研究生2004吉林大学量子力学真题
2004年吉林大学硕士研究生入学试题
一、[25分]
质量为m 的粒子在宽度为的一维无限深势阱中运动，初始时刻的状态波函数为： a a x
a x
x ππsin )cos 1()0,(+=Ψ。
试求：
1）初始时刻粒子能量的可取值、取值几率与平均值；
2）时刻粒子的状态波函数；
0>t ),(t x Ψ3）在态上，粒子能量的可取值、取值几率与平均值。
),(t x Ψ
二、[25分] 设一维体系的能量算符为
)(2??2x V m
p H += 其中
),6,4,2,0;0()(00""=>=λλV x V x V 1）试定性分析体系的能量本征值和本征函数所具有的特性；
2）在H
?的本征态下， a）证明动量的平均值等于零；
b）给出动能的平均值> ><λx 三、[25分] 设体系的能量本征方程为（；）。 >>=n E n H n ||?mn n m δ>=<|"≤≤1 0E E 1）取为归一化基态试探态矢，令，， >0|ψ>=<00|?|ψψH E 20 ||0|1> ε)(E E E E ?≥?0102）若只知H ?最低的两个本征态矢和，试从任意归一化态矢>0|>1|>ψ|出发，构造第二激发态的试探态矢，并求出该激发态能量的上限。 >|ψ2 四、[25分] 两个自旋分别为21 1=s 和2 32=s 的粒子所构成的体系，能量算符为 )0(?21>?=ααs s H G G １、体系总自旋可取什么值？ ２、自旋空间的维数是多少？ ３、求出体系的能量及相应的本征态矢，指出各能级的退化度。 五、[25分] 质量为m 的粒子在二维各向同性谐振子位中运动，谐振频率为ω。今粒子受到一微扰 )0('?>=λλxy H 的作用，试求最低一对激发态的能量至一级近似，并求出零级近似波函数。 六、[25分] 低能粒子被“硬球” ???>≤∞=a r a r r V 0 )( 所散射。只考虑s 波，求散射截面。 2001年 一、作梁的内力图。（10分） 二、直径d=100mm的圆轴，受轴向拉力P和力偶矩m的作用，材料的弹性模量E=200Gpa，泊松比μ=0.3，现测得圆轴表面轴向线应变ε0=500×10-6，45方向线应变ε45=400×10-6。试求P和m。（10分） 三、已知直径为d的钢制圆轴受力如图。 （1）试确定可能危险点的位置，并用单元体表示其应力状态； （2）若此圆轴单向拉伸时的许用应力为[σ]，试列出校核此轴强度的强度条件。（10分） 四、已知图示结构中各杆的直径均为d,以及E、G、m、a 试求:（1）A端在y-z平面内的转角θA； （2）若在A端沿z方向再加上一集中力P，问θA的变化值是多少？（10分） 五、已知钢架受力如图，试求: A处的约束反力。（12分） 六、结构如图所示，横梁AC为T型截面铸铁梁。 已知其许用拉应力[σt]=40Mpa，许用压应力[σc]=160Mpa，I Z=800cm4，y1=5cm，y2=9cm，BD杆用A3钢制成，直径d=24cm，E=200Gpa，λp=100，λs=60，经验公式为σcr=（304-1.12λ）Mpa，稳定安全系数n st=2.5。试校核该结构是否安全？（12分） 七、已知: a、b两种材料的σ-ε曲线，若取安全系数n=2，是分别求出其许用应力[σ]；并说明何谓冷作硬化现象？（6分） 八、已知如图， （1）、试列出求解AB梁弯曲变形所需的挠曲线近似微分方程。（不必积分）（2）、列出确定积分常数所需的全部条件。（6分） 九、试指出下面各截面梁在P的作用下，将产生什么变形？（6分） 十、求下列结构的弹性变形能。（E、G均为已知）（6分） 十一、已知某材料的σ-1=300Mpa，σb=700Mpa，σ0=450Mpa，用此材料制成的 2005年 一、画出图示梁的剪力图和弯矩图。（15分） 二、结构受力如图所示，已知平面钢架ABCD的抗弯刚度为EI，EF杆的抗拉刚度为EA，设3EI=EAL2。试求EF两点的相对位移。（20分） 三、直径为d的钢制圆轴受力如图所示，材料的许用应力为[σ],已知L、P、m=4PL，试用第三强度理论设计该轴的直径d。（15分） 四、已知某钢结构危险点处的应力状态如图所示，E=200GPa，μ=0.25。试求：（1）图示单元体的主应力；（2）最大剪应力；（3）最大线应变；（4）画出相应的三向应力圆草图。（15分） 五、结构受力如图所示，横梁AB为T字形截面铸铁梁，已知其许用拉应力为[σt]=40MPa，许用压应力为[σc]=90MPa，I z=800cm4,y1=40mm,y2=80mm;CD杆用A3钢制成，截面为圆形，d=20mm，L=1m，E=200GPa，σp=200MPa，σs=240MPa，稳定安全系数n st=3，经验公式为：σcr=（304-1.12λ）MPa。试求该结构的许用荷载。（20分） 六、结构受力如图所示，已知：E=200GPa，μ=0.3，d=80mm，L=1m，现测得圆周上表面A点与水平线成45°方向的线应变为ε-45°=4×10-4，试求外荷载P。（15分） 七、试求图示结构A截面的挠度f A，设ABCD梁的抗弯刚度为EI。（15分） 八、图示为平面直角钢架ABC，受一重物G自高度为h处自由降落在A点处，设EI为钢架的抗弯刚度，试求直角钢架ABC内最大动弯矩M max，d。