福建师范大学2021年12月《热力学与统计物理》期末考核试题库及答案参考5.docx

福建师范大学2021年12月《热力学与统计物理》期末考核试题库及答案参考1. 若r是某点到质心的距离，则该物体转动惯量可表示为I=m*(r)^2 )若r是某点到质心的距离，则该物体转动惯量可表示为I=m*(r)^2 )正确答案：×2. 一磁导率为μ的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中应用磁标位计算球内、外的磁场强度证明：球内场是均匀一磁导率为μ的磁介质球，半径为a，放在真空均匀外磁场中应用磁标位计算球内、外的磁场强度证明：球内场是均匀场，球的磁化强度为    球内为  (1)因为空间中不存在自由电流，所以可先求出磁标位，再求解磁场强度以球心为原点，建立球坐标系，考虑到Um与φ无关，得到拉普拉斯方程的解        在球内，当r→0时，Um为有限值，故        在球外，当r→∞时，Um→H0rcosθ，故        根据边值关系，当r=a时，Um1=Um2，故        又当r=a时，，故        对比上两式左右两边Pn(cosθ)项的系数，得            解得            于是磁标位为      (r≤a)        球内外的磁场强度为                    磁感应强度为            所以球内磁场是方向与外磁场一致的匀强磁场。

   (2)球的磁化强度为        球内磁场强度     3. 晶体中全同聚丙烯的链构象为 ( ) A．平面锯齿形 B．螺旋形 C．无规线团形晶体中全同聚丙烯的链构象为  (  )  A．平面锯齿形  B．螺旋形  C．无规线团形B4. 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B5. 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0.01Ω·m，铁的电阻率为8.7×10-8Ω·m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        又根据题意  I水+I铁=20A    所以将①、②联立求解，可得管壁和水中的电流强度    I水=0，I铁=20A 6. 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：C7. 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. 8. 一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0.01m．问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0.01m．问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅减为A2=0.003m?阻尼振动有：    A=A0e-βt    A1=A0e-βt1    得：    A2=A0e-β2    得t2≈21s． 9. 导出半径为ρ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λ=500nm，考察点P到圆孔距离导出半径为ρ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λ=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ρj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ρ的圆孔包含的波带数为        在平行光照的情形R=∞，上式化为        当ρ=5mm，r0=1m和λ=500nm时，波带数为     10. 设有一列简谐横波： 其中x，y的单位是cm，t的单位是s试求： (1)振幅A，角频率ω，波速u和波长λ； (2)振动初相设有一列简谐横波：    其中x，y的单位是cm，t的单位是s试求：  (1)振幅A，角频率ω，波速u和波长λ；  (2)振动初相位是的位置x1)A=5.0cm，ω=4.0π/s，u=2.0m/s，λ=10cm；    (2)x=(-3.0+10k)cm，k=0，±1，±2，… 11. 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______0.45J12. 一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为已知)，并作出相应的光路图． 表1-3一凸透镜的焦距为12cm，填充表1-3中的空白(物距s为已知)，并作出相应的光路图．  表1-3物距s/cm-24-12-6.006.0122436像距s'/cm(8)(6)(4)(0)(-12)(∞)(24)(18)横向放大率V(1/3)(1/2)(2/3)(1)(2)(-∞)(-1)(-1/2)像的虚实(实)(实)(实)(—)(虚)(实)(实)(实)像的正倒(正)(正)(正)(正)(正)(倒)(倒)(倒)根据薄透镜的物像距高斯公式和横向放大率公式，分别代入数据，把计算结果填于表中空白中．光路图从略．13. 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B14. 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1.6×10.3a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1.6×10.3a时的活度．(1)查表知，镭的半衰期为1.6×103a，可得衰变常数为        (2)由放射性活度公式A0=λN0，可得        (3)由放射性活度公式，可得        答(1)镭的衰变常数为4.3×10-4a-1，(2)质量为1g的镭的活度为3.8×1010Bq，(3)质量为1g的镭放置1.6×103a时的活度为1.9×1010Bq. 15. 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：B16. 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：17. 有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，使两极板上的电荷量按规律q=q0sinωt变化．略去极板边缘效应，试求两极板间任一点的磁场强度．正确答案：18. 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B19. 张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是 cm。

如果将蜡烛再靠近张岩同学把蜡烛放在距凸透镜40cm处时，在光屏上得到一个清晰等大的像，该凸透镜的焦距是      cm如果将蜡烛再靠近凸透镜10cm，能成____、____的___像20；倒立；放大；实  20. 已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多已知某种物质的线性衰减系数为200cm-1，现有一束单色X射线通过该物质后强度减弱了90%，则该物质的厚度应为多少?设投射到该物质上的射线强度为I0，被物质衰减的强度则为0.9I0，因而出射的射线强度为0.1I0    根据X射线的衰减规律I=I0e-μx，得到    0.1I0=I0e-μx，e-μx=0.1    因此    答：物质的厚度应为1.15×10-2(cm) 21. 下列关于声音的说法中正确的是（　　）A．人说话时的声音是由声带振动产生的B．女高音歌唱家的“高音”是指声音的响下列关于声音的说法中正确的是（　　）A．人说话时的声音是由声带振动产生的B．女高音歌唱家的“高音”是指声音的响度很大C．两名宇航员登上月球后能直接交谈D．声音由空气传到水中，速度不变A、人说话时的声音是由声带振动产生的；故A正确．B、女高音歌唱家的“高音”是指声音的音调高；故B错误．C、月球上是真空的，声音在真空中不传播；故C错误．D、声音在水中的传播速度比在空气中要快；故D错误．故选A．22. 写出下列聚合物的结构单元，并估计它们有无结晶能力： (1) 聚四氟乙烯;(2) 聚甲醛;(3) 聚碳酸酯;(4) 尼龙6;(写出下列聚合物的结构单元，并估计它们有无结晶能力：  (1) 聚四氟乙烯;(2) 聚甲醛;(3) 聚碳酸酯;(4) 尼龙6;(5) 对苯二甲酸乙二醇酯;(6) 轻度交联的天然橡胶;(7) 已固化的酚醛塑料;(8) 聚三氟氯乙烯;(9) 无规立构的聚甲基丙烯酸甲酯;(10) 全同立构聚丙烯;(11) 间同立构聚氯乙烯;(12) 支化聚乙烯。