医学物理学试卷A、B卷及参考答案(供成教考试用)讲解

PAGEPAGE52010年医学物理学试卷A、B卷及答案1.刚体的转动惯量与下列哪些因素无关：A.刚体的质量B.刚体所受的力C.刚体转轴的位置D.刚体质量分布情况2.质量完全相同的两个细棒，第一根的转轴通过中点垂直于细棒，第二根细棒的转轴在一端与棒垂直，其两者的转动惯量之比等于A.1:4B.1:2C.1:1D.2:13.理想液体在一水平管中作稳定流动时，截面积S、流速v、压强P间的关系是：A.S大处v小P小B.S大处v大P大C.S小处v大P大D.S小处v小P小E4.将一张纸斯成均匀的两半，然后留有一定的缝隙相对放置，若向缝中吹气时，则两片纸会A.之间缝隙增大B.维持原样C.同时下降D.同时上升E.互相靠拢5.如图一所示，一质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量为：6.在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是，则两列波的振幅之比是：A.B.C.D.8.在声阻抗为5.0的介质中传播的声音，产生的声压为10，的声音，其声强为：A.0.25B.0.5C.2.5D.1.259.一肥皂泡的直径为6cm，表面张力系数，泡内压强比大气压强A.大B.小C.大D.小10.两种理想气体的温度相同时，则A.两种气体分子的平均平动能一定相同B.两种气体的压强一定相同C.两种气体分子的动能一定相同D.两种气体的能量一定相同11.真空中一半径为R的均匀带点细圆环，电量为q，其轴线上距离环心x处一点，若，则该点的电场强度E和电势U的分别为A.B.C.D.12.如图二所示的电偶极子在外电场中受到的力矩，以下说法正确的是A.电偶极子受到的力矩为，最终会静止在电矩与电场强度平行且相反的方向上。B.电偶极子受到的力矩为，最终会静止在电矩与电场强度平行且相同的方向上。C.电偶极子受到的力矩为，最终会静止在电矩与电场强度平行且相同的方向上。D.电偶极子受到的力矩为，最终会静止在电矩与电场强度平行且相反的方向上。13.直径为2.00mm的导线，如果流过它的电流是20.0A，且电流密度均匀，导线的电阻率为，内部的电场强度为：A.0.4B.0.3C.0.5D.0.214.关于电动势的概念，下列说法正确的是：A.电动势是电源对外做功的本领B.电动势是电场力将单位正电荷绕闭合回路移动一周时所做的功C.电动势是非电场力将单位正电荷绕闭合回路移动一周时所做的功D.电动势是正负两极间的电势差16.如图三所示，磁场方向垂直纸面向里，线圈在纸面内。线圈的磁通量随时间的变化关系为，式中t的单位s。试求t=2.0s时，回路中感应电动势的大小和方向A.0.039V、沿顺时针方向B.0.039VC.0.031V、沿顺时针方向D.0.031V、沿逆时针方向17.如图四所示的薄膜上薄膜的折射率为n2，两边是空气折射率为n1（n1<n2），一束垂直入射的光经前后两个表面反射后的反射光相干的波程差是：A.B.C.D.18.使自然光通过2个偏振化方向夹角为的偏振片，透过光强为：A.B.C.D.19.诊断和治疗用的X射线管的焦点分别采用A.小焦点、大焦点B.大焦点、小焦点C.大焦点、大焦点D.小焦点、小焦点20.放射性核素在人体中的有效半衰期与物理半衰期T和生物半衰期的关系正确的是A.B.C.D.二、填空题（除第6和第7题每空0.5分外，其余每空题1分，共２2分）1.一质点沿ox轴正方向运动的运动方程是，经过2s后它瞬时速度，瞬时加速度是。A.B.C.D.19.诊断和治疗用的X射线管的焦点分别采用A.大焦点、小焦点B.大焦点、大焦点C.小焦点、大焦点D.小焦点、小焦点20.放射性核素在人体中的有效半衰期与物理半衰期T和生物半衰期的关系正确的是A.B.C.D.二、填空题（除第6和第7题两空1分外，其余每空题2分，共２2分）1.平面波的微分方程是：，它的解是。2.一质点沿ox轴正方向运动的运动方程是，经过2s后它瞬时速度，瞬时加速度是。3.若波从波疏介质进入波密介质时，在表面发生反射现象，起反射波与入射波的相位之差为：。4.在直径为2×10-2m的动脉血管中，血液平均流速为0.35m﹒s-1，此时血液的运动的雷诺数为，血流是流（血液的年度系数为，密度为）。5.二氧化碳分子若看成是刚性的，它有个自由度，每个自由度上的能量是。6.水分子是（填有极或无极）分子，在外电场中被极化的过程属于极化；甲烷分子是（填有极或无极）分子，在外电场中被极化的过程属于极化。（两空1分）7.经典场中场强沿任意闭合路径的线积分等于0，即，这表明静电场是，其电场线。而变化的磁场感应出的电场是。（两空1分）8.某物质的线性衰减系数为132，密度为3，则其质量衰减系数为。9.一个电流元在空间任意一点（该点到电流元的位矢为）形成的磁感强度为.10.形成跨膜电位的两个必要条件必须有，。11.光子与物质的相互作用的三种方式为、、。