(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。
《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。
2014年上海卷物理高考试卷(原卷 答案)
绝密★启用前2014年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)物理本试卷共34题，共150分。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题（共16分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）1．（2分）下列电磁波中，波长最长的是（）A．无线电波 B．红外线C．紫外线D．γ射线2．（2分）核反应方程Be+He→C+X中的X表示（）A．质子 B．电子 C．光子 D．中子3．（2分）不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（）A．原子中心有一个很小的原子核B．原子核是由质子和中子组成的C．原子质量几乎全部集中在原子核内D．原子的正电荷全部集中在原子核内4．（2分）分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的（）A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加5．（2分）链式反应中，重核裂变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（）A．质子 B．中子 C．β粒子D．α粒子6．（2分）在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（）A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限频率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大7．（2分）质点做简谐运动x﹣t的关系如图，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v﹣t关系是（）A．B．C．D．8．（2分）在离地高h处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，他们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A．B．C．D．二、单项选择题（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项．）9．（3分）如图光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N．在运动过程中（）A．F增大，N减小B．F减小，N减小C．F增大，N增大D．F减小，N增大10．（3分）如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落．管内气体（）A．压强增大，体积增大B．压强增大，体积减小C．压强减小，体积增大D．压强减小，体积减小11．（3分）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是（）A．B．C．D．12．（3分）如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，面积为S的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OO′转动，磁场方向与线框平面垂直．在线框中通以电流强度为I的稳恒电流，并使线框与竖直平面成θ角，此时bc 边受到相对OO′轴的安培力矩大小为（）A．ISBsinθ B．ISBcosθ C．D．13．（3分）如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈．在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿（）A．顺时针旋转31圈B．逆时针旋转31圈C．顺时针旋转1圈D．逆时针旋转1圈14．（3分）一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距波长，B位于A右方．t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过周期，B位于平衡位置（）A．上方且向上运动B．上方且向下运动C．下方且向上运动D．下方且向下运动15．（3分）将阻值随温度升而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联，接在不计内阻的稳压电源两端．开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，保持Ⅰ温度不变，冷却或加热Ⅱ，则Ⅱ的电功率在（）A．加热时变大，冷却时变小B．加热时变小，冷却时变大C．加热或冷却时都变小D．加热或冷却时都变大16．（3分）如图，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段直杆连接而成，两轨道长度相等．用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为△E k1、△E k2．假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等，则（）A．△E k1＞△E k2；t1＞t2B．△E k1=△E k2；t1＞t2C．△E k1＞△E k2；t1＜t2D．△E k1=△E k2；t1＜t2三、多项选择题（共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分，选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分）17．（4分）如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场（）A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里18．（4分）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（）A．A的示数增大B．V2的示数增大C．△V3与△I的比值大于r D．△V1大于△V219．（4分）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大20．（4分）如图在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接．气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同．略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态．若始末状态A、B的压强变化量△p A，△p B均大于零，对活塞压力变化量△F A，△F B，则（）A．A体积增大B．A体积减小C．△F A＞△F B D．△p A＜△p B四、填空题，每小题4分．21．（4分）牛顿第一定律表明，力是物体发生变化的原因，该定律引出的一个重要概念是．选做题（本大题为交叉题，分22、23两道题，考生可任选一类答题，若两题均做，一律按22题计分）22．（4分）动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，他们的速度大小之比v A：v B=2：1，则动量大小之比p A：p B= ；两者碰后粘在一起运动，总动量与A原来动量大小之比为p：p A= ．