物理专题复习声现象的综合题附详细答案文档格式.docx
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3.关于声现象,下列说法正确的是()
A.诗句“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”中“蝉声、鸟声”靠音调区分
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在传播途中控制噪音
C.诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”是大钟振动产生的
D.诗句“入夜思归切,笛声清更哀”中“笛声”是靠笛子传播进入人耳的
A.音色是发声体特有的品质特征,可以区分声源,故诗句中“蝉声、鸟声”靠音色区分,故A错误;
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在声源处控制噪音,故B错误;
C.声音由振动产生,诗句中“钟声”是大钟振动产生的,故C正确;
D.空气可以传播声音,诗句中“笛声”是靠空气传播进入人耳的,故D错误;
注意能正确区分声音的三个特征,即音调、响度、音色,其中音色是发声体特有的特征,由声源振动的材料、方式等决定,可以用来区分声源.
4.如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,乒乓球多次被弹开,关于此实验,下列说法错误的是
A.音叉发出声音的响度越大,乒乓球被弹开的越远
B.音叉发出声音的音调越高,乒乓球被弹开的越远
C.本实验可以研究“声音是由于物体的振动而产生的”
D.乒乓球被弹开的越远,说明音叉振动幅度越大
【答案】B
声音是物体振动产生的,音叉振幅越大,产生声音的响度越大,乒乓球被弹得越高。
说明声音的响度越大发声体的振幅越大,音叉的振动转化为轻质小球的运动,这样可以把音叉的微小振动进行放大,这是“转换法”,故AD正确,B错误;
通过实验发现,用小锤敲击音叉的时候,音叉发出声音的同时,乒乓球会被弹起一定的角度,说明声音是由于物体的振动产生的,故C正确。
故B符合题意为答案。
5.己知声音在空气中传播的速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是(v2>
v1)( )
A.钢轨的长为
B.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
C.钢轨的长为
D.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t
【答案】AB
AC.设钢轨的长度为L,由
知道,在空气中传播的时间是:
,
在钢轨中传播的时间是:
时间间隔是:
故解得钢管的长度是:
故A正确,C错误;
BD.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是:
故B正确,D错误。
6.阅读下面的短文,回答问题。
超声波及声呐应用
人能够听到声音的频率范围有限。
低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波。
超声波具有许多奇异特性:
空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱。
它不断冲击物件的表面,使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的。
传播特性——它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
声呐系统是超声波应用的一种,声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:
如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;
如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
(1)人耳能听到的频率范围是___________。
(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有________。
(3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于___________。
(4)假设开始停在海水中的潜艇A发出的声波信号,在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且此时信号频率不变,此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s,且传播速度不变)。
接下来停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明此时潜艇B在向潜艇A______(选填“靠拢”或“远离”),且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,请问声波频率变低1分钟后,潜艇B与潜艇A的距离为________m。
【答案】20Hz-20000Hz能量真空不能传声7500远离8700
(1)[1]由材料可知,人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz;
(2)[2]由于超声波具有能量,所以超声波能够清洗物件;
(3)[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于月球上是真空,真空不能传声;
(4)[4]声波在水中传播的总距离为:
s=vt=1500m/s×
10s=15000m,
由于声波是反射回来的信号,所以两艘潜艇之间的距离
s1=
=7500m;
[5]由材料可知,如果回声的音调变低,说明目标远离声呐,潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明此时潜艇B远离潜艇A;
[6]1分钟后,潜艇B行驶的路程
sB=vBt=20m/s×
60s=1200m,
潜艇B与潜艇A之间的距离
s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。
7.阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活,我们每天都离不开它,你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?
是传声筒。
让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:
两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,图1左上角就是其螺旋状的管路之一。
两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。
就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。
声音是由物体振动所产生。
在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。
声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!
