專升本大學物理.doc

1、武漢工程大學 2012 年專升本大學物理學考試大綱一、課程的性質(zhì)與任務物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，相互作用和物質(zhì)最基本、最普遍的運動形式（機 械運動、熱運動、電磁運動、微觀粒子運動等）及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學科。物理學的研究對象具有極大的普遍性， 它的基本理論滲透在自然科學的一切領域，應用于生產(chǎn)技術(shù)的各個部門。它是自然科學的許多領域和工程技術(shù)的基礎。以物理學基礎知識為內(nèi)容的大學物理，它所包括的經(jīng)典物理、近代物理和物理學 在科學技術(shù)上的應用的初步知識等都是一個中高級專門人才所必備的。因此，大學物理課 程是我校非物理類專學生的一門重要的必修基礎課。我校?？聘骼砉ゎ悓I(yè)開設大學物理課的作用，一方面在于為

2、學生較系統(tǒng)地打好 必要的物理基礎，以使其能對物質(zhì)世界中最普遍、最基本的運動形式及其規(guī)律有一較為系 統(tǒng)的認識，增強學生在生產(chǎn)實踐中的適應能力；另一方面，通過對大學物理課的學習，使 學生初步學會科學的思想方法和研究問題的方法，以使他們思路開闊，激發(fā)探索和創(chuàng)新精 神。學好大學物理課程，不僅對學生在校的學習十分重要，而且對學生畢業(yè)后的工作和進 一步學習新理論、新技術(shù)，不斷更新知識都有深遠的影響，因此，大學物理課程對提高我 校培養(yǎng)人才的素質(zhì)有著十分重要的作用。通過大學物理課的教學，應使學生對物理學所研究的各種運動形式以及它們之間 的聯(lián)系，有比較全面和系統(tǒng)認識；對大學物理課中的基本理論、基本知識能夠正確地

3、理解， 并具有初步應用的能力。大學物理課的教學，應培養(yǎng)學生嚴肅認真的學習態(tài)度，掌握科學 的學習方法，初步具有獨立獲取知識的能力。應逐步培養(yǎng)學生辯證唯物主義世界觀。總之， 在大學物理課程的各個教學環(huán)節(jié)中， 都要注意在傳授知識的同時， 著重培養(yǎng)學生 分析問題、解決問題的能力。二、課程教學基本要求大學物理課程的教學內(nèi)容，其基本要求分為三級：掌握、理解、了解。（1）掌握：屬較高要求。對于要求掌握的內(nèi)容，學生應比較透徹地明了，并能熟練地用以分析和計算工科大學物理課要求的有關(guān)問題。（2）理解：屬一般要求。對于要求理解的內(nèi)容應清楚明了，一般不要求推導，但能用 以分析和計算工科大學物理課要求的有關(guān)問題。(3)

4、 了解：屬較低要求。對于要求了解的內(nèi)容，應該知道所涉及問題的現(xiàn)象和有關(guān)實驗，并能定性解釋， 知道與問題有關(guān)的物理量和公式的物理意義。 在經(jīng)典物理部分一般不要 求定量計算，在近代物理部分要求能作代公式性質(zhì)一類的計算。三、考試基本要求1. 力學(1) 掌握位移、位矢、加速度、速度、角速度和角加速度等描述質(zhì)點運動和運動變化 的物理量。 能借助于直角坐標系計算質(zhì)點作空間運動時的速度、 加速度。 能計算質(zhì)點作圓周 運動時的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。(2) 了解質(zhì)點的相對運動問題，了解伽利略相對性原理，了解伽利略坐標、速度變換。(3) 了解牛頓三定律及其適用條件。 掌握用微積分方法求解一維

