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海森堡交换模型中，一对相邻原子自旋的交换作用能可写为 E = -2J S₁·S₂，其中 J 为交换积分，S₁、S₂ 为自旋角动量（以 ℏ 为单位，其大小为 S）。某铁磁材料中相邻原子自旋量子数均为 S=1，交换积分 J=6 meV。体系处于基态时，相邻自旋完全平行，则这一对自旋的交换作用能为 A. -6 meV B. -3 meV C. -12 meV D. -24 meV
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在弛豫时间近似下，某金属的直流电导率为 σ = ne²τ/m。若将该金属的温度降低，使电子的弛豫时间 τ 变为原来的 4 倍，而电子数密度 n 与电子质量 m 保持不变，则电导率 σ 变为原来的多少倍？A. 1/4 倍 B. 2 倍 C. 4 倍 D. 16 倍
一n型硅样品沿x方向通有电流 I=2 mA，置于沿z方向的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.4 T。样品沿z方向的厚度 d=1 mm，测得y方向的霍尔电压 V_H=0.5 mV（电子电荷量 e=1.6×10^-19 C）。该样品的载流子（电子）浓度为多少？ A. 5×10^15 cm^-3 B. 1×10^16 cm^-3 C. 2×10^16 cm^-3 D. 1×10^17 cm^-3
热平衡状态下，均匀半导体内部形成 p-n 结后，关于空间电荷区与内建电势，下列说法正确的是（ ） A. 空间电荷区内载流子浓度高于中性区，内建电势阻碍载流子的扩散运动 B. 空间电荷区因多子相互扩散而留下电离杂质，形成由 n 区指向 p 区的内建电场 C. 内建电场由 p 区指向 n 区，其作用是加速多子扩散直到电流消失为止 D. 内建电势差在热平衡时为零，故结区没有任何电场存在
一维晶格常数为 a 的周期势场中，电子波函数 ψ(x) 满足布洛赫定理，可写为 ψ(x)=e^(ikx)u(x)，其中 u(x) 以 a 为周期。已知某电子态的波矢 k=π/(2a)。现将该波函数沿 x 方向平移 6a，即考察 T(6a)ψ(x)=ψ(x+6a)，则平移后波函数与原波函数之比 ψ(x+6a)/ψ(x) 等于（ ） A. e^(i3π/2) B. -1 C. e^(iπ/4) D. 1
某晶体每个原胞含有3个价电子，共有N个原胞。已知其第一能带完全填满，第二能带仅被电子部分填充。下列关于该晶体导电性的判断正确的是（ ） A. 该晶体是绝缘体，因为存在已被填满的能带 B. 该晶体是导体，因为存在未被填满的能带，电子可在电场作用下导电 C. 该晶体是半导体，因为部分填充的能带与满带相邻 D. 该晶体导电性无法判断，还需知道禁带宽度
在一维自由电子气模型中（忽略自旋简并因子随能量的变化），态密度满足 g(E) ∝ E^(-1/2)（E 为单电子能量，E>0）。若某金属的费米能为 E_F，则当电子能量 E = E_F/9 时，其态密度与 E = E_F 处态密度之比 g(E_F/9)/g(E_F) 等于 A. 1/3 B. 3 C. 9 D. 1/9
自由电子气处于温度 T 的平衡态，化学势为 μ，电子占据能量为 E 的量子态的概率服从费米-狄拉克分布 f(E)=1/(e^((E−μ)/(kT))+1)。当 E=μ 时，分布函数值 f(μ) 等于多少？ A. 1/2 B. 1 C. 1/e D. 0
两块成分相同的绝缘晶体处于同一温度，热容与声子平均速率近似相等。晶体乙中存在较多点缺陷，晶体乙的晶格热导率与甲相比如何变化？其主要机制是下列哪一项？ A. 乙较大，因为点缺陷提高了声子群速 B. 乙较小，因为点缺陷使声子受到额外散射，平均自由程缩短 C. 乙较大，因为点缺陷增大了声子数密度 D. 乙较小，因为点缺陷降低了晶体的体积热容
