《福建师范大学22春《热力学与统计物理》综合作业一答案参考44》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建师范大学22春《热力学与统计物理》综合作业一答案参考44（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、福建师范大学22春热力学与统计物理综合作业一答案参考1. 入射光线与镜面成30入射角，反射角为_；反射光线与入射光线夹角为60时，入射角为_入射光线与镜面成30入射角，反射角为_；反射光线与入射光线夹角为60时，入射角为_入射光线与平面镜的夹角为30，所以入射角为90-30=60，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角也是60；根据反射角和入射角的概念可知，反射光线与入射光线夹角为入射角和反射角之和，故入射角为1260=30故答案为：60；302. 站在平面镜前的人向平面镜走近的过程中，他的像和人相比A逐渐变大B大小不变C逐渐变小D有时变大，有时变小站在平面镜前的人向平面镜走近的过程
2、中，他的像和人相比A逐渐变大B大小不变C逐渐变小D有时变大，有时变小B平面镜成的像与物体等大，因此人向平面镜走近的过程中他的像和人相比大小不变。故选B。3. 在狭义相对论中通常认为时间是：A、不存在的B、相对的C、绝对的D、不变的在狭义相对论中通常认为时间是：A、不存在的B、相对的C、绝对的D、不变的正确答案： B4. 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1.610.3a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1.610.3a时的活度(1)查表知，镭的半衰期为1.6103a，可得衰变常数为 (2
3、)由放射性活度公式A0=N0，可得 (3)由放射性活度公式，可得 答(1)镭的衰变常数为4.310-4a-1，(2)质量为1g的镭的活度为3.81010Bq，(3)质量为1g的镭放置1.6103a时的活度为1.91010Bq. 5. 一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，他的像距离平面镜_m。56. 一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问一线极化平面波从自由空间入射到电介质(r=4，r=1)的界面上，如果入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，试问对于(r=4，r=1)
4、的介质，其布儒斯特角为 所以当入射角i=B=63.4时，反射波中将不存在平行极化分量，成为垂直极化波。$因为入射波的电场矢量与入射面的夹角为45，所以平行极化分量与垂直极化分量的振幅相等，即E=E，于是入射波平均功率流密度为 当电磁波以布儒斯特角入射时 R=0 于是反射波平均功率流密度为 因此反射波与入射波的平均功率流密度之比是 7. 若入射光线与镜面夹角是30，则入射角为_，反射角为_，若平面镜绕入射点顺时针转动5，则入射光线与若入射光线与镜面夹角是30，则入射角为_，反射角为_，若平面镜绕入射点顺时针转动5，则入射光线与反射光线的夹角是_若反射光线与入射光线的夹角是90，则此时入射角是_（
5、1）入射光线与镜面夹角是30，入射角为90-30=60，由反射定律知，反射角等于入射角为60；（2）当平面镜绕入射点顺时针转动5时，法线随平面镜顺时针转过5，则入射角增大5，变为60+5=65，反射角也变为65，此时入射光线与反射光线的夹角为65+65=130；（3）由于反射角等于入射角，当反射光线与入射光线的夹角是90时，入射角为902=45；故答案为：60；60；130；458. 理想单色平面光波是否一定是线偏振的?理想单色平面光波是否一定是线偏振的?理想单色平面光波场中各点的振幅相同，其波面是一平面，而线偏振是指在垂直于传播方向的某一平面内，光矢量只改变大小而不改变方向，它的末端的轨迹是
6、一条直线。光的单色性和光的线偏振态是两个不同的概念，故理想单色平面光波，其光波长、频率以及相速单一，其偏振状态并不一定是线偏振。9. 下列关于光学仪器的作用，说法不正确的是（）A平面镜能成等大的虚像B放大镜是凸透镜，凸透镜只能成放大的像下列关于光学仪器的作用，说法不正确的是（）A平面镜能成等大的虚像B放大镜是凸透镜，凸透镜只能成放大的像C近视眼镜是凹透镜，它对光起发散作用D照相机照相时，底片成倒立缩小的实像A、平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，即正立等大的虚像，所以A的说法是正确的；B、放大镜是利用的凸透镜物距小于焦距时，成正立放大的虚像，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，所以说
