精品解析:陕西省西安交通大学附属中学2025-2026学年八年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2025~2026学年第一学期
期中考试初二年级物理试题
注意事项:
本试卷共5页,总分100分。考试时间100分钟。
一、选择题(共25小题,计55分。第1~20题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第21~25为双选题,每小题3分,每小题只有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 17世纪以前,人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年,一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散,揭开了光的颜色之谜,这位科学家是( )
A. 伽利略 B. 爱因斯坦 C. 牛顿 D. 开普勒
2. 下列不属于光的三原色的是( )
A. 黄 B. 绿 C. 红 D. 蓝
3. 下列物体不是光源的是( )
A. 燃烧的火炬 B. 璀璨的钻石
C. 炽热的太阳 D. 点燃的蜡烛
4. 牛拉鼓是陕西省传统民间鼓乐,属社火表演形式,流行于关中地区。如图,表演者用鼓槌重重击鼓,鼓声气势磅礴,震耳欲聋。“震耳欲聋”指声音的( )
A. 振幅小 B. 音调高 C. 响度大 D. 频率高
5. 15℃时,声音在下列哪种介质中传播的最慢( )
A. 铁 B. 水 C. 木头 D. 空气
6. 我国高铁技术领先世界水平,高铁采用多种方式降低车内噪声。下列属于在声源处控制噪声的是( )
A. 钢轨减振
B. 车窗上安装隔音玻璃
C. 车厢内增加噪声检测仪
D. 车体内壁使用隔声吸声好的材料
7. 当汽车行驶经过特定设计的凹凸路面时,就会发出乐音,称为“音乐公路”。如图,甲乙是两种不同的“音乐公路”的表面,当轮胎先后匀速经过甲、乙两种路面时,发出的声音( )
A. 频率不变,音调不变
B. 频率变高,音调变高
C. 频率变高,音调变低
D. 频率变低,音调变低
8. 下列小实验不是探究声音产生条件的是( )
A. 说话时手指感觉到喉部在振动
B. 面颊接触发声的音叉感觉到音叉在振动
C. 不断抽气听到罩内闹铃声音越来越小
D. 乒乓球被发声的音叉弹开
9. 下列关于声音的产生和传播,说法不正确的是( )
A. 随着科技的进步,物体不振动也能发声
B. 固体、液体、气体都能成为声源
C. 物体只要振动就能发声,但是我们不一定能听到发出的声音
D. 声音的传播需要介质
10. 如图所示,下列关于中国传统乐器的描述和分析,不正确的是( )
A. 弹奏琵琶时,是琴弦振动产生了声音
B. 人们能分辨出葫芦丝的声音,是因为其音色不同于其他乐器
C. 吹陶笛时,按住不同的气孔是为了改变声音的音调
D. 用不同大小的力敲击同一编钟的同一位置,发出声音的响度相同
11. 四大名著《西游记》《三国演义》《红楼梦》《水浒传》电视剧历久不衰。根据如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲:《西游记》中孙悟空为国王“悬丝诊脉”,“悬丝诊脉”说明固体能够传声
B. 图乙:《三国演义》中张飞大喝一声,把敌将吓得肝胆俱裂,说明声音可以传递信息
C. 图丙:《红楼梦》中林黛玉仅靠听笑声就能判断来人是王熙凤,利用了声音的音调不同
D. 图丁:《水浒传》中燕青吹箫,箫声在真空中的传播速度为
12. 如图所示是用一款音频灭火装置灭火的场景。音频灭火装置通过发出30~60Hz的低频声波让火焰失去稳定性,从而扑灭火焰。关于低频声波,下列说法正确的是( )
A. 不是由物体振动产生的 B. 是次声波
C. 能在太空中传播 D. 能传递能量
13. 中国象棋历史悠久。如图所示,在竖直放置的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”的移动路径是( )
A. 从“4”到“1” B. 从“1”到“4”
C. 从“2”到“3” D. 从“3”到“2”
14. 如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑
B. 水中房屋的倒影
C. 水中“弯折”的筷子
D. 马路上急转弯处的“拐弯镜”
15. 如图所示,小梦在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水,小梦再次看到硬币,可以解释小梦再次看到硬币的光路图是( )
