热力学统计物理-基础题库

一、选择题：（每题3分）下列选项正确的是（ ）.(热力学系统的平衡状态及其描述)（容易）A．与外界物体有能量交换但没有物质交换的系统称为绝热系统。B．C．与外界物体既没有能量交换又没有物质交换的系统称为孤立系统。D．热力学研究的对象是单个的微观粒子。答案：B.简单系统的物态方程的一般形式为( ).（物态方程）（容易）A.fp,V0； B.fp,V,TC；C.fp,V,T0； Dfp,VC；答案：C.下列关于状态函数的定义正确的是（ ）.（焓自能吉布斯函数（容易）A．系统的焓是：HUpV；B．系统的自由能函数是：FUTS；C．系统的吉布斯函数是：GUTSpV；QD．系统的熵函数是：S ；QT答案：C.状态函数焓的全微分表达式为dH为( 内能焓自由能和吉布斯函数的全微分）（中等）A.TdSpdV； B.TdSVdp；C.SdTpdV； D.SdTVdp答案：B.内能函数的全微分表达式为dU为( ).（内能焓自由能和吉布斯函数的全微分）（中等）A.TdSpdV； B.TdSVdp；C.SdTpdV； D.SdTVdp答案：A.自由能函数的全微分表达式为dF为( ).（内能焓自由能和吉布斯函数的全微分）（中等）A.TdSpdV； B.TdSVdp；C.SdTpdV； D.SdTVdp答案：C.吉布斯函数的全微分表达式为dG为( ).（内能焓自由能和吉布斯函数的全微分）（中等）A.TdSpdV； B.TdSVdp；C.SdTpdV； D.SdTVdp答案：D.下列关于状态函数全微分正确的是（ ）.（内能焓自由能和吉布斯函数的全微分）（中等）A．内能:dUTdSpdV；B．焓:dHTdSVdp；C．自由能:dFSdTpdV；D．

dGSdTVdp；答案：A.下面几个表达式中错误的是( ).(热量和焓)(容易).

⎛U⎞⎜ ⎜ ⎜ ⎛S⎜ ⎝ ⎛H⎞p C.C⎜ ⎟p ⎝ ⎠pCpTCpTTD. ⎜ ⎟；⎝ ⎠p答案：B.（ 热平衡定律于温度（易。热力学第零定律是大量实验事实的总结。两个体系是否平衡，必然依赖于两个体系是否在热接触。热平衡的互通性提供了测量温度的可能性。热力学第零定律定义了温度状态参量。答案：B.下面关于热力学第一定律的说法中不正确的是( ).(热力学第一定律)(中等).热力学第一定律是包含热交换在内的广义的能量守恒定律.热力学第一定律往往可表示为第一类永动机是不可能制造的.热力学第一定律的核心是确立了一个态函数内能.热力学第一定律涉及到三个状态函数,它们的关系为dUdWdQ.答案:D.下面关于内能的说法中错误的是( ).(热力学第一定律)(容易).内能是态函数.内能是状态的单值函数.内能是强度量.下面说法中错误的是( ).(热力学第二定律)(中等).pV图上等温线和绝热线交点不多于一个.pV图中两绝热线不相交.卡诺循环是能对外做功的最简单的循环.由于卡诺循环效率最高,实际应用最多.答案:D.下面说法中正确的是( ).(热力学第二定律)(容易).不可能把热量从高温物体传给低温物体而不引起其它变化.功不可能全部转化为热.不可能制造一部机器,在循环动作中把一重物升高而同时使一热库冷却.可以从一热源吸收热量使它全部变成有用的功而不产生其它影响.答案:C.下面说法中错误的是( ).(卡诺定理)(中等).工作在同温热源和同温冷源之间的一切可逆热机效率相等.工作在同温热源T和同温冷源T之间的一切可逆热机效率均为1.1 21工作在和两热源之间的一切不可逆热机效率总小于可逆热机的效率.可逆机的效率不可能低于不可逆机的效率.答案:D.下面关于熵的说法中正确的是( ).(熵)(中等).熵虽是态函数,但体系的熵变跟热力学过程有关.在状态空间中,绝热线可以相交.pV上绝热线和等温线可以多次相交.对于可逆绝热过程熵是不变的.答案:D.对于简单系统下列关系式正确的是（ ）.（麦氏系（中等）⎛TA.

⎛p⎞；⎜V⎟ ⎜⎟⎝ ⎛TB.⎜ ⎟⎝

⎝ ⎜ ⎛V⎜ ⎝ ⎠p⎛SC.

⎛p⎞⎜V⎟ ⎜T⎟⎝ ⎛S⎞D.⎜ ⎟⎝

⎝ ⎜ ⎛⎜ ⎝ ⎠p答案：C.对于一般的简单系统下面关系式不正确的（ （麦氏关系的简单应用（较难）⎛UA.