（15分） 九、已知结构某点的交变应力随时间的变化曲线如图所示，试求：（1）循环特性r；（2）平均应力σm；（3）应力幅度σa；（4）在σm—σa 坐标系中，标出该应力循环对应点，并求出自原点出发且通过该点的射线与水平轴σm的夹角α。（10分） 2005年吉林大学硕士研究生入学试题 一、[25分] 一维线性谐振子 [222 1)(x m x V ω=] 初始时刻的状态为： )()(5 1)(52)0,(210x C x x x ???Ψ++=， 其中，)(x n ?为谐振子的正交归一化能量本征函数。 １）若在)0,(x Ψ态上测量能量的平均值为ω=2 3，试求系数C 。 ２）写出时刻振子的波函数，并求出此时测量能量的取值不小于平均 值的几率。 0>t ３）求时刻振子宇称的可取值、取值几率和平均值。 0>t 二、[25分] 在位场)0()()(00>=V x V x V δ中，质量为的粒子从m ∞?处向右运动，试问能量E 如何取值，粒子刚好能有一半的几率被反射回来？ 三、[25分] 已知力学量的本征值谱和正交归一化本征态矢系分别为和 Q ?}{n q }{|>n (，)。现有算符方程，其中"3,2,1=n 0≠n q >>=ψ?||?Q >ψ|为已知态矢。 １）在表象中求出态矢Q >?|的表达式。 ２）若以和分别表示投影到?P ?ψ P ?>?|和>ψ|上的投影算符，试求出它们在表象中的矩阵表示之间的关系。 Q ３）试给出算符的定义，并论证其合理性。 3/1?Q 四、[25分] 设一自旋粒子的能量算符为 2/1z y x S C S B S A H ????++= 其中A 、B 、C 均为实数。 １）求粒子的能量本征值和本征态矢。 ２）若粒子处在H ?的一个本征态上，求粒子自旋分量向上的几率。 y 五、[25分] 设两个质量为m 、自旋为的全同粒子通过位势 2/12212)4()(r b s s a r V ???=G G = 作用，其中r 为两粒子间距离，1s G 和2s G 分别为两粒子的自旋算符，a 为大于 零的实数。 １）为使两粒子束缚在一起，b 应如何取值？ ２）若取，试求基态能量和简并度。 2/3=b ３）若0=b ，求处于基态时两粒子间距离的均方根。 六、[25分] 设体系能量算符为 且有 ,'???0H H H +=,||?)0(0 >>=i E i H i ,|ij j i δ>=<);2,1(=i ;2|1|1|'?>+>>=b a H 、b 均为实数，且为小量。 ,2|1|2|'?>?>>=a b H a １） 若，求体系能级至二级近似，并求出一级近似态矢量。 )0(2)0(1 E E ≠２） 若，求体系能级至一级近似，并求出零级近似态矢量。 )0(2)0(1E E = 吉林大学材料力学考研真题 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分） 四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。（15分） 五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力[τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m，b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分） 七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆D=76mm， d=68mm ，BC 为实心圆截面杆D 1=20mm ，两杆材料相同，σp =200Mpa ，σs =235Mpa ，E=206Gpa 。取强度安全系数n=1.5，稳定安全系数n st =4。最大起重量G=20KN ，临界应力经验公式为σcr = 304-1.12λ（Mpa ）。试校核 此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC 为圆截面杆，在C 段上方有一铅垂杆DK ，制造时DK 杆短了△。曲拐AB 和BC 段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GI P 和EI 。且GI P =4 5 EI 。 杆DK 抗拉刚度为EA ，且EA=225EI a 。试求： （1）在AB 段杆的B 端加多大扭矩，才可使C 点刚好与D 点相接触？ （2）若C 、D 两点相接触后，用铰链将C 、D 两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK 杆内的轴力和固定端处A 截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a 、L 、d 、P 。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r ，平均应力σm 和应力幅σa 。（5分） 2001年 一、作梁的内力图。（10分） 高等量子力学习题和解答 ? 量子力学中的对称性 1、 试证明：若体系在线性变换Q ?下保持不变，则必有0]?,?[=Q H 。这里H ?为 体系的哈密顿算符，变换Q ?不显含时间，且存在逆变换1?-Q 。进一步证明，若Q ?