醫(yī)用物理學(xué)試題(含答案)五

xxxx年醫(yī)學(xué)物理學(xué)試卷A、B卷及答案

1.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與下列哪些因素?zé)o關(guān)：

A.剛體的質(zhì)量B.剛體所受的力C.剛體轉(zhuǎn)軸的位置D.剛體質(zhì)量分布情況

2.質(zhì)量完全相同的兩個(gè)細(xì)棒，第一根的轉(zhuǎn)軸通過(guò)中點(diǎn)垂直于細(xì)棒，第二根細(xì)棒的轉(zhuǎn)軸在一端與棒垂直，其兩者的轉(zhuǎn)

動(dòng)慣量之比等于

A.1:4B.1:2C.1:1D.2:1

3.理想液體在一水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，截面積5、流速外壓強(qiáng)P間的關(guān)系是：

A.S大處/小夕小B.5大處V大戶大C.5小處/大戶大

D.S小處v小戶小E.S小處“大戶小

4.將一張紙斯成均勻的兩半，然后留有一定的縫隙相對(duì)放置，若向縫中吹氣時(shí)，則兩片紙會(huì)

A.之間縫隙增大B.維持原樣C.同時(shí)下降D.同時(shí)上升E.互相靠攏

A

5.如圖一所示，一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為4在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為一，且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，代表此簡(jiǎn)諧

2

振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量為：

圖一

6.在同一介質(zhì)中兩列相干的平面簡(jiǎn)諧波的強(qiáng)度之比是/]/，2=4,則兩列波的振幅之比是:

A.A/4=4B,A/A,=2c.A/4=i/4D.—1/2

8.在聲阻抗為5.0kg-m-2?sT的介質(zhì)中傳播的聲音，產(chǎn)生的聲壓為ioN-rrT2,的聲音，其聲強(qiáng)為：

A.0.25j-m-2-S-1B.0.5j-m-2-S-'C.2.5j-m-2-S-10.1.25J-IY1-2-S-'

9.一肥皂泡的直徑為6cm,表面張力系數(shù)24xl()TN-mT,泡內(nèi)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)

A.大O.8PaB.小0.8Pac.大1.6PaD.小1.6Pa

10.兩種理想氣體的溫度相同時(shí)，則

A.兩種氣體分子的平均平動(dòng)能一定相同B.兩種氣體的壓強(qiáng)一定相同

C.兩種氣體分子的動(dòng)能一定相同D.兩種氣體的能量一定相同

11.真空中一半徑為的均勺帶點(diǎn)細(xì)圓環(huán)，電量為q,其軸線上距離環(huán)心x處一點(diǎn)，若則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

度￡和電勢(shì)〃的分別為

A.E=q,u=—B.E=—^—U=-J

4兀

4TI^0X4兀%元~

c.E=-Ju=—^—o.E=a、u=—^—

2兀4兀冗2兀%尢

41t￡()X

12.如圖二所示的電偶極子在外電場(chǎng)中受到的力矩，以下說(shuō)法正確的是

A.電偶極子受到的力矩為必=pxE,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相反的方向上。

B.電偶極子受到的力矩為必=pxE,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相同的方向上。

C.電偶極子受到的力矩為M=Exp,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相同的方向上。

D.電偶極子受到的力矩為必=Exp,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相反的方向上。

13.直徑為2.00mm的導(dǎo)線，如果流過(guò)它的電流是20.0A,且電流密度均勻，

導(dǎo)線的電阻率為3.14xl（r7￡ym,內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為：

A.0.4N-C-'B.0.3N-C-'

c.0.5N-C-1D.0.2N-C-'圖二

14.關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的概念,下列說(shuō)法正確的是:

又X

A.電動(dòng)勢(shì)是電源對(duì)外做功的本領(lǐng)

B.電動(dòng)勢(shì)是電場(chǎng)力將單位正電荷繞閉合回路移動(dòng)一周時(shí)所做的功

XX

C.電動(dòng)勢(shì)是非電場(chǎng)力將單位正電荷繞閉合回路移動(dòng)一周時(shí)所做的功

D.電動(dòng)勢(shì)是正負(fù)兩極間的電勢(shì)差XX

16.如圖三所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線圖在紙面內(nèi)。線圖的磁通量隨時(shí)間的

