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B流向A時，活塞向___________（選填“左”或“右”）運動，血液從___________（選填“S1流出”或“S2流入”）．

（2）電磁血流計的原理與___________（選填“電動機”或“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）圖乙中若僅調換兩磁極的位置，則流過儀表電流的方向將___________（選填“不變”或“相反”），若某次測得血流速度為0.2m/s，血流量為10-4m3/s，則對應血管的橫截面積為___________m2．若某人心臟主動脈血管的橫截面積為正常人的0.85倍時，血管內血液勻速流動的速度應為___________m/s．

（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=0.5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增大時，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】（1）右，S1流出（2）發電機，不可以（3）相反，5×10-4，0.212（或0.21176）

（4）4P0，（5）減小，偏小

【解析】試題分析：（1）當線圈中的電流從B流向A時，由右手螺旋定則可知，螺線管左端為N極，此時同磁極相互排斥，故活塞右移，S1打開，S2閉合，血液從S1流入。

（2）血液流動就會有微弱的電流流過儀表顯示出血流速度，機械能轉化為電能，故與發電機原來相似；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）圖乙中若僅調換兩磁極的位置，則流過儀表電流的方向將相反；已知v=0.2m/s，血流量為，所以血管的橫截面積；若某人心臟主動脈血管的橫截面積為正常人的0.85倍時，由題意知，正常的血流速度v=0.18m/s，要使流過的液體相等，則有，血管變細后的血液流速：。

（4）要保證血液勻速運動，則有f=F=kv，，

由功率公式可得，，當n=1時，，當n=0.5時，

，所以。

（5）由圖傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度成反比，濃度C越大，電阻越小，電流越大，兩端的電壓越大，因為電源電壓不變，所以氣敏傳感器兩端的電壓變小；電池用的時間長了，電壓降低，內阻變大，電路中電流變小，則導致測得的酒精濃度偏低。