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国防科技大学2022年硕士研究生考试大纲-901大学物理

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2022年研究生入学考试自命题科目考试大纲

  

科目代码:901   科目名称:大学物理


  一、参考书目


  《大学物理学》(第5版),赵近芳、王登龙主编,北京邮电大学出版社,2017年,第5版。


  二、考试内容和要求


  (一)力学基础


  考试内容:包括质点运动学,质点动力学,刚体力学基础等内容。


  描述质点运动的物理学量(位置矢量、位移、速度、加速度、运动方程),几种常见的运动(直线运动、抛物运动、圆周运动),相对运动与伽利略变换;力与受力分析,惯性参考系与非惯性参考系,牛顿运动定律,动量及其守恒定律,功、动能、势能,动能定理,功能原理,机械能守恒定律;刚体定轴转动的运动学描述,转动惯量,转动定律,角动量及其守恒定律。


  考试要求:(“考试要求”明确为考试范围:熟练掌握部分占70%、掌握部分占20%、理解部分占10%、了解部分占0%)


  熟练掌握:运动方程,牛顿运动定律,动量及其守恒定律,动能、势能与机械能守恒定律,角动量及其守恒定律。


  掌握:位移、速度、加速度(包括切向加速度和法向加速度),力、质量,刚体定轴转动定律,刚体的转动惯量,转动动能。


  理解:相对运动的概念和伽利略坐标变换公式,刚体定轴转动的运动学描述,惯性与惯性参考系等概念。


  了解:牛顿运动定律的适用条件。


  (二)机械振动与机械波


  考试内容:包括机械振动,机械波等内容。


  简谐振动的定义,描写简谐振动的特征物理量(振幅、周期或频率、固有圆频率、初相位)及其振动方程,谐振子的动力学分析,振动曲线与旋转矢量,谐振动的能量,谐振动的合成,“拍”,阻尼振动与受迫振动,共振。


  机械波的产生和传播机理、波动的物理本质,平面简谐波及其波动方程,描写波动的物理学量(波速、波长、波的周期或频率),波速与媒质的关系,波的能量,能流密度,惠更斯原理及其应用,波的叠加原理,波的干涉与衍射,驻波,多普勒效应。


  考试要求:


  熟练掌握:振动方程、波动方程,固有圆频率、振幅、初相位等的物理含义及其确定方法。


  掌握:简谐振动的振动曲线、旋转矢量及其应用,同方向、同频率简谐振动的合成,波动的物理本质、波动方程的物理意义,波的干涉的定量分析,驻波。


  理解:振动的能量,“拍”,波的能量、能流密度,多普勒效应。


  了解:受迫振动、共振、“李萨如图形”及其应用,惠更斯原理。


  (三)气体动理论和热力学


  考试内容:包括气体动理论,热力学基础等内容。


  理想气体概念,热力学参量温度及其物理意义,气体分子论的压强公式及温度公式,能量按自由度均分原理,麦克斯韦分子速率分布定律及其应用,玻耳兹曼分布,分子碰撞和平均自由程。热力学状态参量与准静态过程,热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用,卡诺循环。热力学第二定律及其统计意义。


  考试要求:


  熟练掌握:能量按自由度均分原理和理想气体的内能,理想气体的三种速率,热力学第一定律,理想气体状态方程、温度公式、压强公式。


  掌握:热力学第一定律在理想气体等值过程的应用。


  理解:卡诺循环,热机和制冷机效率。


  了解:麦克斯韦分子速率分布定律及其应用,玻耳兹曼分布,分子碰撞和平均自由程,热力学第二定律及其统计解释。


  (四)电磁学


  考试内容:包括静电场,稳恒磁场、电磁感应等内容。


  电荷及其守恒定律,库仑定律,电场强度及其计算,电通量,真空和介质中高斯定律及其应用,静电场力的功,电势及其计算,场强环流定理,电场强度与电势梯度的关系;导体的静电平衡,导体的电荷分布;电介质的极化,电位移矢量;电容器的电容及其计算;电场的能量。稳恒磁场的概念,磁感应强度,毕奥—萨伐尔定律,运动电荷激发的磁场,安培环路定理,安培定律,磁矩与磁力矩,洛仑兹力,霍尔效应。电磁感应定律,楞次定律及其物理本质,感生电动势与动生电动势,自感与互感。涡旋电场与位移电流,积分形式与微分形式的麦克斯韦方程组,电磁波频谱,电磁波能量,电磁波特性。


  考试要求:


