南京理工大学量子力学2003--2011,2015--2017年考研初试真题
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南京大学1998年硕士研究生考试试题——量子力学(一) 20分 有半壁无限高势垒的一维阱 ()ax a x x V x V ><<<⎪⎩⎪⎨⎧∞=000在0V E <的情形下,该系统是否总存在一个束缚态?如果回答是否定的,那么系统中至少有一个束缚态的存在的充要条件是什么?(二)20分 一个取向用角坐标θ和ϕ确定的转子,作受碍转动,用下述哈密顿量描述:()ϕ2cos ˆˆ22 B L A H+=,式中A 和B 均为常数,且B A >>,2ˆL 是角动量平方算符,试用一级微扰论计算系统的p 能级(1=l )的分裂,并标出微扰后的零级近似波函数。
(三)20分求在一维无限深势阱中,处于()x n ψ态时的粒子的动量分布几率()2p n φ 。
(四)20分 试判断下列诸等式的正误,如果等式不能成立,试写出正确的结果: (1)i j x i p jx i peee21ˆˆˆˆˆˆˆˆ-⋅+⋅⋅⋅=⋅ ?式中i ˆ和j ˆ分别是x 和y 方向的单位矢量。
(2)()[])(ˆˆˆˆ,ˆ'x f pip x f p px x x x = ?式中xi p x ∂∂= ˆ ,(3)系统的哈密顿算符为()r V p H+=μ2ˆˆ2 ,设()r n ϕ是归一化的束缚态波函数,则有:()n n n n r V r p ϕϕϕμϕ∇⋅=212ˆ2?(五)20分碱金属原子处在z 方向的外磁场B 中,微扰哈密顿为Bls H H H ˆˆˆ1+= ,其中S L dr dV r c H ls⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=121ˆ22μ ,()Z Z B S L c eB H 22+=μ , 当外磁场很弱时,那些力学量算符是运动积分(守恒量),应取什么样的零级近似波函数,能使微扰计算比较简单,为什么? 注: ()()()()ϕθπim mllm e m l m l l Y P cos !!412+-+=()x x P =01;()()2/12111x x P -=;()()x x x P 2/121213-=()()22213x x P -=专业: 理论物理、粒子物理与原子核物理(20分) 一、 t =0时,粒子的状态为][sin )(2kx A x =φ,求此时动量的可能测值和相应的几率,并计算动量的平均值。
2011级大物试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1、一质点从静止出发绕半径为R 的圆周作匀变速圆周运动,角加速度为α,当该质点走完一圈回到出发点时,所经历的时间为 ( B )(A )R 221α; (B )απ4; (C )απ2; (D )条件不够不能确定。
2、有一个小球,置于一个光滑的水平桌面上,有一绳其一端连接此小球,另一端穿过桌面中心的小孔,该小球原以角速度ω在距孔为r 的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉的过程中,则对小球下列叙述正确的是 ( C ) (A )角动量、动能、动量都不变; (B )角动量、动能、动量都改变; (C )角动量不变,动能、动量都改变; (D )角动量和动量不变,动能改变。
3、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图1。
今使棒从水平位置由静止开始下落。
在棒摆动到竖直位置的过程中,则应 ( A ) (A )角速度从小到大,角加速度从大到小; (B )角速度从小到大,角加速度从小到大; (C )角速度从大到小,角加速度从大到小; (D )角速度从大到小,角加速度从小到大。
4、一简谐振动曲线如图2所示,则振动周期为 ( D ) (A )2.62s ; (B )0.42s ; (C )0.38s ; (D )2.40s5、传播速度为100m/s ,频率为50Hz 的平面简谐波,在波线上相距为0.5m 的两点之间的位相差为 ( C )(A )3π; (B )6π; (C )2π; (D )4π。
6、如图3所示,设某热力学系统经历一个准静态过程b →c →a ,a ,b 两点在同一条绝热线上,则该系统在b →c →a 过程中 ( D ) (A )只吸热,不放热; (B )只放热,不吸热;(C )有的阶段吸热,有的阶段放热,吸收的热量等于放出的热量; (D )有的阶段吸热,有的阶段放热,吸收的热量大于放出的热量; (E )有的阶段吸热,有的阶段放热,吸收的热量小于放出的热量。