5、變力作用下的簡單質(zhì)點 動力學問題。了解慣性系和非慣性系的基本概念。(4) 掌握功的概念， 能計算直線運動情況下變力的功。 掌握保守力作功的特點及勢能的 概念，會計算重力、彈性力和萬有引力勢能。(5) 掌握質(zhì)點的動能定理、 動量定理以及動量守恒定律， 理解其應用條件； 掌握質(zhì)點的 角動量，并能用它們分析、解決質(zhì)點運動的力學問題；掌握機械能守恒定律。掌握運用守恒 定律分析問題的思想和方法，能分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運動的力學問題。(6) 了解剛體平面運動的角量描述，理解有關(guān)概念，會計算勻變速轉(zhuǎn)動的簡單問題。(7) 掌握轉(zhuǎn)動慣量概念。 掌握剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律； 掌握剛體繞定軸轉(zhuǎn)動情況下 的角動量定

6、理和角動量守恒定律。(8) 掌握運用剛體定軸轉(zhuǎn)動中動能定理和機械能守恒定律。2. 氣體動理論及熱力學(1) 了解氣體分子熱運動的物理圖象。 了解理想氣體的壓強公式和溫度公式， 能從宏觀 和統(tǒng)計意義上理解壓強、溫度、內(nèi)能等概念。了解系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是微觀運動的統(tǒng)計表現(xiàn)。(2) 通過理想氣體的剛性分子模型， 理解氣體分子平均能量按自由度均分定理， 掌握并 會應用該定理計算理想氣體的定壓摩爾熱容、定容摩爾熱容和內(nèi)能。(5) 掌握功和熱量的概念。理解準靜態(tài)過程(平衡過程) 。掌握熱力學第一定律。掌握 和分析、計算理想氣體等容、等壓、等溫過程和絕熱過程中的功、熱量、內(nèi)能改變量及卡諾 循環(huán)的效率。(6) 了

7、解熱力學第二定律及其統(tǒng)計意義。3. 電磁學(1) 理解靜電場的基本性質(zhì)、電場強度和電勢的概念以及電場強度和電勢的疊加原理。 掌握并能計算基本問題中的電場強度和電勢。(2) 掌握靜電場的基本規(guī)律： 高斯定理和環(huán)路定理， 掌握用高斯定理計算電場強度的條 件和方法。(3) 了解磁場的基本性質(zhì)和磁感應強度的基本概念。 了解畢奧薩伐爾定律。 了解計算 一些簡單問題中的磁感應強度的方法。(4) 掌握安培定律和洛侖茲力公式。 能計算簡單幾何形狀載流導體和載流平面線圈在均 勻磁場中或在無限長載流直導線產(chǎn)生的非均勻磁場中所受的力和力矩。 能分析點電荷在均勻 電場、磁場中的受力和運動 , 撐握霍耳效應及其計算方法

8、。(5) 理解電容、自感系數(shù)和互感系數(shù)等概念，并能作簡單計算。(6) 了解電磁場的能量。(7) 了解電磁場的傳播方式與電磁波譜。4. 振動和波動(1) 掌握描述簡諧振動和簡諧波的各物理量及各量間的關(guān)系。(2) 理解簡諧振動的基本特征， 能對質(zhì)點的一維振動進行動力學分析， 建立一維簡諧振 動的微分方程，以確定是否是簡諧振動；能根據(jù)給定一維諧振動的初始條件建立振動方程， 并理解其物理意義。(4) 了解同方向，同頻率兩個簡諧振動的合成規(guī)律。(5) 了解機械波產(chǎn)生的條件。 掌握建立平面簡諧波的波動方程的一般方法及波動方程的 物理意義。理解波形圖線。(6) 了解惠更斯原理和波的疊加原理。 理解波的干涉性