为幺正的，则体系可能有相应的守恒量存在。 解：设有线性变换Q ?，与时间无关；存在逆变换1?-Q 。在变换 若体系在此变换下不变，即变换前后波函数满足同一运动方程 ?''?t t i H i H ?ψ=ψ?ψ=ψ h h 进而有 2、 令坐标系xyz O -绕z 轴转θd 角，试写出几何转动算符)(θd R z e ρ的矩阵表示。 解： 'cos sin 'sin cos 'O xyz z d x x d y d y x d y d z z θθθθθ -=+=-+=考虑坐标系绕轴转角 用矩阵表示 '10'10'00 1x d x y d y z z θθ?????? ? ???=- ? ??? ? ?????? ??? 还可表示为 '()z e r R d r θ=r 3、 设体系的状态可用标量函数描述，现将坐标系绕空间任意轴n ρ 转θ d 角， 在此转动下，态函数由),,(z y x ψ变为),,(),()',','(z y x d n U z y x ψθψρ =。试导出转动算符),(θd n U ρ 的表达式，并由此说明，若体系在转动),(θd n U ρ 下保持不变，则体系的轨道角动量为守恒量。 解：从波函数在坐标系旋转变换下的变化规律，可导出旋转变换算符 ()z e U d θr 利用 (')()()z e r U d r θψ=ψ 及 (')()r Rr ψ=ψr r 可得 ()1z e z i U d d L θθ=-r h 通过连续作无穷多次无穷小转动可得到有限大小的转动算符 绕任意轴n 转θ角的转动算符为 1U U U -+=? 为幺正算符 若 (')()()z e r U d r θψ=ψr r r 则必有 1 (')()()()()[,] z z e e z H r U d H r U d i H r d H L θθθ-==+r r r r r h 若哈密顿量具有旋转对称性，就有[,]0z H L =→角动量守恒 4、 设某微观粒子的状态需要用矢量函数描述，试证明该粒子具有内禀自旋 1=S 。 解：矢量函数在旋转变换下 后式代入前式 '(')(')[](')[](')x x y y x y z z r r e d e r d e e r e θθψ=ψ++ψ-++ψr r r r r r r r r r 又 '(')'(')'(')'(')x x y y z z r r e r e r e ψ=ψ+ψ+ψr r r r r r r r 比较得 '(')(')(') ?[1]()[1]()[1]()() x x y z x z y z x y r r d r i i d L r d d L r i d L r d r θθ θθθθψ=ψ-ψ=-ψ--ψ=-ψ-ψr r r r r h h r r h 类似可得 ?'(')()[1]()?'(')[1]()y x z y z z z i r d r d L r i r d L r θθθψ=ψ+-ψψ=-ψr r r h r r h 吉林大学招收2011年硕士学位研究生 入学考试试题（解析与答案） 一．作内力图，并画出梁挠曲线的大致形状（15分） 【考查重点】：本题是对前四章的考查，属于基础题，先求各杆支座反力，进而画出内力图。 【答案解析】 二．钢架由5根圆截面杆组成，已知，个杆直径均为d=30mm ，个杆中间某截面上均钻有直径为8的孔，l =1m ，个杆材料均为Q235，E=200GPa ，p σ=200MPa ，s σ=240MPa ，[σ]=120MPa ，经验公式：cr σ=304-1.12（MPa ），稳定安全因素n st =3，试确定结构的许可载荷。（10分） 【考查重点】：本题考查第九章压杆稳定,首先这道题有点迷惑性，但从分值来看不会很难， 所以考生不要考虑多了，这也是做题的技巧。 【答案解析】 2/4321F F F F F ====(压) F F =5(拉) 拉杆5：][σσ≤= A F KN A F 56].[=≤σ 压杆100133=== p i u λλφ KN A F cr cr 8.78==σ st cr n F F n ≤= 1 KN F F F cr 3721 =≤ 所以：结构的[F]=37KN 。 三．槽形截面铸铁梁，受移动载荷F 作用，已知：材料的抗拉极限为120MPa ，抗压强度极限为60MPa ，安全因素n=4，I Z =800cm4，y 1=6cm ，y 2=9cm ，试问： 1.当x 为何值时，梁的承载能力最大？ 2.确定许可载荷[F]， 3.若将槽型梁倒置放是否合理？为什么？（15分） 【考查重点】：本题考查第五章弯曲应力，一定要明确铸铁梁拉压强度不同，要同时满足要 求，本题有一定的难度，考生要多理解，多思考。 【答案解析】 1.铸铁抗压不抗拉， 5 1 ][][96y y 21=≥=c t σσ压拉 （1）当F 移动到C 点时 2002年吉林大学硕士研究生入学试题 一、[20分] 一质量为m 的粒子初始时刻处于位阱 ???><∞<<=a x x a x x V ,000)(的基态。若a x =处的阱壁突然移至a x 2=。试求粒子在新位阱中： 1）处于基态的几率； 2）处于第一激发态的几率； 3）能量大于初始时刻能量的几率。 二、[22分] 作一维运动的粒子，其能量算符为)(2??2x V p H +=μ ，本征方程为，其中取分立值，并有>>=n E n H n ||?n mn n m δ>=<|。 