内容正文:
物理练习
第一部分(选择题)
一、选择题(共10小题,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 物体不振动,也可能发出声音
B. 物体振动,一定能听到声音
C. 只有空气和液体才能传播声音
D. 固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,物体不振动,就不能发出声音,故A错误;
B.人耳能听到20~20000Hz的声音,物体振动频率低于20Hz或高于20000Hz的声音人耳是听不到的,故B错误;
C.空气和液体能传播声音,固体也能传播声音,且一般情况下在固体中传播速度最快,故C错误;
D.正在发声的物体叫声源,固体、液体、气体都能振动发声,都可以成为声源,故D正确。
故选D。
2. 下列的实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②当放在真空罩里的手机来电时,只见指示灯闪烁,却听不见铃声
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较两次声音的不同
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
【答案】D
【解析】
【详解】①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,这是通过纸屑的跳动来显示鼓面的振动,表明正在发声的鼓面在振动,这是研究声音的产生的条件;
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,说明真空不能传播声音,这是研究声音传播条件;
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,第一次木梳齿的振动频率比第二次快,所以第一次比第二次听到的声音高,说明音调高低和发声体的振动频率有关;
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了,锣面振动发出声音,振动停止,发声也停止,这是研究声音的产生条件。
综上所述,能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。
故选D。
3. 有两个发声体,第一次由甲单独发声,测得为88dB。第二次由乙单独发声,由固定在同一地方的仪器测得为56dB。下面判断中正确的是( )
A. 甲发声体振动快 B. 乙发声体距仪器一定远
C. 甲发声距仪器可能远 D. 乙发声体振幅一定大
【答案】C
【解析】
【详解】在同一地方的仪器测得甲、乙两个发声体发出的声音分别为88dB和56dB,则甲的响度比乙的响度大。而响度受发声体振幅和距发声体的远近影响,所以当距离相等时,甲的振幅大;当振幅相同时,甲距仪器近,而甲的振幅比乙大较多,距离仪器比乙稍远时,也有可能测得题中的结果,故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 分别拨动古筝的八、十三号弦,如图所示用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b处,最右摆到c处,静止时在a处。测出每振动880次,八号弦用时2s,十三号弦用时4s,则八号弦( )
A. 发出声音响度比十三号弦大 B. 在空气传播速度比十三号弦小
C. 音调比十三号弦高 D. 频率为220Hz
【答案】C
【解析】
【详解】A.振幅的大小影响声音的响度,根据图示可知,十三号弦振动幅度大,故八号弦发出声音响度比十三号弦小,故A不符合题意;
B.声音的传播速度与介质的种类和介质的温度有关,故八号弦在空气传播速度与十三号弦在空气中的传播速度相同,故B不符合题意;
CD.每振动880次,八号弦用时2s,十三号弦用时4s,则八号弦的频率为
十三号弦的频率为
频率决定声音的音调,八号弦的频率大,八号弦音调比十三号弦高,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5. 编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )
A. 编钟发出的声音频率只与其质量有关
B. 敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C. 敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D. 敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音频率越大,则物体发出声音的音调越高。由图可知,第一个编钟的质量小,第二个编钟的质量大,敲M处发出的声音的音调比敲N处的高,说明声音的频率与物体的质量有关;在同一个编钟上敲M处发出的声音的音调比敲P处的低,说明声音的频率还与振动物体的长度有关,故A不符合题意;
B.音调的高低与声音频率有关,音调越高,声音频率则越大,P处的音调比N处的音调高,则P处的声音频率比N处的大,故B符合题意;
CD.声音的响度与振幅有关,而振幅的大小与敲击的力度大小有关,与敲击的位置无关,故CD不符合题意。
故选B。
6. 某声源发出相同的声音,波形如图,经相同厚度a、b两种隔声材料包裹后,同一距离处示波器显示的波形如图。已知材料a、b相比,材料a的隔声性能较好。右侧四幅图中有两幅图对应材料a、b隔声后显示的波形,其中对应材料a的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】某声源发出相同的声音,因为是一个声源,所以音色一样,波形图的形状一样。声音相同时,声音的频率相同,所以波形图的疏密程度相同。材料a、b相比,材料a的隔声性能较好,所以通过材料a和材料b之后,通过材料a声音的响度更小,声音的振幅变小的更多,A选项中的波形图的幅度变化小,为通过材料b之后的波形图,B选项中的波形图的幅度变化大,为通过材料a之后的波形图。故B符合题意,ACD不符合题意,
