福建师范大学21秋《热力学与统计物理》复习考核试题库答案参考套卷62

福建师范大学21秋热力学与统计物理复习考核试题库答案参考1. 以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是 A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一些以后，铃声明显减小B使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花C吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音D把正在发声的收音机密封在塑料袋内，然后放入水里，人们仍能听到收音机发出的声音B2. 一物体受到一个方向朝着原点的吸引力作用，此力F-6x3，其中F的单位是N，x的单位是m。求：一物体受到一个方向朝着原点的吸引力作用，此力F-6x3，其中F的单位是N，x的单位是m。求：物体在a点受力 F(a)-6a3-6N 故应加6 N的力，方向背离原点。$物体在b点受力 F(b)-6b3-48 N 故应加48N的力，方向背离原点。$所加外力与F反向，要作的功为 3. 试求： (1)镭的衰变常数； (2)质量为1g的镭的活度； (3)质量为1g的镭放置1.610.3a时的活度试求： (1)镭的衰变常数； (2)质量为1g的镭的活度； (3)质量为1g的镭放置1.610.3a时的活度(1)查表知，镭的半衰期为1.6103a，可得衰变常数为 (2)由放射性活度公式A0=N0，可得 (3)由放射性活度公式，可得 答(1)镭的衰变常数为4.310-4a-1，(2)质量为1g的镭的活度为3.81010Bq，(3)质量为1g的镭放置1.6103a时的活度为1.91010Bq. 4. 下列关于声音的说法正确的是（）A人能听到的声音频率范围和人能发出的声音频率范围是一样的B用超声波能清下列关于声音的说法正确的是（）A人能听到的声音频率范围和人能发出的声音频率范围是一样的B用超声波能清洗精密仪器，说明声波可以在固体介质中传播C次声波能对人体的生命造成危害D声音可以在真空中传播A、人能够听到的声音频率范围是20到20000Hz；人发声的频率范围是85到1100Hz；两者是不同的；B、用超声波清洗精密仪器说明声波可以传递能量；C、有些次声波对人体的健康有害；D、真空不能传声故选C5. 质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h处由静止滑到底部需要多少时间?6. 下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到舒适的气温为25左右D水不低于0不会凝固成冰A、在标准大气压下水的沸点为100，如果气压较低，水低于100此选项错误；B、人体正常体温在37左右，洗澡水是温度应该略高于体温，不可能达到50此选项错误；C、人体正常体温在37左右，让人感觉舒适的气温在25左右此选项正确；D、标准大气压下水的凝固点是0，若气压较小，凝固点将高于0此选项错误故选C7. 证明理想玻色气体的物态方程为 式中，为粒子数密度。证明理想玻色气体的物态方程为式中，为粒子数密度。由公式 对玻色气体，利用展开式 有 从而 令 则由上式得 通常情况下，y很小，可以将e-按y的幂级数展开 于是 比较两边系数得 b1=1， 所以 代入 得 注意到pV=kT即有 8. 就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最小或最大?就自身来说，你作什么姿势和对什么样的轴，转动惯量最小或最大?根据转动惯量的定义式J=r2dm可知：笔直站立，对人的竖直中心轴，转动惯量最小。直立且双手竖直上伸，对过双手的水平轴，转动惯量最大，如双手抓单杠的大回环。9. 一简谐波在媒质中传播，其波函数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大一简谐波在媒质中传播，其波函数为y=010cos(2tx)m，试求在波传播过程中，媒质中质点运动的最大速度。正确答案：在简谐波传播过程中媒质中每一个质点都在其平衡位置附近作简谐振动其速度为rn rn 质点运动的最大速度为rn vmax=063(ms)rn 由题设波函数可知该简谐波的波速为rn =2(ms)从以上结论可知，波的传播速度和媒质中质点的运动速度是两个完全不同的概念，请注意区分。10. 单晶、树枝状晶、串晶、球晶等都是多晶体。( )单晶、树枝状晶、串晶、球晶等都是多晶体。()错误11. 下列有关声现象的说法正确的是（）A物体只要振动，人们就能听到声音B声音在真空中的传播速度为340m/sC发下列有关声现象的说法正确的是（）A物体只要振动，人们就能听到声音B声音在真空中的传播速度为340m/sC发声体的振幅越大，音调越高D某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声源处减弱噪声A、物体只要振动就能产生声音，如果没有传播声音的介质，人就不会听到，该选项说法不正确；B、声音在15的空气中传播的速度是340m/s，在真空中不能传播，该选项说法不正确；C、发声体的振幅越大，响度越大，该选项说法不正确；D、某些路段“禁鸣喇叭”，是在声源处减弱噪声，该选项说法正确故选D12. 