9、質(zhì)， 了解其相干條件。 能應用相 位差和波程差分析、確定相干波疊加后振幅加強和減弱的條件。5. 波動光學(1) 了解獲得相干光的方法。 掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系。 掌握并能分 析、計算雙縫干涉，以及薄膜的等傾、等厚干涉問題。(2) 了解惠更斯菲涅耳原理， 掌握分析夫瑯和費單縫衍射條紋分布規(guī)律的方法， 并會 分析和計算縫寬及波長對夫瑯和費衍射條紋分布的影響。(3) 了解圓孔衍射和光學儀器分辨本領。早節(jié)主要內(nèi)容學時安排作業(yè)題量備注講授力學緒論與質(zhì)點運動學(4)183次，9頁質(zhì)點動力學綜合(6)剛體定軸轉(zhuǎn)動(8)執(zhí)學氣體分子運動學(6)142次，5頁熱力學基礎(8)電磁學靜電場(5)3

10、05次，16頁穩(wěn)恒電流與磁場(8)電磁相互作用(4)電介質(zhì)與磁介質(zhì)(6)電磁感應與電磁波(7)振動和波振動(5)102次，6頁波動(5)波動光學光的干涉(5)103次，8頁光的衍射(5)近代物理4機動4合計9015次44頁四、學時分配建議8建議教材及主要教學參考書自編教材:黃祝明，吳鋒大學物理學(上冊、下冊).北京：化學工業(yè)出版社,2004 年.物理學(第四版)北京：高等教育出版主要參考書：馬文蔚(東南大學等七所工科院校)社，1999年.大學物理學考試樣題題號-一-二二三總分得分評卷人一 選擇題(每題3分，共30分)1 質(zhì)量為1kg的質(zhì)點，由靜止開始沿曲線r t3i 2j (SI)運動，則在t

11、 0到t 2s的時間內(nèi)，作用在該質(zhì)點上的合外力所做的功為575(A) - J(B) 20J(C)J(D) 72J442光滑的水平桌面上，有一長為2L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細桿，可繞過其中點且垂直于桿的豎直光滑固定軸O自由轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動慣量為-3 mL,”V +VO俯視圖起初桿靜止。桌面上有兩個質(zhì)量均為 m的小球，各自在垂 直于桿的方向上，正對著桿的一端，以相同的速率 v相向 運動，如圖所示。當兩小球同時與桿的兩個端點發(fā)生完全 非彈性碰撞后與桿粘在一起轉(zhuǎn)動，則這一系統(tǒng)碰撞后的轉(zhuǎn) 動角速度為：(A)空.(B)空 (C) 色 (D)8V3L5L7L9L3“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時，吸收的熱量全部用

12、來對外作功 對此說法，有如下幾種評論，哪種是正確的？(A) 不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律。(B) 不違反熱力學第二定律，但違反熱力學第一定律。(C) 不違反熱力學第一定律，也不違反熱力學第二定律。(D) 違反熱力學第一定律，也違反熱力學第二定律。4.兩容器內(nèi)分別盛有兩種不同的雙原子分子理想氣體，若它們的壓強和體積相同，則兩氣體:(A) 內(nèi)能一定相同。(B) 內(nèi)能不等，因為它們的溫度可能不同。(C) 內(nèi)能不等，因為它們的質(zhì)量可能不同。(D) 內(nèi)能不等，因為它們的分子數(shù)可能不同。5 在磁感應強度為B的均勻磁場中作一半徑為r的半球面S, S邊線所在平面的法線方向單位矢量 n與B的夾角為

13、，貝U通 過 半球面 S 的 磁通 量 為：(A) r2B(B) 2r2B(C)r2Bsin(D)n 2 Bcos a6 銅板厚度為D=1.00mm放置在磁感應強度為B=2.70T 的勻強磁場中，磁場方向垂直于導體的側(cè)表面，如圖所示，現(xiàn)測得銅板上下兩面電勢差為 U 2.20 10 5V，已知銅板中自由電子數(shù)密度n 4.20 1028m 3，電子電量e 1.6010 19C，則此銅板中的電流為 ：(A) 82.2A.(B) 54.8A.(C) 30.8A.(D) 22.2A.7.物體作簡諧振動，振動方程為x Acos( t/4)。在 t=T/4(T 為周期)時刻,物體的加速度為:(A)；、2A

