第1章 刚体力学基础 物体的弹性
1.1 （1）n=))(1(54013--?-s r e
(2) )(10802160)1(540360
2
6
r e dt e dt N t --
+=-==
??
ω
(3) )(27022--?==s r e dt
dn
t
β
1.4 A 对物体：Mg-T=Ma 对滑轮：β22
1
mR TR =
βR a = 联立求解，得：MR
mR Mg
22+=β
B 对滑轮：β221mR MgR =
得：mR
Mg 2=β 1.6 对物体：a m g m f T 22sin =--α αμcos 2g m f =
对滑轮：β212
1
R m TR M z =- βR a =
解得：[]R
m R m R u g m M m g m T Z 122222
1)cos (sin )cos (sin ++-+
+=αααμα
2
12222
1
)cos (sin R m R m R
g m M Z ++-=
αμαβ
由角量的运动方程：βθω22
= []2
12222
1
)cos (sin 2R m R m R g m M Z ++-=
αμαθω
1.8 人和转盘组成的系统角动量守恒
ωω)2
1
(2122202t mu MR MR +=
2
220
22t
mu MR MR +=ωω R ut
M m u R m M dt t mu MR MR dt t
t 2arctan
2202
22020
ωωωθ=+==?
?
1.12 解：（1）成人股骨断裂的压力
)(1002.11061017547N S F ?=???=?=-σ
（2）股骨断裂的线应变
210
7109.110
9.01017-?=??==E σ
ε （3）长度的改变量
)(105.95.0109.132m l l --?=??=?=?ε
第2章 流体力学基础
2.1 解：
（1）主动脉血液流量)/(104.833.0)109(14.335231211s m V r V S Q --?=???=?==π (2) 大动脉血液的平均流速)/(102.422
2s m S Q
V -?==
（3） 当r=0时毛细血管内血液具有最大流速，根据
)(8214
P P l
R Q -=ηπ 得：
4
522
211072.625.0/104.82/2/24)(--?=??===-=
S Q R Q R l
P P v m πη 2.4 解：（1）)/(1s m S Q
V ==
粗
粗 （2）)/(4s m S Q
V ==细
细 （3）2222112
1
21v P v P 水水ρρ+=+
=-=-2
122212
121v v P P 水水ρρgh 银ρ
cm g
v v h 5.5)212122=-=
∴银水
（ρρ
2.8 解：（1）毛细血管两端血压降
)10410214.3101100.3866.010214.3812
4
6-332
6-4a P R l Q P （）
（）（细?=??????????==?-πη （2）毛细血管内血液的流量
)/103.8312s m SV Q （细-?==
（3）流阻)/(108.485234
m Ns R
l
?==
πηβ 2.9
根据伯努利方程，可得
单位体积的油损耗的能量w=)(2121h h g p P -+-ρ 代入数值得：
J
w 4
3310*29.45*8.9*10*9.010*2.1=+-=
那么 35m 的油流过损失的能量为5*J 4
10*29.4J 5
10*145.2=
第3章 振动与波 声波 超声和超声成像
3.1解：矢量图略 画旋转矢量图可得
1）)cos(πω+=t A x 2）)2/cos(πω-=t A x 3）)3/cos(πω+=t A x ； 4）)4/cos(πω+=t A x ；
3.2解：由图示可知 A v v m x ma ω==， T=0时， ,2
1
0m v v =
ωπ?ωω?ωωA t A t A v 2
1
)2/cos()sin(=
++=+-= 依据旋转矢量有：）（或3/53/2/πππ?-=+，所以）（或6/76/5ππ?-=
3.6解： )
c o s ()c o s (2
21πωω+==
t A x t A
x ，该质点的合振动为)cos(2
π+=wt A
x
3.7 解：（1）因为p 1点振动方程为)2cos(1?πν+=t A y ，而p 2点落后p 1点的距离为L 1+ L 2， 所以p 2点的振动方程为])(2cos[2
12?λ
νπ++-=L L t A y
（2）与p 1点相距λk ±的点与p 1点的振动状态相同。
3.8 解：两波源连线上因干涉相消才静止，据干涉相消条件 2,1,0,)12(2)(12±±=+=-
-=?k k πδλ
π
???
且有m u
410
40
==
=
ν
λ，设相消点距离S1的距离为x 则πππ?)12(4
)
30(2+=---
-=?k x x
12+=k x ，x 可取1，3，5，7，9，…，29m 。
第4章 气体分子动理论
4.1 解：（1）据nkT p =有 32723
6
/102439.0)
27327(1038.11001.1m kT p n 个?=+???==-； （2）分子间的平局距离即为分子的平均自由程，有
827
210210026.110
2439.0)103(14.321
21--?=?????==
n d πλm 此值约为氧分子直径的100倍。
4.4 解： RT pV ν=，2
10
0.1273
31.83.0???=
=
p
RT
V ν=6.805m 3
气体的摩尔质量为
mol kg V M
/35.283
.025
.1805.6=?==
=
νρν
μ 气体是氮气
方均根速率为 s m RT
V /34.1535
.28273
314.8332
=??=
=
μ
因氮气分子的自由度为5，所以氮气气体分子的平均平动动能为
J kT 21231065.52731038.15.12
3
--?=???= 气体分子的平均转动动能为
J kT 21231076.32731038.122
--?=??= 气体分子的总平动动能为 J kT 21
231041.92731038.15.225--?=???=
气体的内能为J RT i E 3
10702.1273314.82
53.02?=???=?=ν
第5章 液体的表面现象
5.1 解：（1）由表面张力l F α=得：r
mg
l F πα2==
其中：一滴液体的重力N mg 43
1057.110318
105--?=??=
， m mm r 4105.335.0-?==
所以m N /10
15.73
-?=α
（2）表面张力等于一滴液体的重力，即N mg F 41057.1-?==
5.4 解：A 点受到的向上压强P A 等于大气压强P 0与附加压强r /2α两者之和，即： R
p p A α20+
= B 点压强P B 等于大气压强P 0与附加压强r /2α的差，即
r
p p B α
20-=
根据流体静力学的基本原理，A 点受到的向下压强为，由平衡条件可知，因而:
)11(222r
R g g r R g P P h B A +=+
=-=ραρααρ )1030.01
1031(8.91000103.723
32---?+????= )(105.52m -?=
5.5
解：毛细管中液面上升高度：
2cos h gr
αθ
ρ=
得到：2cos h gr
ραθ
=
=233
3.5810 1.05109.80.3102
--??????
=5.526?10-2（N/m ）
第6章 静电场
6.2 解：（1） 建立如图所示的坐标系，在导线上位置x 处取一线元dx ，dx 所带电荷
dq dx λ=，该电荷在M 点产生的元电场强度dE
沿x 轴的正方向，大小为：
2
04(0.2)x dx
dE x λπε=
-
0.15
2
04(0.2)
x x dx
E dE x λπε==
-??
=
04λπε0.150
1()0.2x
-=
154λ
πε = 9
12
155104 3.148.85410
--????? =6.744 ?102（N/C ）
(2) 建立如下图所示坐标系，y 轴过N 点
在导线上位置为x 的P 点取线元dx ，dx 所带电荷dq dx λ=，dq 在N 点产生的元电场强
度dE
方向沿PN 连线，大小为：
2
2
04(0.05)
dx
dE x λπε=
+
由于导线上电荷分布关于y 轴对称，dE
在x 方向的分量相消，在y 方向的分量
sin y dE dE θ=?，导线上电荷在N 点产生的电场强度大小为：
0.075
30.075
222
00.054(0.05)
y dx E E x λπε--==+?
9
-
=1.497?103N/C
6.4解：
由高斯定理：
1
1n
i s
i Eds q ε==
∑??
