2014年中国地质大学(武汉)0702物理学考研大纲
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中国地质大学研究生院
硕士研究生入学考试《普通物理》考试大纲
一、考试形式与试卷结构
1、考试方式:闭卷,笔试
2、题型:填空题与选择题约30%
解答题(包括证明题)约70%
二、其他
一、考试内容
第一部分力学
(一)质点运动学
1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点机械运动和特征的物理量。能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的速度、加速度。能借助于自然坐标计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
2.理解质点运动的瞬时性、矢量性和相对性。
3.掌握运动学两类问题的求解方法:运动学的第一类问题:由运动方程求质点的速度和加速度;
运动学的第二类问题:由质点的速度或加速度及初始条件,求运动方程。
(二)质点动力学
1.掌握牛顿运动三定律及其适用范围。能求解一维变力情况下质点的动力学问题。
2.理解力学单位制和量纲。
3.掌握功的概念及变力做功的表达式,能计算一维变力的功。掌握质点的动能定理,理解保守力做功的特点及势能概念。会计算重力、弹性力和万有引力势能,掌握机械能守恒定律。
4.掌握质点的动量定理及质点系的动量守恒定律,理解质点的角动量和角动量守恒定律。掌握运用守恒定律分析力学问题的思路和方法,能求解简单系统在平面内运动的力学问题。
(三)刚体力学基础
1.理解描述转动的角量(角位移、角速度和角加速度)与线量的关系。
2.理解力矩、力矩的功、转动惯量、刚体的角动量和转动动能等物理量。
3.理解转动定律和角动量守恒定律,会分析处理包括质点和刚体、平动和转动的简单系统的力学问题。
第二部分电磁学
(一)真空中的静电场
1.理解库仑定律和电学单位制。
2.掌握电场强度的概念和电场的叠加原理。根据电荷的分布能计算电场强度的空间分布,理解电偶极子和电偶极矩的概念,能计算电偶极子在均匀电场中的力矩。
3.理解静电场的高斯定理。理解用高斯定理计算电场强度的条件和方法。
4.理解静电场力做功的特点及静电场的环路定理,掌握电势能和电势的概念及电场强度和电势的关系。由电荷的分布,根据电势叠加原理会计算空间电势的分布。
(二)静电场中的导体和电介质
1.理解处于静电平衡条件下导体中的电场强度、电势和电荷的分布。
2.理解孤立导体的电容和电容器的电容。会计算平板电容器、圆柱面电容器和球形电容器的电容。
3.理解静电系统的静电能和电场的能量,理解电场能量密度的表达式,掌握简单电荷系统的电场能量的计算。
4.了解电介质的极化机理,了解各向同性电介质中电位移矢量和电场强度的关系和区别。理解电介质中的高斯定理和环路定理。
(三)稳恒磁场
1.理解稳恒电流的几个基础概念:电流强度、电流密度、欧姆定律的微分形式、电源和电动势。
2.掌握磁感应强度的概念。掌握毕奥-萨伐尔定律,能由电流的分布计算空间磁感应强度的分布。
3.理解稳恒磁场的高斯定理。
4.理解稳恒磁场的安培环路定理,理解用安培环路定理计算磁感应强度的条件和方法。
5.理解安培定律和洛仑兹力公式。理解平面载流回路的磁矩的概念。能计算载流导线在磁场中所受的安培力;能计算平面载流回路在均匀磁场中所受的磁力矩;能分析运动电荷在均匀电场和均匀磁场中所受的力和运动。
6.了解磁介质的磁化机理及铁磁质的磁化规律和特性,了解各向同性磁介质中磁感应强度和磁场强度的关系和区别,了解磁介质中的安培环路定理和高斯定理。
(四)电磁感应
1.掌握法拉第电磁感应定律,会计算回路中所产生的感应电动势。理解动生电动势和感生电动势。