  熟练掌握:电场强度与电势的概念和计算方法,毕奥—萨伐尔定律和磁场叠加原理,高斯定理,安培环路定理,安培力,洛仑兹力,法拉第电磁感应定律。


  掌握:静电场中导体平衡条件和性质,磁感应强度的定义,磁感应强度,磁矩与磁力矩,感生电动势和动生电动势,能运用楞次定律判断感应电动势方向,积分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。


  理解:电场能量,电容器与电容,安培定律和安培环路定理的建立过程,霍尔效应,自感与互感,磁场能量,涡旋电场和位移电流。


  了解:静电场中的环流定理,电介质的特点与电介质极化的定量分析,动生电动势与感生电动势中的非静电场力,涡旋电场和位移电流假说建立的过程,电磁波的产生与传播,电磁波的频谱与特性,微分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。


  (五)波动光学


  考试内容:包括光的干涉,光的衍射,光的偏振等内容。


  光的相干性、相干光的获得,光程和光程差,光的分波阵面干涉与分振幅干涉;光的衍射现象,单缝衍射,圆孔衍射,光栅衍射,光学仪器的分辨率,伦琴射线的晶体衍射与布拉格方程;光的偏振现象,自然光与偏振光,偏振片的起偏与检偏,马吕斯定律,反射和折射时的偏振,布儒斯特定律,光的双折射现象,偏振光的干涉。


  考试要求:


  熟练掌握:双缝干涉、薄膜干涉(等厚干涉),单缝衍射、光栅衍射。


  掌握:光程、光的相干性、获得相干光的方法,圆孔衍射,光学仪器的分辨本领,偏振片的起偏与检偏,马吕斯定律,布儒斯特定律,光栅缺级分析和光栅分辨本领。


  理解:自然光与偏振光的概念,等倾干涉,光的双折射现象,偏振光的干涉。


  了解:迈克耳逊干涉仪,惠更斯—菲涅耳原理,会应用惠更斯原理画出一些特殊情况下的o光e光的光路图。


  (六)相对论和量子物理


  考试内容:包括狭义相对论,量子物理基础,激光和固体能带理论等内容。


  伽利略变换和经典力学时空观,迈克耳逊—莫雷实验,爱因斯坦狭义相对论的两条基本假设,洛仑兹坐标与速度变换,“同时”的相对性,相对论中的长度与时间,相对论动力学基础;热辐射,绝对黑体,斯特藩-玻耳兹曼定律,维恩位移定律,普朗克能量子假说;光电效应,康普顿效应;氢原子光谱的实验规律,波尔的氢原子理论;实物粒子的波粒二象性,德布罗意物质波,波函数及其统计解释,不确定关系,薛定谔方程,一维无限深势阱,势垒,氢原子的量子力学处理方法,四个量子数,泡利不相容原理,最小能量原理;自发辐射,受激辐射和受激吸收,粒子数反转,光学谐振腔,激光;晶体固体的基本性质,晶体中电子状态,晶体的能带结构,电子在能带中的填充与运动,半导体能带结构的特点,本征半导体和杂质半导体,载流子,半导体的导电机构,电子与空穴的漂移与扩散,P-N结的势垒和伏安特性等。


  考试要求:


  熟练掌握: 计算长度收缩和运动时钟变慢,爱因斯坦光电效应方程,氢原子能级结构。


  掌握:洛仑兹变换,同时的相对性,相对论质量、能量、质能关系,能量子,光子,黑体辐射实验规律,玻尔氢原子理论,物质波及其统计解释,海森堡不确定关系,四个量子数。


  理解:爱因斯坦狭义相对论两条基本假设,普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说,实物粒子的波粒二象性,晶体的能带结构,电子在能带中的填充和运动,半导体的分类,激光的概念、原理和激光器的基本构成。


  了解:薛定谔方程及求解一维无限深势阱,爱因斯坦狭义相对论创立的背景和其精神实质,泡利不相容原理和最小能量原理,氢原子的量子力学处理方法,常见激光器的特性和应用。


  三、试卷结构(满分150分,时间180分钟)


  按题型:


题型

选择题

填空题

判断题

简答题

计算题

分值

30

20

20

30

50



  按章节内容:


章节

第一部分

第二部分

第三部分

第四部分

第五部分

第六部分

分值

25

25

10

40

30

20



  注:划分的分值是近似的;同一题目可综合不同章节内容;同一内容下可设计多个小题,以区分不同侧重点或计算能力,理解能力的掌握。




  来源:http://yjszs.nudt.edu.cn/pubweb/homePageList/detailed.view?keyId=1166

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  (责任编辑:X15)


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