如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。
通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。
频率是声源(或某一质点)1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。
显然,
。
频率与人耳主观感觉声音的音调有关。
频率越高,音调也越高。
振幅与声音的强度有关。
波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。
这三者的关系是
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。
在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但在人类不引起声音感觉。
声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。
在空气中声速为334.8m/s(22°
C时),水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。
早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。
电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:
说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。
电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。
和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收这两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:
当一名观众在管路一侧发声,管路中的_________产生振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。
(2)以下应用或工具利用“传声筒”原理的是(___________)
A.超声波医学检查B.水瓶琴
C.天坛回音壁D.医生给病人看病用的听诊器
(3)下列说法中正确的是(_____________)
A.声音的传播速度一定是340m/sB.空气粒子并不跟着声波前进
C.声和电磁波都能在真空中传播D.潜入水中的潜艇通信使用电磁波
(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(___________)
A.波速变大,波长变长
B.波速变小,频率不变
C.波速变大,频率增大
D.波速变小,波长变长
【答案】空气DBA
(1)[1]声音是由物体的振动产生的,声音的传播需要介质,空气可以传声,当一名观众在管路一侧发声,管路中的空气产生振荡,把声音往另一侧的观众传播;
(2)[2]“传声筒”的声音在管道内传播,使声音更加集中,声音的响度会更高,这样能够收到更清晰的声音信息;
A.超声波医学检查,只要是利用声音传递信息,A项不合题意;
B.水瓶琴强调液体振动可以发出声音,B项不合题意;
C.天坛回音壁只要是利用声音的反射,出现回声现象,C项不合题意;
D.医生给病人看病用的听诊器只要是利用声音在听诊器管道内传播,使声音更加集中,声音的响度会更高,这样能够收到更清晰的声音信息,这与“传声筒”原理一样,选项D符合题意;
(3)[3]A.从材料中可以看到,在空气中声速为334.8m/s(22°
C时),水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s,声音的传播速度在不同介质中是不同的,所以说声音的传播速度不一定是340m/s,A错误;
B.从材料中可以看到,声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进,B正确;
C.声音不能在真空中传播,但电磁波可以在真空中传播,C错误;
D.潜入水中的潜艇通信不是使用电磁波,因为电磁波在水中会被吸收而急剧衰减,D错误;
(4)[4]一列声波从空气中传入水中,声速会变大,但是其频率不变,根据
可知,波长会变长,故选A。
8.一列动车长200m,以一定的速度沿直线匀速行驶,在进入七扇岩隧道前800m处鸣笛,司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s.求:
(1)当司机听到反射的回声时,动车行驶了多少米?
(2)该动车行驶的速度是多少m/s?
(3)若该列动车以这个速度匀速通过一个长820m的隧道,则动车完全穿过隧道的时间为多少?
【答案】
(1)240;
(2)60(3)17s.
(1)根据v=
得声音传播的距离:
s声=v声t=340m/s×
4s=1360m;
动车和声音的运动示意图如下:
由图知,司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离:
s=s声−s0=1360m−800m=560m;
由题意知,动车行驶的距离为:
s车=s0−s=800m−560m=240m;
(2)动车的速度:
v车=
=
=60m/s.
(3)动车完全通过隧道的时间是:
t'
=17s.
答:
(1)当司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离是240m;
(2)动车行驶的速度是216km/h.
(3)动车完全穿过隧道的时间为17s.
9.一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛后6s听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远?
(空气中声速为340m/s)
【答案】960m
由速度公式
得汽车的行驶路程为:
声音得传播路程为:
则鸣笛时汽车到高山得距离为:
所以汽车司机听到回声时到高山距离为:
汽车司机听到回声时距离高山
10.某中学物理活动小组同学查阅资料,得到在20℃时声音在某些物质中的传播速度(见下表)。
一根足够长且裸露在地面的铁管,管中充满水。
当气温为20℃时,小组中的小王同学在铁管的一端敲击一下,小李同学在管子另一端听。
温度(℃)
物质
速度(m/s)
20
空气
340
水
1450
铜
3750
铁
4800
(1)小李同学能听到几次敲击声(要求说明判断理由)?
(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s,则这根直铁管长约为多少米?
(1)见解析;
(2)1392m
(1)小李同学能听到3次敲击声;
理由:
声音在不同介质中传播速度不同。
第一次听到的敲击声是通过铁管传来的;
第二次听到的敲击声是通过水传来的;
第三次听到的敲击声是通过空气传来的。
(2)设这根直铁管长约是L,由题意可知,听到的第一次敲击声是由铁管传来的,第二次敲击声是由水传来的,水传播需要的时间等于铁管传播需要的时间加上0.67s,可得到
解得
第三次听到的敲击声是通过空气传来的;
(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s,则这根直铁管长约1392m。
11.某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。
已知声音传播速度为340m/s。
求:
(1)若汽车是静止的,汽车鸣一声喇叭,历时t=5s听到回声,则汽车距离高山多远?
(2)若汽车以10m/s的速度正对着高山驶去,汽车鸣一声喇叭,历时t=3s听到回声。
鸣喇叭时汽车距离高山多远?
