医用物理学试题(含答案)二

医用物理学试题A卷

姓名：年级：专业：

一、填空题（每小题2分，共20分）

1、水在截面不同的水平管内做稳定流动，出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速

为2m/s,则最细处的压强。

2、一沿X轴作简谐振动的物体，振幅为2cm,频率为2Hz,在时间1=0时，振动物体在正向最大

位移处，则振动方程的表达式为。

3、在温度为T的平衡状态下，物体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于__________。

4、中空的肥皂泡，其附加压强为：。

5、透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散的本领越强，通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚

或发散的本领，称为透镜的。

6、基尔霍夫第一定理的内容是。

7、电流的周围空间存在着磁场，为了求任意形状的电流分布所产生的磁场，可以把电流分割成

无穷小段dl,每一小段中的电流强度为I,我们称Idl为

8、劳埃镜实验得出一个重要结论，那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时，会在界面上发生。

9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波与声源不同

的现象。

10、单球面成像规律是O

二、单选题（每题2分，共20分）

12345678910

1、某物体的运动规律为du/d/=-K//,式中的4为大于零的常量。当f=0时，初速为必，则速

度u与时间亡的函数关系是（）

22

A、12=—kt4-12O»Bxv--—^t+^o>

21

22

rIkt\\kt1

v2L2（）v212O

2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s,则水在细处的流速为

A、2m/sB、Im/sCx4m/sD、8m/s

3、已知波动方程为y刃cos（左一④其中4、氏C为正值常数，贝心

A、波速为。/氏B、周期为1/物C、波长为"冗；D、圆频率为8

4、两个同方向同频率的简谐振动：

X]=2.0cos（加+4）c，〃，$=8.0cos（加一号）an,则合振动振幅为（）。

A、2.OcmBx7.OcmC、10.OcmD、14.0cm

5、刚性氧气分子的自由度为

A、1B、3C、5D、6

6、根据高斯定理。下列说法中正确的是：

A、高斯面内不包围电荷，则面上各点的£处处为零；

B、高斯面上各点的£与面内电荷有关，与面外电荷无关；

C、过高斯面的£通量，仅与面内电荷有关;

D、穿过高斯面的月通量为零，则面上各点的总必为零。

7、光在传播过程中偏离直线传播的现象称之为

A、杨氏双缝B、干涉C、衍射D、偏振

8、右相同的时间内，一束波长为人（真空）的单色光在空气和在玻璃中

A、传播的路程相等，走过的光程相等；B、传播的路程相等，走过的光程不等；C、传播的路程

不等，走过的光程相等；D、传播的路程不等，走过的光程不等。

9、远视眼应佩带的眼镜为

A、凸透镜B、凹透镜C、单球面镜D、平面镜

10、下列不属于X射线诊断技术的是：

A透视BX-CTCX线摄影D多普勒血流仪

三、判断题（每题1分，共10分）

12345678910

1、从功的定义可以看出，功是力的时间积累效应，作功必须具备两个基本条件，即必须对物体

施加力，并且必须使物体发生移动。

2、人体取平卧位时，头部与足部的动脉压大致相等，但比心脏的动脉压要略低一些；头部与脚

部的静脉压大致相等，但比心脏的静脉压要略高一些。

3、相互垂直的简谐振动合成图像称为李萨如图形。

4、输液时，要经常注意防止气泡输入体内造成气体栓塞。

5、静电场与重力场同时保守力场，与物体在重力场中具有重力势能一样，电荷在静电场中也具

有电势能。

6、*1于闭合电路，绕闭合电路一周电势差为零。

7、根据惠更斯-菲涅尔原理，单缝衍射条纹是由单缝处波面上的各个子波源发出的无限多个子波

相干叠加形成的，其结果是明纹还是暗纹，取决于相应平行光中各光束之间的光程差。

8、相对于光传播的方向而言，光振动的分布具有轴对称性，这种光称为自然光。

9、透视是X射线检查的基本方法之一，分析透视影像，可以判断出相应组织或器官的形态与功

能，从而帮助临床诊断。

10、法国科学家贝克勒尔在1901年发现了从铀原子中发出的高速电子流，从能量上考虑要求这

些电子来自原子核深处。

四、简答（每题4分共8分）

1、什么是流体的连续性方程？如何用流体的连续性方程来说明人体内血液循环的流动规律。

2、气体栓塞形成的原因是什么？在给病人作静脉注射时，注射器里为什么不能有气泡？

五、计算题（每小题10分，共30分）

1、一颗子弹由枪口射出时速率为“ims”,当子弹在枪筒内被加速时，它所受的合力为

户（。-4）N（。/为常数），其中/以秒为单位：（1）假设子弹运行到枪口处合力刚好为零，试计算子

弹走完枪筒全长所需时间；（2）求子弹所受的冲量。

2、如图所示，已知尸0时和f=0.5s时的波形曲线分别为图中由线⑸和（b）,波沿X轴正向传播,

试根据图中绘出的条件求：

（D波动方程;

（2）尸点的振动方程.

