普通物理A考试大纲
- 格式:doc
- 大小:33.00 KB
- 文档页数:2
《普通物理》考试大纲一、考试目的通过对《普通物理》课程的学习,学生应对物理学的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较全面和系统的认识和正确的理解,学会用于解决问题的物理学思想和方法,提高自身的科学素养、创新精神和创新能力,并为后续研究生课程课的学习打下坚实的基础。
三、参考书目(1)《物理学基础》(第6版) ,[美]哈里德等著,张三慧,李椿等译,机械工业出版社,2005年。
(2)《大学物理通用教程》系列,钟锡华,陈熙谋主编,北京大学出版社,2011年。
(3)《热学》(第3版),李椿,章立源,钱尚武著,高等教育出版社,2015年。
(4)《电磁学》(第三版)赵凯华,陈熙谋著高等教育出版社 2011年。
一、量子力学的诞生背景1、原子论的建立2、黑体辐射与光电效应3、原子核式结构的探索4、波尔氢原子模型二、量子力学基本原理一1、波粒二象性假设2、波函数及统计解释3、薛定谔方程及定态薛定谔方程求解三、量子力学基本原理二1、算符的引入2、算符的性质与运算规则,算符的对易关系3、算符的本征态与本征值4、测量与量子坍缩四、量子力学基本原理三1、全同性原理2、单粒子自旋与双粒子自旋态3、多粒子波函数五、量子力学的应用1、中心力场下定态薛定谔方程求解2、氢原子定态薛定谔方程求解3、静电磁场中粒子的薛定谔方程4、角动量算符与角动量耦合六、量子力学的表示理论1、表象的引入2、表象变换七、量子力学方程的近似求解方法1、定态微扰论2、含时微扰论3、变分法基本要求:1.掌握原胞、晶胞等关于晶体结构的基本概念,倒格子和正格子及布里渊区等概念,倒格子与正格子的关系,晶向及晶面的表示方法,面间距等的相关计算。
了解晶体学中14种布拉菲格子及其基本特征。
2.了解晶体结合的种类及各种结合的物理特性;掌握平衡间距、结合能等的计算。
3.深刻理解处理晶格振动的简谐近似、最近邻近似及周期性边界条件;掌握一维单原子和双原子链在简谐近似下的色散关系的计算,声学波和光学波的物理意义;掌握确定晶格振动谱的实验方法;掌握晶格热容的量子理论(爱因斯坦模型、德拜模型)、晶格振动模式密度的概念和计算。
题号:467《普通物理》考试大纲一、考试内容第一部分力学〔一〕质点运动学1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点机械运动和特征的物理量.能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度.能借助于极坐标计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度.2.理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性.3.掌握运动学两类问题的求解方法:运动学的第一类问题:由运动方程求质点的速度和加速度;运动学的第二类问题:由质点的速度或加速度及初始条件,求运动方程.〔二〕质点动力学1.掌握牛顿运动三定律及其适用X围.能求解一维变力情况下质点的动力学问题.2.理解力学单位制和量纲.3.掌握功的概念及变力做功的表达式,能计算一维变力的功.掌握质点的动能定理,理解保守力做功的特点及势能概念.会计算重力、弹性力和万有引力势能,掌握机械能守恒定律.4.掌握质点的动量定理及质点系的动量守恒定律,理解质点的角动量和角动量守恒定律.掌握运用守恒定律分析力学问题的思路和方法,能求解简单系统在平面内运动的力学问题. 〔三〕刚体力学基础1.理解描述转动的角量〔角位移、角速度和角加速度〕与线量的关系.2.理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量.3.理解转动定律和角动量守恒定律,会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题.第二部分电磁学〔一〕真空中的静电场1.理解库仑定律和电学单位制.2.掌握电场强度的概念和电场的叠加原理.