23．动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比R A：R B=1：2，它们的角速度之比ωA：ωB= ，质量之比m A：m B= ．24．（4分）如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为，球由A运动到C的过程中平均速率为m/s．25．（4分）如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为m；若L=0.6m，x的取值范围是m．（取g=10m/s2）26．（4分）如图，在竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h．当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电场力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为．若A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在θ=30°处平衡，以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是．27．（4分）如图，在“观察光的衍射现象”试验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将（选填“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线转播只是一种近似规律，只有在情况下，光才可以看作是沿直线传播的．28．（4分）在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1mL测一次压强p，最后得到p和V 的乘积逐渐增大．（1）由此可推断，该同学的实验结果可能为图．（2）图线弯曲的可能原因是在实验过程中．A．注射器有异物B．连接软管中存在气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低．29．（4分）在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中（1）将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图（a）所示，图中未接导线的A端应接在点（选填“B”、“C”、“D”或“E”）．（2）实验得到的U﹣I关系如图（b）中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为V，内电阻的阻值为Ω．（3）为了测量定值电阻的阻值，应在图（a）中将“A”端重新连接到点（选填：“B”、“C”、“D”或“E”），所得到的U﹣I的关系如图（b）中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为Ω．30．（4分）某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后，为了进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2π，式中I C为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到中心C的距离．如图（a），实验时杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示（2）I c的国际单位为，由拟合直线得带I c的值为（保留到小数点后二位）（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）七、计算题（共50分）31．（10分）如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中．当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强p0=76cm Hg．（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？（2）封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？32．（12分）如图，水平面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力，箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v．（1）求箱子加速阶段的加速度为a′．（2）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．33．（14分）如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上板始终接地．长度为、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴O在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q．当两板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向OO′夹角θ=30°的位置；若金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转α=15°至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压，假定两板间始终为匀强电场．求：（1）绝缘杆所受的重力G；（2）两板旋转后板间电压U2；（3）在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变．你若认为该同学的结论正确，计算该电势能；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求W1与W2．34．（14分）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m．将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导线上，并与MP 平行，棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等．（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小F A．（2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需的时间△t．（3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=7J，求初速度v3．2014年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)物理(参考答案)1．【解答】解：根据电磁波谱可知，电磁波按照波长逐渐减小的顺序为：长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．故A正确、BCD错误．故选：A．2．【解答】解：设X的质子数为m，质量数为n，则有：4+2=m+6，9+4=12+n，所以m=0，n=1，即X为中子，故ABC 错误，D正确．故选：D．3．