3、Imol氢气，在温度为27P时，它的总平动动能和总能量分别是多少？

4、两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为⑦和巴，试求空间各处场强。

5、在杨氏双缝实验中，双缝间距d=0.20mni,缝屏间距O=L0m,试求：

（1）若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm,计算此单色光的波长;

(2)相邻两明条纹间的距离。

医用物理学A卷答案及评分细则

一、填空题（每空1分，共20分）

1、P=85kPa2、X=0.02cos4朽

3、l./2kT

4、40/A

5、光焦度

AZ±/=。

6、J

7、电流元

8、半波损耗

9、频率

/I1nn-%

--1--2=-2---

10.uvr

二、单选题（每题2分共20分）

1、C2、D3、D4、C5、C6、C7、C8、C9、A10.D

三、判断题：（每题1分共10分）

1、F2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T

四、笥答题：（每题4分共8分）

1、答：单位时间内通过同一细流管的任一垂直截面流体的体积相同，称为不可压缩流体的连续

性方程，即卬卬=呻应。（2分）

连续性方程SV=常数。S为管截面积，V为流速。因此血液循环时，血液由动脉到毛细管再到静脉,

血管总的横截面积变化是由小到大再变小，因此，血液流速为由大到小再增大。（2分）

2、答：气体栓塞形成的原因是润湿液体中弯曲液面的附加压强引起的。（2分）如果不排净气泡

气泡进入人的微血管中，会阻碍血液的流动，发生气体栓塞，危害病人健康。（2分）

五、计算题：（每题6分共30分）

1、解：（1）由题意，子弹到枪口时，有

_a

/=（〃-初）=0,得一卫（2分）

（2）子弹所受的冲量

/=f（a-bt）dt=af--br

J（,2（2分）

_a

将‘一了代入，得

2b（2分）

2、解：（1）由图可知，A=0.1m,/l=4m,又，［=0时，方=。，吗＜。,（1分）

Ax1「

U—=—=2L>=4=-=0.5

而A/0.5ms-九4Hz,co=2m)-7i(1分)

故波动方程为

y=0Jcospr(r--)+—]

