2020 年云南昆明理工大学量子力学考研真题 A 卷
一 选择题(27 分,每题 3 分,共 9 题。每个题有 A、B、C 和 D 四个选项,其中只有一个
符合题意,请将正确的选项写在答题纸上)。
1.第一位对波函数给出概率解释的科学家是:[
]
(A) 海森堡
(B) 波尔
(C) 薛定谔
(D) 波恩
2.金属的光电效应的红限依赖于:[
]
(A) 入射光的频率
(B) 入射光的强度
(C) 金属的逸出功
(D) 入射光的频率和金属的逸出功
3. 关于光的波粒二象性,下述说法正确的是 [
]
(A) 频率高的光子易显示波动性
(B) 个别光子产生的效果显示粒子性
(C) 光的衍射说明光具有粒子性
(D) 光电效应说明光具有粒子性
4.关于不确定关系以下理解正确的是:[
]
(A)粒子的动量不可能确定
(B)粒子的坐标不可能确定
(C)粒子的动量和坐标不可能同时确定
(D)粒子角动量的 x 分量和 y 分量可以同时确定
5. 若外来单色光把氢原子激发至第四激发态,则当氢原子跃迁回低能态时,可发出的谱
线的条数是:[
]
(A)3
(B)1
(C)2
(D)6
6.若利用电子做杨氏双缝干涉实验,则以下说法正确的是: [
]
(A) 若通过测量获得电子通过某一条缝的信息,则干涉图样将消失
(B) 不会出现类似光的双缝干涉图样
(C) 可以出现干涉图样,这说明电子具有粒子性
(D) 可以出现干涉图样,但不能通过量子态的叠加原来解释
7.以下对量子力学测量说法正确的是:[
]
(A) 通过单次测量可以获得被测量的平均值
(B) 对某一力学量进行测量,则系统的状态将坍缩到该力学量的某一本征态上
(C) 单次测量可以获得系统的量子态
(D) 测量不能获得系统的量子态
8.以下关于量子系统演化的说法不正确的是:[
]
(A) 在薛定谔汇景中,量子态随时间变化而力学量不随时间变化
(B) 在相互作用汇景中,量子态与力学量都随时间变化
(C) 在海森堡汇景中,量子态不随时间变化而力学量随时间变化
(D) 以上三种汇景不等价
9. 将波函数在空间各点的振幅同时增大 D倍,则粒子在空间的分布几率将:[
(A)增大 D2 倍
(B) 增大 2D 倍
(C)增大 D 倍
(D) 不变
]
二、填空题(共 30 分)。
10(6 分). 已知基态氢原子的能量为
eV6.13
,当基态氢原子被
eV09.12
的光子激发
后,其电子的轨道半径将增加到玻尔半径的
11(6 分). 低速运动的质子和粒子,若它们的德布罗意波长相同,则它们的动量之
倍。
比
PPP :
;动能之比
EEP :
。
12 ( 6 分 ) . 设 描 述 微 观 粒 子 运 动 的 波 函 数 为
trΨ , , 则
trΨ , 须 满 足 的 条 件
是
、
和
。
13(6 分).量子力学中一切可观察的力学量所对应的算符均为
算符,该算符
的本征值必为
(选填:实数,复数).
14(6 分).请写出泡利算符三个分量在
表象下的矩阵表示,
=
,
=
,和
=
。
三、简答题(共 18 分)
15(6 分).试利用不确定关系说明分子处于绝对零度时仍然会保持部分运动?
16(6 分).请判断“量子体系的守恒量必须要有确定值”观点是否正确并给出理由?
17(6 分).试阐述玻色子和费米子的区别?
四、证明题(共 30 分)
18(15 分)证明在定态中,几率流与时间无关。
19(15 分)证明泡利算符满足
五、计算题(共 45 分)
ˆ
ˆ
ˆ
x
y
z
i
。
20 ( 15 分 ) 由 下 列 定 态 波 函 数 计 算 几 率 流 密 度 :
)1(
1
1
r
ikr
e
)2(
2
1
r
ikr
e
。从所得结果说明 1 表示向外传播的球面
波, 2 表示向内(即向原点) 传播的球面波。
20(15 分)一维谐振子处在基态
)(
x
22
x
2
i
t
2
,求:
e
(1)势能的平均值
U
2
1
2
2
x
;
(2)动能的平均值
T
2p
2
;
(提示:
0
2
ax
2
n
ex
dx
531
1
n
2
2(
n
a
n
)1
a
)
21(15 分)求能量表象中,一维无限深势阱的坐标与动量的矩阵元。(提示:能量本征函
)(
xun
数为:
sin2
n
a
a
x
,积分满足
u
cos
nudu
1
2
n
cos
nu
u
n
sin
nu
c
,以及
sin
mu
cos
nudu
cos(
(2
)
unm
)
nm
cos(
(2
)
unm
)
nm
C
)