【解答】解：当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，因此为了解释α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，但不能得到原子核内的组成，故B不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论，ACD可以．4．【解答】解：分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的作用力都减小，即引力和斥力都减小，但斥力变化的快，故ABD错误，C正确．故选：C．5．【解答】解：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核裂变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是中子．故选：B．6．【解答】解：ABD、根据波动理论，认为只要光照射的时间足够长、足够强就能发生光电效应，且光电子的初动能就大，但实验中金属表面没有溢出电子的实验结果；光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，发生是瞬时的，且入射光频率越大，光电子最大初动能越大，这与光的波动理论相矛盾，故ABD错误；C、波动理论认为光强度越大，光电流越大；光电效应中认为光强度越大，光子越多，金属表面溢出的光电子越多，即光电流越大，所以该实验结果与波动理论不矛盾，故C正确．故选：C．7．【解答】解：质点通过平衡位置时速度最大，由图知在内，1s和3s两个时刻质点通过平衡位置，速度最大，根据图象切线的斜率等于速度，可知，1s时刻速度为负向，3s时刻速度为正向，故具有最大正方向速度是3s．由加速度与位移的关系：a=﹣，可知，质点具有最大正方向加速度时有最大负向的位移，由图看出该时刻在2s，所以质点具有最大正方向加速度的时刻是2s，故B正确．故选：B．8．【解答】解：由于不计空气阻力，两球运动过程中机械能都守恒，设落地时速度为v′，则由机械能守恒定律得：mgh+=则得：v′=，所以落地时两球的速度大小相等．对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，加速度为﹣g，则运动时间为：t1==对于竖直下抛的小球，运动时间为：t2=故两球落地的时间差为：△t=t1﹣t2=故选：A．9．【解答】解：对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如，根据共点力平衡条件，有N=mgcosθF=mgsinθ其中θ为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F变大；故A正确，BCD错误．故选：A．10．【解答】解：初始状态P0=P x+P h，若试管自由下落，则p h=0，P x=P0，所以压强增大由玻意耳定律知，PV=C，故V减小．故选：B．11．【解答】解：设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量E=Fh=，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变．故C正确，A、B、D错误．故选：C．12．【解答】解：I与B垂直，故安培力F=BIL=B•bc•I，由左手定则知安培力竖直向上，由几何知识可知力臂的大小为：L=ab•sinθ则力矩为：B•bc•I×ab•sinθ=BISsinθ故选：A．13．【解答】解：带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈，即f0=30Hz，在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，即f′=31Hz，f0＜f′＜2f0，所以观察到白点逆时针旋转，f′﹣f0=f″=1Hz，所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈．故选：D．14．【解答】解：波向右传播，据题意：t时刻A位于平衡位置上方且向上运动时，B位于平衡位置的上方，速度方向向下，再经过周期，B位于平衡位置下方且向下运动．故D正确．故选：D．15．【解答】解：将热敏电阻Ⅰ看成电源的内阻，开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等，根据数学知识分析得知此时电源的输出功率最大，即Ⅱ上消耗的电功率最大，所以无论温度升高还是降低，Ⅱ阻值增大或减小，Ⅱ上消耗的电功率都变小．故C正确．故选：C．16．【解答】解：因为摩擦力做功W f=μ（mgcosθ+Fsinθ）•s=μmgx+μFh，可知沿两轨道运动，摩擦力做功相等，根据动能定理得：W F﹣mgh﹣W f=△E k，知两次情况拉力做功相等，摩擦力做功相等，重力做功相等，则动能的变化量相等．作出在两个轨道上运动的速度时间图线如图所示，由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图可知，t1＞t2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．17．【解答】解：磁场发生变化，回路变为圆形，受到的安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，根据楞次定律的推广形式可得，导线内的磁通量一定正在减小，而推广扩大面积可以阻碍磁通量的减小．该过程与磁通量的方向无关．故选项CD正确，AB错误．故选：CD．18．【解答】解：A、据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，故A正确；B、电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故B错误；C、根据闭合电路欧姆定律得：U3=E﹣I（R+r），则得：=R+r＞r，则△V3与△I的比值大于r，故C正确；D、根据闭合电路欧姆定律得：U2=E﹣Ir，则得：=r；=R，据题：R＞r，则＞，故△V1大于△V2．故D正确．故选：ACD．19．【解答】解：A、x2﹣x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；B、x1﹣x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x3处电势能较大，B正确；C、由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C正确，D错误；故选：BC．20．【解答】解：AB、气温不变时，略抬高气缸左端使之倾斜，由于活塞的重力作用，A部分气体压强减小，B部分气体压强增加，设此时的细杆与水平面的夹角为θ，则有：P A S A+（M+m）gsinθ=P B S B…①对两部分气体由玻意耳定律得，A体积增大，B体积减小；故A正确，B错误．C、开始时，两活塞受力平衡，略抬高气缸左端使之倾斜，则A部分气体压强减小一些，B部分气体压强增大一些，而最终两个活塞的受力还要平衡，那么压力的变化不相等△F B＞△F A，故C错误．D、由，但S A＞S B，结合C分析可得，故有△p A＜△p B．故D正确．故选：AD．21．【解答】解：牛顿第一定律表明，力是物体运动状态发生变化的原因，该定律引出的一个重要概念是惯性．故答案为：运动状态；惯性．22．【解答】解：动能E K=mv2，则m=，两物体质量之比：==（）2=；物体的动量为：p=，两物体动量之比：===；以B的初动量方向为正方向，A、B碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：p B﹣p A=p，解得：p=p A，A、B碰撞后总动量与A原来动量大小之比为：p：p A=p A：p A=1：1．