一、基本要求
大學(xué)物理是一門工科基礎(chǔ)課,它是工科學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程的主要內(nèi)容包括力學(xué)、氣體動理論和熱力學(xué)基礎(chǔ)、電磁學(xué)、振動、波動和波動光學(xué)、量子物理等。要求考生熟練掌握物理學(xué)的基本概念、定理、定律內(nèi)容及其計算方法,并具有綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
1.試卷成績及考試時間
本試卷滿分為 150 分,考試時間為 180 分鐘。
2. 答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
3. 參考教材
《大學(xué)物理學(xué)》,張三惠,清華大學(xué)出版社,第三版。
4. 題型結(jié)構(gòu)
填空題:8 小題,每小題 4 分,共 32 分
選擇題:6 小題,每小題 4 分,共 24 分
名詞解釋:5 小題,每小題 4 分,共 20 分
計算題:6 小題,共 74 分
三、考試范圍
1. 力學(xué)部分
1.1 理解位置矢量、位移、速度、加速度的矢量性、瞬時性,掌握在直角坐標系,自然坐標系中矢量代數(shù)運算和微積分運算。
1.2 掌握質(zhì)點的勻變速直線運動、拋體運動、圓周運動及平面曲線運動。
1.3 理解且熟練運用伽俐略速度變換和加速度變換。
1.4 領(lǐng)會牛頓第一,第二,第三定律內(nèi)容,并能解決一般力學(xué)問題。
1.5 掌握動量、沖量、角動量、力矩、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量、力矩的功、轉(zhuǎn)動動能等概念,理解動量定理,角動量定理,剛體繞定軸轉(zhuǎn)動定律及應(yīng)用。
1.6 掌握保守力、勢能、功、功率概念,深刻理解萬有引力勢能、重力勢能、彈性勢能公式及其計算。
1.7 領(lǐng)會動量守恒定律,角動量守恒定律,機械能守恒定律的意義及成立條件,以及在實際問題中的綜合應(yīng)用。
1.8 掌握狹義相對論的基本假設(shè),同時性的相對性,長度收縮,時間延緩,相對論質(zhì)量、相對論動量、相對論能量、相對論動量能量關(guān)系式;應(yīng)用洛侖茲坐標變換式、速度變換式解決實際問題。
2. 氣體動理論和熱力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 理解理想氣體的微觀模型,掌握壓強的微觀實質(zhì)、統(tǒng)計意義和理想氣體壓強公式;掌握溫度的微觀實質(zhì)、統(tǒng)計意義和理想氣體溫度公式,理解能量按自由度均分定理,掌握理想氣體內(nèi)能公式及應(yīng)用。
2.2 理解麥克斯韋速度分布函數(shù)物理意義,掌握三種速率(最概然速率,平均速率,方均根速率);了解實際氣體等溫線和范德瓦耳斯方程;理解氣體分子平均自由程、平均碰撞頻率表達式。
2.3 掌握熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容,意義和數(shù)學(xué)表達式,功,熱量,內(nèi)能的增量計算方法,P-V 圖。
2.4 掌握熱力學(xué)第一定律在理想氣體等值過程中應(yīng)用。
2.5 領(lǐng)會氣體摩爾熱容概念;掌握絕熱過程、循環(huán)過程、卡諾循環(huán)過程,會計算熱機效率、致冷系數(shù)。
2.6 理解自然過程的方向性,掌握熱力學(xué)第二定律的兩種表述,領(lǐng)會其微觀實質(zhì)和統(tǒng)計意義,了解熱力學(xué)概率與自然過程方向關(guān)系。
3 電磁學(xué)部分
3.1 掌握庫侖定律及應(yīng)用,掌握點電荷的場強和場強疊加原理;計算點電荷系及其有規(guī)則形狀、電荷均勻分布的連續(xù)帶電體的電場中的場強,以及帶電粒子在電場中受力及運動情況。
3.2 理解電通量、高斯定理并能應(yīng)用高斯定理計算電荷分布有對稱性的電場中的場強。
3.3 領(lǐng)會靜電場力做功特點、等勢面與電場線關(guān)系,電場力功與電勢能增量關(guān)系,計算點電荷系及具有規(guī)則幾何形狀,電荷均勻分布連續(xù)帶電體的電場中的電勢和電勢差。理解電場強度和電勢關(guān)系。
3.4 掌握靜電平衡條件,靜電平衡時導(dǎo)體上電荷及電勢分布的特點,領(lǐng)會靜電平衡的應(yīng)用,運用電荷守恒定律,靜電平衡條件及高斯定理等分析,計算導(dǎo)體上電荷分布,導(dǎo)體內(nèi)外電場強度和電勢。