22m（2分）

（2）将'「二Im代入上式，即得P点振动方程为

y=0.1cos［（^/--+—）］=0.1cosm

22m（2分）

3、解：理想气体分子的能量

E=u-RT

2（2分）

3

E=-x8.3lx300=3739.5

平动动能，=3t2J（2分）

E=-x8.3lx300=6232.5

内能"=52J（2分）

4、解:如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为3与02,

-1

E=『（6一%）万

两面间,2%（2分i

E=----（tr]+er,）〃

6面外，2/-（2分）

-1

E=—（cri+g）万

外面外，2%戏分）

”:垂直于两平面由巧面指为见面。

x叫=26.0=1”1°x2A

5、解：⑴由d知，0.2,

A=0.6x1CT，mm=6000A（3分）

4D.IxIO3,.-

Zkv=——2=-----x0n.6x110A3=3

（2）d0.2mm（3分）

六、案例分析（每题6分共12分）

1、答：（1）推动血液流动的是重力和压力梯度。压力梯度是压力对于距离的变化率。是压力梯度

而不是压力推动血液的流动。压力梯度的产生是通过心脏做功实现的，因此血液循环是靠心脏做功

维系的。（3分）

（2）血液循环是在心血管系统中进行的。心血管系统包括心脏、动脉、静脉和毛细血管。心脏是

心血管系统的动力中枢，在神经的调节下，心有规律地收缩和舒张，使血液由心室射出，经动脉、

毛细血管、静脉再循环流入心房，如此循环不止。作为一个闭合循环系统，血液的流动必然服从质

量、动量、和能量守恒定律。（3分）

2、答：这是一种共振现象，共振现象是极为普遍的。（3分）次声波是频率小于20Hz的声波，这

个频率通常是人耳听不到的。由于人体各部位都存在细微而有节奏的脉动，这种脉动频率一股为

2-16Hz,如内脏为4-6Hz,头部为8-12Hz等。人体的这些器官的固有频率正好在次声波的频率范

围内，一旦大功率的次声波作用于人体，就会引起人体器官强烈的共振，从而造成极大的伤害。当

“乌兰格梅奇号”的荷兰货船在通过马六甲海峡时，海上正好有风暴发生，风暴中的次声波不仅强

度大，而且次声波的频率正好在人心脏的固有频率范围内。在外来次声波的不断激发下，心脏吸收

了次声波的能量而强烈地颤动起来。由此导致心脏狂跳，血管破裂、最后心脏停博，血液停止流动

而死亡。（3分）

《医学物理学》试卷（一）

题号———四总分统分人

得分

得分阅卷人

一、选择题（在每小题的四个备选答案中，将正确答案填写在题前的表格中,

每小题2分，共30分）

题

123456789101112131415

a

答

案

1、理想流体作稳定流动时

A、流经空间中各点速度相同3、流速一定很小

C、其流线是一组平行线D、流线上各点速度不随时间变化

2.血液在直径为2x107的动脉管中的平均流速为o.35m.s"（血液的密度P为LOSxIO'kgm：粘滞

3

系数为4.0xl0-Pa.s）o那么血管中血液的流动形态是

A、层流、湍流同时存在B、层流C、湍流D、不能确定

3、医学上常用的超声波发生器产生超声波的原理是应用的：

A、压电效应B、电致伸缩效应C、光电效应D、多普勒效应

4一质点作上下方向的谐振动，设向上为正方向。t二0时质点在平衡位置开始向上运动，则该谐振

动的初相位为

A.OB.-C.--D.-

223

5.同一媒质中，两声波的声强级相差20dB,则它们的声强之比为：

A.20：1100：1Cs2：1Ds40：1

6、半径为R的球形肥皂泡，作用在球形肥皂泡上的附加压强是

7、从钠光灯发出的单色光，强度为h照射在一偏振片上，则透过光的强度为

A、0Bs—C、locos'8D、locos。

2

8.某人对2.5米以外的物看不清需配眼镜的度数为：

A、40度B、-40度C、250度D、-250度

9.用600nm的光线照射一相距为0.3mm的双缝，在干涉图样中，中央明纹与第二明纹的距离为

4mm。则屏与缝的距离为：

Ax0.5mB、0.8mC>0.75mD、lm

10s一放大镜的焦距为5cm,则它的角放大率为

A、10倍B、25倍C、5倍D、15倍

11、提高显微镜分辨本领的方法有

A、增大光的波长B、提高放大倍数

C、增加孔径数D、减小光的强度

12、要使毛细管中的水面升高，应

A、使水升温B、加入肥皂

C、减小毛细管的直径D、将毛细管往水里插深一些

13,折射率为1.5的透镜，一侧为平面,另一侧是曲率半径为0.1m的凹面，则它在空气中的焦距

为

A、-0.2mB、0.1mC、0.2mD、-0.1m

14.管电压为100KV的X射线光子的最大能量和最短波长分别是Ez.入M则：

A、Emw=100KeV入mm=0.0124nm

B、Emx=100KeVXmin=l.24xl()-7nm

C、Ez=100JXmin=0.0124nm

D、E廿1.6xl0-nJKn.n=0.0124nm

15.某放射性核素的半衰期为30年，放射性活度减为原来的12.5%所需要的时间是(注:ln0.125二-

2.079)：()