故答案为：1：2，1：1．23．【解答】解：由==mR可得ω=，所以==2：1；由=，及v=ωR，可得：m=，所以=•=；故答案为：2：1，1：2．24．【解答】解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案为：9：7，2.1m/s．25．【解答】解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s；小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间，则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s，根据等时性知，L的最大值为L m=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值x min=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值x max=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m．26．【解答】解：当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电场力为B所受重力的倍，对B受力分析，G、F与T，将F与T合成，则有：解得：AB==h，根据余弦定理，可得，（h）2=h2+BC2﹣2×BC×hcos30°，解得BC=h，或h；当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，B仍能在θ=30°处平衡，根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直，由三角形相似可知，随着电量的减小，细绳的拉力不变，库仑力减小．当细绳变为竖直方向时，此时绳子拉力仍小于重力，所以拉力先不变，后增大．故答案为：h或h；先不变，后增大．27．【解答】解：保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将减小；该现象表明，光沿直线转播只是一种近似规律，只有在光的波长比障碍物小得多情况下，光才可以看作是沿直线传播的．故答案为：减小；光的波长比障碍物小得多．28．【解答】解：（1）由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V﹣﹣图象中，斜率k=PV逐渐增大，斜率变大，故选a．（2）A、注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．B、连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．C、注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知=C，当T增大时，PV会增大，故C正确．D、由C分析得，D错误．故选：C．故答案为：a；C29．【解答】解：（1）应用伏安法测电源电动势与内阻实验，电压表应测路端电压，由图a所示电路图可知，导线应接在C点．（2）由图（b）中的直线Ⅰ所示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是2.8，则电源电动势E=2.8V，电源内阻为：r===2Ω．（3）可以把定值电阻与电源组成的整体作为等效电源，测出等效电源的内阻，然后求出定值电阻阻值，由图（a）所示电路图可知，导线应接在D点，通过电压传感器来测量滑动变阻器的电压，从而算出定值电阻的电压；由（b）中的直线Ⅱ所示可知：k=R+r===5Ω，则定值电阻阻值：R=k﹣r=5﹣2=3Ω；故答案为：（1）C；（2）2.8，2；（3）D，3．30．【解答】解：（1）由T=2π可知，整理得：T2r=4π2，因此横坐标为r2，纵坐标即为T2r；（2）（2）根据T2r=+，可知，与的单位是相同的，因此I C的单位即为kg•m2；图象的斜率k=，由图可知k==3.68；解得：g=（g=10.7m/s2）；由图可知=1.25，则I C=0.17．（3）根据上式可知，质量的测量值偏大，不影响重力加速度的测量值，即为不变；故答案为：（1）T2r；（2）kg•m2；0.17；（3）不变．31．【解答】解：（1）初态压强P1=（76﹣16）cmH g末态时左右水银面的高度差为16﹣2×3cm=10cm末状态压强为：P2=76﹣10cmH g=66cmH g由理想气体状态方程得：故：T1=（2）加注水银后，左右水银面的高度差为：h′=（16+2×2）﹣l由玻意耳定律得，P1V1=P3V3，其中P3=76﹣（20﹣l）解得：l=10cm答：（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为350K；（2）需向开口端注入的水银柱长度为10cm．32．【解答】解：（1）设加速度为a′，由匀变速直线运动的公式：，得：解得：（2）设小球不受车厢的作用力，应满足：Nsinθ=maNcosθ=mg解得：a=gtanθ减速时加速度的方向向左，此加速度有斜面的支持力N与左壁支持力共同提供，当a＞gtanθ 时，左壁的支持力等于0，此时小球的受力如图，则：Nsinθ=maNcosθ﹣F=mg解得：F=macotθ﹣mg答：（1）箱子加速阶段的加速度为；（2）若a＞gtanθ，减速阶段球受到箱子左壁的作用力是0，顶部的作用力是macotθ﹣mg．33．【解答】解：（1）设杆长为L，杆受到的重力力矩与球受到的电场力矩平衡，则有：；解得：G=；（2）金属板转过α角后，同样满足力矩平衡，则有：；联立以上两式解得：=；（3）该同学的结论错误的，因为上板接地，当板旋转α角度时，板间电场强度发生变化，电场的零势能面改变了，带电小球所在处相对零势能面的位置也改变了，所以，带电小球的电势能也改变了．设带电小球与零势能间的电势差为U′；金属板转动前：；电势能为：W1=qU=金属板转动后：；电势能为：W2=qU=；答：（1）绝缘杆所受的重力为；（2）两板旋转后板间电压为；（3）该同学的结论错误，电势能为：W1=，与电势能为：W2=．34．【解答】解：（1）棒在GH处时，感应电动势：E=BLv1，电流：I1=，棒受到的安培力：F A=BIL，代入数据解得：F A=8N；（2）设棒移动的距离为a，由几何知识可知，EF间距离为L﹣a，在此过程中，磁通量的变化量：△Φ=B△S=a[（L﹣a）+L）B=由题意可知，回路中感应电流保持不变，则感应电动势不变，感应电动势：E=BLv2，由法拉第电磁感应定律可得：E==，解得：△t=1s；（3）设外力做功为W，克服安培力做功为W A，导体棒在EF处的速度为v3′，由动能定理得：W﹣W A=mv3′2﹣mv32，克服安培力做功：W A=I32R△t′，I3=，△t′=，解得：W A=，由于电流始终不变，则：v3′=v3，则：W=+m（）v32，代入数据得：3v32+4v3﹣7=0，解得：v3=1m/s，（v3=﹣m/s，舍去）；答：（1）若初速度v1=3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小为8N．（2）若初速度v2=1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需的时间为1s．（3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=7J，初速度为1m/s．。
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。
西安交通大学14年6月课程考试《工程热力学》考查课试题.