2.了解涡旋电场的概念以及静电场与涡旋电场的区别。
3.了解自感现象和互感现象及自感系数和互感系数。
4.理解电流系统的磁场和磁场能量密度,会计算简单电流系统的磁场能量。
(五)麦克斯韦电磁理论
1.了解位移电流的概念以及传导电流与位移电流的区别。
2.了解麦克斯韦方程组的积分形式及各方程的物理意义。了解电磁场的特性。
第三部分热学
(一)气体动理论
1.了解统计物理的几个概念:统计规律、概率和统计平均值。
2.理解理想气体的状态方程,理解理想气体的宏观定义、微观模型和统计假设。
3.理解理想气体的压强公式和温度公式,以及宏观量压强和温度的微观本质。
4.理解能量按自由度均分定理及内能的概念,并能应用该定量计算理想气体的定压热容、定体热容和内能。
5.了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和分布曲线的物理意义。了解气体分子热运动的平均速率、方均根速率和最概然速率等三种速率。了解气体分子的平均碰撞频率和平均自由程。
(二)热力学
1.掌握功和热量的概念,理解准静态过程,掌握热力学第一定律,能根据热力学第一定律分析、计算理想气体等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量。
2.理解循环过程的特征及热机效率和致冷机的致冷系数。理解卡诺循环以及卡诺热机的效率和卡诺致冷机的致冷系数。
3.理解热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述。
4.了解可逆过程和不可逆过程,了解实际的热力学过程都是不可逆的。
5.了解热力学第二定律的统计意义,了解熵的玻尔兹曼表达式和熵增加原理。
第四部部分振动、波动和波动光学
(一)振动
1.掌握简谐振动的基本特征,根据受力分析能建立简谐振动的微分方程。
2.掌握简谐振动的运动学方程。根据振动系统特征及初始条件,能确定振动方程中的三个特征量:振幅、初位相和圆频率。
3.理解旋转矢量法。
4.了解阻尼振动、受迫振动和共振。
5.理解同方向、同频率的两个简谐振动的合成规律。
(二)波动
1.理解机械波产生的条件,了解波动与振动的联系与区别,了解波动过程的几何表达。
2.掌握平面简谐波的波动方程,能根据波线上某一点的振动方程,写出波动方程。
3.理解波动的能量传播特征及波的能量密度能流和能流密度等概念。
4.了解波的惠更斯原理,理解波的叠加原理,波的干涉现象和相干波条件,掌握波的干涉条件。
5.理解驻波的形成条件,驻波的特征及驻波与行波的区别,了解半波损失。
(三)光的干涉
1.理解光的相干性、相干无条件及获得相干光的方法,掌握光程、光程差、半波损失及光的干涉条件。
2.理解杨氏双缝干涉,能确定干涉条纹在屏上的位置,理解薄膜的等厚干涉和等倾干涉以及增透膜和增反膜。
3.掌握劈尖干涉,能确定条纹间距及膜的厚度差,了解牛顿环和迈克耳逊干涉仪的工作原理。
(四)光的衍射
1.了解惠更斯-菲涅耳原理及处理单缝的夫琅和费衍射的半波带法。理解单缝衍射公式,会分析、确定单缝衍射条纹的位置及缝宽和波长对衍射条纹分布的影响,了解圆孔衍射和光学仪器的分辩本领。
2.理解光栅衍射公式,会确定光衍射各级明纹的位置,会分析斜入射的情况及光栅衍射的缺级现象。
3.了解X射线的晶格衍射及布拉格公式。
(五)光的偏振
理解自然光、偏振光和部分偏振光。理解线偏振光的获得方法和检验方法。
理解布儒斯特定律和马吕斯定律,了解光的双折射现象。
第五部分近代物理(狭义相对论)
1.理解伽俐略变换,伽俐略相对性原理和经典时空观。
2.理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设,理解洛仑兹坐标变换,了解洛仑兹速度变换。
