(完整版)西交大2014年固体物理真题
2014级西南交大大物答案9
©西南交大物理系_2015_02《大学物理AI 》作业No. 09 磁感应强度班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题：（用“T ”和“F ”表示）[ F ] 1．穿过一个封闭面的磁感应强度的通量与面内包围的电流有关。
解：穿过一个封闭面的磁感应强度的通量为0。
[ F ] 2．磁感应线穿过磁场中单位面积上的磁感应线的条数等于磁感应强度的通量。
解：穿过垂直于磁场中单位面积上的磁感应线的条数等于磁感应强度的大小。
[ F ] 3．无限长载流螺线管内磁感应强度的大小由导线中电流的大小决定。
解：无限长载流螺线管内磁感应强度的大小为：nI B 0μ=，除了与电流的大小有关，还与单位上的匝数有关。
[ T ] 4．做圆周运动的电荷的磁矩与一个载流圆线圈的磁矩等效。
[ F ] 5．在外磁场中，载流线圈受到的磁力矩总是使其磁矩转向外场方向。
解：根据B P M m⨯=，可知上述叙述正确。
二、选择题：1．载流的圆形线圈(半径a 1)与正方形线圈(边长a 2)通有相同电流I 。
若两个线圈的中心O 1 、O 2处的磁感应强度大小相同，则半径a 1与边长a 2之比a 1∶a 2为 [D](A) 11:(B) 12:π (C)42:π(D)82:π解：圆电流在其中心产生的磁感应强度1012a I B μ=正方形线圈在其中心产生的磁感应强度2020222)135cos 45(cos 244a I a IB πμπμ=-⨯⨯=磁感强度的大小相等，8:2:22221201021ππμμ=⇒=⇒=a a a Ia IB B所以选D 。
2．若要使半径为m 1043-⨯的裸铜线表面的磁感应强度为T 100.75-⨯， 其铜线中需要通过的电流为(170A m T 104--⋅⋅⨯=πμ) [ B ](A) 0.14A (B) 1.4A (C) 14A(D) 2.8A解：由圆形电流磁场分布有铜线表面磁感应强度大小为RIB πμ20=，所以 铜线中需要通过的电流为()A 4.1104107104227530=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=---ππμπBR I3．一个载流圆线圈通有顺时针方向的电流，放在如图所示的均匀磁场中，则作用在该线圈上的磁力矩的方向[ D ] (A) 垂直纸面向里 (B) 垂直纸面向外(C) 向上(D) 向下 (E) 合力矩为零 解：m P 方向垂直于纸面朝里，即⊗，而B 向右，根据B P M m⨯=,判断出磁力矩M的方向向下。
(物理)2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷)Ⅰ及参考答案
A．波速为0.5m/s B．波的传播方向向右 C．0~2s时间内，P运动的路程为8cm
D．0~2s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t=7s时，P恰好回到平衡位置. （2）（9分）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径 为R的半圆，AB为半圆的直径， O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=。 （ⅰ）一束平行光垂射向玻璃砖的下表面，若光线到
A．所有元素都有可能发生衰变 B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D．α、β和γ三种射线中，射线的穿透能力最强 E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种 射线 （2）（9分）如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小 球A、B静止在地 面上方，B球距离地面的高度h=0.8m，A球在B球的正 上方，先将B 球释放，经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时，刚 好与B球在地面上方的P点处相碰。碰撞时间极短。碰后瞬间A球 的速度恰好为零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2，忽略空 气 阻力及碰撞中的动能损失。求 （ⅰ）B球第一次到达地面时的速度； （ⅱ）P点距离地面的高度。
2014年普通高等学校招生全国统一考试（全国新
课标卷）Ⅰ
理综物理部分
使用地区：陕西、山西、河南、河北、湖南、湖北、江西
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分.满分110分， 考试时间60分钟.