XX

變化關(guān)系為0B=（6產(chǎn)+7f+l）x1（尸Wb,式中t的單位s。

XX

試求t=2.0s時(shí)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向

A.0.039V、沿順時(shí)針?lè)较駼.0.039V、沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

C.0.031V,沿順時(shí)針?lè)较駾0.031V、沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

17.如圖四所示的薄膜上薄膜的折射率為小,兩邊是空氣折射率為c（/＜桂），一束垂直入射的光經(jīng)前后兩個(gè)表面

反射后的反射光相干的波程差是：

A.2n2dB.2n2J+yc.2r^dD.

18.使自然光通過(guò)2個(gè)偏振化方向夾角為60°的偏振片，透過(guò)光強(qiáng)為:d

Ml

BI

A.—/D.圖四

0

2O

19.診斷和治療用的X射線管的焦點(diǎn)分別采用

A.小焦點(diǎn)、大焦點(diǎn)B.大焦點(diǎn)、小焦點(diǎn)C.大焦點(diǎn)、大焦點(diǎn)D.小焦點(diǎn)、小焦點(diǎn)

20.放射性核素在人體中的有效半衰期7；與物理半衰期7和生物半衰期”的關(guān)系正確的是

A.BA/。＞E+T

二、填空題（除第6和第7題每空0.5分外，其余每空題1分，共22分）

1.一質(zhì)點(diǎn)沿。x軸正方向運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程是X=/-2/+f+5,經(jīng)過(guò)2s后它瞬時(shí)速度,瞬時(shí)加速度

是。

2.在直徑為2X10^用的動(dòng)脈血管中，血液平均流速為0.35m-s',此時(shí)血液的運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù)為,血流是

流（血液的年度系數(shù)為0.3xl（r3pa.s,密度為1.05xl（）3kg?m-3）。

3.若波從波疏介質(zhì)進(jìn)入波密介質(zhì)時(shí)，在表面發(fā)生反射現(xiàn)象，起反射波與入射波的相位之差為：o

4.平面波的微分方程是：,它的解是o

5.二氧化碳分子若看成是剛性的，它有個(gè)自由度，每個(gè)自由度上的能量是o

6.經(jīng)典場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)沿任意閉合路徑的線積分等于0,即,這表明靜電場(chǎng)是,其電場(chǎng)線o

而變化的磁場(chǎng)感應(yīng)出的電場(chǎng)是。（兩空1分）

7.水分子是（填有極或無(wú)極）分子，在外電場(chǎng)中被極化的過(guò)程屬于極化；甲烷分子是（填

有極或無(wú)極）分子，在外電場(chǎng)中被極化的過(guò)程屬于極化。（兩空1分）

8.形成跨膜電位的兩個(gè)必要條件必須有,o

9.一個(gè)電流元用了在空間任意一點(diǎn)（該點(diǎn)到電流元的位矢為尸）形成的磁感強(qiáng)度為o

10.一單縫寬度為ZOxlO^m,如入射光為綠色（zl=500nm）,試確定。為1°時(shí)在屏上產(chǎn)生的波程差是半波

長(zhǎng)的倍，對(duì)應(yīng)的條紋為條紋

11.某物質(zhì)的線性衰減系數(shù)為132cmT,密度為3g-cm—3,則其質(zhì)量衰減系數(shù)為。

12.光子與物質(zhì)的相互作用的三種方式為、、。

三.名詞解釋（每小題1分，共5分）

1.聲強(qiáng)2.表面活性物質(zhì)3.霍耳效應(yīng)5.物質(zhì)的半價(jià)層6.原子核的結(jié)合能

四.簡(jiǎn)答題（每小題3分，共6分）

1.標(biāo)識(shí)射線譜是怎樣產(chǎn)生的？

2.超聲檢查時(shí)，為什么要在探頭和表面之間涂油或石蠟，試簡(jiǎn)單說(shuō)明原因。

五.計(jì)算題（共32分）

1、一半徑1米，質(zhì)量為1kg的飛輪起動(dòng)力后繞通過(guò)圓盤(pán)中心的垂直軸由靜止開(kāi)始句加速轉(zhuǎn)動(dòng)，5s后速度達(dá)到120