A. B.
C. D.
16. 关于凸面镜和凹面镜,下列说法正确的是( )
A. 汽车的后视镜是凹面镜
B. 手电筒的灯碗是凹面镜
C. 医生检查病人口腔时用的反光镜是凸面镜
D. 光在凸面镜和凹面镜表面反射时不遵循光的反射定律
17. 下列选项中属于实像的是( )
A. 水杯的影子
B. 镜子中的人
C. 夏天傍晚海面上变扁的太阳
D. 蜡烛通过小孔在光屏上成的像
18. “不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A. 光的折射 B. 光的反射 C. 光的色散 D. 以上都有
19. 如图,炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内容易引起火灾。关于这个现象,下列说法正确的是( )
A. 矿泉水瓶的作用相当于一个凹透镜
B. 矿泉水瓶对光有发散作用
C. 发生该现象的原理是光的折射
D. 矿泉水瓶压扁后焦距不会改变
20. 物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃,其背面涂有一层不透明的金属薄膜,玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源,光源朝着玻璃射出不同角度的光,其中一部分光从空气射入玻璃后,经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中( )
A. 只有一条光线能返回到S点
B. 只有两条光线能返回到S点
C. 只有三条光线能返回到S点
D. 不可能有光线能返回到S点
21. 如图所示,一位网友旅游时拍的照片里有三只“鹤”,下列说法正确的是( )
A. 水中黑鹤是由于光的直线传播形成的
B. 水中黑鹤与鹤的大小一定相等
C. 水中白鹤是由于光的折射形成的
D. 水中白鹤与鹤的大小一定相等
22. 我们生活在声音的海洋中,光的世界里。下列有关声与光的相关知识,说法正确的是( )
A. 声和光在空气中传播速度相同
B. 声和光都只能沿直线传播
C. 声和光都能传播能量
D. 声和光都可能会污染环境
23. 雨后的夜晚,当你行走在有积水的路上,为了避让水洼,描述正确的是( )
A. 背着月光走,应走较暗的地方,月光照到水面上发生镜面反射
B. 背着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
C. 迎着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
D. 迎着月光走,应走较暗的地方,月光照到水面上发生镜面反射
24. 为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波经汽车反射并返回测速仪,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s,超声波的速度是340m/s,下列说法正确的是( )
A. 汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m
B. 汽车第二次碰到信号的位置距测速仪68m
C. 汽车两次碰到信号的时间间隔为1s
D. 汽车行驶的速度为34m/s
二、填空与作图题(共5小题,每空1分,每图2分,计15分)
25. 如图,在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有隔音板,这是在___________控制噪声的;飞机引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在___________控制噪声的。
26. 如图所示是一款电动声波牙刷,其振动频率为31000次/-41000次/,该牙刷正常工作时发出的__________(选填“是”或“不是”)超声波,当调节挡位时,听到牙刷发出的声音变尖了,说明此时__________(选填“响度”或“音调”)发生了变化。
27. 在充满烟雾的容器内,用平行光照射两种透镜,观察到如图所示的现象,则图甲中的是___________透镜,图乙中的是___________透镜(前两空均选填“凸”或“凹”);图丙中用某一透镜观察邮票,可以看到正立、放大的像,则图丙中用的透镜与图___________中的透镜相同;图丁中通过某一眼镜看到小兔玩偶正立、缩小的像,则图丁中的眼镜镜片与图___________(后两空均选填“甲”或“乙”)中的透镜相同。
28. 如图所示,MN为平面镜,ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm,则光源的位置在平面镜上方___________cm处;若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向___________(填“左”或“右”)平移了___________cm。
29.
(1)根据平面镜成像的特点,在图中作出物体AB在平面镜中的像A′B′;
(2)请在图中作出与凸透镜折射光线对应的入射光线。
三、实验探究题(共4小题,每空1分,计22分)
30. 如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)实验前,调节器材的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度,这一过程中蜡烛___________(填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)实验中,发现当蜡烛、透镜和光屏位于如图甲所示的位置时,光屏上会得到一个清晰的倒立等大的像,则凸透镜的焦距是___________cm。
(3)若保持透镜位置不变,将蜡烛和光屏移至如图乙所示的位置时,光屏上再次得到一个清晰的像,则该像是倒立、___________的像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)。
(4)一段时间后,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向___________(选填“上”或“下”)移动。
31. 在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面___________(选填“光滑”或“粗糙”)的白纸板去寻找入射光和反射光,发现白板只有在与镜面成___________°角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明:反射光线、入射光线和法线在___________。
(2)小明在图乙的基础上多次改变入射光的方向,并用笔在白纸板上画出入射光线和对应的反射光线,用量角器测量入射角和反射角的大小,记录数据如上表所示。分析数据可知:反射角与入射角大小___________,且随入射角增大,入射光线PO在逐渐___________(选填“靠近”或“远离”)法线ON。
(3)若实验中没有量角器,为了比较反射角与入射角的大小关系,你还有什么办法:___________。
32. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明用玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架、黑笔等器材进行实验。
(1)为了更好地完成实验,应在___________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)如图甲,小明将白纸平铺在水平桌面上,用笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。将玻璃板的底部紧贴MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,出现这种情况的原因是___________。
(3)小明选用两个完全相同的蜡烛A和B,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等。这一步骤中用到的物理研究方法是___________(选填“等效替代法”或“转换法”)。
(4)如图乙,为了探究像的虚实,小明移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,应按照眼睛___________(选填“①”“②”或“③”)的位置观察光屏。
(5)如图丙,小明在实验中采用的玻璃板较厚,观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为___________(选填“v1”或“v2”)。
(6)如图丁,平面镜竖直放置,S为镜前的一个发光点,现将平面镜从EF位置顺时针转到EF′位置,物体S在平面镜中的像S′的移动轨迹为___________(选填“直线”或“曲线”),S′离E的距离___________(选填“越来越近”、“保持不变”或“越来越远”)。
33. 在“制作乐器·探寻音律”社团活动中,小明想利用吸管、橡皮泥、刻度尺、剪刀和胶带制作一个吸管排箫。他先将吸管一端用橡皮泥密封,然后对着吸管的另一端管口吹气,管内空气柱振动就发出了声音。
(1)小明猜想发出声音的音调与空气柱的长度有关。于是他将8根完全相同的吸管,剪截成不同的长度,将吸管一端用等长的橡皮泥(1cm)密封,然后用智能手机的音频分析软件测量出不同长度吸管的发声频率,记录数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
空气柱长度/cm
19.0
16.0
14.5
13.0
11.5
10.0
9.0
8.0
频率/Hz
410
520
580
640
730
850
950
1080
分析数据发现:其他条件相同时,空气柱越短,频率越___________,音调越高(选填“高”或“低”)。
(2)小明又猜想发出声音的音调与空气柱的横截面积有关。为了验证猜想,他需要控制吸管的材质和___________相同,只改变吸管的粗细,于是他找来了三根符合要求的吸管进行实验。记录数据如表所示。
实验序号
9
10
11
吸管直径/mm
5
9
13
频率/Hz
410
401
393
分析数据发现:其他条件相同时,空气柱横截面积越___________,频率越高,音调越高(选填“大”或“小”)。
(3)小明根据实验数据,结合乐理知识,制成了一个八音排箫(包含Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si、Do八个音阶),如图所示。但经过反复调试,发现有两个音听起来一直不太准,他猜想:吸管的材质可能也会影响排箫的音准(即实际发声频率与目标频率的符合程度)。于是他找来了长度和直径都相同的三种不同材质的吸管进行实验,记录数据如表所示:
实验序号
12
13
14
管材类型
不锈钢吸管
塑料吸管
纸质吸管
频率/Hz
440
435
430
综合以上探究数据,对吸管排箫的音调影响最大的因素是___________。
(4)你还能猜想出影响吸管排箫音调的因素有:___________。
四、综合题(共1小题,计8分)
34. 有一款功能强大的手机软件,能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时自动计时,当再次接收到响声时便自动停止计时,由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。(通常情况下,声音在空气中传播的速度为340m/s)
(1)小明想利用该软件测量声音在钢铁中传播的速度,于是用170m的钢管做了如下实验:他在一段钢管的一端用力敲击钢管使其发出声音,放在钢管另一端的手机记录的时间为0.466s。求:
①声音在空气中从钢管一端传到另一端的时间;
②声音在钢铁中传播的速度。
(2)小明利用该软件在空旷的平地上,测量自己到对面山崖的距离。他拿着手机,对着山崖大喊一声,同时以1.5m/s的速度向靠近山崖的方向移动,听到回声时,手机记录的时间为2s。那么小明大喊时到山崖的距离有多远?
(3)现实中气压、温度对声音传播的速都有影响。小明和小华两人利用该软件在空旷安静的某地测量该地声音传播的速度。他们分别站立于间距为167m的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边大喊一声,乙听到甲的喊声之后,也在手机边大喊一声。已知乙听到声音到大喊一声的反应时间为0.4秒,甲手机有效记录下了两次声音的时间间隔为1.4s。求本实验中测出的声音的实际传播速度为___________m/s。
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2025~2026学年第一学期
期中考试初二年级物理试题
注意事项:
本试卷共5页,总分100分。考试时间100分钟。
一、选择题(共25小题,计55分。第1~20题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第21~25为双选题,每小题3分,每小题只有两个选项符合题意,全部选对得3分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 17世纪以前,人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年,一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散,揭开了光的颜色之谜,这位科学家是( )
A. 伽利略 B. 爱因斯坦 C. 牛顿 D. 开普勒
【答案】C
【解析】
【详解】1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这才揭开了光的颜色之谜。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2. 下列不属于光的三原色的是( )
A. 黄 B. 绿 C. 红 D. 蓝
【答案】A
【解析】
【详解】光的三原色是红、绿、蓝,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列物体不是光源的是( )
A. 燃烧的火炬 B. 璀璨的钻石
C. 炽热的太阳 D. 点燃的蜡烛