（1） r 1 n i i q =∑=0 E=0 (2) R A 1 n i i q =∑=A q s Eds ?? =24r E π=0 A q ε E = 204A r q e r πε (3) r>R B, 1 n i i q =∑= A B q q ε+ s E d s ?? =24r E π=0 A B q q ε+ E = 2 04A B r q q e r πε+ 6.5解：(1)如图所示，在圆柱体外距离轴心为r 的任意点P 选取半径为r ，高为l 的同轴圆柱形高斯面，其上、下底面的电通量为零，侧面s 上各点的电场强度的方向沿圆柱体侧面的径向向外。由于圆柱体上电荷分布的对称性，圆柱形高斯面上的电场强度的大小相等。 由高斯定理： 1 1n i s i Eds q ε== ∑?? s Eds ?? =2E rl π? 1 n i i q =∑=2 R l ρπ 得到：2E rl π?=20 R l ρπε 202R l E rl ρππε= =2 2R r ρε 以r e 表示沿矢径方向的单位矢量，20 2r R E e r ρε= （r>R ） (2)在圆柱体内距轴心为r 的任意点P ,选取半径为r ，高为l 的同轴圆柱形高斯面，同理该圆柱面的上、下底面的电通量为零，侧面上各点的电场强度大小相等。 由高斯定理： 1 1n i s i Eds q ε== ∑?? s Eds ?? =2E rl π? 1 n i i q =∑=2 r l ρπ 2E rl π?=20 r l ρπε 得到：202r l E rl ρππε==0 2r ρε 以r e 表示沿圆柱形矢径方向的单位矢量，0 2r r E e ρε= （r 6.7 真空中，A 点有一正电荷+q ，O 点有一负电荷-q 。BCD 是以O 为圆心、半径为R 的半圆弧，AB=R 。（B 点处于A 点和O 点连线的中点，O 点处于B 点和D 点连线的中点） 试求： （1） 单位正电荷从B 沿BCD 运动到D 点的过程中，电场力所做的功； （2） 单位负电荷从D 点运动到无限远处的过程中，电场力做的功。 解：若取无穷远点为电势零点，则+q 电荷在B 点的产生的电势为 04B q R φπε+= ，在D 点 产生的电势为012D q R φπε+= 。-q 电荷在B 点的产生的电势为 04B q R φπε-=- ，在D 点产 生的电势为04D q R φπε-=- 。 根据电势叠加原理，在+q 和-q 的电荷系统中，B 点的总的电势为0B B B φφφ+-=+=，D 点的总的电势为06D D q R φφφπε+-=+=- D 。 （1） 将单位正电荷从B 点沿着B C D 运动到D 点的过程中，电场力做的功为 06BD B D q W R φφπε?=-= （焦耳）。 （2） 将单位负电荷从D 点运动无穷远处的过程中，电场力做的功为 0()6D D q W R φφπε∞∞?=--= （焦耳）。 6.8 电荷线密度为λ的无限长直导线产生的电场中，A 点离导线的距离为A r ，B 点离导线 的距离为B r 。试求： （1）A 、B 两点间的电势差； （2）若取1B r m =处为电势零点，A 点的电势； (3) 若取无穷远点为电势零点，A 点的电势。 解：以直导线为轴、半径为r 的圆柱面作为高斯面，其电通量为 0 2e l E rl λπεΦ=?= ，则有02E r λ πε= 。 （1）A 、B 两点之间的电势差：00ln 22B B A A r r B A B r r A r U U Edr dr r r λλ πεπε-= ==? ? 。 （2）若取1B r m =处为电势零点，A 点的电势00 ln ln 22B A r B A A r A r U Edr r r λλ πεπε= = =-? （3）若取无穷远点为电势零点，A 点的电势0 ln 2A A A r r U Edr r λπε∞∞ = = =∞? 。 第8章 恒定磁场 8.2 真空中，半径为20cm 的圆线圈，通有电流2.0A ，试求圆心处和轴线上距圆心为20cm 处的磁感应强度。 解：设半径为R 的载流线圈圆心为O ，线圈上任一点A 处的电流元Idl 在通过圆心的轴线 上任意一点P 处的磁感应强度dB 。设AP=r ，由于Idl 的方向与AP 的方向垂直，因此，由毕奥-萨伐尔定律，02 4Idl dB r μπ= 。 以O 点为坐标原点，以OP 方向为正向，取过圆心的轴线为x 轴。则dB 可以分为平行 于x 轴的分量和垂直于x 轴的分量。由于在载流园线圈上的任一点A 点，都存在其关于圆心O 点的对称点，设为B 点，并且B 点的电流元在P 点产生的磁场的垂直分量和A 点电流元在P 点产生磁场的垂直分量互相抵消，于是整个圆形电流的所有电流元在P 点产生的磁场只剩下平行于x 轴的分量。 设AP 与OP 的夹角为?，则sin R r ?=则0//2sin 4R Idl dB dB r r μ?π=?=，因此电流线圈在轴线任一点产生的总的磁感应强度为 () 2 200//3/220 2242R I R Idl R B dB dB r r R x πμμπ====+??? （1） 在圆心处，x=0，磁感应强度为76012.5710 2.0 6.2810()220.2 I B T R μ--??===??。 （2） 在距离圆心x=0.2m 处，磁感应强度为 () () 2 72 603/2 3/2 222212.5710 2.00.2 2.2210()2 20.20.2I R B T R x μ--??= ==?++。 8.3 真空中，无限长直导线的中间部分弯成半径为R 的3/4段圆弧，圆心O 在直线段1l 的延长线上，导线中通有电流I 。试求O 点的磁感应强度。 （设3/4段圆弧2l 的两个端点为A 、B, 1l 处于OA 的延长线上，而直导线的另一端3l 为处于与1l 平行的、沿3/4段圆弧2l 的B 点自然延伸的切线方向。电流方向为，由1l 流入2l 并从3l 流出。） 解：由于圆心O 在直线段1l 的延长线上，则1l 直线段的电流在O 点产生的磁场为零10B =。 根据毕奥-萨伐尔定律，3/4段圆弧2l 上任一电流元Idl 在O 点产生的磁感应强度，其方 向垂直于纸面向外，其大小为022 4Idl dB R μπ=，因此3/4段圆弧2l 中的电流在O 点产生的磁感应强度为 300222 2 348R I Idl B dB R R πμμπ===?? 。 根据教材147页（8.4）公式，3l 直线段的电流在O 点产生的磁场为 003(cos cos )424I I B R R μμπ πππ= -=。 因此，O 点总的磁感应强度应是以上三项之和，即 00012333018442 I I I B B B B R R R μμμπ ππ?? =++=++=+ ??? 。 8.4、真空中，直径是长度的4倍的螺线管，单位长度上的线圈匝数200匝·cm -1，线圈中通 有电流0.10A 。试求螺线管轴线上中点和两端点的磁感应强度。 解：由螺线管轴线上点的磁感应强度公式 )cos (cos 2 1 120θθμ-= nI B 由几何关系l R 42=，得 中点：1717)2 (2cos 222= += R l l θ，17 17cos cos 21-=-=θθ，T B 4101.6-?=∴中点 右端点：2 cos 2π θ= ，5 5 cos 2 21- =+- =R l l θ，T B 4106.5-?=∴端点 8.5、如图所示，真空中，扇形线圈ABCD 处在垂直于均匀磁场B 的平面内，扇形对圆心O 点的圆心角为60°，R AB OA ==，线圈中通有电流I ，试求：（1）扇形线圈各段导线所受的磁场力；（2）扇形线圈所受的磁场力。 解：由安培定律I d ?=有： （1）IRB F AB =,RIB F BC π3 2 = ,IRB F CD =, RIB F DA π3 1 =，方向如图所示。 （2）沿水平方向和竖直方向进行分解 060sin 60sin =?-?=CD AB x F F F )13 ( 60cos 2-=?--=π IRB F F F F AB DA BC y 8.6、真空中，平面圆线圈处在均匀磁场中，线圈的半径为20cm ，通有电流20A ；磁场的磁 感应强度为8.0×10-2 T 。线圈平面与磁场方向平行。试求：（1）线圈所受的磁场力；（2）线圈的磁矩和线圈所受的磁力矩。 解： （1） 线圈上下半截所受磁场力大小相等，方向相反，所以0=合F （2） B m M m m ?=，=?=90sin 2B R I M m π0.2Nm 第10章 波动光学 10.2、平行单色光垂直照射在缝间距为0.2mm 的双缝上，双缝与像屏的间距为0.8m 。（1）若从第一级明条纹到同侧第四级明条纹间的距离为7.5mm ，试求入射光的波长；（2）若入射光的波长为600nm ，试求相邻两明条纹中心的间距。 解：明纹条件： 2,1,0,=±=k a D k x λ 暗纹条件： 2,1,0,2)12(=+=k a D k x λ F CD DA F （1）mm a D a D a D x x 5.73414==-=-λλλ 所以，nm a D mm 62535.7=?=λ （2）mm a D x 5.2==?λ 10.5、在玻璃平板表面上镀一层硫化锌介质膜，若适当选取膜层厚度，则可使在硫化锌薄膜上下表面的反射光干涉加强，从而使反射光增强，已知玻璃的折射率为1.50，硫化锌的折射率为2.37，垂直入射的红光的波长为633.0nm ，试求硫化锌膜层的最小厚度。 