医学物理学期末综合测试B答案

试卷第1页（共6页）医学物理学期末综合测试B课程名称：医学物理学考试时间：120分钟年级：2007级专业：姓名：学号：成绩：0一、选择题（每题2分，共40分）（一）A型题：在每小题给出的A、B、C、D四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。（每题2分）1.Bernoulli’sequationcanbederivedfromtheconservationof（A）A.energyB.massC.volumeD.pressure2.以下说法正确的是（C）A.骨头的拉伸与压缩性能相同B.固定不变的压应力会引起骨头的萎缩C.张应变和压应变的过程中体积不会变化D.应力与压强的国际单位不相同3．在一个毛细管中观察到密度为790kg/m3的酒精（表面张力系数为22.7×10-3N/m）升高2.5cm，假定接触角为30°，此毛细管的半径为（D）A．210–3mB．210–4mC．410–3mD．210–4m4.粘滞液体在圆形管道中流动时，某一截面上的速度v与速度梯度dxdv分别应为（A）。A．边缘处流速v比中心处小，dxdv在边缘处大B.边缘处流速v比中心处大，dxdv在中心处大C．流速v和dxdv均在中心处大D.流速v和dxdv均在边缘处大5．铁丝框垂直放置，内布有液膜，滑杆bb’可无摩擦地上下滑动（见图），如果杆的长度为L，液膜的表面积为S=Lh，滑竿与砝码的总重量为m，在图中所示位置刚好静止不动，试卷第2页（共6页）则（表面张力系数）等于（A）A．Lmg2B．LmgC．LmgSE2D．LmgSE6.真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示，其电场的场强分布图线应是(设场强方向向右为正、向左为负)（D）7.设有以下一些过程：（1）两种不同气体在等温下互相混合；（2）理想气体在等容下降温；（3）液体在等温下汽化；（4）理想气体在等温下压缩；（5）理想气体绝热自由膨胀。在这些过程中，使系统的熵增加的过程是（D）A.（1）、（2）、（3）B.（2）、（3）、（4）C.（3）、（4）、（5）D.（1）、（3）、（5）8.波长为500nm的单色光垂直入射到宽为0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，凸透镜的焦平面上放置一光屏，用以观测衍射条纹，今测得中央明条纹一侧第3个暗条纹与另一侧第3个暗条纹之间的距离为12mm，则凸透镜的焦距f为（B）试卷第3页（共6页）A.2mB.1mC.0.5mD.0.2m9.一近视患者站在视力表规定的5m距离时，看不清最上一行的E字。当他走到距视力表2m处时方能看清最上一行的E字，则此患者的对数视力为（C）A.3.0B.3.3C.3.6D.4.010.半径为R1、R2的同心球面上，分别均匀带电q1和q2，其中R2为外球面半径，q2为外球面所带电荷量，设两球面的电势差为ΔU，则（A）A.ΔU随q1的增加而增加B.ΔU随q2的增加而增加C.ΔU不随q1的增减而改变D.ΔU不随q2的增减而改变11.某元素的特征光谱中含有波长1450nm和2750nm的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处的谱线2主极大的级数将是（D）A.2，3，4，5，…B.2，5，8，11，…C.2，4，6，8，…D.3，6，9，12，…12.用放射线在体外照射时，粒子比粒子容易保护的原因是（A）A.粒子的电离比值较大B.粒子具有连续的能量C.粒子容易发生弹性散射D.粒子具有一定的能量13.若电子的德布罗意波长为e，中子的德布罗意波长为n。如果它们的动能均为100eV。那么两种波长的关系应为(C)。A．e=n，B.en,C.enD.无法确定。14.波长500nm的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量410nm，则光子的x坐标的不确定量至少为（C）A.25cmB.50cmC.250cmD.500cm解：由hP得2hP因为xPxh所以2x15.两种物质对某种X射线吸收的半价层之比为1：2，则它们的吸收系数之比为（D）试卷第4页（共6页）A.1：2B.1：2C.2：1D.1:216.生理上常说的简约眼是将眼睛的光学系统化简为（C）A.焦距为15mm的凸透镜B.焦距为20mm的凸透镜C.r=5mm，n=1.33的单球面折射系统D.以上说法都不对（二）B型题：在每小题给出的A、B、C、D四个选项中，至少有一项是符合题目要求的，多选或少选均不得分。(每题2分)17．Thesurfacetensioncoefficientofaliquidsurfaceisfoundtodependon(AB)A.thenatureoftheliquidB.thetemperatureC.theareaoftheliquidsurfaceD.thesurfacetension18．常用电离比值来表示粒子对物质电离本领的强弱。射线通过同种物质时，电离比值随离子的性质而变化，其关系是：（AD）A.粒子带电量越大，电离比值越大；B.粒子速度越大，电离比值越大C.粒子电量越小，电离比值越大；D.粒子速度越小，电离比值越大。19．下列说法正确的是：（ABCD）A.频率在20～20000Hz之间，声强在0～120dB的声波人都可以听见。B.声波传播的速度与介质的性质，介质的温度有关。C.高速行驶的火车远离人时，人会觉得汽笛的音调的变低。D.超声波是波长较短的声波。20.在功与热的转变过程中，下面的哪些叙述是正确的？（BD）A.能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；B.