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研究生入學考試《大學物理》考試大綱
一、考查目標
大學物理是一門工科基礎課，是工科學生學習專業課的基礎。大學物理課程
的主要內容包括力學、氣體動理論、熱力學基礎、電磁學、振動、波動、波動光
學和量子物理等。要求考生熟練掌握物理學的基本概念、定理、定律內容及其計
算方法，并具有綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力。
二、知識點解析
1. 力學部分
（1）理解位置矢量、位移、速度和加速度的矢量性與瞬時性；掌握直角坐標
系和自然坐標系中的矢量代數運算和微積分運算。
（2）掌握質點的勻變速直線運動、拋體運動、圓周運動及平面曲線運動。
（3）理解且熟練運用伽俐略速度變換和加速度變換。
（4）領會牛頓第一、第二和第三定律內容，并能解決一般力學問題。
（5）掌握動量、沖量、角動量、力矩、質心、轉動慣量、力矩的功和轉動動
能等概念；理解動量定理、角動量定理和剛體繞定軸轉動定律及應用。
（6）掌握保守力、勢能、功和功率概念；深刻理解萬有引力勢能、重力勢能
和彈性勢能公式及其計算。
（7）領會動量守恒定律、角動量守恒定律和機械能守恒定律的意義與成立條
件，以及在實際問題中的綜合應用。
（8）掌握狹義相對論的基本假設、同時性的相對性、長度收縮、時間延緩、
相對論質量、相對論動量、相對論能量和相對論動量能量關系式；能夠應用洛侖
茲坐標變換式和速度變換式解決實際問題。
2. 氣體動理論和熱力學基礎
（1）理解理想氣體的微觀模型；掌握壓強的微觀實質、統計意義和理想氣體
壓強公式；掌握溫度的微觀實質、統計意義和理想氣體溫度公式；理解能量按自
由度均分定理；掌握理想氣體內能公式及應用。
（2）理解麥克斯韋速度分布函數物理意義；掌握三種速率（最概然速率，平
均速率和方均根速率）；了解實際氣體等溫線和范德瓦耳斯方程；理解氣體分子平
均自由程和平均碰撞頻率表達式。
（3）掌握熱力學第一定律的內容、意義和數學表達式，功、熱量與內能的增
量計算方法，P-V 圖。
（4）掌握熱力學第一定律在理想氣體等值過程中應用。
（5）領會氣體摩爾熱容概念；掌握絕熱過程、循環過程和卡諾循環過程；會
計算熱機效率、致冷系數。
（6）理解自然過程的方向性；掌握熱力學第二定律的兩種表述；領會其微觀
實質和統計意義；了解熱力學概率與自然過程方向關系。
（7）掌握玻耳茲曼公式和熵增加原理；理解可逆過程及與熵關系；了解克勞
修斯熵。
3. 電磁學部分
（1）掌握庫侖定律及應用；掌握點電荷的場強和場強疊加原理；計算點電荷
以及有規則形狀、電荷均勻分布的連續帶電體電場中的場強，以及帶電粒子在電
場中受力及運動情況。
（2）理解電通量和高斯定理，并能應用高斯定理計算電荷分布有對稱性的電
場中的場強。
（3）領會靜電場力做功特點、等勢面與電場線關系，電場力功與電勢能增量
關系，計算點電荷系及具有規則幾何形狀，電荷均勻分布連續帶電體的電場中的
電勢和電勢差。理解電場強度和電勢關系。
（4）掌握靜電平衡條件，靜電平衡時導體上電荷及電勢分布的特點，領會靜
電平衡的應用，運用電荷守恒定律，靜電平衡條件及高斯定理等分析，計算導體
上電荷分布，導體內外電場強度和電勢。
（5）了解自由電荷與極化電荷區別，掌握介質中的高斯定理，理解電位移矢
量與電場強度關系，計算電介質內、外電位移和電場強度。
（6）領會電容器定義，計算電容器電容，電容器存儲的能量，電場的能量密
度和能量。
（7）理解電流和電流密度定義，電流連續性方程；歐姆定律和歐姆定律微分