一维单原子链（晶格常数为 a）中某一格波模式的波矢 q = 5π/(4a)。关于该模式声子的准动量 ħq，下列说法正确的是：A. 该声子的准动量严格等于 ħ×5π/(4a)，且与真实动量完全等价 B. 由于波矢 q 与 q+G（G 为倒格矢 2πn/a）描述同一振动状态，故该声子的准动量也可取 ħ×5π/(4a)−2πħ/a 等等价值，且声子准动量一般不等于真实动量 C. 声子具有确定的动量算符本征值，ħq 就是其真实动量 D. 准动量只能唯一取简约区 (−π/a, π/a] 内的值，其他取值均不允许
在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距 d = 0.2 mm，双缝到接收屏的距离 D = 1.0 m，入射光波长 λ = 600 nm，则接收屏上相邻两条明纹之间的间距为（ ） A. 1.2 mm B. 2.4 mm C. 3.0 mm D. 4.8 mm
一束单色光从水中（折射率 n₁=4/3）射向水面并进入玻璃中（折射率 n₂=3/2），光线在水中的入射角的正弦值为 sin i = 9/16。根据光的折射定律，求光线在玻璃中的折射角 r。A. r=30°，因为 sin r = 1/2 B. r=45°，因为 sin r = √2/2 C. r=37°，因为 sin r = 3/5 D. r=53°，因为 sin r = 4/5
一薄凸透镜的焦距为 20 cm，一物置于透镜前 60 cm 处，则像距为多少？ A. 15 cm B. 24 cm C. 30 cm D. 40 cm
根据磁通量子化，超导环所包容的磁通量只能取 Φ = nΦ₀（n 为整数），其中磁通量子 Φ₀ = h/(2e) ≈ 2.07×10⁻¹⁵ Wb。设某超导环中包含 n = 5 个磁通量子，环所围面积为 4.14×10⁻¹⁰ m²，则环内磁通量及垂直环面的平均磁感应强度分别为（ ） A. 1.035×10⁻¹⁴ Wb，2.5×10⁻⁵ T B. 1.035×10⁻¹⁴ Wb，5.0×10⁻⁵ T C. 2.07×10⁻¹⁵ Wb，2.5×10⁻⁵ T D. 1.035×10⁻¹⁴ Wb，1.25×10⁻⁵ T
某面心立方晶体中一条直位错线，其单位切向矢量 t=(1/√2)[101]，柏氏矢量 b=(a/2)[110]，a 为晶格常数。设位错线与柏氏矢量之间的夹角为 θ，则该位错的类型与 θ 分别为（ ） A. 螺型位错，θ=0° B. 刃型位错，θ=90° C. 混合位错，θ=60° D. 混合位错，θ=45°
根据BCS超导微观理论，超导体中电子通过晶格振动形成束缚对。该束缚对使超导体在低于临界温度时表现出零电阻的主要原因是？ A. 库珀对形成相干宏观量子态，整体运动不易被单次散射破坏 B. 晶格停止热振动，电子不再受阻力 C. 电子自旋全部平行排列，形成顺磁性 D. 费米面消失，电子动能降为零
某超导体内超流电子数密度为 n_s 时，由伦敦方程推得的穿透深度为 λ_L=80 nm。若通过某种手段使超流电子数密度增大为原来的 4 倍，且电子有效质量与磁导率不变，则新的伦敦穿透深度为多少？ A. 20 nm B. 40 nm C. 160 nm D. 320 nm
在弛豫时间近似下，某金属中传导电子的弛豫时间为 τ。若温度不变而所有电子受到的散射作用减弱，使 τ 增大一倍，则该金属的电导率 σ 将如何变化？（设电子数密度与有效质量均不变） A. 增大一倍 B. 增大为原来的四倍 C. 减小一半 D. 保持不变
一铁磁单晶沿易磁化轴方向的磁滞回线为矩形，饱和磁化强度为 M_s，矫顽力为 H_c。若将其制备为退磁态多畴样品，内部形成多个自发磁化方向各异的磁畴，使其宏观净磁化为零。下列说法正确的是： A. 退磁态样品中各磁畴内原子磁矩取向紊乱，因此每个磁畴内部磁化强度小于 M_s B. 退磁态净磁化为零是因为各磁畴自发磁化强度不同且相互抵消 C. 退磁态净磁化为零源于各磁畴自发磁化大小均为 M_s，但方向不同而相互抵消 D. 退磁态样品在任意外加磁场下都不会出现磁滞现象
海森堡交换作用模型中，两个相邻原子的自旋通过交换积分 J 相互作用，交换能可写为 E = -2J S₁·S₂。若某铁磁材料中交换积分 J > 0，则体系能量最低时相邻自旋的相对取向应为：A. 反平行排列 B. 平行排列 C. 相互垂直排列 D. 取向完全随机无关联