1）若λ为H ?中的一个参量，试证明 λ λ??>=?? 1. 导语也成前言、导言，通常在学位论文或篇幅较长的论文中出现，导语应明确交待该领域的学术史，不能闭门造、车自说自话。下列哪个选项不属于导语基本要素 A. 研究方法 B. 研究的价值 C. 研究的计划 D. 研究所用材料的来源 2. 中国科协的一项调查发现，38.6%的科技工作者自认为对科研道德和学术规范缺乏足够了解，49.6%的科技工作者表示自己没有系统的了解和学习过科研道德和学术规范。这种现象所反映出在科学道德和学风问题中应该( ) A. 坚持教育引导 B. 加强制度规范 C. 强化监督约束 D. 坚持自我反省 3. 引文应当是作者在撰写论著时确实参考或引用过的文献，如果为了给人一种阅读了大量文献资料、研究基础扎实的印象，而故意在论著中加入大量实际没有参考或引用过的、或者与本文论题根本不相干的文献，做不相关引用、无效引用。这种行为属于 A. 过度他引 B. 不当自引 C. 模糊引注 D. 著而不引 4. 在合作研究中，故意隐瞒应共享的信息，不提供相关数据和资源等。根据相关加强科研规范的措施和意见，这种行为违反了科研人员须遵守科研规范中的( ) A. 诚实原则 B. 公开原则 C. 公正原则 D. 尊重知识产权 5. 1964年，新疆的一位年轻人郝天护给时任中国科学院力学研究所所长钱学森写信，指出钱学森近期发表的一边力学论文中有一处需要商榷，钱学森当时在力学界已是绝对权威，但收到来信后，不仅亲笔回信，承认了自己的错误，更鼓励郝天护将自己的观点写成文章，并推荐发表在《力学学报上》，这体现出钱学森作为一名合格科技工作者的( ) A. 严谨作风 B. 诚信品行 C. 责任意识 D. 人文素养 6. 解决科学道德和学风问题，关键在于抓好教育、制度和监督三个环节教育是( )，制度是( )监督是( )，惩防结合、标本兼治。 A. 基础关键保障 B. 基础保障关键 C. 核心手段保证 D. 手段保证核心 7. 科研规范是基于科研道德和科学共同体共识的，具有稳定性、连续性的规制和安排，因而具有文化的意义，要求研究者自觉遵守和共同维护。下列（不属于：题干错误）属于当代科技工作者应该坚持的规范是 A. 诚实原则B. 不伤害原则 C. 公正原则 D. 尊重原则 8.在一般学术性期刊中对于署名和单位地址下列描述不正确的是( ) A. 一个作者下写一个地址 B. 如果换了新地址，则应在脚注中写上新地址 C. 必须提供邮政编码 D. 必须提供作者全名，不可隐名发表 9. 学界公认的科研规范中，规定在保守国家秘密和保护知识产权的前提下，公开科研过程和结果相关信息，追求科研活动社会效益最大化。这条原则属于当代科研工作者应该坚持的 A. 公开原则 B. 诚实原则 C. 尊重知识产权原则 D. 声明与回避原则 10. 一搞多投是指同一作者，在法定或约定的禁止再投期间，或者在期限以外获知自己作品将要发表或已经发表，在期刊编辑和审稿人不知情的情况下，试图或已经在两种或多种期刊同时或相继发表内容相同或相近的论文。一稿多投的行为是严格被学界所禁止的行为。下列属于一稿多投行为的是 A. 不尊重科学和实验结果 B. 拼凑数据 C. 不尊重他人学术思想、学术观点 D. 将他人的论文翻译成外文发表在国际学术刊物上 11. 任鸿隽先生于1916 年在“科学精神论”一文中首次明确提出科学精神的概念“科学精神者何？求真理是已。”美国著名学者莱科维茨将科学精神概括为激情（enthusiasm）、创造性和诚信三个方面。可见，科学精神是在长期的科学实践活动中形成的、贯穿于科研活动全过程的共同信念、价值、态度和行为规范的总称。下列不属于科学精神的内涵的是 A. 求真精神 B. 理性的怀疑精神 C. 民主精神 D. 激情状态 12. 病态科学是科学研究者被其主观性错误所自我欺骗而导致的“科学式”的研究。在一定意义上看，病态科学实属科学的常态。下列情况不属于病态科学的是 A. 主观期望的科学 B. 一厢情愿的科学 C. 独断论式的科学 D. 伪科学 吉林大学材料力学考研真题 2000年 一、作图示结构的内力图，其中P=2qa,m=qa2/2。(10分) 二、已知某构件的应力状态如图，材料的弹性模量E=200GPa,泊松比μ=0.25。试求主应力，最大剪应力，最大线应变，并画出该点的应力圆草图。（10分） 三、重为G的重物自高为h处自由落下，冲击到AB梁的中点C，材料的弹性模量为E，试求梁内最大动挠度。（8分） 四、钢制平面直角曲拐ABC，受力如图。q=2.5πKN/m，AB段为圆截面，[σ]=160MPa，设L=10d，P x=qL,试设计AB段的直径d。（15分） 五、图示钢架，EI为常数，试求铰链C左右两截面的相对转角（不计轴力及剪力对变形的影响）。（12分） 六、图示梁由三块等厚木板胶合而成，载荷P可以在ABC梁上移动。已知板的许用弯曲正应力为[σ]=10Mpa，许用剪应力 [τ]=1Mpa，胶合面上的许用剪应力[τ]胶=0.34Mpa，a=1m， b=10cm，h=5cm，试求许可荷载[P]。（10分） 七、图示一转臂起重机架ABC，其中AB为空心圆截面杆 D=76mm，d=68mm，BC为实心圆截面杆D1=20mm，两杆材 σp=200Mpa，σs=235Mpa，E=206Gpa。