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20.如图甲所示为某品牌燃气灶,灶头边上的熄火保护装置可在燃气灶意外熄火时,自动关闭燃气阀门。如图乙所示为熄火保护装置的工作原理图,使用燃气灶时,用户需按下旋钮手动开启燃气阀门并点火,火焰使热电偶热端受热,在冷、热端形成温度差,热电偶产生电压,使电路中形成电流,电磁铁产生磁性,吸引衔铁克服弹簧弹力,从而保持燃气阀门开启,保障燃气供应。若意外熄火,热电偶热端迅速冷却,冷、热端温度差消失,导致电磁铁的磁性消失;此时,衔铁在弹簧弹力作用下复位,关闭燃气阀门,切断燃气供应,防止泄漏。
(1)燃气灶正常工作时,热电偶在电路中相当于
(2)若电路中的电流方向如图乙中箭头所示,则电磁铁的上端为
(3)若在测试熄火保护装置时,发现电磁铁的磁性无法保持燃气阀门处于开启状态。为解决此问题,可采取的措施是
(1)燃气灶正常工作时,热电偶在电路中相当于
电源
(填“电源”或“开关”)。(2)若电路中的电流方向如图乙中箭头所示,则电磁铁的上端为
N
极。(3)若在测试熄火保护装置时,发现电磁铁的磁性无法保持燃气阀门处于开启状态。为解决此问题,可采取的措施是
增加线圈匝数
。答案
电源
N
增加线圈匝数
N
增加线圈匝数
解析
【分析】
本题结合燃气灶熄火保护装置的工作原理，考查电磁学相关基础知识点。解题思路：
(1) 先明确电路中各元件的作用，热电偶能产生电压使电路形成电流，符合电源提供电能的特点；
(2) 利用安培定则（右手螺旋定则），结合电流方向判断电磁铁的磁极；
(3) 回忆电磁铁磁性强弱的影响因素，结合问题需求选择合适的增强磁性的措施。
【解析】
(1) 热电偶可产生电压，使电路中形成电流，在电路中相当于提供电能的电源，故填“电源”；
(2) 根据安培定则：右手握住电磁铁线圈，四指指向电流的方向（图中箭头所示方向），大拇指所指的一端为N极，因此电磁铁的上端为N极；
(3) 电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，要增强电磁铁的磁性，可采取增加线圈匝数（或增大电流等）的措施，故填“增加线圈匝数”。
【答案】
电源；N；增加线圈匝数
【知识点】
电源的概念；安培定则；电磁铁的磁性
【点评】
本题以生活中的燃气灶熄火保护装置为载体，考查电磁学基础知识点，紧密联系实际，难度适中，能引导学生将物理知识应用于生活场景。
【难度系数】
0.6
本题结合燃气灶熄火保护装置的工作原理，考查电磁学相关基础知识点。解题思路：
(1) 先明确电路中各元件的作用，热电偶能产生电压使电路形成电流，符合电源提供电能的特点；
(2) 利用安培定则（右手螺旋定则），结合电流方向判断电磁铁的磁极；
(3) 回忆电磁铁磁性强弱的影响因素，结合问题需求选择合适的增强磁性的措施。
【解析】
(1) 热电偶可产生电压，使电路中形成电流，在电路中相当于提供电能的电源，故填“电源”；
(2) 根据安培定则：右手握住电磁铁线圈，四指指向电流的方向（图中箭头所示方向），大拇指所指的一端为N极，因此电磁铁的上端为N极；
(3) 电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小有关，要增强电磁铁的磁性，可采取增加线圈匝数（或增大电流等）的措施，故填“增加线圈匝数”。
【答案】
电源；N；增加线圈匝数
【知识点】
电源的概念；安培定则；电磁铁的磁性
【点评】
本题以生活中的燃气灶熄火保护装置为载体，考查电磁学基础知识点，紧密联系实际，难度适中，能引导学生将物理知识应用于生活场景。
【难度系数】
0.6
21.若心肌功能发生障碍,不能将血液充分泵出心脏,人体易发生心力衰竭。心室辅助装置(人工心脏)是治疗心力衰竭的方法之一。目前,我国自主研发出一款世界上最小的全磁悬浮人工心脏,被医学界亲切地称为“中国心”。“中国心”安装在体内的主要部分包括人造血管和电动泵两部分,人造血管的一头连接电动泵,另一头连通人体的血管,电动泵安装在左心室的心尖上,电动泵推动血液流动,从而助力心脏工作,如图所示。
(1)“中国心”的电动泵能将左心室中的
(2)“中国心”相较于以往的人工心脏,具有不易激发血液中
(1)“中国心”的电动泵能将左心室中的
动脉血
(填“动脉血”或“静脉血”)通过人造血管送入主动脉
(填人体的血管名称),进而向全身组织细胞供血。(2)“中国心”相较于以往的人工心脏,具有不易激发血液中
血小板
(填血细胞名称)的功能,从而减少血液凝固的发生,避免血栓的形成。答案
