哈尔滨工业工业大学卓越工程师学院

2022年硕士研究生（全日制）招生考试初试

科目考试大纲

考试科目名称：大学物理         考试科目代码：[877]

一、考试要求

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转换规律的自然科学，是其他自然科学和工程技术的基础。物理学的研究成果极大推动了科学技术的进步和社会的发展。大学物理是物理学的基础部分，以物理学基础知识为主要内容。它是一门培养和提高学生科学素养、科学思维、科研能力和技术创新能力的重要基础课程。大学物理研究生入学考试以“理工科类大学物理课程教学基本要求”为指导，考试内容涵盖力学、狭义相对论力学基础、电磁学、振动和波、光学、热学、量子物理基础。对考生的具体要求是：

1．掌握课程中的基本概念、基本原理和基本物理规律；

2．掌握大学物理中处理问题的基本方法，能够运用这些方法分析和解决一些基本物理问题；

3．具备一定的物理思维、逻辑推理能力和理论推导能力，能够灵活运用大学物理知识分析和解决综合性的问题。

二、考试内容

1 力学

掌握描述质点运动的基本物理量和质点的运动函数、理解自然坐标系和平面极坐标系中质点运动的表述、抛体运动、圆周运动、相对运动。

掌握牛顿运动定律及其应用、惯性系与非惯性系、惯性力、质心、质心运动定理。

掌握冲量与动量定理、质点和质点系动量定理和动量守恒定律、变力的功、动能定理、保守力、势能、机械能守恒定律。

掌握质点、质点系的角动量和角动量守恒定律、刚体运动描述、刚体定轴转动定律、转动惯量、刚体定轴转动的角动量守恒、定轴转动中的功和能。

掌握流体静力学、理想流体的运动、伯努利方程及其应用。

2  狭义相对论基础

掌握狭义相对论基本假设、洛仑兹坐标变换及速度变换。

掌握同时的相对性、长度收缩效应和时间延缓效应。

掌握相对论质量、动能及能量，掌握质能关系、动量和能量关系。

3  电磁学

掌握库仑定律、电场强度、电场叠加原理、电磁感应强度通量、高斯定理及应用、静电场环路定理、电势差和电势、电势叠加原理、电势能、电场强度和电势的关系、静电场中的导体、电容和电容器、电容器的能量、电介质中的高斯定理、电场能量。

掌握电流密度、恒定电流、电动势、磁感应强度、磁感应强度通量、毕奥—萨伐尔定律及应用、磁场高斯定理、磁场安培环路定理及应用、磁场对运动电荷及电流的作用、磁矩、磁场强度、介质中的安培环路定理、位移电流、全电流安培环路定理。

掌握法拉第电磁感应定律、动生和感生电动势、涡旋电场、互感和自感、磁场能量、麦克斯韦方程组、坡印廷矢量。

理解静电场中的电介质的极化、介质的磁化。

4  振动与波动

掌握简谐运动的模型、旋转矢量、简谐运动的能量、简谐运动的动力学方程、简谐运动表达式、两个同频率同方向一维简谐运动的合成、拍。

掌握简谐波及平面简谐波波函数、波动方程、波的能量、波强、及其能流密度、惠更斯原理和波的衍射、波的干涉、驻波、半波损失。

掌握机械波的多普勒效应。

理解阻尼振动、受迫振动和共振、两个同频率相互垂直简谐运动的合成。

5  光学

掌握几何光学的基本定律、共轴理想光学系统的成像、费马原理。

掌握相干光、光程与光程差、分波面干涉、分振幅干涉、杨氏双缝干涉、等倾和等厚干涉、迈克尔逊干涉仪。

掌握惠更斯—菲涅尔原理、夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射、光学仪器分辨本领、光栅衍射。

掌握光的偏振、马吕斯定律、布儒斯特定律、光的双折射现象。

理解晶体的X射线衍射。

6  热学与统计物理学基础

掌握统计方法的一般概念、温度概念、等概率假设、麦克斯韦分子速率分布、三种统计速率、能量按自由度均分定理、理想气体内能、气体分子的平均碰撞频率和平均自由程。

掌握热力学第零定律、平衡态、理想气体状态方程、理想气体的压强和温度、准静态过程、功、热量、热力学第一定律及其应用、热容量、循环过程、热机效率、卡诺循环、致冷循环。

掌握自然过程的方向、可逆过程、热力学第二定律、热力学概率、熵和熵增加原理，玻尔兹曼熵。

了解M-B统计、玻尔兹曼分布。

7  量子物理基础

掌握黑体辐射、普朗克能量子假说、光电效应、爱因斯坦光子论、康普顿效应、玻尔的氢原子理论、德布罗意关系式。

掌握波函数及其概率解释、不确定关系、掌握薛定谔方程、一维无限深方势阱、势垒和隧道效应。

掌握电子自旋、四个量子数、泡利不相容原理、原子壳层结构。

了解氢原子的量子化理论、一维线性谐振子。

三、考试形式和试卷结构

1.答卷方式：闭卷，笔试。

2.满分及答题时间

满分为150分，考试时间为180分钟。

3.题型结构

客观题占50分左右，通常包括选择题和填空题等题型；主观题占100分左右，通常包括证明题和计算题等题型。

四、参考书目

1.大学物理学，赵远、王晓鸥、张宇、霍雷编著，高等教育出版社，2012年。

2.普通物理学(第七版)，程守洙，江之永等，高等教育出版社，2016年。