故选B。
7. 如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生,目的是在声源处减弱噪声
B. 乙图:利用超声可以探测海底深度,说明超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C. 丙图:城市中的噪声测试仪,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 丁图:科学家利用次声波监测地震、海啸
【答案】D
【解析】
【详解】A.噪声监测仪只能监测噪声的强弱,无法防止噪声产生,故A错误;
B.利用超声可以探测海底深度,是因为超声波具有方向性好等特点,而不是因为超声波在海水中的传播速度大于其他声波,各种声波在相同介质中的传播速度是相同的,与声波频率无关,并非超声波比其他声波传播得更快,故B错误;
C.噪声强度常用分贝(dB)作单位,95.8的单位应为dB,Hz是频率的单位,故C错误;
D.科学家利用次声波监测地震、海啸,因为地震、海啸等会产生次声波,次声波频率低、衰减慢,能传播很远,故D正确。
故选D。
8. 雷雨天,某物理兴趣小组为估算某一次闪电发生位置到他们的距离,设计出用声速乘以时间的估算方法,对于这种估算方法下列说法正确的是( )(声音在空气中传播速度约为340m/s)
A. 方案中的时间指刚刚听到雷声至雷声结束的时间
B. 方案中的时间指刚刚看到该次闪电至雷声刚刚结束的时间
C. 若时间测量正确,光速减小为原来的一半,这种估算方法不再适用
D. 若时间测量正确,光速减小为声速的两倍,这种估算方法不再适用
【答案】D
【解析】
【详解】AB.方案中的时间指刚刚看到该次闪电至刚刚听到雷声的时间,故AB错误;
C.若时间测量正确,光速减小为原来的一半,还是远远的大于声速,光传播的时间依然可以忽略不计,这种估算方法依然适用,故C错误;
D.若时间测量正确,该估算方法是看见闪电开始计时,是忽略了光传播的时间,若光速减小为声速的两倍,那光传播的时间不可忽略,这种估算方法不再适用,故D正确。
故选D。
9. 2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A. 实像,且像与水面的距离变小 B. 虚像,且像的大小不变
C. 实像,且像与水面的距离变大 D. 虚像,且像逐渐变大
【答案】B
【解析】
【详解】全红婵在水中的像是光的反射所成的虚像,像与物体等大,则像的大小不变;全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,物距变小,像距变小,则像与水面的距离变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
10. 在一挡科普节目中,一束光照向主持人,在后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,要想让黑色的影子变成绿色,可以( )
A. 将白色背景板换成绿色 B. 用绿光照射黑色的影子
C. 让主持人换上连体全绿实验服 D. 黑色的影子吸收所有色光始终为黑色
【答案】B
【解析】
【详解】后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,是由于光被人挡住,在后面留下的阴影,如果将白色背景板换成绿色、让主持人换上连体全绿实验服,光仍然照不过去,仍会留下黑色的影子,黑色的影子不会吸收光,用绿光照射黑色的影子,影子处的白色背景板会反射绿光进入人眼,此时才能让影子看起来变成绿色。
故选B。
第二部分(非选择题)
二、填空与作图题(共6小题)
11. 图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为___________m,这说明声音可以传递___________,我们听不到身高测量仪发出的信号,是因为超声波的频率大于___________。
【答案】 ①. 1.65 ②. 信息 ③. 20000Hz
【解析】
【详解】[1]感应器记录信号从发射到人的头顶所用的时间
感应器到人的头顶的距离为s=vt=340m/s×2.5×10-3=0.85m
该同学的身高为h=s0-s=2.5m-0.85m=1.65m
[2]通过记录发射超声波到接收到反射会的超声波,能测量人的身高,说明声音能传播信息。
[3]人耳能听到的声音频率在20~20000Hz之间,超声波频率大于20000Hz,所以人耳是听不到的。
12. 学校组织了趣味运动会,小张在“60米跨栏比赛中”以15.21秒获得了第一名,若终点计时员是听声音开始计时,则小张的真实成绩应该是______s(结果保留两位小数,假设声音在空气中的传播速度为340m/s)
【答案】15.39
【解析】
【详解】由于光传播速度比声音传播速度快,在终点的计时员是以看到起点发令枪冒烟时开始计时的,若终点计时员以听到起点发令枪响的时刻开始计时,声音传到终点时的时间是
所以则该运动员的实际成绩为
13. 东汉哲学家王充在《论衡》中提到:“天将雨,琴弦缓”。琴声是由琴弦的___________产生的,环境潮湿时,琴弦振动变慢,改变了琴弦振动的___________,琴声的音调变___________,琴声通过___________传至人耳。
【答案】 ①.