南京理⼯⼤学现代物理复习题复习题⼀、相对论1、关于同时相对性,以下结论中正确的是( C )(A )在⼀惯性系同时发⽣的两个事件,在另⼀惯性系⼀定不同时发⽣;(B )在⼀惯性系不同地点同时发⽣的两个事件,在另⼀惯性系⼀定同时发⽣;(C )在⼀惯性系同⼀地点同时发⽣的两个事件,在另⼀惯性系⼀定同时发⽣;(D )在⼀惯性系不同地点不同时发⽣的两个事件,在另⼀惯性系⼀定不同时发⽣。
2、两个惯性系S 和S ',沿X (X ')轴⽅向相对运动,相对速度为u 。
设在S '系中某点先后发⽣的两个事件,⽤固定于该系的钟测出两事件的时间间隔为0τ,⽽⽤固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ,⼜在S '系的X '轴上静⽌放置⼀固有长度为0l 的细杆,从S 系测得此杆的长度为l ,则( D )(A )0ττ<,0l l <;(B )0ττ<,0l l >;(C )0ττ>,0l l >;(D )0ττ>,0l l < 3、粒⼦的静质量为0m ,速率为υ,则该物体相对论性的物质波波长为(12)。
(12)υυυλ0221m c h m h-== 4、某物体,静⽌时测得其质量为m 0,体积为V 0、,寿命为τ0,当此物体以u 速度运动时,测得其质量密度为(14),寿命为(15)。
(14)220011c u V m -;(15)2201c u-τ;5、若⼀个光⼦的能量等于⼀个电⼦的静能,则该光⼦的波长约为(15) nm 。
(15)2.4×10 -36、设某微观粒⼦的总能量是它的静⽌能量的k 倍,则其运动速度的⼤⼩为( A )(A )12-k k c ;(B )21k k c -;(C )1-k c ;(D ))2(1++k k k c7、+π介⼦是⼀种不稳定的粒⼦,平均寿命是s 8106.2-?(在与它相对静⽌的参照系中测得)。
习题1一、填空题1.玻尔的量子化条件为。
2.德布罗意关系为。
3.用来解释光电效应的爱因斯坦公式为。
4.波函数的统计解释:_______________________________________________________________________________________________5.为归一化波函数,粒子在方向、立体角内出现的几率为,在半径为,厚度为的球壳内粒子出现的几率为。
6.波函数的标准条件为。
7.,为单位矩阵,则算符的本征值为__________。
8.自由粒子体系,__________守恒;中心力场中运动的粒子___________守恒。
9.力学量算符应满足的两个性质是。
10.厄密算符的本征函数具有。
11.设为归一化的动量表象下的波函数,则的物理意义为_______________________________________________。
12.______;_______;_________。
28.如两力学量算符有共同本征函数完全系,则___。
13.坐标和动量的测不准关系是____________________________。
14.在定态条件下,守恒的力学量是_______________________。
15.隧道效应是指__________________________________________。
16.量子力学中,原子的轨道半径实际是指____________________。
17.为氢原子的波函数,的取值范围分别为。
18.对氢原子,不考虑电子的自旋,能级的简并度为,考虑自旋但不考虑自旋与轨道角动量的耦合时,能级的简并度为,如再考虑自旋与轨道角动量的耦合,能级的简并度为。
19.设体系的状态波函数为,如在该状态下测量力学量有确定的值,则力学量算符与态矢量的关系为__________。
20.力学量算符在态下的平均值可写为的条件为____________________________。
历年南京师范大学839量子力学考研真题试卷与答案详解历年南京师范大学839量子力学考研真题试卷与答案详解一、考试解读:part 1 学院专业考试概况:①学院专业分析:含学院基本概况、考研专业课科目:量子力学的考试情况;②科目对应专业历年录取统计表:含南师大物理学专业的历年录取人数与分数线情况;③历年考研真题特点:含南师大考研专业课量子力学各部分的命题规律及出题风格。
part 2 历年题型分析及对应解题技巧:根据南师量子力学各专业考试科目的考试题型(简答题、计算题、证明题、综合题等),分析对应各类型题目的具体解题技巧,帮助考生提高针对性,提升答题效率,充分把握关键得分点。
part 3 近年真题分析:最新真题是南师考研中最为珍贵的参考资料,针对最新一年的南师考研真题试卷展开深入剖析,帮助考生有的放矢,把握真题所考察的最新动向与考试侧重点,以便做好更具针对性的复习准备工作。
part 4 未来考试展望:根据上述相关知识点及真题试卷的针对性分析,提高考生的备考与应试前瞻性,令考生心中有数,直抵南师大考研的核心要旨。
part 5 南师大考试大纲:①复习教材罗列(官方指定或重点推荐+拓展书目):不放过任何一个课内、课外知识点。
