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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.1:4B.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A,且向x轴正方向运动，代表此简谐2振动的旋转矢量为:精选文档，供参考!6 .在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I24,则两列波的振幅之比是:a.A,A24B.A1A22C.A.A214D.A.A2128.在声阻抗为5.0 kg2 s 1的介质中传播的声音，产生的声压为10 N m 2,的声音，其声强为:.21A. 0.25 J m Sb. 0.5J mC. 2.5 JD.,12 11.25 J m s9. 一肥皂泡的直径为6cm,表面张力系数, 224 10 N泡内压强比大气压强A.大 0.8Pab.小 0.8Pac.大 1.6PaD.小 1.6Pa10 .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C.两种气体分子的动能一定相同11.真空中一半径为R的均匀带点细圆环，电量为B.两种气体的压强一定相同D.两种气体的能量一定相同 q,其轴线上距离环心 x处一点:x? R,则该点的电场强度E和电势U的分别为A. E24冗0xB. EC. E22冗0x4冗0x4冗0x24冗0xD. E4 it 0 x24 7t 0 x2冗0x12 .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rrra.电偶极子受到的力矩为MpErrrB.电偶极子受到的力矩为MpErrrC.电偶极子受到的力矩为MEprrrD.电偶极子受到的力矩为MEpC. 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反射后的反射光相干的波程差是：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a. 2n2db. 2n2d2c. 2n1dd. 2n1d18.使自然光通过2个偏振化方向夹角为600的偏振片，透过光强为:1A. Io21B. Io41C. 一 I 061D. Io8图四最终会静止在电矩与电场强度平行且相反的方向上。最终会静止在电矩与电场强度平行且相同的方向上。最终会静止在电矩与电场强度平行且相同的方向上。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3.14107m,内部的电场强度为：A.0.4NC1B.0.3NC111C.0.5NCD.0.2NC14.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册（6t27t1）103Wb,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.0.039V、沿逆时针方向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Te与物理半衰期T和生物半衰期Tb的关系正确的是A.11TbTe111B.一一一TTeTbc.TeTbTD. TeTbT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o x轴正方向运动的运动方程是.32x t3 2t2 t 5,经过2s后它瞬时速度瞬时加速度2 .在直彳空为2xi0-2m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3 3-3流（血液的年度系数为0.310Pas,密度为1.0510kgm）。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,。，rr9 .一个电流元Idl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2.0104m,如入射光为绿色（500nm）,试确定为10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132cmt,密度为3gcm3,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、。3 .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45.物质的半价层6.原子核的结合能4 .简答题（每小题3分，共6分）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。5 .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a,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7.2X10-4m,尿的粘滞系数为6.9x10-4Pa.s,求排尿的流量。（5分）3 .沿绳子传播的横波，波函数为y=0.10cos（0.01水-2疝）m。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）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图五6 .求图五所示的电路中各支路电流Ii、I2和13。（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300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290（sin2900.485）,求黄光的波长。6 .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？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？、单项选择题（第7和15小题不做每小题1.5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.2:1B.1:2C.1:1D.1:43 .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A,且向x轴正方向运动，代表此简谐2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I1/I24,则两列波的振幅之比是:a.A.A22B.A.A24C.A1.A212D.A.A2148.在声阻抗为5.0kgms的介质中传播的尸首，广生的尸压为10Nm，的声首，其声强为：（,一一一一2-1A.0.25JmSB.1.25Jm2s1c.0.5Jm2s1d.2.5jm2s19.一肥皂泡的直径为6cm,表面张力系数24103NmT,泡内压强比大气压强a.大1.6Pab.小1.6Pac.大0.8Pad.小0.8Pa10.两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x?R,则该点的电场强度E和电势U的分别为A.Ec22冗0x4冗0xB.E4冗0xq2冗0xC.EqT；24冗0xq4冗0xD.EqT；24冗0x2冗0x12.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反的方向上。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,且电流密度均匀，导线的电阻率为3.14107m,内部的电场强度为:A.0.4N1B.0.5NCC.0.3N1D.0.2NC14.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.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2化关系为册(6t7t1)310Wb,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.0.039V、沿逆时针方向C.0.031V、沿逆时针方向D.0.031V、沿顺时针方向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反射后的反射光相干的波程差是:a.2n2db.2n|dC.2n|d218.