内容正文:
期末重难点突破:科普阅读题
1.阅读短文,回答问题。
智能手机
在信息量猛增的今天,智能手机是信息交流的必备工具,智能手机除了具备手机的通话功能外,还具备了PDA的大部分功能,特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器,GPS和电子邮件功能,可以下载应用程序、音乐、图片、视频等。
移动互联时代,智能手机的使用,丰富了我们的生活。但也有研究人员认为,频繁使用智能手机可能导致记忆力下降、注意力不集中等问题。
手机在使用过程中,蕴含着许多的物理知识,小华同学学了物理知识后,对手机的一些功能进行了科学探究。
(1)有些人用手机看视频时,喜欢倍速播放,当手机倍速播放视频时,声音的音调 (选填“变高”“变低”或“不变”);
(2)玩手机时,可以看到屏幕上出现各种艳丽色彩,这些色彩是由红、 、蓝三种颜色的光通过适当比例混合得到的;
(3)熄屏时,有人会把屏幕当成镜子使用,其成像原理是 。
2.阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的,该像是 的(“正立”或“倒立”) (选填“实”或“虚”)像;
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 (选填“厚度”或“透明度”);
(5)为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中 图所示的玻璃;
(6)人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的疲劳,故为了使HUD在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,可行性较高且较安全的方案是 。
A.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.将显示器上的字体变大
3.阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题。
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离。
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②与水量有关。如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理。
C.许多年前,“马克·波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音,频率低于20Hz,而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似,当二者相同时,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生。
(1)请你将上面短文A、B中①和②两处补上恰当的文字:① ;② ;
(2)文中的“亚声”是指我们学过的 ;
(3)从短文C中可以看出,人体内脏的固有频率大致在 左右,声具有 ;
(4)短文B中所填的物理量和音调之间的关系是 。
4.阅读短文,回答文后问题
“天路”上的热棒技术
被称为“天路”的青藏铁路,在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响,青藏高原多年冻土的年平均气温约为-3.5℃~-2℃。夏天气温上升,冻土层中的冰就要熔化,使路基硬度减弱,火车的重压会使路基及铁轨严重变形,而冬天温度降低,冻土层的水结冰,上面的路基和钢轨就会鼓起来,冻土层反复冻融及冬季不完全冻结,严重危及铁路路基,火车极易脱轨。因此,为了使冻土层保持稳定,工程建设者们有许多发明创造,其中有项技术叫“热棒”。
在冻土区,路基两旁插有一排排碗口粗细、看上去像护栏的金属棒,如图甲所示,这就是“热棒”。它们的间隔为2m,高出路面2m,插入路基下5m。热棒由密闭真空腔体注入低沸点物质(如氨、氟利昂、丙烷、二氧化碳等)构成。图乙是热棒的工作原理图。热棒置于冻土中的部分称之为蒸发器,暴露在地面且安装有散热片的部分称之为冷凝器。在寒冷季节,由于空气温度低于多年冻土的温度,蒸发器中的液体物质吸收周围土体中的热量,蒸发形成气体物质,在管内压力差的作用下,蒸汽上升至冷凝段,与较冷的冷凝器管壁接触,放出热量,再通过冷凝器的散热片将热量传递到空气中。同时蒸汽物质遇冷冷凝成液体,在重力的作用下,液体沿管壁回流至蒸发段,再蒸发。如此循环往复,将土体中的热量传递至空气中。在温暖季节,由于空气温度高于冻土体温度,热棒中的液体物质蒸发后形成的蒸汽到达冷凝器后不能冷凝,液体停止蒸发,热棒停止工作,因此空气中的热量不能通过热棒传至冻土中,从而可保持冻土良好的冻结状态。
(1)夏季温度过高时冻土中的冰会 (填物态变化名称),使路基变得松软不牢固;
(2)“热棒”能够保持路基冻土,是因为管中的物质具有的主要物理性质是( )
A.熔点低 B.沸点高 C.熔点高 D.沸点低
(3)热棒工作时,物质从气态到液态是通过 的方法实现的,下端发生的物态变化是 ;
(4)热棒工作时,冻土的温度 (选填“低于”、“等于”或“高于”)地面空气温度。
5.阅读短文,回答问题。
牵手太空
7时30分,搭载“神舟十一号”载人飞船的“长征二号”F遥十一运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空,7时49分,“神舟十一号”载人飞行任务总指挥张又侠宣布:“神舟十一号”载人飞船发射取得圆满成功。景海鹏、陈冬两位航天员将展开为期33天的太空之旅。这是中国迄今为止时间最长的一次航天飞行。10月19日3时31分,“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。
(1)宇航员在空间站内可直接对话,但是在空间站外面工作时,必须借助无线电通信设备才能进行通话,这是因为 。