解: 设光垂直入射增反膜，欲反射增强，则膜上、下两表面反射光应满足干涉加强条件，由于硫化锌的折射率（2n =2.37）大于玻璃的折射率（1n =1.5），故光程差满足 λ=λ + k e n 2 22 ),2,1(???=k ∴ 2 22422)21(n n k n k e λ-λ=λ -= =?-?=37 .246330 37.226330k 667.7o A 令1=k ，得膜的最小厚度为996o A ． 10.11、波长为600nm 的平行单色光垂直照射一光栅，相邻两明条纹的衍射角分别由式 1sin ? =0.20, =?2sin 0.30确定，已知第四级明条纹缺级、试求： （1）光栅常数； （2）光栅上透光缝的最小宽度； （3）能看到几级光谱？ 解：(1)由λ?k b a =+sin )(式 对应于20.0sin 1=?与30.0sin 2=?处满足： 10106000)(20.0-??=+k b a 10106000)1()(30.0-??+=+k b a 得 k = 2 ， 6 100.6-?=+b a m (2)因第四级缺级，故此须同时满足 λ?k b a =+sin )( λ?k a '=sin 解得 k k b a a '?='+= -6105.14 取1='k ，得光栅狭缝的最小宽度为6 105.1-?m (3)由λ?k b a =+sin )( λ ? sin )(b a k += 当2 π ?= ，对应max k k = ∴ 1010 6000100.610 6max =??=+= --λ b a k 因4±，8±缺级，所以在??<<-9090?范围内实际呈现的全部级数为 9,7,6,5,3,2,1,0±±±±±±±=k 共15条明条纹(10±=k 在?±=90k 处看不到)． 10.12、一束自然光照射到互相重叠的四块偏振上，每块偏振片的偏振化方向相对前面一块偏振片沿顺时针方向（迎着透射光观察）转过30o 、试求透射光强与人射光强之比。 解：由题知，第一块偏振片与第二块偏振片主轴相差 30o ，一次类推，每相邻两块主光轴均相差30o ，则有： 2/01I I =，01230cos I I =，02330cos I I =，03430cos I I =， 故最后透射光强度变为 3004)30(cos *)2/(I I ==33/0I 16 透射光强度与入射光强度之比为：33：16 第11章 几何光学 11.2、空气中，这射率为1.52、半径为10cm 的实心玻璃球内，距球面顶点5cm 处的光轴上有一小气泡，试求小气泡通过距其近的球面折射所成的像。 解：由题知，这是小气泡折射成像。物体即为小气泡（处于折射率为1.52的玻璃球体内），则由折射成像公式得 r n n v n u n 1 221-=+ 其中：=u 5cm ，=1n 1.52，=2n 1.0，=r -10cm ，代入上式得：约=v -4cm 11.4 由共轴球面系统成像公式 1 110r n n v n u n -= + 12 1 5.15.111-= +∞v 得 cm v 361= 上式中1v 为左球面像距，因两球面顶点相距10cm ，故对右球面而言物距2u 应当为（102-v ），所以该共轴球面系统最终成的像为： 2 202r n n v n u n -= + 26 5 .111265.12-= +v 得 cm v 132= （图略） 11.5 条件似乎不全（未给水和薄透镜折射率） 11.9 薄透镜成像公式 1 211 11f v u = +，由题意知cm u 31=，cm f 21=，cm f 52= 2 1 1311=+v 得 cm v 61= 因两薄透镜中心距离cm d 10=，所以相对右透镜而言，物距cm v d u 412=-= 2 211 11f v v d = +- cm v 202-= 11.11 （1）配近视镜 度远3 1000 3.011-=-=- =D d D （2）配远视镜 度近3505.32 125.0111==-=-= D d d D 第13章 量子物理基础 13.1 辐出度 4 M T =σ （1）4 8 4 2 2 11M T 5.6710306 4.9710W/m -=σ=??=? （2）4 4 8 4 4 2 21e M T T 5.6710(306293)79.3W/m -=σ-=??-=（） 13.3（1）8 149 c 310510HZ 60010 -?υ===?λ? 一个光子的能量34 14h 6.6310 510 2.069ev -υ=???= 铜的逸出功A 4.70ev = A>h ν ∴由铜表面发出的光电子的初动能为0 (2) 遏止电势差为0 （3）834 019 0c ch 310 6.6310264.5nm A 4.7 1.610 --???λ====ν?? 13.5（1）3 2 00.01243 4.8610sin 0.01nm 2 -? λ=λ-?λ=-??= （2）反冲电子的动能应等于由于电子质量减小而增加的能量 15k 0hc hc E 3.8910J -=-=?λλ 13.7（1）2321k 3KT 3 E 1.3810298 6.1710J 22 --==???=? 24P 4.510kg.m /s -= ==? （2）34 1024 h 6.6310 1.4710m P 4.510 ---?λ===?? 第14章 激光 X 射线及X 射线成像 14.1解： x e I I ?-=μ0 1000ln 1ln 1 0?=?=μ μ I I x μ2 ln 0N Nx x == 10968.92 ln 1000 ln ≈== N 14.2解： m a x νh eU = V 10483.25max ?== e h U ν J 10978.32 114max 2 -?==== νh eU mv E k 14.3解： x e I I ?-=μ0 009.1009.010≈==?e e I I x μ 045.1045.020≈==?e e I I x μ 09.109.03 ≈==?e e I I x μ 14.4解： x e I I ?-=μ0 100==?x e I I μ 10ln 1 ?=μx cm x Al 0174.013210 ln == cm x Ni 0054.042710ln == cm x Pb 108.822610 10ln 4-?== 第15章 原子核 磁共振成像 放射性核素成像 15.1 解：镭的衰变方程为：Q He Rn Ra ++→4 22228622688 根据动量守恒0)(=-+Rn P P α，所以Rn P P =α， 又有k mE P 2= 可得： '22k R k E m E m n =α MeV MeV m E m E n R k k 086.07825.4222 4 22'=?== α 释放出来的总衰变能为两子核的动能之和，即： MeV MeV MeV Q 8685.4086.07825.4=+= 另解：衰变能： 查核素表可知 4.002603u m ,222.01753u m ,226.02536u m H e Rn Ra === 所以 2H e Rn Ra )uc m - m -m ( E Q =?= 931.54.002603) 222.01753 (226.02536 ?= MeV 4.8689 = 15.4 解：（1）镭的半衰期为： s s a T 10331004576.5606024365106.1106.1?=?????=?= 衰变常数为：11 10 1037.110 04576.5693.0693.0-?=?== T λ （2）1g 镭的放射性活度： Bq N A 102311107.31002.6226 1 1037.1?=??? ?==-λ （3）1g 镭放置a 3 106.1?即一个半衰期后，其活度会变为原来的一半，所以 Bq Bq A 10101085.1107.32 1 ?=??= 15.5 解：（1） I 131 的半衰期为8.04d ，设出厂时1ml 注射液初始活度为0A ,则存放11天后， 活度变为： 37.1004 .8/110)2 1() 2 1(A A A == 存放11天后，所需的注射量为：ml ml A A V 3.15.00 =?= （2）若最大注射量为8ml ，则放置t 天后的8m l 注射液的活度应该与初始0.5ml 的活度相同，即 05.0'8A A ?=? 所以 04.800)2 1 (161't A A A == d t 16.32= 15.7 解：Fe 59 注入人体后，其生物半衰期为65d ，经过18d 后，Fe 59 的活度为： kBq A A A T t 65/1865/180/0)2 1 (300)21()21(?=== 人体血液量为：3465/18310)2 1 (30cm cm Bq A V ?== 医用物理学习题册 姓名 班级 学号 包头医学院医学技术学院 物理教研室 成绩表 1、书写整洁，字迹清楚，不得涂改。 2、独立完成，不得抄袭。 第1章力学基本规律 教学内容： 1、牛顿运动定律、功和能、能量守恒、动量守恒定律 2、转动定律 （1）角速度与角加速度。角量与线量的关系。? （2）刚体的定轴转动。转动惯性。转动惯量。刚体绕定轴转动的动能。力矩。转动定律。力矩作功。 （3）角动量守恒定律。 3、应力与应变：物体的应力与应变。弹性模量：弹性与范性。应力—应变曲线。弹性模量。 一、填空题 1. 刚体角速度是表示整个刚体转动快慢的物理量，其方向由右手螺旋定则确定。 2. 一个定轴转动的刚体上各点的角速度相同，所以各点线速度与它们离轴的距离 r成正比，离轴越远，线速度越大。 3. 