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2025年国防科技大学硕士研究生初试科目《大学物理》考试大纲

2024-08-05 17:21

随着秋季的到来,国防科技大学正式发布了2025年的硕士研究生入学考试初试科目的考试大纲。对于所有即将踏入考场的学子来说,这一份份大纲的公布,标志着他们备考的征程进入了更为具体和明确的新阶段。接下来,我们将详细介绍国防科技大学硕士研究生入学考试《大学物理》的考试大纲,25年的考研学子们可以根据大纲中列出的考试范围,开始着手制定自己的复习计划。


科目代码:901

科目名称:大学物理


一、考试要求(熟练掌握部分占70%、掌握部分占20%、理解部分占10%、了解部分占0%)

1.力学基础

熟练掌握:运动方程,牛顿运动定律,动量及其守恒定律,动能、势能与机械能守恒定律,角动量及其守恒定律。掌握:位移、速度、加速度(包括切向加速度和法向加速度),力、质量,刚体定轴转动定律,刚体的转动惯量,转动动能。理解:相对运动的概念和伽利略坐标变换公式,刚体定轴转动的运动学描述,惯性与惯性参考系等概念。了解:牛顿运动定律的适用条件。

2.机械振动与机械波

熟练掌握:振动方程、波动方程,固有圆频率、振幅、初相位等的物理含义及其确定方法。

掌握:简谐振动的振动曲线、旋转矢量及其应用,同方向、同频率简谐振动的合成,波动的物理本质、波动方程的物理意义,波的干涉的定量分析,驻波。

理解:振动的能量,“拍”,波的能量、能流密度,多普勒效应。

了解:受迫振动、共振、“李萨如图形”及其应用,惠更斯原理。

3.气体动理论和热力学

熟练掌握:能量按自由度均分原理和理想气体的内能,理想气体的三种速率,热力学第一定律,理想气体状态方程、温度公式、压强公式。

掌握:热力学第一定律在理想气体等值过程的应用。

理解:卡诺循环,热机和制冷机效率。

了解:麦克斯韦分子速率分布定律及其应用,玻耳兹曼分布,分子碰撞和平均自由程,热力学第二定律及其统计解释。

4.电磁学

熟练掌握:电场强度与电势的概念和计算方法,毕奥—萨伐尔定律和磁场叠加原理,高斯定理,安培环路定理,安培力,洛仑兹力,法拉第电磁感应定律。

掌握:静电场中导体平衡条件和性质,磁感应强度的定义,磁感应强度,磁矩与磁力矩,感生电动势和动生电动势,能运用楞次定律判断感应电动势方向,积分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。

理解:电场能量,电容器与电容,安培定律和安培环路定理的建立过程,霍尔效应,自感与互感,磁场能量,涡旋电场和位移电流。

了解:静电场中的环流定理,电介质的特点与电介质极化的定量分析,动生电动势与感生电动势中的非静电场力,涡旋电场和位移电流假说建立的过程,电磁波的产生与传播,电磁波的频谱与特性,微分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。

5.波动光学

熟练掌握:双缝干涉、薄膜干涉(等厚干涉),单缝衍射、光栅衍射。

掌握:光程、光的相干性、获得相干光的方法,圆孔衍射,光学仪器的分辨本领,偏振片的起偏与检偏,马吕斯定律,布儒斯特定律,光栅缺级分析和光栅分辨本领。

理解:自然光与偏振光的概念,等倾干涉,光的双折射现象,偏振光的干涉。

了解:迈克耳逊干涉仪,惠更斯—菲涅耳原理,会用惠更斯原理画出一些特殊情况下的 o 光e 光的光路图。

6.相对论和量子物理

熟练掌握: 计算长度收缩和运动时钟变慢,爱因斯坦光电效应方程,氢原子能级结构。

掌握:洛仑兹变换,同时的相对性,相对论质量、能量、质能关系,能量子,光子,黑体辐射实验规律,玻尔氢原子理论,物质波及其统计解释,海森堡不确定关系,四个量子数。

理解:爱因斯坦狭义相对论两条基本假设,普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说,实物粒子的波粒二象性,晶体的能带结构,电子在能带中的填充和运动,半导体的分类,激光的概念、原理和激光器的基本构成。

