Question

【題目】閱讀材料，回答問題。

血液是人體輸送氧氣與營養的主要載體，心臟就像發動機，為這一輸送提供了動力。醫生給心臟疾病的患者做手術時，往往要用一種稱為“人工心臟泵”的體外裝置來代替心臟，以推動血液循環。如圖甲是該裝置的示意圖，閥門S1只能向外開啟，S2只能向內開啟。

手術時，還需要利用電磁血流計來檢測血流速度和血流量（血流量指單位時間內通過血管橫截面的血液體積），其示意圖如圖乙所示，使用時，將血管（圓柱形）放置于兩磁極之間，兩金屬電極a、b與血管壁接觸，就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度。

某實驗小組用電磁血流計研究血管中血流速度與n的關系。n為病人心臟血管橫截面積與正常人心臟血管橫截面積的比值，測得病人心臟主動脈血管內血液勻速流動的速度v與n的數值如下表。

研究表明，血管內血流速度會隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過血管時，受到的阻力f與血液的流速v成正比，即f=kv，k為常數，血管橫截面積越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心臟的負擔就越重。

（1）甲圖中，當線圈中的電流從A流向B時，活塞向_____（選填“左”或“右”）運動，在_____（選填“抽血”或“送血”）。

（2）某次測量時，電流流過儀表顯示電流為2mA，電阻R的阻值為100Ω，ab間電壓為_____V，電磁血流計的原理與_____（選填“電磁鐵”、“電動機”、“發電機”）的原理相似，利用電磁流量計_____（可以/不可以）測量某食用油管道中油的流量。

（3）由材料信息并類比速度的定義過程可知，血流量=_____（寫出表達式），若某次測得血流速度為0.1m/s，血流量為5×10﹣5 m3/s，則對應血管的橫截面積為_____m2。

（4）心臟主動脈血管的橫截面積變化時，心臟推動血液流動的功率P隨n的變化而變化。若當n=1時，心臟推動血液流動的功率P=P0，則當n=0.25時，心臟推動血液流動的功率P=_____。

（5）交警常根據司機呼出的氣體檢測血液中的酒精含量，檢測原理如圖丙所示，電流表示數反映酒精濃度大小，R0為定值電阻，D為陶瓷氣敏傳感器，其電阻的倒數1/R與氣體中酒精蒸氣濃度c的關系如圖丁所示，則當氣體中酒精蒸氣的濃度減小時，氣敏傳感器兩端電壓將_____（選填“增大”或“減小”）；若電池用久后電壓減小，將會使測得的酒精濃度_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】左抽血發電機不能0.2vS5×10﹣4m216P0增大偏小

【解析】

解答：

(1)當線圈中的電流從A流向B時,由安培定則可知,螺線管左端為S極,此時異名磁極相對,故活塞左移,S2打開,S1關閉，故處于抽血狀態。(2)根據I＝可得：電壓U＝IR＝2×103A×100Ω＝0.2V；血液流動就會有微弱電流流過儀表顯示出血流速度，其原理是電磁感應，故原理與發電機原理相似。由于電磁流量計是將血液當作導體來進行測量的，而食用油是絕緣體，因此利用電磁流量計不可以測量某食用油管道中油的流量；(3)根據材料可知：血流量＝vS，

所以血管的橫截面積S＝＝5×104m2；(4)由f＝kv和P＝Fv可知,心臟推動血液流動的功率P＝kv2，故P與速度的平方成正比，而n與v成反比，因此P與n的平方成反比；故n＝1時,心臟推動血液流動的功率P＝P0,則當n＝0.25時,心臟推動血液流動的功率P＝P0＝P0＝42P0＝16P0.(5)由圖丙可知,定值電阻與傳感器的電阻串聯,電流表測量電路中的電流,由圖丁可知：酒精氣體傳感器R的電阻的倒數與酒精氣體的濃度成正比,即酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體濃度成反比,所以當氣體中酒精蒸氣的濃度減小時,酒精氣體傳感器的電阻變大,根據I＝可知電路電流變小，則定值電阻兩端的電壓越小；由于串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以傳感器兩端的電壓增大；若電池用久后電壓減小,根據I＝可知電路電流變小，酒精氣體傳感器R的電阻偏大，則會使測得的酒精濃度偏小。