第Ⅰ卷（选择题 共48分） 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中， 第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。 全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分) 14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感 应电流的是
大学固体物理试题及答案
·考试时间120 分钟试题Array班级学号姓名一、简答题（共65分）1.名词解释：基元，空间点阵，复式格子，密堆积，负电性。
（10分）2.氯化钠与金刚石是复式格子还是单式格子，各自的基元中包含多少原子？分别是什么原子？（6分）3.在固体物理中为什么要引入“倒空间”的概念？（5分）4.在晶体的物相分析中，为什么使用X光衍射而不使用红外光？（5分）5.共价键的定义和特点是什么？（4分）6.声子有哪些性质？（7分）7.钛酸锶是一种常见的半导体材料，当产生晶格振动时，会形成多少支格波，其中声学支和光学支格波各多少支？（5分）8.晶格振动的Einsten模型在高温和低温下都与实验定律符合吗？为什么？（5分）9.试画出自由电子和近自由电子的D～En关系图，并解释二者产生区别的原因。
（8分）10.费米能级E f的物理意义是什么？在绝缘体中费米能级处在导带、禁带、价带的哪个中？两块晶体的费米能级本来不同，E f1≠E f2，当两块晶体紧密接触后，费米能级如何变化？（10分）二、计算题（共35分）1．铜靶发射λ=0.154nm的X射线入射铝单晶（面心立方结构），如铝（111）面一级布拉格反射角θº，试据此计算铝（111）面族的面间距d与铝的晶格常数a。
（10分）2．图示为二维正三角形晶格，相邻原子间距为a。
只计入最近邻相互作用，使用紧束缚近似计算其s能带E（k）、带中电子的速度v（k）以及能带极值附近的有效质量m*。
（15分）提示：使用尤拉公式化简3．用Debye模型计算一维单式晶格的热容。
（10分）参考答案一、简答题（共65分）1. （10分）答：基元：组成晶体的最小结构单元。
空间点阵：为了概括晶体结构的周期性，不考虑基元的具体细节，用几何点把基元抽象成为一点，则晶体抽象成为空间点阵。
复式格子：晶体由几种原子组成，但各种原子在晶体中的排列方式都是相同的（均为B格子的排列），可以说每一种原子都形成一套布拉菲子格子，整个晶体可以看成是若干排列完全相同的子格子套构而成。
高校物理专业固体物理期末试卷及答案
高校物理专业固体物理期末试卷及答案一、选择题（每题5分，共30分）1. 以下哪个不是固体物理的研究对象？A. 电荷的导体中的传播B. 物质的晶体结构C. 电子的运动D. 液体的流动性质答案：D2. 在固体物理中，布拉格方程是用来描述什么现象的？A. 光的干涉现象B. 电子的散射现象C. 磁场的分布现象D. 热传导现象答案：A3. 阻塞模型是固体物理中用来解释材料导电性的模型，它主要考虑了以下哪些因素？A. 电子的散射和杨氏模量B. 电子的散射和晶格缺陷C. 杨氏模量和晶体结构D. 晶格缺陷和电子的能带结构答案：B4. 下列哪个参数不是用来描述固体物理中晶格振动的特性？A. 固体的杨氏模量B. 固体的居里温度C. 固体的声速D. 固体的谐振子频率答案：A5. 铁磁体和反铁磁体的主要区别在于它们的：A. 热传导性质B. 磁化曲线形状C. 磁化方向D. 磁化温度答案：C6. 固体物理中的光栅是一种重要的实验工具，它主要用来：A. 进行晶体的结构分析B. 测定材料的电导率C. 测量固体的磁性D. 研究固体的光学性质答案：D二、填空题（每题10分，共40分）1. 固体物理中用于描述材料导电性的基本参量是电阻率和______。
答案：电导率2. 布拉格方程为d*sin(θ) = n*λ中，d表示晶格的______。
答案：间距3. 固体物理中描述材料磁性的基本参量是磁矩和______。
答案：磁化强度4. 固体物理研究中，振动频率最低的模式被称为______模式。
答案：基态5. 根据阻塞模型，材料的电导率与温度的关系满足______定律。
答案：维恩三、简答题（每题20分，共40分）1. 什么是固体物理学中的费米面？它对材料的性质有什么影响？答案：费米面是能带理论中的一个重要概念，表示能量等于费米能级的电子所占据的状态的集合，它将占据态与未占据态分界开来。
费米面对材料的性质有很大影响，如电导率、热导率等。
带有较高电子密度的材料，其费米面形状趋于球形；而低电子密度材料，费米面呈现出不规则的形状。
2014高考全国卷物理部分(含答案)
2014年高考理综物理部分（全国卷）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。
(14~18单选，19~21多选)14.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，再给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半16.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力，铝板上方和下方磁感应强度大小之比为（）2A.2B.2C.1D.217.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态，现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限制内）与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定18.如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。