根据电荷的分布能计算电场强度的空间分布,理解电偶极子和电偶极矩的概念,能计算电偶极子在均匀电场中的力矩.3.理解静电场的高斯定理.理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法.4.理解静电场力做功的特点及静电场的环路定理,掌握电势能和电势的概念及电场强度和电势的关系.由电荷的分布,根据电势叠加原理会计算空间电势的分布.〔二〕 静电场中的导体和电介质1.理解处于静电平衡条件下导体中的电场强度、电势和电荷的分布.2.理解孤立导体的电容和电容器的电容.会计算平板电容器、圆柱面电容器和球形电容器的电容.3.理解静电系统的静电能和电场的能量,理解电场能量密度的表达式,掌握简单电荷系统的电场能量的计算.4.了解电介质的极化机理,了解各向同性电介质中电位移矢量D 和电场强度E 的关系和区别.理解电介质中的高斯定理和环路定理.〔三〕 稳恒磁场1.理解稳恒电流的几个基础概念:电流强度、电流密度、欧姆定律的微分形式、电源和电动势.2.掌握磁感应强度B 的概念.掌握毕奥-萨伐尔定律,能由电流的分布计算空间磁感应强度B 的分布.3.理解稳恒磁场的高斯定理.4.理解稳恒磁场的安培环路定理,理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法.5.理解安培定律和洛仑兹力公式.理解平面载流回路的磁矩的概念.能计算载流导线在磁场中所受的安培力;能计算平面载流回路在均匀磁场中所受的磁力矩;能分析运动电荷在均匀电场和均匀磁场中所受的力和运动.6.了解磁介质的磁化机理及铁磁质的磁化规律和特性,了解各向同性磁介质中磁感应强度B 和磁场强度H 的关系和区别,了解磁介质中的安培环路定理和高斯定理.〔四〕 电磁感应1.掌握法拉第电磁感应定律,会计算回路中所产生的感应电动势.理解动生电动势和感生电动势.2.了解涡旋电场的概念以及静电场与涡旋电场的区别.3.了解自感现象和互感现象及自感系数和互感系数.4.理解电流系统的磁场和磁场能量密度,会计算简单电流系统的磁场能量.〔五〕 麦克斯韦电磁理论1.了解位移电流的概念以及传导电流与位移电流的区别.2.了解麦克斯韦方程组的积分形式及各方程的物理意义.了解电磁场的特性.第三部分热学〔一〕气体动理论1.了解统计物理的几个概念:统计规律、概率和统计平均值.2.理解理想气体的状态方程,理解理想气体的宏观定义、微观模型和统计假设.3.理解理想气体的压强公式和温度公式,以及宏观量压强和温度的微观本质.4.理解能量按自由度均分定理及内能的概念,并能应用该定量计算理想气体的定压热容、定体热容和内能.5.了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和分布曲线的物理意义.了解气体分子热运动的平均速率、方均根速率和最概然速率等三种速率.了解气体分子的平均碰撞频率和平均自由程.6.了解玻尔兹曼能量分布律及粒子在重力场中按高度分布的规律.〔二〕热力学1.掌握功和热量的概念,理解准静态过程,掌握热力学第一定律,能根据热力学第一定律分析、计算理想气体等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量.2.理解循环过程的特征及热机效率和致冷机的致冷系数.理解卡诺循环以及卡诺热机的效率和卡诺致冷机的致冷系数.3.理解热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述.4.了解可逆过程和不可逆过程,了解实际的热力学过程都是不可逆的.5.了解热力学第二定律的统计意义,了解熵的玻尔兹曼表达式和熵增加原理.第四部部分振动、波动和波动光学〔一〕振动1.掌握简谐振动的基本特征,根据受力分析能建立简谐振动的微分方程.2.掌握简谐振动的运动学方程.根据振动系统特征及初始条件,能确定振动方程中的三个特征量:振幅、初位相和圆频率.3.理解旋转矢量法.4.了解阻尼振动、受迫振动和共振.5.理解同方向、同频率的两个简谐振动的合成规律.6.了解拍现象和拍频率,了解两个同频率相互垂直简谐振动的合成.〔二〕波动1.理解机械波产生的条件,了解波动与振动的联系与区别,了解波动过程的几何表达.2.