碩士研究生入學(xué)考試大綱809大學(xué)物理

1、目錄I考查目標(biāo)2II 考試形式和試卷結(jié)構(gòu) 2III考查內(nèi)容2IV.題型例如及參考答案5全國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試大學(xué)物理考試大綱I 考查目標(biāo)全國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試物理電子碩士專業(yè)學(xué)位 ?大學(xué)物理? 考試是為我校招收物 理電子碩士生而設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的考試科目。其目的是科學(xué)、 公平、 有效地測(cè)試考生是否具備攻讀物理電子專業(yè)碩士所必須的根本素質(zhì)、一般能力和培養(yǎng)潛能， 以利用選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才入學(xué)，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德、法制觀念和國際視野、 具有較強(qiáng)分析與解決實(shí)際問題能力的高層次、 應(yīng)用型、 復(fù)合型的統(tǒng)計(jì)專業(yè)人才。 考試要求是 測(cè)試考生掌握物理學(xué)根本原理、應(yīng)用物理原理進(jìn)

2、行根本應(yīng)用和分析的能力。具體來說。要求考生：1 掌握大學(xué)物理課程的根本原理。2 利用物理學(xué)原理進(jìn)行實(shí)際問題的分析和解決。II 考試形式和試卷結(jié)構(gòu)一、試卷總分值及考試時(shí)間 試卷總分值為 150 分，考試時(shí)間 180 分鐘。二、答題方式 答題方式為閉卷、筆試。允許使用計(jì)算器僅僅具備四那么運(yùn)算和開方運(yùn)算功能的計(jì)算器 ， 但不得使用帶有公式和文本存儲(chǔ)功能的計(jì)算器。三、試卷內(nèi)容與題型結(jié)構(gòu)有以下兩種題型：填空題共 60 分計(jì)算與分析題共 90 分III 考查內(nèi)容1、力學(xué)1掌握位矢、位移、速度、加速度、角速度和角加速度等描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)變化 的物理量。計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度和法

3、向加速度。2牛頓三定律及其適用條件。用微積分方法求解一維變力作用下簡單的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué) 問題。 3功的概念， 計(jì)算直線運(yùn)動(dòng)情況下變力的功。 理解保守力做功的特點(diǎn)及勢(shì)能的概念， 會(huì)計(jì)算重力、彈性力和萬有引力勢(shì)能。 4質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理和動(dòng)量定理、通過質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況理解角動(dòng)量 動(dòng)量矩和角動(dòng)量守恒定律， 用它們分析、 解決質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的簡單力學(xué)問題。 掌握機(jī)械能守 恒定律、 動(dòng)量守恒定律， 掌握運(yùn)用守恒定律分析問題的思想和方法， 分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi) 的力學(xué)問題。(5) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念。剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律和剛體在繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下的角動(dòng)量 守恒定律。2、狹義相對(duì)論根底(1) 愛因斯坦狹義相對(duì)

4、論的兩個(gè)根本假設(shè)。(2) 洛倫茲坐標(biāo)變換。狹義相對(duì)論中同時(shí)性的相對(duì)性以及長度收縮和時(shí)間膨脹概念。(3) 狹義相對(duì)論中質(zhì)量和速度的關(guān)系、質(zhì)量和能量的關(guān)系。3、電磁學(xué)(1) 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的概念以及電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理。電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的積分 關(guān)系。計(jì)算一些簡單問題中的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。(2) 靜電場(chǎng)的規(guī)律：高斯定理和環(huán)路定理。用高斯定理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法。(3) 磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。理解畢奧一薩伐爾定律。計(jì)算一些簡單問題中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(4) 穩(wěn)恒磁場(chǎng)的規(guī)律：磁場(chǎng)高斯定理和安培環(huán)路定理。用安培環(huán)路定理計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng) 度的條件和方法。(5) 安培定律和洛倫茲力公式，電偶極矩和磁矩的概念。計(jì)算簡單