取强度安全系数 n=1.5，稳定安全系数nst=4。最大起重量G=20KN，临界应力经验公式为σcr=304-1.12λ（Mpa）。试校核此结构。（15分） 八、水平曲拐ABC为圆截面杆，在C段上方有一铅垂杆DK，制造时DK杆短了△。曲拐AB和BC段的抗扭刚度和抗弯刚度皆为GIP和EI。且GI P= EI。杆DK抗拉刚度为EA，且EA= 。试求：（1）在AB段杆的B端加多大扭矩，才可使C点刚好与D点相接触？ （2）若C、D两点相接触后，用铰链将C、D两点连在一起，在逐渐撤除所加扭矩，求DK杆内的轴力和固定端处A截面上的内力。（15分） 九、火车车轴受力如图，已知a、L、d、P。求轴中段截面边缘上任意一点的循环特征r，平均应力σm和应力幅σa。（5分） 2001年 一、作梁的内力图。（10分） 二、直径d=100mm的圆轴，受轴向拉力P和力偶矩m的作用，材料的弹性模量E=200Gpa，泊松比μ=0.3，现测得圆轴表面轴向 846 材料力学 1、考试要求 ①了解：结构强度、刚度及稳定性的分析方法，材料力学性质的实验方法，构件在交变应力作用下疲劳失效的特点及分析方法。 ②理解：圆截面扭转与非圆截面扭转的差异，平面弯曲与非平面弯曲的差异，材料一点处的应力状态和应变状态及应力应变间的本构关系，强度理论，压杆失稳的原因，结构的约束情况对结构静定或静不定的影响。 ③掌握：结构内力的分析方法(截面法)，绘制内力图；根据结构的受力特点，确定危险截面的内力及其应力分布和危险点，根据应力状态或应变状态、应力应变关系和强度理论，解决结构的强度问题；根据结构的基本变形及单位载荷法计算结构的变形或位移，解决结构的刚度问题；根据结构的约束情况，确定结构的静不定次数，用力法解静不定结构问题；根据功能原理和动荷系数的方法，解决水平冲击或铅垂冲击问题；根据压杆的柔度，解决压杆的稳定性问题。 2、考试内容 ①杆件基本变形(轴向拉、压、扭转、平面弯曲)的内力和内力图及平面弯曲时载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系，杆件基本变形时横截面上的应力，材料轴向拉、压时的机械性能。②一点处的应力状态，二向应力状态的解析法和图解法，主应力、最大剪应力，简单三向应力状态(一个主应力及其方向已知)，与平面应力状态相应的应变状态，常用的四种强度理论，广义虎克定律，组合变形的强度。 ③杆件的应变能，功能原理，功的互等定理，单位载荷法及结构变形和位移的计算。④结构静不定问题及用力法解静不定结构。⑤结构在冲击载荷作用下的应力和变形。⑥交变应力的概念，材料的持久极限，构件的持久极限，构件的疲劳强度。⑦细长压杆的临界压力，欧拉公式，压杆的柔度，中柔度杆的直线经验公式。 ⑧平面图形的几何性质，其中包括：平面图形的静矩和形心，惯性矩，惯性积，平行称轴公式，转轴公式及主惯性轴。 3、题型及分值 计算题，满分为150分。 参考书目 1.《工程力学》上、下册(只考第9章-第18章和第22章)，高等教育出版社，梅凤翔、周际平、水小平，2003年 2.《工程力学学习指导》上、下册(只考第9章-第18章和第22章)，北京理工大学出版社， 吉林工大材料力学试题1995年 科目：材料力学 考试时间：1995.1.15.下午 【一】、选择题.（共四道小题） 1.（5分） 低碳钢拉伸经过冷作硬化以后，以下四种指标中哪种得到提高： （A ）、强度极限；（B ）、比例极限；（C ）、断面收缩率；（D ）、伸长率（延伸率）。 正确答案是_________。 2.（5分） 两简支梁的材料，截面形态及梁中点承受的集中载荷均相同，而两梁的跨度2121=l l ，则其最大挠度之比为： （A ）、21max 2max 1=y y ；（B ）、41max 2max 1=y y ； （C ）、 61max 2max 1=y y ；（D ）、81max 2max 1=y y 。 正确答案是_________。 题【一】2图 3.（5分） 图示以角速度ω旋转的圆轴。需在其表面打上钢印，从疲劳强度考虑打钢印最适合处有四种选择： （A ）、AB 段；（B ）、BC 段；（C ）、CD 段；（D ）、DE 段。 正确答案是_________。 题【一】3图 4.（5分）图示单元体处于纯剪切应力状态，关于ο 45=α方向上 的线应变，现有四种答案： （A ）、等于零；（B ）、大于零；（C ）、小于零；（D ）、不能确定。 正确答案是_________。 题【一】4图 【二】、填空题（共四道小题） 1.（5分） 图示铸铁圆轴受扭时，在 _________面上发生断裂，其破坏是由 _________应力引起的。在图上画出破 坏的截面。 题【二】2图 2.（5分） 图（a ）、（b ）、（c ）为三根材料相同的圆截面直杆，受到重量相同，且从同一高度H 自由下落的冲击，若动荷系数可按st d H K δ2=计算，则他们的动荷系数由大到小的顺序 是__________________，它们的最大 冲击应力由大到小的顺序是__________________ 。 题【二】2图 3.（5分） 梁的受力情况如图所示，试从单元体图中找出与梁上各点相对应的单元体。点A _________，点B _________，点C _________，点D _________，点E _________。 