形式，電動勢定義。
（8）掌握基爾霍夫第一方程，基爾霍夫第二方程，全電路歐姆定律，并能綜
合進行計算。
（9）了解恒定電流，恒定電場特點，電容器的充放電及金屬中電流的經典微
觀圖像。
（10）領會磁現象，磁力與運動電荷間關系，洛侖茲力定義，帶電粒子在磁
場中的運動，理解霍爾效應和載流導體、載流線圈在磁場中受力。
（11）理解畢奧---薩伐爾定律，磁通連續定理、安培環路定理；利用畢奧---
薩伐爾定律、磁場疊加原理計算簡單形狀的載流導線磁場的磁感應強度；利用安
培環路定理分析和計算具有對稱分布的磁場的磁感應強度。
（12）應用安培定律和力疊加原理計算載流導線在磁場中所受的安培力，計
算線圈在磁場中轉動時所受的力矩。
（13）領會位移電流、全電流定義，理解普通的安培環路定理內容和意義。
（14）理解抗磁質、順磁質、鐵磁質定義和原子的磁矩定義，理解束縛電流、
磁化強度、面束縛電流密度定義及關系；掌握 H 的環路定理，計算磁介質內、外
的磁場強度和磁感應強度，了解鐵磁質特性。
（15）理解法拉第電磁感應定律、楞次定律，正確判定感應電動勢方向，計
算感應電動勢大小。
（16）理解動生電動勢、感生電動勢產生條件，判斷方向，計算大小；計算
互感系數，自感系數，磁能密度，磁場能量。
（17）領會麥克斯韋方程組積分式和微分式。
4. 振動、波動和波動光學
（1）掌握描述簡諧振動的三個特征量（振幅、圓頻率和位相），三種定義（運
動學定義、動力學定義和微分方程定義），簡諧振動的曲線表示，簡諧振動的動能、
勢能和機械能及特點。
（2）掌握簡諧振動的旋轉矢量表示，由旋轉矢量求位相、位相差、時間差等。
（3）了解阻尼振動、受迫振動和共振的特點。
（4）掌握同一直線上同頻率簡諧振動的合成規律，同一直線上不同頻率的簡
諧振動的合成特點，了解相互垂直簡諧振動合成的特征。
（5）掌握簡諧波的特征和分類，波長、波速、頻率和周期間關系，波程差與
位相差之間關系，波的能量和強度。
（6）理解平面簡諧波波動方程意義，由振動曲線或某一點振動方程寫出波動
方程。
（7）領會惠更斯原理、波的反射、折射、波的疊加；掌握駐波特點、波的干
涉現象、計算兩波干涉時，干涉加強和減弱處滿足的條件。
（8）了解聲波、地震波特征，了解多普勒效應。
（9）領會光的干涉條件，楊氏雙縫干涉明、暗條紋計算，理解勞埃鏡、菲涅
耳干涉特點。
（10）掌握光程差概念，明、暗條紋光程差條件，求解劈尖、牛頓環、薄膜
等相關問題；理解邁克耳遜干涉儀原理。
（11）理解半波帶方法原理，計算單縫夫瑯和費衍射明、暗條紋位置、寬度，
應用光珊求相關量，領會光學儀器分辨率和 X 射線衍射。
（12）領會光的偏振性，自然光，線偏光，起偏、檢偏方法，掌握并會應用
馬呂斯定律、布儒斯定律解決問題。
（13）理解雙折射現象，了解圓偏振光和橢圓偏振光、旋光現象。
5. 量子物理
（1）理解熱輻射、黑體、維恩公式，瑞利—金斯公式，普朗克公式意義。
（2）領會光電效應方程，光的波粒二象性及運算，理解德布羅意公式、不確
定關系及計算。
（3）了解概率波、概率幅，了解薛定諤方程，理解一維無限深勢阱中粒子和
隧道效應現象。
（4）理解氫原子的四個量子數，了解泡利不相容原理及各種原子核外電子的
排布。
（5）了解激光原理，領會激光特性及其應用。
（6）了解原子核的描述；領會原子核的質量方程與結合能，重核裂變與輕核
聚變釋放原子核能的基本原理。
三、教材選擇
《大學物理》，張三慧編著，清華大學出版社，第三版。
考試分值為 100 分，考試時間為 120 分鐘。
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