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一、考查目标

物理学是研究物质的结构、相互作用和物质运动的最基本、最普遍规律的学科。物理学的研究成果，极大地推动了科学技术的进步和社会的发展，深刻地影响了思想领域的变革。它是整个自然科学和工程技术的基础。对于任何专业，学习大学物理基础课程的目的是使学生对物理学的内容、方法、工作语言，概念和物理图解，其历史、现状和前沿等，从整体上有个全面的了解。《大学物理》是一门培养和提高学生科学素质、科学思维方法、科学研究能力和技术创新能力的重要基础课。

本大纲适用于报考我校海洋科学学科硕士研究生的考生。

二、试卷结构

1.题型结构

选择题(30分)、填空题(20分)、计算题(50分)，共计100分。

2.内容结构

力学(20%)、光学(30%)、电磁学(30%)、热学(15%)、近代物理基础(5%)。

三、考试内容和要求

《大学物理》主要内容有力学、热学、电磁学、光学、近代物理基础。根据我校海洋科学学科硕士生专业特点，要求入校硕士对大学物理学从整体上有个全面的了解，理解基本概念，侧重掌握电磁学和光学基本内容和计算方法。

1. 力学

(一)质点力学和刚体定轴转动

掌握：(1)位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动和运动变化的物理量;(2)由运动方程求速度、加速度等物理量;(3)由速度或加速度及初始条件求运动方程和其它物理量)的分析和计算;(4)牛顿三定律及其适用条件;(5)直线运动情况下变力的功;(6)势能计算;(7)用动量定理、动能定理、动量守恒定律和机械能守恒定律分析、解决平面运动情况下的简单动力学问题;(8)刚体绕定轴转动定律及其应用;(9)用角动量定理和角动量守恒定律分析、计算相关问题。

理解：(1)质点、刚体、参照系、坐标系等概念;(2)功的概念、保守力做功特点、势能的概念;(3)动量定理、动能定理、动量守恒定律和机械能守恒定律;(4)转动惯量概念;(5)角坐标、角位移、角速度、角加速度;(6)动量矩(角动量)概念和角动量守恒定律及其适用条件;(7)爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设;(8)洛伦兹坐标变换，长度收缩和时间膨胀的概念;(9)狭义相对论中质量和速度的关系、质量和能量的关系、能量和动量的关系。

了解：(1)惯性系;(2)与平动有关的相对运动问题;(3)质心与质心运动定理;(4)狭义相对论中同时性的相对性;(5)牛顿力学中的时空观和狭义相对论中的时空观以及二者的差异。

(二)振动和波动

掌握：(1)能根据给定的初始条件写出一维谐振动的运动方程;(2)旋转矢量法，并会分析有关问题;(3)会建立弹簧振子或单摆简谐振动的微分方程;(4)根据已知质点的谐振动方程建立平面简谐波的波动方程的方法以及波函数的物理意义;(5)波的相干条件;(6)用相位差或波程差概念分析和确定合成振幅加强和减弱的条件和位置。

理解：(1)描述谐振动和简谐波动的各物理量(特别是相位)的物理意义及各量之间的相互关系。(2)简谐振动的基本特征;(3)简谐振动的能量特征;(4)两个同方向、同频率谐振动的合成规律，以及合振动振幅极大和极小的条件;(5)机械波产生的条件;简谐波的各物理量的物理意义及相互关系;(6)机械波的波形图线。

了解：(1)一维简谐振动的运动方程的物理意义;(2)两个相互垂直、同频率和不同频率简谐振动的合成规律;(3)阻尼振动、受迫振动、共振;(4)惠更斯原理和波的叠加原理;(5)驻波的特点及其形成条件;驻波和行波的区别;波腹波节的分布规律;(6)拍现象的物理意义与拍频;(7)波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。

2.光学

掌握：(1)光程的概念以及光程差和相位差的关系及计算方法;(2)分析、确定杨氏双缝干涉条纹位置的方法;(3)分析、确定薄膜等厚干涉条纹的位置的方法;(4)分析单缝夫琅和费衍射条纹分布规律的方法(半波带法);(5)确定光栅衍射谱线位置、光栅常数的方法，会分析波长对谱线分布的影响;(6)布儒斯特定律和马吕斯定律及其应用。

