两套《医学物理学》试题及答案

《医学物理学》试卷(一)

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）

1、理想流体作稳定流动时 A 、流经空间中各点速度相同 B 、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2×10-2m 的动脉管中的平均流速为0.35m.s -1(血液的密度ρ为1.05×103kg.m -3,粘滞系数为4.0×10-3Pa.s)。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=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.0

B.2π

C. 2π-

D.3

π

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 ：1 B 、100 ：1 C 、2 ：1 D 、40 ：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

A 、R α2

B 、R α4

C 、R 2α

D 、R 4α

7、从钠光灯发出的单色光，强度为I 0，照射在一偏振片上，则透过光的强度为 ：

A 、0

B 、2

I C 、I 0cos 2θ D 、I 0cos θ

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：

A 、0．5m

B 、0．8m

C 、0．75m

D 、1m 10、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 、-0.2m

B 、0.1m

C 、0.2m

D 、-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E max 、λmin ，则：

A 、E max =100KeV λmin =0．0124nm

B 、 E max =100KeV λmin =1．24×10－7 nm

C 、 E max =100 J λmin = 0．0124nm

D 、

E max =1．6×10－11 J λmin = 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=－2.079）：（ ）

A 、60年

B 、90年

C 、120年

D 、240年

二、填空题（每空2分，共12分） 1、从光源S 1和S 2发出的同相位的两束相干光波，在与它们相距均为r 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—————。

3、放射性核素 为β衰变，其衰变方程式为—————————————————。

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、每厘米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“√”错误的划上“×”，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α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0.3μm 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600nm 。

5、一水平管粗处面积为S 1，细处面积为S 2，分别在两处各竖直装一小管（汾丘

P

3215

里流量计），两小管中液面差为h ，试证 明其流量为：Q= S 1 S 2

附：物理常数 h=6.626ⅹ10-34J ·S b=2.898×10-3m.K σ=5.67×10-8W.m -2.K -4

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.D

2.B

3.D

4.C

5.B

6.B

7.B 8 .B 9. D 10. C11. C 12. C 13. A14.A15.B 二、（每空2分，共12分） 1.

λ

π)

1(2-n r 2. 6233K 3.

4.管电流mA 管电压KV

5. 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0分。 （二）答案

1.（×）根据X 1-X 2=λ

d

D

，增加两狭缝距离，干涉条纹宽度减小；减小两狭缝距离，干涉条纹宽度增加，故条纹宽度改变。

2.（×）根据爱因斯坦光电效应方程h γ=mv 2

1

2+A ，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．（√）X 射线的强度I==∑N i h γi ，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h γ增加，从而使X

S S gh 22

212-e

P P +=32163215Q ++ν

线强度增加。

四、计算题（每小题8分，共40分） （一）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。 （二）答案

1.解：根据多谱勒效应公式ν，=

μ+c c ν=10

330330

+×1000=970Hz 2.解：W=αΔS=2α4π（4R 2-R 2）=24πR 2

3.解：根据薄透镜成像公式??

????--=+)1

1

(1

1

21r r n n n v u o o -1

当透镜置于空气中时

)1(11-=n f )1

1(2

1r r - ① 当透镜置于介质中时

21f = )11(2

1r r n n n o o -- ② ①/②得 n 0=

36.150

505.12502505.11122≈-?+?=-+f nf f nf

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 1=0.61μ488.075.0106.06

=??

-m>0.3μm,无法分辨。 z 2=0.61μ305.02

.1106.06

=??

-m>0.3μm,仍无法分辨。 5.证明：由连续性方程及伯努利方程，并联系题意得：

Q=v 1S 1=v 2S 2 ，2

2212

121v gh v ρρρ=+

两式联立可得：v 1= S 2 v 2=S 1

S S gh 22212-

S

S

gh

2

2

21

2-

所以流量为：Q= v 1S 1 =S 1S 2

评分标准：1.只写出连续性方程Q=v 1S 1=v 2S 2和伯努利方程

22212

121v gh v ρρρ=+，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0分。

《医学物理学》试卷(二)

