2015医用物理学练习题-答案

《医用物理学》教学要求2016.4.251.骨骼肌、平滑肌的收缩、张应力、正应力、杨氏模量、2.理想流体、连续性方程、伯努利方程3.黏性液体的流动状态4.收尾速度、斯托克斯定律5.附加压强6.表面张力系数、表面活性物质7.毛细现象8.热力学第一定律9.热力学第一定律在等值过程中的应用（等压、等温）10.热力学第二定律11.电动势、稳恒电流12.一段含源电路的欧姆定律13.基尔霍夫定律应用14.复杂电路：电桥电路15.简谐振动的初相位16.平面简谐波的能量、特征量（波长、频率、周期等）17.光程、相干光18.惠更斯原理19.双缝干涉20.单缝衍射21.光的偏振22.X射线的产生条件23.X射线的衰减24.标识X射线的产生原理25.X射线的短波极限26.放射性活度27.放射性原子核衰变方式28.半衰期、衰变常数、平均寿命29.辐射防护医用物理学练习题练习一1-1．物体受张应力的作用而发生断裂时，该张应力称为（D）A．范性B．延展性C．抗压强度D．抗张强度1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生（A）A．自发的节律性收缩B．等宽收缩C．不自主收缩D．等级收缩1-3．骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是（C）A．不等于B．小于C．大于D．近似等于1-4．头骨的抗压强度为1.7×108Pa，如果质量为1kg的重物，竖直砸到人的头上，设重物与头骨的作用时间为1×10-3s，作用面积为0.4cm2，问重物离头顶至少多高下落才会砸破人的头骨？解：头骨的抗压强度N108.6104.0107.1348SF根据机械能守恒可得221vmmgh因此有gh22v根据动量定理有vmtF求v代入上式得m36.218.92101108.6222233222gmtghFv1-5．说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。答：垂直作用在物体某截面上的内力F与该截面面积S的比值，称为物体在此截面处所受的正应力。物体在正应力作用下，长度改变量△l和物体的原长度l0之比称为正应变。当物体发生正应变时，在正比极限范围内，正应力与正应变的比值，称为杨氏模量E，lSlFE0。1-6松弛的肱二头肌是一条长0.20m、横截面积为50cm2的均匀柱体，若使其伸长2.0cm时，所需要的力为10N。当它处于挛缩状态而主动收缩时，产生相同的伸长量需200N的力。上述两种状态下它的杨氏模量。解：由lSlFE0得Pa100.2100.2105020.0104241011lSlFEPa100.4100.2105020.02005242022lSlFE1-7某人右手肱骨的长度为0.28m，横截面面积为4.8cm2，若用右手竖直举起重300N的物体，试求：（1）右手所受到的正应力；（2）右肱骨缩短的长度Δl。解：（1）由SF得Pa1025.6108.430054（2）由ESlFl0m109.1109108.428.0300594l2-1正常情况下，人的小动脉半径约为3mm，血液的平均速度为1s20cm，若小动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄，半径变为2mm，则此段的平均流速为（）A．301scmB．401scmC．451scmD．601scm2-2.有水在同一水平管道中流动，已知A处的横截面积为SA=10cm2，B处的横截面积为SB=5cm2，A、B两点压强差为1500Pa，则A处的流速为（）A．11smB．21smC．31smD．41sm2-3.血管中血液流动的流量受血管内径影响很大。如果血管内径减少一半，其血液的流量将变为原来的（）A．21倍B．41倍C．81倍D．161倍2-4.人在静息状态时，整个心动周期内主动脉血流平均速度为1s.2m0，其内径d=2×10-2m，已知血液的黏度=3.0×10-3Pa·s，密度ρ=1.05×1033mkg，则此时主动脉中血液的流动型态处于（）A．层流B．湍流C．层流或湍流D．无法确定2-5．如果在流体流过的区域内，各点上的流速，则这种流动称为稳定流动。（大小、方向均不随时间变化）2-6.伯努利方程恒量pgh221v，表示流体做流动时，在中，单位体积的动能、势能和之和是一个恒量。（理想；稳定；一段流管；压强能）2-7.根据连续性方程和伯努利方程，水平管中管径细的地方大、压强，喷雾器就是根据这一原理制成的.(流速；小)2-8．正常情况下，人的小动脉半径约为3mm，血液的平均速度为1s20cm，若小动脉某部分被一硬斑阻塞使之变窄，半径变为2mm，则此段的平均流速为（C）。A．301scmB．401scmC．451scmD．601scm2-9．有水在同一水平管道中流动，已知A处的横截面积为SA=10cm2，B处的横截面积为SB=5cm2，A、B两点压强差为1500Pa，则A处的流速为（A）A．11smB．21smC．31smD．41sm2-10．有水在一水平管道中流动，已知A处的横截面积为SA=10cm2，B处的横截面积为SB=5cm2，A、B两点压强之差为1500Pa，则管道中的体积流量为（C）A．1×10-313smB．2×10-313smC．1×10-413smD．2×10-413sm2-11.按斯托克斯定律，小球在液体中下沉的收尾速度与小球的和有关，同时还与液体的和有关。（半径；密度；密度；黏滞系数）2-12．液体中有一空气泡，泡的直径为1mm，液体的黏度为0.15Pa·s,密度为0.9×1033mkg。求：（1）空气泡在该液体中上升时的收尾速度是多少？（2）如果这个空气泡在水中上升，其收尾速度又是多少？