西安交通大学14年6月课程考试《工程热力学》考查课试题试卷总分：100 测试时间：-- 其他题单选题判断题简答题计算题、其他题（共 1 道试题，共 18 分。
） 1. 1、摄氏温标上的45°C所对应的热力学温标上的读数为_________。
2、闭口系工质经历可逆变化过程，系统对外作功20KJ，与外界换热-20KJ，则系统熵变__。
（增加、减少、不变） 3、未饱和湿空气是_________和_________的混合气体。
4、在P-V图上，任意一个正向循环其膨胀功_______压缩功。
（大于、小于、等于） 5、工质不可逆稳态稳流经某控制容积，则此控制容积内储能______，熵______。
6、在密闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经一段时间后则室温将_______。
7、如果热源温度不变，增大卡诺循环功，则卡诺循环的热效率将_______。
满分：18 分西安交通大学14年6月课程考试《工程热力学》考查课试题试卷总分：100 测试时间：-- 其他题单选题判断题简答题计算题、单选题（共 7 道试题，共 14 分。
） 1. 根据水蒸气的性质判断下列各种说法哪点是对的（） A、水蒸气在定压汽化过程中温度不变 B、闭口热力系中，水蒸气的定温吸热量等于膨胀功 C、理想气体经不可逆绝热过程熵增大，而水蒸气不一定 D、温度高于临界温度的过热水蒸气，经等温压缩过程可以液化 A. B. C. D. 满分：2 分 2. 下列系统中与外界有功量交换的系统可能是（） A、绝热系统 B、闭口系统 C、孤立系统 D、A和B A. B. C. D. 满分：2 分 3. 卡诺定理指出（） A、相同温限内一切可逆循环的热效率相等 B、相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率 C、相同温度的两个恒温热源间工作的一切可逆循环的热效率相等 D、相同温度的两个恒温热源间工作的一切循环的热效率相等 A. B. C. D. 满分：2 分 4. 均质等截面杆两端的温度由分别维持t1，t2的两热源保持t1和t2不变，取此杆为系统，则系统处于（） A、平衡状态，因其各截面温度不随时间而变化 B、非平衡状态，因其各截面温度不等 C、平衡状态，因其各截面温度不随时间而变化，且流入系统的热量等于流出热量 D、非平衡状态，因其处于重力场中 A. B. C. D. 满分：2 分 5. 下列哪一种说法不表示热力学第一定律（） A、热可以变为功，功可以变为热，在转换中是有一定比例关系的 B、在孤立系统内能量总数保持不变 C、第一类永动机是造不成的 D、热机热效率不能大于1 A. B. C. D. 满分：2 分 6. 1 A. B. C. D. 满分：2 分 7. 绝热过程的状态方程式适用于（）A、理想气体绝热过程 B、理想气体可逆绝热过程 C、理想气体定比热容可逆绝热过程 D、任意气体定比热容可逆绝热过程 A. B. C. D. 满分：2 分西安交通大学14年6月课程考试《工程热力学》考查课试题试卷总分：100 测试时间：-- 其他题单选题判断题简答题计算题、判断题（共 8 道试题，共 16 分。
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”。
(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。
23.爱因斯坦频率ωE──Einsten模型中g(ω)的最可几频率。
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.。
固体物理复习习题及答案
第一章 金属自由电子气体模型习题及答案1. 你是如何理解绝对零度时和常温下电子的平均动能十分相近这一点的？[解答] 自由电子论只考虑电子的动能。
在绝对零度时，金属中的自由（价）电子，分布在费米能级及其以下的能级上，即分布在一个费米球内。
在常温下，费米球内部离费米面远的状态全被电子占据，这些电子从格波获取的能量不足以使其跃迁到费米面附近或以外的空状态上，能够发生能态跃迁的仅是费米面附近的少数电子,而绝大多数电子的能态不会改变。
也就是说，常温下电子的平均动能与绝对零度时的平均动能十分相近。
2. 晶体膨胀时，费米能级如何变化？[解答] 费米能级3/222)3(2πn mE o F= ， 其中n 单位体积内的价电子数目。
晶体膨胀时，体积变大，电子数目不变，n 变小，费密能级降低。
3． 为什么温度升高，费米能反而降低？[解答] 当K T 0≠时，有一半量子态被电子所占据的能级即是费米能级。
除了晶体膨胀引起费米能级降低外，温度升高，费米面附近的电子从格波获取的能量就越大，跃迁到费米面以外的电子就越多，原来有一半量子态被电子所占据的能级上的电子就少于一半，有一半量子态被电子所占据的能级必定降低，也就是说，温度生高，费米能反而降低。
4． 为什么价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大？[解答] 由于绝对零度时和常温下电子的平均动能十分相近，我们讨论绝对零度时电子的平均动能与电子的浓度的关系。
价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大，这是金属中的价电子遵从费米—狄拉克统计分布的必然结果。
在绝对零度时，电子不可能都处于最低能级上，而是在费米球中均匀分布。
由式3/120)3(πn k F =可知，价电子的浓度越大费米球的半径就越大，高能量的电子就越多，价电子的平均动能就越大。
这一点从3/2220)3(2πn mE F=和3/222)3(10353πn m E E o F ==式看得更清楚。
电子的平均动能E 正比于费米能o F E ，而费米能又正比于电子浓度32l n。
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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(αe 24πε0r −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R⃗的周期函数（b）Bloch波函数是倒易点阵平移矢量G⃗的周期函数
11.设一维晶体能带E(k)=ℏ2
ma (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。