一、选择题（每小题 2 分，共 20 分。请将答案填在下面的表格内）

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

A 、R α2

B 、R α4

C 、R 2α

D 、R

4α

5、一质点作上下方向的谐振动，设向上为正方向。t=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

A.0

B.2π

C. 2π-

D.3

π

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。

S

S

gh

2

2

21

2-

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 、-0.2m

B 、0.1m

C 、0.2m

D 、-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

A. I 21

B. I 41

C. I 4

3 D. I 81

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。

二、填空题（1-8每题 3分，9、10题每空1分，共30分）

1、如图，在S 2P 间插入折射率为n 、厚度 为d 的媒质。求：光由S 1、S 2 到 P 的相

位差?φ=________________________

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_____________。

3、从地球大气层外测得太阳光谱中

m

λ约为490nm ，则太阳表面温度为

_____________ 。(b=2.898×10-3m ·k)。

4、一物体沿X 轴作简谐振动，振幅A=0.12m,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_____________ 。

5、把一个表面张力系数为α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_____________ 。

7、波长为λ 的单色光垂直入射到缝宽为4a λ= 的单缝上，对应于衍射角

30θ= ，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)cos(φω+=t A s 的规律振动，

已知m A 10.0=，s T 50.0=，m 10=λ。则波线上相距2.5m 的两点的相位差为_____。

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 ， ， ， 。（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t =0时位移为0.24m 。试求：（1）t =0.50s 时物体的位移：（2）t =0.50s 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1min 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131073--??=m N α，水与玻璃的接触角为0rad ）。

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 P 502331001.1,s /10m g ,m /kg 101?==?=水ρ）

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）

二、填空题（每小题3分，共30分）

1. []d n r r )1()(212-+-λ

π

2. 99.6nm （或100nm ）

3. 5914K （或5910K ）

4. ))(3cos(12.0m t x ππ-= 或 ))(35cos(12.0m t x π

π+=

5. 24απR 2

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 10. 2

π

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

D

B

C

A

B

C

C

D

D

B

三、计算题（每题10分，共50分）

1、 根据题意，A =0.24m ，)rad/s (20.422π

ππω===T ，当t =0时，由y =A 可得0?=0

所以简谐振动方程为 t y 2

cos π

0.24=（m ） --------------------2分

(1)t = 0.50s 时，)m (17.04

cos 24.050.02cos ==?=π

π0.24y ------------------2分

(2) 因为 t t A t

y a 2cos 424.0cos d d 22

22ππωω?-=-==

所以，将t = 0.50s 代入得

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

（3）将y =–0.12m 代入振动方程得

12.02

cos 1-==t y π

0.24

)(3

4

1s t = ---------------------------2分

(4) 因为 t t A t y 2sin 224.0sin d d υπ

πωω?-=-==

所以，将)s (3

4

1=t 代入上式得

)m/s ( 33.0)3

4

2sin(224.0υ-=??-=ππ---------------------------2分

2. 解 根据多普勒效应，波源静止观察者运动时νυ1ν0???

?

?+='u

---------------------------2分

又由题目知：)Hz ( 0.250.011ν===T ，u =334m/s ，v 0=60Km/h=

6

100

m/s ---------------------------2分

将数据代入上式得 )Hz ( 1.20.2)3346100

1(ν=??+

=' ---------------------------3分 所以 n =2.1×60=126(次) ---------------------------3分

3、解：如图，因水与玻璃的接触角为0rad 。 由附加压强公式知：

1012r P P α-

=，2

022r P P α-=―――――4’ 故：1

22122r r h g P P α

αρ-=?=-――――4’

)(102)2/103107322/10110732(8.9101)22(12

3

333312m r r g h -----?=???-????=-=?ααρ

4、解（1）对A 、C 两点应用伯努利方程

C C C A A A gh v P gh v P ρρρρ++=++2

22121

由于PA=PC=P0, v A=0, 所以

s m gh h h g v C A C /102)(22==-= (2)对B 、C 两点应用伯努利方程

C C C B B B gh v P gh v P ρρρρ++=++2

22

121

由于PC=P0 , C B v v = ,则有

Pa h h g P h h g P P C B B 4

2100101.2)()

(?=+-=--=ρρ

5、解：根据薄透镜成像公式

??

????--=+)11(1121r r n n n v u o o -1

――4’ 当透镜置于空气中时

)1(11-=n f )1

1(2

1r r - ① ―――――――――――――――――2’ 当透镜置于介质中时

21f =

)1

1(2

1r r n n n o o -- ② ―――――――――――――――――2’

①/②得 n 0=

36.150

505.1250250

5.11122≈-?+?=-+f nf f nf

―――――――――――――――――2’