“大学物理”是我院招收力学专业硕士研究生设置的考试科目之一。 它是针对合格的(与本专业相关或相近的)本科研究生考生的选拔考试。 其主要目的是测试考生对《大学物理》力学、电磁学和波动光学三个部分内容的理解和掌握。 详细信息和具体说明可以在本课程大纲的第二部分中找到。
各部分知识内容所需的掌握程度可分为两个层次:第一个层次是“理解”和“理解”;第二个层次是“理解”和“理解”; 第二个层次是“掌握”。 “知”、“懂”的含义是:知道所列知识的内容和意义,并能够识别并直接运用到相关问题中。 “掌握”的含义是:除了理解所列知识的确切含义以及与其他知识的联系外,还可以运用到实际问题的分析、综合、推理和判断的过程中。
要求考生了解和掌握力学、电磁学、波动光学等方面的基本概念、基本理论和基本实验方法,具有一定的推理、分析、综合能力和较强的应用数学处理物理问题的能力。
二、考试内容及考试要求
(1)力学部分
1.粒子运动学
(1) 质点运动描述
了解参考系、坐标系、位置向量、运动方程、位移、速度和加速度。
(2) 加速度为常数矢量时的质点运动规律
掌握运动学中两类问题的计算。
(3)圆周运动
掌握圆周运动角量的描述、角速度与角加速度、法向加速度与切向加速度、线性量与角量的关系。
2.牛顿定律
(1)牛顿三定律
了解第二定律及其微分形式、牛顿定律的应用范围、常用力以及物理量的单位和量纲。
(2) 牛顿定律的应用
掌握物体的受力分析、隔振体法、简单微分方程的建立与求解。
3.动量守恒定律和能量守恒定律
(1) 粒子和粒子系统的动量定理和动量守恒定律
掌握动量定理、动量守恒定律以及冲量、粒子和粒子系统的适用条件。
(2)动能定理
了解功、功率和粒子动能定理,掌握变力做功的计算(方法和步骤)、粒子动能定理及其应用。
(3) 保守力和非保守力势能
了解保守力的特性和保守力做功、保守力做功的数学表达式、保守力做功与势能的关系,掌握势能的计算。
(4)机械能守恒定律的作用原理
掌握粒子系统的动能定理、粒子系统的作用原理、机械能守恒定律及其适用条件。
(5)理解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞
(6)掌握质心运动定理。
4.刚体的定轴旋转
(1)刚体定轴旋转
理解刚体的概念,掌握刚体旋转的角速度、角加速度、角度量、线性量之间的关系。
(2) 扭矩转动惯量定律
掌握扭矩和旋转的规律及其应用(常用于盘、杆刚体)转动惯量计算。
(3)角动量角动量守恒定律
了解质点的角动量、角动量定理、角动量守恒定律及其适用条件,掌握刚体绕定轴旋转的角动量定理和角动量守恒定律。
(4) 刚体绕定轴旋转做功时因扭矩而动能定理
掌握扭矩的功和功率、旋转动能、刚体绕固定轴旋转的动能定理(如简单的盘、杆等系统)。
(2)电磁学部分
1、静电场
(1)库仑定律电场强度电通量高斯定理
了解库仑定律和电场强度的概念。 了解电力线的性质,理解电场强度通量和高斯定理的概念,掌握利用高斯定理求解具有特定对称性的电荷分布的电场。
(2) 静电场势循环定理
了解静电场的环路定理、静电场的守恒性、电势的概念、电势叠加原理,掌握利用场强积分法和电势叠加法计算静电场的电势。简单的电荷分布。
(3)了解导体静电平衡的条件以及静电平衡时导体上电荷分布的一般规则
2.稳定磁场
(1) 磁场磁感应强度
了解磁感应强度的定义,掌握利用奇异定律求解简单流体载体的磁场动量守恒定律的适用条件,了解运动电荷的磁场、磁通线、磁通、磁高斯定理,掌握磁高斯定理的计算磁通量。
(2)带电粒子在电场和磁场中运动的安培环路定理洛伦兹力
了解安培电路定理,掌握利用安培电路定理来确定具有特定对称性的载流流体产生的磁场,了解运动电荷的磁场和洛伦兹力公式,掌握带电粒子在电场中的运动规律和磁场。
(3)磁场对载流导线的影响
了解安培定律,即载流线圈的磁矩,并掌握利用安培定律计算磁场中简单几何形状的载流导体所受的力。
(4)磁介质的磁化强度
了解磁介质的磁化强度、三种磁介质的相对磁导率、铁磁材料的磁化曲线、磁滞回线和磁畴。
3.电磁感应交变电磁场
(1) 法拉第电磁感应定律和楞次动电动势定律
了解电磁感应现象,掌握感应电动势的计算动量守恒定律的适用条件,了解动电动势产生的原因,掌握简单情况下计算动电动势的方法。
(2)感应电动势感应电场
了解感应电场和静电场的区别,并通过简单的情况了解感应电动势和感应电场。
(3)互感和自感磁场的能量
了解自感和互感系数的定义,了解自感系数和磁场能量的计算方法。
(3)波动光学部分
1.光的干涉(精通)
(1)掌握光路的物理意义、光路和光程差的计算、光程差和相位差的关系
(2)掌握从分裂前沿获得两束相干光的方法、半波损耗以及杨氏双缝干涉明暗条纹的条件和位置
(3)亚幅干扰
掌握薄膜干涉的特性(包括等斜干涉、等厚干涉、牛顿环)。 掌握明暗图案的条件和分布规律、迈克尔逊干涉仪的结构原理等。
2. 光的衍射
(1)掌握惠更斯-菲涅耳原理、单缝衍射实验装置,掌握单缝衍射的半波段、明暗条纹的条件和位置
(2)圆孔衍射、艾里斑(了解)
(3)衍射光栅
掌握光栅方程和光栅衍射条纹缺失级的物理意义,掌握光栅衍射谱的特征,了解晶体对X射线的衍射
3. 光的偏振
(1)掌握五种偏振态和马吕斯定律
掌握线偏振光的采集和测试,理解和掌握马吕斯定律和布鲁斯特定律
(2)了解光、椭圆偏振光和圆偏振光的双折射现象,掌握偏振光干涉
(3)掌握几种偏振器件、1/2波片和1/4波片
三、考试基本题型
所有试卷均为计算题或简答题。