掌握平面简谐波的波动方程,能根据波线上某一点的振动方程,写出波动方程.3.理解波动的能量传播特征及波的能量密度能流和能流密度等概念.4.了解波的惠更斯原理,理解波的叠加原理,波的干涉现象和相干波条件,掌握波的干涉条件.5.理解驻波的形成条件,驻波的特征及驻波与行波的区别,了解半波损失.6.了解机械波的多普勒效应,能用多普勒频移公式计算观察者所接受到的波的频率.7.了解电磁波的性质.〔三〕光的干涉1.理解光的相干性、相干无条件及获得相干光的方法,掌握光程、光程差、半波损失及光的干涉条件.2.理解杨氏双缝干涉,能确定干涉条纹在屏上的位置,理解薄膜的等厚干涉和等倾干涉以及增透膜和增反膜.3.掌握劈尖干涉,能确定条纹间距及膜的厚度差,了解牛顿环和迈克耳逊干涉仪的工作原理.〔四〕光的衍射1.了解惠更斯—菲涅耳原理及处理单缝的夫琅和费衍射的半波带法.理解单缝衍射公式,会分析、确定单缝衍射条纹的位置及缝宽和波长对衍射条纹分布的影响,了解圆孔衍射和光学仪器的分辩本领.2.理解光栅衍射公式,会确定光衍射各级明纹的位置,会分析斜入射的情况及光栅衍射的缺级现象.3.了解X射线的晶格衍射及布拉格公式.〔五〕光的偏振1.理解自然光、偏振光和部分偏振光.理解线偏振光的获得方法和检验方法.2.理解布儒斯特定律和马吕斯定律,了解光的双折射现象.第五部分近代物理〔一〕狭义相对论1.理解伽俐略变换,伽俐略相对性原理和经典时空观.2.理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设,理解洛仑兹坐标变换,了解洛仑兹速度变换.3.理解狭义相对论中同时性的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念.理解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中时空观以及二者的差异.4.理解相对论动力学的几个重要结论:动力学基本方程、质量和速度的关系、能量和质量的关系以及能量和动量的关系.〔二〕量子物理基础1.了解黑体辐射实验和理论,理解普朗克能量量子论的假设.2.理解光电效应和康普顿效应的实验规律以及爱因斯坦的光子理论对这两个效应的解释.3.理解氢原子光谱的实验规律及波尔的氢原子理论.4.理解光的波粒二象性和实物粒子的波粒二象性.了解德布罗意物质波假设及其正确性的实验证实.5.了解海森堡的不确定关系,了解描述微观粒子的波函数及其统计解释.了解一维定态薛是方程.6.了解一维无限深势阱中的粒子.7.了解用量子力学处理氢原子的重要结论:能量量子化、角动量量子化和角动量的空间量子化,了解施特恩—盖拉赫实验及微观粒子的自旋.8.了解描述原子中电子运动状态的四个量子化条件及相应的四个量子数.了解泡利不相容原理,能量最小原理及电子的壳层结构.9.了解固体的能带结构及导电机理,能从能带结构上区分导体,半导体和绝缘体.10.了解激光的产生机理,激光器的基本构成以及激光的主要特性.二、参考书目1.程守洙,江之永主编,《普通物理学》〔第五版1~3册〕,高等教育,1998年2.吴百诗主编,《大学物理学》〔上、中、下〕,高等教育,2004年3.王济民,罗春荣,陈长乐主编,《新编大学物理》〔上、下〕,科学,2004年4.宋士贤,文喜星,吴平主编,《工科物理教程》〔第3版上、下〕,国防工业,2005年5.X三慧主编,《大学物理学》〔第二版1~5册〕,清华大学,2000年6.卢德磬编著,《大学物理学》,高等教育、1998年。
WORD格式-专业学习资料-可编辑
普通物理学(A)考试大纲
(适用于物理学所有学科)
Ⅰ考查目标
普通物理学考试涵盖力学和电磁学两门基础课程。
要求考生系统掌握上述两门课的基本理论和方法,并能够运用所学理论和方法分析和解决有关的物理问题和自然现象。
Ⅱ考试形式和试卷结构
一、试卷满分及考试时间
本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
二、答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
三、试卷内容结构
力学:75分电磁学:75分