3.5 了解自由電荷與極化電荷區(qū)別,掌握介質(zhì)中的高斯定理,理解電位移矢量與電場強度關(guān)系,計算電介質(zhì)內(nèi)、外電位移和電場強度。
3.6 領(lǐng)會電容器定義,計算電容器電容,電容器存儲的能量,電場的能量密度和能量。
3.7 理解電流和電流密度定義,電流連續(xù)性方程;歐姆定律和歐姆定律微分形式,電動勢定義。
3.8 掌握基爾霍夫第一方程,基爾霍夫第二方程,全電路歐姆定律,并能綜合進行計算。
3.9 了解恒定電流,恒定電場特點,電容器的充放電及金屬中電流的經(jīng)典微觀圖像。
3.10 領(lǐng)會磁現(xiàn)象,磁力與運動電荷間關(guān)系,洛侖茲力定義,帶電粒子在磁場中的運動,理解霍爾效應(yīng)和載流導(dǎo)體、載流線圈在磁場中受力。
3.11 理解畢奧---薩伐爾定律,磁通連續(xù)定理、安培環(huán)路定理;利用畢奧---薩伐爾定律、磁場疊加原理計算簡單形狀的載流導(dǎo)線磁場的磁感應(yīng)強度;利用安培環(huán)路定理分析和計算具有對稱分布的磁場的磁感應(yīng)強度。
3.12 應(yīng)用安培定律和力疊加原理計算載流導(dǎo)線在磁場中所受的安培力,計算線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時所受的力矩。
3.13 領(lǐng)會位移電流、全電流定義,理解普通的安培環(huán)路定理內(nèi)容和意義。
3.14 理解抗磁質(zhì)、順磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)定義和原子的磁矩定義,理解束縛電流、磁化強度、面束縛電流密度定義及關(guān)系;掌握 H 的環(huán)路定理,計算磁介質(zhì)內(nèi)、外的磁場強度和磁感應(yīng)強度,了解鐵磁質(zhì)特性。
3.15 理解法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律,正確判定感應(yīng)電動勢方向,計算感應(yīng)電動勢大小。
3.16 理解動生電動勢、感生電動勢產(chǎn)生條件,判斷方向,計算大?。挥嬎慊ジ邢禂?shù),自感系數(shù),磁能密度,磁場能量。
3.17 領(lǐng)會麥克斯韋方程組積分式和微分式。
4. 振動,波動和波動光學(xué)
4.1 掌握描述簡諧振動的三個特征量(振幅,圓頻率,位相),三種定義(運動學(xué)定義,動力學(xué)定義,微分方程定義),簡諧振動的曲線表示,簡諧振動的動能、勢能、機械能及特點。
4.2 掌握簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量表示,由旋轉(zhuǎn)矢量求位相,位相差,時間差等。
4.3 了解阻尼振動、受迫振動、共振特點。
4.4 掌握同一直線上同頻率簡諧振動的合成規(guī)律,同一直線上不同頻率的簡諧振動的合成特點,了解相互垂直簡諧振動合成的特征。
4.5 掌握簡諧波的特征、簡諧波的分類、以及波長、波速、頻率、周期間關(guān)系,波程差位相差之間關(guān)系、波的能量、波的強度。
4.6 理解平面簡諧波波動方程意義,由振動曲線或某一點振動方程寫出波動方程。
4.7 領(lǐng)會惠更斯原理、波的反射、折射、波的疊加,掌握駐波特點、波的干涉現(xiàn)象、計算兩波干涉時,干涉加強和減弱處滿足的條件。
4.8 了解聲波、地震波特征,了解多普勒效應(yīng)。
4.9 領(lǐng)會光的干涉條件,楊氏雙縫干涉明、暗條紋計算,理解勞埃鏡、菲涅耳干涉特點。
4.10 掌握光程差概念,明、暗條紋光程差條件,求解劈尖、牛頓環(huán)、薄膜等相關(guān)問題;理解邁克耳遜干涉儀原理。
4.11 理解半波帶方法原理,計算單縫夫瑯和費衍射明、暗條紋位置、寬度,應(yīng)用光珊求相關(guān)量,領(lǐng)會光學(xué)儀器分辨率和 X 射線衍射。
4.12 領(lǐng)會光的偏振性,自然光,線偏光,起偏、檢偏方法,掌握并會應(yīng)用馬呂斯定律、布儒斯定律解決問題。
4.13 理解雙折射現(xiàn)象,了解圓偏振光和橢圓偏振光、旋光現(xiàn)象。
5 5 、量子物理
5.1 理解熱輻射、黑體、維恩公式,瑞利—金斯公式,普朗克公式意義。
5.2 領(lǐng)會光電效應(yīng)方程,光的波粒二象性及運算,理解德布羅意公式、不確定關(guān)系及計算。
5.3 了解概率波、概率幅,了解薛定諤方程,理解一維無限深勢阱中粒子和隧道效應(yīng)現(xiàn)象。
5.4 理解氫原子的四個量子數(shù),了解泡利不相容原理及各種原子核外電子的排布。