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，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），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的数值如下表所示．

（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，此时处于：______(抽血或送血)状态。

（2）线圈AB所固定的活塞柄适宜用_______（选题铜、铁、铝合金）金属 材料制作，线圈中的电流应该用________（选题交流电或直流电）。

（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）当心脏主动脉血管的横截面积变化时，其内血液匀速流动，推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比______

A．n B． 1/n C．n2 D． 1/n2

（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】 左 抽血 铁 交流电 机械 电 D 减小 偏小

【解析】（1）当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，S1 关闭，S2 打开，血液从S2 流入，此时处于抽血状态；

（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；由题意可知，发电机线圈中产生的电流的方向发生变化，是交流电；

（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）要保证血液匀速运动，则有：f=F=kv，v=0.18/nm/s由功率公式可得：P=Fv=kv2 =（k/0.18/nm/s）2 =0.324k/n2W；故使用D正确；

（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，R0 两端电压越大，因为电源电压不变，所以气敏传感器两端电压将变小；电池用的时间长了，电压降低，内阻变大，电路中电流变小，则会导致测得的酒精浓度偏低。