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）电磁血流计的原理与___________（选填“电动机”或“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）图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将___________（选填“不变”或“相反”），若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为10-4m3/s，则对应血管的横截面积为___________m2．若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，血管内血液匀速流动的速度应为___________m/s．

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

（4）4P0，（5）减小，偏小

【解析】试题分析：（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）血液流动就会有微弱的电流流过仪表显示出血流速度，机械能转化为电能，故与发电机原来相似；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）图乙中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将相反；已知v=0.2m/s，血流量为，所以血管的横截面积；若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，由题意知，正常的血流速度v=0.18m/s，要使流过的液体相等，则有，血管变细后的血液流速：。

（4）要保证血液匀速运动，则有f=F=kv，，

由功率公式可得，，当n=1时，，当n=0.5时，

，所以。

（5）由图传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成反比，浓度C越大，电阻越小，电流越大，两端的电压越大，因为电源电压不变，所以气敏传感器两端的电压变小；电池用的时间长了，电压降低，内阻变大，电路中电流变小，则导致测得的酒精浓度偏低。