下列酸根中，具有相同的杂化态和相同的几何构型的一组是( )。ANO3- 、CO32BSO42- 、NO3CCO32-下列酸根中，具有相同的杂化态和相同的几何构型的一组是( )。ANO3- 、CO32BSO42- 、NO3CCO32- 、SO42-DSO42- 、SO32-正确答案：ASO42-为sp3杂化，正四面体；SO32-为不等性sp3杂化，三角锥形。13. 穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为电磁感应现象。穿过闭合导体回路中的磁通量_时，回路中产生_，这种现象称为电磁感应现象。发生变化，$电流14. 有一个平绕于圆筒上的螺旋线圈，长10cm，直径1cm，共有线圈1000匝，用32号漆包线绕制，漆包线的电阻是247km(20有一个平绕于圆筒上的螺旋线圈，长10cm，直径1cm，共有线圈1000匝，用32号漆包线绕制，漆包线的电阻是247km(20)若把这线圈接在电动势为2V的蓄电池上，问：将螺旋线圈视作无限长螺线管 线圈自感为 电路时间常数 $对RL电路 开始时电流增长率为 $恒定电流t时$稳定原线圈中所储存的能量为；能量密度为 15. 下列对生活中物理量的了解和认识，属于正确的是（）A单人课桌高度约为0.4mB人体正常体温为23左右C我国家下列对生活中物理量的了解和认识，属于正确的是（）A单人课桌高度约为0.4mB人体正常体温为23左右C我国家庭电路的电压是380伏D不高于36伏的电压对人体才是安全的A、中学生的身高在1.65m左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在0.8m左右此选项不符合实际；B、正常情况下人体体温在37左右，变化幅度很小此选项不符合实际；C、我国家用电器的额定电压都是220V，与之配套的家庭电路电压也是220V此选项不符合实际；D、经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的此选项符合实际故选D16. 相对论认为所有的物理规律在不同的惯性参照系中是不一样的。( )相对论认为所有的物理规律在不同的惯性参照系中是不一样的。( )正确答案： 17. 指出下列各句话中的“影”，说明了光在传播过程中所遵从的哪种物理规律 （1）手影： _（2）水中的倒影指出下列各句话中的“影”，说明了光在传播过程中所遵从的哪种物理规律（1）手影：_（2）水中的倒影：_（3）电影院放映电影：_（4）立杆见影：_（1）光的直线传播（2）光的反射（3）光的折射（4）光的直线传播18. 一对相同的电容器，分别串联、并联后连接到相同的电源上。问哪一种情况用手去触及极板较为危险?说明其原因。一对相同的电容器，分别串联、并联后连接到相同的电源上。问哪一种情况用手去触及极板较为危险?说明其原因。19. 远视眼和近视眼的观众，用伽利略望远镜看戏时，各自对镜筒应怎样调节?远视眼和近视眼的观众，用伽利略望远镜看戏时，各自对镜筒应怎样调节?用伽利略望远镜看戏时，物体为有限远，望远镜不处于正常调节状态，此时它已不再是无焦系统，系统的组合焦距为f=-fefo/，其中物镜的焦距fo0，目镜的焦距fe0，光学间隔=d-(fo+fe)，d为镜筒的长度。由此可见，当0，即d|fo+fe|时，f0；当0，即d|fo+fe|时，f0。故对于远视眼的观众，须配以f0的光学系统才能使像成在视网膜上，故需拉长伽利略望远镜镜筒的长度；反之，对于近视眼的观众，需配以f0的光学系统才能使像成在视网膜上，故需缩短伽利略望远镜镜筒的长度。20. N3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，DN3-I3O3分子中有极性，但无旋光性的是( )。A，B，C，D正确答案：D21. 确定分子点群，B5H9群属C4v，以B1为顶点的四方锥体有三中心和五中心键。确定分子点群，B5H9群属C4v，以B1为顶点的四方锥体有三中心和五中心键。正确答案：22. CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积正确答案：23. 以下哪种材料的密度最大 ( ) A高压聚乙烯 B低压聚乙烯 C聚丙烯以下哪种材料的密度最大()A高压聚乙烯B低压聚乙烯C聚丙烯B24. 有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全相同的铁块和木块，在不损坏的前提下，请你写出两种区别它们的方法有两个表面涂有相同防护漆且大小和形状完全相同的铁块和木块，在不损坏的前提下，请你写出两种区别它们的方法（1）_；（2）_。（1）用磁铁去吸引（2）把它们放入水中（合理即可）25. 任何一个实际的弹簧都是有质量的，如果考虑弹簧的质量，弹簧振子的振动周期将变大还是变小?