题【二】3图 2.1 如图所示 左右 0 x 设粒子的能量为，下面就和两种情况来讨论（一）的情形 此时，粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为 其中 其解分别为 （1）粒子从左向右运动 右边只有透射波无反射波，所以为零 由波函数的连续性 得 得 解得 由概率流密度公式 入射 反射系数 透射系数 （2）粒子从右向左运动 左边只有透射波无反射波，所以为零 同理可得两个方程 解 反射系数 透射系数 （二）的情形 令 ,不变 此时，粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为 其解分别为 由在右边波函数的有界性得为零 （1）粒子从左向右运动 得 得 解得 入射 反射系数 透射系数 (2)粒子从右向左运动 左边只有透射波无反射波，所以为零 同理可得方程 由于全部透射过去，所以 反射系数 透射系数 2.2 如图所示 在有隧穿效应，粒子穿过垒厚为的方势垒的透射系数为 总透射系数 2.3 以势阱底为零势能参考点，如图所示 （1） ∞ ∞ 左中右 0 a x 显然 时只有中间有值 在中间区域所满足的定态薛定谔方程为 其解是 由波函数连续性条件得 ∴ ∴ 相应的 因为正负号不影响其幅度特性可直接写成 由波函数归一化条件得 所以波函数 （2） ∞∞ 左中右 0 x 显然 时只有中间有值 在中间区域所满足的定态薛定谔方程为 其解是 由波函数连续性条件得 当，为任意整数， 则 当，为任意整数， 则 综合得 ∴ 当时，， 波函数 归一化后 当时，， 波函数 归一化后 2.4 如图所示∞ 左 0 a 显然 在中间和右边粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为其中 其解为 由在右边波函数的有界性得为零 ∴ 再由连续性条件，即由 得 则 得 得 除以得 再由公式 ,注意到 令 , 原 子 物 理 期 末 试 题 （物理学院 本科2010级用，试题共 3页。时间2.5小时。卷面共计 100 分。） 姓名 学号 班级 一、填空。答案按序写在答题纸上，答案字数与空格长度无关（每空1分，共20分） 1 用动能为E 的 α 粒子轰击 位置固定的92Zr 52 原子核，则二者之间可达到的 最短距离a=________；若E 过大致使a 小于核半径，则可能会导致________。 2 若Li 2+ 的某状态可通过释放108.8 eV 的能量而回到Li 2+ 的基态。则该状态的结合能为________ eV 、玻尔半径为_______?。 3 原子光谱＿＿＿＿特征和1914年＿＿＿＿实验都说明了原子能级的存在。 4 本课程中所学到的________、_______、______都说明电子自旋的存在。 5氢原子的 n=4 玻尔能级 在考虑精细结构后 将分裂为______个能级，其中 有____对 能级是简并的。(不考虑兰姆移动) 6相同波长的入射光子与质子、电子分别发生康普顿效应。在相同的散射角上,入射光子与____发生康普顿效应时,散射光子的波长更长。 7 根据量子力学，氢原子基态时的电子云呈现______形状。 8 自由粒子波函数 )](exp[0Et r p i -?ψ=ψ→→ 。能量E 对应的算符为_____。 9根据玻恩对波函数的统计解释，ψψ* 代表________。 10 ps 电子发生jj 耦合，生成的原子态中，J 值最大的原子态为_______。 11只考虑基态，随原子序数增加，当 Z=____时，3d 支壳层首次被电子占据；当Z=_____时，3d 支壳层被首次占满。 12质量为m 的微粒被限制在线度为L 的一维盒中，则利用海森堡不确定关系可知其动能最小值约为____。 13 只考虑1个价电子的激发，碱金属原子朗德g 因子的最小值为______。 学供习参考Q 材料力学试题吉林工大2003年.（满分为150分） 科目：材料力学 一、作图示结构中AD 段的内力图。(15分) 题一图 二、圆轴受弯扭组合变形,1m = 2m =150N ·m, d =50mm, E =200GPa , μ=0.3,画出危险 点的应力状态,并求其主应力、最大剪应力、最大线应变值。(15分) 题二图 三、钢制实心圆截面轴AC , []σ=140MPa, l =100cm, a =15cm,皮带轮直径D =80cm, 重 Q =2KN, 皮带水平拉力1F =8KN, 2F =2KN,试设计AC 轴的直径d 。(15分) 题三图 四、矩形截面组合梁,已知材料的弹性模量E ,a, b, h ,在突加重物Q 的作用下,测得中间铰B 左、右的相对转角B θ=2,求Q 值及梁内横截面上的最大正应力。(15分) 题四图 五、圆截平面曲拐OAB 与直杆CD 直径、材料均相同。已知P 、 L 且 P GI =EI 8.0,EA =24.0L EI 。求O 端的约束反力。(20分) 题五图 六、矩形截面悬臂梁,已知材料的弹性模量E 、L 、b 、h ,在上顶面作用着切向均布载荷q ,求轴线上B 点的水平位移B u 和垂直位移B v 及杆件的弹性变形能U 。