臨床醫(yī)學(xué)《醫(yī)用物理學(xué)》復(fù)習(xí)題及解答

《醫(yī)用物理學(xué)》期末復(fù)習(xí)（一）、教材上要求掌握的例題及習(xí)題解答：第1章例1-2（P8）例1-3（P8）習(xí)題1（P31）1-7=1\*GB2⑴，=2\*GB2⑵由得：=3\*GB2⑶由得：由得：由得：加速度的方向與法向加速度方向的夾角非常小，近似沿半徑指向圓心。1-8=1\*GB2⑴由、、得：則=2\*GB2⑵例2-1（P36）習(xí)題2(P46）2-5由連續(xù)性方程及得：取第2點(diǎn)處的水管位置為零勢(shì)面，則由理想流體的伯努利方程有：而（為大氣壓強(qiáng)）2-9單位體積的粘性流體的伯努利方程為：則體積的粘性流體流動(dòng)過(guò)程中克服粘性力所做的功為：而對(duì)水平均勻管有：習(xí)題3(P61)3-6氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)為：3-7做功為：壓強(qiáng)差為：3-8氣泡中壓強(qiáng)為：3-10式中負(fù)號(hào)表示水銀在毛細(xì)管中下降。例4-1（P64）例4-3（P76）習(xí)題4(P95)4-7=1\*GB2⑴；=2\*GB2⑵∵∴=3\*GB2⑶4-8=1\*GB2⑴；；=2\*GB2⑵∵；∴時(shí)，；；4-12=1\*GB2⑴∵∴波動(dòng)方程為將代入波動(dòng)方程得到P點(diǎn)的振動(dòng)方程：=2\*GB2⑵4-13=1\*GB2⑴=2\*GB2⑵∵∴4-17=1\*GB2⑴觀察者不動(dòng)，聲源向著觀察者運(yùn)動(dòng)，則=2\*GB2⑵觀察者不動(dòng)，聲源遠(yuǎn)離觀察者運(yùn)動(dòng)，則4-19已知探頭發(fā)射的超聲波頻率為，超聲波在軟組織中的傳播速度為。入射時(shí)心臟壁運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于接收者運(yùn)動(dòng)，若該時(shí)刻心臟壁遠(yuǎn)離探頭運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度為，則心臟壁接收的頻率為:；反射時(shí)心臟壁相當(dāng)于聲源，探頭接收的頻率為:，探頭發(fā)射與接收的頻率差為:，所以心臟壁的運(yùn)動(dòng)速度為:第五章P103均勻帶電球面的場(chǎng)強(qiáng)P108例5-2習(xí)題5(P124)5-4(1)求圓心處的場(chǎng)強(qiáng)：建立如圖坐標(biāo)軸，電荷元的電量為，在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為：顯然各個(gè)不同的在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方向各不相同。把沿x、y軸分解有：由對(duì)稱性知：則帶電半圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)即（2）求圓心處的電勢(shì)：在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為：則帶電半圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)：5-5穿過(guò)閉合曲面S的電通量不變，S面上的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)會(huì)發(fā)生改變。5-6設(shè)始終處在球面內(nèi)的點(diǎn)為a，始終處在球面外的點(diǎn)為b，則由均勻帶電球面的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)公式：可得：帶電橡皮球被吹大的過(guò)程中，a、b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不變；a點(diǎn)的電勢(shì)減小，而b點(diǎn)的電勢(shì)不變。5-12（1）求P點(diǎn)的電勢(shì)：建立如圖坐標(biāo)軸，電荷元的電量為在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為：則帶電直線在P點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)為：(2)求P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：顯然各個(gè)不同的在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的方向都相同則帶電直線在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：5-14（1）求A、B兩點(diǎn)的:電勢(shì)：由均勻帶電球面的電勢(shì)分布：再根據(jù)電勢(shì)疊加原理，可得A、B點(diǎn)的電勢(shì)分別為：（2）求A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：由均勻帶電球面的場(chǎng)強(qiáng)分布：再根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，可得A、B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為：（二）、補(bǔ)充復(fù)習(xí)題及解答：1、判斷下列說(shuō)法中正確與錯(cuò)誤：1）質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，若加速度方向與速度方向的夾角為鈍角，則速率減小。