四、试卷题型结构
1. 选择题
2. 填空题
3. 简答计算题
Ⅲ考查范围
一.力学(75分)
1. 质点运动学、动力学
位移、速度、加速度、牛顿运动三定律
2.动量守恒定律
动量守恒定律;质点(系)的动量定理。
3. 机械能守恒定律
质心运动定理;质点和质点系的动能定理;保守力、势能和机械能守恒定律。
4. 角动量/刚体力学
质点(系)对质心和固定轴的角动量定理及角动量守恒定律;定轴转动动力学。
二.电磁学(75分)
1. 静电场导体和电介质
电场强度和电势(差)的计算;高斯定理的理解及其应用;静电场环路定理;导体的静电平衡、静电屏蔽;电容器的储能;电介质的极化强度和电位移矢量、有介质时的高斯定理;电场的能量密度
2. 稳恒磁场
磁感应强度;安培环路定理及其应用;洛伦兹力和安培力
3. 电磁感应
电磁感应定律;动生电动势;感生电动势与感生电场。
资料分享。
《普通物理》课程考试大纲2020年10月《普通物理》课程考试大纲一、课程意义与教学目的:通过本课程的学习,使学生对物理学的基本概念、基本原理和基本规律有比较全面而系统的认识,使学生在物理实验能力、运算能力和抽象思维能力等方面受到较严格的训练,使学生熟悉物理学的基本思想方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为学生进一步的学习打下必要的物理基础。
二、课程教学内容要点及基本要求(一)运动的描述1.参考系坐标系物理模型2.质点的位移、速度、加速度3.曲线运动的描述4.运动学中的两类问题基本要求:1.掌握描述质点运动状态的方法,建立运动学的基本概念:质点与质点系、参照系、位置矢量、位移、路程、速度、加速度等。
2.熟练掌握质点运动学的两类问题,即用求导法由已知的运动学方程求速度和加速度;用积分法由已知质点的运动速度或加速度求质点的运动学方程。
3.熟悉和掌握速度和加速度在几种常用坐标系(直角坐标系、自然坐标系等)中的表达形式,加深对速度与加速度的瞬时性、矢量性和独立性等基本特性的理解。
4.掌握圆周运动的角量表示及角量与线量之间的关系。
(二)运动定律与力学中的守恒定律1.牛顿运动定律2.动量动量守恒定律3.功动能势能机械能守恒定律4.角动量角动量守恒定律5.刚体的定轴转动基本要求:1.理解力学单位制和量纲。
2.掌握牛顿运动三定律及其适用范围。
能求解变力情况下质点的动力学问题。
3.掌握功的概念及变力作功的表达式,能计算变力的功。
掌握质点的动能定理,理解保守力作功的特点及势能概念。
能计算重力、弹性力和万有引力的势能,掌握机械能守恒定律。
4.掌握动量定理及质点系的动量守恒定律;理解角动量概念,掌握角动量定理及其守恒定律。
掌握运用守恒定律分析力学问题的思路和方法,能求解简单系统在平面内运动的力学问题。
5.掌握角速度、角加速度概念及匀变速定轴转动公式,掌握角量与线量的关系。
6.理解力矩和转动惯量概念,掌握刚体作定轴转动的转动定理,并能运用它解决刚体的定轴转动问题;掌握刚体定轴转动的动能定理和机械能守恒定律。
大学物理A考试大纲(选择10,30分,填空10,30分,计算4,40分)一.力学部分(26学时,占40.6%,其中选择题4,填空题3,计算题2,共41分)1、质点运动学(选2,填1),直线运动,抛体运动,圆周运动,分析、判断计算)(1)掌握位矢、位移、运动方程、速度、加速度、角速度和角加速度的定义;(2)会计算运动学中的两类问题(其中第二类问题仅限一维):要求进行导数、单重积分和矢量的运算;(3)能计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度,a t,a n,用自然坐标系来求;(4)了解相对运动中的速度变换。
2、牛顿运动定律(计算题1)(1)掌握牛顿运动定律,特别是牛顿第二定律的运用;(2)能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学额外难题(导数,求极值);(3)非惯性系不考。
3、动量和角动量(选1,填1)(1)掌握质点动量定理和质点系动量守恒定律;(2)理解质点的角动量和角动量守恒定律;(3)质心和质心系不考。
