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.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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．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．

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
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A流向B时，活塞向左（选填“左”或“右”）运动，此时处于：抽血（抽血或送血）状态．
（2）线圈AB所固定的活塞柄适宜用铁（选题铜、铁、铝合金）金属材料制作，线圈中的电流应该用交流电（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，这是机械能转化为电能的过程．
（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D
A．n B．$\frac{1}{n}$ C．n² D．$\frac{1}{{n}^{2}}$
（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$\frac{1}{R}$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减小（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偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

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；交流电是指电流的方向发生变化的电流，直流电的方向不变；
（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）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；
（5）由图知传感器的电导（即电阻的倒数）与气体中酒精蒸汽浓度C成正比，则电阻与C成反比，根据C变化时，确定电阻的变化，再由欧姆定律分析电压、电流的变化．

解答解：
（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=$\frac{0.18}{n}$m/s
由功率公式可得：P=Fv=kv²=（k$\frac{0.18}{n}$m/s）²=$\frac{0.324k}{{n}^{2}}$W；
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．
故答案为：
（1）左；抽血；
（2）铁；交流电
（3）机械；电；
（4）D；
（5）减小；偏小．

点评本题为物理知识在生产生活中的应用题，题目中给出了必要的信息，应注意提取有用信息并结合相关物理知识求解，关键是从大量文字材料中抓住核心信息，考查学生基本的学习能力；此题是一道综合性的难题．

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18．