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(共15张PPT)
跨学科实践试题
类型 1
物理学与日常生活
1. (双选)(2023抚顺)在生物学实验课上，学生制作“洋葱鳞片叶表皮”玻片标本．下列关于此过程中涉及的物理知识说法正确的是(　　)
A. 用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水，利用了大气压
B. 切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了增大压力
C. 切洋葱时感到“辣”眼睛是扩散现象造成的
D. 用镊子夹取鳞片叶表皮时，镊子是省力杠杆
AC
类型 2
物理学与工程实践
2. (2023温州)项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示．于是
想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌
上的小纸屑，又能吹风纳凉．他们制定的产品评价表如下．
类型 2
物理学与工程实践
评价指标 指标一 指标二
评价等级 优秀 能吸纸屑、吹风且风速可调 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出
合格 能吸纸屑、吹风,风速不可调 吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
待改进 只能吸纸屑或只能吹风 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙．
(1)图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是___________
________________．
(2)将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？________.
改变通过电动机的电流方向
变小
(3)对模型测试时，其“指标一”为优秀．结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为________．
合格
评价指标 指标一 指标二
评价等级 优秀 能吸纸屑、吹风且风速可调 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出
合格 能吸纸屑、吹风,风速不可调 吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
待改进 只能吸纸屑或只能吹风 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
(1)发射水火箭时，用打气筒把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压________，启动开关，水火箭内的水向后喷出，由于__________________，火箭飞向天空，如图乙所示．
类型 3
物理学与社会发展
3. 火箭承载着人类的飞天梦．小明同学参加学校科技社团活动，在老师的指导下，利用饮料瓶、带气压表的打气筒、线闸开关等材料制作了一个“水火箭”，如图甲所示．
增大
力的作用是相互的
(2)小明想探究水火箭飞行的水平距离(水平射程)与哪些因素有关，他提出了如下猜想：
猜想1：可能与装水量有关；
猜想2：可能与发射仰角有关．
在此基础上，他设计了如下方案：在容积为1 200 mL的饮料瓶内装入 体积的水，将水火箭固定在发射架上，用带有气压表的打气筒打气，发射并测量水火箭的水平射程，将测量的数据记录到下表中：
①以上步骤中气压表的作用是 ____________________________________
_________.
②由该实验方案可知，小明研究的是水火箭飞行的水平距离与________的关系．分析表中数据可知：在其他条件不变的情况下，水火箭飞行的水平距离随___________________________．
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
发射仰角 35° 40° 45° 48° 50° 52° 55°
水平射程/m 25.9 32.5 48.1 50.3 47.3 33.4 29.7
显示瓶内气压，方便控制水火箭内气体的压强相同
发射仰角
发射仰角的增大先增大后减小
分析以上数据可知，其他条件不
变，装水量为饮料瓶容积的___时，
水火箭飞行的水平距离最大．
(4)观察“水火箭”，请再写出一个
可能影响水火箭水平射程的因素：_________________________________
___________________________________.
(3)小明还进行了如下实验：将水火箭固定在发射架上，调整水火箭的发射仰角为 45°不变，用带有气压表的打气筒打气，发射并测量水火箭的水平射程，将测量的数据记录在下表中，改变瓶内水量，重复以上步骤：
实验次数 1 2 3 4 5
瓶内水量
水平射程/m 22.5 40.4 48.1 31.7 14.8
饮料瓶的形状(或水火箭头部的形状或有无发射架等，合理即可)
(1)由图可知，ECMO技术中能够替代人体肺功能
的主要设备是________．
A. 电动泵　　B. 氧合器　　C. 热交换机
4. 人体肺的主要功能是进行气体交换，通过呼吸将氧气传送到血液中，并排出静脉血中的二氧化碳．我国的体外膜肺氧合(ECMO)的核心部分是膜肺(人工肺)和血泵(人工心脏).该技术的原理是将体内的血液引出体外，如图所示，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到替代部分心肺的作用．
B
(2)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80 mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104 Pa，假设心脏每分钟搏动75次，求正常人心脏推动血液流动的平均功率．
解：(2)血液受到心脏的压力为F，由 可知，心脏起搏一次对血液所做的功W＝FL＝p0SL＝p0 V0，V0是心脏跳动一次输送的血液的体积，则心脏一次搏动做功
W＝p0 V0＝1.6×104 Pa×80×10－6 m3＝1.28 J
心脏在一分钟内做的功W总＝nW＝75×1.28 J＝96 J
心脏推动血液流动的平均功率
(3)假设人体所需热量完全由热交换机提供，已知热交换机的功率为1 750 W，病人的质量为60 kg，求该病人体温由33 ℃上升至正常体温37 ℃需要的时间为多少min？[人体组织的比热容取4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)人体升温需要的热量
Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg
×(37 ℃－33 ℃)＝1.008×106 J
则所需要的时间

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