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68

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1、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. 下面有关蠕变现象的描述，正确的有( )。 A除去外力后，线形聚合物的形变可完全回复 B除去外力后，交联聚合下面有关蠕变现象的描述，正确的有()。A除去外力后，线形聚合物的形变可完全回复B除去外力后，交联聚合物的形变可完全回复C通常在Tg附近，蠕变现象最为明显D外力很小时，蠕变现象最为严重BC2. 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

2、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. 3. 为什么拉伸能提高结晶聚合物的结晶度?为什么拉伸能提高结晶聚合物的结晶度?未拉伸时，高分子链呈现无规线团的构象，分子链形成有序结构的能力较差；拉伸使分子链被拉直，分子链相互平行的概率变大，有利于将更多的链段排入晶格中去，从而使高分子的结晶度得到提高。4. 一个氘核能与一个氚核组成一个氦核，释放出17.6MeV的能量，平均每个核子

3、释放的能量在3MeV以上。 ( )一个氘核能与一个氚核组成一个氦核，释放出17.6MeV的能量，平均每个核子释放的能量在3MeV以上。()正确5. 设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一设有N个可分辨的粒子组成的理想气体，处于体积为V的容器内，达到平衡态设重力的影响可以忽略今考虑V内的一个指定的小体积v(i)证明在体积v内找到m个粒子的几率遵从二项式分布(ii)证明PN(m)满足归一化条件，即提示：利用二项式展开.(iii)直接用PN(m)计算m的平均值证明(iv)证明当，时，上述二项式分布化为泊松分布：并证明使PN(m)取极大的

4、m值(即m的最可几值)(i)一个粒子处于v内的几率为，不处于v内的几率为.对理想气体，粒子之间的相互作用可以忽略，或者说是统计独立的因此，特定的m个粒子处于v内，同时其余(N-m)个粒子不在v内的几率为 (1) 现在要求的是v内找到m个粒子的几率，但并不限定是哪m个特定的粒子因此，需要计及v内m个粒子与其余N-m个粒子的一切可能的交换数，它是 (2) (1)、(2)相乘，即得 (3) (4) 以上第二步用到二次项展开公式 (5) (iv) (6) 当，且使时，对求平均有重要贡献的m不可能很大，亦即m取大值的几率必定很小，因此(6)式的 中的部分可以近似取为1，于是有 (7) 又对于时 (8)

5、(9) 将(7)与(9)代入(2)，即得 (10) 最后来求使PN(m)取极大的，简单的办法是求lnPN(m)的极大 由(10)，并利用斯特令公式，得 (11) (12) (12)的解，表明使PN(m)取极大的m值就等于m的平均值 6. 长直螺线管的自感系数为0.4H，通有1.5A电流，其中贮藏的磁场能量为_。长直螺线管的自感系数为0.4H，通有1.5A电流，其中贮藏的磁场能量为_。0.45J7. 定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65103Pa。定体气体温度计的测温气泡放入水的三相点管的槽内时，气体的压强为6.65103Pa。定体过程。水的三相点温度T1=27

6、3.16K，气体压强设为p1=6.65103Pa。 当T2=373.15K时，求p2=? 由理想气体状态方程，有p2T1=p1T2，所以 $设p3=2.20103Pa，求T3=? 根据p1T3=p3T1可得 =90.4K=-182.8 8. 表面活性物质聚集于液体的_，使表面张力系数_。表面活性物质聚集于液体的_，使表面张力系数_。表面层$减小9. 试用作图法画出单个折射球面，由于球差和场曲所引起的畸变，分别讨论孔径光阑不与球心重合及与球心试用作图法画出单个折射球面，由于球差和场曲所引起的畸变，分别讨论孔径光阑不与球心重合及与球心重合两种情况。正确答案：10. 在狭义相对论中通常认为时间是：A

7、、不存在的B、相对的C、绝对的D、不变的在狭义相对论中通常认为时间是：A、不存在的B、相对的C、绝对的D、不变的正确答案： B11. 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12. 导出半径为的圆孔包含的波带数的表示式。并求出在平行光照明的情况下，当光波波长=500nm，考察点P到圆孔距离导出半径为的圆孔包含的波带数的表示式。并求出

8、在平行光照明的情况下，当光波波长=500nm，考察点P到圆孔距离r0=1m时，半径为5mm的圆孔包含的波带数。如下图所示，第j个波带的半径为j可以表示为 一般情况下，hr0，因而可略去h2，得到 将上题中h和的表达式代入上式，即 由此得到 因此半径为的圆孔包含的波带数为 在平行光照的情形R=，上式化为 当=5mm，r0=1m和=500nm时，波带数为 13. 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14. 一质量为