5、幾何形狀載流導(dǎo)體 和載流平面線圈在均勻磁場(chǎng)中或在無限長直載流導(dǎo)線產(chǎn)生的非均勻磁場(chǎng)中所受的力和力矩。 分析點(diǎn)電荷在均勻電場(chǎng)和均勻磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)。(6) 導(dǎo)體的靜電平衡條件，介質(zhì)的極化、磁化現(xiàn)象及其微觀解釋。鐵磁質(zhì)的特性，了 解各向同性介質(zhì)中D和E、H和B之間的關(guān)系和區(qū)別。(7) 電動(dòng)勢(shì)的概念。(8) 法拉第電磁感應(yīng)定律，理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的要領(lǐng)。(9) 電容、自感系數(shù)和互感系數(shù)。(10) 渦旋電場(chǎng)、位移電流的概念以及麥克斯韋方程組(積分形式)的物理意義。了解 電磁場(chǎng)的物質(zhì)性。4、氣體動(dòng)理論及熱力學(xué)(1) 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的圖象。理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式。(2) 氣體分子平均碰撞頻率

6、及平均自由程。(3) 麥克斯韋速率分布律及速率分布函數(shù)和速率分布曲線的物理意義。氣體分子熱運(yùn) 動(dòng)的算術(shù)平均速率、均方根速率，玻耳茲曼能量分布律。(4) 理想氣體的剛性分子模型，氣體分子平均能量按自由度均分定理。(5) 功和熱量的概念理解準(zhǔn)靜態(tài)過程。熱力學(xué)第一定律。分析、計(jì)算理想氣體等體、 等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能改變量及卡諾循環(huán)等簡單循環(huán)的效率。(6) 可逆過程和不可逆過程，熱力學(xué)第二定律及其統(tǒng)計(jì)意義。5、振動(dòng)和波動(dòng)(1) 描述簡諧振動(dòng)和簡諧波的各物理量(特別是相位)及各量間的關(guān)系。2旋轉(zhuǎn)矢量法。3簡諧振動(dòng)的根本特征，建立一維簡諧振動(dòng)的微分方程，根據(jù)給定的初始條件寫出 一維簡

7、諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程，并理解其物理意義。 4同方向、同頻率的幾個(gè)簡諧振動(dòng)的合成規(guī)律。 5機(jī)械波的產(chǎn)生條件，由質(zhì)點(diǎn)的簡諧振動(dòng)方程得出平面簡諧波的波函數(shù)的方法 及波函數(shù)的物理意義。理解波形圖線。波的能量傳播特征及能流、能流密度概念。6惠更斯原理和波的疊加原理。波的相干條件，能應(yīng)用相位差和波程差分析、確定 相干波疊加后振幅加強(qiáng)和減弱的條件。7駐涉及其形成條件。了解駐波和行波的區(qū)別。8機(jī)械波的多普勒效應(yīng)及其產(chǎn)生原因，在波源或觀察者單獨(dú)相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng) 方向沿二者連線的情況下，能用多普勒頻移公式進(jìn)行計(jì)算。6、波動(dòng)光學(xué)1獲得相干光的方法。光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系。分析、確定楊氏雙 縫干預(yù)條紋及薄

8、膜等厚干預(yù)條紋的位置，邁克孫干預(yù)儀的工作原理。 2惠更斯 -菲涅耳原理。分析單縫夫瑯禾費(fèi)衍射暗紋分布規(guī)律的方法。分析縫寬及波 長對(duì)衍射譜線分布的影響。3光柵衍射公式，會(huì)確定光柵衍射譜線的位置。會(huì)分析光柵常量及波長對(duì)光柵衍射 譜線分布的影響。4自然光和線偏振光：布儒斯特定律及馬呂斯定律；雙折射現(xiàn)象；線偏振光的獲得 方法和檢驗(yàn)方法。7、量子物理根底1氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及玻爾的氫原子理論。2光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律以及愛因斯坦的光子理論對(duì)這兩個(gè)效應(yīng)的解釋， 光的波粒二象性。3德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)及真正確性的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。實(shí)物粒子的波粒二象性。 4描述物質(zhì)波動(dòng)性的物理量波長、頻率和粒子性的物理量動(dòng)