振动 ②.
频率 ③.
低 ④.
空气
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,琴声是由琴弦的振动发声的。
[2]环境潮湿时,琴弦会因受潮变粗、张力减小,导致振动变慢,也就是振动的频率降低。
[3]音调由频率决定:频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。琴弦振动变慢(频率降低),所以琴声的音调就会变低。
[4]声音的传播需要介质(可以是固体、液体或气体),琴声通过空气以声波的形式传到人耳。
14. 我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹宽之状”,这是光的___________现象,这一现象是英国物理学家___________发现的。进一步的研究表明,将红、___________、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
【答案】 ①. 色散 ②. 牛顿 ③. 绿
【解析】
【详解】[1]虹的形成是由于太阳光通过空中的小水滴发生折射、反射后分散成不同颜色的光,这种现象称为光的色散。
[2]光的色散现象是由英国物理学家牛顿通过棱镜实验发现的。他发现白光通过棱镜后会分解成连续的光谱,证明了白光是由多种色光混合而成的。
[3]色光的三原色是红、绿、蓝,这三种色光按不同比例混合可以产生其他颜色的光。
15. 如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前50cm处,铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,经过2s,铅笔与它的像之间的距离为 _______m,若平面镜沿竖直位置向上移动,则镜中的像 _____(选填“向上”、“向下”或“不”)移动;若平面镜沿顺时针方向转到图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔 _______(选填“垂直”或“不垂直”)。
【答案】 ①. 0.92 ②. 不 ③. 垂直
【解析】
【详解】[1]若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近, 2s后物距为
像距也为46cm,2s后铅笔与镜中的像相距
[2]若平面镜沿竖直位置向上移动,没有改变平面镜所处平面的位置,由于像与物体关于镜面是对称的,所以像的位置不变,即像不移动。
[3]铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直。
16. 作图题
(1)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)如图所示,小孔前有一物体AB,请画出AB经过小孔成像的光路图,并在光屏MN上标出AB所成的像A'B'。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为AB在平面镜中的像A'B'如图所示:
【小问2详解】
过A点和小孔画出一条光线交MN于A′,再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′,即AB的像为A′B′,如图所示:
三、实验与探究题(共4小题)
17. 如图所示,是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验;
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,其中乒乓球的作用是________,这种思维方法叫做________;
(2)如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,造成这现象可能原因是:( )
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.玻璃罩应该换成金属罩
经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明将________(填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,从实验现象结合科学方法的运用,________(填“可以”、“不可以”)得出真空不能传声的结论;
(3)如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变________(填“高”或“低”),如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是________(选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”);
(4)如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,应该观察________(选填“塑料片”、“木梳齿”)发出声音的变化。
【答案】 ①. 将音叉的微小振动放大 ②. 转换法 ③. C ④. 还能听到微弱的 ⑤. 可以 ⑥. 低 ⑦. 次声波 ⑧. 塑料片
【解析】
【详解】(1)[1]甲图乒乓球在实验中起到的作用是通过乒乓球被弹起呈现音叉的振动,可以将音叉的微小的振动放大,便于观察。
