應，溫度不變 C.節(jié)流后溫度降低 D.節(jié)流后溫度不變51.節(jié)流膨脹制冷的條件是： （ ） A.在一定壓強下氣體的溫度低于臨界溫度 B.在一定壓強下氣體的溫度低于該壓強下上轉(zhuǎn)換溫度高于下轉(zhuǎn)換溫度 C.在一定壓強下氣體的溫度低于該壓強下上轉(zhuǎn)換溫度 D.在一定壓強下氣體的溫度高于該壓強下下轉(zhuǎn)換溫度52.由水在00C40C反常膨脹，可知在該條件下水通過絕熱膨脹將產(chǎn)生的效果為： （ ） A.致冷 B.致溫 C.溫度不變 D.溫度變化不確定53.在絕熱條件下去磁，則： （ ） A.致冷 B.致溫 C.溫度不變 D.溫度變化不確定54

21、.孤立系統(tǒng)自發(fā)過程進行的方向是： （ ） A.熵增大 B.自由能減小 C.焓減小 D.自由焓減小55.等溫過程在保持體積不變情況下，自發(fā)進行的方向為： （ ） A.自由能增大 B.自由能減小 C.焓減小 D.焓增大56.等溫等壓過程在沒有非體脹功情況下，自發(fā)進行的方向為： （ ） A.自由能減小 B.自由能增大 C.自由焓減小 D.自由焓增大57.在絕熱壓強不變非體脹功等于零情況下，過程進行的方向為：（ ） A.內(nèi)能增大 B.焓減小 C.內(nèi)能減小 D.焓增大58.單元復相系是： （ ） A.由一種化學純物質(zhì)組成的呈現(xiàn)幾種不同聚集態(tài)的系統(tǒng) B.多種物質(zhì)成份組成的系統(tǒng) C.必須由一種元素組成但可分

22、為幾個不均勻部分的系統(tǒng) D.多種聚集態(tài)的系統(tǒng)59.哪個方程是二相平衡曲線的斜率： （ ） A. B.常數(shù) C. D.60.開放系統(tǒng)的熱力學基本方程是： （ ） A. B. C. D.61.關于相平衡曲線的某個代表點,下列那種說法不正確: （ ） A.二相平衡時所處的狀態(tài) B.在該點的溫度下壓強不是獨立的 C.在該點溫度下，壓強比該點平衡壓強大物質(zhì)由密度大的相轉(zhuǎn)化為密度 小的相 D.在該點也可有平衡相變62.利用平衡判據(jù)可知，在U、V不變的條件下平衡態(tài)的： （ ） A.內(nèi)能最小 B.自由焓最小 C.熵最小 D.熵最大63.利用平衡判據(jù)可知，在T、P不變的條件下平衡態(tài)的： （ ） A.吉布斯函數(shù)值

23、最小 B.自由焓最大 C.內(nèi)能最小 D.熵最小64.關于熱力學第三定律 （ ） A.不能用有限手續(xù)使系統(tǒng)的溫度達到絕對零度； B.它的數(shù)學表達式為； C.它的數(shù)學表達式為； D.熱力學第三定律又叫能斯特定律。65.關于化學勢的概念正確的是： （ ） A.物質(zhì)由化學勢小的相流向化學勢大的相； B.化學勢等于平衡態(tài)的吉布斯函數(shù)； C.化學勢等于摩爾吉布斯函數(shù)； D.化學勢等于摩爾焓。66.某事件出現(xiàn)的概率為P，則它的對立事件出現(xiàn)的概率為： （ ）A.P B. C.1-P D.1+P67.一維線性諧振子空間的維數(shù)為： （ ）A.0 B.1 C.2 D.368. 圓頻率為的一維線性諧振子的能級為： （

