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研究生入学考试《大学物理》考试大纲
一、考查目标
大学物理是一门工科基础课，是工科学生学习专业课的基础。大学物理课程
的主要内容包括力学、气体动理论、热力学基础、电磁学、振动、波动、波动光
学和量子物理等。要求考生熟练掌握物理学的基本概念、定理、定律内容及其计
算方法，并具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
二、知识点解析
1. 力学部分
（1）理解位置矢量、位移、速度和加速度的矢量性与瞬时性；掌握直角坐标
系和自然坐标系中的矢量代数运算和微积分运算。
（2）掌握质点的匀变速直线运动、抛体运动、圆周运动及平面曲线运动。
（3）理解且熟练运用伽俐略速度变换和加速度变换。
（4）领会牛顿第一、第二和第三定律内容，并能解决一般力学问题。
（5）掌握动量、冲量、角动量、力矩、质心、转动惯量、力矩的功和转动动
能等概念；理解动量定理、角动量定理和刚体绕定轴转动定律及应用。
（6）掌握保守力、势能、功和功率概念；深刻理解万有引力势能、重力势能
和弹性势能公式及其计算。
（7）领会动量守恒定律、角动量守恒定律和机械能守恒定律的意义与成立条
件，以及在实际问题中的综合应用。
（8）掌握狭义相对论的基本假设、同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、
相对论质量、相对论动量、相对论能量和相对论动量能量关系式；能够应用洛仑
兹坐标变换式和速度变换式解决实际问题。
2. 气体动理论和热力学基础
（1）理解理想气体的微观模型；掌握压强的微观实质、统计意义和理想气体
压强公式；掌握温度的微观实质、统计意义和理想气体温度公式；理解能量按自
由度均分定理；掌握理想气体内能公式及应用。
（2）理解麦克斯韦速度分布函数物理意义；掌握三种速率（最概然速率，平
均速率和方均根速率）；了解实际气体等温线和范德瓦耳斯方程；理解气体分子平
均自由程和平均碰撞频率表达式。
（3）掌握热力学第一定律的内容、意义和数学表达式，功、热量与内能的增
量计算方法，P-V 图。
（4）掌握热力学第一定律在理想气体等值过程中应用。
（5）领会气体摩尔热容概念；掌握绝热过程、循环过程和卡诺循环过程；会
计算热机效率、致冷系数。
（6）理解自然过程的方向性；掌握热力学第二定律的两种表述；领会其微观
实质和统计意义；了解热力学概率与自然过程方向关系。
（7）掌握玻耳兹曼公式和熵增加原理；理解可逆过程及与熵关系；了解克劳
修斯熵。
3. 电磁学部分
（1）掌握库仑定律及应用；掌握点电荷的场强和场强叠加原理；计算点电荷
以及有规则形状、电荷均匀分布的连续带电体电场中的场强，以及带电粒子在电
场中受力及运动情况。
（2）理解电通量和高斯定理，并能应用高斯定理计算电荷分布有对称性的电
场中的场强。
（3）领会静电场力做功特点、等势面与电场线关系，电场力功与电势能增量
关系，计算点电荷系及具有规则几何形状，电荷均匀分布连续带电体的电场中的
电势和电势差。理解电场强度和电势关系。
（4）掌握静电平衡条件，静电平衡时导体上电荷及电势分布的特点，领会静
电平衡的应用，运用电荷守恒定律，静电平衡条件及高斯定理等分析，计算导体
上电荷分布，导体内外电场强度和电势。
（5）了解自由电荷与极化电荷区别，掌握介质中的高斯定理，理解电位移矢
量与电场强度关系，计算电介质内、外电位移和电场强度。
（6）领会电容器定义，计算电容器电容，电容器存储的能量，电场的能量密
度和能量。
（7）理解电流和电流密度定义，电流连续性方程；欧姆定律和欧姆定律微分