（√）2）剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛體的質(zhì)量大小有關(guān)，與質(zhì)量的分布也有關(guān)。（√）3）剛體的質(zhì)量對(duì)轉(zhuǎn)軸的分布越遠(yuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就越大。（√）4）做勻變速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪，其邊緣一點(diǎn)的加速度方向是沿半徑指向圓心。（×）5）剛體做勻減速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其邊緣一點(diǎn)的切向加速度方向與線速度方向相同。（×）6）流體在等截面管中流動(dòng)時(shí)，其壓強(qiáng)與高度有關(guān)，因此心臟的血壓隨高度變化。（×）7）粘性液體在粗細(xì)均勻的水平管中做層流，從管中點(diǎn)1流到點(diǎn)2時(shí)，則兩點(diǎn)的平均流速相等,即=（√）8）體積為V的粘性液體在粗細(xì)均勻的水平管中做層流，從管中點(diǎn)1流到點(diǎn)2時(shí)，兩點(diǎn)的壓強(qiáng)分別為p1、p2。則克服粘性力做的功為W=(P2-P1)V。（×）9）將細(xì)管插入潤(rùn)濕液體中，則細(xì)管中的液面成凹形的半球面。（×）10）當(dāng)接觸角為鈍角時(shí)，液體不潤(rùn)濕固體，其附著力小于內(nèi)聚力。（√）11）液體不潤(rùn)濕固體時(shí)，其接觸角是180°。（×）12）表面張力系數(shù)為的水中有一直徑為d的球形氣泡，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為。（√）13）毛細(xì)管的半徑越小，不潤(rùn)濕液體在毛細(xì)管中上升的高度就越大。（×）14)兩個(gè)同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。（×）15)兩個(gè)同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合振動(dòng)一定是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。（√）16)物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律是不相同的。（√）17）兩個(gè)同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合振動(dòng)，當(dāng)相位差為時(shí)的合振幅為零。（×）18）駐波是兩列振幅相同、相向傳播的波疊加的合成波。（×）19）駐波中由于干涉而振動(dòng)減弱的點(diǎn)是波節(jié),駐波中兩相鄰的波節(jié)間的距離為。（√）20）聲源做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音是純音，樂(lè)器發(fā)出的聲音不是純音，是樂(lè)音。（√）21）均勻帶電球面內(nèi)任一點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)為零、而電勢(shì)不為零。（√）22）由高斯定理可知：均勻帶電圓環(huán)在其圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。（×）23）均勻帶電圓環(huán)在其圓心處產(chǎn)生的電勢(shì)等于零。（×）24）電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)都可用來(lái)計(jì)算。（×）25）當(dāng)高斯面內(nèi)的電荷在高斯面內(nèi)移動(dòng)時(shí)，通過(guò)該高斯面的電通量會(huì)發(fā)生變化。（×）26）當(dāng)高斯面內(nèi)的電荷在高斯面內(nèi)移動(dòng)時(shí)，高斯面上任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)也會(huì)發(fā)生變化。（√）27）半徑為R的球面外有一點(diǎn)電荷q,則通過(guò)該球面的電通量為。（×）28）在電場(chǎng)力的作用下負(fù)電荷總是從電勢(shì)能小處向電勢(shì)能大處運(yùn)動(dòng)。