9、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15. 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

10、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) 16. 油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象，解释产生这两种不同油炸食品时，油锅中滴入水滴会发生爆裂声，并把热油溅起；沸水中滴入油滴却没有类似的现象，解释产生这两种不同现象的原因答：因为热油的温度高于水的沸点100，当水滴在油中，水的密度比油的密度大，沉入油中并迅速沸腾，所

11、以会把热油溅起来，并发生爆裂声而油滴入沸水中时，油的密度比水小，因而漂浮在水面上，不会发生激烈的汽化现象，所以没有类似的现象17. 热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=/AC.q=D.q=h参考答案：B18. 下列数据中，最符合实际情况的是（）A人的正常体温为27B人的正常心率为72次/分C小王能听到400KHz的声音D下列数据中，最符合实际情况的是（）A人的正常体温为27B人的正常心率为72次/分C小王能听到400KH

12、z的声音D人讲话时声音可达120dBA、人体的正常体温是36.5左右，故A错误；B、人的脉搏在每分钟60次多一点，即心率在每分钟60次多一点；72次/分符合实际情况；故B正确；C、人听到的声音的频率范围是20Hz到20000Hz；选项中的400kHz=400000Hz，在人的听觉范围之外，故小王听不到；故C错误；D、人讲话时声音在60dB左右，达不到120dB（电锯工作时声音在110dB）；故D错误；故选B19. 平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜靠平面镜成_立的_像，物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜1米，像距物体_米，若物体向平面镜

13、靠近0.2米，则像与物体相距_米物体在平面镜中成正立的虚像；物体距离平面镜1m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜1m，所以物像相距2m；当物体向平面镜靠近0.2m，物体距离平面镜0.8m，根据物像到平面镜距离相等，所以像距离平面镜0.8m，所以物像相距1.6m故答案为：正；虚；2；1.620. P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式P+N结杂质分布Na=常数，Nd=Nd0e-x/L，导出C-V特性表达式设x=xn为N侧空间电荷区边界 泊松方程为 积分一次得 令x=xn，(x值较大时，忽略内建电场的贡献)，则 再积分得 +Ax+B (A、B为积分常数)

14、 +Axn+B +B 令0=(xn)-(0)且取(xn)=0，则 因为xnL，则 代入上式，得 (这里利用了Wxn) 于是 当有偏压时 总电荷为 则电容为 21. 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

15、-4 所以得hFE=3906 22. 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 23. 物体放在凸透镜前，到凸透镜的距离是16厘米，此时光屏上得到的是放大的像，则所用凸透镜的焦距可能是 A、4厘物体放在凸透镜前，到凸透镜的距离是16厘米，此时光屏上得到的是放大的像，则所用凸透镜的焦距可能是A、4厘米B、8厘米C、10厘米D、18厘米C24. 为什么作菲涅耳衍射实验时，光源和接收屏幕要放得那样远?为什么放近了不易看到衍射图样?为

16、什么作菲涅耳衍射实验时，光源和接收屏幕要放得那样远?为什么放近了不易看到衍射图样?由菲涅耳衍射半波带的半径公式 得 由上式可见，在k保持一定的情况下，当光源离接收屏幕很远，即R和b足够大时，k取不太大的有限值，这时倾斜因子的作用可以忽略以圆孔衍射为例，轴上P0点的合成振幅为 A(P0)=A1+(-1)k+1Ak/2 因此，当改变b或k时，P0点的强度明暗交替变化，其衍射现象是明显的 但如果光源离屏幕很近(R和b很小)，当时，由上式求出的k这时倾斜因子的作用不可忽略，实际上第k个半波带在P0点产生的振幅Ak0 因此P0点的合成振幅为 轴上各点都有相同的强度A2/4，且都是亮的，这时就看不到明显的

17、衍射现象了其实这就是自由传播的结果，与几何光学的结论是一致的所以可以说，对某一场点而言，几何光学是波动光学在部分波面上所包含的半波带数目趋于无限大时的极限 同理，可以分析圆屏衍射的情形当R和b相对于圆屏直径k足够大时，k为有限值，从而轴上P0点的合成振幅为 A(P0)=Ak+1(P0)/2， 即P0点总是亮的这是用几何光学不能解释的，说明衍射现象是明显的但是，当R和b相对于k很小时，k，从而 A(P0)=Ak+1(P0)/2=0， 即中心总是暗的这时又开始与几何光学的结论一致 25. 激光的方向性要比手电筒的差。( )激光的方向性要比手电筒的差。( )正确答案： 26. 手头只有一盏白炽灯，如