在刚体定轴转动中，角速度ω的方向由右手螺旋定则来确定，角加速度β的方向与角速度增量的方向一致。 4.质量和转动惯量它们之间重要的区别：同一物体在运动中质量是不变的；同一刚体在转动中, 对于 不同的转轴, 转动惯量不同。 5. 刚体的转动惯量与刚体的总质量、刚体的质量的分布、转轴的位置有关。 6. 动量守恒的条件是合外力为0 ,角动量守恒的条件是合外力矩为0 . 7. 跳水运动员在空中旋转时常常抱紧身体，其目的减小转动惯量，增加角速度。 8、角动量守恒的条件是合外力矩恒等于零。 9. 弹性模量的单位是 Pa ,应力的单位是 Pa 。 10.骨是弹性材料，在正比极限范围之内，它的应力和应变成正比关系。 二、选择题 1. 下列说法正确的是[ C ] （A）作用在定轴转动刚体上的合力越大，刚体转动的角加速度越大 （B）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角速度越大 （C）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角加速度越大 （D）作用在定轴转动刚体上的合力矩为零，刚体转动的角速度为零 2.两物体的转动惯量相等，当其转动角速度之比为2：1时，它们的转动动能之比为[ A ] （A）4：1 （B）2：1 （C）1：4 （D）1：2 3.溜冰运动员旋转起来以后，想加快旋转速度总是把两手靠近身体，要停止转动时总是把手伸展开，其理论依据是[ A ] 习题三 第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近，为什么它们极易碰撞 ? 答：以船作为参考系，河道中的水可看作是稳定流动，两船之间的水所处的流管在两船之间截面积减小，则流速增加，从而压强减小，因此两船之间水的压强小于两船外侧水 的压强，就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动，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 -1 ，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。 (85kPa) 3-7 在水管的某一点，水的流速为 2m ·s -1 ，高出大气压的计示压强为 104Pa ，设水管的另一点的高度比第一点降低了 1m ，如果在第二点处水管的横截面积是第一点的 1／2，求第二点处的计示压强。 (13 ．8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器， 高 0.2m ，直径 0.1m ，顶部开启， 底部有一面积为 10-4 m 2 的小孔， 水以每秒 1.4 × 10 -4 3 的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度 ? m (0 ． 1； 11． 2s ． ) 3-9试根据汾丘里流量计的测量原理，设计一种测气体流量的装置。提示：在本章第三 节图 3-5 中，把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U 形管，设法测出宽、狭两处的压强差，根据假设的其他已知量，求出管中气体的流量。 解：该装置结构如图所示。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度，设两管中的水柱高度分别为5× 10-3 m和 5.4 ×10-2 m，求水流速度。(0.98m · s-1 ) 3-11 一条半径为3mm的小动脉被一硬斑部分阻塞，此狭窄段的有效半径为2mm，血流平均速度为 50 ㎝· s-1，试求 (1) 未变窄处的血流平均速度。(0.22m ·s—1) (2) 会不会发生湍流。( 不发生湍流，因 Re = 350) (3) 狭窄处的血流动压强。(131Pa) 医用物理学练习题答案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN] 1.《医用物理学》教学要求骨骼肌、平滑肌的收缩、 张应力、正应力、杨氏模量、 2.理想流体、连续性方程、伯努利方程 3.黏性液体的流动状态 4.收尾速度、斯托克斯定律 5.附加压强 6.表面张力系数、表面活性物质 7.毛细现象 8.热力学第一定律 9.热力学第一定律在等值过程中的应用（等压、等温） 10.热力学第二定律 11.电动势、稳恒电流 12.一段含源电路的欧姆定律 13.基尔霍夫定律应用 14.复杂电路：电桥电路 15.简谐振动的初相位 16.平面简谐波的能量、特征量（波长、频率、周期等） 17.光程、相干光 18.惠更斯原理 19.双缝干涉 20.单缝衍射 21.光的偏振 22.X射线的产生条件 23.X射线的衰减 24.标识X射线的产生原理 25.X射线的短波极限 26.放射性活度 27.放射性原子核衰变方式 28.半衰期、衰变常数、平均寿命 29.辐射防护 医用物理学练习题 练习一 1-1．物体受张应力的作用而发生断裂时，该张应力称为（ D ） A ．范性 B ．延展性 C ．抗压强度 D ．抗张强度 1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生（ A ） A ．自发的节律性收缩 B ．等宽收缩 C ．不自主收缩 D ．等级收缩 1-3．骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是（ C ） A ．不等于 B ．小于 C ．大于 D ．近似等于 1-4．头骨的抗压强度为×108Pa ，如果质量为1kg 的重物，竖直砸到人的头上，设重物与头骨的作用时间为1×10-3s ，作用面积为0.4cm 2，问重物离头顶至少多高下落才会砸破人的头骨 解： 头骨的抗压强度N 108.6104.0107.1348?=???==-S F σ 根据机械能守恒可得 22 1v m mgh = 因此有 g h 22 v = 根据动量定理有v m t F =? 求v 代入上式得 1-5．说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。 答：垂直作用在物体某截面上的内力F 与该截面面积S 的比值，称为物体在此截面处所受的正应力。物体在正应力作用下，长度改变量△l 和物体的原长度l 0 1 复习题 1. 什么是遗传学？为什么说遗传学诞生于1900年？ 2. 什么是基因型和表达，它们有何区别和联系？ 3. 在达尔文以前有哪些思想与达尔文理论有联系？ 4. 在遗传学的4个主要分支学科中，其研究手段各有什么特点？ 5. 什么是遗传工程，它在动、植物育种及医学方面的应用各有什么特点？ 2 复习题 1. 某合子，有两对同源染色体A和a及B和b，你预期在它们生长时期体细胞的染色体组成应该是下列哪一种：AaBb，AABb，AABB，aabb；还是其他组合吗？ 2. 某物种细胞染色体数为2n=24，分别指出下列各细胞分裂时期中的有关数据： （1）有丝分裂后期染色体的着丝点数 （2）减数分裂后期I染色体着丝点数 （3）减数分裂中期I染色体着丝点数 （4）减数分裂末期II的染色体数 3. 假定某杂合体细胞内含有3对染色体，其中A、B、C来自母体，A′、B′、C′来自父本。经减数分裂该杂种能形成几种配子，其染色体组成如何？其中同时含有全部母亲本或全部父本染色体的配子分别是多少？ 4. 下列事件是发生在有丝分裂，还是减数分裂？或是两者都发生，还是都不发生？ （1）子细胞染色体数与母细胞相同 （2）染色体复制 （3）染色体联会 （4）染色体发生向两极运动 （5）子细胞中含有一对同源染色体中的一个 （6）子细胞中含有一对同源染色体的两个成员 （7）着丝点分裂 5. 人的染色体数为2n=46，写出下列各时期的染色体数目和染色单体数。 （1）初级精母细胞（2）精细胞（3）次级卵母细胞（4）第一级体（5）后期I （6）末期II （7）前期II （8）有丝分裂前期（9）前期I （10）有丝分裂后期 6. 玉米体细胞中有10对染色体，写出下列各组织的细胞中染色体数目。 （1）叶（2）根（3）胚（4）胚乳（5）大孢子母细胞 医用物理学课后习题参考答案 第一章 1-1 ① 1rad/s ② 6.42m/s 1-2 ① 3.14rad/s - ② 31250(3.9310)rad π? 1-3 3g = 2l β 1-4 1 W=g 2 m l 1-5 ① 22 k E 10.8(1.0710)J π=? ② -2M=-4.2410N m ?? ③ 22 W 10.8(1.0710)J π=-? 1-6 ① 26.28rad/s ② 314rad ③ 394J ④ 6.28N 1-7 ① ω ② 1 g 2 m l 1-8 ① =21rad/s ω ② 10.5m/s 1-9 ① =20rad/s ω ② 36J ③ 2 3.6kg m /s ? 1-10 ① 211= 2ωω ②1 =-2 k k1E E ? 1-11 =6rad/s ω 1-12 12F =398F 239N N = 1-13 ① 51.0210N ? ② 1.9% 1-14 ① 42210/N m ? ② 52410/N m ? 1-15 ① -6 5m(510)m μ? ② -31.2510J ? 第三章 3-1 -33V=5.0310m ? 3-2 ① 12m/s ② 5 1.2610a P ? 3-3 ① 9.9m/s ② 36.0m 3-4 ①-221.510;3.0/m m s ? ② 4 2.7510a P ? ③粗处的压强大于 51.2910a P ?