（×）29）當(dāng)取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)，則正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)一定都大于零。（√）30）高斯定理是靜電場(chǎng)的基本規(guī)律，任意帶電體的電場(chǎng)都可由高斯定理求出。（×）31）只有在某些具有對(duì)稱性的電場(chǎng)中高斯定理才成立。（×）32)靜電場(chǎng)力是保守力，靜電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減小。（√）33)面電荷密度為的無(wú)限大均勻帶電平面的場(chǎng)強(qiáng)方向與帶電平面垂直，場(chǎng)強(qiáng)大小為。（√）34)兩面電荷密度分別為+和的均勻帶電無(wú)限大平行平面間場(chǎng)強(qiáng)大小為，兩平面外場(chǎng)強(qiáng)為0。（√）35）負(fù)電荷在電場(chǎng)力作用下總是從低電勢(shì)能處向高電勢(shì)能處移動(dòng)。（√）2、一根質(zhì)量為、長(zhǎng)為的均勻細(xì)桿（如圖），可繞通過(guò)其一端的光滑軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=mL2/3?，F(xiàn)使桿從水平位置由靜止開(kāi)始擺下，則A、桿擺下時(shí)其角加速度不變，即做勻變速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)（×）B、在初始時(shí)刻桿所受到的重力矩等于mgL（×）C、桿擺下時(shí)其角加速度為，角速度為（√）D、桿由水平位置擺下來(lái)的過(guò)程中，重力矩是減小的（√）E、在初始時(shí)刻桿的角加速度等于零（×）F、桿擺到豎直位置時(shí)其角加速度為零，其端點(diǎn)A的切向加速度也為零。（√）G、桿擺下時(shí)其角加速度逐漸增大（×）H、桿由水平位置擺到豎直位置的過(guò)程中重力矩做的功為-mgL/2（×）I、桿擺下時(shí)其端點(diǎn)A的線速度。（√）J、桿擺到豎直位置時(shí)其端點(diǎn)A的加速度。（√）（此題中桿的角加速度、角速度、端點(diǎn)的速度、加速度的計(jì)算要求掌握方法，會(huì)推導(dǎo)。若桿的裝置變?yōu)橛覉D所示，又如何計(jì)算？，）3、如果通過(guò)任意封閉曲面的電通量為零，則A、該曲面內(nèi)一定有電荷且電荷的代數(shù)和為零（×）B、該曲面內(nèi)一定沒(méi)有電荷（×）C、該曲面內(nèi)一定沒(méi)有電荷或所有電荷的代數(shù)和為零（√）D、該曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為零（×）E、該曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均相等（×）F、該曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定不等于零（×）4、在一對(duì)等量同號(hào)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)（?。率鼋Y(jié)論正確的是：A．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零（×）B．電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均不為零（×）C．電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)不為零（√）D．電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，電勢(shì)為零（×）5、在相距為2r、帶電量為q的一對(duì)等量異號(hào)點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)（?。率鼋Y(jié)論正確的是：A．電場(chǎng)強(qiáng)度為（×）B．電場(chǎng)強(qiáng)度為（√）C．電勢(shì)為（×）D．電勢(shì)為零（√）6、填空：1）質(zhì)量為m、直徑為d的勻質(zhì)圓盤(pán)，,以ω0的初角速度繞通過(guò)圓盤(pán)中心的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在外力矩作用下開(kāi)始做勻減速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t停止轉(zhuǎn)動(dòng)。已知圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。則圓盤(pán)所受的外力矩為()，時(shí)刻t0(t0<t)圓盤(pán)邊緣的線速度為（）。答案：（）；（）2）花樣溜冰演員作旋轉(zhuǎn)表演時(shí)，當(dāng)把雙臂及腿迅速伸開(kāi)時(shí)，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量會(huì)（），而角速度（），從而達(dá)到改變身體旋轉(zhuǎn)快慢的目的。