A、60年B、90年C、120年D、240年

得分阅卷入

二、填空题（每空2分，共12分）

1、从光源8和S2发出的同相位的两束相干光波，在与它们相距均为「的P点相遇，其中一束经过

空气，另一束经过折射率为n的介质，它们到达P点的相位差为

2、在火箭上将大气层外的光谱记录下来，测得它的最高峰在465nm.若把太阳视为黑体，则它的

表面温度为----O

3、放射性核素百0为S衰变，其衰变方程式为o

4.在医学上常用数表示X射线的强度；常用数表示X射线的硬度。

5、毋厘米4000条刻痕的光栅，欲看到第四级明纹时，须用的最长波长为

三、判断分析题（判断正误，将正确的划上“V”错误的划上“X”，并简述理

由。每小题6分，共18分）

1、在杨氏双缝实验中，增加或减小两狭缝之间的距离，所得干涉条纹的宽度不变。

2、在光电效应的实验中，增加照射光的强度，逸出的光电子的速度将增大。

3、可以通过调节管电流和管电压的方法增加X线的强度。

四、计算题（每小题8分，共40分）

1、一警车警报器发射1000Hz的声波，以10m/s的车速离开观察者，设空气中的声速330m/s,求

观察者直接从警报器听到的声音的频率。

2.试求把一个表面张力系数为Q的肥皂泡由半径为R吹成半径为2R的肥皂泡所做的功

3、已知折射率为1.5的双凸透镜在空气中焦距为50cm,当把它浸入在某种液体中，测得焦距为

250cm,则这种液体的折射率为多少？

4、用孔径数为0.75的显微镜去观察0.3|jm的细节能否看清？若改用孔径数为1.2的物镜去观察又

如何？设所用光波波长为600rlm。

5、一水平管粗处面积为Slt细处面积为S2,分别在两处各竖直装一小管（汾丘里流量计），两小

管中液面差为h,试证

明其流量为：Q=SiS2I;质；

附：物理常数

h=6.626x10MJS

b=2.898xlO-3m.K

。二5.67x10Wm,

医学物理学试卷（一）答案及评分标准

一、选择题（每小题2分，共30分）

1.D2,B3.D4.C5.B6.B7.B8.B9.D10.Cll.C12.C13.A14.A15.B

二、（每空2分，共12分）

12M〃-1）2.6233K3,隹。=海+«+"+。

4.管电流mA管电压KV5.625nm

三、判断分析题（每小题6分，共18分）

（一）、评分标准

1.只有正确的判断，未阐述理由给2分。

2.有正确的判断，阐述理由不充分给4分。

3.判断错误为。分。

（-）答案

1.（x）根据XLX2二人?，增加两狭缝距离，干涉条纹宽度减小；减小两狭缝距离，

a

干涉条纹宽度1曾加，故条纹宽度改变。

2.（x）根据爱因斯坦光电效应方程h丫=逸出的光电子的速度与入射光的频率

有关，与入射光的强度无关。

3.（V）X射线的强度l==WNhy“增大管电流，使产生的x光子数目N增加，x线强度增

加；增大管电压，会使每个光子的能量hy增加，从而使X线强度增加。

四、计算题（每小题8分，共40分）

（-）评分标准

①写出了所需的正确数学公式，而在代入数值时计算错误扣2分。

②在最后的答案中不写或写错物理量单位的扣1分。

③只有正确答案，未有公式和计算过程的为0分。

(-)答案

1.解：根据多谱勒效应公式v=，v=W\xiOOO=970Hz

c+〃330+10

2.解：w=aAS=2a4n(4R2-R2)=24JiR2

3.解：根据薄透镜成像公式卜

uvn<>r\n

当透镜置于空气中时齐加吗十①

当透镜置于介质中时^(---)②

J2n(>r\ri

-nf21.5x250

①/②得n®1.36

0f2+tlf\-f\-250+1.5x50-50

4.解：如果把标本的每个细节都看成一个发光点，则最小分辨距离为

z尸0.61x=0488〃m>0.3um,无法分辨。

Z2=Q.61x°'6^0=0.305；/m>0.3um,仍无法分辨。

1•4

5.证明：由连续性方程及伯努利方程，并联系题意得：

1.1

Q二ViS尸v2s2,-PV；2+P^=-PV2

J乙2

两式联立可得：vkSv=Si

2s；2

所以流量为Q二ViSi二SS

12.12

评分标准：1.只写出连续性方程Q=vS=v2s2和伯努利方程5。匕+Pg/i=-Pv2(未

有推导过程和证明结果的，给3分。2.写出连续性方程和伯努利方程，推导错误，未

有证明结果，给5分3.只写出正确证明结果的为。分。

《医学物理学》试卷（二）

题号——总分统分人复核人

得分

一、选择题（每小题2分，共20分。请将答案填在下面的表格内）

题号12345678910

答案

1、医学上常用的超

声波发生器产生超声波的原理是应用的

A、压电效应B、电致伸缩效应C、光电效应D、多普勒效应

2、以下叙述哪个不是电磁波

A、可见光B、超声波C、X射线D、红外线

3、理想液体在一水平流管中稳定流动时，截面积S、流速V、压强P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小D、S小处V小P小

4、半径为R的球形水滴，作用在球形水滴上的附加压强是

2a4ara

A、B、仁摄D、——

~RT4R

5、一质点作上下方向的谐振动，设向上为正方向。仁0时质点在平衡位置开始向下运动，则该谐

振动的初相位为

ACc兀c7C071

A.OB.—C.D.—

223

6、在吹肥皂泡的过程中，看到肥皂泡表面的花样、颜色改变，是由于（）的变化引起的。

A、折射率B、泡内压强C、薄膜的厚度D、表面张力系数

7、折射率为1.5的透镜，左侧为平面，右侧是曲率半径为0.1m的凹面，则它在空气中的焦距为

A、-0.2mB、0.1mC^0.2mD、-0.1m

8、自然光通过两个透光轴相交60。的偏振片，则透射光与入射光之比为

1131

A.-1B.-IC.-/D.-/

2448

9、X射线通过滤线板后：

A、强度增加，谱线范围变窄；B、能量增加，谱线范围变宽；

C、射线变硬，谱线范围变宽；D、射线变硬，谱线范围变窄。

10、原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点：

A.前者是相干光，后者是非相干光；

B.前者是非相干光，后者是相干光；

C都是相干光；D.都是非相干光。

得分阅卷人

二、填空题(1-8每题3分，9、10题每空1分，共30分)

