西南大学网络与继续教育学院1030试题.doc

西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷 类别：网教（网教/成教）专业：电力系统自动化技术2017年12月 课程名称【编号】:大学物理基础【1030】 A 卷 大作业满分：100分 大作业 一、简答题：（每题10分，选择其中4个题目作答，共40分） 1、 温度的微观本质是什么？ 答：温度的本质是物体内部分子热运动剧烈程度的标志。是分子热运动平均平运动能的度量。 温度是统计概念，是大量分子热运动的集体表现。对于少量的分子，温度是概念就失去了意义 每同一温度下，各种气体分子平均平运动动能均相等。 2、 什么是自由度？刚性单原子、双原子、多原子各有几个自由度？ 答：自由度是指物理学当屮描述一个物理状态，独立对物理状态结果产生影响的变量的数量。 刚性单原子有3个自由度，双原子、多原子不考虑振动相当于刚体，分别有 5个（3平2转）、6 个自由度（3平3转），考虑振动后，双原子加1个，三原子加2个。 3、 能量均分定理的内容是什么？ 答：在经典统计力学屮，能量均分定理是一种联系系统温度及其平均能量的基本公式。 能量均分定 理又被称作能量均分定律、能量均分原理、能量均分，或仅称均分。能量均分的初始概念是热平衡时能量被等量分 到各种形式的运动屮； 例如，一个分子在平移运动时的平均动能应等于其做旋转运动时的平 均动能。 能量均分定理能够作出定量预测。 类似于均功定理，对于一个给定温度的系统，利用均分定理，可 以计算出系统的总平均动能及势能， 从而得出系统的热容。均分定理还能分别给出能量各个组分的平均 值，如某特定粒子的动能又或是一个弹簧的势能。 例如，它预测出在热平衡时理想气体中的每个粒子平 均动能皆为（3/2） kBT,其中kB为玻尔兹曼常数而T为温度。更普遍地，无论多复杂也好，它都能被应用于任何 处于热平衡的经典系统中。 能量均分定理可用于推导经典理想气体定律， 以及固体比热的杜隆 -珀蒂定律。它亦能够应用于预测恒星的性质，因为即使考虑相对论效应的影响，该定理依然成立。 4、 什么是热力学系统？根据系统与外界之间的相互作用以及能量、质量交换的情况，可以把系统分为 哪四种? 答：(1)热力学系统是指由大量微观粒子组成， 并与其周围环境以任意方式相互作用着的宏观客体。 热 力学的研究对象，简称系统，或热力系、热力系统。它不仅是宏观的，而且是有限的。热力系与环境之间的界限称 为分界面。分界可以是真实的或虚拟的 ，固定的或移动的。一般把系统的周围环境称为系 统的外界或简称外界。 (2)根据系统与外界相互作用的情况可对系统进行分类：与外界没有任何相互作用的系统称为孤立系 统；与外界有能量交换但没有物质交换的系统称为封闭系统， 简称闭系；与外界既有能量交换又有物质 交换的系统称为开放系统，简称开系。还可以根据组成系统的物质的化学性质对系统进行分类： 由一种 化学纯的物质构成的热力学系统称为单元系， 因为它只含有一种化学组分，也就是只有一种分子；由两 种或两种以上的化学组分构成的系统称为多元系。 也可根据系统各部分的性质对系统定义： 各部分的所 有性质完全一样的系统称为均匀系，又称单相系 :当系统的各部分的性质有差异时，称此种系统为非 均匀系；如果整个系统是不均匀的，但可分成若干个均匀的部分，则称为复相系(见相和相变) 。 5、 热力学第一定律的内容是什么？ 答：热力学第一定律就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律， 表达式为Q二△ U+W。表述 形式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程屮，能量 的总值保持不变。 6、 什么是嫡增加原理？ 答：利用绝热过程中的嫡是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。 利用克劳修斯等式 与不等式及爛的定义可知，在任一微小变化过程中的恒有爛增加原理， 其中不等号适于不可逆过程， 等 号适于可逆过程。对于绝热系统，则上式可表为 dS>Oo这表示绝热系统的爛绝不减少。可逆绝热过程 嫡不变，不可逆绝热过程爛增加，这称为嫡增加原理。 7、 一个物体做简谐振动，其能量的特征是什么？ 答：简谐运动是理想化的振动，振动过程屮系统的能量守恒； 系统的能量与振幅有关，振幅越大，能 量越大? 8什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？ 答：(1)波动是一种常见的物理现象。我们将某一物理量的扰动或振动在空间逐点传递时形成的运 动形式称为波动。 （2）机械波与电磁波的主要区别是1、产生机理不同，机械波是由机械振动产生的；电磁波产生 机理也不 同，有电子的周期性运动产生（无线电波） ；有原子的外层电子受激发后产生（红外线、可见 光、紫外线）；有原子的内层电子受激发后产生（伦琴射线） ;有原子核受激发后产生（射线）。 9、 什么是光程？ 答：光程是一个折合量，可理解为在相同时间