粒子物理与原子核物理作为高能物理研究所的核心研究方向，其考博考试内容紧密围绕基础理论、实验技术及前沿进展展开。考生需系统掌握标准模型框架下的基本相互作用理论，包括量子色动力学（QCD）、电弱统一理论、大统一理论（GUT）及弦理论等核心内容，同时需深入理解标准模型之外的可能扩展，如超对称理论、中微子质量起源、暗物质候选模型等。实验方面，考生应熟悉大型强子对撞机（LHC）、北京正负电子对撞机（BEPCII）、江门中微子实验站（JUNAO）等主要实验装置的设计原理与数据分析方法，掌握探测器技术、对称性破缺机制及粒子流重建算法等关键技术。

考试科目通常包含两门专业核心课：一是《粒子物理与标准模型》，重点考察费米子与玻色子的相互作用机制、对称性破缺与规范场论、重子数守恒与CP破坏等核心理论，要求考生能推导夸克味混合矩阵的生成机制并分析其与CP violation的关联；二是《实验高能物理》，需掌握蒙特卡洛模拟技术、探测器响应函数建模、大数据处理与机器学习在实验物理中的应用，例如通过ATLAS实验数据验证Higgs玻色子质量范围的方法。2023年新增考点涉及环形正电子源（PETRA III）的电子冷却技术优化及中微子振荡实验中的通道分离算法改进。

备考建议采用"三阶段递进法"：第一阶段（1-3个月）精读《The Physics of the Standard Model》（Fermi-Lab出版）与《Introduction to High Energy Physics》（ Perkins修订版），完成每周30道计算题（如计算夸克-胶子散射截面中的色因子组合方式）；第二阶段（4-6个月）结合《Data Analysis for Physicists》（Ghiorcoiasiu著）进行实验数据分析训练，重点突破蒙特卡洛事件生成与背景抑制技术；第三阶段（7-9个月）针对研究所最新研究方向（如散裂中子源驱动的核结构研究）进行专题突破，参考《Nuclear Physics A》近三年顶刊论文撰写文献综述。近三年真题显示，约35%的考题涉及非标模型（如额外维度理论）与实验验证的交叉问题，需特别注意《General Relativity and Cosmology》中关于弱场近似在宇宙学应用中的局限性分析。

推荐必读书目：1）张闯《粒子物理标准模型精讲》侧重中国实验贡献解读；2）李建刚《高能物理实验导论》包含国内装置（如CAVE实验）技术细节；3） hep-ph/2019/12123（arXiv）关于Higgs自耦合常数测量的最新进展；4）《The European核子研究中心大型强子对撞机：物理与实验》（CERN出版）。建议考生建立"理论-实验-交叉"三维知识网络，例如将QCD重整化群方程与北京谱仪（BESIII）的强子谱测量相结合分析，或利用夸克-胶子等离子体（QGP）理论解释散裂中子源的介子产生截面。

考博面试常涉及学科交叉创新点设计，例如如何将量子计算技术应用于核子结构计算，或基于中微子振荡实验数据重建暗物质相互作用参数。2024年新增考核模块为"基于人工智能的粒子物理数据分析"，需掌握PyTorch框架下的神经网络模型构建，如应用卷积神经网络（CNN）处理LHCb实验中的轨道修正数据。建议考生关注《Physics Reports》中关于机器学习在实验物理中应用的前沿综述，并尝试复现其公开数据集的典型分析流程。