选择题题库40道：电子信息工程专业-专业课程-微电子学_量子力学基础.docxVIP

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量子力学中，量子态的描述主要依赖于哪种数学工具？

A．矩阵

B．微分方程

C．概率论

D．波函数

答案:D

解析:在量子力学中，量子态通常由波函数来描述，波函数提供了粒子位置、动量等信息的概率幅。

量子力学的波粒二象性最早体现在哪个实验中？

A．约瑟夫森效应

B．黑体辐射

C．戴维逊-革末实验

D．斯特恩-盖拉赫实验

答案:C

解析:戴维逊-革末实验通过电子衍射证明了物质波的存在，最早体现了波粒二象性的概念。

在量子力学里，描述一个系统所有可能状态和它们之间的转换的是什么？

A．马克斯韦方程

B．薛定谔方程

C．爱因斯坦场方程

D．海森堡矩阵力学

答案:B

解析:薛定谔方程是量子力学中描述量子态随时间演化的基本方程。

量子力学中的不确定性原理，最初由哪位科学家提出？

A．狄拉克

B．波尔

C．海森堡

D．薛定谔

答案:C

解析:不确定性原理由海森堡提出，它表明无法同时精确测量粒子的位置和动量。

以下哪个现象不是量子力学中的经典现象？

A．光电效应

B．隧道效应

C．经典力学中的牛顿第二定律

D．量子纠缠

答案:C

解析:牛顿第二定律是经典力学的范畴，不属于量子力学的经典现象。

在量子力学中，态矢量通常表示为？

A．函数

B．向量

C．矩阵

D．张量

答案:B

解析:态矢量或波函数在数学上可以表示为一个向量，它在希尔伯特空间中代表量子系统。

下列哪种现象是量子力学中特有的，且无法用经典理论解释？

A．热胀冷缩

B．电子的能级跃迁

C．静电吸引

D．物体下落加速

答案:B

解析:电子的能级跃迁是量子化能量状态的直接体现，无法用经典力学理论解释。

量子力学中的哈密顿量(Hamiltonian)主要描述什么？

A．系统的能量

B．粒子的动量

C．粒子的位置

D．系统的熵

答案:A

解析:哈密顿量描述的是量子系统总的能量，包括动能和势能。

在量子力学中，我们说一个物理量是可观测的，意味着它具有什么？

A．可以直接测量

B．能量守恒

C．线性关系

D．定义明确的算符

答案:D

解析:在量子力学中，可观测物理量必须有对应的线性算符。

量子力学中的薛定谔猫实验是用来说明什么的？

A．能量量子化

B．粒子的波粒二象性

C．量子态叠加

D．熵的增加

答案:C

解析:薛定谔猫实验是量子态叠加原理的著名思维实验。

量子力学中的矩阵力学和波动力学是等价的，这一结论由谁提出并证明？

A．海森堡

B．薛定谔

C．狄拉克

D．麦克斯韦

答案:C

解析:狄拉克在量子力学的早期发展阶段证明了矩阵力学和波动力学的等价性。

下列哪一项不是量子力学中的基本假设？

A．量子态随时间演化遵循薛定谔方程

B．双缝实验中光子会同时穿过两个缝

C．波函数的绝对值平方给出了找到粒子的概率密度

D．测量将导致波函数坍缩

答案:B

解析:双缝实验中光子同时穿过两个缝不是量子力学的基本假设，而是波粒二象性的一种体现。

在量子力学中，两个粒子处于纠缠态时，测量其中一个粒子的状态会立即影响到另一个粒子的状态，这一现象被爱因斯坦称为？

A．瞬间传递

B．神秘的远距离作用

C．量子跳跃

D．超距作用

答案:D

解析:爱因斯坦将粒子之间的这种即时影响现象称为“鬼魅般的超距作用”。

在量子力学中，测不准原理指出对于任意粒子？

A．位置和速度不能同时被精确测量

B．能量和时间不能同时被精确测量

C．位置和动量不能同时被精确测量

D．磁矩和角动量不能同时被精确测量

答案:C

解析:不确定性原理表明，粒子的位置和动量无法被同时精确测量。

以下哪种现象是量子力学中相对论修正导致的？

A．原子核的稳定性

B．氢原子光谱的精细结构

C．万有引力作用

D．水的表面张力

答案:B

解析:氢原子光谱的精细结构是量子力学与相对论修正共同作用的后果。

在量子力学中，概率幅的概念与概率有何不同？

A．概率幅是概率的平方根

B．概率幅是实数

C．概率幅与概率完全相同

D．概率幅不能是负数

答案:A

解析:概率幅是描述量子态的复数，概率是概率幅的模的平方。

在量子力学中，电子在原子中的轨道是一个？

A．精确位置

B．概率分布

C．球形空间

D．三维直线

答案:B

解析:量子力学中，电子的“轨道”实际上是一个概率密度分布，描述电子可能的位置。

量子力学中的算符是指？

A．观测特定物理量的数学工具

B．粒子的运动轨迹

C．粒子的电荷量

D．系统的总能量

答案:A

解析:算符是用于操作波函数以求得特定物理量值的数学工具。

在量子力学中，波函数的线性组合表示一个？

A．定态

B．