2006年华南理工大学半导体物理考研试题
华南理工大学考研真题—电力系统2006
华南理工大学考研真题电力系统2006一、计算短路起始次暂态电流时发电机和负荷一般采用什么数学模型描述？不对称短路计算中通常采用对称分量法，简述对称分量法的基本原理和优势。
（15分）二、复杂多机系统暂态稳定仿真中，发电机方程为什么必须经过坐标变换才能与网络方程联立求解？若已求出各发电机相对于同步轴的摇摆角δi(t)，如何判断系统是否稳定？（10分）三、对电网中枢点的调压方式可分为逆调压、顺调压和常调压三种，简要说明它们的差别。
串联电容补偿和并联电容补偿均有助于提高末端电压水平，请分析它们各自的调压原理。
若系统电压和频率都偏低，应优先调节电压还是频率？为什么？（25分）四、分别说明电力系统大干扰稳定性问题和小干扰稳定性问题在数学模型和研究方法方面有哪些不同。
（15分）五、电网的网损主要来自哪些设备？电网运行管理中可以采取哪些措施减低有功网损？试选择两种具体措施，说明它们的降损原理。
（20分）六、某系统两台发电机容量均为50MW，单位调节功率分别为K G1*＝25和K G2*＝20，负荷的频率调节效应系数K D*=2。
已知额定频率下，两机出力分别为PG1=20MW, PG2=25MW,若负荷增加20MW，求一次调频后的系统频率和两发电机出力。
（15分）七、系统接线如下图，若取SB＝100MVA，基准电压为平均额定电压时系统元件标么参数如下：发电机G1：Xd ″=0.2, X2=0.16，E″=1.05∠0°；发电机G2：Xd ″=X2=0.14，E″=1.05∠0°；变压器T-1： X=0.105;变压器T-2： X=0.12, 中性点电抗Xn=0.2；线路L：X1=0.5, X=1.5；若线路中点处发生A相金属性接地短路时。
试计算a)短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。
（12分）b)短路点两侧线路流过的各相电流有名值，并作三线图标明各相电流的实际方向（8分）八、对下图所示网络，已知负荷1功率需求为1+j0.3,负荷2的功率需=1.05。
2006年华南理工大学建筑物理试题
D. 1：1.5：3
（3）有两台机器单独工作时的声压级分别为 85dB 和 70dB。若两台机器同时工作， 这时的声压级为（ ） 。
第
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A. ）是错误的？
D. 155dB
（4）下列物理量的单位， （ A. 声压 [Pa]
B. 隔声量[dBA]
C. 声压级[dB]
建筑热工学（55 分）
8．阐述材料导热系数随材料的温度、含湿量、密度变化的规律。 （15 分） 9．带空气层的墙体构造中，有三种强化隔热能力的方案：空气层内表面刷白色涂料、 墙体外表面刷白色涂料、空气层内表面贴铝箔，试问哪种方案隔热效果最好，并分别 阐述各自的隔热原理。 （15 分） 10． 一种由植被层和楼板构成的屋顶， 测得其平均热流强度为 16w/m2， 室外气温 36℃， 室内气温 26℃，楼板的厚度为 100mm（导热系数为 2.0w/m.k） ，屋顶内表面的换热系 数取 8 w/m2.k，外表面的换热系数取 23 w/m2.k。试计算： （1）该屋顶的总热阻是多少？（10 分） （2）植被层的热阻是多少？（15 分）
（2）在下列光源色温中，何者色温的色表是冷色的？（ A. 6000K B. 5000K C. 4000K D. 3000K ）
（3）下列光度量单位中，何者不是亮度单位？（ A. cd/m
2
B. sb
C. asb
D. cd
2．某灯具的光通亮为 2000lm，其光通在下半空间均匀分布，则其在下半空间与竖置 方向成 45°夹角方向的发光强度是多少？（10 分） 3．简要叙述绿色照明的含义与照明节能的主要措施。 （15 分）
建筑声学（55 分）
4．完成以下选择题（每题 3 分，共 15 分） （1）下列室内声学现象中，不属于声学缺陷的是（ A. 回声 B. 声影 C. 声聚焦 ） 。
华南理工大学考研08-10年电介质物理学专业课试题
