医学物理学试卷AB卷及参考答案供成教考试用讲解.pdf

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1、 2010 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.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1 3.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 E.S小处v大P小 4.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

2、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A2，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124II，则两列波的振幅之比 是：A.124A A B.122A A C.121 4A A D.121 2A A 8.在声阻抗为21kg ms的介质中传播的声音，产生的声压为 102N m，的声音，其声强为：A.0.2521J ms B.0.521J ms C.21J ms D.21J ms 9.一肥皂泡的直径为 6cm，表面张力系数31210N m4，泡内压强比大气

3、压强 A.大0.8Pa B.小0.8Pa C.大1.6Pa D.小1.6Pa 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xR，则该点的电场强度E和电势U的分别为 A.204qEx 04qUx B.04qEx 204qUx C.202qEx 04qUx D.204qEx 02qUx 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MpE，最终会静止在电矩与电场

4、强度平行且相反的方向 上。B.电偶极子受到的力矩为MpE，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MEp，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MEp，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73.14 10m，内部的电场强度为：A.0.41N C B.1N C C.1N C D.1N C 14.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

5、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23B(671)10Wbtt，式中t的单位 s。试求t=时，回路中感应电动势的大小和方向 A.0.039V、沿顺时针方向 、沿逆时针方向 、沿顺时针方向 、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.22n d B.222n d C.12n d D.122n d 18.使自然光通过 2 个偏振化方向夹角为060的

6、偏振片，透过光强为：A.012I B.014I C.016I D.018I 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eT与物理半衰期T和生物半衰期bT的关系正确的是 A.be111TTT B.eb111TTT C.eb111TTT D.ebTTT 二、填空题（除第 6 和第 7 题每空分外，其余每空题 1 分，共2 分）1.一质点沿 o x轴正方向运动的运动方程是3225xttt，经过 2s 后它瞬时速度 ，瞬时加速度是 。2.在直径为 210-2 m 的动脉血管中，血液

7、平均流速为0.35ms-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30.3 10 Pa s，密度为3-31.05 10 kg m）。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.平 面 波 的 微 分 方 程 是：，它 的 解是 。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.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）7.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

8、外电场中被极化的过程属于 极化。（两空 1 分）8.形成跨膜电位的两个必要条件必须有 ，。9.一个电流元dI l在空间任意一点（该点到电流元的位矢为r）形成的磁感强度 为 。10.一单缝宽度为42.0 10 m，如入射光为绿色（500nm），试确定为01时在屏上产生的波程差是半波长的 倍，对应的条纹为 条纹 11.某物质的线性衰减系数为 1321cm，密度为 33g cm，则其质量衰减系数为 。12.光子与物质的相互作用的三种方式为 、。三名词解释（每小题 1 分，共 5 分）1.声强 2.表面活性物质 3.霍耳效应 5.物质的半价层 6.原子核的结合能 四简答题（每小题 3 分，共 6 分）

9、1.标识射线谱是怎样产生的 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。五计算题（共2 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，起动时受到的力矩的大小和该力矩做的功。（6 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10-4 m，尿的粘滞系数为10-4 Pas，求排尿的流量。（5 分）3.沿绳子传播的横波，波函数为0.10cos(0.01 2)my=xt-。试求：波的振幅、频率、传播

10、速度和波长；绳上某质点的最大振动速度。（5 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。（6 分）6.求图五所示的电路中各支路电流12II、和3I。（5 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（5 分）（1）若测得二级条纹与原入射方向成030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029（0sin 290.485），求黄光的波长。六案例分析（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

11、3.雨过天晴，汽车驶过积水的柏油马路，会形成一片片油膜，在阳光下呈现出绚丽的色彩。又如漂浮在水面上的油膜，当光线照在油膜上时，油膜上有些地方就显得红一些，有些地方显得蓝一些，呈现处瑰丽的色彩。问题：为什么水面上的油膜会呈现处瑰丽的色彩 一、单项选择题（第 7 和 15 小题不做 每小题分，共 27 分）1.刚体的转动惯量与下列哪些因素无关：A.刚体的质量 B.刚体转轴的位置 C.刚体所受的力 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.2:1 B.1:2 C.1:1 D.1:4 3.理想液体在一

12、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小处v大P小 C.S小处v大P大 D.S大处v大P大 E.S小处v小P小 4.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.互相靠拢 D.同时下降 E.同时上升 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A2，且向x轴正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量为：（C）6.在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是124II，则两列波的振幅之比是：A.122A A B.124A A C.121 2A A D.121 4A

13、A 8.在声阻抗为21kg ms的介质中传播的声音，产生的声压为 102N m，的声音，其声强为：（）A.0.2521J ms B.1.2521J ms C.0.521J ms D.21J ms 9.一肥皂泡的直径为 6cm，表面张力系数31210N m4，泡内压强比大气压强 A.大1.6Pa B.小1.6Pa C.大0.8Pa D.小0.8Pa 10.两种理想气体的温度相同时，则 A.两种气体的能量一定相同 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.两种气体分子的平均平动能一定相同 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xR，则该

14、点的电场强度E和电势U的分别为 A.202qEx 04qUx B.04qEx 204qUx C.204qEx 04qUx D.204qEx 02qUx 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MpE，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MEp，最终会静止在电矩与电场强度平行且相反的方向 上。C.电偶极子受到的力矩为MEp，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MpE，最终会静止在电矩与电场强度平行且相同的方向上。13.直径为 2.00mm 的导线，如果流过它的电流是 20.0A