18、何简便地估计一个凹面反射镜的曲率半径和焦距?手头只有一盏白炽灯，如何简便地估计一个凹面反射镜的曲率半径和焦距?令发光的白炽灯对着凹面镜反射成像，使灯离凹面镜尽量远一些，此时的像距(像到凹面镜顶点的距离)就近似为焦距焦距的二倍就是凹面镜的曲率半径27. 根据“孪生子效应”当其中一个乘坐高速宇宙飞船飞了40天，那么地面上的另一个是多少岁了(假定开始根据“孪生子效应”当其中一个乘坐高速宇宙飞船飞了40天，那么地面上的另一个是多少岁了(假定开始出去的时候是20岁)?A、20.0B、24.0C、40.0D、60.0正确答案： D28. 外力对质点不作功时，质点是否一定作匀速运动?外力对质点不作功时，质点

19、是否一定作匀速运动?外力对质点不作功时，表示质点动能不变，因此只能得到速度大小不变因此质点不一定作匀速运动例如光滑水平面上，小球由细绳牵引绕某点做匀速圆周运动，外力对质点不做功，但质点速度方向不断变化29. 应力松弛可用哪种模型来描述 ( ) A理想弹簧与理想黏壶串联 B理想弹簧与理想黏壶并联 C四元件模型应力松弛可用哪种模型来描述()A理想弹簧与理想黏壶串联B理想弹簧与理想黏壶并联C四元件模型A30. 结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度 (

20、2)点阵型式 (3)电子分布密度函数(4)晶体中原子的分布A(1)(2)(4)B(1)(3)(4)C(1)(2)(3)(4)D(2)(3)(4)正确答案：C31. 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：C32. 无规共聚的乙烯和丙烯可以结晶，从而形成硬而韧的塑料。( )无规共聚的乙烯和丙烯可以结晶，从而形成硬而韧的塑料。()错误33. 经纬仪望远系统视放大率=-20，使用双线对称夹单线瞄准。求瞄准角误差。经纬仪望远系统视放大率=-20，使用双线对称

21、夹单线瞄准。求瞄准角误差。瞄准角误差=0.25。34. 金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地金属探测器的探头内通入脉冲电流，才能测到埋在地下的金属物品发回的电磁信号，能否用恒定电流来探测?埋在地下的金属为什么能发回电磁信号?脉冲电流产生的磁场也是脉冲，即随时间快速变化的。这快速变化的磁场传到地下金属物品中将激起较大的脉冲电流，这随时间快速变化的脉冲电流就向外发射(即发回)脉冲信号，根据发回的信号就可判断地下金属物品的存在与否。这里关键是要有变化的磁场。恒定电流的磁场保持恒定不变，不能产生这样的效果。35. 液体表面层的分子总是受

22、到指向_，而表面张力则是_液体表面层的分子总是受到指向_，而表面张力则是_。正确答案：液体内部的拉力 沿液体表面切线方向上垂直于单位长度的紧缩力液体内部的拉力沿液体表面切线方向上垂直于单位长度的紧缩力36. 试计算vmol理想气体在表所列准静态过程中的A、Q和E，以分子的自由度数和系统初末态的状态参量表示之并填入试计算vmol理想气体在表所列准静态过程中的A、Q和E，以分子的自由度数和系统初末态的状态参量表示之并填入表9.1。表过程AQE等体等温绝热等压 表 过程 A Q E 等体 0 fraci2vRleft( T_2-T_1 right) fraci2vRleft( T_2-T_1 rig

23、ht) 等温 vRTlnfracV_2V_1 vRTlnfracV_2V_1 0 绝热 fraci2left( p_1V_1 -p_2V_2right) 0 fraci2vRleft( T_2-T_1 right) 等压 p(V2-V1) fraci+22vRleft( T_2-T_1 right) fraci2vRleft( T_2-T_1 right) 37. 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

24、磁铁去吸引（2）把它们放入水中（合理即可）38. 一线偏振光在玻璃一空气界面上全反射，玻璃的折射率，n1=15。试问，该线偏振光以多大角度入射，才能一线偏振光在玻璃一空气界面上全反射，玻璃的折射率，n1=15。试问，该线偏振光以多大角度入射，才能使反射光的s分量与p分量问的相位差等于40。正确答案：本题属于界面全反射问题。39. 设一个电子脱离金属钾表面所需的能量为18eV，需何种波长的光照才能产生光流?照射光子的质量和动设一个电子脱离金属钾表面所需的能量为18eV，需何种波长的光照才能产生光流?照射光子的质量和动量分别为何值?正确答案：根据hvmv22W0公式,逸出功W0是个电子脱离金属表面