846华南理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：电介质物理学适用专业：微电子学与固体电子学共 3 页一、 填充题：（50分）1.填写下列定义和概念：（30分，每空2分）⑴电介质在外电场的作用下，将一部分电能转变成热能的物理过程，称为。
⑵若两平行板之间充满均匀的电介质，在外电场作用下，电介质的内部将感应出偶极矩，与外电场垂直的电介质表面上出现与极板上电荷反号的极化电荷，这种现象称为_________________。
电介质极化后，电介质表面的极化电荷将削弱极板上的自由电荷所形成的电场，这种由极化电荷产生的场强被称为____________________。
⑶在离子晶体中，除存在电子位移极化以外，在电场作用下，还会发生正、负离子沿相反方向位移形成__________________。
⑷ 空间电荷极化是_____________电介质在电场作用下的一种主要的极化形式。
极化的起因是电介质中的自由电荷载流子可以在缺陷和不同介质的_____________上积聚，形成空间电荷的局部积累，使电介质中的电荷分布不均匀，产生宏观电矩。
⑸热离子松弛极化是由于电介质中某些弱联系的_____________质点在电场作用下作______________迁移，使局部离子过剩，结果在电介质内部建立起电荷的不对称分布，形成电矩。
⑹依照导电载流子种类的不同，电介质的电导可以分成以下几种形式：①；②；③。
在固体电介质中，在强电场下以为主，在弱电场下以为主；出现在液体电介质中。
846华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：电介质物理学适用专业：微电子学与固体电子学共 2 页一、填充题：（50分）1.填写下列定义和概念：（40分，每空2分）⑴电介质损耗包括、、。
华南理工大学2006年物理化学(一)考研试卷
(2)计算该原电池在25℃时的电动势E。
(3)求25℃时原电池反应的吉布斯函数变△rGm和标准平衡常数K？
已知：E(Cu2+|Cu)=0.3402V，E(AgCl(s) |Ag(s) |Cl)=0.2223V，
F=96485C.mol-1。(15分)
7. 25℃时乙醇水溶液的界面张力与溶液中乙醇的浓度c(单位mol.dm-3)的关系为：γ/(mN.m-1)=720.5(c/mol.dm-3)+0.2(c/mol.dm-3)2。试求:
(1)求k1/k2=?
(2)推出这二级平行反应的动力学方程积分式并求k1和k2。
(3)若E1=150kJ.mol-1，E2=140kJ.mol-1，求总反应的表观活化能E?
(4)若要提高产物C的比例，反应温度是升高还是降低好?为什么? (20分)
9. 25℃在两极距离为35cm电泳池中，装入AgBr溶胶，然后在两极间施加188V的电压，通电40min15s，测得AgBr溶胶粒子移动了3.8cm.已知25℃时分散介质的相对介电常数r=80，粘度=1.038×103Pa.s，真空介电常数0=8.854×1012F.m1
(2)相图中各区域和三相线的相态及自由度。
(3)图中K点是什么相点？已知K点含NaI的质量分数为0.74，若一个含NaI质量分数为0.76的1kg溶液从80℃冷却到无限接近50.1℃时，可得到什么相态，其量如何？(20分)
6.有一原电池Ag(s)|AgCl(s) |Cl(α=1)║Cu2+(α=0.01) |Cu(s)
(2)电导池常数。
(3)此电导池充以0.001 mol·dm3HNO3溶液时的电阻R及HNO3溶液的摩尔电导率。(15分)
华南理工大学2006年考研物理化学(二)试题
（2）正逆反应的实验活化能；
（3）298K时反应的 和 ；
（4）298K时，若反应物起始总压为100kPa，要使总压到60kPa，需要多长时间？
（15分）
二．பைடு நூலகம்答题
9．试用热力学第一和第二定律证明任何封闭系统从一个相同始态到一个相同末态的所有过程中，以可逆过程对外做功最大，接受环境的功最小。（7分）
12．某反应物消耗掉 和 所需时间分别为 和 ，若 ，问反应对该反应物是几级。（7分）
一．计算题