在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳作圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”，据报道，2014年各行星冲日时间分别是：一月六日木星冲日；四月九日火星冲日；五月十一日土星冲日；八月二十九日海王星冲日；十月八日天王星冲日，已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是 ( )地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 地球半径（AU ） 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中，海王星相隔两次冲日的时间间隔最短20.如图，两个质量均为m 的小木块a 和b(可视为质点）放在水平圆盘上a 与转轴OO ’的距离为L ，b 与转轴的距离为2L,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g ，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速运动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A.b 一定比a 先开始滑动B.a.b 所受的摩擦力始终相等C.l2kg =ω是b 开始滑动的临界角速度D.当l3kg 2=ω时，a 所受的摩擦力的大小为kmg 21.如图，在正点电荷Q 的电场中有M.N.P .F 四点，M.N.P 为直角三角形的三个顶点，F 为MN 的中点，M ∠为30°，M.N.P .F 四点处的电势分别用F P N M ϕϕϕϕ、、、表示，已知，，F P N M ϕϕϕϕ==点电荷Q 在M.N.P 三点所在平面内，则 A.点电荷Q 一定在MP 的连接线上B.连接PF 的线段一定在同一等使命上C.将正试探电荷从P 点搬运到N 点上电场力做负功D.M P ϕϕ大于三、非选择题(一)必考题22.（6分）某同学利用图（a ）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量m 的对应关系图，如图（b ）所示，实验中学（含发射器）的质量为200mg,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度有位移传感器及之相连的计算机得到，回答下列问题（1）根据同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 （填“线性”或“非线性”）关系。
《固体物理》A卷参考答案
一．简要回答以下各题（本题36分，每题6分） 1. 写出NaCl 和CsCl 的结构类型。
解答：NaCl ，面心立方 CsCl ，简单立方 都是复式格子2. 什么是费米能级？解答：T=0K 时，费米子按泡利不相容原理占据各能级，在K 空间中，占有与不占有电子的分界面为费米面，费米面处的能级为费米能。
若T 不为0K 时，则有一半量子态被电子占据的能级为费米能级。
3. 对于固体学原胞是N 的三维晶体，基元有两个原子，声学支和光学支的振动模式的数目分别是多少？ 解答： 3 ，6N-34. 什么叫简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是否是一回事？解答：为了使问题既简化又能抓住主要矛盾，在分析讨论晶格振动时，将原子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近似. 在简谐近似下, 由N 个原子构成的晶体的晶格振动, 可等效成3N 个独立的谐振子的振动. 每个谐振子的振动模式称为简正振动模式, 它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动, 它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方式. 原子的振动, 或者说格波振动通常是这3N 个简正振动模式的线形迭加.简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是一回事, 这个数目等于晶体中所有原子的自由度数之和, 即等于3N .5. 什么是周期性边界条件，引入它的理由？ 解答：(1) 方便于求解原子运动方程.由本教科书的(3.4)式可知, 除了原子链两端的两个原子外, 其它任一个原子的运动都与相邻的两个原子的运动相关. 即除了原子链两端的两个原子外, 其它原子的运动方程构成了个联立方程组. 但原子链两端的两个原子只有一个相邻原子, 其运动方程仅与一个相邻原子的运动相关, 运动方程与其它原子的运动方程迥然不同. 与其它原子的运动方程不同的这两个方程, 给整个联立方程组的求解带来了很大的困难.(2) 与实验结果吻合得较好.对于原子的自由运动, 边界上的原子与其它原子一样, 无时无刻不在运动. 对于有N 个原子构成的的原子链, 硬性假定0 ,01==N u u 的边界条件是不符合事实的. 其实不论什么边界条件都与事实不符. 但为了求解近似解, 必须选取一个边界条件. 晶格振动谱的实验测定是对晶格振动理论的最有力验证。
西安交大大学物理期末考试题
大学物理试卷（期末）学院考试日期 2006 年 1 月 9 日 班级 姓名学号一选择题 (共30分)1．(本题3分) (4012)关于温度的意义，有下列几种说法：（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度.（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义. （3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. （4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是(A) （1）、（2）、（4） (B) （1）、（2）、（3） (C) （2）、（3）、（4） (D) （1）、（3）、（4） [ ] 2．(本题3分) (4276)做布朗运动的微粒系统可看作是在浮力和重力场的作用下达到平衡态的巨分子系统。