[2] 该实验说明声音是由物体的振动产生的,该实验中将音叉的微小的振动转换为乒乓球的大振动,所以该实验中用到的这种科学探究方法是转换法。
(2)[3]如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,说明玻璃罩中空气没有减少,故可能为未塞紧瓶塞存在漏气,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[4][5]经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明还会听到微弱的手机上,因为玻璃罩里空气没法完全排干净;建立在实验基础上加科学的推理可以得出的。
(3)[6][7]如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变低,如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是次声波。
(4)[8]如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,塑料片一次划得慢、一次划得快,应该观察塑料片发出声音的变化。
18. 请阅读下面一段短文后,认真思考并回答有关问题。如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明___________;
(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,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线(选填“能”或“不能”)___________听到对方的讲话;
(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、材料在如图中已标出(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中任意两个);
②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?___________;
【答案】(1)固体可以传声
(2)固体传声效果比气体好
(3)不能 (4) ①. a、d ②. 没有控制材料相同
【解析】
【小问1详解】
用“土电话”能实现10m间的通话,声音是通过细棉线和可乐饮料的纸杯传播,表明固体可以传播声音。
【小问2详解】
不用土电话也能听到声音,是通过空气传播的,相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,改用细金属丝连接“土电话”,听到的声音是通过固体传播的,听到的声音就大些,这一实验表明固体传声比气体传声效果好。
【小问3详解】
如果棉线没有拉直而处于松弛状态,传声的性能变差,听的一方通过棉线就听不到对方讲话的声音了。
【小问4详解】
[1]要研究“音调的高低与琴弦长度”的关系,应控制弦的材料、粗细相同,改变琴弦的长度,故选a、d两个琴弦。
[2]根据控制变量法可知,若选择c和d进行研究音调的高低与长度的关系时,没有控制材料相同,不能得出结论。
19. 如图是某小组做“探究平面镜成像特点”的实验,回答有关问题。
(1)小刘在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是要___________(选填“完全相同”或“可以不相同”),其目的是为了方便得到像与物___________这个结论;
(2)用茶色玻璃板代替不透明的平面镜,目的是___________;
(3)在寻找蜡烛像的位置时,小刘用了较厚的玻璃板进行实验,发现蜡烛A的像有两个像,测量两个像到MN的距离分别为L1=10cm、L2=10.8cm,则可知玻璃板的厚度为___________cm;
(4)寻求老师帮助后得知,玻璃板两面,有一面是有反光涂层而另一面没有反光涂层。做实验时应将___________(选填“有”或“无”)涂层的一面朝向物体;
(5)实验中记录数据如图乙所示,测量了物距和像距发现像距总是比物距少0.5cm,小组激烈讨论后得到结果:___________。
【答案】(1) ①. 完全相同 ②. 大小相等
(2)便于确定像的位置
(3)0.4 (4)有
(5)玻璃板具有一定的厚度
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中让A蜡烛与B蜡烛完全相同,B又与A的像完全重合,结果就得出A的像与A大小相同的结论。根据实验要求,选择两蜡烛的规格是完全相同的,目的是通过比较看出像与物的大小相等的结论。
【小问2详解】
用茶色玻璃板代替不透明的平面镜,虽然成像不太清晰,但是在A一侧能看到物体A的像,同时还能看到代替A的另一个B物体,便于确定像的位置。
【小问3详解】
根据题意可知,L1和L2的距离应该是两块玻璃的厚度,所以玻璃的厚度是0.5(L2-L1)=0.5×(10.8cm-10cm)=0.4cm
【小问4详解】
有反光涂层的一面反射能力更强,成像更集中清晰;无涂层的一面反射能力弱,易形成模糊的重影。因此,将有涂层的一面朝向物体,可减少重影对实验的干扰。
【小问5详解】
玻璃板有一定的厚度,则测量像距的大小时,是从玻璃板后面的位置开始测量的,所以测得的像距变小了。