1．如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热的气缸被一固定的导热隔板分为两部份，靠近活塞的部分里有1mol氢气，另一部分里有0.005mol氧气和0.01mol一氧化碳，反应开始前两部分的温度均为25℃，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的Q、W、U、H。已知二氧化碳和氢气的Cp,m均为3.5R，一氧化碳和二氧化碳在25℃下的标准摩尔生成焓分别为：110.525kJ·mol1、393.609kJ·mol1。（16分）
2．10mol氧气、1mol氢气和1mol过热冰在一温度为25℃，压力为100kPa的反应器中进行恒温恒压反应，假定平衡时化学反应已进行到底，求从反应开始到系统处于平衡态时系统的Q、W、U、H、S、F、G。已知氢气、氧气、和液态水在25℃时的标准熵分别为：130.684J·mol1·K1、205.138J·mol1·K1、69.91J·mol1·K1，液态水在25℃时的标准摩尔生成焓为285.830kJ·mol1，饱和蒸气压为3.167kPa，冰在0℃时的可逆熔化焓为5.999 kJ·mol-1，水在100℃时的可逆蒸发焓为40.668 kJ·mol-1，水蒸气、水和过热冰的Cp,m分别为33.577J·mol1·K1、75.291J·mol1·K1、36.000J·mol1·K1，忽略热容随温度的变化、凝聚态受压力的影响及凝聚态的体积，所有气体可近似看成理想气体。（16分）
2006考研物化试卷2
452华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称：物理化学(二)适用专业：材料物理与化学 材料学 材料加工工程 化学工程 化学工艺 生物化工 应用化学 工业催化 能源环境材料及技术 生物医学工程 应用化学试题点评：本套题过于综合(如计算题1，2，8)，有些知识点太多重复，而有些知识点没有考察到，是一份偏难且内容偏多的试题。
本人在计算机上足足花了近10小时方做完。
下面的参考答案是本人做的，没有参考标准答案，所以可能有错误。
若发现，请用电子邮件与葛华才老师联系(ge1963@ )。
谢谢！2007年1月4日21:33修改一．计算题1． 如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热的气缸被一固定的导热隔板分为两部份，靠近活塞的部分里有1mol 氢气，另一部分里有0.005mol 氧气和0.01mol 一氧化碳，反应开始前两部分的温度均为25℃，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。
求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的Q 、W 、∆U 、∆H 。
已知二氧化碳和氢气的C p ,m 均为3.5R ，一氧化碳和二氧化碳在25℃下的标准摩尔生成焓分别为：-110.525 kJ·mol -1、-393.609 kJ·mol -1。
(16分)解：缸壁和活塞均为绝热，故整个气缸系统无热交换，即Q =0。
对隔板固体的左边系统状态变化为恒容过程，可设想如下：0.005mol O 2(g)+ 0.01mol CO(g)−−−−→−V ℃，恒250.01mol CO 2(g)−−→−V t ，恒0.01mol CO 2(g) 过程 Q 左= Q r ，V + Q t ,V = ξ(∑B v B ∆f H B - ∑B v B RT )+n (CO 2)(C p ,m -R )(T -298.15K)=0.01×[(-393.609+110.525-0.5×0)kJ －(-0.5×8.315×298.15)J]+{0.01×2.5×8.315×(T / K -298.15)}J= -2880.4+0.2079T /K对于带有活塞的右边系统，发生恒压变化，即1mol H 2(25℃，p , V 1) → 1mol H 2(t ，p , V 2)过程热 Q 右 =n (H 2)C p ,m (T -298.15K)= [1×3.5×8.315×(T / K -298.15)]J=(29.10T / K –8676.9)J 总热效应 Q = Q 左+Q 右 =(-2880.4+0.2079T /K +29.10T / K –8676.9)J=0得 T =394.31KW = W 左+W 右 =0-p (V 2-V 1)= -n (H 2)R (T -298.15K) = -1×8.315×(394.31-298.15) J = -799.6J∆U = W +Q = W = -799.6J∆H =∆U +∆pV =∆U +∆(pV )左+∆(pV )右= -799.6J+n (CO 2)RT -[ n (CO)+ n (O 2)]R ×298.15K -799.6J= -1599.2J+8.315×(0.01×394.31-0.015×298.15)J=-1604J2． 