4、功和能(选1,填1)(1)功的概念,能计算直线运动情况下变力的功;(2)了解功率的定义;(3)动能定理,会用动能定理分析、计算质点在平面内运动时的简单力学问题;(4)势能计算(保守力的功,保守力的功和势能的关系;5、刚体的定轴转动(计算题1)(1)会计算力矩的功;(2)刚体的转动动能;(3)刚体的定轴转动定律。
二、狭义相对论(选2,填1,12分)1、牛顿的相对性原理和狭义相对论的相对性原理的差异;2、了解长度收缩和时间延缓的概念;3、质量、动量和能量和动量的关系。
三、振动和波动(占21.9%,选2,填2,计算1,22分)1、振动(选1,填2)(1)振动的动力学和运动学特征;(2)旋转矢量法、谐振动能量,简谐振动曲线及谐振动方程的建立2、波动(选1,计1)(1)波函数的建立,波形曲线与振动曲线的区别,波函数的标准形式,初相的判断;(2)驻波和多普勒效应不考;四、波动光学(16学时,占25%,选2,填3,计1,25分)1、光的干涉(计1,填1)(1)杨氏双缝干涉的明暗条件,条纹的位置;(2)光程差和位相差关系;(3)理解薄膜干涉(劈尖干涉和牛顿环)。
2023-2025 A Level 物理大纲随着时代的发展和科学技术的进步,物理学作为自然科学的一门重要学科,对于培养学生的科学素养和综合能力起着重要作用。
为了更好地引导学生学习物理知识,培养学生的创新思维和实验能力,教育部制定了2023-2025 A Level 物理大纲,现将其内容介绍如下:一、基础知识部分1. 物理学基本概念和基本原理2. 力学、热学、光学、电磁学等基本领域的基本理论3. 物理实验方法和数据处理技术4. 物理学与其他学科的交叉知识二、实验部分1. 实验设计和操作技能2. 实验数据的采集和处理方法3. 实验结果的分析和结论4. 实验安全和环境保护三、问题解决与应用能力部分1. 物理问题的分析和解决方法2. 物理知识在实际生活和工程技术中的应用3. 与其他学科知识的整合和交叉应用4. 物理创新思维和实验设计能力四、科学素养和学术道德部分1. 科学知识的认识和态度2. 学术诚信和学术规范3. 科学研究的方法和过程4. 科学伦理和社会责任意识五、教学方法和评价方式1. 探究式学习和实验教学方法2. 课堂讨论和学术交流3. 学生综合能力的考核和评价4. 多元化的评价手段和方式六、教学资源和环境建设1. 实验室建设和实验设备更新2. 数字化教学资源的开发和应用3. 教师专业发展和培训4. 学生科学活动和学术竞赛的组织和指导总结来说,2023-2025 A Level 物理大纲在基础知识、实验能力、问题解决与应用能力、科学素养和学术道德、教学方法和评价方式、教学资源和环境建设等方面进行了全面的规划和设计,旨在培养学生的科学素养和综合能力,促进学生的全面发展和未来的科学研究和创新能力。
希望广大教师和学生能够充分认识到该大纲的重要性,以此为指导,共同努力,推动物理教育的发展,培养更多的具有科学素养和创新能力的优秀人才。
为了更好地实施2023-2025 A Level 物理大纲,教育部提出了一系列详细的教学指导和培训计划,以确保教师和学生能够全面理解和有效运用大纲内容。
中国科学院大气物理研究所硕士研究生入学考试《物理学基础综合》考试大纲本《物理学基础综合》考试大纲适用于中国科学院大气物理研究所大气科学学科有关专业的硕士研究生入学考试,主要综合考察考生对物理学基础知识的掌握,包括普通物理学、理论力学和流体力学三部分,考试内容各占三分之一。
一、考试内容第一部分普通物理学(一)力学1.质点运动学质点运动的描述,圆周运动和抛体运动,相对运动和伽利略相对性原理;2.质点动力学常见力,非惯性系和惯性力,牛顿运动定律,动量定理和动量守恒定律,动能定理,势能,功能原理,机械能守恒与转化定律,角动量定理和角动量守恒定律;3.刚体运动学平动和转动,转动惯量和定轴转动定律,定轴转动中的动能定理,角动量定理和角动量守恒定律。
(二)热学1.气体分子运动论理想气体状态方程,分子热运动的基本概念,理想气体的压强和温度公式,能量均分定理,理想气体内能,麦克斯韦速率分布律;2. 热力学热力学第一定律,循环过程和卡诺循环,热力学第二定律,可逆和不可逆过程,卡诺定理,熵,玻耳兹曼关系,熵增原理。