动脉血
主动脉
血小板
主动脉
血小板
解析
【分析】
本题结合“中国心”人工心脏的实际应用，考查血液循环和血液成分的相关知识。解题时需明确左心室的血液类型、体循环的血管路径，以及血小板的功能，结合题干信息逐一分析问题即可。
【解析】
(1) 人体血液循环中，左心室是体循环的起点，左心室内流动的是经过肺部气体交换后的动脉血；左心室正常将血液泵入主动脉，再通过主动脉输送到全身各处。因此“中国心”的电动泵连接左心室，能将左心室中的动脉血通过人造血管送入主动脉，为全身组织细胞供血。
(2) 血液中的血小板具有止血和凝血的功能，若人工心脏不易激发血液中血小板的功能，可减少血液凝固的发生，进而避免血栓形成。
【答案】
动脉血；主动脉；血小板
【知识点】
血液循环；血液的组成与功能
【点评】
本题将生物知识与医疗实际结合，考查基础知识点，难度适中，能引导学生关注生物知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
本题结合“中国心”人工心脏的实际应用，考查血液循环和血液成分的相关知识。解题时需明确左心室的血液类型、体循环的血管路径，以及血小板的功能，结合题干信息逐一分析问题即可。
【解析】
(1) 人体血液循环中，左心室是体循环的起点，左心室内流动的是经过肺部气体交换后的动脉血；左心室正常将血液泵入主动脉，再通过主动脉输送到全身各处。因此“中国心”的电动泵连接左心室，能将左心室中的动脉血通过人造血管送入主动脉，为全身组织细胞供血。
(2) 血液中的血小板具有止血和凝血的功能，若人工心脏不易激发血液中血小板的功能，可减少血液凝固的发生，进而避免血栓形成。
【答案】
动脉血；主动脉；血小板
【知识点】
血液循环；血液的组成与功能
【点评】
本题将生物知识与医疗实际结合，考查基础知识点，难度适中，能引导学生关注生物知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.6
22.学习了大气压的有关知识后,小乐利用最大刻度为 30mL 的注射器(如图甲所示)和一些必要器材,设计了图乙所示的方案来测定本地的大气压值。
(1)小乐将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。若不增加器材,要检验注射器是否漏气,则可采用的方法是
(2)小乐按照图乙所示的方案进行正确的操作,发现当注射器活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数为 27N,根据实验数据可计算当地的大气压为
(3)小乐再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点,发现水沸腾时温度计的示数如图丁所示,这样也可以得出当地的大气压。对比两种方案测得的大气压值,发现图乙所示的方案中所测数据跟实际相比偏差较大,其原因可能是下列选项中的
A.注射器中空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C.橡皮帽漏气
(1)小乐将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。若不增加器材,要检验注射器是否漏气,则可采用的方法是
轻轻拉动活塞,松开手后,若活塞能回到原来的位置,说明注射器不漏气;若活塞不能回到原来的位置,说明注射器漏气
。(2)小乐按照图乙所示的方案进行正确的操作,发现当注射器活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数为 27N,根据实验数据可计算当地的大气压为
9×10⁴
Pa。(3)小乐再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点,发现水沸腾时温度计的示数如图丁所示,这样也可以得出当地的大气压。对比两种方案测得的大气压值,发现图乙所示的方案中所测数据跟实际相比偏差较大,其原因可能是下列选项中的
ABC
(填字母)。A.注射器中空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C.橡皮帽漏气
答案
轻轻拉动活塞，松开手后，若活塞能回到原来的位置，说明注射器不漏气；若活塞不能回到原来的位置，说明注射器漏气
$9×10^4$
ABC
$9×10^4$
ABC
解析
【分析】
