中国科学院固体物理-2000真题
2000年高考物理试题答案及解析
2000年普通高校招生全国统一考试（全国卷）物理试题答案与解析 江苏省特级教师 戴儒京 解析本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至11页共150分，考试时间120分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）注意事项：1．答第I 卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。
3．考试结束，将本试卷和答题卡上并交回。
4．必要时可以使用下列物理量。
真空中光速m/s 100.38⨯=c 万有引力常量2211/kg m N 107.6⋅⨯=-G 普朗克常量s J 106.634⋅⨯=-h 电子的电量C 106.117-⨯=e 地球半径m 104.66⨯=R 电子的质量kg 101.931-⨯=e m一、本题共10小题；每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，先不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X AZ 经过6次α衰变后的产物是Fm 253100，由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是A ．124、259B ．124、265C ．112、265D ．112、2772．对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是A ．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B ．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C ．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D ．当分子间的平均距离变大时，压强必变大3．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻气作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。
某次测量卫星的轨道半径为1r ，后来变为2r ，12r r <。
固体物理809真题1997-2012 含部分答案(整理版)
du d 2 u (r ) = 0, > 0, dr dr 2 d 2 u (r ) m(m + 1)α n(n + 1) mα =− + n + 2 = m + 2 ( n − m) > 0 2 dr r0m+ 2 r0 r0
所以 n>m。 三 解：1 根据态密度定义可以给出 g (ω )dω =
α
r
m
+
β
rn
，其中α，β，m,n 均为>0 的常数，试证明此
系统可以处于稳定平衡态的条件是 n>m。 三 已知由 N 个质量为 m，间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为
qa ⎛ 4β ⎞ 2 ω = ⎜ ⎟ sin 2 ⎝ m ⎠
1 试给出它的格波态密度 g (ω ) ，并作图表示 2 试绘出其色散曲线形状，并说明存在截止频率 ωmax 的意义 四 半导体材料的价带基本上填满了电子（近满带） ，价带中电子能量表示式
得： g (ω ) =
ωm
ω
2N
π
(ω
2 =
4β m
2
截 止 频 率 是 只 有 频 率 在 ω 到 ω m 之间的格波才能在晶体中传播，其它 频率的格波被强烈衰减，一维单原子 晶格看作成低通滤波器。
L dq （这里 L＝Na） 2π
一维原子链应考虑正负两支 所以 g (ω ) = 2 ×
L 2π
dω L = dq π
dω dq
g（ω）
⎛ 4β ⎞ 将ω = ⎜ ⎟ ⎝ m ⎠
1
2
sin
qa 代入得： 2
1
dω a qa a 2 = ωm cos = (ωm − ω 2 ) 2 dq 2 2 2
中国科学院2004年硕士研究生入学试题参考答案
中国科学院－中国科学技术大学2004年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题试题名称： 固体物理一 NaCl 和CsCl 是两种典型的离子晶体，但具有不同的晶体结构。
1 NaCl 是面心立方点阵，Na 和Cl 离子各组成一个面心立方格子沿立方轴方向移动二分之一交叉而成。
最近邻各6个异性离子，次近邻各12个同性离子。
CsCl 是简单立方点阵，Cs 和Cl 离子各组成一个简单立方格子，沿体对角线方向移动二分之一交叉而成。
最近邻为8个异性离子，次近邻为6个同性离子。
2 它们同属立方晶系，它们相同的特征对称元素是4个3次轴。
3 NaCl ：面心立方，倒易点阵为体心立方，第一布里渊区为截角八面体CsCl ：简单立方，倒易点阵为简单立方，第一布里渊区为简立方体。