A.太空中噪声太大
B.用通信设备对话方便
C.空间站外是真空,不能传声
D.声音只能在地面附近传播
(2)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既增大压强又 的方法使气体液化的。
(3)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架将会熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水汽化时要 ,使周围环境温度不致太高。我们看见火箭刚点燃时周围有大量的“白气”,是由于水先 后 形成的(填物态变化的名称)。请你举出一个生活或生产技术中利用物态变化来调节环境温度的例子: 。
6.阅读短文,回答下列问题:
雪花落水也有声
生活常识告诉我们,雪花落水静悄悄,毫无声响,但科学家发现,雪花落水真的能发出声波。首先要说明的是雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,高于人们能听见的声波频率。但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。
著名的约翰·霍市金斯大学机械工程系的普罗斯似勒提教授断定,这些声音不是雨滴撞击水面发出,而是含在雨滴中的气泡振动发出的,他利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现,下雨时水中确实产生气泡,这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。经过理论分析和数学计算,普罗斯佩勒提教授发现,下雨时产生噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致,而且大气泡振动产生低频声波,小气泡振动产生高频声波。
渔民也常抱怨,在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群,经过实验验证,普罗斯佩勒提教授发现雪花落水时也产生气泡,同样,这些气泡也振动,从而发出声波,其实,无论是人们打水漂时所听到的细微声响,还是瀑布的隆隆震响都不是(或主要不是)来自石块及岩石与水的碰撞,而是由于气泡。
(1)雪花落水发出的声波属于 (填“超声波”或“次声波”),对鲸鱼而言这个声音是 (填“噪音”或“乐音”),这个声音能被鲸鱼听到,说明 能传播声音;
(2)声呐装置是利用仿生学原理制成的,它发射和接收的声波的频率 (选填“小于”或“等于”或“大于”)20000Hz,说明声音可以传递 ;
(3)若从水面的气泡产生声音开始,到鲸鱼听到的时间为0.04s,则鲸鱼距离水面 m(此时海水中声速为1500m/s)。
7.阅读材料,回答问题。
材料一:蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,即使把它放在明亮的房间里,仍然像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物。后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,并靠这种波的回声来确定目标和距离。
材料二:许多年前,“马可波多”号帆船在“火地岛”失踪。经过多年的研究,人们揭开了“死亡之谜”——他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音(人耳能听到的声音的频率范围为0.02∼20kHz),频率较低,而人的内脏的固有频率和亚声极为相似,当二者相同时,就会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生。
材料三:气温影响着地面附近的空气状况,气温越高,地面附近空气变得越稀薄,声音在其中的传播速度越快,因而声速与气温有关。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播速度较上层的快,所以地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
(1)材料一中①处应补上的文字是 ;
(2)从材料二中可以看出,亚声是指我们学过的 (选填“超声”或“次声”),人体内脏的固有频率大致低于 Hz;
(3)由材料三知:赤日炎炎,在沙漠里即使相距不太远的人也难以听清对方的大声喊叫,其中一个原因是声音传播时向 (选填“上”或“下”)拐弯。
8.科普阅读题:
气凝胶
国内某大学制造出了一种“全碳气凝胶”,它是目前世界上最轻的材料,密度为1.6×10﹣4g/cm3,也是迄今吸油能力最高的材料,吸收量最高可达自身质量的900倍。把它放在玫瑰与火焰之间,玫瑰会丝毫无损;用它制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失;隔音效果比普通双层玻璃强两倍……
制造硅气凝胶时,首先将液态硅材料和酒精(沸点78℃)等溶剂按一定比例混合均匀,在一定温度下形成硅凝胶。这个过程必须控制好酒精含量,过高或过低都会使最后形成的气凝胶性能降低。温度的高低会影响凝胶形成的时间,具体关系如下表。形成凝胶后,再通过特殊的干燥工艺,排出凝胶中的酒精溶剂,就形成了多孔海绵状的气凝胶。
温度/℃
30
40
50
60
70
凝胶时间/h
100
80
60
40
20
(1)关于气凝胶这种物质,下列描述正确的是________;
A.透光性差 B.隔热性好
C.密度大 D.隔音性差
(2)下列关于气凝胶实际应用中,不可能实现的是________;
A.清洗厨房的油烟机
B.电影场景中倒塌的“墙壁”
C.打桩机的重锤
D.消防衣
(3)温度越高,凝胶形成时间越 (选填“长”或“短”),但制造时温度不能太高,原因是 ;
(4)若用体积为4m3的“全碳气凝胶”去吸油,则最多可吸油的质量为 kg;