(三)电磁学1. 静电场电荷守恒定律和库仑定律,静电场的高斯定理和环路定理,电场和电势,导体的静电平衡,电容,静电场中的电介质,静电场的能量;2. 稳恒电流的磁场磁感应强度,毕奥-萨伐尔定律,运动电荷的磁场,磁场的高斯定理和安培环路定理,带电粒子在电场和磁场中的运动,磁场对载流导线的作用,安培定律;3.电磁感应法拉第电磁感应定律,楞次定律,动生电动势,感生电动势,自感和互感。
(四)波动现象1.机械振动和电磁振荡谐振动和阻尼振动,受迫振动和共振,LC电路振荡;2.机械波和电磁波机械波的产生和传播,平面简谐波,波动方程和波速,波的能量和强度,电磁波基本性质,惠更斯原理,波的衍射和干涉,波的叠加原理,机械波的多普勒效应;(五)光学1. 几何光学基本概念光源,单色光,相干光,光程和光程差;2. 光的干涉和衍射杨氏双缝干涉实验,薄膜干涉,惠更斯-菲涅耳原理,单缝和圆孔的夫琅禾费衍射,光栅衍射;3. 光的偏振光的偏振状态,起偏和检偏,马吕斯定律,反射和折射时光的偏振。
大学物理A课程考试大纲适用专业:理工类(数学与应用数学、信息与计算科学、电气工程及其自动化、计算机科学与技术、电子信息科学与技术、化学工程与工艺、化学、应用化学、环境科学)等专业(本科)学制年限:4年总学时:144 学分:9制定者:胡诚审核人:一、课程的性质与考试目的1、课程性质:大学物理课是为计算机及应用、应用化学信息与计算科学等非物理专业的理工科学生开设的公共基础必修课.在教学培养计划中列为基础主干课.通过本课程的学习,不仅要使学生掌握较为深入的物理知识,而且要以物理知识为载体,培养学生分析问题,解决问题的能力,训练学生科学的思维方法,激发学生的探索和创新精神.本课程不仅为后续课的学习打基础,而且对学生毕业后的工作,以及进一步学习将产生深远的影响.物理学阐述的有些规律如物质的不灭性与物质的可分性和可知性(物质论);运动的绝对性与运动描述的相对性(运动论);时间与空间的统一性与相对性(时空论)等本身就是辩证唯物主义的基本课题.在物理学的研究方法上也处处体现辩证法的观点如实际对象与抽象模型;宏观与微观;无序与有序;粒子与反粒子;量变与质变等.所以对物理学的学习,也为考生建立辩证唯物主义观点提供了科学的依据.2、考试目的:[写本课程的考试,主要考核学生在知识、技能、素质等方面的什么能力]。
二、考试的内容与要求第一章运动的描述(一)考核知识点1.运动学方程,位移,速度,加速度;2.相对运动.(二)考核要求1.已知运动学方程,求解位移,速度,加速度;已知加速度求解速度和运动方程;2.理解伽里略变换的意义并应用.第二章运动定律与力学中的守恒定律(一)考核知识点:1. 牛顿运动定律的应用;功和功率,变力的功;2. 动能,动能定理,保守力的功(重力的功,弹性力的功,万有引力的功);3. 势能(重力势能,弹性势能,引力势能),保守力与势能的关系,势能曲线; 功能原理,机械能守恒定律;4. 动量,冲量,动量定理,动量守恒定律,有心力场规律;5. 刚体的平动,转动,定轴转动;力矩,转动定律,转动惯量;6.力矩的功和刚体定轴转动动能定理,刚体的重力势能与机械能;角动量,角动量守恒定理.(二)考核要求:1. 熟悉牛顿运动定律并能熟练地应用于变力的情况解题;2. 正确理解功的概念,熟练地计算变力的功;熟练地应用功能原理,机械能守恒定律解题;3. 正确地理解动量守恒条件,熟练地应用动量守恒定律解决有关碰撞问题.能推导宇宙速度;4. 了解常用的几种刚体的转动惯量,记住细棒和圆盘对中心和端点轴的转动惯量;5. 掌握刚体定轴转动的转动定律,应用分析刚体的定轴转动;求解有关刚体的平动与定轴转动问题;6. 掌握力矩的功和刚体定轴转动动能定理,刚体的重力势能与机械能的计算;7. 掌握角动量,角动量守恒定理,应用其求解有关问题.第三章相对论(一)考核知识:1.伽利略相对性原理2.狭义相对论原理3.洛仑兹坐标变换4.相对论速度变换公式(二)考核要求:上述的2,3第四章机械振动(一) 考核知识1.谐振动,谐振动的动力学方程和运动学方程,频率,圆频率,周期,振幅和相位,谐振动的参考圆及旋转矢量表示法;2.谐振动的能量;3.