20. 学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像规律,他拿出三个相同的空罐,给其中两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔,给剩下一个空罐的底部中央打上一个方孔,再用相同的半透明的塑料膜分别蒙在三个空罐的口上;分别将孔对着烛焰和发光的灯泡:可以看到烛焰和灯泡通过小孔所成的像,如图1所示。
(1)分析比较图1中甲、乙,可以得出结论:烛焰在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状___________(填“有”或“无”)关。
(2)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,会看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这是___________(填“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”)的___________(填“像”或“影子”)。
(3)另有几个同学在硬纸板上挖孔来研究太阳的小孔成像:为了研究小孔大小对成像的影响,小明又设计了四种有不同形状大孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图2所示。接着从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,观察光斑形状的变化情况,
①能满足实验要求的是___________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)理由是:___________;
②将纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离不变,刚开始时,白纸上光斑大小将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度___________(选填“增强”、“不变”或“减弱”);
③当小孔足够小时,此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度___________(选填“增强”、“不变”或“减弱”);
【答案】(1)无关 (2) ①. 太阳 ②. 像
(3) ①. A ②. 孔的形状不变只改变大小 ③. 变小 ④. 不变 ⑤. 不变 ⑥. 减弱
【解析】
【小问1详解】
由图可知,甲是圆孔,乙是方孔,但塑料膜上烛焰的像形状相同(都是倒立的烛焰形状),与小孔形状无关。
【小问2详解】
[1][2]公园茂密的树林下,大小不同的圆形光斑这是小孔成像现象,光源是太阳,小孔是树叶的缝隙,光斑是太阳的像(圆形因为太阳是圆的)。
【小问3详解】
[1][2]要研究孔大小的影响,必须保持孔的形状不变只改变大小。A中移动乙时孔形状一直是三角形,大小逐渐变小,B中移动乙时孔从圆形变圆形变窄缝,形状大变 ,C中移动乙时孔从方形变五边形,形状有变 化,D中移动乙时孔从正方形变为长方形,形状变化,所以能满足要求的是A。
[3][4]正对着太阳,保持纸板与地面距离不变,刚开始时,白纸上光斑是孔的影子,故大小将变小,光斑亮度不变。
[5][6]当小孔足够小时,此时光斑是太阳的像是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,通光量减少,光斑亮度减弱。
四、综合题(共3小题)
21. 声音在海水中传播的平均速度约为1500m/s。为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图所示,探测器发出的声音信号经2s被探测器接受到,求障碍物与探测船间的距离。
【答案】1500m
【解析】
【详解】解:由得,障碍物与探测船间的距离
答:障碍物与探测船间的距离为1500m。
22. 甲乙两人为了测量声音在长为1326m的金属管中的传播速度,甲在金属管一端敲打一下,乙在金属管的另一端听到两次传来的声音,第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的,测得两次声响相隔3.64s。已知声音在空气中的传播速度是340m/s,则:
(1)声音在空气中从金属管一端传到另一端所用的时间是多少秒?
(2)声音在金属管中从一端传到另一端所用的时间是多少秒?
(3)声音在这根金属管中的传播速度是多少?
【答案】(1)
3.9秒 (2)
0.26秒 (3)
【解析】
【小问1详解】
声音在空气中的传播时间由公式计算,代入和,得
【小问2详解】
声音在空气中传播时间大于在金属中的时间,两次声响时间差为
已知,则
【小问3详解】
声音在金属中的速度由公式计算,代入和,得
23. 中国高铁技术,独步全球。如图所示,列车长为220m,某日小明和小李坐在稳定运行的高铁中,小明坐在高铁车尾的最后一排,小李坐在高铁车头的最前一排(小李到车头的距离忽略不计),列车在到达某隧道口之前车头会鸣笛一次,小明会听到两次鸣笛声(第一次是车头发出的鸣笛声,第二次是隧道口反射回来的回声),小李听到鸣笛声(时间忽略)后,经过5s听到隧道口反射回来的回声。已知:高铁速度恒定不变为100m/s,空气中声速取340m/s。求:
(1)鸣笛后,小明听到第一次鸣笛的时间是多少秒?
(2)小李听到鸣笛时,高铁车头到隧道口的距离是多少米?
(3)小明第二次听到鸣笛时,高铁车头到隧道口的距离是多少米?
