國防科技大學(xué)

2022年研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱

科目代碼：901 科目名稱：大學(xué)物理

一、參考書目

《大學(xué)物理學(xué)》(第5版)，趙近芳、王登龍主編，北京郵電大學(xué)出版社，2017年，第5版。

二、考試內(nèi)容和要求

(一)力學(xué)基礎(chǔ)

考試內(nèi)容：包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)，剛體力學(xué)基礎(chǔ)等內(nèi)容。

描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理學(xué)量(位置矢量、位移、速度、加速度、運(yùn)動(dòng)方程)，幾種常見的運(yùn)動(dòng)(直線運(yùn)動(dòng)、拋物運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng))，相對(duì)運(yùn)動(dòng)與伽利略變換;力與受力分析，慣性參考系與非慣性參考系，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，動(dòng)量及其守恒定律，功、動(dòng)能、勢(shì)能，動(dòng)能定理，功能原理，機(jī)械能守恒定律;剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)動(dòng)定律，角動(dòng)量及其守恒定律。

考試要求：(“考試要求”明確為考試范圍：熟練掌握部分占70%、掌握部分占20%、理解部分占10%、了解部分占0%)

熟練掌握：運(yùn)動(dòng)方程，牛頓運(yùn)動(dòng)定律，動(dòng)量及其守恒定律，動(dòng)能、勢(shì)能與機(jī)械能守恒定律，角動(dòng)量及其守恒定律。

掌握：位移、速度、加速度(包括切向加速度和法向加速度)，力、質(zhì)量，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律，剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。

理解：相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念和伽利略坐標(biāo)變換公式，剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述，慣性與慣性參考系等概念。

了解：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件。

(二)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

考試內(nèi)容：包括機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械波等內(nèi)容。

簡諧振動(dòng)的定義，描寫簡諧振動(dòng)的特征物理量(振幅、周期或頻率、固有圓頻率、初相位)及其振動(dòng)方程，諧振子的動(dòng)力學(xué)分析，振動(dòng)曲線與旋轉(zhuǎn)矢量，諧振動(dòng)的能量，諧振動(dòng)的合成，“拍”，阻尼振動(dòng)與受迫振動(dòng)，共振。

機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播機(jī)理、波動(dòng)的物理本質(zhì)，平面簡諧波及其波動(dòng)方程，描寫波動(dòng)的物理學(xué)量(波速、波長、波的周期或頻率)，波速與媒質(zhì)的關(guān)系，波的能量，能流密度，惠更斯原理及其應(yīng)用，波的疊加原理，波的干涉與衍射，駐波，多普勒效應(yīng)。

考試要求：

熟練掌握：振動(dòng)方程、波動(dòng)方程，固有圓頻率、振幅、初相位等的物理含義及其確定方法。

掌握：簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線、旋轉(zhuǎn)矢量及其應(yīng)用，同方向、同頻率簡諧振動(dòng)的合成，波動(dòng)的物理本質(zhì)、波動(dòng)方程的物理意義，波的干涉的定量分析，駐波。

理解：振動(dòng)的能量，“拍”，波的能量、能流密度，多普勒效應(yīng)。

了解：受迫振動(dòng)、共振、“李薩如圖形”及其應(yīng)用，惠更斯原理。

(三)氣體動(dòng)理論和熱力學(xué)

考試內(nèi)容：包括氣體動(dòng)理論，熱力學(xué)基礎(chǔ)等內(nèi)容。

理想氣體概念，熱力學(xué)參量溫度及其物理意義，氣體分子論的壓強(qiáng)公式及溫度公式，能量按自由度均分原理，麥克斯韋分子速率分布定律及其應(yīng)用，玻耳茲曼分布，分子碰撞和平均自由程。熱力學(xué)狀態(tài)參量與準(zhǔn)靜態(tài)過程，熱力學(xué)第一定律及其在理想氣體等值過程的應(yīng)用，卡諾循環(huán)。熱力學(xué)第二定律及其統(tǒng)計(jì)意義。

考試要求：

熟練掌握：能量按自由度均分原理和理想氣體的內(nèi)能，理想氣體的三種速率，熱力學(xué)第一定律，理想氣體狀態(tài)方程、溫度公式、壓強(qiáng)公式。

掌握：熱力學(xué)第一定律在理想氣體等值過程的應(yīng)用。

理解：卡諾循環(huán)，熱機(jī)和制冷機(jī)效率。

了解：麥克斯韋分子速率分布定律及其應(yīng)用，玻耳茲曼分布，分子碰撞和平均自由程，熱力學(xué)第二定律及其統(tǒng)計(jì)解釋。

(四)電磁學(xué)

考試內(nèi)容：包括靜電場(chǎng)，穩(wěn)恒磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等內(nèi)容。

電荷及其守恒定律，庫侖定律，電場(chǎng)強(qiáng)度及其計(jì)算，電通量，真空和介質(zhì)中高斯定律及其應(yīng)用，靜電場(chǎng)力的功，電勢(shì)及其計(jì)算，場(chǎng)強(qiáng)環(huán)流定理，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)梯度的關(guān)系;導(dǎo)體的靜電平衡，導(dǎo)體的電荷分布;電介質(zhì)的極化，電位移矢量;電容器的電容及其計(jì)算;電場(chǎng)的能量。穩(wěn)恒磁場(chǎng)的概念，磁感應(yīng)強(qiáng)度，畢奧—薩伐爾定律，運(yùn)動(dòng)電荷激發(fā)的磁場(chǎng)，安培環(huán)路定理，安培定律，磁矩與磁力矩，洛侖茲力，霍爾效應(yīng)。電磁感應(yīng)定律，楞次定律及其物理本質(zhì)，感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，自感與互感。渦旋電場(chǎng)與位移電流，積分形式與微分形式的麥克斯韋方程組，電磁波頻譜，電磁波能量，電磁波特性。