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧的火炬自身发光,属于光源,故A不符合题意;
B.璀璨的钻石自身不发光,其“璀璨”是反射其他光源的光,故B符合题意;
C.炽热的太阳通过核聚变自行发光,属于光源,故C不符合题意;
D.点燃的蜡烛火焰自身发光,属于光源,故D不符合题意。
故选B。
4. 牛拉鼓是陕西省传统民间鼓乐,属社火表演形式,流行于关中地区。如图,表演者用鼓槌重重击鼓,鼓声气势磅礴,震耳欲聋。“震耳欲聋”指声音的( )
A. 振幅小 B. 音调高 C. 响度大 D. 频率高
【答案】C
【解析】
【详解】“震耳欲聋”是指声音的响度大,要把耳朵振聋,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 15℃时,声音在下列哪种介质中传播的最慢( )
A. 铁 B. 水 C. 木头 D. 空气
【答案】D
【解析】
【详解】声音在不同介质中的传播速度不同,同种介质中,温度越高,声速越大。一般情况下,声音在固体中传播速度最大,液体中其次,气体中最小,铁是固体,在铁中的传播速度最快,木头也是固体,但结构较松散,传声的速度要小于铁。在水(液体)中的传播较快,在空气中传播的最慢,故D符合题意。
故选D。
6. 我国高铁技术领先世界水平,高铁采用多种方式降低车内噪声。下列属于在声源处控制噪声的是( )
A. 钢轨减振
B. 车窗上安装隔音玻璃
C. 车厢内增加噪声检测仪
D. 车体内壁使用隔声吸声好的材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.钢轨减振,阻止噪声的产生,属于在声源处控制噪声,故A符合题意;
B.车窗安装隔音玻璃,阻止噪声的传播,属于传播过程中控制,故B不符合题意;
C.噪声检测仪仅能监测噪声强度,无法控制噪声,故C不符合题意;
D.车体内壁使用隔声吸声材料,阻止噪声的传播,属于传播过程中控制,故D不符合题意。
故选A。
7. 当汽车行驶经过特定设计的凹凸路面时,就会发出乐音,称为“音乐公路”。如图,甲乙是两种不同的“音乐公路”的表面,当轮胎先后匀速经过甲、乙两种路面时,发出的声音( )
A. 频率不变,音调不变
B. 频率变高,音调变高
C. 频率变高,音调变低
D. 频率变低,音调变低
【答案】B
【解析】
【详解】当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时,乙路面的凹凸结构比甲路面更密集,则乙图中振动的频率变高,发出的声音的音调变高,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 下列小实验不是探究声音产生条件的是( )
A. 说话时手指感觉到喉部在振动
B. 面颊接触发声的音叉感觉到音叉在振动
C. 不断抽气听到罩内闹铃声音越来越小
D. 乒乓球被发声的音叉弹开
【答案】C
【解析】
【详解】A.说话时用手触摸喉部可以感觉到振动,这个实验探究的是声音是由物体振动产生的,是探究声音产生的条件,故A不符合题意;
B.面颊接触发声的音叉感觉到音叉在振动,这个实验探究的是声音是由物体振动产生的,是探究声音产生的条件,故B不符合题意;
C.不断抽气听到罩内闹铃声音越来越小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,这个实验是探究声音传播的条件,故C符合题意;
D.乒乓球被发声的音叉弹开,这个实验探究的是声音是由物体振动产生的,是探究声音产生的条件,故D不符合题意。
故选C。
9. 下列关于声音的产生和传播,说法不正确的是( )
A. 随着科技的进步,物体不振动也能发声
B. 固体、液体、气体都能成为声源
C. 物体只要振动就能发声,但是我们不一定能听到发出的声音
D. 声音的传播需要介质
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音的产生必须由振动引起,即使科技发展也无法违背这一物理规律,故A错误,符合题意;
B.固体、液体、气体均可因振动产生声音,如敲击固体、水流声、风声,故B正确,不符合题意;
C.物体振动产生声波,但声音的传播需要介质,若没有传播声音的介质,则无法被听到,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播需要介质,固体、液体、气体均可传声,真空无法传声,故D正确,不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,下列关于中国传统乐器的描述和分析,不正确的是( )
A. 弹奏琵琶时,是琴弦振动产生了声音
B. 人们能分辨出葫芦丝的声音,是因为其音色不同于其他乐器
C. 吹陶笛时,按住不同的气孔是为了改变声音的音调
D. 用不同大小的力敲击同一编钟的同一位置,发出声音的响度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,弹奏琵琶时,是琴弦振动产生了声音,故A正确,不符合题意;
B.音色表示声音的品质与特色,一般用来区别不同的发声体,人们能分辨出葫芦丝的声音,是因为其音色不同于其他乐器,故B正确,不符合题意;
C.吹陶笛时,按住不同的气孔改变里面空气柱的长度,改变空气柱振动的频率,从而改变了声音的音调,故C正确,不符合题意;
D.用大小不同的力敲击扬琴的同一位置,此时扬琴振动的幅度不同,发出的声音的响度不同,故D错误,符合题意。
故选D。
11. 四大名著《西游记》《三国演义》《红楼梦》《水浒传》电视剧历久不衰。根据如图所示的情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲:《西游记》中孙悟空为国王“悬丝诊脉”,“悬丝诊脉”说明固体能够传声
B. 图乙:《三国演义》中张飞大喝一声,把敌将吓得肝胆俱裂,说明声音可以传递信息
C. 图丙:《红楼梦》中林黛玉仅靠听笑声就能判断来人是王熙凤,利用了声音的音调不同
D. 图丁:《水浒传》中燕青吹箫,箫声在真空中的传播速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.“悬丝诊脉”,声波是靠“悬丝”来传播,说明固体可以传声,故A正确;
B.张飞利用声音把夏侯杰吓得肝胆俱裂,落马而亡,说明声音可以传递能量,故B错误;
C.和“闻其声知其人”的原理一样,是根据声音的音色来辨别是不是王熙凤说话,故C错误;
D.声音传播需要介质,真空中无法传播声音,故D错误。
故选A。
12. 如图所示是用一款音频灭火装置灭火的场景。音频灭火装置通过发出30~60Hz的低频声波让火焰失去稳定性,从而扑灭火焰。关于低频声波,下列说法正确的是( )
A. 不是由物体振动产生的 B. 是次声波
C. 能在太空中传播 D. 能传递能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是物体的振动产生的,该低频声波灭火是由物体振动产生的,故A错误;
B.次声波的发声频率低于20Hz;低频声波灭火装置,通过发出30~60Hz的低频声波让火焰失去稳定性,所以该装置发出的低频声波不属于次声波,故B错误;
C.真空不能传声,所以该装置发出的低频声波不能在真空中传播,故C错误;
