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    在正常体温下，如果脑部的血流停止，则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死．若是将体温降低约20℃，脑细胞的耗氧量也随之降低，如此可容许血流暂停时间延长，以利脑部手术进行．毕竟手术之前，病患的心肺功能开始由心肺机取代，如图（a）所示，心肺机包括三大部分：氧合器作为人工肺，对血液供氧；抽送泵代表心脏，推动血液循环；热交换器则提供热量交换，经由血液循环调节体温，体重约60公斤重的病患，其体温监测记录如图（b）所示．（1）此病患的脑部手术最适宜的时段在
     

    （A）10时至12时
    （B）13时30分至14时
    （C）14时至15时
    （D）15时至16时．
    （2）如图（c）所示，工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动抽送泵中的活塞，抽送血液．图中左活门只能向外自由开启，反向则封闭管路．下列有关此设计构想的叙述正确的是
     

    （A）血液由左活门吸入，右活门推出
    （B）当甲电极为正，乙电极为负时，活塞向上运动
    （C）当甲电极为正，乙电极为负时，抽送泵将血液吸入
    （D）当甲电极为负，乙电极为正时，抽送泵内压强降低
    （3）人类大动脉的截面积约是5.0×10-4m2，若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104Pa，平均流速约0.20m/s．则心脏推动血液流动的平均功率约为
     
    W．
    （4）心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示，前者等于搏出量乘以射血压强，即每搏功（J）=搏出量（m3）×射血压强（Pa）+动能（J）．假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态，压力与血液流速的关系如图（d）所示，当血液流速为16cm/s，搏动频率为72次/分时，心肺机每搏功约为
     
    J．（血液的密度约与水相当）
    分析：（1）根据题目提供的信息，当人的体温降低约20℃的时候，可以降低脑细胞的耗氧量，从而延长手术所需要的时间，从而根据体温监测记录的体温，可以知道脑部手术最适宜的时段．
    （2）根据抽送泵的特点，当活塞向下运动时，吸入血液，此时左活门关闭，右活门打开，此时血液进入抽送泵．
    （3）根据功率的公式P=Fv可以求得平均功率的大小．
    （4）根据搏动频率可以求得每次搏动的时间，在由血液的流速可以求得每次的博出量，最后由每搏功的公式可以计算得到每搏功的大小．
    解答：解：（1）根据提供的信息可以知道，在人的体温降低约20℃的时候，能够用于手术的时间最长，从体温监测记录的图象可知，人的体温降低20℃的时候是在14时至15时，所以C正确．
    故选C．
    （2）A、当活塞向下运动时，吸入血液，此时左活门关闭，右活门打开，所以血液是由右活门吸入，左活门推出，所以A错误；
    B、当甲电极为正，乙电极为负时，根据右手螺旋定则可知，此时线圈的上端为N极，下端为磁场的S极，活塞受到磁铁的吸引力，活塞将向下运动，此时是将血液吸入，所以B错误，C正确；
    D、当甲电极为负，乙电极为正时，根据右手螺旋定则可知，此时线圈的下端为N极，上端为磁场的S极，活塞受到磁铁的排斥力，活塞将向上运动，体积减小，压强将变大，所以D错误．
    故选C．
    （3）心脏推动血液的推力的大小为F=PS=1.2×104Pa×5.0×10-4m2=6N，
    平均功率为P=Fv=6N×0.20m/s=1.2W，
    所以心脏推动血液流动的平均功率约为1.2W．
    （4）由于搏动频率为72次/分，所以每搏时间为
    60
    72
    s，
    血液流速v=16cm/s=0.16m/s，
    所以每次的搏出量=vt×S，
    每次搏出的血液的质量为ρvtS，
    压力F=4.5N=pS，
    所以射血压强为P=
    4.5
    s
    ，
    由此可得，
    每搏功（J）=搏出量（m3）×射血压强（Pa）+动能（J）=vtS×p+
    1
    2
    ×ρvtS×v2=0.3004J≈0.30J．
    故答案为：（1）C；（2）C；（3）1.2；（4）0.30．
    点评：本题比较新颖，和实际的应用向结合，考查学生对知识的应用能力，在解题的过程中要注意分析清楚题目中所给的信息，利用有用的信息来列示解题．
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    在正常体温下，如果脑部的血流停止，则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死．若是将体温降低约20℃，脑细胞的耗氧量也随之降低，如此可容许血流暂停时间延长，以利脑部手术进行．毕竟手术之前，病患的心肺功能开始由心肺机取代，如图(a)所示，心肺机包括三大部分：氧合器作为人工肺，对血液供氧；抽送泵代表心脏，推动血液循环；热交换器则提供热量交换，经由血液循环调节体温，体重约60公斤重的病患，其体温监测记录如图(b)所示．

    (1)

    此病患的脑部手术最适宜的时段在

    [　　]

