福建师范大学22春《热力学与统计物理》在线作业三及答案参考34.docx

福建师范大学22春《热力学与统计物理》作业三及答案参考1. 在美国经常会引起水灾的河流是密西西比河 )在美国经常会引起水灾的河流是密西西比河 )正确答案： √2. 把能正常工作的甲放到一个带有抽气孔的密封玻璃罩内，用另一部乙不停地拨打甲，当玻璃罩内的空气被抽把能正常工作的甲放到一个带有抽气孔的密封玻璃罩内，用另一部乙不停地拨打甲，当玻璃罩内的空气被抽掉后，有关甲的描述，正确的是[    ]A．甲收不到信息，也发不出信息B．甲能收到信息，也能发出信息C．甲收不到信息，但能发出信息D．甲能收到信息，但不能发出信息B3. 下列属于RKA实施的重大项目的是( )A.第一个太空人B.第一课人造卫星C.国际空间站D.和平号太空站下列属于RKA实施的重大项目的是( )A.第一个太空人B.第一课人造卫星C.国际空间站D.和平号太空站参考答案：A、B、D4. 变化的电流周围不一定会产生磁场 )变化的电流周围不一定会产生磁场 )正确答案：×5. 试证明：开放系涨落的准热力学公式为 . 在T，V恒定时计算，和．试证明：开放系涨落的准热力学公式为  .  在T，V恒定时计算，和．考虑系统和源构成一个孤立的复合系统，则涨落状态出现的概率应与其相应的热力学概率成正比，即    .  (1)    由于熵为广延量而具有可加性，则复合系统熵的偏离是系统的熵偏离和源的熵偏离之和△S(0)=△S+△Sr．开放系的热力学基本方程给出    .  (2)    复合系统是孤立系，必有    △Er=-△E，    (3)    △Vr=-ΔV，    (4)    △Nr=-△N．    (5)    所以    .   (6)    式中，T，p．μ分别是源的温度、压强和化学势，平衡时，即为系统的温度、压强和化学势．由此可得概率关系为    .  (7)    将E看作S，V和N的函数，在其平均值附近展开，并准确到二级，有            .  (8)    平衡时，有    ，   (9)        (10)    .  (11)    所以                    .  (12)    代入概率表达式，得    .  (13)    以T，V，N为自变量，当T，V不变时，有.代入式(13)，得T，V不变时，粒子数具有偏离△N的概率为      (14)    将此式与高斯分布的标准形式比较，得    .  (15)    以T，V，μ为独立变量，当T，V不变时，有    .  (16)    代入概率关系得T，V不变时，化学势具有偏离的概率为    .  (17)    与高斯分布的标准形式比较，得    .  (18)    因为    ，  (19)    而    ，  (20)    ，  (21)        所以，由式(19)～式(22)，得        .  (23) 6. 试从以下三个方面来理解波动表达式的物理意义：试从以下三个方面来理解波动表达式的物理意义：表示x=x0处质点的位移y，随时间t的变化关系$表示t=t0时刻，给整列波照了一张像，即该时刻，任意质点x处的位移y关系$表示x=x0处的质点，在t=t0时刻的位移y。

7. 神舟飞船是中国自行研制的，具有完全自主知识产权，达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船 )神舟飞船是中国自行研制的，具有完全自主知识产权，达到或优于国际第三代载人飞船技术的飞船 )参考答案：对8. 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?9. 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)＝-6·a3＝-6N    故应加6 N的力，方向背离原点物体在b点受力    F(b)＝-6·b3＝-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     10. 经纬仪望远系统视放大率Γ=-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Γ=-20，使用双线对称夹单线瞄准求瞄准角误差瞄准角误差θ=0.25"。