這是應(yīng)用了（）守恒定律。答案：（增大）；（減?。?；（角動(dòng)量）3）液體在管中做穩(wěn)定流動(dòng)，已知液體的密度為，大氣壓強(qiáng)為。在截面S1處壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)小，流速為v1，且截面S1處的高度比S2處低h，兩處截面的面積比為。不計(jì)內(nèi)摩擦，則在截面S2處的流速為（），S2處的壓強(qiáng)為（）。答案：（5v1）；（）4）密度為、體積為V的粘性液體在管中作層流，已知管a處的截面積為S1、壓強(qiáng)為，高度為h1；b處的截面積為S2、平均流速為、壓強(qiáng)為，高度為h2,，則a處的平均流速=（），流體由a處流至b處時(shí)克服粘性力所做的功為（）。答案：（）；（）5）由連續(xù)性方程知，血液從動(dòng)脈血管到毛細(xì)血管流速的變化是（），其主要原因是（）。答案：（逐漸變慢）；(毛細(xì)血管的總截面積比動(dòng)脈血管的大)6）已知肥皂液的表面張力系數(shù)為，大氣壓強(qiáng)為P0。吹一個(gè)直徑為d的球形肥皂泡所需做的功為（），此時(shí)肥皂泡內(nèi)外壓強(qiáng)差ΔP為()，肥皂泡內(nèi)的壓強(qiáng)P為()。答案：()；（）；（）7）表面張力系數(shù)為的水中有一半徑為R的球形氣泡，則氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為（）。答案：（）8）一個(gè)質(zhì)量為0.20kg的物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為，當(dāng)振動(dòng)動(dòng)能為最大時(shí)，振動(dòng)物體的位移大小為（），速度大小為（）；當(dāng)振動(dòng)勢(shì)能為最大時(shí)，振動(dòng)物體的位移大小為（），加速度大小為（）。質(zhì)點(diǎn)由初始位置開(kāi)始到x=0.1m所需的最短時(shí)間是（）。答案：（0）；（）；（）；（）；（由旋轉(zhuǎn)矢量圖可知：）9）質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振幅為A，振動(dòng)頻率為。當(dāng)時(shí)，。則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的初相位為（）；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大速度為（）；時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的動(dòng)能為（）；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的總能量（），質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為（）；質(zhì)點(diǎn)由初始位置開(kāi)始到第一次通過(guò)平衡位置時(shí)所需時(shí)間為（）。答案：（π）；（）；（0）；（）；（）；（）。10）駐波中由于干涉減弱而振幅始終為（）的位置稱為波節(jié)，由于干涉加強(qiáng)而振幅始終為（）的位置稱為波腹，兩相鄰的波節(jié)與波節(jié)之間的距離為（），兩相鄰波節(jié)與波腹之間的距離為（）。答案：（0）；（最大）；（）；（）11）兩振幅均為A的相干波源S1、S2相距，S2相位比S1落后，則在S1、S2連線上S1外側(cè)任一點(diǎn)P的振幅為（），在S1、S2連線上S2外側(cè)任一點(diǎn)Q的振幅為（）。答案：(2A)；（0）12）設(shè)聲波的傳播速度為，一列火車(chē)以速度行駛并發(fā)出頻率為的鳴笛聲，當(dāng)火車(chē)靠近及遠(yuǎn)離你時(shí)，你聽(tīng)到的火車(chē)笛聲的頻率分別為（），（）。答案：（）13）已知平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為 ，則該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為（），周期為（），波速為（）。答案：（）；（）；（）14）一列沿軸正向傳播的平面簡(jiǎn)諧波，其波速為10m/s，振幅為10cm，頻率為2Hz，已知原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)處于平衡位置，并向y軸正方向運(yùn)動(dòng)。，則原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為（）；t=0.25s的波形方程為（）；x=1m和x=6答案：（(m)）；（(m)）；（）；（±2π，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)相同，同相位）15）長(zhǎng)度為L(zhǎng)、帶電量為Q的均勻帶電直線，在直線的延長(zhǎng)線上與直線近端相距為a的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大?。