10mol 氧气、1mol 氢气和1mol 过热冰在一温度为25℃，压力为100kPa 的反应器中进行恒温恒压反应，假定平衡时化学反应已进行到底，求从反应开始到系统处于平衡态时系统的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆F 、∆G 。
华南理工大学2006年物理化学二考研真题
和水的离子积 Kw 。
（15 分）
6． 计算下述电池于 298 K 时的电动势并判断电池的反应方向： Cu│Cu(OH)2(s)│OH−(0.1 mol·kg−1) .. Cu2+(0.1 mol·kg−1)│Cu 已知标准电极电势 E $ (Cu2+/Cu) = 0.337 V，E $ [Cu(OH)2(s)/Cu] = −0.224 V。 （15 分） 7． NaCl-H2O 所组成的二组分体系。在-21℃时有一个低共熔点。此时，冰、 NaCl·2H2O(s) 和浓度为 22.3%(质量分数)的 NaCl 水溶液平衡共存。在-9℃时不稳定 化合物(NaCl·2H2O)分解，生成无水 NaCl 和 27%的 NaCl 水溶液。已知不稳定化合物 NaCl·2H2O 中 NaCl 的质量分数为 0.619；无水 NaCl 在水中的溶解度受温度的影响不 大(当温度升高时，溶解度略有增加)。 （1）试绘出相图，并指出各部分存在的相态和自由度； （2）若有 1000g 28%的 NaCl 溶液，由 160℃冷到-10℃，问此过程中最多能析出多 少纯 NaCl？ （3）以海水(含 2.5% NaCl)制取淡水，问冷到何温度时析出淡水最多? 8． 在一密闭容器中，反应物 A、B 以等物质的量进行某气相反应 (15 分)
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本是无名
华南理工大学 2006 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：物理化学(二) 适用专业：材料物理与化学 材料学 材料加工工程 化学工程 物化工 应用化学 工业催化 能源环境材料及技术 应用化学 一．计算题 1． 如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热 的气缸被一固定的导热隔板分为两部份， 靠近 活塞的部分里有 1mol 氢气，另一部分里有 0.005mol 氧气和 0.01mol 一氧化碳， 反应开始 前两部分的温度均为 25℃，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为 零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。 求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的 Q、W、∆U、∆H。已知二氧化 碳和氢气的 Cp,m 均为 3.5R， 一氧化碳和二氧化碳在 25℃下的标准摩尔生成焓分别为： −110.525 kJ·mol−1、−393.609 kJ·mol−1。 （16 分）
华南理工物化2006-物化二
力的任何温度下，C(石墨)热力学上更稳定。
(3) 可用测标准燃烧反应焓或标准生成反应焓来计算上述反应的 r H m 。
(4) 从上述结果表明，通过增加压力的方法有可能从石墨制造金刚石，实验上也通过加 压到 20000 大气压下成功合成金刚石，但改变温度无法实现。 5． 在 298 K 时，电池 Pt│H2│H+ OH│O2│Pt 的标准电动势 E = 0.40 V，水的标
4． 反应 C(石墨) = C(金刚石) 25℃时 ，r H m =1880J·mol 1， r S m = 3.31J·K1·mol 1，