(20分) 题六图 七、 AB 为T 型截面铸铁梁,已知其许用拉应力[]t σ=35MPa , 许用压应力[]c σ=140MPa,z I =44710mm ?,1y =140mm, 2y =60mm, CD 杆为圆截面钢杆, 直径 d =32mm, E =200GPa , p σ=200MPa , s σ=240MPa , []σ=120 MPa , 稳定安全系数st n =3, L =1m, 直线经验公式为cr σ=304－1.12λ( MPa )。当载荷在AB 范围内移动时,求此结构的许可载荷[]P 。(20分) 第六章 表象理论 （习题） 1． 应用δ-函数的性质，证明傅立叶变化的两个定理：如果 ()()ikx f x g k e dx ∞ -∞ = 则 （1 ）()()ikx g k f x e dx ∞ --∞ = ? （2） 2 2 ()()g k dk f x dx ∞ ∞ -∞ -∞ =? ? 2．试求“波包”函数()x ψ的傅立叶变换()F k 。()x ψ定义为 ()2ikx d ae x x ψ?≤≤?=???d 当-20 其它情形 3．?x e 是由坐标x 构成的算符，写出它在坐标、动量表象中的表示式。 4．求线谐振子哈密顿量在动量表象中的矩阵元。 5．求在动量表象中线性谐振子能量本征函数。 6．求三维各向同性谐振子在动量表象中的能量本征值和本征函数。 7．设粒子在周期场0()cos V x V bx =中运动，写出它在p 表象中的薛定格方程。 8．一个电子被限制在一块电介质（无限大）平面的上方（0x ≥）运动，介质的介电常数为ε，不可穿透。 按电象法可求出静电势能为()V x a α =-，其中2(1) 04(1)e e e α-=>+。 设在动量表象中求电子的能级（0E <）。 9．用动量表象计算粒子（能量0E >）对于δ势垒0()()V x V x δ=的透射几率。 10．粒子处于δ势阱0()()V x V x δ=-（ 00V >）中。用动量表象中的薛定格方程求解其束缚态的能量本征值及相应的本征函数。 11．求出氢原子基态波函数在动量表象中的表示式，然后算出2x p 。用在坐标表象中氢原子波函数算出2 x ，验证测不准关系。 12．已知线谐振子哈密顿量2 221??22 p H m x m ω=+的本征方程为?||n H n E n >=>，计算 （1） ?||m x n <>； （2） 2 ?||m x n <>； 吉林大学材料力学考研真题1995至2016最新版及2002至2011真题答案缺 2015年 2014年真题 2014年真题 2016年考研真题 吉林工大材料力学试题1995年 考试时间：1995.1.15.下午 【一】、选择题（共四道小题） 1.（5分） 低碳钢拉伸经过冷作硬化以后，以下四种指标中哪种得到提高： （A ）、强度极限；（B ）、比例极限；（C ）、断面收缩率；（D ）、伸长率（延伸率）。 正确答案是_________。 2.（5分） 两简支梁的材料，截面形态及梁中点承受的集中载荷均相同，而两梁的跨度 2121=l l ，则其最大挠度之比为： （A ）、 21m a x 2m a x 1=y y ；（B ）、41m a x 2m a x 1=y y ； （C ）、61m a x 2m a x 1=y y ；（D ）、81m a x 2m a x 1=y y 。 正确答案是_________。 题【一】2图 3.（5分） 图示以角速度ω旋转的圆轴。需在其表面打上钢印，从疲劳强度考虑打钢印最适合处有四种选择： （A ）、AB 段；（B ）、BC 段；（C ）、CD 段；（D ）、DE 段。 正确答案是_________。 题【一】3图 4.（5分）图示单元体处于纯剪切应力状态，关于 45=α方向上 的线应变，现有四种答案： （A ）、等于零；（B ）、大于零；（C ）、小于零；（D ）、不能确定。 正确答案是_________。 题【一】4图 【二】、填空题（共四道小题） 1.（5分） 图示铸铁圆轴受扭时，在 _________面上发生断裂，其破坏是由 _________应力引起的。在图上画出破 坏的截面。 题【二】2图 2.（5分） 图（a ）、（b ）、（c ）为三根材料相同的圆截面直杆，受到重量相同，且从同一高度H 自由下落的冲击，若动荷系数可按st d H K δ2=计算，则他们的动荷系数由大到小的顺序是 __________________，它们的最大 冲击应力由大到小的顺序是__________________ 。 题【二】2图 3.（5分） 梁的受力情况如图所示，试从单元体图中找出与梁上各点相对应的单元体。点A _________，点B _________，点C _________，点D _________，点E _________。 题【二】3图 4.（5分） 图示木板，已知a l P ,,，使梁的最大弯矩为最小时，梁端的重量Q ＝_________ 吉林大学物理学院期末考试 《量子力学》试题（2013年） （试题共100分，考试时间2.5小时） 一、简答题（40分） 1、设r 为球坐标系下的径向坐标，在坐标表象下定义两个算符r A ≡?和?r B i ??≡ ，试推导A ?和B ?算符的厄米共轭算符。 2、设某一维微观粒子处于势场()V x 中，该体系具有分立的本征能谱n E (0,1,)n = ，相应的本征态矢记为n 。已知在0t =时刻，该粒子的状态 为 (0)02ψ= ，试给出()t ψ在能量表象中的表达式。 