选择题题库40道：电子信息工程专业-基础课程-大学物理_统计物理学基础.docxVIP

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统计物理学中，系统处于宏观状态的概率取决于什么？

A．微观状态数

B．温度

C．压力

D．体积

答案:A

解析:在统计物理学中，系统处于某一宏观状态的概率主要由该宏观状态对应的微观状态数目决定。

玻尔兹曼分布适用于哪种系统？

A．处于平衡态的孤立系统

B．处于平衡态的封闭系统

C．处于非平衡态的封闭系统

D．处于平衡态的开放系统

答案:D

解析:玻尔兹曼分布描述的是处于热力学平衡的开放系统中粒子在不同能级上的分布。

在麦克斯韦-玻尔兹曼分布中，气体粒子速度的分布主要受到什么因素的影响？

A．粒子质量

B．温度

C．压力

D．容器形状

答案:B

解析:温度是决定麦克斯韦-玻尔兹曼分布中粒子速度分布的关键因素。

统计物理学中的熵是与什么相关的量？

A．热量

B．温度

C．系统的微观状态数

D．压强

答案:C

解析:熵是系统无序度的量度，与系统的微观状态数目直接相关。

下列哪个定律描述了热力学系统在微观层面的均分能量原理？

A．热力学第一定律

B．热力学第二定律

C．能量均分定理

D．热容定律

答案:C

解析:能量均分定理描述了系统在高温下，能量在各种自由度上的平均分配。

如何定义一个系统的微观状态？

A．系统的总能量

B．系统的体积

C．系统中所有粒子的具体位置和动量

D．系统的温度

答案:C

解析:微观状态是指系统中所有粒子的精确位置和动量。

在统计物理学中，热力学概率指的是什么？

A．系统处于某一温度的概率

B．系统处于某一微观状态的概率

C．系统处于某一宏观状态的概率

D．系统达到平衡态的概率

答案:C

解析:热力学概率指的是一系统处于某一宏观状态的概率，它由相应的微观状态数目决定。

统计物理学中的理想气体模型假设粒子之间如何相互作用？

A．有吸引力

B．有排斥力

C．没有相互作用

D．有弹性的碰撞

答案:C

解析:理想气体模型假设气体粒子间没有相互作用，除了在碰撞时的瞬时作用。

统计权重因子在统计物理学中表示什么？

A．系统的总能量

B．温度对能量的影响

C．微观状态的多重性

D．系统对外做功的能力

答案:C

解析:统计权重因子描述了微观状态的多重性，即有多少种不同的方式系统可以处于某个能级。

下列哪个概念用于描述系统在给定能量下的微观状态数目？

A．熵

B．密度

C．分配数

D．容量

答案:C

解析:分配数或多重度是指在给定能量下，系统可能拥有的微观状态数目。

统计物理学中的相空间是什么？

A．粒子位置的空间

B．粒子动量的空间

C．由所有粒子的位置和动量构成的高维空间

D．系统可能达到的宏观状态的集合

答案:C

解析:相空间是由所有粒子的位置和动量构成的高维空间，描述了系统的所有可能微观状态。

统计力学中的配分函数如何计算？

A．所有微观状态能量的和

B．所有微观状态能量的平均值

C．所有微观状态指数的和

D．微观状态的数目

答案:C

解析:配分函数是系统所有可能微观状态的玻尔兹曼因子之和。

在理想气体的统计物理学模型中，压力是如何定义的？

A．单位体积内的粒子数

B．单位面积上粒子碰撞的平均力

C．系统的总能量

D．粒子速度的平方平均值

答案:B

解析:压力在理想气体中等于单位面积上粒子碰撞的平均力。

统计物理学中，热力学平均值如何与配分函数关联？

A．通过配分函数的导数

B．通过配分函数的指数

C．直接等于配分函数

D．通过配分函数的对数

答案:A

解析:热力学平均值通常通过配分函数的导数与能量、粒子数等关联。

能量均分定理在什么条件下适用？

A．非平衡的系统

B．低温下的系统

C．高温下的理想气体系统

D．任何条件下的系统

答案:C

解析:能量均分定理在高温下适用于理想气体系统，当每个自由度的能量趋于相等。

统计物理学中，如何定义一个系统处于平衡态？

A．系统的总能量恒定

B．系统的宏观性质不再随时间变化

C．系统的温度最高

D．系统中的粒子速度达到最大

答案:B

解析:系统处于平衡态是指该系统在宏观性质上不再随时间变化。

统计物理学中的巨配分函数适用于哪种系统？

A．粒子数可变的封闭系统

B．粒子数和能量都可变的开放系统

C．粒子数固定，能量可变的系统

D．粒子数和能量都固定的系统

答案:B

解析:巨配分函数通常用于描述粒子数和能量都可变的开放系统。

在统计物理学中，态密度表示什么？

A．系统中粒子的平均密度

B．系统在某个能量附近的微观状态数

C．系统的宏观状态密度

D．系统中可以达到的宏观状态数

答案:B

解析:态密度描述了系统在某个能量附近的微观状态数目。