(5)一架用钢材(ρ钢=8×103kg/m3)制成的质量约160吨的大型飞机,若采用全碳气凝胶制造一架同样大小的飞机,则所需气凝胶的质量为 kg。
9.阅读下列短文,回答问题。
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。汽车能够判断车与障碍物的距离,充分提高了行车安全性。车窗的“智能玻璃”能自动调节透明度(简称HUD,如图甲所示)。HUD利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,从而避免分散注意力,确保驾驶安全。
(1)汽车雷达启动后能发出 (选填“超声波”或“次声波”)信号,利用该信号的发射与接收的时间差能够判断车与障碍物的距离。
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 ;
(5)汽车前灯的反光装置看起来像一个银碗,它相当于 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”),有了它,可以使射出的光线接近于平行光。
10.请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
神奇的声音
1921年5月9日,前苏联的莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查,在半径70公里范围内,人们清清楚楚地听到了“轰隆轰隆”的爆炸声:但是从半径70公里到半径160公里的范围内,人们却什么也没有听到;奇怪的是,从半径160公里以外一直到半径300公里的远方,人们又听到了爆炸的轰鸣声。
这真是怪事!声音怎么会“跳”过中间这片地区呢?物理学家发现,声音有一种“怪癖”,它在空气中爱挑温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气,声音便会向上拐弯到温度较低的空气中去。如果某一个地区,地面附近的气温变化比较复杂,这儿温度高,那儿温度低,声音经过的时候,一会儿拐到高空,一会儿又往下扔,这样上上下下就形成了上面所说的那种声音“跳”动的现象。
安徽省合肥市建好的长途电话大楼有一座塔钟。这塔钟准时打点,钟声悦耳,响遍全市。但是住在远郊的居民听到的钟声,有时候清晰,有时候模糊,有时正点,有时“迟到”。这是塔钟的失误吗?不是,这也是声音的“怪癖”——爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久,居民们得出一条经验:平日听不见或听不清钟声,一旦突然听得很清楚,就预示着天要下雨了,或正在下雨呢!这是因为这时空气湿度大,湿空气比干空气的密度大,容易传播声音的缘故。
(1)在空气的温度有高有低情况下,声音会向温度 (选填“高”或“低”)的地方传播,于是声音就拐弯了;
(2)我们白天听到的钟声是靠 传播过来的;
(3)一个人在距离爆炸源170km的地方,大约经过 s能听到爆炸的声音。(声速)
11.阅读短文,回答问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号,光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃纤维,这是为什么呢?如图甲所示,以某种玻璃为例,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上,可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中,此时折射角大于入射角;另一部分光线反射入玻璃砖内;逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。当入射角增大到,折射光线就消失了,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时,才会发生全反射现象。并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤包层处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外,这样光就只能在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图丁所示。
(1)图甲中,光线从玻璃斜射向空气时,反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)折射角;
(2)图乙中,当入射角逐渐增大时_______;
A.折射角逐渐增大,反射角逐渐减小 B.折射角逐渐减小,反射角逐渐增大
C.折射光线逐渐增强,反射光线逐渐减弱 D.折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强
(3)光从空气进入玻璃时,增大入射角 (选填“有可能”或“不可能”)发生全反射;
(4)如图丁所示若增大射向B点的入射光线AB的入射角时,C点将向 (选填“左”或“右”)侧移动,CD光线的入射角将 (选填“增大”、“减小”或“不变”),光在光纤内的传播时间将 (选填“变长”“不变”或“变短”)
12.阅读下列短文,回答下列问题。
液态氮
某高速公路发生一起车祸,现场周围“寒气”逼人,车厢挂起冰柱,地面结了厚厚一层冰。原来是一辆满载液态氮的大货车发生事故,导致氮气泄漏。罐车尾部不断冒出“白烟”,并且越来越大,车尾部开始结冰,车厢下端已经有大约10cm长的冰柱,而液体刚滴到地面上就开始凝固。据介绍,氮气具有快速制冷的效果,如果有足够多的氮,可以在很短的时间内将周围气温降低到零下50℃,情况比较危险……
(1)氮气是空气的主要成分,常温常压下是气态,车罐里液态氮是用 、 的方式把氮气 (填物态变化的名称)装入钢瓶里去的;
(2)车罐内液态氮发生泄漏时冒出“白烟”,是 (填物态变化的名称)形成的,要 (填“吸收”或“放出”)热量。