时，细处小于P 0时有空吸作用。 3-5 主动脉内Re 为762～3558，Re<1000为层流，Re>1500为湍流， 1000< Re<1500为过渡流。 3-6 71.210J ? 3-7 0.77m/s 3-8 ①3=5.610a P P ?? ②173=1.3810a P s m β-???③-143 Q=4.0610/m s ? 3-9 0.34m/s 3-10 431.5210/J m ? 第四章 4-1 -2 3 S=810cos(4t )m 2 ππ?+ 或-2 -2S=810cos(4t- )m=810sin 4t 2 π ππ?? 4-2 ① ?π?= ② 12t=1s S 0,S 0==当时， 4-3 ① S=0.1cos(t- )m 3 π π ②5 t (0.833)6 s s ?= 4-4 ①-2 S=810cos(2t- )m 2 π π? ② -2=-1610s in(2t- )m/s 2 v π ππ?; 2-22a=-3210cos(2t- )m/s 2 π ππ?③k E =0.126J 0.13J; F=0≈. 4-5 ①max =20(62.8)m/s v π ②242 max a =4000 3.9410m/s π=? ③22321 E= m A =1.9710J=200J 2 ωπ? 遗传学复习资料 第一章绪论 1、遗传学：是研究生物遗传和变异的科学 遗传：亲代与子代相似的现象就是遗传。如“种瓜得瓜、种豆得豆” 变异：亲代与子代、子代与子代之间，总是存在着不同程度的差异，这种现象就叫做变异。 2、遗传学研究就是以微生物、植物、动物以及人类为对象，研究他们的遗 传和变异。遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异，不会产生新的性状，也就不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。 3、1953年瓦特森和克里克通过X射线衍射分析的研究，提出DNA分子结构 模式理念，这是遗传学发展史上一个重大的转折点。 第二章遗传的细胞学基础 原核细胞：各种细菌、蓝藻等低等生物有原核细胞构成，统称为原核生物。 真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。真核细胞含有核物质和核结构，细胞核是遗传物质集聚的主要场所，对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。真核细胞都由细胞膜与外界隔离，细胞内有起支持作用的细胞骨架。 染色质：在细胞尚未进行分裂的核中，可以见到许多由于碱性染料而染色较深的、纤细的网状物，这就是染色质。 染色体：含有许多基因的自主复制核酸分子。细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA 双价体；整个基因组分散为一定数目的染色体，每个染色体都有特定的形态结构，染色体的数目是物种的一个特征。 染色单体：由染色体复制后并彼此靠在一起，由一个着丝点连接在一起的姐妹染色体。 着丝点：在细胞分裂时染色体被纺锤丝所附着的位置。一般每个染色体只有一个着丝点，少数物种中染色体有多个着丝点，着丝点在染色体的位置决定了染色体的形态。 细胞周期：包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的间期。其中有丝分裂过程分为： （1）DNA合成前期（G1期）；（2）DNA合成期（S期）； （3）DNA合成后期（G2期）；（4）有丝分裂期（M期）。 同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体。 异源染色体：生物体中，形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。 无丝分裂：也称直接分裂，只是细胞核拉长，缢裂成两部分，接着细胞质也分裂，从而成为两个细胞，整个分裂过程看不到纺锤丝的出现。在细胞分裂的整个过程中，不象有丝分裂那样经过染色体有规律和准确的分裂。 有丝分裂：包含两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。即细胞分裂为二，各含有一个核。分裂过程包括四个时期：前期、中期、后期、末期。在分裂过程中经过染色体有规律的和准确的分裂，而且在分裂中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。 医用物理学试题A 卷 姓名： 年级： 专业： 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、水在截面不同的水平管内做稳定流动，出口处的截面积为管最细处的3倍。若出口处的流速为2m/s ，则最细处的压强 。 2、一沿X 轴作简谐振动的物体，振幅为2cm ，频率为2Hz ，在时间t=0时，振动物体在正向最大位移处，则振动方程的表达式为 。 3、在温度为T 的平衡状态下，物体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于__________。 4、中空的肥皂泡，其附加压强为: 。 5、透镜的焦距越短，它对光线的会聚或发散的本领越强，通常用焦距的倒数来表示透镜的会聚或发散的本领，称为透镜的 。 6、基尔霍夫第一定理的内容是 。 7、电流的周围空间存在着磁场，为了求任意形状的电流分布所产生的磁场，可以把电流分割成无穷小段dl ，每一小段中的电流强度为I ，我们称Idl 为 。 8、劳埃镜实验得出一个重要结论，那就是当光从光疏媒质射向光密媒质时，会在界面上发生 。 9、多普勒效应是指由于声源与接收器间存在相互运动而造成的接收器接收到的声波 与声源不同的现象。 10、单球面成像规律是_________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量。当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是( ) A 、 022 1v v +=kt , B 、 022 1 v v +-=kt , C 、 02121v v +=kt , D 、 0 2121v v + -=kt 2、水平自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速是2m/s ，则水 一) 名词解释： 遗传学：研究生物遗传和变异的科学。 遗传：亲代与子代相似的现象。 变异：亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异. (二)选择题： １．1900年（2）)规律的重新发现标志着遗传学的诞生。 （1）达尔文（2）孟德尔（3）拉马克（4）克里克 ２．建立在细胞染色体的基因理论之上的遗传学称之（4） （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）经典遗传学 ３．遗传学中研究基因化学本质及性状表达的内容称( 1 )。 （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）细胞遗传学 ４．通常认为遗传学诞生于（３）年。 （1）1859 （2）1865 （3）1900 （4）1910 ５．公认遗传学的奠基人是（３）： （1）J·Lamarck （2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel （4）C·R·Darwin ６．公认细胞遗传学的奠基人是（2）： （1）J·Lamarck （2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel （4）C·R·Darwin 1、有丝分裂和减数分裂的区别在哪里？从遗传学角度来看，这两种分裂各有什么意义？那么，无性生殖会发生分离吗？试加说明。 答：有丝分裂和减数分裂的区别列于下表： 有丝分裂的遗传意义： 首先：核内每个染色体，准确地复制分裂为二，为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。其次，复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核中从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。 减数分裂的遗传学意义： 首先，减数分裂后形成的四个子细胞，发育为雌性细胞或雄性细胞，各具有半数的染色（n）雌雄性细胞受精结合为合子，受精卵（合子），又恢复为全数的染色体2n。保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础，保证了物种相对的稳定性。 其次，各对染色体中的两个成员在后期Ｉ分向两极是随机的，即一对染色体的分离与任何另一对染体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里，n对染色体，就可能有2n种自由组合方式。 例如，水稻n＝12，其非同源染色体分离时的可能组合数为212 = 4096。各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合。 