宝鸡文理学院2022年硕士研究生招生考试大纲
考试科目名称:物理综合
考试科目代码:[811]
一、考试要求
1. 基本概念
质点,位置矢量,运动学方程,(平面直角坐标系,自然坐标,极坐标系)速度矢量和加速度矢量;
动量,伽利略相对性原理,质点的运动,非惯性系和惯性力,冲量;
能量,功,保守力,内力做功,碰撞的性质,角动量,守恒量和对称性,经典力学的适用范围;
万有引力和引力势能,引力质量和惯性质量;
刚体,刚体的平动和转动,角速度和角加速度,质心和重心,自由度,转动惯量,力矩的功,刚体的转动动能个重力势能,刚体的平衡;
热力学系统,平衡态,准静态,状态参量,理想气体的微观模型及物态方程, 分子热运动的特征,理想气体的压强及温度的统计意义,方均根速率,分子的自由度,理想气体的内能,气体分子的速率分布函数及统计平均值,碰撞频率,平均自由程;
等体过程,摩尔定容热容,等压过程,摩尔定压热容,等温过程,绝热过程, 多方过程,卡诺循环,可逆过程与不可逆过程,熵,玻尔兹曼关系,热力学第二定律的统计意义;
2. 基本定理、定律
运动学方程,运动学的两类问题
牛顿运动定律,(质点和质点系)的动量定理,动量守恒定律,质心运动定理;
(质点和质点系)的动能定理、功能原理、机械能守恒和能量守恒定律;
(质点和质点系)对参考点和轴的角动量定理和角动量守恒定律;
刚体的质心运动定理,刚体定轴转动的角动量定理和转动定理,刚体定轴转动的动能定理,刚体定轴转动的角动量守恒定律;
能量均分定理,麦克斯韦速率分布律,麦克斯韦-玻尔兹曼能量分布律,重力场中粒子按高度的分布规律;
功、热量和内能,热力学第零定律,热力学第一定律,热力学第二定律,卡诺定理,熵增加原理;
3. 基本方法
利用运动学方程求解质点的各种运动(包括平面直角坐标系,自然坐标,极坐标系);
利用牛顿运动定律求解基本的动力学问题,利用动量和动量守恒定律求解动力学问题,利用定量定理求解动力学问题;
利用元功求解变力做功问题,利用动能定理和机械能守恒定律求解动力学问题,求解碰撞的问题;
利用角动量和力矩的定义计算质点对轴和参考点的角动量和力矩,利用角动量定理和守恒定律解决基本的动力学问题;
利用转动惯量定义计算刚体的转动惯量,利用刚体的运动学方程求解刚体的运动学问题,利用转动定理和角量与线量的关系求解刚体的动力学问题,利用刚体的动能定理求解刚体的动力学问题;
推导理想气体状态方程,阐明气体压强的起因,导出压强公式和分子平均平动动能公式。解释压强和温度的统计意义;
理解自由度的概念和能量按自由度均分定理,会计算理想气体内能;
掌握分布函数的概念和麦克斯韦速率分布定律,明确速率分布定律的统计规律性;
热力学第一定律对理想气体的等容、等压、等温、绝热等四个过程的应用; 理想气体准静态过程的卡诺循环效率公式。
二、考试内容
第 1 章:运动和力
(1) 质点,位置矢量,运动学方程,速度矢量、加速度矢量,曲线运动及描述,牛顿运动定律,常见的力,伽利略相对性原理,经典力学时空观,非惯性系及惯性力等基本概念。
(2) 求解(平面直角坐标系,自然坐标,极坐标系)速度矢量和加速度矢量;处理运动学的两类问题;对于曲线运动的描述及相关问题的求解。
(3) 牛顿运动定律在力学问题中的应用,非惯性系中的动力学问题处理。
第 2 章:运动的守恒量和守恒定律
(1)质点系,质心,动量,冲量,角动量,功,动能,保守力,势能,机械能,碰撞等基本概念。
(2)(质点及质点系)动量定理、动量守恒定律、质点对参考点的力矩、角动量定理、角动量守恒定律的应用。
(3) 元功和变力做功,动能和势能定理、质点系的功能原理、机械能守恒定律及能量守恒定律。
(4) 碰撞相关问题。
第 3 章:刚体和流体的运动
(1) 刚体、平动和转动、自由度、力矩、刚体对轴的转动惯量、力矩的功、刚体的转动动能和重力势能、刚体对轴的角动量等基本概念。
(2) 刚体对轴转动定理的应用,刚体的动能定理的应用。
(3) 刚体定轴转动的角动量定理及守恒定律的应用。
第 5 章:气体动理论
(1) 热力学系统、平衡态、准静态、状态参量、理想气体的微观模型及物态方程、分子热运动的特征、理想气体的压强及温度的统计意义、方均根速率、分子的自由度、理想气体的内能、气体分子的速率分布函数及统计平均值、碰撞频率、平均自由程等基本概念。
(2) 理想气体的压强及温度公式和意义,能量定理的应用,计算理想气体内能,速率分布函数及分子速率的统计平均值。碰撞相关问题的处理。
第 6 章:热力学基础
(1) 等体过程,摩尔定容热容,等压过程,摩尔定压热容,等温过程,绝热过程,多方过程,卡诺循环,可逆过程与不可逆过程,熵,玻尔兹曼关系,热力学第二定律的统计意义等基本概念。
(2) 热力学第一定律及其应用,循环过程以及卡诺循环的效率。
(3) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述,论证两种表述的一致性。热力学第二定律的数学表达式,由克劳修斯不等式推证熵增加原理。通过气体自由膨胀的微观过程,分析揭示实际宏观过程的不可逆的原因,从而阐明热力学第二定律的统计意义。
三、试卷结构
1. 考试时间:180 分钟
2. 分数:150 分
3. 题型结构
(1) 选择题 (30 分)
(2) 填空题 (20 分)
(3) 简答题 (10 分)
(4) 计算题或证明题 (90 分)
四、考试内容来源
程守洙,江之永. 普通物理学(第七版)上册. 高等教育出版社. 2016
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