13.音乐公路
我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。凹槽是根据不同乐曲的曲调设计切割的,不间的槽宽、槽间距和槽深象征着不同的音符,轮胎与地面的接触声音、与空气的撞击声音就汇合成高低不同、节奏有致的音乐和旋律,有凹槽的公路好比是“唱片”,汽车轮胎是“唱针”,两者组合在一起,犹如留声机一样。
(1)汽车行驶时奏出的一段乐曲是由于物体的 产生的,是通过 传入人耳的,这种声音 (填“一定”或“不一定”)是乐音。
(2)凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设某音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲为《歌唱祖国),第一个音符“sol”的频率为392Hz,即1s内振动 次。汽车发出这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离是 cm(保留一位小数)。
(3)若汽车速度大于54km/h,则听到音乐的 (填“响度”“音调”或“音色”)发生了明显变化。
14.阅读下列短文《风寒温度》,回答短文后的问题:
风寒温度
人们都有这样的体验:走在路上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身这就是风寒效应,如图所示。
风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走。风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系:
风速
0
10
15
20
30
40
风寒温度
5
3
2
1
-1
-3
通过阅读上面的短文,回答下列问题:
(1)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水 (选填“会”或“不会”)结冰。
(2)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式: 。
15.阅读材料,回答下列问题:
次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波在空气中传播速度为340m/s,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时。1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件。地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁。
次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量,如4-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损,也可以用以摧毁特定目标。
(1)以下不属于次声波的特点的是 ;
A.传播远 B.能够绕过障碍物
C.频率高 D.穿透力强
(2)次声波频率范围一般在 ,频率越 的次声波穿透力越强;
(3)在海水中,能够传播的更远的是 ;
A.无线电波 B.光波 C.可闻声波 D.次声波
(4)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,时间约为100 h,则这次次声波传播的路程约为 km;
(5) Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。
16.阅读下面的短文,回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇(如图所示)最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定了它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测。所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,有较好的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。声呐发出的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近;如果回声的音调变低,说明目标正在远离声呐。
(1)声呐工作时会发出 (选填“次声波”或“超声波”),通过仿生技术利用 原理进行工作的;
(2)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 Hz到 kHz;
(3)①如果停在海水中的潜艇A在发出声波信号的10s内接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1 m(设声波在海水中的传播速度为1500m/s)。②停在海水中的潜艇A继续监视潜艇B、突然接收到经潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B正在 (填靠近或远离),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,经1min后潜艇B与潜艇A的距离s2为 m。
(4)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么? 、 。
17.阅读短文,回答问题。
加速度
普通小型轿车和旅客列车,速度都能达到100km/h。但是,它们起步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,而一列火车达到这个速度大约要用500s。
谁的速度“增加”得比较快?它们的速度平均1s各增加多少?