14、2(B)12A 2(C)；、3A 2(D)2、3A 28個質(zhì)點作簡諧振動，振幅為A，在起始時刻質(zhì)點的位移為-A，且向x軸的2負方向運動，代表此簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖為9.下面說法正確的是：(A)在兩個相干波源連線中垂線上各點必為干涉極大(B) 在兩列波相遇的區(qū)域的某質(zhì)點若恒為靜止，則這兩列波必相干。(C) 在同一均勻媒質(zhì)中兩列相干波干涉結(jié)果由波程差來決定'(D) 兩相干波相遇區(qū)各質(zhì)點，振幅只能是Ai-A或A +A10用某單色光作楊氏雙縫實驗，雙縫間距為0.6mm在離雙縫2. 5m處的屏上出現(xiàn)干涉條紋，現(xiàn)測得相鄰明紋間的距離為2.27mm則該單色光的波長是：000o(A)5448 A (B

15、)2724 A (C)7000 A (D)10960 A二填空題(每題3分，共30分)1 質(zhì)點在oxy平面上運動，運動學方程為 r acos tibsin tj .式中a,b,為正的常量.則質(zhì)點的速度 v =, 加速度a(矢量式)22 質(zhì)點沿半徑為R的圓周運動，運動學方程為3 t (SI)，則t時刻質(zhì)點的法向加速度大小為 an =;角加速度 =.3. imol單原子分子理想氣體，在1atm的恒定壓力下溫度由0C加熱至100C時, 內(nèi)能改變量為;從外界吸熱為4.半徑為R的均勻帶電細圓環(huán)，電荷線密度為，則環(huán)心處的電勢 4場強大小E =。5 .圖示為一面電荷密度為 的無限大均勻帶電平板， 現(xiàn)作一關(guān)于

16、帶電平板左右對稱的圓柱形高斯面，其底 面積為s且與平板所在平面平行，則電場強度對該高 斯面?zhèn)缺砻娣e的通量大小為： ，對其兩個底面的總的電通量大小為： 。6. 如圖真空中環(huán)繞兩根通有電流為I的導線的幾種環(huán)路，則對環(huán)路Li，有CB dl =;對環(huán)路L2，有oB dl= .(L2)(Li)7. 圖中所示為兩個簡諧振動的振動曲線.若以余弦函數(shù)表示這兩個振動的合成結(jié)果，則合振動的方程為XXiX2(SI)8. 個余弦橫波以速度u沿X軸正向傳播，t時刻波形曲線如圖所示。試分別指出圖中 A B C各質(zhì)點在該時刻的運動方向。A;B； C。9. 在空氣劈尖干涉的實驗中，當劈尖夾角變小時，干涉條紋的分布如何改變（疏

17、或密），若劈尖夾角不變，但在劈尖中充以某種液體，則干涉條紋如何 改變（疏或密）.o10. 用波長為5500A的單色平行光垂直投射在每厘米刻有 5000條刻痕的平面光柵上，則此光柵的光柵常數(shù)為 ;能觀察到的完整譜線的最大級數(shù)為直平 角時三計算題（每題8分，共40分）趴 n1 質(zhì)量為m長度為L的勻質(zhì)桿可繞通過其下端的水平光滑固定軸 W在豎 面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖。設它從豎直位置自由靜止倒下， 求它傾倒到與水平面成9 的角速度和角加速度B2 .如圖所示abcda為1mol單原子分子理想氣體進行的循環(huán)過 程，求循環(huán)過程中氣體從外界吸收的熱量和對外作的凈功 023_ vol)3. 載流導線電流為I，彎成如圖所示形狀，求 O點的磁感應強度。4. （1）在單縫夫瑯和費衍射實驗中，垂直入射的光有兩種波長，i 50