24、 ）A.B. C. D.69. 統(tǒng)計平衡態(tài)是指： （ ）A.微觀運動狀態(tài)的概率分布不隨時間而改變的狀態(tài)。B.熱力學平衡態(tài)C.宏觀性質(zhì)不隨時間而改變的狀態(tài)D.穩(wěn)定態(tài)70對粒子運動狀態(tài)的描述可借助于： （ ）A.空間 B.空間 C.三維直角坐標系 D.球坐標系71若粒子的自由度為r，則描述其運動狀態(tài)的空間的最小體積元為： （ ） A. B. C.0 D.72粒子的自由度為r,則描述其運動狀態(tài)的空間為： （ ）A. 2r維空間 B. 3r維空間 C. 4r維空間 D. r維空間73.不考慮粒子的自旋，在體積V內(nèi)，動量在范圍內(nèi)的三維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 74.不考慮粒子的

25、自旋，在體積V內(nèi)，動量大小在范圍內(nèi)的三維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 75.不考慮粒子的自旋，在長度L內(nèi)，動量在范圍內(nèi)的一維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 76.不考慮粒子的自旋，在長度L內(nèi)，動量大小在范圍內(nèi)的一維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 77.不考慮粒子的自旋，在面積S內(nèi)，動量在范圍內(nèi)的二維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 78.不考慮粒子的自旋，在面積S內(nèi)，動量大小在范圍內(nèi)的二維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 79不考慮粒子的自旋，在體積V內(nèi)，能量在范圍內(nèi)的三維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （

26、 ）A. B. C. D. 80不考慮粒子的自旋，在長度L內(nèi)，能量在范圍內(nèi)的一維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 81不考慮粒子的自旋，在面積S內(nèi)，能量在范圍內(nèi)的二維自由粒子的狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D. 82近獨立粒子的孤立系統(tǒng)應滿足（分別為第l個能級上的粒子數(shù)和粒子能量）： （ ）A.常數(shù) B.常數(shù) C.常數(shù) D.常數(shù) 83近獨立粒子的孤立系統(tǒng)應滿足（分別為第l個能級上的粒子數(shù)和粒子能量）： （ ）A.常數(shù) B.常數(shù) C.常數(shù) D.常數(shù) 84對于玻耳茲曼系統(tǒng)（為系統(tǒng)的總粒子數(shù)，且能級上存在個量子態(tài)），與分布相應的系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D

27、.85對于玻色系統(tǒng)（能級上存在個量子態(tài)），與分布相應的系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D.86對于費米系統(tǒng)（能級上存在個量子態(tài)），與分布相應的系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)為： （ ）A. B. C. D.87玻耳茲曼分布表達式中的是： （ ） A.第l個能層上的粒子數(shù) B.落入第l個能層的幾率 C.幾率密度 D.幾率分布88玻色分布表達式中的是： （ ） A.第l個能層上的粒子數(shù) B.落入第l個能層的幾率 C.幾率密度 D.幾率分布89費米分布表達式中的是： （ ） A.第l個能層上的粒子數(shù) B.落入第l個能層的幾率 C.幾率密度 D.幾率分布90下列粒子不是費米子的是： （ ） A.電子

28、B.質(zhì)子 C.中子 D.光子91下列粒子不是玻色子的是： （ ）A.光子 B.奇數(shù)個費米子組成的復合粒子C.介子 D.偶數(shù)個費米子組成的復合粒子92所謂非簡并條件是指： （ ）A.（對所有l(wèi)） B.（）C.（對所有l(wèi)） D.（）93當非簡并條件成立時，玻色分布和費米分布過渡為： （ ）A.正則分布 B.微正則分布 C.經(jīng)典分布 D.麥克斯韋分布94當經(jīng)典極限條件成立時，玻色分布和費米分布過渡為： （ ）A.正則分布 B.微正則分布C.玻耳茲曼分布 D.麥克斯韋分布95玻色分布和費米分布過渡為玻耳茲曼分布的條件為： （ ）A. B.高溫 C.低密度 D. 96速率分布函數(shù)的物理意義為： （ ）

29、A.是速率為v的分子數(shù) B.是速率為v的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率 C.是單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率 D.是分布在速率v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的比率97由N個粒子組成的系統(tǒng)，粒子的速度分布函數(shù)的意義為：（ ） A. B. C. D. 98若粒子的速率分布函數(shù)為（a為常數(shù)），則： （ ） A. B. C. D. 99若粒子的速率分布函數(shù)為（a為常數(shù)），則等于： （ ） A. B. C. D. 100若粒子的速率分布函數(shù)為（a為常數(shù)），則等于： （ ） A. B. C. D. 101若粒子的速率分布函數(shù)為，則v的平均值為： （ ）A. B. C. D.102若粒子的速率分布函

