普通物理A考试大纲

中国科学院大气物理研究所硕士研究生入学考试

《物理学基础综合》考试大纲本《物理学基础综合》考试大纲适用于中国科学院大气物理研究所大气科学学科有关专业的硕士研究生入学考试，主要综合考察考生对物理学基础知识的掌握，包括普通物理学、理论力学和流体力学三部分，考试内容各占三分之一。一、考试内容第一部分普通物理学（一）力学质点运动学质点运动的描述，圆周运动和抛体运动，相对运动和伽利略相对性原理；质点动力学常见力，非惯性系和惯性力，牛顿运动定律，动量定理和动量守恒定律，动能定理，势能，功能原理，机械能守恒与转化定律，角动量定理和角动量守恒定律；刚体运动学平动和转动，转动惯量和定轴转动定律，定轴转动中的动能定理，角动量定理和角动量守恒定律。（二）热学气体分子运动论理想气体状态方程，分子热运动的基本概念，理想气体的压强和温度公式，能量均分定理，理想气体内能，麦克斯韦速率分布律；热力学热力学第一定律，循环过程和卡诺循环，热力学第二定律，可逆和不可逆过程，卡诺定理，熵，玻耳兹曼关系，熵增原理。三）电磁学静电场电荷守恒定律和库仑定律，静电场的高斯定理和环路定理，电场和电势，导体的静电平衡，电容，静电场中的电介质，静电场的能量；稳恒电流的磁场磁感应强度，毕奥-萨伐尔定律，运动电荷的磁场，磁场的高斯定理和安培环路定理，带电粒子在电场和磁场中的运动，磁场对载流导线的作用，安培定律；电磁感应法拉第电磁感应定律，楞次定律，动生电动势，感生电动势，自感和互感。（四）波动现象机械振动和电磁振荡谐振动和阻尼振动，受迫振动和共振，LC电路振荡；机械波和电磁波机械波的产生和传播，平面简谐波，波动方程和波速，波的能量和强度，电磁波基本性质，惠更斯原理，波的衍射和干涉，波的叠加原理，机械波的多普勒效应；（五）光学几何光学基本概念光源，单色光，相干光，光程和光程差；光的干涉和衍射杨氏双缝干涉实验，薄膜干涉，惠更斯-菲涅耳原理，单缝和圆孔的夫琅禾费衍射，光栅衍射；光的偏振光的偏振状态，起偏和检偏，马吕斯定律，反射和折射时光的偏振。（六）原子物理和量子力学基础原子物理基尔霍夫辐射定律，黑体辐射实验定律，普朗克的能量子假设，康普顿效应，电子的自旋，原子的电子壳层结构；量子力学基础微观粒子的波粒二象性，光电效应，爱因斯坦的光子理论，不确定关系，波函数和薛定谔方程，一维无限深势阱，一维势垒和隧道效应。第二部分理论力学（一）质点动力学质点运动的描述方法质点运动的微分方程及求解方法质点的动量定理和动量守恒定律质点的角动量定理和角动量守恒定律质点的动能定理和机械能守恒定律质点的平衡和平衡的稳定性有心力（二）刚体运动学刚体运动的描述方法刚体的平动和转动刚体的定轴转动和角速度刚体的平面平行运动刚体的定点运动三）非惯性系中的质点力学参考系间速度和加速度的变换关系非惯性系内质点的动力学方程地球自转的动力学效应四）质点系动力学质点系的内力和外力质点系的动量定理和动量守恒定律质点系的角动量定理和角动量守恒定律质点系的动能定理和机械能守恒定律二体问题五）拉格朗日动力学分析力学基础虚功原理哈密顿原理拉格朗日方程及其广义动量积分和广义能量积分第三部分流体力学一）流体力学基本概念物质结构和连续介质假设应力张量热力学基础二）流体运动学流体运动的描述方法速度分解定理涡量和应变速率及速度场的确定方法涡量场结构描述方法无源无旋流动解的确定性问题和基本解迭加原理三）流体力学基本方程连续性方程动量方程能量方程流体的输运特性和本构方程流体力学方程组及边界条件流体的静力平衡（四）粘性不可压缩流动不可压缩流动定常和非定常的平行剪切流动圆对称的平面粘性流动粘性流动的相似律小雷诺数粘性流动（五）无粘流动的一般理论无粘流动的运动方程组伯努利方程开尔文速度环量守恒和赫姆霍兹涡量定理无粘流涡量动力学方程（六）不可压缩无旋流动不可压缩无旋流动的一般特性基本流圆柱的位势绕流保角变换二维翼型和库塔条件不可压缩轴对称无旋流动（七）不可压缩流体的波动表面重力波平面单色波水波的色散和群速度表面张力波分层流体的重力内波非线性水波理论（八）旋涡运动涡量场演化的物理机制涡量的产生和扩散基本的旋涡运动二维点涡系运动涡列和卡门涡街地转运动（九）边界层理论1.层流边界层理论层流边界层方程，平板边界层，边界层方程的近似解法，二维定常边界层的分离，二维层流射流，自由剪切层；2.流动稳定性流动稳定性的一般表述，Kelvin-Helmholt不稳定性，平行剪切流的稳定性，非线性、分叉和混沌，层流向湍流的转捩；湍流概念雷诺方程，湍流的半经验理论，湍流边界层，湍流的统计理论。（十）无粘可压缩流动1.声波的基本概念一维可压缩定常流一维可压缩非定常流二、