Question

【题目】阅读材料，回答问题。

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，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（圆柱形）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。

某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系。n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值，测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表。

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f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。

（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向_____（选填“左”或“右”）运动，在_____（选填“抽血”或“送血”）。

（2）某次测量时，电流流过仪表显示电流为2mA，电阻R的阻值为100Ω，ab间电压为_____V，电磁血流计的原理与_____（选填“电磁铁”、“电动机”、“发电机”）的原理相似，利用电磁流量计_____（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量。

（3）由材料信息并类比速度的定义过程可知，血流量=_____（写出表达式），若某次测得血流速度为0.1m/s，血流量为5×10﹣5 m3/s，则对应血管的横截面积为_____m2。

（4）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化。若当n=1时，心脏推动血液流动的功率P=P0，则当n=0.25时，心脏推动血液流动的功率P=_____。

（5）交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量，检测原理如图丙所示，电流表示数反映酒精浓度大小，R0为定值电阻，D为陶瓷气敏传感器，其电阻的倒数1/R与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示，则当气体中酒精蒸气的浓度减小时，气敏传感器两端电压将_____（选填“增大”或“减小”）；若电池用久后电压减小，将会使测得的酒精浓度_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】左抽血发电机不能0.2vS5×10﹣4m216P0增大偏小

【解析】

解答：

(1)当线圈中的电流从A流向B时,由安培定则可知,螺线管左端为S极,此时异名磁极相对,故活塞左移,S2打开,S1关闭，故处于抽血状态。(2)根据I＝可得：电压U＝IR＝2×103A×100Ω＝0.2V；血液流动就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度，其原理是电磁感应，故原理与发电机原理相似。由于电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；(3)根据材料可知：血流量＝vS，

所以血管的横截面积S＝＝5×104m2；(4)由f＝kv和P＝Fv可知,心脏推动血液流动的功率P＝kv2，故P与速度的平方成正比，而n与v成反比，因此P与n的平方成反比；故n＝1时,心脏推动血液流动的功率P＝P0,则当n＝0.25时,心脏推动血液流动的功率P＝P0＝P0＝42P0＝16P0.(5)由图丙可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电流表测量电路中的电流,由图丁可知：酒精气体传感器R的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,即酒精气体传感器的电阻与酒精气体浓度成反比,所以当气体中酒精蒸气的浓度减小时,酒精气体传感器的电阻变大,根据I＝可知电路电流变小，则定值电阻两端的电压越小；由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以传感器两端的电压增大；若电池用久后电压减小,根据I＝可知电路电流变小，酒精气体传感器R的电阻偏大，则会使测得的酒精浓度偏小。