ǎ妱?shì)（）。答案：（）；（）)16）半徑為R、帶電為q的均勻帶電球面內(nèi)任一點(diǎn)P的場(chǎng)強(qiáng)為（），電勢(shì)為（）；球面外離球心距離為r的N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為（），電勢(shì)為（）。答案：（0）；（）；（）；（）17）均勻電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，．則通過(guò)一半徑為R的閉合半球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為（）。答案：（0）18)靜電場(chǎng)力做功與（）無(wú)關(guān)，靜電場(chǎng)力是（）。靜電場(chǎng)力的功等于（）。答案：(路徑)；（保守力）；（電勢(shì)能增量的負(fù)值）7、問(wèn)答題：1）什么是氣體栓塞？臨床工作時(shí)為什么要注意避免氣體進(jìn)入血管？，答案：當(dāng)液體在細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，若管中有氣泡，會(huì)由于其附加壓強(qiáng)而使液體流動(dòng)受阻，氣泡多時(shí)會(huì)發(fā)生阻塞，這種現(xiàn)象叫做氣體栓塞。臨床工作時(shí)要注意避免氣體進(jìn)入血管是為了避免發(fā)生氣體栓塞現(xiàn)象。若有少量氣體進(jìn)入血管，則有可能形成氣泡而阻塞局部細(xì)小血管，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致血液循環(huán)中斷而危及生命。2）當(dāng)人體處于平臥位時(shí)，為什么心臟的動(dòng)脈壓稍大于頭部的動(dòng)脈壓？答案：人體平臥時(shí)頭部的動(dòng)脈壓會(huì)稍低于心臟的動(dòng)脈壓，是因?yàn)檠菏钦承粤黧w，對(duì)于水平等截面管只有當(dāng)兩端有壓強(qiáng)差時(shí)才能克服內(nèi)摩擦力，使其在管中做穩(wěn)定流動(dòng)。3）為什么測(cè)血壓時(shí)常選手臂處作為測(cè)量部位？答案：當(dāng)流體在粗細(xì)均勻管中流動(dòng)時(shí)流速不變，由伯努利方程可知，高處壓強(qiáng)小，低處壓強(qiáng)大。因此測(cè)量血壓要注意體位和測(cè)量部位。心臟的血壓是一定的，而手臂與心臟同高，故常選作為測(cè)量部位。5)超聲檢查時(shí)，為什么要在探頭和皮膚表面之間涂抹油類或液體耦合劑？答案：油類或液體耦合劑的聲阻與肌肉的聲阻相差較小，涂抹后超聲波通過(guò)探頭由耦合劑進(jìn)入人體，能使進(jìn)入人體的超聲強(qiáng)度很大以便于檢查。而空氣與肌肉的聲阻相差很大，若不涂抹耦合劑，則超聲會(huì)絕大部分反射，導(dǎo)致進(jìn)入人體的超聲強(qiáng)度非常小。8、計(jì)算題1）如圖（A）表示的是勻質(zhì)圓盤(pán)制成的滑輪（質(zhì)量m、半徑R）經(jīng)纏繞的輕繩在常力F的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，圖（B）表示同樣的定滑輪經(jīng)纏繞的輕繩在質(zhì)量為m0的砝碼的重力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)摩擦，且F＝m0g。①求兩種情況下定滑輪的角加速度，哪種情況的角加速度大？②求（B）圖中繩的張力；=3\*GB3③若已知（B）圖中定滑輪由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，求t時(shí)刻定滑輪邊緣一點(diǎn)的速率V和加速度的大小。解：①圖（A）的定滑輪是在常力矩作用下的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。力矩M=FR，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律得：圖（B）選重力G的方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向（如右圖），設(shè)繩的張力大小為T(mén)，將滑輪與砝碼隔離成兩部分，則有：聯(lián)立求解得：顯然>，其原因是砝碼也在加速運(yùn)動(dòng)，使得T小于m0g②繩的張力為：=3\*GB3③t時(shí)刻定滑輪邊緣一點(diǎn)的速度：切向加速度法向加速度t時(shí)刻圓盤(pán)邊緣一點(diǎn)的加速度的大?。?）用旋轉(zhuǎn)矢量圖示法作圖求出下列幾組同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后的合振動(dòng)的振幅和初相位，并寫(xiě)出合振動(dòng)的表達(dá)式。解答：①作矢量圖示1。由圖1得合振動(dòng)的振幅為，初相位為，合振動(dòng)的表達(dá)式為：②作矢量圖示2。由圖2得合振動(dòng)的振幅為，初相位為，合振動(dòng)的表達(dá)式為③作矢量圖示3。由圖3得合振動(dòng)的振幅為，，所以初相位為，合振動(dòng)