设为粒子的质量，为粒子的密度，为粒子在其中漂浮的流体的密度，并令处的势能为，则在为任意值处的粒子数密度为(A)(B) (C)(D) [ ] （即）3．(本题3分) (4903)如图所示，工作物质进行a I b II a 可逆循环过程，已知在过程a I b 中，它从外界净吸收的热量为，而它放出的热量总和的绝对值为，过程b II a 为绝热过程；循环闭合曲线所包围的面积为。
该循环的效率为(A)(B)(C)(D)[ ]4．(本题3分) (3479)在平面简谐波传播过程中，沿波的传播方向相距为的两点的振动速度必定0/mg ρρm ρ0ρ0z =0z n 00exp 1mgz n kT ρρ⎧⎫⎛⎫-⋅-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭0exp mgz n kT ρ⎧⎫⎨⎬⎩⎭00exp mgz n kT ρ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭00exp mgz n kT ρρ⎧⎫⋅⎨⎬⎩⎭{}exp a ae Q 2Q A .A Q η=.A Q η>2.Q Q Q η=+211.T T η=-/2λ(A)大小相等，而方向相反。
(B) 大小和方向均相同。
(C)大小不同，而方向相同。
(D) 大小不同，方向相反。
西交大2014年固体物理真题
一、 名词解释 1. 用晶体点阵学说描述单晶硅的晶体结构 2. 距离说明晶体结合的基本类型 3. 描述肖特基缺陷和离子中肖特基缺陷的特点 4. 什么是声子 5. 自由电子理论的假设 6. 什么是空穴，简述物理意义 二、 简答 7. 推导面心立方几何结构因子和消光规律，前四个峰晶面指数 8. 一维线性原子间距为 a，力学常数 α ，原子质量 m，（a） r = −N(4πε r − r n )若r n 由exp （
0
α e2
β
β
−r ρ
）代替且当具体平衡时二者对互
作用势贡献相同，求 n 与ρ 之间关系 10.描述 Bloch 定理，证明：（a）Bloch 电子在晶体空间分布几率是晶体点阵 平移矢量R的周期函数（b）Bloch 波函数是倒易点阵平移矢量G的周期函数 11.设一维晶体能带E k = ma 2 三、 论述 12.用固体物理学知识解释金属电子产生微观机理。 13.描述晶体的热膨胀和热传导现象，用晶格振动理论解释。
ℏ2 7 8
k 态电子速度（c）能带顶电子m∗
− cos ka + 8 cos 2ka ；（a）求能带宽度（b）
1
西安交通大学普通物理期末考试高分题库全集含答案
西安交通大学普通物理期末考试高分题库全集含答案32091--西安交通大学普通物理期末备考题库32091奥鹏期末考试题库合集单选题：（1）在均匀磁场中，有两个面积相等，通过电流相同的线圈，一个是三角形，一个是矩形，下列说法中正确的是（）：A.两线圈所受的最大磁力矩不相等，磁力的合力不相等 B.两线圈所受的最大磁力矩相等，磁力的合力相等C.两线圈所受的最大磁力矩不相等，磁力的合力相等 D.两线圈所受的最大磁力矩相等，磁力的合力不相等正确答案：B （2）题面见图片A.AB.BC.CD.D 正确答案：C （3）题面见图片A.AB.BC.CD.D 正确答案：C （4）题面见图片A.AB.BC.CD.D 正确答案：C （5）如果一个电子在通过空间某一区域时没有发生偏转，则这个区域一定（）： A.没有磁场 B.没有电场 C.电子在电磁场中受的合外力为零 D.无法判断正确答案：D （6）A.AB.BC.CD.D 正确答案：B （7）下列说法正确的是（）： A.无线电波的波长比光波的波长短，所以衍射现象显著B.声波的波长比光波波长长，所以声波容易发生衍射现象 C.无线电波的波长比光波的波长长，所以衍射现象显著D.声波的波长比光波的波长短，所以声波容易发生衍射现象正确答案：B （8）两列简谐波叠加时，能发生干涉的是（）：A.两波的频率相同，初相位相同，振动方向不同B.两波的频率不同，初相位相同，振动方向相同C.两波的频率相同，初相位相同，振动方向相同，振幅不同D.两波的频率相同，振动方向相同，相位差不能保持恒定正确答案：C （9）在物体沿一粗糙斜面下滑的过程中，正确的说法是（）：A.重力做正功，摩擦力做负功，正压力不做功B.重力做正功，摩擦力做负功，正压力做正功 C.重力做负功，摩擦力做正功，正压力不做功D.重力做负功，摩擦力做正功，正压力做正功正确答案：A （10）一个质点在做圆周运动时，则有（）：A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变C.切向加速度可能不变，法向加速度不变 D.切向加速度一定改变，法向加速度不变正确答案：B （11）在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（）：A.振幅相同，相位相同B.振幅不同，相位相同C.振幅相同，相位不同D.振幅不同，相位不同正确答案：B （12）人体热辐射的各种波长中，单色辐出度最大的波长为（）：A.78300nmB.9340nmC.589.3nmD.无法确定正确答案：B （13）处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平动动能也相同，则它们（）：A.温度，压强均不相同 B.温度相同，但氦气压强大于氮气的压强C.温度，压强都相同D.温度相同，但氦气压强小于氮气的压强正确答案：C （14）有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下，则（）：A.物块到达斜面底端时的动量相等B.