东北电力大学《热力学与统计物理》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.热力学系统的平衡态是指（）A.系统的宏观性质不随时间变化的状态B.系统的微观性质不随时间变化的状态C.系统的宏观性质和微观性质都不随时间变化的状态D.系统的宏观性质和微观性质都随时间变化的状态2.理想气体的内能是（）A.温度的单值函数B.体积的单值函数C.压强的单值函数D.温度、体积和压强的函数3.对于一定量的理想气体，在等温膨胀过程中（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体对外做功，内能不变D.气体不做功，内能不变4.热力学第二定律的开尔文表述是（）A.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响B.不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化C.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D.以上表述都不正确5.已知某理想气体的摩尔定容热容为\(C_{V,m}\)，则该气体的摩尔定压热容\(C_{p,m}\)为（）A.\(C_{V,m}+R\)B.\(C_{V,m}-R\)C.\(C_{V,m}\)D.\(R\)6.对于理想气体的绝热自由膨胀过程，下列说法正确的是（）A.气体对外做功，内能减少B.气体对外做功，内能增加C.气体不做功，内能不变D.气体不做功，内能减少7.统计物理学中，最概然分布的意义是（）A.出现概率最大的分布B.出现概率最小的分布C.与其他分布出现概率相同的分布D.以上都不正确8.玻尔兹曼熵公式\(S=k\ln\Omega\)中，\(\Omega\)表示（）A.系统的宏观状态数B.系统的微观状态数C.系统的内能D.系统的熵9.费米分布函数\(f(E)\)表示（）A.能量为\(E\)的量子态被电子占据的概率B.能量为\(E\)的量子态未被电子占据的概率C.能量为\(E\)的电子的概率密度D.以上都不正确10.玻色分布函数\(f(E)\)表示（）A.能量为\(E\)的量子态被玻色子占据的概率B.能量为\(E\)的量子态未被玻色子占据的概率C.能量为\(E\)的玻色子的概率密度D.以上都不正确二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.下列哪些物理量是状态函数（）A.内能B.功C.热量D.熵2.理想气体的状态方程\(pV=\nuRT\)中，\(p\)、\(V\)、\(\nu\)、\(T\)、\(R\)分别表示（）A.压强B.体积C.物质的量D.温度E.普适气体常量3.下列哪些过程是可逆过程（）A.无摩擦的准静态过程B.有摩擦的准静态过程C.等温膨胀过程D.绝热自由膨胀过程4.统计物理学中，常用的分布有（）A.玻尔兹曼分布B.费米分布C.玻色分布D.麦克斯韦分布5.下列哪些说法是正确的（）A.熵增加原理表明，一切自发过程总是沿着熵增加的方向进行B.热力学第零定律为温度的概念提供了实验基础C.理想气体的内能只与温度有关D.卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打“√”，错的打“×”）1.热力学系统的平衡态是一种动态平衡，系统内的分子仍在不停地运动。（）2.功和热量都是过程量，与系统的状态变化过程有关。（）3.理想气体的内能与体积无关，只与温度有关。（）4.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。（）5.卡诺热机的效率只与高温热源和低温热源的温度有关，与工作物质无关。（）6.统计物理学中，微观状态数\(\Omega\)越大，系统的熵越大。（）7.费米子遵循泡利不相容原理，同一量子态不能被两个或两个以上的费米子占据。（）8.玻色子不遵循泡利不相容原理，同一量子态可以被任意多个玻色子占据。（）9.理想气体的定容摩尔热容\(C_{V,m}\)是一个常量，与气体的种类无关。（）10.绝热过程中，系统与外界没有热量交换，但系统的内能可能改变。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第零定律的内容及其意义。2.什么是熵增加原理？它在实际中有哪些应用？3.简述玻尔兹曼分布、费米分布和玻色分布的适用条件及区别。五、计算题（总共2题，每题15分）1.一定量的理想气体，初始状态为\(p_1=2p_0\)，\(V_1=V_0\)，\(T_1=T_0\)，经过一个等温膨胀过程，体积变为\(V_2=2V_0\)，然后经过一个等压压缩过程回到初始体积\(V_1=V_0\)。求：（1）整个过程中气体对外做的功\(W\)；（2）整个过程中气体吸收的热量\(Q\)；（3）整个过程中气