3.理解狭义相对论中同时性的相对性以及长度收缩和时间膨胀概念。理解牛顿力学中的时空观和狭义相对论中时空观以及二者的差异。
4.理解相对论动力学的几个重要结论:动力学基本方程、质量和速度的关系、能量和质量的关系以及能量和动量的关系。
中国地质大学研究生院
物理专业研究生入学考试《单片机原理及应用》考试大纲
一、考试形式与试卷结构
1、考试方式:闭卷,笔试;
2、题型:填空题,选择题:约占30%;
判断题,分析题:约占30%;
编程题,电路题:约占40%。
二、其他
(一)、MCS-51单片机的硬件结构和工作原理
考试内容:
MCS-51的基本结构及引脚功能;MCS-51的存储器组织;输出、输入接口;定时、计数器;中断系统;串行口应用;数制及转换、BCD码。
考试要求:
1.了解单片机的硬件资源及外部引脚的分类;
2.了解单片机的电源及时钟,掌握基本的时序单位、了解振荡器周期、机器周期及典型指令执行时间;
3.掌握PSEN、ALE、EA、RET、XTAL1、XTAL2的具体作用及硬件连接,
熟悉复位电路;
4.掌握ROM空间及地址、EA设置,程序及中断入口地址;
5.掌握RAM区的划分,熟悉可位寻址区、工作寄存器区地址;
6.了解P0口、P1口、P2口的结构功能,熟悉P3口的第二功能;
7.了解定时、计数器的4种工作方式;对于模式一和模式二,掌握定时、计数器的初值计算;
8.熟悉定时、计数器方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON中各位的意义;
9.了解51单片机中断系统的结构、中断请求标志及中断响应的过程;
10.掌握中断容许控制寄存器IE和中断优先级寄存器IP的编程;
11.熟悉单片机复位后,内部主要寄存器的状态(初值);
12.掌握程序状态字PSW中各位的意义及使用方法;
13.了解数据缓冲寄存器SBUF的作用,了解串行口通讯的基本方法;
14.了解2、8、10、16进制表示方法及相互转换,了解原码、反码和补码;
15.了解BCD码;
(二)、MCS-51单片机的keilC
考试内容:
了解μVision开发环境;KeilC语言基本结构、变量常量与数据类型、存储器的形式与模式、数学与逻辑运算、流程控制、函数与中断子程序。
考试要求:
1.了解μVision开发环境和最基本设置和操作过程;
2.熟悉KeilC程序基本结构,主程序和函数定义;
3.熟悉变量、常量、特殊功能寄存器,变量存储类型(char,unsignedchar,short,unsignedshort,int,unsignedint,long,unsignedlong,void,bit,sbit,sfr,sfr16等),存储器形式(code,data,idata,bdata,xdata等),存储模式的设置,全局和局域变量;
4.熟悉KeilC基本算数运算:+、-、*、/、%;
5.熟悉KeilC基本逻辑运算(&&、||、!),关系运算(==、!=、>、<、>=、<=),位操作运算(&、|、^、~、<<、>>);
6.熟悉KeilC基本赋值运算,运算优先级;
7.熟悉KeilC基本流程控制(for、while、dowhile、if、swich、goto);
8.熟悉KeilC函数、中断子程序的编写。
(三)、MCS-51单片机应用基本硬件电路设计和程序设计
考试内容:
熟悉51单片机最小硬件系统;熟悉74LS138、74LS373、LED发光管、8段数码管、继电器等常用外部设备的使用;了解外部RAM、ROM扩展,了解AD、DA的使用。熟悉分支程序、循环程序、函数、中断子程序等基本程序设计。
考试要求:
1.熟悉继电器驱动、跑马灯、8段数码管显示等软硬件设计;
2.熟悉外部中断程序;
3.熟悉定时器、计数器程序;
4.了解简单串行通讯;
5.了解ROM、RAM扩展方法;