9、量、能量間的 關(guān)系。5波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋。一維坐標(biāo)動(dòng)量不確定關(guān)系。一維定態(tài)薛定愕方程。IV.題型例如及參考答案注：1、考試中可以使用計(jì)算器；2 12 2 22、物理常數(shù)：g =9.80m/s ； ;0 =8.85 10一 C / N m . R = 8.31J/mol K ；h =6.63 1034J s ; e=1.60 10J9C ；電子靜質(zhì)量 me =9.11 101 kg。一、填空題(60分，每空3分)1、 甲船以w=10m/s的速度向南航行，乙船以V2=10m/s的速度向東航行，那么甲船上的人觀察乙船的速度大小為 ，向航行。2、 質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在變力F =F0 (1 - kt) (

10、F0和k均為常量)作用下沿 ox軸作直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)t= 0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)處于坐標(biāo)原點(diǎn)，速度為 v0。那么質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程為,質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間變化規(guī)律為v=,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x=。3、 兩火箭 A、B沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩者相對(duì)地球的速度大小分別是vA =0.9c,Vb =0.8c。那么兩者互測(cè)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度 。4、 真空中一載有電流I的長直螺線管，單位長度的線圈匝數(shù)為n ,管內(nèi)中段局部的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，端點(diǎn)局部的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 。5、 引起動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 力，引起感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是力。6、 在場(chǎng)強(qiáng)大小為 E的均勻電場(chǎng)中取一半球面，其半徑為R,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半球面的對(duì)稱軸平行。那么通過這個(gè)

11、半球面的電通量為 ，假設(shè)用半徑為R的圓面將半球面封閉，那么通過這個(gè)封閉的半球面的電通量為 。7、 ( a)、一列平面簡諧波沿 x正方向傳播，波長為 人。假設(shè)在x = /2處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為97y = A cos t，那么該平面簡諧波的表式為 (b)、如果在上述波的波線上 x = L ( LJ2)處放一垂直波線的波密介質(zhì)反射面，且假設(shè)反射波的振幅衰減為 A，那么反射波的表式為 ( x空L)。8、 一束波長為的單色光，從空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，要使反射光得到力口強(qiáng)，薄膜的最小厚度為 。9、 一束平行的自然光，以60。角入射到平玻璃外表上，假設(shè)反射光是完全偏振的，那么折射光束的折射角為

12、 ;玻璃的折射率為 。10、 設(shè)氮?dú)鉃殡p原子剛性分子組成的理想氣體，其分子的平動(dòng)自由度數(shù)為，轉(zhuǎn)動(dòng)自由度為 ;分子內(nèi)原子間的振動(dòng)自由度為 。二、計(jì)算題90分，每題15分1、如下圖，物體1和2的質(zhì)量分別為 g與m2，滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 J，半徑為r，1 如物體2與桌面間的摩擦系數(shù)為，求系統(tǒng)的加速度a及繩中的張力T1和T2 設(shè)繩子 與滑輪間無相對(duì)滑動(dòng)，滑輪與轉(zhuǎn)軸無摩擦2 如物體2與桌面間為光滑接觸，求系統(tǒng)的加速度a及繩中的張力T1和T22011OlA|P2、 如下圖，長為a的細(xì)直線AB上均勻分布線密度為的電荷。以無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)， 計(jì)算細(xì)直線延長線上與 B端距離為b的P點(diǎn)處的電勢(shì)。3、 一圓形線圈A