此外，同源染色体的非妹妹染色单体之间还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。为生物的变异提供了重要的物质基础。 2. 水稻的正常的孢子体组织，染色体数目是12对，问下列各组织染色体数是多少？ 答：（1）胚乳：32；（2）花粉管的管核：12；（3）胚囊：12；（4）叶：24；（5）根端：24；（6）种子的胚：24；（7）颖片：24。 3. 用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb的玉米雌花授粉，你预期下一代胚乳的基因型是什么类型，比例为何？ 答：胚乳是三倍体，是精子与两个极核结合的结果。预期下一代胚乳的基因型和比例为下列所示 4. 某生物有两对同源染色体，一对是中间着丝粒，另一对是端部着丝粒，以模式图方式画出： 医用物理学作业答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 2 第三章 流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+21121ρυP 22221ρυ+P 代入数据得： 22323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的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个小孔，水会不会流出来 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为 v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表 示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2 3 ∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V 又 Pa P P 50210013.1?== ∴ 2 22201)3(2 121υρρυ-+=P P =2204ρυ-P =235210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 510085.0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流 出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知：s m s cm /102/221-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2 112s v s v = =21v 又根据伯努利方程可得： Chapter 1 An Introduction to Genetics (一) 名词解释： 遗传学：研究生物遗传和变异的科学。 遗传：亲代与子代相似的现象。 变异：亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异. (二)选择题： １．1900年（2）)规律的重新发现标志着遗传学的诞生。 （1）达尔文（2）孟德尔（3）拉马克（4）克里克 ２．建立在细胞染色体的基因理论之上的遗传学, 称之( 4 )。 （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）经典遗传学 ３．遗传学中研究基因化学本质及性状表达的容称( 1 )。 （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）细胞遗传学 ４．通常认为遗传学诞生于（３）年。 （1）1859（2）1865（3）1900（4）1910 ５．公认遗传学的奠基人是（３）： （1）J·Lamarck（2）T·H·Morgan（3）G·J·Mendel（4）C·R·Darwin ６．公认细胞遗传学的奠基人是（2）： （1）J·Lamarck（2）T·H·Morgan（3）G·J·Mendel（4）C·R·Darwin Chapter 2 Mitosis and Meiosis 1、有丝分裂和减数分裂的区别在哪里？从遗传学角度来看，这两种分裂各有什么意义？那么，无性生殖会发生分离吗？试加说明。 答：有丝分裂和减数分裂的区别列于下表： 有丝分裂的遗传意义： 首先：核每个染色体，准确地复制分裂为二，为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。其次，复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核中从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。 减数分裂的遗传学意义 首先，减数分裂后形成的四个子细胞，发育为雌性细胞或雄性细胞，各具有半数的染色体（n ）雌雄性细胞受精结合为合子，受精卵（合子），又恢复为全数的染色体 2n 。保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础，保证了物种相对的稳定性。 其次，各对染色体中的两个成员在后期Ｉ分向两极是随机的，即一对染色体的分离与任何另一对染体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里，n 对染色体，就可能有2n 种自由组合方式。 例如，水稻n ＝12，其非同源染色体分离时的可能组合数为212 = 4096。各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合。 此外，同源染色体的非妹妹染色单体之间还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。为生物的变异提供了重要的物质基础。 2. 水稻的正常的孢子体组织，染色体数目是12对，问下列各组织染色体数是多少？ 答：（1）胚乳：32；（2）花粉管的管核：12；（3）胚囊：12；（4）叶：24；（5）根端：24；（6）种子的胚：24；（7）颖片：24。 3. 用基因型Aabb 的玉米花粉给基因型AaBb 的玉米雌花授粉，你预期下一代胚乳的基因型是什么类型，比例为何？ 答：胚乳是三倍体，是精子与两个极核结合的结果。预期下一代胚乳的基因型和比例为下列所示： 医用物理学练习题答案 The latest revision on November 22, 2020 1.《医用物理学》教学要求骨骼肌、平滑肌的收缩、 张应力、正应力、杨氏模量、 2.理想流体、连续性方程、伯努利方程 3.黏性液体的流动状态 4.收尾速度、斯托克斯定律 5.附加压强 6.表面张力系数、表面活性物质 7.毛细现象 8.热力学第一定律 9.热力学第一定律在等值过程中的应用（等压、等温） 10.热力学第二定律 11.电动势、稳恒电流 12.一段含源电路的欧姆定律 13.基尔霍夫定律应用 14.复杂电路：电桥电路 15.简谐振动的初相位 16.平面简谐波的能量、特征量（波长、频率、周期等） 17.光程、相干光 18.惠更斯原理 19.双缝干涉 20.单缝衍射 21.光的偏振 22.X射线的产生条件 23.X射线的衰减 24.标识X射线的产生原理 25.X射线的短波极限 26.放射性活度 27.放射性原子核衰变方式 28.半衰期、衰变常数、平均寿命 29.辐射防护 医用物理学练习题 练习一 1-1．物体受张应力的作用而发生断裂时，该张应力称为（ D ） A ．范性 B ．延展性 C ．抗压强度 D ．抗张强度 1-2平滑肌在某些适宜的刺激下就会发生（ A ） A ．自发的节律性收缩 B ．等宽收缩 C ．不自主收缩 D ．等级收缩 1-3．骨骼肌主动收缩所产生的张力和被动伸长所产生的张力的关系是（ C ） A ．不等于 B ．小于 C ．大于 D ．近似等于 1-4．头骨的抗压强度为×108Pa ，如果质量为1kg 的重物，竖直砸到人的头上，设 重物与头骨的作用时间为1×10-3s ，作用面积为，问重物离头顶至少多高下落才会 砸破人的头骨 解： 头骨的抗压强度N 108.6104.0107.1348?=???==-S F σ 根据机械能守恒可得 22 1v m mgh = 因此有 g h 22 v = 根据动量定理有v m t F =? 求v 代入上式得 1-5．说明正应力、正应变和杨氏模量的定义以及它们之间的关系。 答：垂直作用在物体某截面上的内力F 与该截面面积S 的比值，称为物体在此 截面处所受的正应力。物体在正应力作用下，长度改变量△l 和物体的原长度l 0 第二章孟德尔定律 1、为什么分离现象比显、隐性现象有更重要的意义？ 答:因为1、分离规律就是生物界普遍存在的一种遗传现象,而显性现象的表现就是相对的、有条件的;2、只有遗传因子的分离与重组,才能表现出性状的显隐性。可以说无分离现象的存在,也就无显性现象的发生。 2、在番茄中,红果色(R)对黄果色(r)就是显性,问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表现型,它们的比例如何(1)RR×rr (2)Rr×rr (3)Rr×Rr (4) Rr×RR (5)rr×rr 3、下面就是紫茉莉的几组杂交,基因型与表型已写明。问它们产生哪些配子？杂种后代的基因型与表型怎样？(1)Rr × RR (2)rr × Rr (3)Rr × Rr 粉红 红色白色粉红粉红粉红 合的。