形式，电动势定义。
（8）掌握基尔霍夫第一方程，基尔霍夫第二方程，全电路欧姆定律，并能综
合进行计算。
（9）了解恒定电流，恒定电场特点，电容器的充放电及金属中电流的经典微
观图像。
（10）领会磁现象，磁力与运动电荷间关系，洛仑兹力定义，带电粒子在磁
场中的运动，理解霍尔效应和载流导体、载流线圈在磁场中受力。
（11）理解毕奥---萨伐尔定律，磁通连续定理、安培环路定理；利用毕奥---
萨伐尔定律、磁场叠加原理计算简单形状的载流导线磁场的磁感应强度；利用安
培环路定理分析和计算具有对称分布的磁场的磁感应强度。
（12）应用安培定律和力叠加原理计算载流导线在磁场中所受的安培力，计
算线圈在磁场中转动时所受的力矩。
（13）领会位移电流、全电流定义，理解普通的安培环路定理内容和意义。
（14）理解抗磁质、顺磁质、铁磁质定义和原子的磁矩定义，理解束缚电流、
磁化强度、面束缚电流密度定义及关系；掌握 H 的环路定理，计算磁介质内、外
的磁场强度和磁感应强度，了解铁磁质特性。
（15）理解法拉第电磁感应定律、楞次定律，正确判定感应电动势方向，计
算感应电动势大小。
（16）理解动生电动势、感生电动势产生条件，判断方向，计算大小；计算
互感系数，自感系数，磁能密度，磁场能量。
（17）领会麦克斯韦方程组积分式和微分式。
4. 振动、波动和波动光学
（1）掌握描述简谐振动的三个特征量（振幅、圆频率和位相），三种定义（运
动学定义、动力学定义和微分方程定义），简谐振动的曲线表示，简谐振动的动能、
势能和机械能及特点。
（2）掌握简谐振动的旋转矢量表示，由旋转矢量求位相、位相差、时间差等。
（3）了解阻尼振动、受迫振动和共振的特点。
（4）掌握同一直线上同频率简谐振动的合成规律，同一直线上不同频率的简
谐振动的合成特点，了解相互垂直简谐振动合成的特征。
（5）掌握简谐波的特征和分类，波长、波速、频率和周期间关系，波程差与
位相差之间关系，波的能量和强度。
（6）理解平面简谐波波动方程意义，由振动曲线或某一点振动方程写出波动
方程。
（7）领会惠更斯原理、波的反射、折射、波的叠加；掌握驻波特点、波的干
涉现象、计算两波干涉时，干涉加强和减弱处满足的条件。
（8）了解声波、地震波特征，了解多普勒效应。
（9）领会光的干涉条件，杨氏双缝干涉明、暗条纹计算，理解劳埃镜、菲涅
耳干涉特点。
（10）掌握光程差概念，明、暗条纹光程差条件，求解劈尖、牛顿环、薄膜
等相关问题；理解迈克耳逊干涉仪原理。
（11）理解半波带方法原理，计算单缝夫琅和费衍射明、暗条纹位置、宽度，
应用光珊求相关量，领会光学仪器分辨率和 X 射线衍射。
（12）领会光的偏振性，自然光，线偏光，起偏、检偏方法，掌握并会应用
马吕斯定律、布儒斯定律解决问题。
（13）理解双折射现象，了解圆偏振光和椭圆偏振光、旋光现象。
5. 量子物理
（1）理解热辐射、黑体、维恩公式，瑞利—金斯公式，普朗克公式意义。
（2）领会光电效应方程，光的波粒二象性及运算，理解德布罗意公式、不确
定关系及计算。
（3）了解概率波、概率幅，了解薛定谔方程，理解一维无限深势阱中粒子和
隧道效应现象。
（4）理解氢原子的四个量子数，了解泡利不相容原理及各种原子核外电子的
排布。
（5）了解激光原理，领会激光特性及其应用。
（6）了解原子核的描述；领会原子核的质量方程与结合能，重核裂变与轻核
聚变释放原子核能的基本原理。
三、教材选择
《大学物理》，张三慧编著，清华大学出版社，第三版。
考试分值为 100 分，考试时间为 120 分钟。
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