物块到达斜面底端时动能相等C.物块和斜面（以及地球）组成的系统，机械能不守恒D.物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒正确答案：D （15）若物体的温度（绝对温度）增加一倍，它的总辐射能增加到多少倍？（）： A.4 B.1/4 C.16 D.1/16 正确答案：C （16）将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（）：A.铜环中有感应电流，木环中无感应电流B.铜环中有感应电流，木环中有感应电流 C.铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小D.铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大正确答案：A （17）下列说法中哪个或哪些是正确的（）（1）作用在定轴转动刚体上的力越大，刚体转动的角加速度应越大。
固体物理试题分析及答案
1 简述Drude模型的基本思想？2 简述Drude模型的三个基本假设并解释之.• 独立电子近似：电子与电子无相互作用；• 自由电子近似：除碰撞的瞬间外电子与离子无相互作用；• 弛豫时间近似：一给定电子在单位时间内受一次碰撞的几率为1/τ。
3 在drude模型下，固体如何建立热平衡？建立热平衡的方式——与离子实的碰撞• 碰撞前后速度无关联；• 碰撞后获得速度的方向随机；• 速率与碰撞处的温度相适应。
4 Drude模型中对金属电导率的表达式。
5 在自由电子气模型当中，由能量均分定理知在特定温度T下，电子的动能为。
6 在Drude模型当中，按照理想气体理论，自由电子气的密度为n·cm-3，比热Cv=（见上图）。
7 1853年维德曼和弗兰兹在研究金属性质时发现一个定律，即在给定温度下金属的热导系数和电导率的比值为常数。
8 简述Drude模型的不足之处？、Drude模型的局限性• 电子对比热的贡献与温度无关，过大（102）• 电子速度，v2，太小（102）• 什么决定传导电子的数目？价电子？• 磁化率与温度成反比？实际无关• 导体？绝缘体？半导体？9 对于自由电子气体，系统的化学势随温度的增大而降低。
10 请给出Fermi-Dirac统计分布中，温度T下电子的能量分布函数，并进一步解释电子能量分布的特点。
在温度T下，能量为E的状态被占据的几率。
式中E F是电子的化学势，是温度的函数。
当温度为零时，电子最高占据状态能量，称为费米能级。
11 比较分析经典Maxwel-Boltzman统计分布与Fermi-Dirac统计分布对解释自由电子气能量分布的不同之处.• 基态，零度时，电子都处于费米能级以下• 温度升高时，即对它加热，将发生什么情况？• 某些空的能级将被占据，同时，原来被占据的某些能级空了出来。
12 在自由电子气模型当中若电子的能量为E, 则波矢的大小为K= 。
13 若金属的体积为V，那么在k空间中，k的态密度为。
陕西省西安交大附中2014～2015学年高三第二学期第三次模拟考试理综物理试卷 Word版含解析.pdf
（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得： （4）电路最小总电阻为： 则保护电阻阻值约为：，故B正确。 故答案为：（1）如图所示；（2）；（3）；（4）B。 24. （14分） 如图所示，一质量m＝0.4 kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数μ＝0.1的水平轨道上的A点．现 对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P＝10.0 W．经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后 水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块 到达传感器上方时，传感器的示数为25.6 N．已知轨道AB的长度L＝2.0 m，半径OC和竖直方向的夹角α＝37°，圆形轨 道的半径R＝0.5 m．(空气阻力可忽略，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求： (1)滑块运动到C点时速度C的大小； (2)B、C两点的高度差h及水平距离x； (3)水平外力作用在滑块上的时间t. 【答案】（1）；（2）、；（3） 【考点】本试题旨在考查动能定理、牛顿第二定律、机械能守恒定律。 【解析】：（1）滑块运动到D点时，由牛顿第二定律得: 滑块由C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得： 代入数据，联立解得： （2）滑块在C点速度的竖直分量为： B、C两点的高度差为： 滑块由B运动到C所用的时间为： 滑块运动到B点的速度为： B、C间的水平距离： （3）滑块由A点运动B点的过程，由动能定理得： 代入数据解得： 答：（1）滑块运动到C点时速度的大小为； （2）B、C两点的高度差为及水平距离为； （3）水平外力作用在滑块上的时间为。 25. （20分）在xoy平面内，直线OM与x轴负方向成45°角以OM为边界的匀强电场和匀强磁场如图所示在坐标原点 O有一不计重力的粒子，其质量和电荷量分别为m和＋q，以v0沿x轴正方向运动，粒子每次到x轴将反弹，第一次无能量 损失，以后每次反弹水平分速度不变，竖直分速度大小减半、方向相反．磁感应强度和电场强关系为．求带电粒子： ⑴第一次经过OM时的坐标；⑵第二次到达x轴的动能； ⑶在电场中运动时竖直方向上的总路程．；（2）；（3） 【考点】本试题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。 【解析】：（1）粒子进入磁场，根据左手定则，粒子做的圆周运动后经过， 根据洛伦兹力提供向心力有：， 代入数据解得： 故第一次经过时的坐标为 （2）粒子第二次进入磁场，速度不变，则粒子在磁场中运动的半径也为，故进入电场时离轴的高度为，根据动能 定理，粒子到达轴的动能有： 解得，动能为： （3）粒子运轨迹如图所示： 因粒子第二次进入电场做类平抛运动，故到达轴时的水平分速度为， 竖直方向： 解得： 从类平抛开始，粒子第一次到达最高点离轴的竖直高度为： 第二次到达最高点离轴的竖直高度为： 第次到达最高点离轴的竖直高度为： 故从类平抛开始，在竖直方向上往返的总路程为： 故在电场中运动的竖直方向上总路程： 答：（1）第一次经过时的坐标为；
