物理学专业的大学生主要学习以下知识：
1.力学：包括牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等，研究物体的运动和相互作用。
2.热学：研究热量的传递、转化和性质，包括热传导、热容、热膨胀等。
3.电磁学：研究电荷、电场、磁场和电磁波等现象，包括库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等。
4.光学：研究光的传播、干涉、衍射和偏振等现象，包括光的波动性和粒子性。
5.量子力学：研究微观粒子的行为和性质，包括波粒二象性、不确定性原理等。
6.相对论：研究高速运动物体的性质和效应，包括狭义相对论和广义相对论。
7.原子物理学：研究原子的结构、能级和核反应等，包括波尔理论、量子力学对原子的解释等。
8.核物理学：研究原子核的性质和相互作用，包括放射性衰变、核裂变和核聚变等。
9.固体物理学：研究晶体和非晶体的结构和性质，包括能带理论、半导体物理等。
10.粒子物理学：研究基本粒子和宇宙起源的理论，包括标准模型、超弦理论等。
此外，物理学专业的学生还会学习数学、实验物理、计算机编程等相关课程，以及进行实验室实践和科研项目。他们还需要具备良好的数学基础和逻辑思维能力，能够运用物理学原理解决实际问题。