2022中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)普通物理研究生考研大綱及參考書目 正文

碩士研究生入學(xué)考試《普通物理》考試大綱

一、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
1、考試方式：閉卷，筆試
2、題型： 選擇題與填空題  約27%
論述題  約21%
計(jì)算題 約52%

二、其他

一、考試內(nèi)容
第一部分    力學(xué)
（一）  質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)
1．掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和特征的物理量。能借助于直角坐標(biāo)系計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、加速度。能借助于自然坐標(biāo)計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。理解一般曲線運(yùn)動(dòng)的切向加速度和法向加速度。
2．理解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性、矢量性和相對(duì)性。
3．掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)兩類問題的求解方法：運(yùn)動(dòng)學(xué)的第一類問題：由運(yùn)動(dòng)方程求質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度；
運(yùn)動(dòng)學(xué)的第二類問題：由質(zhì)點(diǎn)的速度或加速度及初始條件，求運(yùn)動(dòng)方程。
（二）  質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
1．掌握牛頓運(yùn)動(dòng)三定律及其適用范圍。能求解一維變力情況下質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)問題。
2．掌握功的概念及變力做功的表達(dá)式，能計(jì)算一維變力的功。掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理，理解保守力做功的特點(diǎn)及勢能概念。會(huì)計(jì)算重力、彈性力和萬有引力勢能，掌握機(jī)械能守恒定律。會(huì)運(yùn)用守恒定律解決碰撞問題，理解恢復(fù)系數(shù)。
3．掌握質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理及質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律，理解質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律。掌握運(yùn)用守恒定律分析力學(xué)問題的思路和方法，能求解簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)問題。
（三）  剛體力學(xué)基礎(chǔ)
1．理解描述轉(zhuǎn)動(dòng)的角量（角位移、角速度和角加速度）與線量的關(guān)系。
2．理解力矩、力矩的功、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、剛體的角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等物理量。
3．理解轉(zhuǎn)動(dòng)定律和角動(dòng)量守恒定律，會(huì)分析處理包括質(zhì)點(diǎn)和剛體、平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的簡單系統(tǒng)的力學(xué)問題。
第二部分  電磁學(xué)
（一）  真空中的靜電場
1．理解庫侖定律和電學(xué)單位制。
2．掌握電場強(qiáng)度的概念和電場的疊加原理。根據(jù)電荷的分布能計(jì)算電場強(qiáng)度的空間分布，理解電偶極子和電偶極矩的概念，能計(jì)算電偶極子在均勻電場中的力矩。
3．理解靜電場的高斯定理。理解用高斯定理計(jì)算電場強(qiáng)度的條件和方法。
4．理解靜電場力做功的特點(diǎn)及靜電場的環(huán)路定理，掌握電勢能和電勢的概念及電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系。由電荷的分布，根據(jù)電勢疊加原理會(huì)計(jì)算空間電勢的分布。
（二）  靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)
1．理解處于靜電平衡條件下導(dǎo)體中的電場強(qiáng)度、電勢和電荷的分布。
2．理解孤立導(dǎo)體的電容和電容器的電容。會(huì)計(jì)算平板電容器、圓柱面電容器和球形電容器的電容。
3．理解靜電系統(tǒng)的靜電能和電場的能量，理解電場能量密度的表達(dá)式，掌握簡單電荷系統(tǒng)的電場能量的計(jì)算。
4．了解電介質(zhì)的極化機(jī)理，了解各向同性電介質(zhì)中電位移矢量 和電場強(qiáng)度 的關(guān)系和區(qū)別。理解電介質(zhì)中的高斯定理和環(huán)路定理。
（三）  穩(wěn)恒磁場
1．理解穩(wěn)恒電流的幾個(gè)基礎(chǔ)概念：電流強(qiáng)度、電流密度、歐姆定律的微分形式、電源和電動(dòng)勢。
2．掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度 的概念。掌握畢奧-薩伐爾定律，能由電流的分布計(jì)算空間磁感應(yīng)強(qiáng)度 的分布。
3．理解穩(wěn)恒磁場的高斯定理。
4．理解穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理，理解用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件和方法。
5．理解安培定律和洛侖茲力公式。理解平面載流回路的磁矩的概念。能計(jì)算載流導(dǎo)線在磁場中所受的安培力；能計(jì)算平面載流回路在均勻磁場中所受的磁力矩；能分析運(yùn)動(dòng)電荷在均勻電場和均勻磁場中所受的力和運(yùn)動(dòng)。
6．了解磁介質(zhì)的磁化機(jī)理及鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律和特性，了解各向同性磁介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度 和磁場強(qiáng)度 的關(guān)系和區(qū)別，了解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理和高斯定理。
（四）  電磁感應(yīng)