13、由50匝細(xì)線繞成，其面積為 4 cm2，放在另一個(gè)匝數(shù)等于 100匝、半徑為20cm的圓形線圈B的中心，兩線圈同軸，設(shè)線圈B中的電流在線圈 A所在處激發(fā)的磁場(chǎng)可看作均勻的。求1當(dāng)線圈B中的電流以50A/S的變化率減小時(shí)，線圈 A內(nèi)的磁通量的變化率2線圈A中的感生電動(dòng)勢(shì)。4、 一橫波沿繩子傳播時(shí)的波動(dòng)表式為y =0.05cos10二t -4：x SI 制1求此波的振幅、波速、頻率和波長；2求繩子上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度和最大加速度；3求x = 0.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t =1s時(shí)的相位，它是原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在哪一時(shí)刻的相位。5、 光柵寬為2cm,共有6000條縫。如果用鈉光589.3nm垂直照射，在哪些角度出

14、現(xiàn)光強(qiáng)極大？如鈉光與光柵的法線方向成30角入射，試問：光柵光譜線將有什么變化？6、兩摩爾由雙原子剛性分子組成的理想氣體分別經(jīng)過等容和等壓過程使溫度從300K加熱到350K，試求在這兩個(gè)過程中各吸收了多少熱量？增加了多少內(nèi)能？對(duì)外做了多少功？參考答案1、2、3、4、5、6、7、9、填空題 60分，每空10 .2m，東北F01 一 kt=m學(xué)dt20.988c1%nl ,丄抽2洛侖茲力，感生電場(chǎng)nR2E, 0xy = Acos t -2 二-4n303分:H， y = A cos t 2 ：10、3,2,0二、計(jì)算題90分，每題15分1、解：1對(duì)物體1，在豎直方向應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律- m 1 g 二

15、 m, -a對(duì)物體2，在水平方向和豎直方向分別應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律T2 - N = m2aN -m2g = 0對(duì)滑輪，應(yīng)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律T 2 r T 1r = J并利用關(guān)系a = r ：由以上各式，解得Timi gm1 m2 牙r11)m.aJm m12r_Jm1 m22r(2)0 時(shí)m 1 a =Jm1m 2 pr2mi r g2 2mirm 2 r JJm22r_Jmim22rmi g =m2 r2J m1 gmir2m2 r2Jmimi m 22r根據(jù)點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，dq在P點(diǎn)處的電勢(shì)為dxdVPdq4 nori ，dx4 no a b - x2mirm 2 g2 2mi r m 2 r J2、

16、解：以一端A為坐標(biāo)原點(diǎn)o，沿AB細(xì)直線為x軸，如下圖。在細(xì)線上取線元dx，其電量為dq Vdx。VP = dVP dx3、解：i設(shè)B線圈中的電流為I , B線圈在圓心激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0譏12R根據(jù)電勢(shì)的疊加原理，P點(diǎn)處的電勢(shì)為人,a + b In4 n 0bA線圈的磁通量為= N a B0 SaNa Sa2RNaSa 少=6.28 10- (一50) = -3.14 10Wb/s dt 2R dt(2) A線圈中的感生電動(dòng)勢(shì)為* = 一d m = _M 9 =-6.28 10* (-50)=3.14 10Wb/s dtdt4、解：1A = 0.05(m),- = 10二 s =31.4(s

17、)蛍11v5.0(Hz), Ts 二 0.2(s)2 二v510二u2.5u2.5( m / s),0.5mk 4 兀v5.0(2)m 二 A，=0.05 10： -0.5二：1.57(m/s)am=A =0.05 100二=5- 49.3(m/s2)(3)= 10：i ； 1 -4二 0.2 =9.2二(或0.8二)9=10 二 t- 4 二 0, t0.92( s)伽5、解:22.0 106000=丄 10( m)3(1)由光柵方程(a - b)sinv - k=k 0.1770sin耳0.17700.1770二 5.6，sin -0 = 0，-o=0 sin = 0.1770，円=11 12 sinr2h 2 0.1770, r2 = 20 44 sinv3h 3 0.1770，二3 =： 32 4 sin 匕=4 0.1770，4 二 45 4