（水的密度取1033mkg，黏度为1×10-3Pa·s）解：（1）由收尾速度公式可得：1332321sm1033310901509102110292...grv（2）若空气泡在水中上升，则122s0.6m92水grv2-13．一个红细胞可近似地认为是一个半径为2.0×10-6m的小球，它的密度ρ为1.3×1033mkg,求红细胞在重力作用下，在37℃的血液中均匀下降后沉降1.0cm所需的时间（已知血液黏度=3.0×10-3Pa·s，密度σ=1.05×1033mkg）解：均匀下降1.0cm所用的时间s103512942.grlltv3-1.某一种固定的液体，在温度不变、表面积增加的情况下，其表面张力系数和表面能（D）A.均不变B.均增加C.均减少D.表面张力系数不变而表面能增加3-2.有一半径为R的球形肥皂泡，其内、外的压强差p为（D）A.RB.Rα2C.R3D.R43-3.将半径为r与半径为3r的同种玻璃毛细管插入水中，在两管中水面上升高度之间的关系为（D）A.粗管中是细管中的三倍B.两管中的高度相同C.粗管中是细管中的3倍D.细管中是粗管中的三倍3-4.把一半径为r的毛细管插入密度为的液体中，毛细管中液面上升高度为h，若接触角为，则液体的表面张力系数为（B）A.rgh2B.cos2grhC.cos2rghD.cos2rgh3-5.一连通管两端各有一个肥皂泡，左端的A泡大，右端的B泡小。打开连通管活门后，__泡将变大。这是由于弯曲液面内的附加压强与其成__比关系。（A；半径；反）3-6.在地球上，毛细管中液面上升高度为h。如果将同样的实验移到月球上做（设温度相同），则毛细管中液面上升高度一定________h。这是由于月球上的______________比地球上的小，而液面上升高度恰恰于之成________关系。（大于；重力加速度；反比）3-7.将一枚硬币轻轻地放在水的表面上，它将在水面上漂浮，原因在于水面具有____________。若在水中滴几滴肥皂液，硬币将沉入水中，这是由于皂液使得水的__________________值减少了。此处皂液起着____________的作用。（表面张力；表面张力系数；表面活性物质）3-8.正常人呼吸时，肺泡的大小能在一定范围内变化，以维持呼吸正常进行。这是由于肺泡膜液体中的对起调节作用的结果。（表面活性物质；表面张力系数）4-1.某一热力学系统经历一个过程后，吸收了400J的热量，并对环境做功300J，则系统的内能(B)A．减少了100JB．增加了100JC．减少了700JD．增加了700J4-2．某一理想气体的热力学系统经历等温过程后，在下列的选项中，为零的物理量是(C)A．吸收的热量B．对外做功C．内能变化量D．熵变4-3．某一热力学系统经历一个过程后，吸收400J的热量，则此系统(D)A．内能一定增加了400JB．系统一定放出400J热量C．内能不变，做功400JD．无法确定4-4．对一个绝热热力学系统，其熵的变化必定为(A)A．0SB．0SC．0SD．无法确定4-5．系统从外界所获取的热量，一部分用来，另一部分用来对外界做功。（增加系统的内能）4-6．内能是由系统状态决定的量，是状态函数；而热量和功不仅决定于，而且与过程有关，即反映了过程的特征，是过程量。(始、末状态)4-7．空气由压强为1.52×105Pa，体积为5.0×10-3m3，等温膨胀到压强为1.01×105Pa，然后再经等压压缩到原来的体积。试计算空气所做的功。解空气在等温膨胀过程中所做的功为2111112lnlnTVpMARTpVVp空气在等压压缩过程中所做的功为212d()pApVpVV利用等温过程关系2211VpVp，则空气在整个过程中所做的功为1111212211211122lnlnTpppAAApVpVpVpVpVpVppJ7.5510)52.101.1(100.51001.11052.1ln100.51052.15355354-8．质量为100g的理想气体氧气，温度从10℃升到60℃，如果变化过程是：（1）体积不变，（2）压强不变，那么，系统的内能变化如何？三个过程的终态是否是同一状态？解因为内能是状态函数，所以两个过程系统的内能变化相同。310058.31[(27360)(27310)]3223.2510JVMECT两个过程的终态不是同一状态。4-9．系统分别经过等压过程和等容过程，如果两过程中的温度增加值相等，那么（A）A．等压过程吸收的热量大于等容过程吸收的热量B．等压过程吸收的热量小于等容过程吸收的热量C．等压过程吸收的热量等于等容过程吸收的热量D．无法计算练习二一、选择题1．一质点沿x轴作简谐振动，初始状态的位移20Ax，初始速度0v0，则该振动的初相位0φ为（）A．2π3B．π3C．π3D．2π32．一质点沿x轴作简谐振动，初始状态的位移Ax0，初始速度0v0，则该振动的初相位0φ为（）A．2-B．0C．2D．3．一平面简谐波的波方程为y=Acos(Bt-cx)，式中A、B、c为正值恒量，则（）A．波速为cB．周期为B1C．波长为cπ2D．圆频率为Bπ24．一平面简谐波沿x轴正方向传播，如图所示为该简谐波在t＝0时刻的波形，c为波速，则波的表达式为（）A．]2π)40.05(π2cos[04.0xtyB．]2π)40.05(π2cos[04.0xtyC．]2π)40.05(π2cos[04.0xtyD．]2π)40.05(π2cos[04.0xty5．某种马达开动时产生噪音的声强为10-5W/m2，则声强级为（）A．10dBB．30dBC．50dBD．70dB6．某一固定波源发出的一列横波在不同的介质中传播时，以下哪个量保持不变（）A．波长B．波速C．相位D．频率7．一平面简谐横波在弹性介质中传播，在介质某一体元从平衡位置运动到最大位