D.声能够传递信息和能量,低频声波可以灭火说明低频声波能传递能量,故D正确。
故选D。
13. 中国象棋历史悠久。如图所示,在竖直放置的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”的移动路径是( )
A. 从“4”到“1” B. 从“1”到“4”
C. 从“2”到“3” D. 从“3”到“2”
【答案】D
【解析】
【详解】根据平面镜成像的特点可知,像和物关于平面镜对称,棋子“馬”按箭头方向移动,则棋子原来的像位于“3”,移动后的像则位于“2”,所以像移动路径是从“3”到“2”,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14. 如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑
B. 水中房屋的倒影
C. 水中“弯折”的筷子
D. 马路上急转弯处的“拐弯镜”
【答案】A
【解析】
【详解】A.树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间形成的小孔所成的像,与日食形成原理相同,都是光沿直线传播形成的,故A符合题意;
B.倒影的成像原理是光的反射,故B不符合题意;
C.水中筷子“弯折”是光的折射现象,故C不符合题意;
D.“拐弯镜”是凸面镜,对光起发散作用,能增大视野,遵循光的反射规律,故D不符合题意。
故选A。
15. 如图所示,小梦在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水,小梦再次看到硬币,可以解释小梦再次看到硬币的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故,光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16. 关于凸面镜和凹面镜,下列说法正确的是( )
A. 汽车的后视镜是凹面镜
B. 手电筒的灯碗是凹面镜
C. 医生检查病人口腔时用的反光镜是凸面镜
D. 光在凸面镜和凹面镜表面反射时不遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车的后视镜是凸面镜,对光线有发散的作用,可以扩大视野,故A错误;
B.手电筒的灯碗是凹面镜,放在凹面镜焦点上的灯泡发出的光,经凹面镜反射后会成为平行光射出,故B正确;
C.医生检查病人口腔时用的反光镜是凹面镜,可以成正立放大的虚像,便于观察,故C错误,
D.凸面镜和凹面镜对光线的作用都遵守光的反射规律,故D错误。
故选B。
17. 下列选项中属于实像的是( )
A. 水杯的影子
B. 镜子中的人
C. 夏天傍晚海面上变扁的太阳
D. 蜡烛通过小孔在光屏上成的像
【答案】D
【解析】
【详解】A.水杯的影子是光在沿直线传播过程中,被不透明的水杯挡住,在水杯后面光照不到的暗区,不是像,故A不符合题意;
B.镜子中的人是平面镜成的像,是光的反射形成的等大、正立的虚像,故B不符合题意;
C.夏天傍晚海面上变扁的太阳是光的折射现象,是太阳的虚像,故C不符合题意;
D.蜡烛通过小孔在光屏上成的像是小孔成像,是光的直线传播形成的倒立的实像,因为它是实际光线会聚而成的,能呈现在光屏上,故D符合题意。
故选D。
18. “不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A. 光的折射 B. 光的反射 C. 光的色散 D. 以上都有
【答案】D
【解析】
【详解】根据图片可知,太阳光斜射入空气中的小水珠时,光线的传播方向发生了改变,属于光的折射现象;折射光线会在小水珠内部发生反射现象;由于不同颜色的光的折射情况不同,所以会出现光的色散现象,即彩虹的形成过程涉及到光的折射、反射、色散,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
19. 如图,炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内容易引起火灾。关于这个现象,下列说法正确的是( )
A. 矿泉水瓶的作用相当于一个凹透镜
B. 矿泉水瓶对光有发散作用
C. 发生该现象的原理是光的折射
D. 矿泉水瓶压扁后焦距不会改变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.装满水的矿泉水瓶,其形状中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,而不是凹透镜。凸透镜对光有会聚作用,能将太阳光会聚于一点,使该点的温度升高,可能引燃车内物品。故AB错误;
C.光从空气射入水中,再从水中射入空气中,传播方向会发生偏折,这是光的折射现象。矿泉水瓶正是利用光的折射原理,将光线会聚起来。故C正确;
D.凸透镜的焦距与其表面的弯曲程度有关。压扁后瓶身形状从中间厚边缘薄变为更扁平,导致对光线的会聚能力减弱,焦距会变大,故D错误。
故选C。
20. 物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃,其背面涂有一层不透明的金属薄膜,玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源,光源朝着玻璃射出不同角度的光,其中一部分光从空气射入玻璃后,经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中( )
A. 只有一条光线能返回到S点
B. 只有两条光线能返回到S点
C. 只有三条光线能返回到S点
D. 不可能有光线能返回到S点
【答案】B
【解析】
【详解】若从S点处发射的光经过玻璃折射后垂直射入金属薄膜,反射光线将垂直金属薄膜返回,根据光路的可逆性原理,此光线将返回S点。当入射光垂直于玻璃的下表面时,一部分光进入玻璃,另一部分会直接反射沿原路返回,经过S点。故有两条光线能返回到S点,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
21. 如图所示,一位网友旅游时拍的照片里有三只“鹤”,下列说法正确的是( )
A. 水中黑鹤是由于光的直线传播形成的
B. 水中黑鹤与鹤的大小一定相等
C. 水中白鹤是由于光的折射形成的
D. 水中白鹤与鹤的大小一定相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A.水中黑鹤是鹤的影子,是因为光的直线传播物体被遮挡形成的阴影,故A正确;
B.水中黑鹤是鹤的影子,不是平面镜成像,故大小不一定与鹤的大小相等,故B错误;
C.水中的白鹤是平面镜成像,是光的反射形成的虚像,不是光的折射,故C错误;
D.水中白鹤是平面镜成像形成的虚像,平面镜成像中物与像的大小相等,故一定与鹤的大小相等,故D正确。
故选AD。
22. 我们生活在声音的海洋中,光的世界里。下列有关声与光的相关知识,说法正确的是( )
A. 声和光在空气中传播速度相同
B. 声和光都只能沿直线传播
C. 声和光都能传播能量
D. 声和光都可能会污染环境
【答案】CD
【解析】
