1大学物理一、复习资料大学物理学（第 4 版），赵近芳 王登龙主编，北京邮电大学出版社二、考试内容及要求（一）力学基础包括质点运动学，质点动力学，刚体力学基础等内容。1质点运动学考试内容：运动的绝对性和运动描述的相对性，参照系与坐标系，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，伽利略 变换。考试要求：（1）掌握位移、速度、加速度（包括切向加速度和法向加速度）、运动方程等概念，并能运用高等数学中的微积分和矢量等知识求解质点在几种常见运动中的运动方程、位移、速度、加速度。（2）理解相对运动的概念和伽利略坐标变换公式。（3）了解运动的绝对性和运动描述的相对性概念，参照系的选择与坐标系建立。2质点动力学考试内容：质量，力、几种常见的力与受力分析， 惯性参考系与非 惯性参考系，牛顿运动定律， 动量，冲量，动量定理，动量守恒定律，功， 动能，势能， 动能定理，功能原理，机械能守恒定律，能量的转换与守恒定律。考试要求：（1）掌握力、质量、惯性与惯性参考系等概念，掌握牛顿运动定律、动量守恒定律、机械能守恒定律及其应用。（2）理解动量、冲量、功、动能、势能等概念，理解能量转换与守恒定律。（3）牛顿运动定律的适用条件。3刚体力学基础考试内容：刚体定轴转动的运动学描述（转动平面、角位移、角速度、角加速度、运动方程等），转动惯量，转动动能，力矩，转动定律，力矩的功，角 动量和冲量矩，角动量守恒定律，刚体的进动 。考试要求：2（1）掌握刚体定轴转动定律、角动量守恒定律及其应用，能计算有一定对称分布物体的转动惯量。（2）理解刚体定轴转动的运动学描述，刚体的转动动能、转动惯量。（3）了解刚体的进动。 （二）机械振动与机械波包括机械振动，机械波等内容。1机械振动考试内容：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。考试要求：（1）掌握固有圆频率、振幅、初相位等的物理含义及其确定方法，掌握简谐振动的三种描述方法（振动方程、振动曲线、旋 转矢量）及其应用，掌握同方向、同频率简谐振动的合成。（2）理解能动的能量和“ 拍 ”的形成原理。（3）了解受迫振动、共振、 “李萨如图形” 及其应用。2机械波考试内容：机械波的产生和传播机理，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。考试要求：（1）掌握波动的物理本质、波动方程的物理意义与波的干涉的定量分析。（2）理解波的能量、能流密度，驻波的形成机理。（3）了解惠更斯原理、多普勒效应。（三）气体动理论和热力学包括气体动理论，热力学基础等内容。1气体动理论考试内容：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。 考试要求：3（1）掌握理想气体温度公式，能量按自由度均分原理和理想气体内能，理想气体的三种速率。（2）理解理想气体状态方程，气体压强公式，麦克斯韦分子速率分布定律及其应用。（3）了解玻耳兹曼分布，分子碰撞和平均自由程。2热力学基础考试内容：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。考试要求：（1）掌握热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用。（2）理解卡诺循环，热机和制冷机效率，热力学第二定律。（3）了解热力学第二定律的统计解释。（四）电磁学包括静电场，静电场中的导体与电介质， 电容器与电容，静 电场的能量，稳恒磁场，磁介质，铁磁质与磁滞回线，法拉第 电磁感 应定律，感生电动势与动生电动势，自感与互感，磁场能量，涡旋电场与位移电 流，麦克斯韦方程组（积分形式与微分形式），电磁波 频谱， 电磁波特性等内容。1静电场考试内容：电荷，电荷守恒定律，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。考试要求：（1）掌握电场强度与电势的概念和计算方法，掌握静电场中导体平衡条件和性质，会 应用高斯定理求解具有一定对称分布的带电体激发的电场（电场强度、电势 、电场 能量）。（2）理解静电场中的高斯定理和环流定理，理解电势能、电场能量、有 电介质时的高斯定理、电容器与 电容。（3）了解电介质的特点与电介质极化的定量分析。2稳恒磁场考试内容：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，4安培环路定理，安培定律，磁矩与磁力矩，洛仑兹力，霍尔效应。考试要求：（1）掌握磁感应强度的定义，会应用毕奥萨伐尔定律和磁场叠加原理计算磁感应强度，掌握安培环 路定理及其应用，掌握安培力、磁矩与磁力矩、仑兹力及其计算。（2）理解毕奥萨伐尔定律，安培定律和安培环路定理的建立过程，理解霍尔效应。