为了描述物体运动速度变化的快慢这一特征,我们引入加速度的概念:加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a表示。若用表示速度在时间内发生的变化,则有 。
直线运动中,速度不变的运动,叫做匀速直线运动;沿一条直线,速度不断增加,且加速度不变的运动,叫做匀加速直线运动。对于匀加速直线运动来说,无论大些还是小些,对应的速度变化量与时间变化量之比都是一样的,因此,我们可以把运动开始时刻(t=0)到t时刻的时间间隔作为时间的变化量,而t时刻的速度v与开始时刻的速度v0(叫做初速度)之差就是速度的变化量,也就是:
(1)
(2)
把(2)式除以(1)式,考虑到就是加速度a,于是解出v=v0+at。
这就是表示匀加速直线运动的速度与时间关系的公式。
v=v0+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。
(1)小汽车和火车从起步到速度达到100km/h,小汽车的加速度 火车的加速度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)加速度的单位是 (字母符号表示);
(3)以下说法中正确的是 ;
A.速度大的物体,加速度就一定大
B.速度大的物体,加速度可能大
C.加速度大的物体通过的路程一定大
D.加速度大的物体,速度一定大
(4)下列关于匀加速直线运动的关系图像中可能正确的是 ;
A. B.C. D.
(5)当加速度a<0时,物体沿一条直线运动的速度不断减小,这就是匀减速直线运动,即单位时间内速度的减小量不变,下列关于匀减速运动的关系图像中可能正确的是 。
A. B.C.D.
18.阅读材料,回答问题。
汽车与物理
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head-Up-Display),简称HUD,是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图乙),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用,它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象,这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值,其图像如图戊所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是________。
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
D.夜间为了安全行车,应关闭车内的灯
(2)当轿车倒车时如图丙所示,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,倒车雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中,会应用到下列物理知识中的哪几项________。
①声的反射 ②超声波 ③声波可以传递信息 ④声波可以传递能量
A.只有③ B.只有④ C.有①②③ D.有①②④
(3)为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图丁中 所示的玻璃。
(4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400 lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。
(5)汽车前后保险杠内安装有多个超声波雷达传感器,用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离,图己为超声波测量仪器的模拟实验装置图,模拟实验装置的使用说明书附在下方。
使用说明书
(1)实验装置如图所示,A、B是声信号采集器。
(2)复位后用棒锤敲打铜铃,声音被A、B接收。
(3)液晶屏显示A、B接收到信号的时间差,单位为
①如图己所示,已知:,,液晶显示屏上显示:2.60,则此时声速为 m/s。
②若把铜铃放在B的右边,以恒定的速度向右不断远离B,则液晶显示屏的数值将 。
19.阅读短文,回答问题。
智能汽车
随着科学技术的发展,汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统HcadUpDisplay简称HUD,HUD是利用平面镜成像原理工作的,如图乙所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,如图丙所示,驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时,不必低头,就能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起,从而避免分散注意力,确保驾驶舒适安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,但从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),实现车内的光照度为一个适宜值,经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值,其图像如图丁所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是______;