轉(zhuǎn)每分。求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/和角加速度a,起動(dòng)時(shí)受到的力矩的大小和該力矩做的功。（6分）

2.設(shè)排尿時(shí)尿從計(jì)顯示的壓強(qiáng)值為40nmHg的膀胱經(jīng)過(guò)尿道口排出，已知尿道長(zhǎng)為4cm,尿道的有效直徑為7.2X10-4

m,尿的粘滯系數(shù)為6.9X10"Pa?s,求排尿的流量。（5分）

3.沿繩子傳播的橫波，波函數(shù)為y=0.10cos（0.017LX-27tOm。

試求：①波的振幅、頻率、傳播速度和波長(zhǎng)；②繩上某質(zhì)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度。（5分）

5.電荷（7均勻地分布在半徑為/?的非導(dǎo)體球內(nèi)，求（1）球內(nèi)外任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）球內(nèi)外任意一點(diǎn)的電勢(shì)。（6

分）

大肺炮

圖六

6.求圖五所示的電路中各支路電流/|、，2和‘3。（5分）

8.波長(zhǎng)為600nm的單色平行光垂直入射在光柵上形成衍射圖樣（5分）

（1）若測(cè)得二級(jí)條紋與原入射方向成30°角，求光柵常數(shù)。（2）用該光柵測(cè)量汞光燈光譜中黃線的波長(zhǎng)時(shí)，測(cè)得

二級(jí)光譜中黃線的衍射角為29°（sin29°=0.485）,求黃光的波長(zhǎng)。

六.案例分析（每小題4分，共8分）

2.如圖六所示，肺泡大小不一且相互連通，請(qǐng)分析為什么沒(méi)有出現(xiàn)大泡更大，小泡更小的情況？

3.雨過(guò)天晴，汽車駛過(guò)積水的柏油馬路，會(huì)形成一片片油膜，在陽(yáng)光下呈現(xiàn)出絢麗的色彩。又如漂浮在水面上的油

膜，當(dāng)光線照在油膜上時(shí)，油膜上有些地方就顯得紅一些，有些地方顯得藍(lán)一些，呈現(xiàn)處瑰麗的色彩。

問(wèn)題：為什么水面上的油膜會(huì)呈現(xiàn)處瑰麗的色彩？

一、單項(xiàng)選擇題（第7和15小題不做每小題1.5分，共27分）

1.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與下列哪些因素?zé)o關(guān)：

A.剛體的質(zhì)量B.剛體轉(zhuǎn)軸的位置C.剛體所受的力D.剛體質(zhì)量分布情況

2.質(zhì)量完全相同的兩個(gè)細(xì)棒，第一根的轉(zhuǎn)軸通過(guò)中點(diǎn)垂直于細(xì)棒，第二根細(xì)棒的轉(zhuǎn)軸在一端與棒垂直，其兩者的轉(zhuǎn)

動(dòng)慣量之比等于

A.2:1B.1:2C.1:1D.1:4

3.理想液體在一水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，截面積S、流速外壓強(qiáng)戶間的關(guān)系是：

A.S大處一卜夕小B.S小處1/大戶小C.S小處V大戶大

D.S大處/大戶大E.S小處/小戶小

4.將一張紙斯成均勺的兩半，然后留有一定的縫隙相對(duì)放置，若向縫中吹氣時(shí)，則兩片紙會(huì)

A.之間縫隙增大B.維持原樣C.互相靠攏D,同時(shí)下降E.同時(shí)上升

A

5.如圖一所示，一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為4在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為一，且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，代表此簡(jiǎn)諧

振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量為：（C）

圖一

6.在同一介質(zhì)中兩列相干的平面簡(jiǎn)諧波的強(qiáng)度之比是/1/，2=4,則兩列波的損盛之比是:

A.A/4=2B.A/A,=4c.A/4—1/2D.A/A,=1/4

8.在聲阻抗為5.0kg-m-2的介質(zhì)中傳播的聲音，產(chǎn)生的聲壓為ioN-mT,的聲音，其聲強(qiáng)為：（）

A.0.25j-m-2-S-1B.1.25j-m-2-s-1C.0.5J-m-2-S-1D.2.5J-m-2-s-1

9.一肥皂泡的直徑為6cm,表面張力系數(shù)24xl（）TN-mT,泡內(nèi)壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)

A.大1.6PaB.小L6Pac.大0.8PaD.小0.8Pa

10.兩種理想氣體的溫度相同時(shí)，則

A.兩種氣體的能量一定相同B.兩種氣體的壓強(qiáng)一定相同

C.兩種氣體分子的動(dòng)能一定相同D.兩種氣體分子的平均平動(dòng)能一定相同

11.真空中一半徑為"的均勻帶點(diǎn)細(xì)圓環(huán)，電量為g,其軸線上距離環(huán)心x處一點(diǎn)，若則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

度E和電勢(shì)〃的分別為

A.E=_JU=—^―B.E=—^—U=T^

2兀￡oX~4兀qx4兀/x4?！辍鉞

c.E=—J

D.E=q,U—

4兀￡0工~4兀2。%4716-0%2K￡0X

12.如圖二所示的電偶極子在外電場(chǎng)中受到的力矩，以下說(shuō)法正確的是（）

A.電偶極子受到的力矩為A?=pxE,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相反的方向上。

B.電偶極子受到的力矩為M=Exp,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相反的方向上。

C.電偶極子受到的力矩為而=Exp,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相同的方向上。

D,電偶極子受到的力矩為M=pxE,最終會(huì)靜止在電矩與電場(chǎng)強(qiáng)度平行且相同的方向上。

13.直徑為2.00mm的導(dǎo)線，如果流過(guò)它的電流是20.0A,且也流密度均勻，導(dǎo)>

線的電阻率為3.14xl0*O-m,內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度為：

A.0.4N-C-'B.0.5N-C-'

C.0.3N-C-'D.0.2N-C-'

X

14.關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的概念，下列說(shuō)法正確的是：

A.電動(dòng)勢(shì)是電源對(duì)外做功的本領(lǐng)

X

B.電動(dòng)勢(shì)是非電場(chǎng)力將單位正電荷繞閉合回路移動(dòng)一周時(shí)所做的功

C.電動(dòng)勢(shì)是電場(chǎng)力將單位正電荷繞閉合回路移動(dòng)一周時(shí)所做的功X

D.電動(dòng)勢(shì)是正負(fù)兩極間的電勢(shì)差

X

16.如圖三所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線圖在紙面內(nèi)。線圖的磁通量隨時(shí)間的變

化關(guān)系為0B=（6-+7/+l）xlCf3Wb,式中t的單位s。試求f=2.0s時(shí)，回路中X

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向：

A.0.039V、沿順時(shí)針?lè)较駼.0.039V,沿逆時(shí)針?lè)较驁D四

C.0.031V、沿逆時(shí)針?lè)较駾.0.031V、沿順時(shí)針?lè)较?/p>

17.如圖四所示的薄膜上薄膜的折射率為m,兩邊是空氣折射率為rh（〃<巾），一束垂直入射的光經(jīng)前后兩個(gè)表面

反射后的反射光相干的波程差是:

…4

A.2〃2dB.2/dc.2HleI+—D.+—

18.使自然光通過(guò)2個(gè)偏振化方向夾角為60°的偏振片，透過(guò)光強(qiáng)為:

1,1,1,1,

A

-§/（）B.-70C.-InD--Io

19.診斷和治療用的X射線管的焦點(diǎn)分別采用

A.大焦點(diǎn)、小焦點(diǎn)B.大焦點(diǎn)、大焦點(diǎn)C.小焦點(diǎn)、大焦點(diǎn)D.小焦點(diǎn)、小焦點(diǎn)

20.放射性核素在人體中的有效半衰期7；與物理半衰期7和生物半衰期”的關(guān)系正確的是

C.—=—I------D.T=Tb+T

TTcTbeb

二、填空題（除第6和第7題兩空1分外，其余每空題2分，共22分）

1.平面波的微分方程是：,它的解是.