2014年普通高等学校招生全国统一考试理综物理试题(新课标Ⅰ,含答案)2014年普通高等学校招生全国
2014年高考物理试卷及解析14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化。
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化【答案】D15题.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B16．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。
不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A． 2 B. C. 1 D.【答案】D17.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态，现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。
与稳定在竖直位置时相比，小球的高度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】A如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是【答案】C19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。
大学固体物理考试题及答案参考
固体物理练习题1。
晶体结构中，面心立方的配位数为 12 。
2。
空间点阵学说认为晶体内部微观结构可以看成是由一些相同的点子在三维空间作周期性无限分布。
3.最常见的两种原胞是固体物理学原胞、结晶学原胞 .4。
声子是格波的能量量子，其能量为ħωq，准动量为ħq。
5.倒格子基矢与正格子基矢满足正交归一关系。
6。
玻恩-卡曼边界条件表明描述有限晶体振动状态的波矢只能取分立的值 ,即只能取的整数倍.7。
晶体的点缺陷类型有热缺陷、填隙原子、杂质原子、色心。
8.索末菲的量子自由电子气模型的四个基本假设是自由电子近似、独立电子近似、无碰撞假设、自由电子费米气体假设。
9.根据爱因斯坦模型，当T→0时，晶格热容量以指数的形式趋于零.10.晶体结合类型有离子结合、共价结合、金属结合、分子结合、氢键结合。
11.在绝对零度时，自由电子基态的平均能量为。
12.金属电子的摩尔定容热容为 .13.按照惯例，面心立方原胞的基矢为 ,体心立方原胞基矢为 .14 。
对晶格常数为a的简单立方晶体,与正格矢正交的倒格子晶面族的面指数为 122 , 其面间距为 .15.根据晶胞基矢之间的夹角、长度关系可将晶体分为7大晶系，对应的只有14种布拉伐格子.16。
按几何构型分类，晶体缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷、微缺陷。
17.由同种原子组成的二维密排晶体，每个原子周围有 6 个最近邻原子.18.低温下金属的总摩尔定容热容为。
19。
中子非弹性散射是确定晶格振动谱最有效的实验方法。
1。
固体呈现宏观弹性的微观本质是什么？原子间存在相互作用力。
2.简述倒格子的性质。
P29～303。
根据量子理论简述电子对比热的贡献，写出表达式,并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献而在低温时必须考虑？4.线缺陷对晶体的性质有何影响?举例说明。
P1695.简述基本术语基元、格点、布拉菲格子。
基元：P9组成晶体的最小基本单元，整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列构成。
（完整版）固体物理试题库
（完整版）固体物理试题库一、名词解释1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。
2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。
3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。
4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。
6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵（布喇菲点阵）--晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。
8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。
10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。
11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。
12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。
16.色心--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。