②官方指定或重点教材的大纲解读:官方没有考试大纲,高分学长学姐为你详细梳理。
③拓展书目说明及复习策略:专业课高分,需要的不仅是参透指定教材的基本功,还应加强课外延展与提升。
part 6 专业课高分备考策略:①考研前期的准备;②复习备考期间的准备与注意事项;③考场注意事项。
part 7 章节考点分布表:罗列南师大考研专业课量子力学的专业课试卷中,近年试卷考点分布的具体情况,方便考生知晓南师大考研专业课试卷的侧重点与知识点分布,有助于考生更具针对性地复习、强化,快准狠地把握高分阵地。
二、南师大历年真题与答案详解:整理南师大该科目的1997-2018年考研真题,并配有2010-2018年真题答案详解,本部分包括了(解题思路、答案详解)两方面内容。
[][]的平均值为多少?态上力学量)在少?(体系能量的平均值为多出现的概率是多少可测得哪些值?各个值态的体系进行能量测量)对处于求(是正的实数。
,其中,的矩阵表示分别为:学量及力系哈密顿量算符为态空间中得基矢,体和、中,态十一、已经体系处于状的可能值是多少?下,力学量)()(十、求在状态的几率为多少?的值为的本征态,求在此态中)如果粒子处于的本征值和本征态;()表象中,求(九、在)能量至一级修正。
(示;)微扰哈密顿的矩阵表。
写出(《,其中矩阵表示为八、体系哈密顿算符的分)能量至二级修正值。
(为实数。
用微扰公式求,且七、在能量表象中分)。
(。
证明,六、设分)。
(中算符的表示为五、试证明在动量表象分)(的本征值和本征函数。
分量四、求角动量的分的可微函数,试证明:是三、设分)彼此正交。
(同能级的束缚态波函数)中运动,证明属于不(二、粒子在一维势场分)流密度。
(计算其几率密度和几率的粒子处于定态波函数一、质量为试题(量子力学)年硕士研究生入学考试南京理工大学A A H AHS L J Y S Y S S S S S S H b a E E a E b b a E H i S S pi xI z pf i q f pq q q f i p q x V erm Z Z Z Z y x y x Z y x Z ikrZψψαωαωϕϕϕϕϕϕψϕθχϕθχψααααββαβαϕ3)2(?1010100001ˆ200020001ˆˆˆ212121-ˆˆˆ),(),(231222ˆ,ˆ1ˆ2112002002ˆ15,,ˆ152ˆ,2ˆ100115ˆ15-i ˆ)15.(2)(,)(,,1515,12004003213211121-1021020102012⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=++=+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+==⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=≠⎪⎪⎭⎫+ ⎝⎛+=-==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∂∂=∂∂====ψ南京理工大学2005年硕士研究生入学考试试题[][]()()面。
南京大学1998年硕士研究生考试试题——量子力学(一) 20分 有半壁无限高势垒的一维阱 ()ax a x x V x V ><<<⎪⎩⎪⎨⎧∞=000在0V E <的情形下,该系统是否总存在一个束缚态?如果回答是否定的,那么系统中至少有一个束缚态的存在的充要条件是什么?(二)20分 一个取向用角坐标θ和ϕ确定的转子,作受碍转动,用下述哈密顿量描述:()ϕ2cos ˆˆ22 B L A H+=,式中A 和B 均为常数,且B A >>,2ˆL 是角动量平方算符,试用一级微扰论计算系统的p 能级(1=l )的分裂,并标出微扰后的零级近似波函数。
(三)20分求在一维无限深势阱中,处于()x n ψ态时的粒子的动量分布几率()2p n φ 。
(四)20分 试判断下列诸等式的正误,如果等式不能成立,试写出正确的结果: (1)i j x i p jx i peee21ˆˆˆˆˆˆˆˆ-⋅+⋅⋅⋅=⋅ ?式中i ˆ和j ˆ分别是x 和y 方向的单位矢量。
(2)()[])(ˆˆˆˆ,ˆ'x f pip x f p px x x x = ?式中xi p x ∂∂= ˆ ,(3)系统的哈密顿算符为()r V p H+=μ2ˆˆ2 ,设()r n ϕ是归一化的束缚态波函数,则有:()n n n n r V r p ϕϕϕμϕ∇⋅=212ˆ2?(五)20分碱金属原子处在z 方向的外磁场B 中,微扰哈密顿为Bls H H H ˆˆˆ1+= ,其中S L dr dV r c H ls⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=121ˆ22μ ,()Z Z B S L c eB H 22+=μ , 当外磁场很弱时,那些力学量算符是运动积分(守恒量),应取什么样的零级近似波函数,能使微扰计算比较简单,为什么? 注: ()()()()ϕθπim mllm e m l m l l Y P cos !!412+-+=()x x P =01;()()2/12111x x P -=;()()x x x P 2/121213-=()()22213x x P -=专业: 理论物理、粒子物理与原子核物理(20分) 一、 t =0时,粒子的状态为][sin )(2kx A x =φ,求此时动量的可能测值和相应的几率,并计算动量的平均值。