T⎛p

p；⎜⎟ ⎜⎟⎝ ⎛Hp⎜ ⎟p⎝

⎝ ⎜ VT⎛⎜ ⎝ ⎠pCp

T⎛V⎞⎛p⎞⎜ ⎟⎜ T⎜ ⎟⎜ TST

Cp；CV答案：D.（ （容易）A．孤立系统中所发生的不可逆过程总是朝着熵增加的方向进行。B．孤立系统中所发生的可逆过程总是朝着混乱度增加的方向进行。C．热力学系统经可逆绝热过程后熵减少。D．下面说法中正确的是( ).(相变的分类)(容易).体系发生相变时,必伴随有相变潜热和体积突变.克拉珀龙方程适用于各种相变过程.关于经典极限条件（非简并性条件）正确的是（ .（理想气体的物态方程（中等）V⎛2mkT⎞A.l； B.N⎜ h2⎟1；⎝ ⎠C.e1； D.n31答案：D.下列关于系统的微观状态数表达式正确的是（ .（分布与微观状态（等）N!玻耳兹曼系统：ΩM.B N!al!ll

l；ΩB.El

ll!；ll!；费米系统：Ω

l! ；F.D l

a!a!当□

l l ll时，ΩM.BΩB.EΩF.D；答案：C.下列关于各种系统的最概然分布表达式正确的是（ ）.（最概分布（中）A．al

Δlel；hr0hrl lB．玻耳兹曼系统：ael；l lC．alD．al

l ；el1 l ；el1答案：B.对于费米系统的最概然分布,要求al

lelb

中的b取值为( ).（三种分布的关系） （容易）A.1； B.–1；C.0； D.下列说法中正确的是（ .（系统微观运动状态的描述（容）A．由费米子组成的费米系统，粒子分布不受泡利不相容原理约束；B．由玻色子组成的玻色系统，粒子分布遵从泡利不相容原理；C．系统宏观物理量是相应微观量的统计平均值；D．系统各个可能的微观运动状态出现的概率是不相等的。答案：C.下列关于三种系统粒子的特点说法中正确的（ （系统微观运动状态的描述（容易）A．玻耳兹曼系统中粒子可以分辨，每个量子态容纳的粒子数受泡利不相容原理约束；B．玻色系统中粒子可以分辨，每个量子态容纳的粒子数不受限制；C．费米系统中粒子不可分辨，每个量子态容纳的粒子数最多是一个；D．三种系统粒子特点是一样的，没有什么区别。答案：C.下列关于微观粒子的说法中不正确的（ .（统微观运动状态的描述（容易）A．自然界的微观粒子按自旋可以分为两类，即玻色子和费米子；B．经典物理与量子理论关于微观粒子的全同性原理是不同的；C．1H原子、3H核、4He核是玻色子。答案：D.假设由两个费米子构成的系统而每个粒子可能有三个可能的状态则系统的可能微观状态数为（ ）.（系统微观运动状态的描述）（中等）A.3； B.6；C.8； D.9；答案：A.假设由两个玻色子构成的系统而每个粒子可能有三个可能的状态则系统的可能微观状态数为（ ）.（统微观运动状态的描述（中等）A.3； B.6；C.8； D.9；答案：B.假设由两个粒子构成的玻耳兹曼系统而每个粒子可能有三个可能的状态则系统的可能微观状态数为（ ）.（系微观运动状态的描述中等）A.3； B.6；C.8； D.9；答案：D.要使一般气体满足经典极限条件，下面措施可行的是（ （理想气体的物态方程）（中等）减小气体分子数密度；降低温度；选用分子质量小的气体分子；减小分子之间的距离。答案：A.一般情形下，不考虑电子对气体热容量的贡献，原因是（ （理想气体的内能于热容量（中。电子运动的能量为零，所以对热容量的贡献为零。热运动难以使电子取得足够的能量而跃迁到激发态，冻结在基态，对热容量没有贡献。因为电子总是处在定态，其能量跟温度高低无关，所以对热容量的贡献为零。以上说法都不正确。答案：B.下列关于系综分布正确的是（ ）.（综理论（易）A．N、体积VE，则系综分布为微正则分布；B．N、温度T和化学势，则系综分布为正则分布；C．N、体积V和温度T，则系综分布为巨正则分布；D．在物理量TV、TV、TV属于广延量的（ 个（热力学系统的平衡状态及其描述（容。A.1； B.2；C.3； D.以上都不对。答案：B.SV在物理量S、VSV描述（。

、SV属于广延量的（ 个（热力学系统的平衡状态及其A.1； B.2；C.3； D.以上都不对。答案：C.在以下温度中最热的是（ （负温度状态（容易。A.100K； B.300K；C.100K； D.300K；答案：A.在以下温度中最冷的是（ （负温度状态（容易。A.500K； B.100K；C.0K； D.100K；答案：C.以S、V（ （性函数（易。内能；焓；自由能；吉布斯函数；答案：A.以T、V（ （性函数（易。内能；焓；自由能；吉布斯函数；答案：C.以T