30、數(shù)為，則v2的平均值為： （ ）A. B. C. D.103若粒子的速度分布函數(shù)為，則的平均值為： （ ）A.0 B. C. D.104若粒子的速度分布函數(shù)為，則的平均值為： （ ）A.0 B. C. D.105若粒子的速度分布函數(shù)為，則的平均值為： （ ）A.0 B. C. D.106理想氣體的平均速率為： （ ）A.0 B. C. D. 107理想氣體分子的平均平動能為： （ ）A.0 B. C. D. 108理想氣體分子單位時間內(nèi)碰撞在單位面積器壁上的分子數(shù)為：（ ）A. B. C. 0 D. 不能確定109玻耳茲曼統(tǒng)計中粒子配分函數(shù)Z1的表達式正確的是： （ ）A. B. C. D.

31、110玻耳茲曼統(tǒng)計中粒子配分函數(shù)Z1的作用相當于熱力學中以T、V為變量的特性函數(shù)： （ ）A.熵 B.自由焓 C.自由能 D.內(nèi)能111對于定域系統(tǒng)，用粒子配分函數(shù)Z1表示的自由能是： （ ） A. B. C. D. 112玻耳茲曼統(tǒng)計中用粒子配分函數(shù)Z1表示的內(nèi)能是： （ ）A. B. C. D. 113玻耳茲曼統(tǒng)計中用粒子配分函數(shù)Z1表示的外界對系統(tǒng)的廣義作用力是： （ ）A. B. C. D. 114玻耳茲曼關系中的意義是： （ ）A.系統(tǒng)的微觀態(tài)數(shù) B.粒子的微觀態(tài)數(shù) C.態(tài)密度 D.態(tài)函數(shù) 115孤立系統(tǒng)平衡態(tài)熵最大的意義是： （ ）A.體系的混亂程度低 B.系統(tǒng)所處的狀態(tài)包含的微觀

32、態(tài)數(shù)最少 C.體系處于有序狀態(tài) D.系統(tǒng)所處的狀態(tài)包含的微觀態(tài)數(shù)最多 116在粒子能量中不是獨立平方項的是： （ ）A. B. C. D. 117在粒子能量中不是獨立平方項的是： （ ）A. B. C. D. 118由N個原子組成的理想固體在足夠高溫度下的定容熱容量為：（ ）A. B. C. D. 119理想固體熱容量的愛因斯坦模型在低溫時比實際趨于零的速度（ ）A.快 B. 慢 C. 相近 D. 相差甚遠120光子氣體的化學勢（理想空腔內(nèi)）： （ ） A. B. C. D.常數(shù)121在體積V內(nèi)，動量大小在范圍內(nèi)的光子的量子狀態(tài)數(shù)為： （ ） A. B. C. D.122在體積V內(nèi)，頻率在范圍

33、內(nèi)的光子的量子狀態(tài)數(shù)為：（ ） A. B. C. D.123金屬中的電子被理想化為： （ ）A.受庫侖力的電子 B.沒有相互作用的自由粒子C.有相互作用的質(zhì)點 D.玻色子124金屬中的自由電子對熱容量的貢獻與溫度的關系為： （ ） A. B. C. D.125在0K極限情況下，一個自由電子的平均能量為： （ ） A. B. C. D.0126費米能級的意義是指在0K極限情況下： （ ） A.電子的最低能量 B.電子的最小動能 C.電子的化學勢 D.電子的平均能量127費米能級的意義是指在0K極限情況下： （ ） A.電子的最高能量 B.電子的最大勢能 C.電子的最小勢能 D.電子的平均能量12

34、8隨著溫度的升高電子氣體的分布將發(fā)生變化，但處的分布始終保持不變，且： （ ） A. B. C. D.129孤立系統(tǒng)的系綜滿足： （ ） A.微正則分布 B.正則分布 C.費米分布 D.玻色分布130與環(huán)境達到熱平衡的系綜滿足： （ ） A.微正則分布 B.正則分布 C.費米分布 D.玻色分布四、簡答題.本大題16個小題.1.熱力學的研究對象是關于熱運動現(xiàn)象的宏觀理論，它研究問題的方法是什么？2.熱力學問題的研究方法的優(yōu)點和局限性是什么？3.簡述孤立系、封閉系、開放系之間的區(qū)別？4.應用麥氏關系可證明，此式的意義是什么？5.實際系統(tǒng)在什么條件下，可看作孤立系？6.簡述克勞修斯不等式的意義？7.