了解:薛定谔方程及求解一维无限深势阱,爱因斯坦狭义相对论创立的背景和其精神实质,泡利不相容原理和最小能量原理,氢原子的量子力学处理方法,常见激光器的特性和应用。


二、考试内容

1.力学基础

a.质点运动学

描述质点运动的物理学量(位置矢量、位移、速度、加速度、运动方程),几种常见的运动(直线运动、抛物运动、圆周运动),相对运动与伽利略变换。

b.质点动力学

力与受力分析,惯性参考系与非惯性参考系,牛顿运动定律,动量及其守恒定律,功、动能、势能,动能定理,功能原理,机械能守恒定律。

c.刚体力学基础

刚体定轴转动的运动学描述,转动惯量,转动定律,角动量及其守恒定律。

2.机械振动与机械波

a.机械振动

简谐振动的定义,描写简谐振动的特征物理量(振幅、周期或频率、固有圆频率、初相位)及其振动方程,谐振子的动力学分析,振动曲线与旋转矢量,谐振动的能量,谐振动的合成,“拍”, 阻尼振动与受迫振动,共振。

b.机械波

机械波的产生和传播机理、波动的物理本质,平面简谐波及其波动方程,描写波动的物理学量(波速、波长、波的周期或频率),波速与媒质的关系,波的能量,能流密度,惠更斯原理及其应用,波的叠加原理,波的干涉与衍射,驻波,多普勒效应等。

3.气体动理论和热力学

a.气体动理论

理想气体概念,热力学参量温度及其物理意义,气体分子论的压强公式及温度公式,能量按自由度均分原理,麦克斯韦分子速率分布定律及其应用,玻耳兹曼分布,分子碰撞和平均自由程。

b.热力学基础

热力学状态参量与准静态过程,热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用,卡诺循环。热力学第二定律及其统计意义。

4.电磁学

a.静电场

电荷及其守恒定律,库仑定律,电场强度及其计算,电通量,真空和介质中高斯定律及其应用,静电场力的功,电势及其计算,场强环流定理,电场强度与电势梯度的关系;导体的静电平衡,导体的电荷分布;电介质的极化,电位移矢量;电容器的电容及其计算;电场的能量。

b.稳恒磁场

稳恒磁场的概念,磁感应强度,毕奥—萨伐尔定律,运动电荷激发的磁场,安培环路定理,安培定律,磁矩与磁力矩,洛仑兹力,霍尔效应。

c.电磁感应

电磁感应定律,楞次定律及其物理本质,感生电动势与动生电动势,自感与互感。涡旋电场与位移电流,积分形式与微分形式的麦克斯韦方程组,电磁波频谱,电磁波能量,电磁波特性。

5.波动光学

a.光的干涉

光的相干性、相干光的获得,光程和光程差,光的分波阵面干涉与分振幅干涉。

b.光的衍射

光的衍射现象,单缝衍射,圆孔衍射,光栅衍射,光学仪器的分辨率,伦琴射线的晶体衍射与布拉格方程。

c.光的偏振

光的偏振现象,自然光与偏振光,偏振片的起偏与检偏,马吕斯定律,反射和折射时的偏振,布儒斯特定律,光的双折射现象,偏振光的干涉。

6.相对论和量子物理

a.狭义相对论

伽利略变换和经典力学时空观,迈克耳逊—莫雷实验,爱因斯坦狭义相对论的两条基本假设,洛仑兹坐标与速度变换,“同时”的相对性,相对论中的长度与时间,相对论动力学基础。

b.量子物理基础

热辐射,绝对黑体,斯特藩-玻耳兹曼定律,维恩位移定律,普朗克能量子假说;光电效应,康普顿效应;氢原子光谱的实验规律,波尔的氢原子理论;实物粒子的波粒二象性,德布罗意物质波,波函数及其统计解释,不确定关系,薛定谔方程,一维无限深势阱,势垒,氢原子的量子力学处理方法,四个量子数,泡利不相容原理,最小能量原理。

c.激光和固体能带理论

自发辐射,受激辐射和受激吸收,粒子数反转,光学谐振腔,激光;晶体固体的基本性质,晶体中电子状态,晶体的能带结构,电子在能带中的填充与运动,半导体能带结构的特点,本征半导体和杂质半导体,载流子,半导体的导电机构,电子与空穴的漂移与扩散,P-N 结的势垒和伏安特性等。


三、考试形式

《大学物理》科目考试采取闭卷、笔试方式进行,考试时间180分钟,满分150分。表1给出不同题型的分值,各章节分值分布见表 2。


表1题型及分值分布

题型 选择题 填空题 判断题 简答题 计算题
分值 30分 20分 20分 30分 50分

表2各章节分值分布

章节 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 第六部分
分值 25分 25分 10分 40分 30分 20分

注:划分的分值是近似的;同一题目可综合不同章节内容;同一内容下可设计多个小题,以区分不同侧重点或计算能力,理解能力的掌握。


四、参考书目

1.《大学物理学》(第5版),赵近芳、王登龙主编,北京邮电大学出版社,2017年,第5版。

2.《大学物理学系指导》(第2版),王瑜、白秀军主编,中国科学技术大学出版社,2022年,第2版。


在备考的路上,每一位25年的考生都应该珍惜这份宝贵的资源——考试大纲,它不仅是备考的重要指南,更是实现梦想的关键。希望每一位考生都能够充分利用考研大纲的指引作用,合理规划时间,科学高效备考。记住,考研之路虽长且艰,但每一步都算数,每一次努力都是向梦想迈进的一大步。


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