本题围绕大气压测定实验设置三个问题：（1）利用气压差原理检验注射器气密性，通过拉动活塞后松手的现象判断；（2）需先计算注射器活塞的横截面积，再根据压强公式计算大气压；（3）结合各选项对拉力的影响，分析实验误差的来源。
【解析】
（1）检验注射器漏气的方法：将注射器活塞推至筒底端，排尽筒内空气后用橡皮帽封住小孔，轻轻拉动活塞，松开手后观察活塞是否回到原位置。若活塞能回到原位置，说明注射器不漏气；若活塞不能回到原位置，说明注射器漏气。
（2）计算大气压：注射器最大容积$V=30\mathrm{mL}=30\mathrm{cm}^3=30×10^{-6}\mathrm{m}^3$，对应刻度长度$L=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m}$，活塞横截面积$S=\frac{V}{L}=\frac{30×10^{-6}\mathrm{m}^3}{0.1\mathrm{m}}=3×10^{-4}\mathrm{m}^2$。当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计拉力等于大气对活塞的压力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入$F=27\mathrm{N}$，得当地大气压$p=\frac{27\mathrm{N}}{3×10^{-4}\mathrm{m}^2}=9×10^4\mathrm{Pa}$。
（3）分析误差原因：
A选项：注射器内空气未排尽，残留空气产生向外的气压，使所需拉力小于大气压力，计算的大气压偏小，偏差大；
B选项：活塞与筒壁摩擦较大，拉力等于大气压力与摩擦力之和，测得拉力偏大，计算的大气压偏大，偏差大；
C选项：橡皮帽漏气，筒内外气压相等，拉力很小，计算的大气压偏小，偏差大。因此选ABC。
【答案】
轻轻拉动活塞，松开手后，若活塞能回到原来的位置，说明注射器不漏气；若活塞不能回到原来的位置，说明注射器漏气；$9×10^4$；ABC
【知识点】
大气压的测量、压强计算、实验误差分析
【点评】
本题考查大气压测定实验的操作、计算及误差分析，要求学生理解实验原理，掌握压强计算方法，能结合实验过程分析误差来源，是力学实验的综合应用题目。
【难度系数】
0.5
本题围绕大气压测定实验设置三个问题：（1）利用气压差原理检验注射器气密性，通过拉动活塞后松手的现象判断；（2）需先计算注射器活塞的横截面积，再根据压强公式计算大气压；（3）结合各选项对拉力的影响，分析实验误差的来源。
【解析】
（1）检验注射器漏气的方法：将注射器活塞推至筒底端，排尽筒内空气后用橡皮帽封住小孔，轻轻拉动活塞，松开手后观察活塞是否回到原位置。若活塞能回到原位置，说明注射器不漏气；若活塞不能回到原位置，说明注射器漏气。
（2）计算大气压：注射器最大容积$V=30\mathrm{mL}=30\mathrm{cm}^3=30×10^{-6}\mathrm{m}^3$，对应刻度长度$L=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m}$，活塞横截面积$S=\frac{V}{L}=\frac{30×10^{-6}\mathrm{m}^3}{0.1\mathrm{m}}=3×10^{-4}\mathrm{m}^2$。当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计拉力等于大气对活塞的压力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入$F=27\mathrm{N}$，得当地大气压$p=\frac{27\mathrm{N}}{3×10^{-4}\mathrm{m}^2}=9×10^4\mathrm{Pa}$。
（3）分析误差原因：
A选项：注射器内空气未排尽，残留空气产生向外的气压，使所需拉力小于大气压力，计算的大气压偏小，偏差大；
B选项：活塞与筒壁摩擦较大，拉力等于大气压力与摩擦力之和，测得拉力偏大，计算的大气压偏大，偏差大；
C选项：橡皮帽漏气，筒内外气压相等，拉力很小，计算的大气压偏小，偏差大。因此选ABC。
【答案】
轻轻拉动活塞，松开手后，若活塞能回到原来的位置，说明注射器不漏气；若活塞不能回到原来的位置，说明注射器漏气；$9×10^4$；ABC
【知识点】
大气压的测量、压强计算、实验误差分析
【点评】
本题考查大气压测定实验的操作、计算及误差分析，要求学生理解实验原理，掌握压强计算方法，能结合实验过程分析误差来源，是力学实验的综合应用题目。
【难度系数】
0.5