任何一个实际的弹簧都是有质量的，如果考虑弹簧的质量，弹簧振子的振动周期将变大还是变小?从质量的意义上说，质量表示物体的惯性。弹簧本身的质量计入时，系统的质量增大，更不易改变运动状态。对不断地周期性改变运动状态的弹簧振子的简谐运动来说，其进程一定要变慢。这就是说，考虑弹簧的质量时，弹簧振子的振动周期要变大。26. 15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)15cm长的左旋葡萄糖溶液使钠光的偏振面转了25.6求溶液浓度(已知=-51.4/(dmgcm-3)溶液浓度为 27. 假设氢原子外于n=3，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动假设氢原子外于n=3，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动量与z轴之间的夹角正确答案：28. 阅读下列短文，完成文后问题 荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银阅读下列短文，完成文后问题荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银蒸气。当电流通过时，这些气体就发出了人眼看不见的紫外线，紫外线射到荧光粉上就发出可见光。日光灯就是一种荧光灯，其正常发光时的温度大约40到50，而白炽灯需要电流把灯丝加热到2500左右才发光，其中大约只有8%的能量转变成可见光。（1） 紫外线虽然看不见，但它在日常生活中有很多应用，试举一例：_（2）从能量转化的角度说明荧光灯比白炽灯省电的原因：_。（1）验钞机；（2）荧光灯损耗的内能比白炽灯少29. 结晶高聚物在熔融过程中( )。 A温度上升 B温度下降 C保持恒温结晶高聚物在熔融过程中()。A温度上升B温度下降C保持恒温A30. 伸直链晶体的熔点很接近于平衡熔点。( )伸直链晶体的熔点很接近于平衡熔点。()正确31. 求出绝对零度时费密能、电子浓度n、能态密度N( )及电子比热与费密半径的关系求出绝对零度时费密能、电子浓度n、能态密度N()及电子比热与费密半径的关系绝对零度时电子的费密半径 电子浓度n与费密半径的关系是 可得到绝对零度时电子的费密能与费密半径的关系为 自由电子的能态密度是 由此可得 平均一个电子对热容量的贡献为 因为 所以一个电子的热容与费密半径的关系为 32. 量子比特传输时必须经典比特配合。( )量子比特传输时必须经典比特配合。( )正确答案：33. 一质量为10.0克的小球，从h1=25.6厘米高度处由静止下落到一个水平桌面上，反跳的最大高度为h2=19.6厘米。问小一质量为10.0克的小球，从h1=25.6厘米高度处由静止下落到一个水平桌面上，反跳的最大高度为h2=19.6厘米。问小球与桌面碰撞时给桌面的冲量是多少?4.210-2牛顿秒34. 已知金属钨的逸出功是7210-19J，分别用频率为71014Hz的紫光和频率为51015Hz的紫外光照射金属已知金属钨的逸出功是7210-19J，分别用频率为71014Hz的紫光和频率为51015Hz的紫外光照射金属钨的表面，试求能否产生光电效应?正确答案：爱因斯坦光电效应方程是光电效应最基本的方程，其事实上就是在光子假设的基础上的能量守恒定律。35. 南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点（）-38.8-30-1170A南极的最低气温可达-90，科考队员要测量南极的气温，应选用（）物质水银煤油酒精水凝固点（）-38.8-30-1170A体温计B水银温度计C酒精温度计D煤油温度计由于水银的凝固点是-39，所以体温计和水银温度计不可以测出南极的温度；煤油的凝固点也高于-90，所以不能使用；酒精的凝固点是-117，低于南极的最低温度，所以可以使用；故选C36. 体积为1.0m3的某种物体，受2.0106Nm-2压强作用时体积减小了2.010-5m3试求物体的体应变和体变模量体积为1.0m3的某种物体，受2.0106Nm-2压强作用时体积减小了2.010-5m3试求物体的体应变和体变模量物体的体应变 物体的体变模量 答物体的体应变为2.010-3%，体变模量为1.01011Nm-2. 37. 一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m LN0=0.310-421018cm-3=61013(cm-3)$使用式，略去发射极空间电荷区复合电流，有 xELpE，Dn=VTn， Ln=(Dnn)1/2=(VTnn)1/2 =2.4610-4 所以得hFE=3906 38. 对于NPN缓变基区晶体管，导出：对于NPN缓变基区晶体管，导出：由p=nie-/VT有 $由和式(1)并利用爱因斯坦关系得到 上式两边乘以Na，并对x从x到xB积分，得到 在大多数实际的平面晶体管中，基区复合是可以忽略的，因此，在积分中In取为常数对于正向有源模式，把边界条件np(xB)=0代入上式，得到基区内电子分布 (2)$在x=0处利用np(0)=np0eVE/VT，并用np(0)pp(0)=，pp(0)=Na(0)，得到np0(0)=/Na(0)，求得 (3)$为了计算基区输运因子，先把整个基区复合电流取为 根据基区输运因子的定义 将式(2)代入并使用，便得到 (4) 39. 