两个同方向同频率谐振动的合成,两个相互垂直同频率的谐振动的合成.(二)考核要求:1.掌握谐振动规律,谐振动的动力学方程和运动学方程,频率,圆频率,周期,振幅和相位,谐振动的参考圆及旋转矢量表示法;2.能计算谐振动的能量;3.掌握两个同方向同频率谐振动的合成方法,了解两个相互垂直同频率的谐振动的合成.第五章机械波(一) 考核知识1.机械波的产生和传播,纵波与横波,波阵面,波速,波长和频率的关系;2.平面简谐波的波函数,波的能量,能流密度;3.惠更斯原理及其应用,波的叠加原理,波的干涉;4.驻波;多普勒效应.(二)考核要求1.掌握机械波的产生和传播,纵波与横波,波阵面,波速,波长和频率的关系;2.了解平面简谐波的波函数,波的能量,能流密度;3.掌握惠更斯原理及其应用,波的叠加原理,波的干涉;4.了解驻波;多普勒效应.第六章气体动理论(一)考核知识1.气体的状态参量,平衡态和平衡过程理想气体状态方程;2.理想气体的压强公式;,温度公式及其统计解释;3.能量按自由度均分原则,理想气体内能;4.麦克斯韦速率分布律;分子的平均自由程和平均碰撞次数及气体分子运动的三种统计速率;5.范德瓦耳气体方程,波尔兹曼能量分布定律.(二)考核要求1.正确判断理想气体平衡态性质,各状态参量之间的关系,应用状态方程求解有关平衡态问题;2.掌握理想气体的压强公式,温度公式的推导方法;3.正确计算理想气体的内能;4.了解麦克斯韦速率分布律,正确计算微观粒子按一定规律分布时三种统计速率;5.了解范德瓦耳气体方程,波尔兹曼能量分布定律的应用.第七章热力学基础(一)考核知识1.系统的内能,功和热量;2.热力学第一定律及其对理想气体等体,等压,等温及绝热过程的应用;3.气体的摩尔热容量;4.循环过程,卡诺循环,热机的效率(由等值,绝热,过P-V原点的直线过程组成的正循环),由卡诺逆循环组成的制冷机及致冷系数;5.热力学第二定律的两种叙述;6.可逆过程及不可逆过程,卡诺定理,热力学第二定律的统计意义,熵增加原理,温熵图.(二)考核要求1.熟练应用热力学第一定律求解理想气体等体,等压,等温及绝热过程问题;2.熟练计算理想气体的摩尔热容量,循环过程,卡诺循环,热机的效率(由等值,绝热,过P-V原点的直线过程组成的正循环),由卡诺逆循环组成的制冷机及致冷系数;3.掌握热力学第二定律的两种叙述;4.理解熵增加原理,应用温熵图计算各过程的熵变第八章静电场和稳恒电场(一)考核知识1.库仑定律,静电力叠加原理;2.电场强度,场强叠加原理,电场强度的计算,带电体在外电场中所受的作用;3.电通量,真空中的静电场高斯定理;4.电场力的功,静电场的环路定理,电势能,电势,电势差,电势叠加原理,电势的计算;5.场强与电势的微分关系,电势梯度;6.带电粒子在外电场中受到的力及其运动.7.静电平衡时导体上的电荷分布,静电平衡时导体表面附近的场强;8.电容器的电容,电容器电容的计算;9.介质对电容的影响,电介质的极化现象和极化机理,电极化强度,电极化强度与极化电荷的关系;10.电介质中的电场,有介质时的高斯定理,电位移矢量;11.电场能量,电容器储能.12.恒定电流,电流密度; 电源电动势。
中科院研究生院硕士研究生入学考试
《普通物理(乙)》考试大纲
本《普通物理(乙)》考试大纲适用于中国科学院研究生院工科类的硕士研究生入学考试。
普通物理是大部分专业设定的一门重要基础理论课,要求考生对其中的基本概念有深入的理解,系统掌握物理学的基本定理和分析方法,具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
一.考试内容:
大学工科类专业的《大学物理》或《普通物理》课程的基本内容,包含力学、电学、光学、原子物理、热学等。
二.考试要求:
(一) 力学
1. 质点运动学:
熟练掌握和灵活运用:矢径;参考系;运动方程;瞬时速度;瞬时加速度;切向加速度;法向加速度;
圆周运动;运动的相对性。
2.质点动力学:
熟练掌握和灵活运用:惯性参照系;牛顿运动定律;功;功率;质点的动能;弹性势能;重力势能;保守力;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。
3.刚体的转动:
