级山东大学物理题

2006级医用物理学试卷（A ）考试说明：允许使用计算器但不能互借；计算题必须有计算过程；考试结束请将演算纸同试卷一起交上。

一、填空题（每题2分）1、一根长为0.5m ，直径为m 310m-的钢丝绳，当受到64N 的张力作用时，其张应力为（46210/N m ⨯）。

2、粘滞流体在半径为R 的水平流管中流动，流量为Q ，如在半径为R/2的水平流管中流动，其流量为（Q/16）。

3、将半径为R ＝2×10-3mm 的许多小水滴融合成一个半径为R ＝2mm 的大水滴所释放的能量为（3.52×10-3J ）。

（α＝70×10-3N/m ）。

4、一台收音机对某一电台进行播音时的声强级为45dB ，那么10个同型号的收音机同时对该电台进行播音的声强级为（55dB ）。

5、某质点参与X 1＝10cos （πt- 2π）cm 及X 2＝20cos （πt- 3π）cm 两个同方向的简谐振动，则合成振动的振动方程为（(cos arctan 1X t π-=29.1[]）。

6、某直流电源电动势为ε，通过R 给电容C 充电，电容上充的电压最大值取决于的（ ε ）的大小。

7、已知AB ＝2L ，OCD 是以B 为中心，L 为半径的半圆，A 点有正电荷+q ，B 点有负电荷-q ，把单位正电荷从O 点沿OCD 移到D 点，电场对电荷所作之功为（23kqL）。

8、半波损失是（从光疏介质到光密介质反射时的光产生相位为π的突变，相当于光多走或少走了λ2，称为半波损失）。

9、相干波的条件是（振动方向相同，频率相同，具有固定的相位差）。

10、在双折射现象中遵守折射定律的光叫（寻常光线），简称（ o ）光，不遵守折射定律的光叫（非常光线），简称（ e ）光。

11、产生X 射线的两个基本条件是：（一要有高速运动的电子流；二要有适当的障碍物来阻止电子运动，把电子的动能转变成X 射线光子的能量。

） 12、标识X 射线的波长决定于（阳极靶的材料）。

13、对某种放射性同位素而言，平均寿命与衰变常数的关系为（τ=1/λ）。

14、在核衰变反应式：1A AZ Z X Y x y Q +→+++中，衰变物x 是（负电子）。

15、有三种不同材料的导体薄膜，它们的载流子浓度之比为1：2：3，厚度之比为1：2：3，当通过它们的电流相同，垂直于它们的磁感应强度也相同时，则它们的霍尔电势差之比为（36：9：4）。

二、不定项选择题（每题2分）： 1、理想流体做稳定流动时（ D ） A 、流经空间各点速度相同 B 、流速一定要很小 C 、其流线是一组平行线D 、流经空间各点速度不随时间变化2、理想液体在一截面积不同的水平管道中流动，若该管的两处不同截面积的速度关系为v1＞v2，则两处的面积压强关系为（ D ） A 、S1＞S2，P1＜P2 B 、S1＜S2，P1＞P2 C 、S1＞S2，P1＞P2 D 、S1＜S2，P1＜P23、边长为l 0的正方形物体，在切应力作用下，在受力作用的面上各偏移l 那么此物体的切应变为（ A ）A 、0l l 2∆B 、0l l ∆C 、02l l ∆D 、tan 0l l ∆4、半径为R 的球形肥皂泡，作用在球泡上的附加压强是（ C ）A 、2R αB 、R 2αC 、R 4αD 、R 4α5、对于给定液体表面上的一段分界线长度是L ，其表面张力的大小和方向是：（ B ）A 、表面张力与L 成正比，力指向液体内部；B 、表面张力与L 成正比，力与L 垂直沿液面切线方向；C 、表面张力与L 成正比，力与L 垂直且指向液体各个方向；D 、表面张力与L 成正比，力与L 垂直且与液面垂直指向液体外； 6、如果物体振动时，具有以下特点，则必定为简谐振动（ABC ） A 、物体受力大小与位移成正比，方向与位移相反B 、物体的加速度大小与位移成正比，方向与位移相反C 、物体运动的位移随时间按正弦（或余弦）规律变化D 、物体在平衡位置附近来回运动7、一个质点作上下方向的简谐运动，设向上方向为正方向，t ＝0时，质点在平衡位置且开始向上振动，则初相位为（ C ）A 、0B 、2πC 、-2πD 、3π8、两个等辐波的波动方程分别为：S 1＝6cos 2π（5t-0.1x ）cm 和S 2＝6cos 2π（5t-0.01x ）cm 。

则两波的波长应为1λ、2λ应为：（ D ） A 、1λ＝10cm ，2λ＝20cm B 、1λ＝0.1cm ，2λ＝0.01cm C 、1λ＝100cm ，2λ＝10cm D 、1λ＝10cm ，2λ＝100cm 9、一闭合曲面S 内有一正电荷q ，该曲面S 外另有一正电荷ｑ＇（如图所示），若将q ＇从点Ａ移到Ｂ点，则通过Ｓ面的电通量为：（ C ） A 、增大 B 、减少 C 、不变 D 、先增后减10、一条光线波长为λ的单色光垂直照射在透明薄膜上，薄膜的折射率n ＞1。

欲使反射光线加强则膜的厚度应为（ D ）A 、12λB 、14λ C 、n 12λ D 、n 14λ11、让光强度为0I 的自然光通过两个偏振化方向相互垂直的偏振片。

