医用物理试卷

试 题
11 年~ 12 年第 一 学期
课程名称： 《医用物理学》 专业年级：11级临床、预防专业
考生学号： 考生姓名：
试卷类型： A 卷 √ B 卷 □ 考试方式: 开卷 □ 闭卷 √
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常用物理常数：阿伏伽德罗常量2310022.6⨯=A N /mol ，普适气体常量31.8=R J/(mo l ·k)，
波尔兹曼常量231038.1-⨯=k J/S ，普朗克常数346.62610h -=⨯ J ·S ，重力加速度取10=g m/s 2
一、单项选择题（每题2分，共10分）
1．一条半径为3mm 的小动脉，血流平均速度为40cm/s ，设血液黏度为3
100.3-⨯P a ·s ，密度为31005.1⨯kg/m 3，根据雷诺数判断血液的流动状态为：（ ）
A. 湍流
B. 过渡流动
C. 层流
D. 不稳定流动
2．两个同方向、同频率的简谐振动，表达式分别为)3/25cos(21π+=t x ，)6/5cos(22π+=t x ，则其合成振动表达式为：（ ）
A ．)3/5cos(22π+=t x
B ．)2/5cos(22π+=t x
C ．)12/55cos(22π+=t x
D ．)12/75cos(22π+=t x
3．一平面简谐波在弹性介质中传播，下列关于介质元能量描述正确的是：（ ）
A ．介质元到达最大位移时动能为零, 势能最大
B ．介质元到达最大位移时动能为零, 势能为零
C ．介质元到达最大位移时动能最大, 势能最大
D ．介质元到达平衡位置时动能最大, 势能为零
4．将毛细管的一端插入某种液体，当液体润湿管壁时，管内液面会上升，不润湿时则下降，这种现象称为毛细现象。

以下方法中能够使毛细现象变得更为明显的是：（ ）
A ．降低液体的温度
B ．增加毛细管的半径
C ．增大液体的密度
D ．增加毛细管插入液体的深度
5．下面不属于激光器基本组成部分的是：（ ）
A ．工作物质
B ．光学谐振腔
C ．激励装置
D ．适当的障碍物——靶
二、填空题（每空2分，共40分）
1．黏性流体在半径为R 、长度为L 的水平均匀圆管内流动，圆管两端的压强差为P ∆，若将圆管的半径增大为原来的2倍，其余不变，则该流体在管轴处的流速变为原来的 倍，其体积流量变为原来的 倍。

2．一弹性系数为k =2N/m 的轻质弹簧与一质量为m =80g 的小球组成弹簧振子，沿x 轴做简谐振动，在初始时刻0t =s 时，将小球从平衡位置沿x 轴负向推开0.01m ，则其振动表达式为 ；当小球重新回到平衡位置时，速度大小为 m/s 。

3．铁路旁一辆汽车以90km/hour 的速度向前行驶，同时以400Hz 的频率鸣笛，其后方有一辆火车以180km/hour 的速度赶超，空气中声速为340m/s ，则坐在火车中的观察者在靠近和远离该汽车时听到的汽笛频率分别为 Hz 和 Hz 。

4．街头某噪音探测仪显示的声强级为80分贝，则该探测仪测量到的声音强度为 W/m 2。

（12010-=I W/m 2）
5．将3.2kg 的氧气储存在体积为1000cm 3的密闭容器内，温度为27℃时，单个氧气分子的平均平动动能为 J ，容器内的压强为 Pa 。

6．真空中两个点电荷所带电量均为Q ，它们之间的距离为R ，则两点电荷连线的中心位置处的电
场强度大小为 ，电势为 。

7．波长为600=λnm 的单色光垂直入射杨氏双缝干涉实验装置，两缝之间的宽度6.0=d mm ，缝与屏相距1.50m ，则屏幕上两相邻明纹的间距x ∆为 mm ；若将折射率为1.3，厚度为0.01mm 的透明薄膜遮住其中的一条缝，则原来的中央明纹处将变为第 级明纹。

8．在夫琅禾费单缝衍射实验中，将平行单色光垂直入射在单缝上，若观察屏上P 点处为第三级暗纹，则单缝处的波阵面（单缝处的最大光程差）相应地可划分为 个半波带；若将单缝宽度减小为原来的一半，则P 点处将是第 级明纹。

9．两块偏振片的透射轴互相垂直，射向第一偏振片的自然光强度为0I ，若在它们之间插入另一偏振片，使它的透射轴与第一片的透射轴夹角为60°，则最后得到的光强为 。

10．折射率为1.5，厚度为3105.0-⨯mm 的薄膜置于空气中（膜的两侧都是空气），波长为500nm 的光波垂直入射该薄膜，在膜的表面上两反射光波的相位差为 。

11．某远视眼患者配戴1D 的眼镜时须把书拿到眼前50cm 处，欲使其像正常人一样看书，应该配带 度眼镜。

12．在X 射线的产生装置中，已知管电压为40=U kV ，电子电量19
1060.1-⨯=e C ，则辐射出的光子可能具有的最大能量为 J ，连续X 射线谱的最短波长为 nm 。

三、（10分）计算题：一简谐横波沿x 轴方向自左向右传播，传播速度为20=u m/s ，x 轴上A 处质点振动表达式为)2/10cos(2.0π+=t y A m ，B 点在A 点左方5m 处，C 点在A 点右方5m 处，则
（1）以A 点为坐标原点，x 轴方向向右为正，写该波的波函数，并求C 处质点的振动表达式；（2）以B 点为坐标原点，x 轴方向向左为正，写该波的波函数，并求C 处质点的振动表达式。

四、（10分）计算题： 有一毛细管体积为2V =cm 3，管的内半径1.0=R mm ，水平地浸在水银中，其中空气全部留在管中，如果管子浸在深度5h =cm 处，（1）用附加压强的原理求管内气体的压强
P '；（2）用气体的状态方程求管内气体的体积V '。

已知大气压强501001.1⨯=p Pa ，水银密度313.610ρ=⨯kg/m 3，水银表面张力系数0.49α=N/m,与玻璃的接触角πθ=。

五、（10分）计算题：一长度为L 2均匀带电直导线，线电荷密度为λ。

求直导线中垂线上与导线相距L 处P 点的电场强度。

六、（10分）计算题：一个曲率半径为20cm 的双凸透镜（两凸面曲率半径相等），折射率为1.5，求
（1）该凸透镜在空气中的焦度和焦距；（2）将两个相同的凸透镜在水平方向上先后放置，相距30cm ，在第一个透镜前方40cm 处放置一光源，求最后成像的位置和像的性质。

七、（10分）证明题：一种测流速的装置如图所示。

设U 形管内装有密度为ρ'的液体，在水平管中有密度为ρ（ρρ'<）的液体做稳定流动，已知水平管中粗、细两处的横截面分别为A S 和B S ，测得U 形管两液面的高度差为h ，证明液体在粗管处A 点的流速为：
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()(222B A B A S S gh S v --'=ρρρ A
B
h 第七题图
0p h
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第四题图 L 2 y x P L 第五题图。