18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。
19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。
20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率ωE振动。
21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且ω=vq 。
22.德拜频率ωD── Debye模型中g(ω)的最高频率。
固体物理习题及答案
固体物理第一章习题及参考答案1．题图1－1表示了一个由两种元素原子构成的二维晶体，请分析并找出其基元，画出其布喇菲格子，初基元胞和W －S 元胞，写出元胞基矢表达式。
解：基元为晶体中最小重复单元，其图形具有一定任意性（不唯一）其中一个选择为该图的正六边形。
把一个基元用一个几何点代表，例如用B 种原子处的几何点代表（格点）所形成的格子 即为布拉菲格子。
初基元胞为一个晶体及其空间点阵中最小周期性重复单元，其图形选择也不唯一。
其中一种选法如图所示。
W －S 也如图所示。
左图中的正六边形为惯用元胞。
2.画出下列晶体的惯用元胞和布拉菲格子，写出它们的初基元胞基矢表达式，指明各晶体的结构及两种元胞中的原子个数和配位数。
(1) 氯化钾 （2）氯化钛 （3）硅 （4）砷化镓 （5）碳化硅 （6）钽酸锂 （7）铍 （8）钼 （9）铂 解：基矢表示式参见教材（1－5）、（1－6）、（1－7）式。
11.对于六角密积结构，初基元胞基矢为→1a =→→+j i a 3(2 →→→+-=j i a a 3(22求其倒格子基矢，并判断倒格子也是六角的。
倒空间 ↑→ji i (B)由倒格基失的定义，可计算得Ω⨯=→→→3212a a b π=a π2)31(→→+j i →→→→→+-=Ω⨯=j i a a a b 31(22132ππ→→→→=Ω⨯=k ca ab ππ22213正空间二维元胞（初基）如图（A ）所示，倒空间初基元胞如图（B ）所示（1）由→→21b b 、组成的倒初基元胞构成倒空间点阵，具有C 6操作对称性，而C 6对称性是六角晶系的特征。
（2）由→→21a a 、构成的二维正初基元胞，与由→→21b b 、构成的倒初基元胞为相似平行四边形，故正空间为六角结构，倒空间也必为六角结构。
12．用倒格矢的性质证明，立方晶格的（hcl ）晶向与晶面垂直。
证：由倒格矢的性质，倒格矢→→→→++=321b l b k b h G hkl 垂直于晶面（h 、k 、l ）。
固体物理期末考试试题2013-2019合集
固体物理2015级（17-18）一、填空题1. 原胞是指_______2. Cu是_______结构，Fe是_______结构，Zn是_______结构，Si是_______结构3. 晶格最紧密排列的两种方式是_______和_______，他们的配位数都是_______4. 闪锌矿结构是由两种_______简单子晶格沿着_______移动1/4长度套构而成，其原胞内有_______个原子。
对于给定的波矢q，闪锌矿结构晶体有_______支声学波，_______支光学波，与Si相比，GaAs具有更好的发光效率，因为GaAs是_______能带结构。
5. 纤锌矿结构是由六角密排子晶格结构沿C轴平移套构而成，其原胞内有_______个原子。
6. 晶格常数为a的简单立方晶格的（1 0 1）面间距是_______7. 晶格常数为a的Cu晶体原胞体积为_______8. 晶格轴旋转_______以及它的倍数而不变时，为旋转轴对称，晶体只有1,2,3_______五种旋转对称轴。
9. 写出图中立方晶格阴影晶面的晶面指数。
【跟往年卷不同的是最后一个截距为2,3,2】10. 共价结合的两个特征_______和_______，离子结合要求正负离子_______排列，金属性结合是电子_______，范德瓦尔斯结合是一种_______。
11. 声子是_______，其能量为_______12. 能带理论中的近自由近似把电子在_______中的运动看成是零级近似，把_______看作微扰，晶体中能带的形成是由于_______调制的结果13．能带底的电子有效质量为_______，价带顶的空穴有效质量为_______【填正负】二、选择题1. Au晶体的倒格子是（）A 面心立方B 体心立方C六角密排D简单立方2. 由异种原子结合的GaAs，其结合（）A 也是单纯的共价结合B离子性结合C 共价结合中带有离子键D离子性结合中带共价键3. 原胞长度为2a，原子数为N的一维双原子链的q限制在（），为满足波恩卡曼条件，q应为（）A -π/2a～π/2a，πh/naB -2π/a~2π/a，πh/naC -π/2a～π/2a，2πh/naD 没有限制4. 有关晶格振动热容的爱因斯坦量子理论，错误的是（）A．认为晶格振动是相互独立的 B. 在低温下理论值比实验值下降得要慢C．高温下与经典热容理论结果相符D．反映了晶格热容在低温下的变化趋势5. 对于一维双原子链，在长波极限q →0 下，相邻的A 、B 原子在声学波及光学波中振动方向分别是A相同，相同B相反，相同C相同，相反 D 相反，相反6. 从能带论的观点看，绝缘体和半导体的导带都是（），而导体的导带（）【全空，部分空】7. 金属晶体晶格大小的数量级（），（）可以测定晶格结构A 10^（-12），x射线B 10^（-8），可见光C 10^（-10），电子射线D 10^（-10），x射线8. 半导体发光二极管LED 的发光机理是：在加正向偏压下，N型导带中的电子向下跃迁与P 型价带中的空穴复合，并以光子的形式释放能量，发光的颜色只与（）有关。
西安交大考研固体物理2003年真题(本人去年买的影印版后一个字一个字打成PDF的)