2.一質(zhì)點(diǎn)沿。*軸正方向運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程是》=/一2/+，+5,經(jīng)過(guò)2s后它瞬時(shí)速度,瞬時(shí)加速度

是。

3.若波從波疏介質(zhì)進(jìn)入波密介質(zhì)時(shí)，在表面發(fā)生反射現(xiàn)象，起反射波與入射波的相位之差為：。

4.在直徑為2X101m的動(dòng)脈血管中，血液平均流速為0.35m?s,此時(shí)血液的運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù)為,血流

是流（血液的年度系數(shù)為O.3xlO-3pa.s,密度為1.05xl03kg-m-3）。

5.二氧化碳分子若看成是剛性的，它有個(gè)自由度，每個(gè)自由度上的能量是。

6.水分子是（填有極或無(wú)極）分子，在外電場(chǎng)中被極化的過(guò)程屬于極化：甲烷分子是（填

有極或無(wú)極）分子，在外電場(chǎng)中被極化的過(guò)程屬于極化。（兩空1分）

7.經(jīng)典場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)沿任意閉合路徑的線積分等于0,即,這表明靜電場(chǎng)是,其電場(chǎng)線。

而變化的磁場(chǎng)感應(yīng)出的電場(chǎng)是。（兩空1分）

8.某物質(zhì)的線性衰威系數(shù)為132cmT,密度為3g<111-3,則其質(zhì)量衰減系數(shù)為。

9.一個(gè)電流元/d/在空間任意一點(diǎn)（該點(diǎn)到電流元的位矢為尸）形成的磁感強(qiáng)度為.

10.形成跨膜電位的兩個(gè)必要條件必須有,。

11.光子與物質(zhì)的相互作用的三種方式為、、。

12.一單縫寬度為20xl（T*m,如入射光為綠色（/l=500nm）,試確定。為1°時(shí)在屏上產(chǎn)生的波程差是半波

長(zhǎng)的倍，對(duì)應(yīng)的條紋為條紋.

一、單項(xiàng)選擇題（第7和15小題不做每小題1.5分，共27分）

題號(hào)1234568910111213141617181920

A卷答案BAEECBDCAABCCDBDAC

B卷答案CDBCCABACCDBBCDACB

二、填空題（除第6和第7題兩空1分外，其余每空題2分，共22分）

題號(hào)A卷答案B卷答案

d2y1d2yx.

。=2c2；y=Acos[。。)+。]

oxuotu

15m-s-1；8mT

【或y=ACOS[2TI(-----)+°];或

T4

y=ACOS[2TI(VZ----)+夕];或

A

y-Acos(cot—kx+(p)]

21225；過(guò)渡流5ms1；8m§2

3土?！繲l

d2y1d2yx

c，=2…y=Acos[(y(f)+切

dxudru

fJQ

【或y=Acos[2兀(------)+夕]：或

4T幾1225；過(guò)渡流

x

=Acos[2n(v/---)+°]；或

A

y=Acos("一而+9)]

56,-kT6,-kT

22

￡E-d7=0；保守場(chǎng)；不閉合；非保守場(chǎng)

6有極；取向：無(wú)極：位移

7有極：取向；無(wú)極；位移Edf=0：保守場(chǎng)；不閉合；非保守場(chǎng)

細(xì)胞膜內(nèi)外的離子濃度梯度；細(xì)胞膜對(duì)不同離子的

844cm-9-g—I

通透性不同

d"區(qū)警（或m=久坐好）AnWZxr-kzzn/dfxe

9dB=^-——(或d8=為——)

4兀r4兀r4兀r4兀r

細(xì)胞膜內(nèi)外的離子濃度梯度；細(xì)胞膜對(duì)不同離子的

1014;暗

通透性不同

2—I

1144cmg光電效應(yīng)；康普頓效應(yīng)；電子對(duì)效應(yīng)

12光電效應(yīng)；康普頓效應(yīng)；電子對(duì)效應(yīng)14;暗

三.名詞解釋（每小題1分，共5分）

1.聲強(qiáng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于聲波傳播方向的單位面積的能量（聲波的能量流密度）。

2.表面活性物質(zhì)：指能使液體表面張力系數(shù)減小的物質(zhì)

