“大學(xué)物理”是我院招收力學(xué)專業(yè)碩士研究生設(shè)置的考試科目之一。 它是針對(duì)合格的(與本專業(yè)相關(guān)或相近的)本科研究生考生的選拔考試。 其主要目的是測(cè)試考生對(duì)《大學(xué)物理》力學(xué)、電磁學(xué)和波動(dòng)光學(xué)三個(gè)部分內(nèi)容的理解和掌握。 詳細(xì)信息和具體說(shuō)明可以在本課程大綱的第二部分中找到。
各部分知識(shí)內(nèi)容所需的掌握程度可分為兩個(gè)層次:第一個(gè)層次是“理解”和“理解”;第二個(gè)層次是“理解”和“理解”; 第二個(gè)層次是“掌握”。 “知”、“懂”的含義是:知道所列知識(shí)的內(nèi)容和意義,并能夠識(shí)別并直接運(yùn)用到相關(guān)問(wèn)題中。 “掌握”的含義是:除了理解所列知識(shí)的確切含義以及與其他知識(shí)的聯(lián)系外,還可以運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷的過(guò)程中。
要求考生了解和掌握力學(xué)、電磁學(xué)、波動(dòng)光學(xué)等方面的基本概念、基本理論和基本實(shí)驗(yàn)方法,具有一定的推理、分析、綜合能力和較強(qiáng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力。
二、考試內(nèi)容及考試要求
(1)力學(xué)部分
1.粒子運(yùn)動(dòng)學(xué)
(1) 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述
了解參考系、坐標(biāo)系、位置向量、運(yùn)動(dòng)方程、位移、速度和加速度。
(2) 加速度為常數(shù)矢量時(shí)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律
掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)中兩類問(wèn)題的計(jì)算。
(3)圓周運(yùn)動(dòng)
掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)角量的描述、角速度與角加速度、法向加速度與切向加速度、線性量與角量的關(guān)系。
2.牛頓定律
(1)牛頓三定律
了解第二定律及其微分形式、牛頓定律的應(yīng)用范圍、常用力以及物理量的單位和量綱。
(2) 牛頓定律的應(yīng)用
掌握物體的受力分析、隔振體法、簡(jiǎn)單微分方程的建立與求解。
3.動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律
(1) 粒子和粒子系統(tǒng)的動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律
掌握動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律以及沖量、粒子和粒子系統(tǒng)的適用條件。
(2)動(dòng)能定理
了解功、功率和粒子動(dòng)能定理,掌握變力做功的計(jì)算(方法和步驟)、粒子動(dòng)能定理及其應(yīng)用。
(3) 保守力和非保守力勢(shì)能
了解保守力的特性和保守力做功、保守力做功的數(shù)學(xué)表達(dá)式、保守力做功與勢(shì)能的關(guān)系,掌握勢(shì)能的計(jì)算。
(4)機(jī)械能守恒定律的作用原理
掌握粒子系統(tǒng)的動(dòng)能定理、粒子系統(tǒng)的作用原理、機(jī)械能守恒定律及其適用條件。
(5)理解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞
(6)掌握質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理。
4.剛體的定軸旋轉(zhuǎn)
(1)剛體定軸旋轉(zhuǎn)
理解剛體的概念,掌握剛體旋轉(zhuǎn)的角速度、角加速度、角度量、線性量之間的關(guān)系。
(2) 扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量定律
掌握扭矩和旋轉(zhuǎn)的規(guī)律及其應(yīng)用(常用于盤、桿剛體)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算。
(3)角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律
了解質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量、角動(dòng)量定理、角動(dòng)量守恒定律及其適用條件,掌握剛體繞定軸旋轉(zhuǎn)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律。
(4) 剛體繞定軸旋轉(zhuǎn)做功時(shí)因扭矩而動(dòng)能定理
掌握扭矩的功和功率、旋轉(zhuǎn)動(dòng)能、剛體繞固定軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能定理(如簡(jiǎn)單的盤、桿等系統(tǒng))。
(2)電磁學(xué)部分
1、靜電場(chǎng)