25、必需的能量,由照射光供给,即E1816021019Jhvhc689310-7m照射光的质量m320410-36kg照射光的动量p961210-28kg.m.s-140. 静止的钾原子光谱中有一对容易辨认的吸收线(K线和H线)，其谱线的波长在395.0nm附近。来自牧夫星座一个星云的静止的钾原子光谱中有一对容易辨认的吸收线(K线和H线)，其谱线的波长在395.0nm附近。来自牧夫星座一个星云的光中，在波长为447.0nm处发现了这两条谱线，试求该星云远离地球的“退行速度”。0.123c41. 光在真空中传播的速度为_m/s日食和月食是太阳、地球、月球运动形成的天文现象日食的产生是因为_光在真空中

26、传播的速度为_m/s日食和月食是太阳、地球、月球运动形成的天文现象日食的产生是因为_转到了太阳和地球间，地球恰处在_的影内（后两空选填“太阳”、“地球”或“月球”）（1）光在真空中传播的速度为3108m/s；（2）日食的产生是因为月球转到了太阳和地球间，月球的影子落在地球上，地球上在月球的影子里的人看不到太阳故答案为：3108；月球；月球42. 将lg PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm3，已知数均相对分子质量将lg PMMA在20下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度为1.18g/cm3，苯的密度为0.879g/cm

27、3，已知数均相对分子质量为105，计算熵变值。在计算中你用了什么假定? 式中：V1为溶剂体积；V2为高分子体积。 在计算中假定体积具有加合性，高分子可以看成由一些体积与苯相等的链段组成，每个链段对熵的贡献相当于一个苯分子，在这里假定了链段数等于单体单元数。 43. 一辆铁路平车装有货物，货物与车底板之间的静摩擦系数为0.25，如果火车以30kmh的速度行驶问要使货物不发生一辆铁路平车装有货物，货物与车底板之间的静摩擦系数为0.25，如果火车以30km/h的速度行驶问要使货物不发生滑动，火车从刹车到完全静止所经过的最短路程是多少?44. 已知熔石英的色散公式为 n=A+BL+CL2+D2+E4

28、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：45. 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。

29、46. 一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相对于原子核的速度一相对于实验室以0.50c的速度运动的放射性原子核，衰变时沿其运动方向发射一电子，此电子相对于原子核的速度为0.90c.试求原子核相对于实验室的快度，电子相对于原子核的快度，以及电子相对于实验室的快度.原子核相对于实验室的快度为 电子相对于原子核的快度为 因为快度相当于洛伦兹变换中坐标轴转过的角度，电子相对于实验室的快度就相当于从实验室系转到电子系的转角，而这个转角等于从实验室系转到原子核系的转角与从原子核系转到电子系的转角之和.所以，电子相对于实验室的快度就等于电子相对于原子核的

30、快度与原子核相对于实验室的快度之和 我们也可以先用纵向速度叠加算出电子相对于实验室的速度ve，再换算成相应的快度Ye： 可以看出，由于具有可加性，快度是比速度更简便的概念. 47. 一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是一铁制水管，内、外直径分别为2.0cm和2.5cm，这水管常用来使电器设备接地。如果从电器设备流入到水管中的电流是20A，那么电流在管壁和水中各占多少?假设水的电阻率是0.01m，铁的电阻率为8.710-8m。单位长度的铁管电阻为 单位长度的水柱电阻为 当水管中的电流为20A时水柱和铁管中的电流之比为

31、又根据题意 I水+I铁=20A 所以将、联立求解，可得管壁和水中的电流强度 I水=0，I铁=20A 48. 我国古书梦溪笔谈中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，其原因是我国古书梦溪笔谈中记载：行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，其原因是_能够传声，且比空气传声的速度行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，声音是通过土地、竹筒等固体传过来的，其原因是固体能传声，且比空气传声速度快故答案为：固体49. 某聚合物在加工期间发生降解，其重均相对分子质量由100万降低到80万，那么该材料在加工前后熔融黏度之比为多某聚合物在加工期间发生降解，其重均相对分子质量由100万降低到80万，那么该材料在加工前后熔融黏度之比为多少?50. 在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为 Ex=0，Ey=0， 求该电磁波的频率、波长、周期、振幅和初相在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为Ex=0，Ey=0，求该电磁波的频率、波长、周期、振幅和初相据式(1.7)，沿z方向振动、x方向传播的平面波的基本表达形式为 则频率 波长 周期 振幅 A0z=100(V/m) 初相