【答案】(1)
0.5s (2)
1100 m (3)
550 m
【解析】
【小问1详解】
小明听到的第一次鸣笛声从车头发出,车发出鸣笛声后继续向前行驶,鸣笛声向车尾传播,车头发出鸣笛声的位置与小明的距离
解得。
【小问2详解】
列车在车头处鸣笛,向前传播的声音被隧道口反弹回来,被坐在车头第一排的小李听到,这段时间为,在鸣笛声向前传播时,列车也在向前运动,则小李听到回声时,车向前运动5s,该段时间声音传播的距离
车行驶的路程
小李听到鸣笛时高铁车头到隧道口的距离
【小问3详解】
小李听到从隧道口反射回来的回声时,高铁车头到隧道口的距离是
此后经过0.5s,坐在车尾的小明第二次听到鸣笛声,此时车运动的路程为
此时高铁车头到隧道口的距离是
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物理练习
第一部分(选择题)
一、选择题(共10小题,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 物体不振动,也可能发出声音
B. 物体振动,一定能听到声音
C. 只有空气和液体才能传播声音
D. 固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源
2. 下列的实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②当放在真空罩里的手机来电时,只见指示灯闪烁,却听不见铃声
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较两次声音的不同
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④
3. 有两个发声体,第一次由甲单独发声,测得为88dB。第二次由乙单独发声,由固定在同一地方的仪器测得为56dB。下面判断中正确的是( )
A. 甲发声体振动快 B. 乙发声体距仪器一定远
C. 甲发声距仪器可能远 D. 乙发声体振幅一定大
4. 分别拨动古筝的八、十三号弦,如图所示用同一设置的相机拍摄到两弦最左摆到b处,最右摆到c处,静止时在a处。测出每振动880次,八号弦用时2s,十三号弦用时4s,则八号弦( )
A. 发出声音响度比十三号弦大 B. 在空气传播速度比十三号弦小
C. 音调比十三号弦高 D. 频率为220Hz
5. 编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则( )
A. 编钟发出的声音频率只与其质量有关
B. 敲P处发出的声音频率高于敲N处的
C. 敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D. 敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
6. 某声源发出相同的声音,波形如图,经相同厚度a、b两种隔声材料包裹后,同一距离处示波器显示的波形如图。已知材料a、b相比,材料a的隔声性能较好。右侧四幅图中有两幅图对应材料a、b隔声后显示的波形,其中对应材料a的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生,目的是在声源处减弱噪声
B. 乙图:利用超声可以探测海底深度,说明超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C. 丙图:城市中的噪声测试仪,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 丁图:科学家利用次声波监测地震、海啸
8. 雷雨天,某物理兴趣小组为估算某一次闪电发生位置到他们的距离,设计出用声速乘以时间的估算方法,对于这种估算方法下列说法正确的是( )(声音在空气中传播速度约为340m/s)
A. 方案中的时间指刚刚听到雷声至雷声结束的时间
B. 方案中的时间指刚刚看到该次闪电至雷声刚刚结束的时间
C. 若时间测量正确,光速减小为原来的一半,这种估算方法不再适用
D. 若时间测量正确,光速减小为声速的两倍,这种估算方法不再适用
9. 2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A. 实像,且像与水面的距离变小 B. 虚像,且像的大小不变
C. 实像,且像与水面的距离变大 D. 虚像,且像逐渐变大
10. 在一挡科普节目中,一束光照向主持人,在后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影,要想让黑色的影子变成绿色,可以( )
A. 将白色背景板换成绿色 B. 用绿光照射黑色的影子
C. 让主持人换上连体全绿实验服 D. 黑色的影子吸收所有色光始终为黑色
第二部分(非选择题)
二、填空与作图题(共6小题)
11. 图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为___________m,这说明声音可以传递___________,我们听不到身高测量仪发出的信号,是因为超声波的频率大于___________。
12. 学校组织了趣味运动会,小张在“60米跨栏比赛中”以15.21秒获得了第一名,若终点计时员是听声音开始计时,则小张的真实成绩应该是______s(结果保留两位小数,假设声音在空气中的传播速度为340m/s)
13. 东汉哲学家王充在《论衡》中提到:“天将雨,琴弦缓”。琴声是由琴弦的___________产生的,环境潮湿时,琴弦振动变慢,改变了琴弦振动的___________,琴声的音调变___________,琴声通过___________传至人耳。
14. 我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹宽之状”,这是光的___________现象,这一现象是英国物理学家___________发现的。进一步的研究表明,将红、___________、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
15. 如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前50cm处,铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,经过2s,铅笔与它的像之间的距离为 _______m,若平面镜沿竖直位置向上移动,则镜中的像 _____(选填“向上”、“向下”或“不”)移动;若平面镜沿顺时针方向转到图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔 _______(选填“垂直”或“不垂直”)。
16. 作图题
(1)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)如图所示,小孔前有一物体AB,请画出AB经过小孔成像的光路图,并在光屏MN上标出AB所成的像A'B'。
三、实验与探究题(共4小题)
17. 如图所示,是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验;
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,其中乒乓球的作用是________,这种思维方法叫做________;