考試要求：

熟練掌握：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的概念和計(jì)算方法，畢奧—薩伐爾定律和磁場(chǎng)疊加原理，高斯定理，安培環(huán)路定理，安培力，洛侖茲力，法拉第電磁感應(yīng)定律。

掌握：靜電場(chǎng)中導(dǎo)體平衡條件和性質(zhì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁矩與磁力矩，感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向，積分形式的麥克斯韋方程組及其物理含義。

理解：電場(chǎng)能量，電容器與電容，安培定律和安培環(huán)路定理的建立過程，霍爾效應(yīng)，自感與互感，磁場(chǎng)能量，渦旋電場(chǎng)和位移電流。

了解：靜電場(chǎng)中的環(huán)流定理，電介質(zhì)的特點(diǎn)與電介質(zhì)極化的定量分析，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電場(chǎng)力，渦旋電場(chǎng)和位移電流假說建立的過程，電磁波的產(chǎn)生與傳播，電磁波的頻譜與特性，微分形式的麥克斯韋方程組及其物理含義。

(五)波動(dòng)光學(xué)

考試內(nèi)容：包括光的干涉，光的衍射，光的偏振等內(nèi)容。

光的相干性、相干光的獲得，光程和光程差，光的分波陣面干涉與分振幅干涉;光的衍射現(xiàn)象，單縫衍射，圓孔衍射，光柵衍射，光學(xué)儀器的分辨率，倫琴射線的晶體衍射與布拉格方程;光的偏振現(xiàn)象，自然光與偏振光，偏振片的起偏與檢偏，馬呂斯定律，反射和折射時(shí)的偏振，布儒斯特定律，光的雙折射現(xiàn)象，偏振光的干涉。

考試要求：

熟練掌握：雙縫干涉、薄膜干涉(等厚干涉)，單縫衍射、光柵衍射。

掌握：光程、光的相干性、獲得相干光的方法，圓孔衍射，光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)，偏振片的起偏與檢偏，馬呂斯定律，布儒斯特定律，光柵缺級(jí)分析和光柵分辨本領(lǐng)。

理解：自然光與偏振光的概念，等傾干涉，光的雙折射現(xiàn)象，偏振光的干涉。

了解：邁克耳遜干涉儀，惠更斯—菲涅耳原理，會(huì)應(yīng)用惠更斯原理畫出一些特殊情況下的o光e光的光路圖。

(六)相對(duì)論和量子物理

考試內(nèi)容：包括狹義相對(duì)論，量子物理基礎(chǔ)，激光和固體能帶理論等內(nèi)容。

伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀，邁克耳遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，愛因斯坦狹義相對(duì)論的兩條基本假設(shè)，洛侖茲坐標(biāo)與速度變換，“同時(shí)”的相對(duì)性，相對(duì)論中的長度與時(shí)間，相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ);熱輻射，絕對(duì)黑體，斯特藩-玻耳茲曼定律，維恩位移定律，普朗克能量子假說;光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng);氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，波爾的氫原子理論;實(shí)物粒子的波粒二象性，德布羅意物質(zhì)波，波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋，不確定關(guān)系，薛定諤方程,一維無限深勢(shì)阱，勢(shì)壘，氫原子的量子力學(xué)處理方法，四個(gè)量子數(shù)，泡利不相容原理，最小能量原理;自發(fā)輻射，受激輻射和受激吸收，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，光學(xué)諧振腔，激光;晶體固體的基本性質(zhì)，晶體中電子狀態(tài)，晶體的能帶結(jié)構(gòu)，電子在能帶中的填充與運(yùn)動(dòng)，半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體，載流子，半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)，電子與空穴的漂移與擴(kuò)散，P-N結(jié)的勢(shì)壘和伏安特性等。

考試要求：

熟練掌握： 計(jì)算長度收縮和運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢，愛因斯坦光電效應(yīng)方程，氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)。

掌握：洛侖茲變換，同時(shí)的相對(duì)性，相對(duì)論質(zhì)量、能量、質(zhì)能關(guān)系，能量子，光子，黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律，玻爾氫原子理論，物質(zhì)波及其統(tǒng)計(jì)解釋，海森堡不確定關(guān)系，四個(gè)量子數(shù)。

理解：愛因斯坦狹義相對(duì)論兩條基本假設(shè)，普朗克能量子假說、愛因斯坦光量子假說，實(shí)物粒子的波粒二象性，晶體的能帶結(jié)構(gòu)，電子在能帶中的填充和運(yùn)動(dòng)，半導(dǎo)體的分類，激光的概念、原理和激光器的基本構(gòu)成。

了解：薛定諤方程及求解一維無限深勢(shì)阱，愛因斯坦狹義相對(duì)論創(chuàng)立的背景和其精神實(shí)質(zhì)，泡利不相容原理和最小能量原理，氫原子的量子力學(xué)處理方法，常見激光器的特性和應(yīng)用。

三、試卷結(jié)構(gòu)(滿分150分，時(shí)間180分鐘)

按題型：

按章節(jié)內(nèi)容：

注：劃分的分值是近似的;同一題目可綜合不同章節(jié)內(nèi)容;同一內(nèi)容下可設(shè)計(jì)多個(gè)小題，以區(qū)分不同側(cè)重點(diǎn)或計(jì)算能力，理解能力的掌握。