热力学第二定律的克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性；；C.热力不可能从低温物体传到高温物体；D.绝热过程对外做正功，则系统的内能必减少。二、填空题（每题2分，共18分）1．1Kgofwaterat0ºCisheatedto100ºC.Thenitschangeinentropyis11308JK.试卷第5页（共6页）(thermalconductivityofwateris114.19cJgK)2．声波在声阻抗为500Kg/m2.s的介质中传播。若介质中某处声压幅值等于80N/m2，则该处的声强为6.4J/m2.s。3.X射线的基本性质有电离作用；荧光作用；光化学作用；生物效应；贯穿本领。4．某人的胫骨长0.4m，横截面积为5cm2，如果此骨支持其整个体重500N，其长度缩短的部分为2.67×10-5m。5．地球表面上方大气中电场方向向下，设在地面上方h1高处场强为E1，在h2高处场强为E2（h1，h2R地），由高斯定理可推知大气中的平均电荷密度为ρ=01221()EEhh。实验监测测得：h1=100m高处E1=150V/m，h2=300m高处E2=100V/m，则在h1和h2之间的大气中的平均电荷密度ρ=1232.2110/Cm。6．蝙蝠利用超声脉冲导航可以在洞穴中飞来飞去。超声脉冲持续时间约1ms，每秒重复发射数次。若蝙蝠发射的超声频率为39kHz，在朝着表面平坦的墙壁飞扑的期间，蝙蝠的运动速率为空气中声速的1/40，则蝙蝠听到的从墙壁反射回来的脉冲波的频率是41kHz。7．能量为15eV的光子被氢原子中的基态电子吸收而形成一个光电子，则该光电子远离原子核时的速度为57.0210/ms，其德布罗意波长为91.0410m。解：光子的能量一部分用于基态氢原子的电离（电离能为13.6eV），余下部分则为光电子的动能，即(1513.6)1.4kEeVeV故光电子的速度为19531221.41.6107.0210/9.110kEvmsm其德布罗意波长为3493156.63101.04109.1107.0210hmmv试卷第6页（共6页）8．将一虹吸管先充满水，然后把一端插在水盆中，另一端在盆外，盆外一端管口与水面的高度差为h，虹吸管两端口的高度差为h0,水从盆外端口流出的速度为gh2（设大气压为p0）9．一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光束的折射角为30°；玻璃的折射率为3。三、计算题（每题7分，共42分）1．一平面简谐波沿x轴正向传播，振幅A=10cm，圆频率1srad7，当t＝1.0s时，x＝10cm处的波的表达式为0)dd(,0aatyy；此时x＝20cm处的b质点振动状态为0)dd(cm,0.5bbtyy。设该波波长cm10，求波的表达式。解：设波的表达式为：uxtycos1.0在x＝10cm处波的表达式为01.017cos1.0uya所以有，21.017u又因为，01.07sin71.0utdtdy0)dd(aty所以，21.017ux＝20cm处的b质点振动状态试卷第7页（共6页）05.02.017cos1.0uyb得到，32.017u又，0)dd(cm,0.5bbtyy所以，32.017u解方程可以得到，smu/84.032所以，波的表达式为，3184.07cos1.0xty2．在杨氏双缝干涉实验中，入射光的波长589nm。（1）若缝间距4210dm，屏到双缝的距离2Dm，求中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；（2）若用薄玻璃片（折射率11.5n）覆盖缝S1，用同样厚度的另一块玻璃片（折射率21.7n）覆盖缝S2，使原来未放玻璃片时屏上的中央明条纹O处变为第2级明纹。求玻璃片的厚度d（可认为光线垂直穿过玻璃片）。解：（1）由双缝干涉明条纹位置公式直接计算：0,1,2,Dxkkd得中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距为11022101.17810Dxxmd（2）设玻璃片厚度为d，中央O处相干光的光程差为212121()()()LLrdndrdndnnd试卷第8页（共6页）结合明纹条件k，得21()nndk玻璃片厚度6215.8910kdmnn3．如图，在一个大容器的底部有一根水平的细玻璃管，直径d=0.1cm,长l＝10cm，容器内盛有深为h=50cm的硫酸，其密度=1.9×103kg/m3，测得一分钟内由细管流出的硫酸质量为6.6克，求其粘滞系数。解：由题意知：硫酸密度=1.9×103kg/m3，h=50cm，细玻璃管直径d=0.1cm,长l＝10cm，1min流量（质量）Q1min=6.6g.因此，在细玻璃管两端，压强差ghpp1.9×103×10×0.5=9.5×103N/m21s时间内的流量（质量）Q1s=Q1min/60s=1.1×10-4kg/s则体积里流量Q=smmkgskg/1057.5/109.1/101.138334由伯肃叶定律LppRQ8)(214知：LQpR8483421079.51.08105.9)1005.0(14.3221002.4msN4．用波长为350nm的光照射某种金属的表面，我们选择一定的遏止电压来“截止”光电流，当光的波长变化50nm时，为使光电流再次完全中止，遏止电压必须增加0.59V，若已知普朗克常数，试求电子的电量。试卷第9页（共6页）解：由爱因斯坦光电效应方程212hmvA又∵212smveU∴scheUA当照射光的波长变为，则有scheUA联立上述两方程，得()shceU所以电子的电量191()1.60510()ssehchcCUU3335．左图是某种理想气体循环过程的V-T图，已知该气