(2)如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,造成这现象可能原因是:( )
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.玻璃罩应该换成金属罩
经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明将________(填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,从实验现象结合科学方法的运用,________(填“可以”、“不可以”)得出真空不能传声的结论;
(3)如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变________(填“高”或“低”),如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是________(选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”);
(4)如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,应该观察________(选填“塑料片”、“木梳齿”)发出声音的变化。
18. 请阅读下面一段短文后,认真思考并回答有关问题。如图所示,小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明___________;
(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,线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方通过棉线(选填“能”或“不能”)___________听到对方的讲话;
(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、材料在如图中已标出(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中任意两个);
②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?___________;
19. 如图是某小组做“探究平面镜成像特点”的实验,回答有关问题。
(1)小刘在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是要___________(选填“完全相同”或“可以不相同”),其目的是为了方便得到像与物___________这个结论;
(2)用茶色玻璃板代替不透明的平面镜,目的是___________;
(3)在寻找蜡烛像的位置时,小刘用了较厚的玻璃板进行实验,发现蜡烛A的像有两个像,测量两个像到MN的距离分别为L1=10cm、L2=10.8cm,则可知玻璃板的厚度为___________cm;
(4)寻求老师帮助后得知,玻璃板两面,有一面是有反光涂层而另一面没有反光涂层。做实验时应将___________(选填“有”或“无”)涂层的一面朝向物体;
(5)实验中记录数据如图乙所示,测量了物距和像距发现像距总是比物距少0.5cm,小组激烈讨论后得到结果:___________。
20. 学习了光学知识后,爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像规律,他拿出三个相同的空罐,给其中两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔,给剩下一个空罐的底部中央打上一个方孔,再用相同的半透明的塑料膜分别蒙在三个空罐的口上;分别将孔对着烛焰和发光的灯泡:可以看到烛焰和灯泡通过小孔所成的像,如图1所示。
(1)分析比较图1中甲、乙,可以得出结论:烛焰在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状___________(填“有”或“无”)关。
(2)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,会看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这是___________(填“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”)的___________(填“像”或“影子”)。
(3)另有几个同学在硬纸板上挖孔来研究太阳的小孔成像:为了研究小孔大小对成像的影响,小明又设计了四种有不同形状大孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图2所示。接着从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,观察光斑形状的变化情况,
①能满足实验要求的是___________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)理由是:___________;
②将纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离不变,刚开始时,白纸上光斑大小将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度___________(选填“增强”、“不变”或“减弱”);
③当小孔足够小时,此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度___________(选填“增强”、“不变”或“减弱”);
四、综合题(共3小题)
21. 声音在海水中传播的平均速度约为1500m/s。为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图所示,探测器发出的声音信号经2s被探测器接受到,求障碍物与探测船间的距离。
22. 甲乙两人为了测量声音在长为1326m的金属管中的传播速度,甲在金属管一端敲打一下,乙在金属管的另一端听到两次传来的声音,第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的,测得两次声响相隔3.64s。已知声音在空气中的传播速度是340m/s,则:
(1)声音在空气中从金属管一端传到另一端所用的时间是多少秒?
(2)声音在金属管中从一端传到另一端所用的时间是多少秒?
(3)声音在这根金属管中的传播速度是多少?
23. 中国高铁技术,独步全球。如图所示,列车长为220m,某日小明和小李坐在稳定运行的高铁中,小明坐在高铁车尾的最后一排,小李坐在高铁车头的最前一排(小李到车头的距离忽略不计),列车在到达某隧道口之前车头会鸣笛一次,小明会听到两次鸣笛声(第一次是车头发出的鸣笛声,第二次是隧道口反射回来的回声),小李听到鸣笛声(时间忽略)后,经过5s听到隧道口反射回来的回声。已知:高铁速度恒定不变为100m/s,空气中声速取340m/s。求:
(1)鸣笛后,小明听到第一次鸣笛的时间是多少秒?
(2)小李听到鸣笛时,高铁车头到隧道口的距离是多少米?
(3)小明第二次听到鸣笛时,高铁车头到隧道口的距离是多少米?
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