1．掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，會(huì)計(jì)算回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。理解動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢。
2．了解渦旋電場的概念以及靜電場與渦旋電場的區(qū)別。
3．了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象及自感系數(shù)和互感系數(shù)。
4．理解電流系統(tǒng)的磁場和磁場能量密度，會(huì)計(jì)算簡單電流系統(tǒng)的磁場能量。
（五）  麥克斯韋電磁理論
1．了解位移電流的概念以及傳導(dǎo)電流與位移電流的區(qū)別。
2．了解麥克斯韋方程組的積分形式及各方程的物理意義。了解電磁場的特性。
第三部分  熱學(xué)
（一）  氣體動(dòng)理論
1．了解統(tǒng)計(jì)物理的幾個(gè)概念：統(tǒng)計(jì)規(guī)律、概率和統(tǒng)計(jì)平均值。
2．理解理想氣體的狀態(tài)方程，理解理想氣體的宏觀定義、微觀模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)。
3．理解并會(huì)運(yùn)用理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式，以及宏觀量壓強(qiáng)和溫度的微觀本質(zhì)。
4．理解能量按自由度均分定理及內(nèi)能的概念，并能應(yīng)用該定量計(jì)算理想氣體的定壓熱容、定體熱容和內(nèi)能。
5．了解麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和分布曲線的物理意義。了解并會(huì)運(yùn)用氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率、方均根速率和最概然速率等三種速率公式。了解氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程。
（二）  熱力學(xué)
1．掌握功和熱量的概念，理解準(zhǔn)靜態(tài)過程，掌握熱力學(xué)第一定律，能根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析、計(jì)算理想氣體等體、等壓、等溫和絕熱過程中的功、熱量和內(nèi)能的改變量。
2．理解循環(huán)過程的特征，掌握熱機(jī)效率和致冷機(jī)的致冷系數(shù)的計(jì)算。理解卡諾循環(huán)以及卡諾熱機(jī)的效率和卡諾致冷機(jī)的致冷系數(shù)。
3．理解熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述。
4．理解并掌握可逆過程和不可逆過程的含義，了解實(shí)際的熱力學(xué)過程都是不可逆的。
5．理解熱力學(xué)第二定律的宏觀和微觀意義，了解熵的玻爾茲曼表達(dá)式和熵增加原理。
第四部部分   振動(dòng)、波動(dòng)和波動(dòng)光學(xué)
（一）  振動(dòng)
1．掌握簡諧振動(dòng)的基本特征，根據(jù)受力分析能建立簡諧振動(dòng)的微分方程。
2．掌握簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。根據(jù)振動(dòng)系統(tǒng)特征及初始條件，能確定振動(dòng)方程中的三個(gè)特征量：振幅、初位相和圓頻率。
3．理解旋轉(zhuǎn)矢量法。
4．了解阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振。
5．理解同方向同頻率簡諧振動(dòng)的合成、同方向不同頻率簡諧振動(dòng)的合成。
（二）  波動(dòng)
1．理解機(jī)械波產(chǎn)生的條件，理解波動(dòng)與振動(dòng)的聯(lián)系與區(qū)別，理解波動(dòng)過程的幾何表達(dá)。
2．掌握平面簡諧波的波動(dòng)方程，能根據(jù)波線上某一點(diǎn)的振動(dòng)方程，寫出波動(dòng)方程。
3．了解波動(dòng)的能量傳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，理解波的疊加原理，波的干涉現(xiàn)象和相干波條件，掌握波的干涉條件。
5．掌握駐波的形成條件，駐波的特征及駐波與行波的區(qū)別，半波損失。
（三）  光的干涉
1．理解光的相干性、相干條件及獲得相干光的方法，掌握光程、光程差、半波損失及光的干涉條件。
2．掌握楊氏雙縫干涉，能確定干涉條紋在屏上的位置，掌握薄膜的等厚干涉和等傾干涉以及增透膜和增反膜。
3．掌握劈尖干涉和牛頓環(huán)，理解邁克耳遜干涉儀的工作原理。
（四）  光的衍射
1．了解衍射現(xiàn)象的常見分類，了解惠更斯—菲涅耳原理及處理單縫夫瑯和費(fèi)衍射的半波帶法。
2. 掌握單縫夫瑯和費(fèi)衍射公式，分析、確定單縫衍射條紋的位置及縫寬和波長對(duì)衍射條紋分布的影響；理解圓孔夫瑯和費(fèi)衍射規(guī)律及圓孔直徑和波長等對(duì)條紋分布的影響，理解光學(xué)儀器的分辯本領(lǐng)。
3．理解光柵衍射公式，會(huì)確定光衍射各級(jí)明紋的位置、半角寬度和光強(qiáng)分布，會(huì)分析斜入射的情況及光柵衍射的缺級(jí)現(xiàn)象。
3．理解X射線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，理解偏振光的分類、定義和性質(zhì)等。
2.掌握偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法。
3.掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律，了解光的雙折射現(xiàn)象，了解波片，了解人工雙折射效應(yīng)，如，電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)、光彈性效應(yīng)。
第五部分  近代物理（狹義相對(duì)論）
1．理解伽俐略變換，伽俐略相對(duì)性原理和經(jīng)典時(shí)空觀。
2．理解愛因斯坦狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)，理解洛侖茲坐標(biāo)變換，了解洛侖茲速度變換。
3．理解狹義相對(duì)論中同時(shí)性的相對(duì)性以及長度收縮和時(shí)間膨脹概念。理解牛頓力學(xué)中的時(shí)空觀和狹義相對(duì)論中時(shí)空觀以及二者的差異。
4．理解相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的幾個(gè)重要結(jié)論：動(dòng)力學(xué)基本方程、質(zhì)量和速度的關(guān)系、   能量和質(zhì)量的關(guān)系以及能量和動(dòng)量的關(guān)系。

中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)

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