使自然光通过2个偏振化方向夹角为乂乂XXX乂H1dMlA图匹n1(nn2),一束垂直入射的光经前后两个表面d.2n2d2600的偏振片，透过光强为:1111A.10B.10C.10D.10862419.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Te与物理半衰期T和生物半衰期人的关系正确的是A.111B.TeTbTC.1Te1TbD. TeTbT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322 .一质点沿ox轴正方向运动的运动方程是xt2tt5,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 .在直彳至为2x10-2m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0.3103Pas,密度为1.05103kgm-3）o5 .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132cm1,密度为3gcm3,则其质量衰减系数为。,rrr9 .一个电流元Idl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2.0104m,如入射光为绿色（500nm）,试确定为10时在屏上产生的波程差是半波长的倍，对应的条纹为条纹.、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、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1L-1c25ms；8ms212y-2T；yAcos(t-)xututx一【或yAcos2X-)；或T一.x、,_yAcos2Xt);或yAcos(tkx)】21225;过渡流5ms-1；8ms23冗冗422y1y八x、12225yacos(t)xutu一一，tX、r【或yAcos2X)；或TyAcos2Xt)；或yAcos(tkx)11225;过渡流516,kT26,-kT26rr?Edl0;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rr?Edl0;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一2-144cmg9rrrrr0Idlr-r01dledB(或dB2)4冗r4冗rrrrrr0Idlr-r01dledB(或dB2)4冗r4冗r1014;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11一2-144cmg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3 .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4 .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，菌麻油和石蜡与人体肌肉声阻抗相差不大,为耦合剂，使进入人体的超声波强度大大增加了。5 .计算题（共32分）菌麻油或石蜡能够作5s后速度达到120转每分。求飞轮的转动惯量I解:（1）如图选取半径为和角加速度a,起动时受到的力矩的大小和该力矩做的功。 r,宽度为dr的细圆环为质量微元 dm（6分）则:dm2 rdr由细圆环的转动惯量I=mR2得：dI r2dm2 , 2m RI =#dI = r dm=菽?0r3dr =m _ 3.22r drR21_2- 2-mR2 = 0.5kg ?m2（2）角速度w= 120醋空red s（2分）（3）（4）w- 0a =t604p -2red?s251 = 4p_ - 1 red?s一 一 一 - 112.56r?s起动时的力矩为:刚体的角动能为:_ -22.512red?s（1分）42-2-2M = I a = 0.5fa- = p = 1.256kg fm s551 o 1 -o oEk = I w =一创0.5 16p = 4p J = 39.44 22（1分）（1分）所以力矩做的功为： W = DEk=4p2- 0= 4p2 = 39.44J（1分）2.设排尿时尿从计显示的压强值为10-4m,尿的粘滞系数为 6.9X 10-4 Pa .40mmHg的膀胱经过尿道口排出，已知尿道长为s,求排尿的流量。（4分）4cm,尿道的有效直径为 7.2X一 ,tR4解：由Q P8 L（2分）3.14做咨4 210-168 创6.9 10-4 创4 10-万创 401.01 m03m3 s- 12 76? 103.14 仓上67.96 10- 16220.8 10- 60.0532醋 103m3 s-1 = 1.27酷0-6m3 s-1（2 分）所以排尿的流量是：1.27醋 10- 6m3- 1. r 3 C - 1s = 1.27cm 务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,3.沿绳子传播的横波，波函数为y=0.10cos（0.01冰-2疝）m。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O（5分）解： y= 0.10cos（0.01 欧-2 4）=0.10COS2 Kt-0.005x） = 0.10cos2Mt-急）与波函数的标准形式 y= Acos2 （- x）T相比较，得波的振幅为 A 0.10m（1分）周期T 1s （1分）1波长 m 200m （1分）0.0051波速 u 200m s （1 分）T质点的最大振动速度丫皿 A出 0.1 8 0.63m s-（1分）T5.电荷q均匀地分布在半径为 分）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解：（1）如右图所示，作图中所示的高斯面，设高斯面半径为R时，由高斯定理得3r3 q R3r3q（2）（1分）qR时，由高斯定理得q20r（1分）设P点为球内任意一点，根据电势的定义,P点的电势为UpE cosdl。为方便起见，我们选电场方向即r方向为积分路径，可得RU p EdrE内drP pp 1JE外drR力RU p pE 内 drrdrR34 TT oR8 冗 0R3（3R2（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UPE cos dl o pU pq-2-d rr 4 冗 0rq4冗0r（1分）6.求图五示的电路中各支路电流 I1、2和13。解：由基尔霍夫定律列出方程（5分）对节点C 1211 I 3（1分）对回路 abcfa 有 12 200I1 240I3 400I10I0I图五1 20I3 50I10（1 分）对回路dcfed有240、3900I2 30 700I2024I3160I230（1分）联立以上三个方程，解得：I10.01A（符号表示电流由a流向b）,I20.015A,I30.025A（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300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290（sin2900.485）,求黄光的波长。解：（1）根据光栅方程dsin k（1分）将 k=2,300,600nm代入公式，得dksin2 600 10 9sin 3002.4 10 6m（2分）（2）由光栅方程dsink29,d2.4106m代入公式，得dsink2.41060.4855.82107m（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。（此文档部分内容来源于网络，如有侵权请告知删除，文档可自行编辑修改内容，供参考,感谢您的支持）
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