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1、华中师范大学 2003 2004 学年第二学期期末考试试卷（A卷）课程名称 统计物理 课程编号 50112900 任课教师 郑小平 题型选择题论述题计算题证明题总分分值15254515100得分得分评阅人一、 选择题：（共15题，每题1分）在下面各题中，用选择一个正确的答案1 封闭系统指(b)a. 与外界无物质和能量交换的系统b. 与外界有能量交换但无物质交换的系统c. 能量守衡的系统d. 恒温系统2 热力学极限指：(d)a. N有限，V有限，b. ，V有限，有限c. ，d. ，有限院（系）： 专业： 年级： 学生姓名： 学号： - 密 - 封 - 线 -3 宏观量的时间平均等价与系综平均的前
2、提条件是(b)a 等几率假设b 各态历经假说c 经典力学描述的系统d 量子力学描述的系统4对系统微观状态数和系统熵都是正确的陈述(c)a 微观状态数是相加量b 微观状态数是相加量，熵是相乘量c 微观状态数是相乘量，熵是相加量d 微观状态数是和熵都是相乘量5关于一级相变和二级相变(a)a. 一级相变有相变潜热，二级相变无相变潜热b. 一级相变无相变潜热，二级相变有相变潜热c. 两种相变都有相变潜热d. 两种相变都无相变潜热6孤立系统热量从高温处传到低温处的过程(b)a 是由热力学第一定律决定的b 是由热力学第二定律决定的c 是由热力学第三定律决定的d 是由粒子间相互作用动力学定律决定的 第 1
3、页(共 页) 7自由焓作为特性函数应选取的独立态参量是(c)a. 温度和体积b. 熵和体积c. 温度和压强d. 熵和压强8由热力学基本方程dH=TdS+Vdp可得麦克斯韦关系(b)a. b. c. d. 9系统与系综(a)a 系综是大量结构相同，宏观约束条件相同系统的集合b 系综是大量不同结构，但宏观约束条件相同系统的集合c 系统和系综都是宏观存在的实物d 系统和系综完全是一回事，只是在统计物理中不同的称谓10近独立子系统组成的复合系统的配分函数(d)a. 是子系统配分函数的和b. 是子系统配分函数的差c. 是子系统配分函数的积d. 不能确定 - 密 - 封 - 线 -11气体的非简并条件是(
4、c)a. 气体分子的质量极大于b. 气体分子动量极大于c. 气体分子间平均距离极大于它的热波长d. 气体分子间平均距离极大于它的尺度12绝对零度时，费米子不能完全“沉积”在基态是由于(a)a. 泡利不相容原理b. 全同性原理c. 粒子间没有相互作用d. 费米气体是简并气体13基本热力学涨落的几率分布是(d)a. 泊松分布b. 正则分布c. 二项式分布d. 高斯分布14在临界点附近系统应具有某种尺度（小于关联长度）的标度变换不变性是由于(c)a. 系统的尺度很大b. 临界点附近无涨落关联c. 临界点附近关联长度很大d. 由于存在临界指数 第 2 页(共 页)15玻尔兹曼方程讨论(b)a. 平衡态
5、统计物理问题b. 非平衡态统计物理问题c. 热力学极限统计物理问题d. 有限系统统计物理问题得分评阅人二、论述题：（共2题，第1小题15分，第2小题10分）1 论述系综理论（理论基础、系综及相互关系、应用解决问题的通常方法）。2 试给出热力学第一定律的微观解释 - 密 - 封 - 线 - 得分评阅人三、计算题：（共3题，每小题15分）1N个频率为的三维谐振子组成的系统共有3N个自由度，确定系统的微观态数需要3N个坐标和3N个动量，因此系统的空间是6N维的。系统的哈密顿量为： 试求某一等能面所包的相体积和态密度。2固体表面由个相同，近独立格点组成，每个格点可吸附s个分子，当格点吸附s个分子时，格点能量为。用分别代表吸附了零个分子，一个分子，.和m个分子的格点数。显然有： N为吸附分子总数。求系统的配分函数，巨配分函数和吸附率。 - 密 - 封 - 线 -3用代表单位体积中，在波长范围内，温度为T时黑体辐射的能量。（1）在什么波长 ，有极大值？（2）太阳辐射的电磁场可看成黑体辐射，=4800埃时，太阳表面温度是多少？（超越方程的解为） 第 4 页(共 页)得分评阅人四、证明题：（共1题， 15分）设一小系统，仅有能量和粒子数为（0，0）和（，1）两个可能的状态。该系统与一大热源同时热接触及扩散接触达到平衡，请推出该系统在能量状态的概率 ( $ 第 5 页(共 页)