【详解】A.声音在15℃的空气中传播的速度是340m/s,光在空气中传播的速度近似于在真空中传播的速度约为,两者在空气中传播的速度不同,故A错误;
B.声音以波的形式传播,声波可以绕过障碍物,向四面八方传播,声音不是沿着直线传播的。而光也只是在同种均匀介质中才沿直线传播,故B错误;
C.声和光都可以传递信息和能量,比如利用超声波清洗眼镜,超声检查判断患者的健康状况;红绿灯是光传递信息的应用,地球从太阳光获得巨大能量,故C正确;
D.声响度过大和光强度过大会造成噪声污染和光污染,污染环境,影响人们的正常生活,故D正确。
故选CD。
23. 雨后的夜晚,当你行走在有积水的路上,为了避让水洼,描述正确的是( )
A. 背着月光走,应走较暗的地方,月光照到水面上发生镜面反射
B. 背着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
C. 迎着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
D. 迎着月光走,应走较暗的地方,月光照到水面上发生镜面反射
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,因此需要走较亮的地方,故A错误,B正确;
CD.迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,光线集中进入人的眼睛,人感觉很亮;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面暗,因此需要走较暗的地方,故C错误,D正确。
故选BD。
24. 为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波经汽车反射并返回测速仪,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s,超声波的速度是340m/s,下列说法正确的是( )
A. 汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m
B. 汽车第二次碰到信号的位置距测速仪68m
C. 汽车两次碰到信号的时间间隔为1s
D. 汽车行驶的速度为34m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由可得,汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪,故A错误;
B.第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s,由可得,汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪,故B正确;
C.汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了
这17m共用了,故C正确;
D.汽车的车速为,故D错误。
故选BC。
二、填空与作图题(共5小题,每空1分,每图2分,计15分)
25. 如图,在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有隔音板,这是在___________控制噪声的;飞机引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在___________控制噪声的。
【答案】 ①. 传播过程中 ②. 人耳处
【解析】
【详解】控制噪声的途径有三种:声源处、传播过程中、人耳处。
[1]隔音板设置在道路两侧,是在声音的传播过程中阻挡噪声的传播,从而减弱噪声。
[2]耳罩戴在飞行员耳朵上,是在人耳处减弱噪声,防止噪声进入人耳。
26. 如图所示是一款电动声波牙刷,其振动频率为31000次/-41000次/,该牙刷正常工作时发出的__________(选填“是”或“不是”)超声波,当调节挡位时,听到牙刷发出的声音变尖了,说明此时__________(选填“响度”或“音调”)发生了变化。
【答案】 ①. 不是 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]频率即物体每1s振动的次数,由题可知,电动声波牙刷,其振动频率为31000次/min-41000次/min,即振动频率约为517次/s-683次/s,超声波的频率大于20000Hz,所以该牙刷正常工作时发出的不是超声波。
[2]物体振动发声时,振动的频率越大,发出的声音越尖锐。牙刷发出的声音变尖了,即牙刷振动的频率变大了,说明此时音调发生了变化。
27. 在充满烟雾的容器内,用平行光照射两种透镜,观察到如图所示的现象,则图甲中的是___________透镜,图乙中的是___________透镜(前两空均选填“凸”或“凹”);图丙中用某一透镜观察邮票,可以看到正立、放大的像,则图丙中用的透镜与图___________中的透镜相同;图丁中通过某一眼镜看到小兔玩偶正立、缩小的像,则图丁中的眼镜镜片与图___________(后两空均选填“甲”或“乙”)中的透镜相同。
【答案】 ①. 凸 ②. 凹 ③. 甲 ④. 乙
【解析】
【27题详解】
[1][2]凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。观察图甲,平行光通过透镜后光线会聚,所以图甲中的是凸透镜;观察图乙,平行光通过透镜后光线发散,所以图乙中的是凹透镜。
[3]当用凸透镜贴近邮票时,物距小于一倍焦距,透过凸透镜可以看见邮票正立、放大的虚像。所以图丙中用的是凸透镜,与图甲中的透镜相同。
[4]通过凹透镜观察物体时,会看到正立、缩小的像。图丁中通过某一眼镜看到小兔玩偶正立、缩小的像,所以图丁中的眼镜镜片是凹透镜,与图乙中的透镜相同。
28. 如图所示,MN为平面镜,ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm,则光源的位置在平面镜上方___________cm处;若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向___________(填“左”或“右”)平移了___________cm。
【答案】 ①. 10 ②. 左 ③. 6
【解析】
【详解】[1]将两条反射光线反向延长,交点为光源的像点;根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。如图所示:
由于反射光线ab与镜面的夹角为45°,所以反射角与法线的夹角为45°,即反射角为45°;由于在光的反射中,反射角等于入射角,所以入射角为45°,因此入射光线与镜面的夹角为45°,因此△SOa为等腰三角形,同理可知,△SOc为等腰三角形;根据数学知识可知,△SOa与△SOc全等,所以可得
故光源与镜面的距离为,即光源的位置在平面镜上方10cm处。
[2][3]若将平面镜向下平移3cm,如图所示:
由图可知,对应同一条入射光线的反射光线ab向左移动;由于ab与镜面的夹角为45°,根据数学知识可知,△aa′e为等腰直角三角形,且;所以
故
所以,若将平面镜向下平移3cm,则对应同一条入射光线的反射光线ab向左平移了6cm。
29.