15、，且电流密度均匀，导线的电阻率为73.14 10m，内部的电场强度为：A.0.41N C B.1N C 1N C D.1N C 14.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.电动势是非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23B(671)10Wbtt，式中t的 单位 s。试求t=时，回路中感应电动势的大小和方向:A.0.039V、沿顺时针方向 、沿逆时针方向、沿逆时针方向 、沿顺

16、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.22n d B.12n d C.122n d D.222n d 18.使自然光通过 2 个偏振化方向夹角为060的偏振片，透过光强为：A.018I B.016I C.012I D.014I 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eT与物理半衰期T和生物半衰期bT的关系正确的是 A.be111TTT B.eb111TT

17、T C.eb111TTT D.ebTTT 二、填空题（除第 6 和第 7 题两空 1 分外，其余每空题 2 分，共2 分）1.平 面 波 的 微 分 方 程 是：，它 的 解是 。2.一质点沿 o x轴正方向运动的运动方程是3225xttt，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 210-2 m 的动脉血管中，血液平均流速为 0.35ms-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30.3 10 Pa s，密度为3-31.05 10 kg m）。5.二氧化碳分子若看成是刚性

18、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 1321cm，密度为 33g cm，则其质量衰减系数为 。9.一个电流元dI l在空间任意一点（该点到电流元的位矢为r）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

19、42.0 10 m，如入射光为绿色（500nm），试确定为01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 每小题分，共 27 分）题号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 16 17 18 19 20 A 卷答案 B A E E C B D C A A B C C D B D A C B 卷答案 C D B C C A B A C C D B B C D A C B 二、填空题（除第 6 和第 7 题两空 1 分外，其余每空题 2 分，共2 分）题号 A 卷答案 B 卷答案 1-15m s；28m s 22222

20、1yyxut；cos()xyAtu【或cos2()txyAT；或cos2()xyAt；或cos()yAtkx】2 1225；过渡流-15m s；28m s 3 4 222221yyxut；cos()xyAtu【或cos2()txyAT；或cos2()xyAt；或cos()yAtkx】1225；过渡流 5 6，12kT 6，12kT 6 d0lEl；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 d0lEl；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 4421cmg 9 03dd4I lrBr（或02dd4I leBr）03

21、dd4I lrBr（或02dd4I leBr）10 14；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 11 4421cmg 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.

22、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

23、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，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：22d2d2d2dmrmr rr rmrRR 由细圆环的转动惯量I=mR2得：232dd2 dmIrmrrR 23222021=ddd0.5kg m2RmIIrmrrmRR （2 分）

24、（2）角速度1112120red s4red s12.5660r s-2-20red s2.512red s5t （1 分）（3）起动时的力矩为：2-2420.51.256kg ms55MI （1 分）（4）刚体的角动能为：222k110.5 164J=39.44 J22EI （1 分）所以力矩做的功为：22k40439.44JWE （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10-4 m，尿的粘滞系数为10-4 Pas，求排尿的流量。（4 分）解：由48RQPL （2 分）1633163163.14 167.96 10

25、0.0532 10 ms1.27 10ms220.8 10 （2 分）所以排尿的流量是：631311.2710ms1.27cms 3.沿绳子传播的横波，波函数为0.10cos(0.01 2)my=xt-。试求：波的振幅、频率、传播速度和波长；绳上某质点的最大振动速度。（5 分）解：0.10cos(0.012)=0.10cos2(0.005)=0.10cos2()0.005xy=xttxt-与波函数的标准形式cos2()txy=AT-相比较，得波的振幅为0.10mA （1分）周期1sT （1 分）波长1m200m0.005（1 分）波速 1200m suT （1 分）质点的最大振动速度 20.1

26、0.63m sAT1v （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rR时,由高斯定理得333230004irqqr qRErR内 即rRqE304内 （1 分）当rR时,由高斯定理得024qrE外，即204rqE外（1 分）（2）设P点为球内任意一点，根据电势的定义，P点的电势为lEUPdcosP。为方便起见，我们选电场方向即r方向为积分路径，可得 )3(82230rRRq （2 分）设P点为球外任意一点，根据电势的定义，P点的电势为lEUPdcosP。

27、P200d44rqqUrrr （1 分）6.求图五示的电路中各支路电流12II、和3I。解：由基尔霍夫定律列出方程（5 分）qrRP 对节点 C 213III （1 分）对回路abcfa有 131122002404000III 31120500II （1 分）对回路dcfed有 070030900240223III 031602423II（1 分）联立以上三个方程，解得：10.01AI (符号表示电流由 a 流向 b)，20.015AI，30.025AI （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030角，求光栅常数。（2）用该

28、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029（0sin290.485），求黄光的波长。解：（1）根据光栅方程 sindk （1 分）将k=2，030，600nm代入公式，得9602 600 102.4 10 msinsin30kd （2分）（2）由光栅方程sindk 将k=2，029，62.4 10 md代入公式，得 67sin2.4 100.4855.82 10 m2dk （2 分）五案例分析（每小题 4 分，共分）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

29、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，汽车驶过积水的柏油马路，会形成一片片油膜，在阳光下呈现出绚丽的色彩。又如漂浮在水面上的油膜，当光线照在油膜上时，油膜上有些地方就显得红一些，有些地方显得蓝一些，呈现处瑰丽的色彩。问题：为什么水面上的油膜会呈现处瑰丽的色彩 答：白光照射在油膜上，若油膜厚度均匀，各种的光在上下两个表面上的放射光的光程差相同，但各种色光的波长不同，则有的光刚设加强，有的光干涉减弱，干涉加强的我们能看见，减弱的看不见。若薄膜厚度不均匀，光程查不同，对各种色光在不同厚度的地方干涉情况不同，出项彩色条纹。地上的油膜是不均匀的，因此不同厚度的地方呈现不同颜色的。