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的直线传播形成的
D.夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况,车内应不开灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 度;
(3)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低且偏右了,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向______移动(填下列选项);
A.向右且向前靠近挡风玻璃 B.向左且向前靠近挡风玻璃
C.向右且向后远离挡风玻璃 D.向左且向后远离挡风玻璃
(4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。
20.“油膜法”测分子直径
小米很小,直接测量直径有困难,我们可以用量筒取一定体积V的小米,将这些小米倒在浅盘上尽量铺开,使之只有一层小米紧密分布,在盘上放一有机刻度板,测出小米所占的面积S,利用即可求出直径。
与此方法类似,我们可以用油膜法粗测油酸分子的直径。油酸分子可以看出是由两部分组成:一个较大的“头部”(烃链)和一个很小的“尾巴”(羧基-COOH),“头部”不溶于水,但“尾巴”对水有很强的亲和力。由于一滴未经稀释的油酸溶液在水面上形成的油膜面积很大,不便于测量,因此,使用“油膜法”测量油酸分子直径时,通常将少量油酸溶于酒精中,配制成油酸酒精溶液。酒精稀释的油酸分子会更充分地在水面展开,“头部”露出水面,“尾巴”留在水中。酒精溶于水中并很快挥发,油酸分子便一个一个整齐地排列在水面上,形成单分子层油膜。如果将油酸分子看做是球形并忽略分子间间隙,则该单分子膜的厚度d就可认为等于油酸分子的直径。以下是小清同学根据以上原理开展实验时记录的相关数据:向6mL油酸中加酒精直至总体积达到mL,将油酸与酒精充分混合后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1mL为止,恰好共滴了75滴;然后在浅水盘内注入约2厘米深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地撒开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油膜的形状;将画有油膜形状的玻璃板放在方格纸上(如图所示),先数出完整的方格数,对于不完整的方格,再数出大于半格的格子数(小于半格的忽略不计),则油膜的面积(a为小方格的边长)。
根据以上信息回答:
(1)实验过程中使用油酸酒精溶液替代纯油酸溶液的优点是 。
(2)根据小清同学的数据,已知小方格的边长为1cm,则油膜的面积S= ,估测出的油酸分子的直径为 m(保留两位有效数字)。
21.请阅读下面材料,回答问题。
驾驶中的物理科技
驾驶汽车在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,汽车平视显示系统(简称HUD)正是为了高速行驶的车辆而研发,如图乙所示,HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。
无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。驾驶汽车时不允许接打电话,否则极容易造成交通事故,经测定,某志愿者的刹车的反应时间(即图丙中“反应过程”所用时间,此时车速不改变)是0.4s,在某次实验中,该志愿者驾车以108km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离72m;若志愿者边打电话边驾车,仍以108km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离81m,由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,极容易造成交通事故。
(1)挡风玻璃所成的是 立的 (选填“实”或“虚”)像;
(2)如图乙所示,某车辆HUD显示器水平放置在驾驶平台上,设想挡风玻璃是平面玻璃,显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;若发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(3)极冷天气行车时,汽车挡风玻璃内侧容易变得潮湿,是因为水蒸气遇冷 (填物态变化名称)形成的,“智能玻璃”通过电热丝加热能够防止这一现象发生;
(4)题中志愿者接听电话时的刹车反应时间是 s,汽车减速过程行驶的路程为 m。
22.阅读下列短文,回答问题。
地震预警
地震预警,是指在地震发生后,利用地震波传播速度小于电磁波传播速度的特点,提前对地震波尚未到达的地方进行提醒,以减小相关区域的灾害损失。
地震波的频率一般在20Hz以下。其波长很长,具有极强的穿透能力,能轻松穿透大气、海水、土壤、岩石等物质。由于地震波频率很低,周围环境对其吸收非常小,传播几千公里时,衰减仅为万分之几,所以其传播的距离极远,能传到十几万公里以外。