4 ∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=Nj n n ij ij R B R e N r b r e N U 202024242πεμπε 其中μ，B 是和晶体结构有关的常数，R 为离子间最短距离 1120040-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⇒=∂∂n e nB R R μπεσ5 它们的原胞都含有2个离子，因此各有6支色散关系，3支光学波，3支声学波。
离子晶体的长光学波t l ωω>。
对红外光不同频率有强烈的反射和吸收。
二 1 德拜模型采用弹性波近似。
q v s =ω（v s 为声速）成功地解释了极低温下晶格比热温度关系（T 3定律），极低温下只有长波声子被激发，所以符合弹性波近似条件。
因此在解释较高温度下的晶格比热温度关系不够严格。
2 A 满带电子不导电。
能带中每个电子对电流的贡献为()k v e -。
由于能带()k ε函数的对称性()()k k -=εε，及()()k v k v --=，处于k 态的电子和k -态的电子对电流的贡献恰好抵消。
外加电场时，由k 和h G k +（h G 为倒格矢矢量）等价，满带状况并不改变故满带电子不导电。
B 部分填充能带与满带不同，尽管在无外场时，由于k ，k -对称，总电流为零，但在外场作用下，电子分布沿k 轴一方偏移，电子产生的电流只部分相互抵消，从而产生电流。
固体物理40题
1. 设晶体中的每个振子的零点振动能.试用德拜模型求晶体的零点振动能.证明:根据量子力学零点能是谐振子所固有的，与温度无关，故T=0K 时振动能0E 就是各振动模零点能之和。
()()()000012mE E g d E ωωωωωω==⎰将和()22332s V g v ωωπ=代入积分有402339168m m s V E N v ωωπ==，由于098m B D B D k E Nk ωθθ==得 一股晶体德拜温度为~210K ，可见零点振动能是相当大的，其量值可与温升数百度所需热能相比拟．2. 试画出二维长方格子的第一、第二布里渊区.3. 证明：在磁场中运动的布洛赫电子，在K 空间中,轨迹面积A n 和在r 空间的轨迹面积S n之间的关系A n= (qB hc)2S n()d k d rc qv B q B dt dt⋅=-⨯=--⋅解： dk qB dr dt c dt∴=⋅ t k qBr c两边对积分,即 =22()()n n A r c S k qB∴== 4. 证明：面心立方晶格的倒格子为体心立方. 解：面心立方晶格的基矢为()()()a a aa j ,b ,c 222k i k i j =+=+=+ 则面心立方原胞体积3V []4a abc ⋅⨯==a 2bc V π*⨯=面心立方倒格矢 ()()2384a i k i j a π=⋅+⨯+()ai j k π-++2=()b a i j k π*=-+2同理： ，()ac i j k π*=+-2 a b c ***显然，，为体心立方原胞基矢，因此面心立方晶格倒格子为体心立方 5. 证明：根据倒格子的定义证明简单立方格子体积与其倒格子体积成反比解:设简单立方晶格常数为a ，则基矢为a ,b ,c ,V a ai a j ak ===3体积=其倒格矢2312b 2a a i V aππ⨯==，3122b 2a a j V a ππ⨯==，1232b 2a a k V a ππ⨯== 则倒格子体积()31232[]V b b b Vπ*=⋅⨯=6. 是否存在与库伦力无关的晶型，为什么？答：不存在与库仑力无关的晶型，因为①共价结合中电子虽不能脱离电负性 的原子，但靠近的两个原子各给出一个电子，形成电子共有的形状，位于两原子之间通过库仑力把两个原子结合起来。
上海硅酸盐研究所考博 2000年 固体物理
中国科学院上海硅酸研究所
2000年博士入学考试试题
固体物理
1. 正格子和倒格子。
2. 已知某晶体中相距为r 的相邻原子的相互作用势能可表示为：m n A
B
U(r)r r =−+，其中
A 、
B 、m>n 都是>0的常数，求：
（1）平衡时两原子间的距离；
（2）平衡时结合能；
（3）晶体平衡时原子之间具有数值相等、方向相反的吸引力和排斥力，写出平衡时原子之间的吸引力的表达式。
3. 试述电介质物理中洛仑兹有效场理论。
理论有何局限性？
4. 结合你的理解对晶体中的两种面缺陷进行描述
（1）堆垛层错
（2）小角度晶界
5. 已知扩散与温度之间的关系式：KT 0D D exp −ε=⋅，其中D 0是常数，E A 是激活能；K 为波尔兹曼常数1.38×10-23J/K 。
下面是某元素在某晶体中的扩散实验数据， T (K) 878 1007 1176 1253 1322 D (m 2/s) 1.6×10-20 4.0×10-19 1.1×10-18 4.0×10-17 1.0×10-16 求D 0和E A 。
2000中科院固体物理期末试卷
2000第一学期固体物理试卷一部分：（在5题中选做4题，每题15分，共60分）1．简单回答下面的问题：（a）原胞与单胞有什么不同？何谓布拉菲格子？何谓倒格子？（b）晶体的宏观对称性可以概括为多少点群？多少个晶系？这些晶系分别包括哪些布拉菲格子？（c）什么是晶体、准晶体和非晶体？2原子之间的相联互作用是固体形成的基础，固体中共有哪几种原子结合方式？指出它们的共同特点和各自的特点。