3.霍耳效應(yīng)：通有電流的半導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，如果磁場(chǎng)與電流的方向相垂直，則在磁場(chǎng)的作用下，載流于（電子或

空穴）的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上形成電荷積累，出現(xiàn)電勢(shì)差的現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。

5.物質(zhì)的半價(jià)層：射線在物質(zhì)中被衰減為原來(lái)的一半時(shí)相應(yīng)的物質(zhì)的厚度。

6.原子核的結(jié)合能：核子結(jié)合成原子核時(shí)釋放出來(lái)的能量叫做原子核的結(jié)合能

四.簡(jiǎn)答題（每小題3分，共6分）

1.標(biāo)識(shí)射線譜是怎樣產(chǎn)生的？

答：轟擊陽(yáng)極靶的高速電子流具有較大能量時(shí)，進(jìn)入靶內(nèi)有可能與原子的內(nèi)層電子發(fā)生強(qiáng)烈相互作用，使該電子從

原子內(nèi)脫出，在院子內(nèi)形成的空缺有外層電子填補(bǔ)，向外輻射標(biāo)識(shí)X射線，其能量等于相應(yīng)躍遷的兩個(gè)軌道的能級(jí)差。

2.超聲檢查時(shí)，為什么要在探頭和表面之間涂油或石蠟，試簡(jiǎn)單說(shuō)明原因。

答：因?yàn)閷⑻筋^直接放在皮膚上檢查時(shí)，空氣和皮膚的聲阻抗相差很大。探頭發(fā)出的超聲幾乎全部反射，沒(méi)有多少

超聲進(jìn)入人體。而當(dāng)在探頭和表面之間涂油或石蠟后，落麻油和石蠟與人體肌肉聲阻抗相差不大，荒麻油或石蠟?zāi)軌蜃?/p>

為耦合劑，使進(jìn)入人體的超聲波強(qiáng)度大大增加了。

五.計(jì)算題（共32分）

1.一半徑1米，質(zhì)量為1kg的飛輪起動(dòng)力后繞通過(guò)圓盤(pán)中心的垂直軸由靜止開(kāi)始勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，5s后速度達(dá)到120

轉(zhuǎn)每分。求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/和角加速度a,起動(dòng)時(shí)受到的力矩的大小和該力矩做的功。（6分）

解：（1）如圖選取半徑為j寬度為dr的細(xì)圓環(huán)為質(zhì)量微元dm

mr

則：dm=a-2?irdr=——-2-nrdr=2m--dr

nR2R2

由細(xì)圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/二m"得:di=r2dm=--2r3dr

R2

2mR1

2312

/二蝌/=rdm=—9rdr=-mR=0.5kg?m（2分）

（2）角速度w=1200^^-reds'1=4pred%'112.56r?v'1

60

\a=-....二—red?s'22.512red?s-2（1分）

t5

42,

2

（3）起動(dòng)時(shí)的力矩為：M=la=0.5而髻=-p=1.256kgs'（1分）

（4）剛體的角動(dòng)能為：E=二；倉(cāng)"516P2=4p2J=39.44

k（1分）

22

所以力矩做的功為：W=DEk=4p-0=4p=39.44J（1分）

2.設(shè)排尿時(shí)尿從計(jì)顯示的壓強(qiáng)值為40mmHg的膀胱經(jīng)過(guò)尿道口排出，已知尿道長(zhǎng)為4cm,尿道的有效直徑為7.2X1CT1

m,尿的粘滯系數(shù)為6.9*10沖2?s,求排尿的流量。（4分）

八兀R4

解：由Q=—'P（2分）

8r）L

7?