6.了解AD、DA的使用。
参考书
1.张义和等:例说51单片机(C语言版)(第3版),人民邮电出版社,2010年6月
2.张友德等:单片机微型机原理、应用与实验(C51版),复旦大学出版社,2010月12月
中国地质大学研究生院
硕士研究生入学考试《量子力学》考试大纲
一、考试形式与试卷结构
1、考试方式:闭卷,笔试
2、题型:填空题与选择题约30%
解答题(包括证明题)约70%
二、其他
(一)、量子力学产生的过程和新进展
考试内容:
经典物理学的困难,光和粒子的波拉二象性,德布罗意波。
考试要求:
1.了解经典物理学的困难。
2.理解光和粒子的波粒二象性。
3.掌握德布罗意假设及其实验验证。
(二)、波函数和薛定谔方程
考试内容:
波函数的统计诠释,态迭加原理,薛定谔方程,概率流密度和概率守恒定律,定态薛定谔方程,一维束缚态;方势阱,线性谐振子;一维散射态:势垒贯穿。
考试要求:
1.理解波函数的统计解释。
2.掌握态迭加原理,明确它和经典波叠加原理的区别。
3.理解Schrodinger方程的建立的原则,掌握自由粒子的Schrodinger方程;熟练掌握含时Schrodinger方程。
4.掌握几率流密度和粒子数守恒定律,并能熟练运用。
5.掌握定态的概念和性质,熟练运用定态Schrodinger方程求解能量本征值问题。
6.掌握一维束缚态:无限深势阱,线性谐振子的求解过程和结论。
7.掌握一维散射态的求解过程,明确反射系数、透射系数物理意义,掌握势垒贯穿的物理实质。
(三)、力学量和算符
考试内容:
力学量与算符的关系,动量算符和角动量算符,箱归一化;电子在库仑场中的运动,氢原子(类氢原子),算符的对易关系;厄密算符的本征值、本征函数及其性质,共同本征函数,不确定度关系,力学量完全集合,力学量随时间的演化,守恒定律.
考试要求:
1.掌握量子力学关于力学量算符假定,明确厄密算符的概念及其性质。
2.掌握动量算符和角动量算符的对易关系及其本征值问题的求解,理解自由粒子波函数箱归一化问题。
3.了解电子在库仑场中的运动的能量本征方程的过程,并掌握其结论。
4.理解氢原子(类氢原子)求解过程,掌握结论。
5.掌握算符的对易关系、两个力学量算符有共同本征函数的条件及力学量完全集的概。
6.熟练推导测不准关系,并能运用其解决有关问题。
7.熟练掌握力学量平均值随时间变化变化的规律。
(四)、态和力学量的表象
考试内容:
态的表象,算符的矩阵表示,量子力学公式的矩阵表述;表象变换;狄喇克符号。
考试要求:
1.理解态的表象;
2.掌握算符的矩阵表示;
3.掌握量子力学公式的矩阵表示;
4.理解表象变换;
5.了解Dirac符号;
6.掌握线性谐振子与占有数表象。
(五)、微扰论
考试内容:
非简并和简并定态微扰理论,与时间有关的微扰理论,跃迁概率;光的发射和吸收,偶极跃迁选择定则。
考试要求:
1.掌握非简并定态微扰论和简并微扰论,并能熟练运用其解决有关问题。
2.了解变分法的求解有关问题的有关思路,并能运用其解决有关实际问题。
3.掌握与时间有关的微扰论,明确跃迁几率的概念。
4.了解光的发射和吸收,掌握爱因斯坦的三个系数的物理意义,掌握选择定则的能量和时间的测不准关系。
(六)、自旋和全同粒子
考试内容:
电子自旋,自旋算符与自旋波函数,总波函数;全同粒子的特性,泡利原理;双电子自旋函数,简单塞曼效应,两个角动量的耦合。
考试要求:
1.掌握电子自旋、自旋算符与自旋波函数以及考虑空间运动后体系的总波函数。
2.掌握全同粒子的特性、泡利原理,能正确写出玻色子体系、费密子体系的波函数。
3.理解双电子自旋函数。
4.了解简单塞曼效应。
5.了解氦原子、氢分子的量子力学处理的思路。
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