3电磁感应考试内容：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。考试要求：（1）掌握法拉第电磁感应定律，会应用与求解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。（2）理解自感与互感，磁场能量。（3）了解动生电动势与感生电动势中的非静电场力。4电磁场与电磁波考试内容：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。考试要求：（1）掌握积分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。（2）理解涡旋电场和位移电流的概念，微分形式的麦克斯韦方程组及其物理含义。（3）了解涡旋电场和位移电流假说建立的过程，了解电磁波的产生与传播，电磁波的频谱与特性。（五）波动光学包括光的干涉，光的衍射，光的偏振等内容。1光的干涉考试内容：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。考试要求：（1）掌握光程、光的相干性、光的干涉等的概念，获得相干光的方法，会计5算双缝干涉、薄膜干涉（等厚干涉），并能分析相关的物理现象。（2）理解等倾干涉。（3）了解迈克耳逊干涉仪。2光的衍射考试内容：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，布拉格方程考试要求：（1）掌握光的衍射、单峰衍射、圆孔衍射、光 栅衍射、光学仪器的分辨本领等的概念，会计算单缝的夫朗和费衍射和光栅衍射等有关问题，会应用圆孔的夫朗和费衍射结论计算光学仪器的分辨率。（2）理解光栅缺级分析和光栅分辨本领。（3）了解惠更斯菲涅耳原理。3光的偏振考试内容：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。考试要求：（1）掌握自然光与偏振光的概念，偏振片的起偏与检偏，马吕斯定律，布儒斯特定律。（2）理解光的双折射现象，会应用惠更斯原理画出一些特殊情况下的 o 光e 光的光路图 。（3）了解偏振光的干涉。（六）相对论和量子物理包括狭义相对论，量子物理基础，激光和固体能 带理论等内容。1狭义相对论考试内容：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，时空间 隔不变性，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。考试要求：（1）掌握爱因斯坦狭义相对论两条基本假设，会应用洛仑兹变换分析同时的相对性， 计算长度收缩和运 动时钟变慢等相关问题。（2）理解相对论质量、能量、质能关系和动量等动力学的基本公式，并会计6算有关简单问题。（3）了解爱因斯坦狭义相对论创立的背景和其精神实质。2量子物理基础考试内容：热辐射，绝对黑体，德布罗意物质波，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，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，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。考试要求：（1）掌握能量子、光子、物质波的概念，掌握黑体 实验规 律、爱因斯坦光电效应方程、玻尔氢原子理论 、海森堡不确定关系、物 质波统计解释、四个量子数等，能运用相关公式进行简单计算。（2）理解热辐射、红限、定态、实物粒子的波粒二象性等概念，理解普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说、玻 尔氢原子角动 量量子化假说的精神实质，理解薛定谔方程，会求解一 维无限深势阱等简单的量子力学问题。（3）了解泡利不相容原理和最小能量原理，了解氢原子的量子力学处理方法。3激光与固体能带理论考试内容：激光，自发辐射，受激辐射和受激吸收，粒子数反 转 ，光学谐振腔。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。考试要求：（1）掌握激光的概念、原理和激光器的基本构成。（2）理解晶体的能带结构，电子在能带中的填充和运动，半导体的分类，本征和杂质半导体能带结构的特点及导电机理，n 型半导体与 p 型半导体。（3）了解常见激光器的特性和应用，了解常用的半导体器件。三、试卷结构（一）基本题型1选择题、填空题、作 图题、 简答题，合计约占 70 分；2计算题、 综合题，合 计约占 80 分。（二）各部分内容分值所占大致比例7内 容 分 值力学基础 15机械振动和机械波 25气体动理论和热力学 10电磁学 50波动光学 25相对论和量子物理基础 25（三）各部分要求分值所占大致比例1需要了解的内容约 20 分。2需要理解的内容约 40 分。3需要掌握的内容约 90 分。