3.1W—）4W16

________2

倉(cāng)ij~—1.01醛03m3s-

8創(chuàng)5.910"創(chuàng)4IO-276?10

屋嘿絮竺。。532醴。Es'=1.27醴。6m/（2分）

所以排尿的流量是：1.27酉苴0-6]1?s-1=1,27cm3

3.沿繩子傳播的橫波，波函數(shù)為y=0.10cos（0.01m-2ju）m。試求：①波的振幅、頻率、傳播速度和波長(zhǎng):

②繩上某質(zhì)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度。（5分）

X

M：?y=0.10cos（0.017uc-2Ttt）=0.10COS2TT（Z-0.005X）=0.10cos2兀。一

與波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式y(tǒng)=ACOS2TI（下一夕相比較，得波的振幅為A=0.10m（1分）

周期7=1s（1分）波長(zhǎng)2=--—m=200m（1分）

0.005

2

波速u=—=200m-s（1分）

T

2兀_i

②質(zhì)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度=Aco=0.1x—=0.63m,s（1分）

5.電荷0均勻地分布在半徑為/?的非導(dǎo)體球內(nèi)，求（1）球內(nèi)外任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）球內(nèi)外任意一點(diǎn)的電勢(shì)。（5

分）

解：（1）如右圖所示，作圖中所示的高斯面，設(shè)高斯面半徑為〃

當(dāng)時(shí)，由高斯定理得E內(nèi)-47tr2

即E內(nèi)=（1分）

當(dāng)廠時(shí)，由高斯定理得外兀/=幺

＞7?E?4*2即￡外=-（1分）

￡。4兀4產(chǎn)

（2）設(shè)P點(diǎn)為球內(nèi)任意一點(diǎn)，根據(jù)電勢(shì)的定義，P點(diǎn)的電勢(shì)為Up=J；EcosSd/。為方便起見(jiàn)，我們選電場(chǎng)

方向即r方向?yàn)榉e分路徑，可得

Up=JpEdr=JpE內(nèi)dr+￡&dr

fR18f/Rq

Up=「石內(nèi)€1尸+工石外~"=（

4兀AR'

=q.lr2\_q_（__［）「

4?！闛/?324TI￡O〔r\R

=—「（3止-/）（2分）

8714R

設(shè)P點(diǎn)為球外任意一點(diǎn)，根據(jù)電勢(shì)的定義，P點(diǎn)的電勢(shì)為Up=￡Ecos6d/。

q

（1分）

4兀

6.求圖五示的電路中各支路電流/］、心和‘3。

解：由基爾霍夫定律列出方程（5分）

對(duì)節(jié)點(diǎn)c/2=7j+/3Q分）

對(duì)回路abefa有12+200/1-240/3+400/1=0

n1—20/3+50/1=。（1分）

對(duì)回路defed有24013+90012—30+700/）=0

=24/3+160—3=0（1分）

聯(lián)立以上三個(gè)方程，解得：

/]=—0.01A（符號(hào)表示電流由a流向b）,=0.015A,/3=0.025A（2分）

8.波長(zhǎng)為600nm的單色平行光垂直入射在光柵上形成衍射圖樣

（1）若測(cè)得二級(jí)條紋與原入射方向成30°龜，求光柵常數(shù)。

（2）用該光柵測(cè)量汞光燈光譜中黃線的波長(zhǎng)時(shí)，測(cè)得二級(jí)光譜中黃線的衍射角為29。（sin29°=0.485）,求

黃光的波長(zhǎng)。

解：（1）根據(jù)光柵方程Jsin（9=±kA（1分）

將公2,0=30°,X=600nm代入公式，得一=,=2x6^^"°_2.4xlO^m（2分）

sin6sin300

（2）由光柵方程dsin6=±A>l

將4=2,6=29°,d=2.4xl（T6m代入公式，得

dsin。2.4x10-6x0.485

=5.82xl(r7m（2分）

五.案例分析（每小題4分，共8分）

2.如圖六所示，肺泡大小不一且相互連通，請(qǐng)分析為什么沒(méi)有出現(xiàn)大泡更大，小

泡更小的情況？）I

答：是依靠肺泡里面分泌的表面活性物質(zhì)降低表面張力系數(shù)，每個(gè)肺泡中分泌的

表面活性物質(zhì)的總量相等，大肺泡里的活性物質(zhì)的密度較小，獎(jiǎng)表面張力系數(shù)降低得f\J

少些。小肺泡里表面活性物質(zhì)濃度較高，表面張力系數(shù)降低的多一些。從而使大泡的QJ

張力不至于過(guò)小，小泡的張力不至于過(guò)大，因此小泡不會(huì)更小，大泡不會(huì)更大，維持，卜肺》包

了大小泡的正常工作。