熟练掌握和灵活运用:角速度矢量;质心;转动惯量;转动动能;转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律。
4.简谐振动和波:
熟练掌握和灵活运用:运动学特征(位移、速度、加速度,简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相);动力学分析;振动方程;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;波的产生与传播;波的能量、能流密度;波的叠加与干涉;驻波;多普勒效应。
5.狭义相对论基础:
理解并掌握:伽利略变换;经典力学的时空观;狭义相对论的相对性原理;光速不变原理;洛仑兹变换;
同时性的相对性;狭义相对论的时空观;狭义相对论的动力学基础。
(二) 电磁学
1.静电场:
熟练掌握和灵活运用:库仑定律,静电场的电场强度及电势,场强与电势的叠加原理。
理解并掌握:
高斯定理,环路定理,静电场中导体及电介质问题,电容、静电场能量。
了解:电磁学单位制,基本
实验。
2.稳恒电流的磁场:
熟练掌握和灵活运用:磁感应强度矢量,磁场的叠加原理,毕奥—萨伐尔定律及应用,磁场的高斯定
理、安培环路定理及应用。
理解并掌握:磁场对载流导体的作用,安培定律。
运动电荷的磁场、洛仑
兹力。
了解:磁介质, 介质的磁化问题, 电磁学单位制,基本实验。
3.电磁感应:
熟练掌握和灵活运用:法拉第电磁感应定律,楞次定律,动生电动势。
理解并掌握:自感、互感、
自感磁能,互感磁能,磁场能量。
了解:电磁学单位制,基本实验。
4.直流与交流电路:
熟练掌握和灵活运用:基本概念和定义。
理解并掌握:复杂交直流电路的解法。
了解:电磁学单位制,
实际应用。
5.电磁场理论与电磁波:
熟练掌握和灵活运用:位移电流,麦克斯韦方程组。
理解并掌握:电磁波的产生与传播,电磁波的基本性质,电磁波的能流密度。
了解:电磁学单位制,基本实验。
(三)光学
1.光波场的描述:
能写出各种光波的波函数;能正确表述光波的各种偏振状态。
2. 光的干涉:
正确理解波的叠加原理和相干光的含义;理解各种典型干涉装置(杨氏实验、尖劈、牛顿环、迈克尔孙干涉仪、法布里-珀罗干涉仪、干涉滤光片)的工作原理;能解释各种典型干涉装置产生的干涉图样的特点;
了解上述装置干涉场中的光强分布。
3. 光的衍射:
正确理解产生光的衍射现象的机理;掌握处理衍射问题的基本原理;能灵活运用半波带法解释几种典型装置(夫琅禾费单缝、圆孔衍射,夫琅禾费多缝衍射,菲涅耳圆孔和圆屏衍射)的衍射现象;了解上述装置衍射场中的光强分布问题。
4. 光的偏振:
掌握线偏振光的获得与检验;理解各种偏振光器件(偏振片、波片)的工作原理;能熟练运用各种偏振光器件产生和检验偏振光;能熟练运用马吕公式求解问题;了解反射和折射光的偏振;了解光在各向异性介质中的传播:能正确描述和解释双折射现象。
(四) 原子物理
1.原子的量子态与精细结构:
理解并掌握:α粒子散射实验和卢瑟福原子模型。
熟练掌握和灵活运用: 氢原子和类氢离子的光谱,玻尔的氢原子理论,夫兰克-赫兹实验与原子能级,原子中电子轨道运动的磁矩,史特恩-盖拉赫实验,电子自旋的假设,碱金属原子的光谱,原子实的极化和轨道贯穿,碱金属原子光谱的精细结构,电子自旋同轨道运动的相互作用,单电子辐射跃迁的选择定则,氢原子光谱的精细结构。
2.多电子原子:
熟练掌握和灵活运用: 氦的光谱和能级,具有两个价电子的原子态,泡利原理与同科电子,辐射跃迁的普用选择定则;元素性质的周期性变化,原子的电子壳层结构,原子基态的电子组态。
3.在磁场中原子:
熟练掌握和灵活运用: 原子的磁矩,外磁场对原子的作用,塞曼效应。
(五)热学
1.气体分子运动论:
理解并掌握:理想气体状态方程,理想气体的压强公式,麦克斯韦速率分布律,玻耳兹曼分布律,能量按自由度均分定理,气体的输运过程。
2.热力学:
理解:热力学第一定律,热力学第一定律的应用,循环过程、卡诺循环,热力学第二定律;了解低温物理现象。
三. 主要参考教材:
全国重点大学工科类普通物理教材
编制单位:中国科学院研究生院
编制日期:2010年8月15日。