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。