一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问对于(r=4，r=1)的介质，其布儒斯特角为 所以当入射角i=B=63.4时，反射波中将不存在平行极化分量，成为垂直极化波。$因为入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，所以平行极化分量与垂直极化分量的振幅相等，即E=E，于是入射波平均功率流密度为 当电磁波以布儒斯特角入射时 R=0 于是反射波平均功率流密度为 因此反射波与入射波的平均功率流密度之比是 40. 如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。如果光在增益介质中通过1m后，光强增大至两倍，试求介质增益系数。因为I=I0eGz=2I0，所以G=ln2-0.693(m-1)=0.69310-3mm-1。41. 如果溶质分子有缔合作用，基于稀溶液依数性测定溶质相对分子质量的方法所测得的表观相对分子质量小于其真实如果溶质分子有缔合作用，基于稀溶液依数性测定溶质相对分子质量的方法所测得的表观相对分子质量小于其真实相对分子质量。()错误42. 若一束平行白光正入射到该干涉仪上，求输出纵模的频率间隔和透射最强的谱线数目，以及每条谱线的线若一束平行白光正入射到该干涉仪上，求输出纵模的频率间隔和透射最强的谱线数目，以及每条谱线的线宽。正确答案：43. 按长管进行水力计算的管路是( )A. 虹吸管B. 倒虹吸管c. 给水管路D. 水泵吸水管按长管进行水力计算的管路是( )A. 虹吸管B. 倒虹吸管c. 给水管路D. 水泵吸水管参考答案：C44. 下列知识解释与事例相符的是（）A光的反射-影子的形成B光的折射-岸边的树倒映在水中C光的反射-人能在下列知识解释与事例相符的是（）A光的反射-影子的形成B光的折射-岸边的树倒映在水中C光的反射-人能在镜中看见自己的像D光的直线传播-把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了A、影子的形成是光沿直线传播形成的，不是由光的反射形成的；B、岸边的树倒映在水中是光的反射形成的，不是由光的折射形成的；C、人在镜中看到的自己像，是人在平面镜中成的像，是光的反射形成的；D、把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了是光的折射形成的，不是光的直线传播形成的；故选C45. 如果不存在碰撞机制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机制，在外电场下，金属中电子的分布函数如何变化?如果不存在碰撞机制，当有外电场后，电子波矢的时间变化率 上式说明，不论电子的波矢取何值，所有价电子在波矢空间的漂移速度都相同如果没有外电场时，电子的分布是一个费密球，当有外电场后，费密球将沿与电场相反的方向匀速刚性漂移，电子分布函数在波矢空间永远达不到一个稳定分布 46. 力F=30i+40j牛，作用在r=8i+6j米处的一点上。试求：力F=30i+40j牛，作用在r=8i+6j米处的一点上。试求：L=140k牛顿米$d=2.8米$F=14牛顿47. 试确定氢原子光谱中位于可见光区(380780nm)的那些波长。试确定氢原子光谱中位于可见光区(380780nm)的那些波长。根据氢原子光谱的巴尔末公式 可得 当n3时，1656.46nm 当n4时，2486.24nm 当n5时，3434.14nm 当n6时，4410.27nm 当n7时，5397.10nm 当n8时，6389.00nm 当n9时，7383.62nm 共有七条谱线位于可见光范围内。 48. 设一个平面透射光栅的缝宽为，缝间隔为d，以波长为的光垂直入射。若它的缝数N增大，则A光栅的分辨设一个平面透射光栅的缝宽为，缝间隔为d，以波长为的光垂直入射。若它的缝数N增大，则A光栅的分辨本领提高。B光栅衍射图样中的亮纹变细。C两亮纹之间的间隔增大。D缺少的亮纹级次不变。正确答案：ABD49. 已知熔石英的色散公式为 n=A+BL+CL2+D2+E4 其中，L=1(2 - 0028)，A=1449 02，B=0004 6已知熔石英的色散公式为 n=A+BL+CL2+D2+E4 其中，L=1(2 - 0028)，A=1449 02，B=0004 604，C= -0000 381，D= -0002 526 8，E= -0000 077 22，波长的单位是微米。试计算1=05893m和2=1m两种波长的折射率。正确答案：50. 描述高分子链构象的物理量是( )。 A等规度 B相对分子质量 C结晶度 D均方末端距描述高分子链构象的物理量是()。A等规度B相对分子质量C结晶度D均方末端距D