西安交通大学2003年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：固体物理科目编号：427考试时间：1月19日下午（注：所有答案必须写在专用答题纸上，写在本试卷纸和其他草稿纸上一律无效）一、简答题（每题6分，共60分）1、什么是布拉菲格子？什么是倒格子？2、什么是声子？试与电子比较，说明声子具有哪些基本属性.3、什么叫点缺陷？简要说明晶体中通常存在哪些点缺陷，分别是怎样定义的.4、德拜比热模型的基本假设是什么？其不足之处在哪里？5、什么叫费米面？自由电子与近自由电子的费米面各有什么特点？6、晶体共有多少个点群？这些点群又组成多少个晶系？这些晶系又分为多少种布拉菲格子？7、根据结合力的不同，晶体通常分为哪几种结合类型？试说明其中任意两种结合类型的基本特点.8、什么叫布洛赫波？叙述布洛赫定理.9、从能带理论的观点出发说明金属、半导体和绝缘体的概念.10、什么叫迪•哈斯—范•阿芬效应？研究这一效应有什么意义？二、计算题（共60分）1、（6分）对于二维正方格子，其正格子基矢为：i a a =1，j a a =2.（1）求此二维正格子的倒格子基矢.（2）画出此二维正格子的前三个布里渊区.2、（4分）晶面族hkl 的几何结构因子为hkl F ，试对由同一种原子组成的体心立方晶体，讨论其衍射强度和衍射面指数的关系.3、（30分）在紧束缚近似中，S 能带的表示式为：()∑⋅+=l R ik s l e J C E k -E ，试对二维正方点阵（1）写出最近邻近似下的S 电子能带表达式.（2）求能带的带宽.（3）示意画出第一布里渊区中能量等值线.（4）求电子在状态时的速度.（5）计算能带底电子与能带顶空穴的有效质量.4、（20分）一维单原子链，其晶格常数为a ，原子质量为m ，力常数为β.若只考虑最近邻原子间的相互作用，试（1）写出第n 个原子的运动方程.（2）证明其色散关系为ka m 21sin 421⎟⎠⎞⎜⎝⎛=βω.（3）求波包的群速度.（4）求证长波极限的色散关系：k v =ω，其中ma v β=.三、证明题（30分）1、试从劳厄衍射方程k k n k =°-导出布拉格公式λθn d k k k =sin 2321.2、证明绝对零度时（1）金属中自由电子费米能量()322232πn m E f ℏ=°.（2）金属中每个电子的平均能量°=f E 53E ;其中n 是金属中的电子浓度.3、证明函数⎟⎠⎞⎜⎝⎛=Ψπa x i k 3cos 是布洛赫函数；并求电子在此状态的波点.其中a 为晶格常数.。
固体物理学题库
一、填空1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。
2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。
3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。
4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。
5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。
6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。
7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。
8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。
9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=⎧⋅===⎨≠⎩当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由112233h K h b h b h b =++构成的点阵，称为_______。
10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。
11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。
12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。
13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________14. 体心立方的倒点阵是________________点阵，面心立方的倒点阵是________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。
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2014年西安交通大学固体物理研究生入学考试真题
一、名词解释
1.用晶体点阵学说描述单晶硅的晶体结构
2.距离说明晶体结合的基本类型
3.描述肖特基缺陷和离子中肖特基缺陷的特点
4.什么是声子
5.自由电子理论的假设
6.什么是空穴，简述物理意义
二、简答
7.推导面心立方几何结构因子和消光规律，前四个峰晶面指数
8.一维线性原子间距为a ，力学常数α，原子质量m ，（a ）建立振动方程（
b ）
色散关系（c ）图示色散关系
9.已知U (r )=-N(αｅ24πε0r -βr n )若βr n 由exp?（-r
ρ）代替且当具体平衡时二者对互
作用势贡献相同，求n 与ρ之间关系
10.描述Bloch定理，证明：（a）Bloch电子在晶体空间分布几率是晶体点阵
平移矢量R?的周期函数（b）Bloch波函数是倒易点阵平移矢量G?的周期函数
11.设一维晶体能带E(k)=?2
ma2(7
8
-cos ka+1
8
cos2ka)；（a）求能带宽度（b）
k态电子速度（c）能带顶电子m?
三、论述
12.用固体物理学知识解释金属电子产生微观机理。
13.描述晶体的热膨胀和热传导现象，用晶格振动理论解释。