(1)850m;
(2)525m。
(1)声音传播到高山的时间
t=
×
5s=2.5s,
汽车到高山的距离:
s=v2t=340m/s×
2.5s=850m;
(2)在3s的时间内,汽车行驶的距离:
s1=v1t=10m/s×
3s=30m,
声音传播的距离:
s2=v2t=340m/s×
3s=1020m,
设按喇叭时汽车到高山的距离为s,则:
2s=s1+s2,
s=
=525m。
(1)若汽车是静止的,则汽车距离高山850m远;
(2)鸣喇叭时汽车距离高山525m。
12.阅读下面一段短文后,认真思考并回答以下问题.如图1所示,小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”.
(1)他们用土电话能实现10m间的通话,说明了_____.
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明:
_____.
(3)如果在用土电话时,棉线没有拉直而处于松驰状态,则听的一方通过棉线_____(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声.
(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动.他们选用的琴弦长度、材料在图2中已标出(其中琴弦的直径关系:
a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致.
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦_____(选填符号a、b、c或d).
②若选择琴弦a和b,则是为了研究_____.
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:
琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论.该同学探究过程中存在什么问题?
_____
④两位同学还可以选择琴弦_____(选填符号a、b、c或d),研究“琴弦音调高低与材料的关系”.
【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能ad音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同,没有控制变量ac
(1)土电话通过细绳连接,所以能说明固体能够传声.
(2)改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明金属丝的传声效果更好.
(3)棉线没有拉直而处于松驰状态时,声音就不能传到听者耳朵里.
(4)研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时,应选择只有长度不同的两根线,所以选ad.
琴弦a和b只有粗细不同,所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.
选择c和d进行研究时,因为琴弦的材料、长度都不相同,无法控制变量.
研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.
13.如图所示,四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。
用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音,其中音调最高是图________。
用小棒敲击瓶子时,发出的声音音调最高的是图________。
【答案】甲丁
[1]用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音,这是空气柱的振动发出的声音,空气柱越短,振动的频率越高,音调越高,从图中可以看到,图甲的空气柱最短,那么它的音调最高;
[2]用小棒敲击瓶子时,振动的是瓶子和瓶子里面的水,水越少,声音振动的频率越高,音调越高,从图中可以看到,图丁的水最少,那么它的音调最高。
14.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________(选填“能量”或“信息”);
为提高全体市民的防空安全意识,某市每年都要进行防空警报演练.为了使警报声传的更远,应该提高警报声的________(选填“音调”“响度”或“音色”).
【答案】信息 响度
利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息;
进行防空警报演练时,为了使警报声传的更远,应该提高警报声的响度.
本题考查声音可以传递信息,也可以传递能量;
响度与物体振幅有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越远,声波的振幅越小,响度越小.
15.考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的;
“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______(响度/音调/音色);
中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是从_______减弱噪声的。
【答案】振动响度声源处
[1]声音是由物体的振动产生的,所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。
[2]“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小,即指声音的响度。
[3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是指车辆禁止鸣笛,这是从声源处减弱噪声的。
二、初中物理热学问题求解方法
16.甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水,另有A、B两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高.现将A、B两球分别放入甲、乙两杯水中,热平衡后,甲杯水温升高了15℃,乙杯水温升高了8℃,则()
A.A球比热容大于B球比热容
B.A球比热容小于B球比热容
C.A球降低的温度更多些
D.A球放出的热量更少些
甲、乙两个杯子中水的质量m相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高15℃,乙杯中水温升高8℃,即:
,水的比热容相同,不计热量损失,由
可知,
,由于
,所以
;
A球放出的热量更多些;
甲、乙水的初温t相同,
,所以两杯水的末温
,所以两个球的末温
,又由于球的初温
相同,所以:
质量相同、初温
相同的两球A和B,对于A有:
①
对于B有:
②
又因为
,①除以②得:
所以:
又
,则有
.
故A项符合题意、BCD项不符合题意;
17.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)()
A.60℃B.70℃C.88℃D.90℃
【答案】D
当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:
Q金=Q水,则:
Q金=m金×
c金(100℃-40℃),
Q水=m水×
c水(40℃-28℃),
m金×
c金(100℃-40℃)=m水×
c水(40℃-28℃)
化简得:
=5:
1;
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:
Q水=Q金,由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,设两者共同的温度为t℃,则:
c水(100℃-t℃),
c金(t℃-40℃),
即:
m水×
c水(100℃-t℃)=m金×
t=90℃.综上分析故选D.
18.一支刻好刻度的温度计,插入冰水混合物中时,水银柱长为4cm;
插入1标准大气压的沸水中时,水银柱长为24cm,当温度计的水银柱长为16cm时,它所测量的实际温度是_________℃;
如果实际温度为40℃,温度计水银柱长_________cm。
【答案】6012
[1]插入冰