常熟理工学院《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，请将正确答案填在括号内）1.关于热力学第零定律，以下说法正确的是（）A.如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡B.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行C.不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响D.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2.理想气体的内能取决于（）A.气体的压强B.气体的体积C.气体的温度D.气体的物质的量3.对于孤立系统，其熵（）A.总是增加B.总是减少C.保持不变D.可能增加也可能减少4.以下哪种系统是典型的正则系综研究对象（）A.孤立系统B.等温等压系统C.等温等容系统D.绝热系统5.费米分布适用于（）A.玻色子B.费米子C.经典粒子D.所有粒子6.玻尔兹曼关系S=klnΩ中，Ω表示（）A.系统的内能B.系统的熵C.系统的微观状态数D.系统的温度7.理想气体绝热自由膨胀过程中，（）A.内能增加B.内能减少C.内能不变D.压强增大8.下列关于等概率原理的说法，错误的是（）A.对于处在平衡状态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的B.是统计物理学中的基本假设C.与热力学第二定律无关D.基于此原理可推导很多统计物理结论9.吉布斯函数G的定义式为（）A.G=U-TS+pVB.G=H-TSC.G=F+pVD.以上都对10.能斯特定理表明（）A.凝聚系的熵在等温过程中的改变随绝对温度趋于零B.孤立系统熵永不减少C.热不能自发地从低温物体传到高温物体D.不可能从单一热源取热使之完全转换为有用功而不产生其他影响二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下属于热力学四大定律的是（）A.热力学第零定律B.热力学第一定律C.热力学第二定律D.热力学第三定律2.关于麦克斯韦分布，下列说法正确的是（）A.描述理想气体分子按速度的分布B.与温度有关C.与分子质量有关D.是平衡态下的分布3.以下哪些量是广延量（）A.内能B.熵C.温度D.压强4.统计系综包括（）A.微正则系综B.正则系综C.等温等压系综D.巨正则系综5.关于热力学第二定律的表述，正确的有（）A.克劳修斯表述B.开尔文表述C.熵增加原理D.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内填“√”或“×”）1.热力学第一定律就是能量守恒定律。（）2.系统的熵变等于初末态熵之差，与过程无关。（）3.所有粒子都遵循玻尔兹曼分布。（）4.理想气体的定容摩尔热容是常数。（）5.等温等压过程中，系统的吉布斯函数永不增加。（）6.微正则系综适用于孤立系统。（）7.熵是系统无序程度的量度。（）8.热力学第零定律为温度的概念提供了实验基础。（）9.正则系综中系统的能量是确定的。（）10.能斯特定理可以从热力学第三定律推出。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述，并说明它们的等效性。作答区域：2.什么是玻尔兹曼分布？它在统计物理中有什么重要意义？作答区域：3.阐述等概率原理，并说明它与统计物理学的关系。作答区域：五