12.一单缝宽度为，如入射光为绿色（），试确定为时在屏上产生的波程差是半波长的倍，对应的条纹为条纹.一、单项选择题（第7和15小题不做每小题1.5分，共27分）题号1234567891011121314151617181920A卷答案BAEECBDDCAABCCBDBDACB卷答案CDBCCACBACCDBBACDACB二、填空题（除第6和第7题两空1分外，其余每空题2分，共２2分）题号A卷答案B卷答案1；；【或；或；或】21225；过渡流；34；【或；或；或】1225；过渡流56，6，6；保守场；不闭合；非保守场有极；取向；无极；位移7有极；取向；无极；位移；保守场；不闭合；非保守场8细胞膜内外的离子浓度梯度；细胞膜对不同离子的通透性不同449（或）（或）1014；暗细胞膜内外的离子浓度梯度；细胞膜对不同离子的通透性不同1144光电效应；康普顿效应；电子对效应12光电效应；康普顿效应；电子对效应14；暗三．名词解释（每小题1分，共5分）1.声强：单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能量(声波的能量流密度)。2.表面活性物质：指能使液体表面张力系数减小的物质3.霍耳效应：通有电流的半导体放在磁场中，如果磁场与电流的方向相垂直，则在磁场的作用下，载流子（电子或空穴）的运动方向发生偏转，在垂直于电流和磁场的方向上形成电荷积累，出现电势差的现象称为霍耳效应。5.物质的半价层：射线在物质中被衰减为原来的一半时相应的物质的厚度。6.原子核的结合能：核子结合成原子核时释放出来的能量叫做原子核的结合能四．简答题（每小题3分，共6分）1.标识射线谱是怎样产生的？答：轰击阳极靶的高速电子流具有较大能量时，进入靶内有可能与原子的内层电子发生强烈相互作用，使该电子从原子内脱出，在院子内形成的空缺有外层电子填补，向外辐射标识X射线，其能量等于相应跃迁的两个轨道的能级差。2.超声检查时，为什么要在探头和表面之间涂油或石蜡，试简单说明原因。答：因为将探头直接放在皮肤上检查时，空气和皮肤的声阻抗相差很大。探头发出的超声几乎全部反射，没有多少超声进入人体。而当在探头和表面之间涂油或石蜡后，蓖麻油和石蜡与人体肌肉声阻抗相差不大，蓖麻油或石蜡能够作为耦合剂，使进入人体的超声波强度大大增加了。五．计算题（共３２分）1.一半径1米，质量为1kg的飞轮起动力后绕通过圆盘中心的垂直轴由静止开始匀加速转动，5s后速度达到120转每分。求飞轮的转动惯量I和角加速度α，起动时受到的力矩的大小和该力矩做的功。（6分）解：（1）如图选取半径为r，宽度为dr的细圆环为质量微元dm则：由细圆环的转动惯量I=mR2得：（2分）（2）角速度（1分）（3）起动时的力矩为：（1分）（4）刚体的角动能为：（1分）所以力矩做的功为：（1分）2.设排尿时尿从计显示的压强值为40mmHg的膀胱经过尿道口排出，已知尿道长为4cm，尿道的有效直径为7.2×10-4m，尿的粘滞系数为6.9×10-4Pa﹒解：由（2分）（2分）所以排尿的流量是：3.沿绳子传播的横波，波函数为。试求：①波的振幅、频率、传播速度和波长；②绳上某质点的最大振动速度。（5分）解：①与波函数的标准形式相比较，得波的振幅为（1分）周期（1分）波长（1分）波速（1分）②质点的最大振动速度（1分）5.电荷q均匀地分布在半径为R的非导体球内，求（1）球内外任一点电场强度；（2）球内外任意一点的电势。（5分）解：（1）如右图所示，作图中所示的高斯面，设高斯面半径为r当时,由高斯定理得即（1分）当时,由高斯定理得，即（1分）（2）设点为球内任意一点，根据电势的定义，点的电势为。为方便起见，我们选电场方向即方向为积分路径，可得（2分）设点为球外任意一点，根据电势的定义，点的电势为。（1分）图五图五6.求图五示的电路中各支路电流和。解：由基尔霍夫定律列出方程（5分）对节点C（1分）对回路abcfa有（1分）对回路dcfed有（1分）联立以上三个方程，解得：(符号表示电流由a流向b)，，（2分）8.波长为600nm的单色平行光垂直入射在光栅上形成衍射图样（1）若测得二级条纹与原入射方向成角，求光栅常数。（2）用该光栅测量汞光灯光谱中黄线的波长时，测得二级光谱中黄线的衍射角为（），求黄光的波长。解：（1）根据光栅方程（1分）将k=2，，代入公式，得（2分）（2）由光栅方程将k=2，，代入公式，得（2分）五．案例分析（每小题4分，共８分）2.如图六所示，肺泡大小不一且相互连通，请分析为什么没有出现大泡更大，小泡更小的情况？答：是依靠肺泡里面分泌的表面活性物质降低表面张力系数，每个肺泡中分泌的表面活性物质的总量相等，大肺泡里的活性物质的密度较小，奖表面张力系数降低得少些。小肺泡里表面活性物质浓度较高，表面张力系数降低的多一些。从而使大泡的张力不至于过小，小泡的张力不至于过大，因此小泡不会更小，大泡不会更大，维持了大小泡的正常工作。3.雨过天晴，汽车驶过