问下列杂交可以产生哪些基因型,哪些表型,它们的比例如何？(1)WWDD×wwdd (2)XwDd×wwdd(3)Wwdd×wwDd (4)Wwdd×WwDd 5、在豌豆中,蔓茎(T)对矮茎(t)就是显性,绿豆荚(G)对黄豆荚(g)就是显性,圆种子(R)对皱种子(r)就是显性。 现在有下列两种杂交组合,问它们后代的表型如何？(1)TTGgRr×ttGgrr (2)TtGgrr×ttGgrr解:杂交组合TTGgRr × ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚圆种子3/8,蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚圆种子1/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8。 杂交组合TtGgrr ×ttGgrr: 即蔓茎绿豆荚皱种子3/8,蔓茎黄豆荚皱种子1/8,矮茎绿豆荚皱种子3/8,矮茎黄豆荚皱种子1/8。 6、在番茄中,缺刻叶与马铃薯叶就是一对相对性状,显性基因C控制缺刻叶,基因型cc就是马铃薯叶。紫茎与绿茎就是另一对相对性状,显性基因A控制紫茎,基因型aa的植株就是绿茎。把紫茎、马铃薯叶的纯合植株与绿茎、缺刻叶的纯合植株杂交,在F2中得到9∶3∶3∶1的分离比。如果把F1:(1)与紫茎、马铃薯叶亲本回交;(2)与绿茎、缺刻叶亲本回交;以及(3)用双隐性植株测交时,下代表型比例各如何？ 解:题中F2分离比提示:番茄叶形与茎色为孟德尔式遗传。所以对三种交配可作如下分析: (1) 紫茎马铃暮叶对F1的回交: 习题三第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近，为什么它们极易碰撞? 答：以船作为参考系，河道中的水可看作是稳定流动，两船之间的水所处的流管在两 船之间截面积减小，则流速增加，从而压强减小，因此两船之间水的压强小于两船外侧水 的压强，就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动，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-1，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。(85kPa) 3-7 在水管的某一点，水的流速为2m·s-1，高出大气压的计示压强为104Pa，设水管 的另一点的高度比第一点降低了1m，如果在第二点处水管的横截面积是第一点 的1／2，求第二点处的计示压强。 (13．8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器，高0.2m，直径0.1m，顶部开启，底部有一面积为10-4m2的小 孔，水以每秒 1.4×10-4m3的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度? (0．1；11．2s．) 3-9 试根据汾丘里流量计的测量原理，设计一种测气体流量的装置。提示：在本章第 三节图3-5中，把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U形管，设法测出宽、狭两处的 压强差，根据假设的其他已知量，求出管中气体的流量。 解：该装置结构如图所示。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度，设两管中的水柱高度分别为5×10-3m和5.4× 10-2m，求水流速度。 (0.98m·s-1) 3-11 一条半径为3mm的小动脉被一硬斑部分阻塞，此狭窄段的有效半径为2mm，血流平均速度为50㎝·s-1，试求 (1)未变窄处的血流平均速度。 (0.22m·s —1) (2)会不会发生湍流。 (不发生湍流，因Re = 350) (3)狭窄处的血流动压强。 (131Pa) 3-12 20℃的水在半径为 1 ×10-2m的水平均匀圆管内流动，如果在管轴处的流速为0．1m·s-1，则由于粘滞性，水沿管子流动10m后，压强降落了多少? (40Pa) 3-13 设某人的心输出量为0．83×10—4m3·s-1，体循环的总压强差为12．0kPa，试求此人体循环的总流阻(即总外周阻力)是多少N．S·m-5，? 3-14 设橄榄油的粘度为0．18Pa·s，流过管长为0．5m、半径为1㎝的管子时两端压强差为2×104Pa，求其体积流量。 (8．7×10—4m3·s-1) 遗传学课后题答案章 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 第二章孟德尔定律 1、答：因为 （1）分离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象，而显性现象的表现是相对的、有条件的；（2）只有遗传因子的分离和重组，才能表现出性状的显隐性。可以说无分离现象的存在，也就无显性现象的发生。 2、解： 序号杂交基因型表现型 1 RR×rr Rr 红果色 2 Rr×rr 1/2Rr，1/2rr 1/2红果色，1/2黄果色 3 Rr×Rr 1/4RR，2/4Rr，1/4rr 3/4红果色，1/4黄果色 4 Rr×RR 1/2RR，1/2Rr 红果色 5 rr×rr rr 黄果色 3、解： 序号杂交配子类型基因型表现型 1 Rr × RR R，r；R 1/2RR，1/2Rr 1/2红色，1/2粉红 2 rr × Rr r；R，r 1/2Rr，1/2rr 1/2粉红，1/2白色 3 Rr × Rr R，r 1/4RR，2/4Rr，1/4rr 1/4红色，2/4粉色，1/4白色 4、解： 序号杂交基因型表现型 1 WWDD×wwdd WwDd 白色、盘状果实 2 WwDd×wwdd 1/4WwDd，1/4Wwdd，1/4wwDd，1/4wwdd，1/4白色、盘状，1/4白色、球状，1/4黄色、盘状，1/4黄色、球状 2 wwDd×wwdd 1/2wwDd，1/2wwdd 1/2黄色、盘状，1/2黄色、球状 3 Wwdd×wwDd 1/4WwDd，1/4Wwdd，1/4wwDd，1/4wwdd，1/4白色、盘状，1/4白色、球状，1/4黄色、盘状，1/4黄色、球状 4 Wwdd×WwDd 1/8WWDd，1/8WWdd，2/8WwDd，2/8Wwdd，1/8wwDd，1/8wwdd 3/8白色、盘状，3/8白色、球状，1/8黄色、盘状，1/8黄色、球状 5.解：杂交组合TTGgRr × ttGgrr： 即蔓茎绿豆荚圆种子3/8，蔓茎绿豆荚皱种子3/8，蔓茎黄豆荚圆种子1/8，蔓茎黄豆荚皱种子1/8。 杂交组合TtGgrr ×ttGgrr： 即蔓茎绿豆荚皱种子3/8，蔓茎黄豆荚皱种子1/8，矮茎绿豆荚皱种子3/8，矮茎黄豆荚皱种子1/8。 6.解：题中F2分离比提示：番茄叶形和茎色为孟德尔式遗传。所以对三种交配可作如下分析： (1) 紫茎马铃暮叶对F1的回交： AaCc×AAc c→AACc、AAcc、AaCc、Aacc 表型二种，比例为1：1 (2) 绿茎缺刻叶对F1的回交： AaCc×aaC C→AaCC、AaCc、aaCC、aaCc 表型二种，比例为1：1 （3）双隐性植株对Fl测交： AaCc×aacc AaCc Aacc aaCc aacc 1紫缺：1紫马：1绿缺：1绿马 第三章流体的运动 3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。 解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程： =+ 21121ρυP 2 2221ρυ+P 代入数据得： 2 2323100.12152.0100.121110υ????=???+ 得)/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。 3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来？ 解：将水视为理想液体，并作稳定流动。设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得： =++ 121121gh P ρρυ22 2221gh P ρρυ++ 由于在水平管中，h 1=h 2 =+ 21121ρυP 22221ρυ+P 从题知：S 2=3S 1 根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2 ∴212112213/3/υυυ===S S S S V 又 ΘPa P P 50210013.1?== ∴ 222 201)3(2121υρρυ-+ =P P =2 204ρυ-P =2 35210410013.1??-? Pa 510085.0?= 显然最细处的压强为Pa 5 10085.0?小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？ 解：已知： s m s cm /102/22 1-?==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h , x p p +=02 水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2 1 12s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得： 22212112 1 21v p gh v p ρρρ+=++ 故有：2101214 042 12110v x p gh v p ?