830-《大學(xué)物理》考試大綱

一、考查目標(biāo)

大學(xué)物理考試內(nèi)容涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四門課程。要求考生熟練地掌握普通物理的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，具備一定的分析問題和解決問題的能力。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1、試卷滿分及考試時(shí)間

試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。

2、試卷的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

力學(xué) 30%

熱學(xué) 20%

電磁學(xué) 30%

光學(xué) 20%

3、試卷的題型結(jié)構(gòu)

計(jì)算題 共10 - 12小題。

三、考察的知識(shí)及范圍

（一）力學(xué)

1. 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué):

矢徑；參考系；運(yùn)動(dòng)方程；瞬時(shí)速度；瞬時(shí)加速度；切向加速度；法向加速度；圓周運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)的相對性。

2．質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué):

慣性參照系；牛頓運(yùn)動(dòng)定律；功；功率；質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能；彈性勢能；重力勢能；保守力；功能原理；機(jī)械能守恒與轉(zhuǎn)化定律；動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理；動(dòng)量守恒定律。

3．剛體的轉(zhuǎn)動(dòng):

角速度矢量；質(zhì)心；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能；轉(zhuǎn)動(dòng)定律；力矩；力矩的功；定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定律；角動(dòng)量和沖量矩；角動(dòng)量定理；角動(dòng)量守恒定律。

4．簡諧振動(dòng)和波:

運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（位移、速度、加速度，簡諧振動(dòng)過程中的振幅、角頻率、頻率、位相、初位相、相位差、同相和反相）；動(dòng)力學(xué)分析；振動(dòng)方程；旋轉(zhuǎn)矢量表示法；諧振動(dòng)的能量；諧振動(dòng)的合成；波的產(chǎn)生與傳播；面簡諧波波動(dòng)方程；波的能量、能流密度；波的疊加與干涉；駐波；多普勒效應(yīng)。

5．狹義相對論基礎(chǔ):

伽利略變換；經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀；狹義相對論的相對性原理；光速不變原理；洛侖茲變換；同時(shí)性的相對性；狹義相對論的時(shí)空觀；狹義相對論的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)；相對論的質(zhì)能守恒定律。

（二）熱學(xué)

1．氣體分子運(yùn)動(dòng)論：

理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的壓強(qiáng)公式，麥克斯韋速率分布律，玻耳茲曼分布律，能量按自由度均分定理，氣體的輸運(yùn)過程。

2．熱力學(xué)：

熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，循環(huán)過程、卡諾循環(huán)，熱力學(xué)第二定律；了解低溫物理現(xiàn)象。

（三）電磁學(xué)

1.靜電場：

庫侖定律，靜電場的電場強(qiáng)度及電勢，場強(qiáng)與電勢的疊加原理。理解并掌握：高斯定理，環(huán)路定理，靜電場中導(dǎo)體及電介質(zhì)問題，電容、靜電場能量。了解：電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。

2.穩(wěn)恒電流的磁場：

磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量，磁場的疊加原理，畢奧—薩伐爾定律及應(yīng)用，磁場的高斯定理、安培環(huán)路定理及應(yīng)用。磁場對載流導(dǎo)體的作用，安培定律。運(yùn)動(dòng)電荷的磁場、洛侖茲力。了解：磁介質(zhì), 介質(zhì)的磁化問題, 電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。

3.電磁感應(yīng)：

法拉第電磁感應(yīng)定律，楞次定律，動(dòng)生電動(dòng)勢。自感、互感、自感磁能，互感磁能，磁場能量。

4.直流與交流電路：

基本概念和定義。理解并掌握：復(fù)雜交直流電路的解法。了解：電磁學(xué)單位制,實(shí)際應(yīng)用。

5.電磁場理論與電磁波：

位移電流,麥克斯韋方程組。理解并掌握：電磁波的產(chǎn)生與傳播，電磁波的基本性質(zhì)，電磁波的能流密度。了解：電磁學(xué)單位制,基本實(shí)驗(yàn)。

（四）光學(xué)

1．光波場的描述：

光波的波函數(shù)；光波的各種偏振狀態(tài)。

2. 光的干涉：

理解各種典型干涉裝置(楊氏實(shí)驗(yàn)、尖劈、牛頓環(huán)、邁克爾孫干涉儀、法布里-珀羅干涉儀、干涉濾光片)的工作原理；能解釋各種典型干涉裝置產(chǎn)生的干涉圖樣的特點(diǎn)；能熟練計(jì)算各種裝置干涉場中的光強(qiáng)分布；了解光的時(shí)空相干性及干涉條紋的可見度問題。

3. 光的衍射:

正確理解產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象的機(jī)理；掌握處理衍射問題的基本原理和基爾霍夫衍射積分公式；能靈活運(yùn)用衍射積分法、矢量圖解法、半波帶法、巴俾涅原理解釋幾種典型裝置(夫瑯禾費(fèi)單縫、圓孔衍射，夫瑯禾費(fèi)多縫衍射，夫瑯禾費(fèi)正弦光柵衍射，菲涅耳圓孔和圓屏衍射)的衍射現(xiàn)象；并能熟練求解類似裝置衍射場中的光強(qiáng)分布問題。像儀器與光譜儀：一般了解放大鏡、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的工作原理；了解光譜儀的分類和基本性能；主要掌握光柵和F-P干涉儀的分光性能；正確理解光譜儀的角色散、色分辨本領(lǐng)和自由光譜區(qū)的含義，并能熟練運(yùn)用于問題的求解中。

4. 光的偏振:

理解各種偏振光器件(偏振片、分光棱鏡、波片)的工作原理；能熟練運(yùn)用各種偏振光器件產(chǎn)生和檢驗(yàn)偏振光；能熟練運(yùn)用馬呂公式求解問題；能計(jì)算偏振光干涉中的光強(qiáng)分布問題；了解反射和折射光的偏振；了解光在各向異性介質(zhì)中的傳播：能正確描述和解釋雙折射現(xiàn)象。

四、參考書籍

力學(xué)：漆安慎, 杜嬋英，力學(xué)（第三版），高等教育出版社，2016年（“十一五”國家級規(guī)劃教材）

熱學(xué)：李椿,章立源,錢尚武，熱學(xué)（第三版），高等教育出版社，2016年（“十二五”國家級規(guī)劃教材）

電磁學(xué)：趙凱華，陳熙謀，電磁學(xué)（第三版），高等教育出版社，2011年（“十二五”國家級規(guī)劃教材）

光學(xué)：趙凱華，新概念物理教程—光學(xué)（第三版），高等教育出版社，2004年

物理與天文學(xué)院

2017年9月1日