金刚石和石墨的密度分别为 3.51g·cm3 和 2.22g·cm3。
(1)导出 r Gm = f (T)的关系式，并用此式计算 500K 的 r Gm 值，计算的时候假定 r H m ，
= 799.8J+n(CO2)RT[ n(CO)+ n(O2)]R×298.15K799.8J = 8.315×(0.01×394.340.015×298.15)J = J 2． 10mol 氧气、1mol 氢气和 1mol 过热冰在一温度为 25℃，压力为 100kPa 的反应 器中进行恒温恒压反应，假定平衡时化学反应已进行到底，求从反应开始到系统处于平衡 态时系统的 Q、W、U、H、S、F、G。已知氢气、氧气、和液态水在 25℃时的标准 熵分别为：130.684J·mol 1·K1、205.138J·mol1·K1、69.91J·mol 1·K1，液态水在 25℃时的标 准摩尔生成焓为 285.830kJ·mol 1，饱和蒸气压为 3.167kPa ，冰在 0℃时的可逆熔化焓为 5.999 kJ·mol 1，水在 100℃时的可逆蒸发焓为 40.668 kJ·mol 1，水蒸气、水和过热冰的 Cp,m 分别为 33.577J·mol 1·K1、75.291J·mol 1·K1、36.000 J·mol 1·K1，忽略热容随温度的变化、 凝聚态受压力的影响及凝聚态的体积，所有气体可近似看成理想气体。 (16 分) 解： 反应过程为 1 mol H2(g) + 10mol O2(g)+1mol H2O(s) → 9.5mol O2(g)+2mol H2O(l) 根据基希霍夫公式，可算 25℃时 1mol H2O(s)的溶化焓为 fusH=1×[5999+(75.29136.00)×25]J=6981J 1mol 水的生成焓为 285.830kJ，所以整个过程的焓变为 Qp =H=fusH(冰)+fH(H2O，l) = 285.830kJ+6.981kJ= 278.849kJ W= p(V2V1)= (9.511)mol ×RT= 1.5×8.315×298.15J=3719J U= Qp+W = 278.849kJ+3.719kJ= 275.15kJ 对于 25℃时冰的熔化过程，设想如下 1mol H2O(s，25℃) →1mol H2O(s，0℃)→1mol H2O(l，0℃) →1mol H2O(l，25℃) 熵变 S1=nCp,m(s)ln(273.15/298.15)+nfusH(0℃) /273.15K+ nCp,m(l)ln(298.15/273.15) = [(75.29136.000)×ln(298.15/273.15)+5999/273.15] J·K1 =25.40 J·K1 反应熵变 S2= (69.91130.6840.5×205.138)J·K1= 163.3J·K1 总熵变 S=S1＋S2= (25.40163.3) J·K1= 137.9 J·K1 (F 即 A) F=UTS = 275.15kJ298.15×(0.1379)kJ= 234.0kJ G=HTS = 278.849kJ298.15×(0.1379)kJ= 237.7kJ 3． 20℃时，苯的饱和蒸气压是 13.332kPa ，辛烷的饱和蒸气压是 2.6664kPa ，如果将 1mol 辛烷溶于 4mol 苯中，形成的溶液是理想溶液，计算： (1) 该溶液的总蒸气压； (2) 气相组成(用物质的量分数表示)； (3) 将气相完全冷凝后,并让其达到气液平衡，问此时的气相组成有多少？(15 分) 解：(1) p 总= p 苯*x 苯＋p 辛烷*x 辛烷=(13.332×0.8+2.6664×0.2)kPa=11.199kPa (2) y 苯= p 苯*x 苯/p 总= 13.332×0.8/11.199=0.9524 y 辛烷=1－0.9524=0.0476 (3) 这时气相组成即为液相组成，所以 y 苯= p 苯*x 苯/( p 苯*x 苯＋p 辛烷*x 辛)=13.332×0.9524/(13.332×0.9524+2.6664×0.0476) =0.9901 y 辛烷=1－0.9901=0.0099 从上计算结果表明，通过不断气化和冷凝，气相组分朝纯易挥发组分(苯)靠近。