1、如图，在SP间插入折射率为〃、厚度

为d的媒质。求：光由S、S到P的相

位差幽二____________________

2、照相机透镜(n=1.5)常渡上一层透明薄膜，使可见光谱的中央部分(550nm)反射最小。若膜

的折射率为1.38,那么膜的最小厚度应为o

3、从地球大气层外测得太阳光谱中4〃约为490nm,则太阳表面温度为。

3

(b=2.898xl0mk)o

4、一物体沿X轴作简谐振动，振幅A=。,12m,周期T=2s。当t=0时物体的位移x=0.06m,且向X轴

正向运动。其简谐振动表达式为0_

5、把一个表面张力系数为a的肥皂泡由半径为R吹成半径为2R的肥皂泡所做的功

为。

6、某人对50cm以外的物体看不清，需配眼镜的度数为o

7、波长为4的单色光垂直入射到缝宽为。=44的单缝上，对应于衍射角9=30°,单缝处的波

面可以划分为个半波带。

8、有一列平面简谐波，坐标原点按s=Acos@f+°）的规律振动，已知A=0.10/〃，T=（）.5（）,v,

丸二1（尿。则波线上相距2.5m的两点的相位差为—o

9、在医学上常用数表示X射线的强度；常用数表示X射线的硬度。（2

分）

10、激光除具有普通光的一切性质外，还具有一些普通光没有的特性，主要

有.,，o（4分）

三、计算题（每题10分，共50分）

1、一个质量为0.10kg的物体作简谐振动，振幅为0.24m,周期为4.0s,当U0

时位移为0.24m。试求：（1）O0.50S时物体的位移：（2）U0.5CS时作用在物体上的力的大小和方

向；（3）物体从初位置到y=-0.12m处所需的最短时间；（4）y=-0.12m处物体的速度？

2、正在报警的警钟，每个0.50s钟响一声，一声接一声的响着。有一个人，在以60km/h的速度

向警种行驶的火车中，声音在空气中的传播速度为334m/s.问这个人在lmin内听到几响？

3、一U型玻璃管的两竖直管的直径分别为1mm和3mm。试求两管内水面的高度差(水的表面张

力系数。=〃一，水与玻璃的接触角为

73*10-310rad)o

4、如图所示,利用一管径均匀的虹吸管从水库中引水，其最高点B比水库水面高3.0m,管口C比

水库水面低5.0m,求虹吸管内水的流速和B点处的压强。

(PA-=1x103kg/m\g=lOni/s2,=1.01x105Pa)

B

5、已知折射率为1.5的双凸透镜在空气中焦距为50cm,当把它浸入在某种液体中，测得焦距为

250cm,则这种液体的折射率为多少？（10分）

《医学物理学》试卷（二）

答案及评分标准

一、选择题（每小题2分，共20分）

题号12345678910

二、填空题（每小

答案DBABCCDDB

题3分，共30分）

1.学[(々-公)+(〃-1)4]

2.99.6nm(或lOOnm)

3.5914K(或5910K)

4.x=0.12cos(^f—)(/??)或x=0.12cos(^r+—)(/??)

33

5.24anR23456

6.-200度(或-2D)

7.（管电流）mA、（管电压）kV

8.方向性好；亮度高（强度大）；单色性好；相干性好

9.4

107

三、计算题（每题10分，共50分）

1、根据题意，/=0.24m,G=*=^V（rad/s）,当U0时，由%/可得生;0

JLJ

所以简谐振动方程为y=0.24cosjr(m)--------------------2分

⑴U0.50s时，y=0.24cos1x0.50=0.24cos^=0.17(m)------------------2分

(2)因为COS69/=-0.24x^-COSy/

所以，将U0.50s代入得

F=-0.042(N),指向P轴负方向。--------------------2分

(3)将%-0.12m代入振动方程得

y=0.24co多=-0.12

f[=*s)...........................2分

(4)因为v=-=-Acosincot=-0.24x—sin—/

7dr