++=+++ρρρ 12 142310gh v x ρρ+-= 110101)102(10123 1032234???+????-=- =2×104 pa 3-8一直立圆柱形容器，高0.2m ，直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10-4m 2的小孔，水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。问容器内水面可上升的高度？若达到该高度时不再放水，求容器内的水流尽需多少时间。 Chapteｒ 1 ＡｎIｎｔｒoｄuction tｏGeneｔｉcs （一）名词解释: 遗传学:研究生物遗传和变异的科学。 遗传：亲代与子代相似的现象。 变异：亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异. （二)选择题：?1．１９00年(2))规律的重新发现标志着遗传学的诞生. ?（1）达尔文（２）孟德尔(３) 拉马克（4)克里克 ２．建立在细胞染色体的基因理论之上的遗传学, 称之（ 4 )。 (1）分子遗传学（2)个体遗传学(3）群体遗传学(4)经典遗传学?３．遗传学中研究基因化学本质及性状表达的内容称（1 ）。 (1)分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学 (4）细胞遗传学 ４. 通常认为遗传学诞生于(３)年。?（１）1859 (2)1865 （3） 1900 （4）1910?5．公认遗传学的奠基人是（３)： (1）Ｊ·Lａmarck （２)Ｔ·H·Ｍorgａｎ(3)G·J·Menｄｅl （4)C·R·Dａrwin?6．公认细胞遗传学的奠基人是（2)：?(１)J·Lamaｒck （2)Ｔ·H·Moｒｇaｎ(3)Ｇ·J·Mendｅｌ（4）C·R·Darｗiｎ Ｃhaptｅｒ２Mitosiｓand Meiｏsis 1、有丝分裂和减数分裂的区别在哪里？从遗传学角度来看,这两种分裂各有什么意义？那么,无性生殖会发生分离吗?试加说明。 答:有丝分裂和减数分裂的区别列于下表： 有丝分裂的遗传意义： 首先:核内每个染色体,准确地复制分裂为二,为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。其次，复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核中从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。 减数分裂的遗传学意义 首先,减数分裂后形成的四个子细胞,发育为雌性细胞或雄性细胞,各具有半数的染色体(n)雌雄性细胞受精结合为合子，受精卵(合子）,又恢复为全数的染色体2ｎ。保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性,为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础,保证了物种相对的稳定性。 其次,各对染色体中的两个成员在后期I分向两极是随机的,即一对染色体的分离与任何另一对染体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里,n对染色体,就可能有2n种自由组合方式。 例如,水稻ｎ=12，其非同源染色体分离时的可能组合数为2１2 ＝4０96。各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合。 此外,同源染色体的非妹妹染色单体之间还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。为生物的变异提供了重要的物质基础。 ２。水稻的正常的孢子体组织,染色体数目是1２对，问下列各组织染色体数是多少? 答:（１)胚乳：32；(2)花粉管的管核:１2;(3)胚囊:12；（4)叶：2４;(5)根端:24；（6)种子的胚：24;(7）颖片：２4。 ３。用基因型Ａabｂ的玉米花粉给基因型ＡaＢb的玉米雌花授粉，你预期下一代胚乳的基因型是什么类型,比例为何？ 答:胚乳是三倍体,是精子与两个极核结合的结果。预期下一代胚乳的基因型和比例为下列所示： 4. 某生物有两对同源染色体，一对是中间着丝粒，另一对是端部着丝粒,以模式图方式画出：(1)减数第一次分裂的中期图; (2）减数第二次分裂的中期图。 第版医用物理学课后习题答案精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】 习题三第三章流体的运动 3-1 若两只船平行前进时靠得较近，为什么它们极易碰撞 答：以船作为参考系，河道中的水可看作是稳定流动，两船之间的水所处的流管在两船之间截面积减小，则流速增加，从而压强减小，因此两船之间水的压强小于两船外侧水的压强，就使得两船容易相互靠拢碰撞。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动，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-1，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。(85kPa) 3-7 在水管的某一点，水的流速为2m·s-1，高出大气压的计示压强为104Pa，设水管的另一点的高度比第一点降低了1m，如果在第二点处水管的横截面积是第一点 的1／2，求第二点处的计示压强。 (13．8kPa) 3-8 一直立圆柱形容器，高0.2m，直径0.1m，顶部开启，底部有一面积为10-4m2的小孔，水以每秒1.4×10-4m3的快慢由水管自上面放人容器中。问容器内水面可上升的高度 (0．1；11．2s．) 3-9 试根据汾丘里流量计的测量原理，设计一种测气体流量的装置。提示：在本章第三节图3-5中，把水平圆管上宽、狭两处的竖直管连接成U形管，设法测出宽、狭两处的压强差，根据假设的其他已知量，求出管中气体的流量。 解：该装置结构如图所示。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度，设两管中的水柱高度分别为5×10-3m和5.4× 10-2m，求水流速度。 (0.98m·s-1) 1、在番茄中，圆形（O ）对长形（o ）是显性，单一花序（S ）对复状花序（s ）是显性。这两对基因是连锁的，现有一杂交 得到下面4种植株： 圆形、单一花序（OS ）23 长形、单一花序（oS ）83 圆形、复状花序（Os ）85 长形、复状花序（os ）19 问O —s 间的交换值是多少？ 解：在这一杂交中，圆形、单一花序（OS ）和长形、复状花序（os ）为重组型，故O —s 间的交换值为：%20%10019 85832319 23=?++++= r 2、根据上一题求得的O —S 间的交换值，你预期 杂交结果，下一代4种表型的比例如何？ O_S_ ：O_ss ：ooS_ ：ooss = 51% ：24% ：24% ：1%， 即4种表型的比例为： 圆形、单一花序(51％)， 圆形、复状花序(24％)， 长形、单一花序(24％)， 长形、复状花序(1％)。 3、在家鸡中，白色由于隐性基因c 与o 的两者或任何一个处于纯合态有色要有两个显性基因C 与O 的同时存在，今有下列的交配： ♀CCoo 白色 × ♂ccOO 白色 ↓ 子一代有色 子一代用双隐性个体ccoo 测交。做了很多这样的交配，得到的后代中，有色68只，白色204只。问o —c 之间有连锁吗？如有连锁，交换值是多少？ 解：根据题意，上述交配： ♀ CCoo 白色 ccOO 白色 ♂ ↓ 有色CcOo ccoo 白色 ↓ 有色C_O_ 白色（O_cc ，ooC_，ccoo ） 416820468=+ 4 3 68204204=+ 此为自由组合时双杂合个体之测交分离比。 可见，c —o 间无连锁。 (若有连锁，交换值应为50％，即被测交之F1形成Co ：cO ：CO ：co ＝1 ：1 ：1 ：1的配子；如果这样，那么c 与o 在连锁图上相距很远，一般依该二基因是不能直接测出重组图距来的)。 4、双杂合体产生的配子比例可以用测交来估算。现有一交配如下： 问：（1）独立分配时，P=？ （2）完全连锁时，P=？ （3）有一定程度连锁时，p=？ 解：题目有误，改为：)2 1( )21 (aabb aaBb Aabb AaBb p p p p -- （1）独立分配时，P = 1/4； （2）完全连锁时，P = 0； （3）有一定程度连锁时，p = r /2，其中r 为重组值。 5、在家鸡中，px 和al 是引起阵发性痉挛和白化的伴性隐性基因。今有一双因子杂种公鸡 al Px Al px 与正常母鸡交配，孵出74只小鸡，其中16只是白化。假定小鸡没有一只早期死亡，而px 与al 之间的交换值是10％，那么在小鸡4周龄时，显出阵发性痉挛时，（1）在白化小鸡中有多少数目显出这种症状，（2）在非白化小鸡中有多少数目显出这种症状？ 解：上述交配子代小鸡预期频率图示如下： ♀W Al Px al Px Al px ♂医用物理学习题册答案2015.
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