(1)庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度電通量高斯定理
了解庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。 了解電力線的性質(zhì),理解電場(chǎng)強(qiáng)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對(duì)稱性的電荷分布的電場(chǎng)。
(2) 靜電場(chǎng)勢(shì)循環(huán)定理
了解靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、靜電場(chǎng)的守恒性、電勢(shì)的概念、電勢(shì)疊加原理,掌握利用場(chǎng)強(qiáng)積分法和電勢(shì)疊加法計(jì)算靜電場(chǎng)的電勢(shì)。簡(jiǎn)單的電荷分布。
(3)了解導(dǎo)體靜電平衡的條件以及靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷分布的一般規(guī)則
2.穩(wěn)定磁場(chǎng)
(1) 磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度
了解磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義,掌握利用奇異定律求解簡(jiǎn)單流體載體的磁場(chǎng)動(dòng)量守恒定律的適用條件,了解運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)、磁通線、磁通、磁高斯定理,掌握磁高斯定理的計(jì)算磁通量。
(2)帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的安培環(huán)路定理洛倫茲力
了解安培電路定理,掌握利用安培電路定理來(lái)確定具有特定對(duì)稱性的載流流體產(chǎn)生的磁場(chǎng),了解運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)和洛倫茲力公式,掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和磁場(chǎng)。
(3)磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的影響
了解安培定律,即載流線圈的磁矩,并掌握利用安培定律計(jì)算磁場(chǎng)中簡(jiǎn)單幾何形狀的載流導(dǎo)體所受的力。
(4)磁介質(zhì)的磁化強(qiáng)度
了解磁介質(zhì)的磁化強(qiáng)度、三種磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率、鐵磁材料的磁化曲線、磁滯回線和磁疇。
3.電磁感應(yīng)交變電磁場(chǎng)
(1) 法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次動(dòng)電動(dòng)勢(shì)定律
了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象,掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算動(dòng)量守恒定律的適用條件,了解動(dòng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因,掌握簡(jiǎn)單情況下計(jì)算動(dòng)電動(dòng)勢(shì)的方法。
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電場(chǎng)
了解感應(yīng)電場(chǎng)和靜電場(chǎng)的區(qū)別,并通過(guò)簡(jiǎn)單的情況了解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電場(chǎng)。
(3)互感和自感磁場(chǎng)的能量
了解自感和互感系數(shù)的定義,了解自感系數(shù)和磁場(chǎng)能量的計(jì)算方法。
(3)波動(dòng)光學(xué)部分
1.光的干涉(精通)
(1)掌握光路的物理意義、光路和光程差的計(jì)算、光程差和相位差的關(guān)系
(2)掌握從分裂前沿獲得兩束相干光的方法、半波損耗以及楊氏雙縫干涉明暗條紋的條件和位置
(3)亞幅干擾
掌握薄膜干涉的特性(包括等斜干涉、等厚干涉、牛頓環(huán))。 掌握明暗圖案的條件和分布規(guī)律、邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)原理等。
2. 光的衍射
(1)掌握惠更斯-菲涅耳原理、單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置,掌握單縫衍射的半波段、明暗條紋的條件和位置
(2)圓孔衍射、艾里斑(了解)
(3)衍射光柵
掌握光柵方程和光柵衍射條紋缺失級(jí)的物理意義,掌握光柵衍射譜的特征,了解晶體對(duì)X射線的衍射
3. 光的偏振
(1)掌握五種偏振態(tài)和馬呂斯定律
掌握線偏振光的采集和測(cè)試,理解和掌握馬呂斯定律和布魯斯特定律
(2)了解光、橢圓偏振光和圓偏振光的雙折射現(xiàn)象,掌握偏振光干涉
(3)掌握幾種偏振器件、1/2波片和1/4波片
三、考試基本題型
所有試卷均為計(jì)算題或簡(jiǎn)答題。