【题目】阅读材料,回答问题.
人工心脏泵
血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.
如图甲是该装置的示意图,线圈AB固定在用某种金属材料制成的活塞柄上,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示.使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度.
研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比.当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示.
血管横截面积与正常值的倍数n | 1.00 | 0.90 | 0.80 | 0.75 | 0.60 |
主动脉内血液匀速流动的速度V/ms﹣1 | 0.180 | 0.200 | 0.225 | 0.240 | 0.300 |
(1)甲图中,当线圈中的电流从B流向A时,活塞向 (选填“左”或“右”)运动,血液从 (选填“S1流出”或“S2流入”).
(2)线圈AB所固定的活塞柄适宜用下列哪种金属材料制作
A.铜 B.铁 C.银 D.铝合金
(3)血管中有血液流过时,电磁血流计能检测到微弱的电流,从能量转化的角度分析,这是 能转化为 能的过程.
(4)若某次测得血液匀速流动的速度为0.2m/s,血流量为10﹣4m3/s,则对应血管的横截面积为 m2.
(5)当心脏主动脉血管的横截面积变化时,其血液仍匀速流动,则推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比?
A.n B. C.n2 D.
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【答案】(1)右;S1流出;(2)B;(3)机械;电;(4)5×10﹣4;(5)D.
【解析】
试题分析:(1)由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极,由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向,则可知血液的流动方向;
(2)根据题意,明确通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于电磁铁,据此可判断活塞柄适合的材料;
(3)血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,故原理与发电机原理相似,将机械能转化为电能;
(4)感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关;根据题中的血流速度和血流量,求出管的横截面积;
(5)根据血管横截面积前后变化的定量关系,结合前面列出的等式,再由功率公式P=Fv可列式,联立成方程组,就可求出答案.
解:
(1)当线圈中的电流从B流向A时,由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同磁极相互排斥,故活塞右移,S1打开,S2闭合,血液从S1流入;
(2)根据题意可知,通电时线圈与活塞柄组成的系统相当于电磁铁,因此活塞柄适合的材料铁,这样可使电磁铁的磁性增强;
(3)血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度,因此其原理相当于发电机,将机械能转化为电能;
(4)已知v=0.2m/s,血流量为10﹣4 m3/s,所以血管的横截面积:
S==
=5×10﹣4m2;
(5)要保证血液匀速运动,则有:f=F=kv,
v=m/s,
由功率公式可得:P=Fv=kv2=k(m/s)2=
W;
故推动血液流动的功率P与成正比,即选项D正确.
故答案为:(1)右;S1流出;(2)B;(3)机械;电;(4)5×10﹣4;(5)D.
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【题目】如图所示为一款内燃机的汽缸结构图,已知活塞的面积为S,在做功冲程中燃气的平均压强为P,做程冲程中活塞移动的距离为L,内燃机每分钟消耗的燃油质量为m,燃料的热值为q,飞轮每分钟转动N周.(以上各物理量均采用国际单位中的主单位,以下计算结果均用题目中的已知量表示)求:
(1)做功冲程中活塞受到的压力;
(2)做功冲程中燃气对活塞所做的功;
(3)每分钟燃料完全燃烧放出的热量;
(4)内燃机的机械效率.
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【题目】关于天平的使用,下列说法正确的是( )
A.称量时物体放左盘,砝码从小到大放右盘.
B.称量前将游码归零,再调节平衡螺母使天平平衡
C.若砝码生锈,称量结果偏大
D.称量时若指针右偏,应该继续加砝码
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【题目】如图所示电路,电源电压是3V,开关S闭合后,电流表的示数是1.2A,通过灯泡L1的电流是0.5A,则流过灯泡L2的电流是多少?L2两端的电压是多少?
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【题目】质量和初温都相等的铜和铝(铜的比热容小于铝),放出相等热量后相接触,热传递的方向是( )
A.从铜传给铝
B.从铝传给铜
C.不发生热传递
D.不能确定
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【题目】下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A.洗衣机、电冰箱等家用电器的金属外壳要接地
B.家庭电路中,开关可以接在零线和用电器之间
C.保险装置、插座、家用电器等达到使用寿命时应及时更换
D.高大建筑物的顶端都要安装避雷针
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【题目】盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁。资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果。
检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如下表所示:
分析表中数据,回答下列问题:
(1)该实验是通过比较________________________来分析衣服的防晒效果的。
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是 _________________________________。
(3)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议____________________________________________________________ .
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