35、什么叫最大功原理？8.自由能的定義是為，以此式說明自由能的意義？9. 簡要說明統(tǒng)計物理學中描述微觀粒子運動狀態(tài)的方式。10.簡要說明微觀粒子的粒子性和波動性的關系。11.以求三維自由粒子量子態(tài)數(shù)為例簡述半經(jīng)典近似方法的思想。12.簡述等概率原理的內(nèi)容。13.簡述理想固體的愛因斯坦模型。14.簡述熵函數(shù)的統(tǒng)計意義。15.簡述杜隆-伯替定律的內(nèi)容，并說明它的適用條件。16.簡述光子的能量、動量和化學勢的取值。五、計算題.本大題14個小題.1.求理想氣體的體脹系數(shù)，壓力系數(shù)和壓縮系數(shù)？21摩爾理想氣體在270C的恒溫下體積發(fā)生膨脹，由20大氣壓準靜態(tài)變到1大氣壓，求氣體作的功和所吸收的熱量？3求壓強

36、為P1，體積為V1的理想氣體經(jīng)自由膨脹體積變?yōu)閂2時系統(tǒng)熵的增加，初態(tài)溫度為T1。4在250C下，壓力在之間，測的水的體積為V=18.066-0.715如果保持溫度不變,將1mol的水從1atm 加壓到1000atm,求外界所作的功?5溫度為00C的1Kg水與溫度為1000C的恒溫熱源接觸后，水溫達到1000C。分別求出水和熱源的熵變以及整個系統(tǒng)的總熵變？欲使整個系統(tǒng)的熵保持不變，應如何使水溫從00C升至1000C？已知水的比熱為。6均勻桿的溫度一端為T1 ，另一端為T2 ，計算達到均勻溫度后的熵變。7已知 ，求系統(tǒng)的物態(tài)方程？8在極端相對論情形下，粒子的能量動量關系為。試求在體積V內(nèi)，在到的

37、能量范圍內(nèi)三維粒子的量子態(tài)數(shù)。9一光子的能量與動量的關系為。試求在體積V內(nèi)，能量在到的范圍內(nèi)光子的量子態(tài)數(shù)。10已知粒子遵從經(jīng)典玻耳茲曼分布，其能量表達式為 （其中a、b為常數(shù)）求粒子的平均能量。11已知粒子遵從經(jīng)典玻耳茲曼分布，其能量表達式為 （其中a、b和c為常數(shù)）求粒子的平均能量。12試求在極端相對論條件下，自由電子氣體在0K時的費米能量.(已知電子的粒子數(shù)密度)13試求光子氣體巨配分函數(shù)的對數(shù)，并由此求其內(nèi)能U。(已知光子氣體的體積為V，溫度為T。其中可以利用積分)14試用正則分布求單原子分子理想氣體的內(nèi)能。六、論述題.本大題8個小題.1.根據(jù)熵的定義式說明為什么熵是態(tài)函數(shù)？對于不可逆過程，怎樣計算熵差，并舉例說明。2.敘述熱力學第二定律的兩種表述，并舉例加以說明。3.由說明氣體經(jīng)絕熱膨脹過程可獲得低溫的原理？4在單元系兩相平衡相變中熵的變化為-當系統(tǒng)處于平衡態(tài)時，兩相平衡所滿足的三個條件是什么？當其中的一個條件不滿足時系統(tǒng)將朝什么方向變化？5.論述玻耳茲曼系統(tǒng)、玻色系統(tǒng)和費米系統(tǒng)的區(qū)別。6.論述玻耳茲曼分布、玻色分布和費米分布的關系7.利用能量均分定理討