若在这两个偏振片之间再插入第三个偏振片，且使他的偏振化方向与第一个偏振片的偏正化方向呈30°角，则最后的透射光强度：（ D ）A 、09I 16B 、03I 16C 、03I 8 D 、03I 3212、某糖溶液的旋光率α＝100.3°cm 3/g ∙dm ，若此偏振光被该溶液偏转了15°，该溶液的厚度为20cm ，其浓度（ B ）A 、0.75(g/100ml)B 、7.5(g/100ml)C 、75(g/100ml)D 、750(g/100ml) 13、连续X 光谱中的最短波长与什么因素有关（ D ） A 、与管电流有关 B 、与靶的材料有关 C 、与靶的面积大小有关 D 、与管电压有关14、物质对X 射线的质量吸收系数m μ与波长λ的关系是（ B ） A 、波长越长，吸收越少 B 、波长越短，吸收越少 C 、与波长无关 D 、与波长成正比 15、当X 和γ射线在质量为dm 的干燥空气中运行时，所形成的同一种符号正（或负）离子的总电量的绝对值dQ 与dm 的比值，该比值称为（ A ） A 、照射量 B 、吸收剂量 C 、剂量当量 D 、品质因素 三、简答题：1、何谓惠更斯原理？（3分）答：介质中波动到达的每一点都可以看作是新的波源，向各个方向发射子波。

在其后任意时刻，这些子波的包迹就是该时刻的波阵面。

2、何谓自发辐射，受激辐射？（4分）答：处于高能态的原子是不稳定的，在没有任何外界的影响下会自发的，独立的返回到能量较低的状态，同时放出一个光子。

这种自发的从激发态返回到较低能态面放出光子的过程称为自发辐射。

处在激发态2E 的原子受到外来辐射光子的刺激，如果这个外来光子的能量恰好满足： -2121h ν=E E ，则处在激发态2E 的原子将向低能态1E 跃迁，同时辐射出一个与入射光完全一样的光子，这一过程称为受激辐射。

3、简述如何对α、β、γ射线进行防护？（3分） 答：（1）室内应有良好的通风条件；（2）用铅或其它致密物质来屏蔽γ射线和X 射线，中子先用铁铝慢化，再用水或石蜡来屏蔽中子射线；（3）β射线采用中等原子序数的物质作为屏蔽材料，如铝、玻璃； （4）α射线戴上手套即可；（5）放射源与工作人员之间应保持最大距离；尽量减少受照射的时间。

四、计算题（每题5分）： 1、水在截面不同的水平管中做稳定流动，出口处的截面积为管的最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开一小孔，水会不会流出来？解：由伯努利方程知：22112211P +ρv =P +ρv 22由连续性方程知：1122S V =S V 且有21S =3S 则 12V =3V 将02P =P 代入()⎡⎤⎣⎦222122221P -P =ρv -3v =-4ρv 2⨯⨯3221024102P =P -4ρv =1-=0.84atm 101325故10P <P ， 所以水不会流出。

2、一带电量为Q 的均匀带电球体，其半径为R （如图所示），求： 1）该带点球体在空间中的电场分布；2）在空间中距离该球心为r （r ＞R ）点处的电势。

解：由高斯定理知：3Q (1)ρ=4лR 3⎰⎰⎰⎰30S30S 32030πr ρE d S =επr ρE d S =επr ρE4πr =εQE =r (r <R)4πεR·()()⎰⎰⎰⎰0SS2020Q 2E d S =εQE d S =εQ E4πr =εQE =r >R 4πεr·)⎰⎰200Q Q2U =E d =d =4πε4πεr r r r·3、在半径R ＝2.0cm 长直圆柱形导线中，均匀通过电流为I ＝10A ，求： （1）导线内半径为r ＝1.0cm 处的磁感应强度； （2）导线外半径为r ＝10cm 处的磁感应强度。

解：)∑≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎰⎰000l22l 2-7-2-5-22I1B d =2πrB =μIr B d =μR μIrB =(r R)2πR4π1010110B == 510T 2π(210)l l ··)∑⨯⨯⨯⨯⨯⎰00l-7-5-2I2B d =2πrB =μμIB =(r >R)2πr4π1010B == 210T 2π1010l · 4、用波长为589.nm 的平行钠光垂直照射光栅，已知光栅上每毫米中有500条刻痕，且刻痕的宽度与其间距相等。

试问最多能观察到几条亮条纹？并求第一级谱线和第三级谱线的衍射角。

解：由题意知⨯⨯-3-61.0010d =2a =m =2.0010m 500由于光屏是无限大，最大衍射角应在π-2到π2之间，由光栅方程： d sin （±π2）=k λ 解得k ＝±3.4取整数则为±3。

屏上出现的k 值为0、±1、±2和±3七条谱线。

但当k ＝dak ’＝2k ’ , k ’＝±1、±2、±3…时缺级，谱线消失。

当k ’＝±1时，k ＝±2，也就是第二级谱线消失了。

当k ＝±1时，由光栅方程得：⨯±±±⨯1-9-6589.310λsin φ===0.2947d 2.0010 ∴±︒1φ=178’当k ＝±3时，由光栅方程得：⨯⨯±±±⨯3-9-63589.3103λsin φ===0.8840d 2.0010±︒3φ=628’5、已知22688Ra 的质量为1.8x10-8g ，T ＝1620年，求其放射活度。