    A．

    10时至12时

    B．

    13时30分至14时

    C．

    14时至15时

    D．

    15时至16时．

    (2)

    如图(c)所示，工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动抽送泵中的活塞，抽送血液．图中左活门只能向外自由开启，反向则封闭管路．下列有关此设计构想的叙述正确的是

    [　　]

    A．

    血液由左活门吸入，右活门推出

    B．

    当甲电极为正，乙电极为负时，活塞向上运动

    C．

    当甲电极为正，乙电极为负时，抽送泵将血液吸入

    D．

    当甲电极为负，乙电极为正时，抽送泵内压强降低

    (3)

    人类大动脉的截面积约是5.0×10－4 m2，若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104 Pa，平均流速约0.20 m/s．则心脏推动血液流动的平均功率约为________W．

    (4)

    心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示，前者等于搏出量乘以射血压强，即每搏功(J)＝搏出量(m3)×射血压强(Pa)＋动能(J)．假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态，压力与血液流速的关系如图(d)所示，当血液流速为16 cm/s，搏动频率为72次/分时，心肺机每搏功约为________J．(血液的密度约与水相当)

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    科目：高中物理 来源：2011年上海市黄浦区高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题


    在正常体温下，如果脑部的血流停止，则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死．若是将体温降低约20℃，脑细胞的耗氧量也随之降低，如此可容许血流暂停时间延长，以利脑部手术进行．毕竟手术之前，病患的心肺功能开始由心肺机取代，如图（a）所示，心肺机包括三大部分：氧合器作为人工肺，对血液供氧；抽送泵代表心脏，推动血液循环；热交换器则提供热量交换，经由血液循环调节体温，体重约60公斤重的病患，其体温监测记录如图（b）所示．（1）此病患的脑部手术最适宜的时段在______
    （A）10时至12时
    （B）13时30分至14时
    （C）14时至15时
    （D）15时至16时．
    （2）如图（c）所示，工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动抽送泵中的活塞，抽送血液．图中左活门只能向外自由开启，反向则封闭管路．下列有关此设计构想的叙述正确的是______
    （A）血液由左活门吸入，右活门推出
    （B）当甲电极为正，乙电极为负时，活塞向上运动
    （C）当甲电极为正，乙电极为负时，抽送泵将血液吸入
    （D）当甲电极为负，乙电极为正时，抽送泵内压强降低
    （3）人类大动脉的截面积约是5.0×10-4m2，若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104Pa，平均流速约0.20m/s．则心脏推动血液流动的平均功率约为______W．
    （4）心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示，前者等于搏出量乘以射血压强，即每搏功（J）=搏出量（m3）×射血压强（Pa）+动能（J）．假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态，压力与血液流速的关系如图（d）所示，当血液流速为16cm/s，搏动频率为72次/分时，心肺机每搏功约为______J．（血液的密度约与水相当）

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    科目：高中物理 来源：上海模拟题 题型：实验题

    在正常体温下，如果脑部的血流停止，则脑细胞会在几分钟之内缺氧而死。若是将体温降低约20℃，脑细胞的耗氧量也随之降低，如此可容许血流暂停时间延长，以利脑部手术进行。手术之前，病患的心肺功能开始由心肺机取代，心肺机包括三大部分：氧合器作为人工肺，对血液供氧；抽送泵代表心脏，推动血液循环；热交换器则提供热量交换，经由血液循环调节体温。体重约60公斤重的病患，其体温监测记录如图（1）所示。
    （1）此病患的脑部手术最适宜的时段在
    [     ]
    A．10时至12时
    B．13时30分至14时
    C．14时至15时
    D．15时至16时
    （2）如图（2）所示，工程师考虑将线圈缠绕在活塞下端，利用与固定磁铁之间的相对运动，带动抽送泵中的活塞，抽送血液。图中左活门只能向外自由开启，反向则封闭管路。下列有关此设计构想的叙述正确的是
    [     ]
    A．血液由左活门吸入，右活门推出
    B．当甲电极为正，乙电极为负时，活塞向上运动
    C．当甲电极为正，乙电极为负时，抽送泵将血液吸入
    D．当甲电极为负，乙电极为正时，抽送泵内压强降低
    （3）人类大动脉的截面积约是5.0×10－4m2，若心脏推送血液的平均压强约为1.2×104Pa，平均流速约0.20m/s。则心脏推动血液流动的平均功率约为____________W。
    （4）心肺机一次抽送所作的功称为每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的压强能和动能来表示，前者等于搏出量乘以射血压强，即每搏功（J）＝搏出量（m3）×射血压强（Pa）＋动能（J）。假设由心肺机提供的动力使之逐渐回复到常态，压力与血液流速的关系如图（3）所示，当血液流速为16cm/s，搏动频率为72次/分时，心肺机每搏功约为____________J。（血液的密度约与水相当）

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