(1)根据平面镜成像的特点,在图中作出物体AB在平面镜中的像A′B′;
(2)请在图中作出与凸透镜折射光线对应的入射光线。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
分别过物体端点A、B作平面镜的垂线(虚线,即法线);测量A、B 到平面镜的距离,在法线另一侧取等距的点A'、B',用虚线连接A'、B',即为AB的像A'B' ,如图所示:
【小问2详解】
凸透镜的光学规律:过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴。
通过光心传播方向不变,反向延长即可得到入射光线。如图所示:
三、实验探究题(共4小题,每空1分,计22分)
30. 如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)实验前,调节器材的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心位于同一高度,这一过程中蜡烛___________(填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)实验中,发现当蜡烛、透镜和光屏位于如图甲所示的位置时,光屏上会得到一个清晰的倒立等大的像,则凸透镜的焦距是___________cm。
(3)若保持透镜位置不变,将蜡烛和光屏移至如图乙所示的位置时,光屏上再次得到一个清晰的像,则该像是倒立、___________的像(选填“放大”、“等大”或“缩小”)。
(4)一段时间后,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向___________(选填“上”或“下”)移动。
【答案】(1)需要 (2)10.0
(3)缩小 (4)上
【解析】
【小问1详解】
探究凸透镜成像的规律实验时,要将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,并调节使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度,所以需要点燃蜡烛。
【小问2详解】
根据凸透镜成像规律可知,当时,成倒立等大的实像。由甲图可知,成等大实像时,,所以。
【小问3详解】
由乙图可知,,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
【小问4详解】
一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰在光屏上成的像会向上移动。
31. 在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面___________(选填“光滑”或“粗糙”)的白纸板去寻找入射光和反射光,发现白板只有在与镜面成___________°角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明:反射光线、入射光线和法线在___________。
(2)小明在图乙的基础上多次改变入射光的方向,并用笔在白纸板上画出入射光线和对应的反射光线,用量角器测量入射角和反射角的大小,记录数据如上表所示。分析数据可知:反射角与入射角大小___________,且随入射角增大,入射光线PO在逐渐___________(选填“靠近”或“远离”)法线ON。
(3)若实验中没有量角器,为了比较反射角与入射角的大小关系,你还有什么办法:___________。
【答案】(1) ①. 粗糙 ②. 90 ③. 同一平面内
(2) ①. 相等 ②. 远离
(3)在白纸板上画出反射光线与入射光线,然后将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角
【解析】
【小问1详解】
[1]粗糙表面会发生漫反射,使光线向各个方向散射,从而从不同角度都能看到光路,如果是光滑表面,只能在特定方向看到反射光,不利于观察。
[2]当一束光斜射到平面镜上时,用一块白纸板去寻找入射光和反射光,发现只有当白纸板与镜面成90°角时,才能使入射光和反射光同时呈现在白纸板上。
[3]入射光和反射光同时呈现在白纸板上,说明反射光线、入射光线及法线在同一平面内。
【小问2详解】
[1]由表数据分析可知,入射角从30°到45°然后到60°,对应的反射角也是从30°到45°然后到60°,可知,反射角与入射角是相等的。
[2]入射角是入射光线与法线之间的夹角,当入射角增大,入射光线PO远离法线。
【小问3详解】
为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:在白纸板上画出反射光线与入射光线,然后将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
32. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明用玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架、黑笔等器材进行实验。
(1)为了更好地完成实验,应在___________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)如图甲,小明将白纸平铺在水平桌面上,用笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。将玻璃板的底部紧贴MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,出现这种情况的原因是___________。
(3)小明选用两个完全相同的蜡烛A和B,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等。这一步骤中用到的物理研究方法是___________(选填“等效替代法”或“转换法”)。
(4)如图乙,为了探究像的虚实,小明移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,应按照眼睛___________(选填“①”“②”或“③”)的位置观察光屏。
(5)如图丙,小明在实验中采用的玻璃板较厚,观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为___________(选填“v1”或“v2”)。
(6)如图丁,平面镜竖直放置,S为镜前的一个发光点,现将平面镜从EF位置顺时针转到EF′位置,物体S在平面镜中的像S′的移动轨迹为___________(选填“直线”或“曲线”),S′离E的距离___________(选填“越来越近”、“保持不变”或“越来越远”)。
【答案】(1)较暗 (2)玻璃板没有垂直放置