3(a)怎样用能带论来理解导体、绝缘体、及半导体之间的区别（可以画图说明）？（b）在讨论磁场中电子的运动时，画图说明什么是k空间的类电子轨道、什么是类空穴轨道？什么是闭合轨道、什么是开放轨道？什么样的轨道对于德哈斯-范阿芬效应重要或对于磁阻效应重要？4任何固体物质中原子位置并不是固定的，它们在其平衡位置附近不停地振动。
其运动形式可用准粒子—声子来描述。
(a)简述声子的存在和模式对晶体的哪些物性产生明显影响。
(b)简述确定晶格振动谱的实验原理和方法。
5试推导面心和体心立方点阵的x射线衍射的系统消光规律。
第二部分：（在8题中选做5题，每题8分，共40分）1列出你所知道的几种金属—绝缘体相变的名称。
2超导体都有哪些主要的物理特征？3简单阐述物质顺磁性的来源。
4多晶体与单晶体的x射线衍射图有什么区别？5什么是施主杂质？什么是受主杂质？施主能级和受主能级有什么特点？6半导体材料可能发生哪几种光吸收过程？什么是半导体的本征吸收？7简述固溶体的类型。
8什么是系统的元激发？举出三个例子，指出它们服从玻色统计还是费米统计。
（试题1—4为必作题，每题15分）（1）（a）固体中原子（或离子）的结合形式有哪几种？都有什么特点？为什么固体中原子（或离子）之间能保持一定的距离而不是无限靠近？（b）何谓晶体、准晶体及非晶体？它们的x光或电子衍射有何区别？(C)何谓布拉菲格子、晶体学点群、晶系和晶体学空间群？（2）已知一正交品系的晶胞参数为a、b、c，晶胞体积为v,(a)试写出其倒格矢，证明倒格子元胞体积v’= (2π)3/V，并画出第一布里渊区示意图。
固体物理考研真题汇编
全国名校固体物理考研真题汇编（含部分答案）益星学习网提供全套资料
目录
1．中山大学固体物理考研真题
2013年中山大学858固体物理考研真题
2012年中山大学860固体物理考研真题
2011年中山大学864固体物理考研真题
2．电子科技大学固体物理考研真题及详解
2013年电子科技大学818固体物理考研真题及详解
2012年电子科技大学818固体物理考研真题及详解
2011年电子科技大学818固体物理考研真题及详解
2010年电子科技大学818固体物理考研真题及详解
3．北京科技大学固体物理考研真题
2013年北京科技大学875固体物理考研真题
2012年北京科技大学875固体物理考研真题
2011年北京科技大学875固体物理考研真题
4．中国科学技术大学固体物理考研真题
2013中国科学技术大学固体物理考研真题
2012中国科学技术大学固体物理考研真题
2011中国科学技术大学固体物理考研真题
5．南开大学固体物理考研真题
2006年南开大学固体物理考研真题
2005年南开大学固体物理考研真题
6．四川大学固体物理考研真题
2007年四川大学845固体物理考研真题2006年四川大学845固体物理考研真题2005年四川大学845固体物理考研真题7．华中科技大学固体物理考研真题
2006年华中科技大学455固体物理考研真题2005年华中科技大学455固体物理考研真题2004年华中科技大学470固体物理考研真题。
固体物理试题
中科院考研固体物理试题（1997~2012）一九九七年研究生入学考试固体物理试题一 很多元素晶体具有面心立方结构，试：1 绘出其晶胞形状，指出它所具有的对称元素2 说明它的倒易点阵类型及第一布里渊区形状3 面心立方的Cu 单晶（晶格常熟a=3.61Å）的x 射线衍射图（x 射线波长λ＝1.54Å）中，为什么不出现（100），（422），（511）衍射线？4它们的晶格振动色散曲线有什么特点？二 已知原子间相互作用势n m r rr U βα+-=)(，其中α，β，m,n 均为>0的常数，试证明此系统可以处于稳定平衡态的条件是n>m 。
三 已知由N 个质量为m ，间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为2sin 421qa m ⎪⎭⎫ ⎝⎛=βω 1 试给出它的格波态密度()ωg ，并作图表示2 试绘出其色散曲线形状，并说明存在截止频率max ω的意义四 半导体材料的价带基本上填满了电子（近满带），价带中电子能量表示式())(10016.1234J k k E ⨯-=，其中能量零点取在价带顶。
这时若cm k 6101⨯=处电子被激发到更高的能带（导带）而在该处产生一个空穴，试求此空穴的有效质量，波矢，准动量，共有化运动速度和能量。
（已知s J ⋅⨯=-3410054.1 ，23350101095.9cm sw m ⋅⨯=-）五金属锂是体心立方晶格，晶格常数为5.3aÅ，假设每一个锂原子贡献一个=传导电子而构成金属自由电子气，试推导K=时，金属自由电子气费米能表T0示式，并计算出金属锂费米能。
（已知J⨯=）1-.110602eV19六 二维自由电子气的电子能量表达式是()m k m k E y x 222222 += 当z k 方向有磁场入射时，电子能量本征值将为一系列Landau 能级。
Landau 能级是高简并度分立能级，试导出其简并度。
一九九八年研究生入学考试固体物理试题一 简要回答以下问题（20分）1 试绘图表示NaCl 晶体的结晶学原胞、布拉菲原胞、基元和固体物理学原胞。