地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波在地壳中传播速度最快,约为6千米/秒,破坏性最弱。横波传播速度约为3千米/秒,破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后,会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了,其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天,只需要在纵波到达监测点后,通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的(如图甲)。研究表明,如果提前3秒预警,可使人员伤亡减少14%;如果提前10秒预警,可使人员伤亡减少39%:如果提前60秒预警,则可使人员伤亡减少95%。
(1)地震产生的地震波属于 (选填“超声波”或“次声波”)。这种波 (选填“能”“不能”)在真空中传播;
(2)结合图乙,当地震波传来时,能“听”到地震波的动物是 ;
(3)如图甲,若震源距监测点60km,距离受灾群众90km,地震发生后,地震局在 秒后能接收到纵波信号。收到信号后,地震局立即发出预警,忽略电磁波在空气中的传播时间,则受灾群众在收到预警信息后,可供做应急准备的时间为 秒。
23.阅读短文,回答问题。
逆温现象
一般情况下,大气温度随着高度的增加而降低。在数千米以下,总是低层大气温度高,高层大气温度低,大气层容易发生上下翻滚,可将近地面层的污染物向高空乃至远方流动。可是在某些天气条件下,地面上空的大气结构会出现气温随高度的增加而升高的反常现象,从而导致大气层层次结构稳定,不发生上下翻滚,气象学家称之为“逆温现象”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,越积越多,空气污染就加重。
逆温现象并非一无是处,它可以抑制沙尘暴的发生,还可应用于农作物种植。如:中国新疆伊犁地区,逆温现象有效地在冬天提高了当地的温度,增加了农作物的产量。
(1)从气流对飞行的影响而言,飞机在 天气更易平稳飞行(选填“正常”或“逆温”)。
(2)逆温现象是雾霾天气的帮凶,是因为较冷空气在 (选填“低空”或“高空”),空气不易流动或流动较慢,造成空气中的污染物聚集。
24.请阅读《铜镜》并回答题。
铜镜
铜镜是古代用铜做的镜子,圆形居多,方形较少。镜面平整光滑,镜背有反映中国文化特色的纹饰图案。
针对铜镜成像,宋代沈括在《梦溪笔谈·器用》中做了极好的阐述:“古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸。凡鉴洼,则照人面大,凸则照人面小。小鉴不能全纳人面,故令微凸,收人面令小,则鉴虽小而能全纳人面。仍复量鉴之小大,增损高下,常令人面与鉴大小相若。此工之巧智,后人不能造。”
沈括在此比较了平面镜、凹面镜(“鉴洼”)和凸面镜三者成像情境。平面镜若小,则“不能全纳人面”,而凸面镜“虽小而能全纳人面”。他进一步指出,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”。这是极符合光学原理的叙述,因为球面镜的物距u、放大率的数值M、曲率半径R有以下关系:
当物距u取一定值后,放大率的数值M仅仅与曲率半径R相关。这时,改变曲率半径就可以改变放大率,从而使小镜“全纳人面”。
(1)我们经常可以在街头路口处见到反光镜,它们都是凸面镜。请从文中找到并写出与此使用目的一致的描述 ;(写出一处即可)
(2)文中介绍的“复量鉴之小大,增损高下”是为了改变铜镜的曲率半径。古人的具体做法是 ;
A.在镜的粗胚上打磨 B.在镜的粗胚上再镀上一层铜
(3)当你坐在桌前照镜子时,若镜子是一面曲率半径是2m的凸面镜(可看成球面镜),请你根据文中的公式估算一下该镜子的放大率的数值是多少?(写出必要的计算过程)( )
25.请根据材料,回答下列问题:
湿度
湿度表示空气干燥的程度,是对空气中水蒸气含量的一种度量。湿度又可以分为绝对湿度和相对湿度,绝对湿度是指一定体积的空气中含有的水蒸气的质量,在一定的温度下一定体积的空气内含有的水蒸气越少,则空气越干燥;水蒸气越多,则空气越潮湿。但绝对湿度只有与温度一起才有意义,因为空气中能够含有的水蒸气的量随温度而变化,也就是最大含量与温度有关。相对湿度是绝对湿度与一定体积空气中水蒸气的最大含量的百分比。例如,10℃时,1m3的空气能够容纳8g水蒸气,如果空气中实际的水蒸气含量为8g,那么它的相对湿度就是100%;如果空气中实际水蒸气只有4g,那么相对湿度就是50%。
相对湿度可以用“干湿温度计”测得。“干湿温度计”上有两支温度计,湿球温度计和干球温度计:如图所示,其中湿球温度计的玻璃泡上由一块浸满水的纱布覆盖。当两支温度计放在相同的空气中时湿球温度计因蒸发作用而降温,所以它的读数比干球温度计上的读数要低。
如果相对湿度大,那么湿球温度计上的水蒸发得比较慢,湿球温度计上的读数与干球温度计的差异不大;如果相对湿度小,那么湿球温度计上的水就蒸发得比较快,湿球温度计的温度就低得多。相对湿度可以比较两支温度计的读数,再通过右侧的相对湿度表格而查找出来。首先,分别读出湿球温度计和干球温度计上的读数,然后在表格的左栏中找到干球温度计的读数,在表格的右上方找到两者的温差,表格中两个读数相交处的数字就是相对湿度。
相对湿度
干球温度计读数/℃
湿球温度计与干球温度计之间的温差/℃
1
2
3
4
5
10
88
76
65
54
43
12
88
78
67
57
48
14
89
79
69
60
50
16
90
80
71
62
54
18
91
81
72
64
56
20
91
82
74
66
58
22
92
83
75
68
60
24
92
84
76
69
62
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)湿度是表示什么的物理量 ?