理解：(1)获得相干光的方法;(2)半波损失的概念;(3)光栅衍射公式;(4)布儒斯特定律和马吕斯定律。

了解：(1)迈克尔逊干涉仪的工作原理;(2)惠更斯—菲涅耳原理;(3)光学仪器的分辨本领;

(4)X射线衍射;(5)自然光和偏振光;(6)线偏振光的获得和检验方法;(7)双折射现象。

3. 电磁学

掌握：(1)静电场的电场强度和电势的概念、场的叠加原理、电势与场强的积分关系;(2)一些简单问题的场强和电势计算;(3)能用高斯定理计算一些对称场强的的条件和方法;(4)磁感应强度的概念和毕奥一萨伐尔定律，一些简单问题中的磁感应强度的计算;(5)应用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法;(6)能计算简单几何形状载流导体和载流平面线圈在磁场中所受的力和力矩;(7)法拉第电磁感应定律。

理解：(1)电势和场强的微分关系;(2)静电场的高斯定理和场强环流定理;(3)导体静电平衡现象及其条件;(4)电容的定义及其物理意义;(5)磁通量的概念和计算方法;(6)稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理;(7)安培定律和洛伦兹力公式;(8)介质中磁场的高斯定理和安培环路定理;(9)电动势的概念;(10)动生电动势及感生电动势的概念和规律;(11)自感系数和互感系数的定义及其物理意义;(12)位移电流的概念、麦克斯韦方程组的物理意义。

了解：(1)点电荷、电偶极子的概念;(2)电偶极矩的概念;(3)介质极化现象、各向同性介质中D和E的关系;(4)介质中电场的高斯定理和场强环流定理;(5)静电屏蔽现象;(6)简单电容器的电容计算方法;(7)霍尔效应;(8)介质的磁化现象、各向同性介质中H和B的关系;(9)铁磁质的主要特性;(10)电场能量、电场能量密度的概念;(11)磁矩的概念和磁偶极子在磁场中所受的力矩与能量;(12)电磁场的物质性。

4. 热学

掌握：(1)用自由度均分定理计算理想气体的定压热容、定容热容和内能;(2)热力学第一定律、及其在理想气体各等值过程和绝热过程中的应用和卡诺循环效率的计算。

理解：(1)理想气体压强公式和温度公式;(2)气体分子平均能量按自由度均分定理;(3)速率分布曲线及三种统计速率的物理意义;(4)内能、功和热量的物理意义。

了解：(1)气体分子热运动的图象;(2)压强、温度、内能等概念的宏观意义和微观统计意义;(3)麦克斯韦速率分布律;(4)气体分子的平均自由程、平均碰撞频率;(5)可逆过程、不可逆过程，热力学第二定律的两种表述及这两种表述的等价性;(6)热力学第二定律的统计意义及熵的概念。

5.近代物理基础

理解：(1)光电效应的实验规律;(2)实物粒子的波粒二象性;(3)物质波动性的物理量(波长、频率)与粒子性的物理量(动量、能量)间的关系;(4)理解测不准关系;(5)描述原子中电子运动的四个量子数。

了解：(1)热辐射及黑体辐射的实验规律;(2)普朗克能量子假设及其意义;(3)氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论，以及玻尔氢原子理论的意义和局限性;(4)康普顿效应的实验规律，以及爱因斯坦光子理论对这两个效应的解释、光的波粒二象性;(5)德布罗意物质波假设及电子衍射实验;(6)波函数及其统计解释、一维定态薛定谔方程;(7)如何用波动观点说明能量量子化、角动量量子化、空间量子化、斯忒恩一盖拉赫实验与微观粒子的自旋;(8)泡利不相容原理和原子的电子壳层结构。

四、推荐教材或参考书

1. 张三慧编，《大学物理学》第1、2、3、4、5册，清华大学出版社，北京，2005。

2. 马文尉，《物理学》第五版，高教出版社，北京，2006。