7、凸透镜只能成放大的像是错误的；C、近视眼是由于晶状体曲度过大或眼睛前后距离过长，像成在视网膜前，由于凹透镜对光线有发散作用，带凹透镜做成的眼睛矫正后，能使像后移到视网膜上，所以C的说法是正确的；D、照相机利用的是物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像，所以D的说法是正确的故选B10. 若一束平行白光正入射到该干涉仪上，求输出纵模的频率间隔和透射最强的谱线数目，以及每条谱线的线若一束平行白光正入射到该干涉仪上，求输出纵模的频率间隔和透射最强的谱线数目，以及每条谱线的线宽。正确答案：11. 应力松弛可用哪种模型来描述 ( ) A理想弹簧与理想黏壶串联 B理想弹簧与理想黏壶并联 C四元件模型应力
8、松弛可用哪种模型来描述()A理想弹簧与理想黏壶串联B理想弹簧与理想黏壶并联C四元件模型A12. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是 ( ) At1/2 BAvrami公式的速率常数K C用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是()At1/2BAvrami公式的速率常数KC结晶线生长率C13. 某小组用蜡烛、玻璃板（作为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到某小组用蜡烛、玻璃板（作为平面镜）、刻度尺等器材做“探究平面镜成像特点”的实验时，测得的数据如下：次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm1
9、10.010.0218.018.4320.020.0（1）分析比较表格内的数据，你会发现第2次测量数据略有差异，请你写出产生这个差异原因可能是（写出其中两点）_，_（2）做实验时，用一块玻璃板代替了平面镜，请你说一说这样做的好处答：_（1）第2次测量数据略有差异，可能是用刻度尺时，读数不准确，或者像与代替的蜡烛没有完全重合（2）用玻璃代替平面镜是由于玻璃既能成像又能透过玻璃确定出像的位置故本题答案为：（1）数读的不准，或放在玻璃板后的蜡烛与像没有重合或玻璃板有厚度（2）玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛14. 下列酸根中，具有相同的杂化态和相同的几何构型的一组是( )。ANO3
10、- 、CO32BSO42- 、NO3CCO32-下列酸根中，具有相同的杂化态和相同的几何构型的一组是( )。ANO3- 、CO32BSO42- 、NO3CCO32- 、SO42-DSO42- 、SO32-正确答案：ASO42-为sp3杂化，正四面体；SO32-为不等性sp3杂化，三角锥形。15. 用内能判据导出热、力学和相变平衡条件用内能判据导出热、力学和相变平衡条件内能判据的数学表达形式为 (1) 对于推导平衡条件而言，只涉及U=0，不必考查2U0 为简化，设系统由两个均匀部分(或子系统)组成，分别代表两个相，相互接触，彼此之间可以发生能量与物质的交换，而且两个系统的体积也可以改变，但保持总
11、的S，V及N不变令U1，U2；S1，S2；V1，V2；N1，N2分别代表两个子系统的内能、熵、体积和摩尔数对整个系统，有 U=U1+U2， (2a) S=S1+S2， V=V1+V2， N=N1+N2 (2b) 于是有 (3) 由约束条件(2b)，得 S2=-S1， V2=-V1， N2=-N1. (4) 利用(4)，则(3)化为 U=(T1-T2)S1-(p1-p2)V1+(1-2)N1. (5) 根据内能判据，内能取极小的必要条件为U=0由于(5)式中的S1，V1和N1均可独立改变，故得平衡条件 (6) 16. 瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变
12、低，这件事可能吗?它违反热瓶子里装一些水，然后密闭起来。忽然表面的一些水温度升高而蒸发成汽，余下的水温变低，这件事可能吗?它违反热力学第一定律吗?它违反热力学第二定律吗?这件事原则上虽存在可能性，但其概率极微，所以实际上是不可能的。 这件事遵从能量转换与守恒定律，即它不违反热力学第一定律。 热力学第二定律表明自然宏观过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，因而题中所述事件违反热力学第二定律。 17. 一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m一个用离子注入制造的NPN晶体管，其中性区内浅杂质浓度为Na(x)=N
13、0e-x/LN0=21018cm-3，l=0.3m LN0=0.310-421018cm-3=61013(cm-3)$使用式，略去发射极空间电荷区复合电流，有 xELpE，Dn=VTn， Ln=(Dnn)1/2=(VTnn)1/2 =2.4610-4 所以得hFE=3906 18. 已知顺式聚异戊二烯每个单体单元的长度是0.46nm，而且h2=16.2n(其中，n为单体单元数目)。问这个大分子统计上的已知顺式聚异戊二烯每个单体单元的长度是0.46nm，而且h2=16.2n(其中，n为单体单元数目)。问这个大分子统计上的等效自由结合链的链段数和链段长度。因为，Lmax=nele，联立此两方程，并解二元一次方程得 因为Lmax=0.46n，所以 19. 证明理想玻色气体的物态方程为 式中，为粒子数密度。证明理想玻色气体的物态方程为式中，为粒子数密度。由公式 对玻色气体，利用展开式 有 从而 令 则由上式得 通常情况下，y很小，可以将e-按y的幂级数展开 于是