(3)等效替代法 (4)②
(5)v2 (6) ①. 曲线 ②. 保持不变
【解析】
【小问1详解】
为了更清晰地看到蜡烛的像,减少环境光干扰,应在较暗的环境下进行。
【小问2详解】
将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点;如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,说明玻璃板没有垂直放置;
【小问3详解】
换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小相等,应用了等效替代法。
【小问4详解】
在B位置放置光屏后,应该在②处观察光屏上是否有像,由于平面镜所成的像是虚像,所以在光屏上是看不到蜡烛的像的。
【小问5详解】
厚玻璃板前后两个面都能成像,根据像与物到平面镜的距离相等可知,像k1到前面的距离与蜡烛A到前面的距离相等,k1是前面所成的像,k2是后面所的像,k1的像距为v2。
【小问6详解】
[1]根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在3各位置时的像,如图所示:
由图可知,像点的轨迹应是圆弧,即为曲线。
[2]根据平面镜成像特点,像与物的连线被平面镜垂直平分可知,S′离E的距离与S离E的距离相等,而S离E的距离不变,所以S′离E的距离保持不变。
33. 在“制作乐器·探寻音律”社团活动中,小明想利用吸管、橡皮泥、刻度尺、剪刀和胶带制作一个吸管排箫。他先将吸管一端用橡皮泥密封,然后对着吸管的另一端管口吹气,管内空气柱振动就发出了声音。
(1)小明猜想发出声音的音调与空气柱的长度有关。于是他将8根完全相同的吸管,剪截成不同的长度,将吸管一端用等长的橡皮泥(1cm)密封,然后用智能手机的音频分析软件测量出不同长度吸管的发声频率,记录数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
空气柱长度/cm
19.0
16.0
14.5
13.0
11.5
10.0
9.0
8.0
频率/Hz
410
520
580
640
730
850
950
1080
分析数据发现:其他条件相同时,空气柱越短,频率越___________,音调越高(选填“高”或“低”)。
(2)小明又猜想发出声音的音调与空气柱的横截面积有关。为了验证猜想,他需要控制吸管的材质和___________相同,只改变吸管的粗细,于是他找来了三根符合要求的吸管进行实验。记录数据如表所示。
实验序号
9
10
11
吸管直径/mm
5
9
13
频率/Hz
410
401
393
分析数据发现:其他条件相同时,空气柱横截面积越___________,频率越高,音调越高(选填“大”或“小”)。
(3)小明根据实验数据,结合乐理知识,制成了一个八音排箫(包含Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si、Do八个音阶),如图所示。但经过反复调试,发现有两个音听起来一直不太准,他猜想:吸管的材质可能也会影响排箫的音准(即实际发声频率与目标频率的符合程度)。于是他找来了长度和直径都相同的三种不同材质的吸管进行实验,记录数据如表所示:
实验序号
12
13
14
管材类型
不锈钢吸管
塑料吸管
纸质吸管
频率/Hz
440
435
430
综合以上探究数据,对吸管排箫的音调影响最大的因素是___________。
(4)你还能猜想出影响吸管排箫音调的因素有:___________。
【答案】(1)高 (2) ①. 空气柱长度 ②. 小
(3)空气柱的长度 (4)吹气的力度(吹气力度不同,空气柱振动幅度可能影响频率)、橡皮泥的厚度(可能改变空气柱的有效长度)等。
【解析】
【小问1详解】
分析数据:空气柱长度越短,频率数值越大。音调由频率决定,频率越高,音调越高。
【小问2详解】
[1]实验需控制变量:探究横截面积的影响时,应控制吸管的材质和空气柱长度相同,保证只有横截面积这一变量。
[2]分析数据:吸管直径越小,即横截面积越小,频率越高。
【小问3详解】
对比三组实验:空气柱长度变化时,频率从410Hz变化到1080Hz(变化幅度大);
横截面积变化时,频率仅在393-410Hz之间变化(变化幅度小);
材质变化时,频率在430-440Hz之间变化(变化幅度小)。
因此,对音调影响最大的因素是空气柱的长度。
【小问4详解】
可猜想的因素:吹气的力度(吹气力度不同,空气柱振动幅度可能影响频率)、橡皮泥的厚度(可能改变空气柱的有效长度)等。
四、综合题(共1小题,计8分)
34. 有一款功能强大的手机软件,能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时自动计时,当再次接收到响声时便自动停止计时,由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。(通常情况下,声音在空气中传播的速度为340m/s)
(1)小明想利用该软件测量声音在钢铁中传播的速度,于是用170m的钢管做了如下实验:他在一段钢管的一端用力敲击钢管使其发出声音,放在钢管另一端的手机记录的时间为0.466s。求:
①声音在空气中从钢管一端传到另一端的时间;
②声音在钢铁中传播的速度。
(2)小明利用该软件在空旷的平地上,测量自己到对面山崖的距离。他拿着手机,对着山崖大喊一声,同时以1.5m/s的速度向靠近山崖的方向移动,听到回声时,手机记录的时间为2s。那么小明大喊时到山崖的距离有多远?
(3)现实中气压、温度对声音传播的速都有影响。小明和小华两人利用该软件在空旷安静的某地测量该地声音传播的速度。他们分别站立于间距为167m的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边大喊一声,乙听到甲的喊声之后,也在手机边大喊一声。已知乙听到声音到大喊一声的反应时间为0.4秒,甲手机有效记录下了两次声音的时间间隔为1.4s。求本实验中测出的声音的实际传播速度为___________m/s。
【答案】(1) ①. ②. 5000m/s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据公式,已知钢管长度,空气中声速,则声音在空气中从钢管一端传到另一端的时间为
[2]手机记录的总时间是声音在钢铁中传播的时间与在空气中传播时间的差,因此声音在钢铁中传播的时间为
再根据,得钢铁中的声速为
【小问2详解】
设小明大喊时到山崖的距离为,2s内小明向山崖移动的距离为
声音传播的路程为(声音从人到山崖再返回,人已向山崖移动了3m),结合
得
解得
【小问3详解】
甲的喊声传到乙的时间为
乙的反应时间为0.4s,乙的喊声传到甲的时间为
甲手机记录的总时间
即
化简得
解得
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