11. 质量为m的物体沿斜面向下滑动．当斜面的倾角为α时，物体正好匀速下滑．问：当斜面的倾角增大到β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α时，物体正好匀速下滑．问：当斜面的倾角增大到β时，物体从高为h处由静止滑到底部需要多少时间?12. 在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是A．全身都在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是A．全身都是绿色的B．上衣是绿色的，裙子是红色的C．上衣是绿色的，裙子是紫色的D．上衣是绿色的，裙子是黑色的D在没有其它光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照射到穿白上衣、红裙子的演员身上时，则观众看到的是上衣是绿色的，裙子是黑色的，选D13. 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)    +Axn+B    +B    令ψ0=ψ(xn)-ψ(0)且取ψ(xn)=0，则                因为xnL，则        代入上式，得    (这里利用了W≈xn)    于是    当有偏压时    总电荷为            则电容为     14. CO2的临界温度为31℃，临界压强为73×105Pa，求1 mol CO2的临界体积．CO2的临界温度为31℃，临界压强为73×105Pa，求1 mol CO2的临界体积．正确答案：15. 若原子基态的第六层电子只有4个电子，则原子的第五层电子数为( )。

A．8B．18C．32D．8～18若原子基态的第六层电子只有4个电子，则原子的第五层电子数为( )A．8B．18C．32D．8～18正确答案：B16. 下列三种聚合物，密度最大的是( ) A．高压聚乙烯 B．低压聚乙烯 C．聚丙烯下列三种聚合物，密度最大的是(  )  A．高压聚乙烯  B．低压聚乙烯  C．聚丙烯B17. 梯度淋洗法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量( ) A．最大 B．最小 C．居中 D．不确定梯度淋洗法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量(  )  A．最大  B．最小  C．居中  D．不确定B18. 蟹状星云中电子的动量可达10-16kg·m/s，星云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星蟹状星云中电子的动量可达10-16kg·m/s，星云中磁场约为10-8T，这些电子的回转半径为多大?如果这些电子落到星云中心的中子星表面附近，该处磁场约为108T，它们的回转半径又是多少?电子的回转半径为        如果电子落到星云中心的中子星表面附近，则回转半径为    [知识点窍]  运动电荷在磁场中受到的磁力。

   [逻辑推理]  已知星云中的磁场和电子的动量，可以根据运动电荷在磁场中受到的磁力公式经过变形而求得电子的回转半径 19. “背日喷口雾，眼前现彩虹；绚丽只一瞬，消失影无踪．”描写的是“人工彩虹”，该彩虹产生的原因是光的 ______；彩虹“背日喷口雾，眼前现彩虹；绚丽只一瞬，消失影无踪．”描写的是“人工彩虹”，该彩虹产生的原因是光的 ______；彩虹消失主要是因为雾 ______变成了水蒸汽而消失．背着太阳喷出雾状的小水珠，太阳光照在小水珠上就会发生色散，形成彩虹；雾是液态的小水珠，变为水蒸气，物体由液态变为气态的过程叫汽化．故答案为：色散；汽化．20. 体积为1.0m3的某种物体，受2.0×106N·m-2压强作用时体积减小了2.0×10-5m3．试求物体的体应变和体变模量体积为1.0m3的某种物体，受2.0×106N·m-2压强作用时体积减小了2.0×10-5m3．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2.0×10-3%，体变模量为1.0×1011N·m-2. 21. 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)=0.693×10-3mm-122. 冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（　　）A．比热容改变，内能和温度不变B．比热容改变，内能增加，温度不变C．冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是（　　）A．比热容改变，内能和温度不变B．比热容改变，内能增加，温度不变C．比热容、内能和温度都增加D．比热容、内能和温度都不变冰在熔化过程中，吸收热量，而温度保持不变，但内能在增加，由于比热容与物质的种类和物质所处的状态有关，当冰熔化成水后，比热容变大；故选B．23. 热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，λ为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=φAB.q=热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，λ为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=φAB.q=φ/AC.q=λφD.q=hφ参考答案：B24. 一个均匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.8×1016cm-3设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地一个均匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.8×1016cm-3。

设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地、均匀地分布在价带顶和导带底之间，密度NS为6.0×1011cm-2·eV-1，试求出表面势Vs=?受主型的表面态，未接受电子时，它们是电中性的这时，半导体表面层中不出现空间电荷，能带是平直的，这是表面态与体内尚未达到平衡的情况，如图(a)所示在热平衡情况下，在费米能级以下的能级基本上被电子占据因此，体内电子将进入表面态，使半导体表面带负电，表面内的一层。