3、两个自旋为1/2的一维全同粒子同处于谐振子势场2221)(x m x V ω=中，若不计两个粒子之间的相互作用，分析该体系第一激发态的简并度，并写出相应的波函数。 4、以Gaussian 函数2 )()(bx e b A x -=ψ作为试探波函数，b 为变分参数，利用变分法求一维谐振子的基态能量。 5、对于氢原子，当仅考虑电子与核之间的库仑相互作用时，其电子态有严格的本征解，求库仑势能r e x V 2 )(-=在本征态上的期望值。 二、（14分）质量为m 的一维微观粒子处于如下半壁有限深方势阱 中，其中0V 为常数。若该粒子具有一个20V E = 的能级，试计算阱宽a 的大小。 三、（12分）设()V r 为某微观粒子所处的三维势场，?P 为该粒子的动量算符，定义算符 ??()Q V r P ≡?? ，分析?Q 是否为厄米算符。 四、（14分）设两个自旋为1/2的粒子组成一个二粒子体系，其哈密顿量为 1212 ?()z z H A B σσ=++?σσ 其中，1σ和2σ分别为粒子1和粒子2的泡利矩阵，1z σ和2z σ分别为1σ和2σ的z 分量， A 和 B 均为常数。求该体系的本征能量。 五、（20分）y x -平面内的二维微观粒子被限制在边长为a 的正方形区域内运动，其势场描述为 0,0(),,0x a V x x a x ≤≤?=?∞>? 2004年吉林大学硕士研究生入学试题 一、[25分] 质量为m 的粒子在宽度为的一维无限深势阱中运动，初始时刻的状态波函数为： a a x a x x ππsin )cos 1()0,(+=Ψ。 试求： 1）初始时刻粒子能量的可取值、取值几率与平均值； 2）时刻粒子的状态波函数； 0>t ),(t x Ψ3）在态上，粒子能量的可取值、取值几率与平均值。 ),(t x Ψ 二、[25分] 设一维体系的能量算符为 )(2??2x V m p H += 其中 ),6,4,2,0;0()(00""=>=λλV x V x V 1）试定性分析体系的能量本征值和本征函数所具有的特性； 2）在H ?的本征态下， a）证明动量的平均值等于零； b）给出动能的平均值> 四、[25分] 两个自旋分别为21 1=s 和2 32=s 的粒子所构成的体系，能量算符为 )0(?21>?=ααs s H G G １、体系总自旋可取什么值？ ２、自旋空间的维数是多少？ ３、求出体系的能量及相应的本征态矢，指出各能级的退化度。 五、[25分] 质量为m 的粒子在二维各向同性谐振子位中运动，谐振频率为ω。今粒子受到一微扰 )0('?>=λλxy H 的作用，试求最低一对激发态的能量至一级近似，并求出零级近似波函数。 六、[25分] 低能粒子被“硬球” ???>≤∞=a r a r r V 0 )( 所散射。只考虑s 波，求散射截面。 1、粒子做一维运动，其哈密顿量为 )(2?2x V m p H x += 且假设具有断续谱 n n n E H ψψ=?证明：dx x dx p m n m x n ψψαψψ∫∫=**?，其中α为依赖于的常数，并求出该常数。 m n E E ?2、 利用测不准关系估算一维线性谐振子的零点能。 3、 设粒子在宽度为a 的一维无限深势阱中运动，如果粒子的状态由波函数 a x a x a x ππψ2cos sin 4 )(= 描述，求粒子能量的可能取值与相应的几率。 4、在由正交规一基矢{}32u 所张成的三维空间中考虑一物理体系， 算符1,u u H ?和B ?定义如下： ， ????????????=1000100010ω=H ????????? ?=010100001b B 其中0ω和b 是实常数。 （1）H ?和B ?是否是厄米算符； （2）证明H ?和B ?可对易； （3）求H ?和B ?的共同本征矢。 5、 在由正交规一基矢{32,u 所张成的三维空间中，物理体系的能量 算符1,u u H ?和另外两个物理量A ?与B ?的矩阵形式如下： ， ， ??????????=2000200010ω=H ??????????=010100002a A ????????? ?=100001010b B 其中0ω，a，b 均为正的实常数。0=t 时体系处于 3212 12121)0(u u u t ++= =ψ 所描述的状态。 （1）对)0(=t ψ所描述的状态，指出能量的取值及相应的取值几率，并计算出差方平均值2H Δ； （2）对)0(=t ψ所描述的状态，计算可观测量的取值及相应的取值几率； A ?（3）计算的任意时刻体系的态矢0>t )(t ψ； （4）对)(t ψ所描述的状态，计算B ?的平均值，并解释其依赖时间的原因； （5）如果在t 时刻测量A ?，说明其结果与（2）中的结果相同的理由。 6、在的表象中， 1=l )?,?(2z L L ??????????=010*******=x L ， ????????? ??=100000001?=z L （1） 给出它们的本征值和本征态矢； （2） 给出)?,?(2z L L 表象到)?,?(2x L L 表象变换的S 矩阵； （3） 通过S 矩阵，求出在)?,?(2x L L 表象中x L ?和z L ?的矩阵表示。吉林大学材料力学2001年考研真题
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