中国科学院研究生院2015年招收硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称:量子力学(811)考生须知:1.本试卷满分为150分,全部考试时间总计为180分钟。
所有的答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
一、一个质量为µ的粒子在一个一维的盒匣()0x L <<里自由运动,波函数()x ψ满足条件()()()()0'0'L L ψψψψ==,1)求系统的能级2)将第一激发态写成归一化动量本征态的组合形式,并给出当p <>为0时,组合系数满足的条件二、一个三维简谐振子受到微扰()22'H xyz x y y x λ=++的作用,试用微扰论求系统的基态能量,并精确到2λ量级。
三、两个粒子的自旋分别为12,s s ,相对取向为n ,设两个粒子的相互作用为()()1212=3H s n s n s s ××-×,记12s s s =+,证明:1)2212s 3=24s s ×-ℏ,()()()22121=24s n s n s n ×××-ℏ2)[]0H s =,四、一个质量为µ的粒子在势场(){ 0 0x V x Bx x ¥£=>中运动1)用变分法求基态的能量可以选取下列的哪个作为近似波函数,并说明理由a)/x a e -,b)/x a xe -,c)/1x a e --()a 为变分参数2)用所选的近似波函数求基态能量。
五、一个二能级系统,哈密顿量为:()()01020=0E H E éùêúêúëû()()()0012E E <当0t =,系统处于基态,当0t >时,开始受到的微扰0'=0H λλéùêúêúëû1)求0t >时,系统跃迁到激发态的概率()02()E P t (精确值)2)用含时微扰论重求上题的概率,与精确值对比,指出结果成立的条件。
[][]的平均值为多少?态上力学量)在少?(体系能量的平均值为多出现的概率是多少可测得哪些值?各个值态的体系进行能量测量)对处于求(是正的实数。
,其中,的矩阵表示分别为:学量及力系哈密顿量算符为态空间中得基矢,体和、中,态十一、已经体系处于状的可能值是多少?下,力学量)()(十、求在状态的几率为多少?的值为的本征态,求在此态中)如果粒子处于的本征值和本征态;()表象中,求(九、在)能量至一级修正。
(示;)微扰哈密顿的矩阵表。
写出(《,其中矩阵表示为八、体系哈密顿算符的分)能量至二级修正值。
(为实数。
用微扰公式求,且七、在能量表象中分)。
(。
证明,六、设分)。
(中算符的表示为五、试证明在动量表象分)(的本征值和本征函数。
分量四、求角动量的分的可微函数,试证明:是三、设分)彼此正交。
(同能级的束缚态波函数)中运动,证明属于不(二、粒子在一维势场分)流密度。
(计算其几率密度和几率的粒子处于定态波函数一、质量为试题(量子力学)年硕士研究生入学考试南京理工大学A A H A HS L J Y S Y S S S S S S H b a E E a E b b a E H i S S pi x I z pf i q f p q q q f i p q x V e rm Z Z Z Z y x y x Z y x Zikr Z ψψαωαωϕϕϕϕϕϕψϕθχϕθχψααααββαβαϕ3)2(?1010100001ˆ200020001ˆˆˆ212121-ˆˆˆ),(),(231222ˆ,ˆ1ˆ2112002002ˆ15,,ˆ152ˆ,2ˆ100115ˆ15-i ˆ)15.(2)(,)(,,1515,12004003213211121-1021020102012⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=++=+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+==⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=≠⎪⎪⎭⎫+ ⎝⎛+=-==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∂∂=∂∂====ψ南京理工大学2005年硕士研究生入学考试试题[][]()()面。