(2)依据文中所说“10℃时,1m3空气能够容纳8g水蒸气”,如果空气中实际的水蒸气含量为2g,则相对湿度是 %;
(3)“干湿温度计”中两支温度计的示数差值大,表明空气的相对湿度 (选填“大”或“小”);
(4)请在上文的表中查出温度为20℃,“干湿温度计”中两支温度计的示数差值为5℃时,空气的相对湿度是 %。
26.阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时(如图甲),会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏;随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器。图乙是这种消声器的结构原理图。某声源发出的一列声波,沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲音叉叉股左右振动产生声音时,音叉两侧空气 (填“左右”或“上下”)振动。
(2)图甲音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波向左和向右传播时,两边的空气___________。
A.是疏密相间的 B.是变密的 C.是变疏的 D.是均匀的
(3)疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波(如图丙),P、Q表示密部,M、N表示疏部,则当P与N两列声波相遇时,消声效果 。(填:“明显”或“不明显”)
(4)图乙中,B处声音的响度 (填“大于”“等于”或“小于”)A处声音的响度。
(5)消声器的使用效果与噪声的频度和响度有关,如图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,阴影部分为消声达标。以下情况中,消声达标的是___________。
A.响度为20dB,频率为100Hz B.响度为40dB。频率为210Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz D.响度为90dB,频率为350Hz
27.请认真阅读下面的材料后,回答相应的问题。
阅读短文,回答下列问题:
“冰丝带”——国家速滑馆
国家速滑馆,它有一个晶莹美丽的昵称—“冰丝带”。场馆的曲面幕墙系统,由3360块曲面玻璃单元拼装而成,打造出象征速滑运动员高速滑动的“丝带”造型。国家速滑馆制冰时,混凝土冰板层下方总长约为120km的管道内输入的是低温的液态二氧化碳。液态二氧化碳在管道中迅速变为气态二氧化碳,使混凝土冰板层的温度降低到零下十几摄氏度,通过洒水作业,水冻成厚度为几毫米的冰面,经过很多次这样的工序,厚度几十毫米的冰面才能冻结成功。冰面温差被控制在0.5℃以内,有利于运动员创造好成绩。
二氧化碳制冷剂是环保性最好的冷媒之一,碳排放值趋近于零。同时,二氧化碳跨临界直接蒸发制冷过程中排出的余热还可以回收再利用,满足观众席供暖、运动员生活热水、融冰池融冰、冰面维护浇冰等能源需求,冷热综合利用能效比较高,国家速滑馆是一个绿色环保、节能型场馆。
(1)制冰时,使冰板混凝土温度下降的原因是液态的二氧化碳 (填物态变化名称)吸热;
(2)制冰的基础物质是水,水变成冰属于 (填物态变化名称)现象;
(3)二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体,所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用,可用于人工降雨、制造舞台云雾等。如图所示,当在舞台上喷撒干冰时,可以营造舞台上“云雾”缭绕的仙境效果,当在舞台上喷撒干冰时,干冰要迅速 (填物态变化名称)需要从周围 大量的热量,使气温快速降低;此时空气中的水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠,这些小水珠就形成了舞台上的“云雾”。
28.阅读短文,回答问题。
雪的形成
雪是从云中降落到地面的雪花形态的固体水,它由大量白色不透明的冰晶和其聚合物(雪团)组成。在水蒸气弥漫的云层里,雪最先以肉眼看不到的一颗微尘粒子形状存在,叫做晶核,通常会在低于零下10℃的环境下形成。晶核周围的水蒸气分子在冷空气作用下,围着晶核发生一个物态变化变成固态,使晶核逐渐变大,成为雪晶。当雪晶增大到能够克服浮力时,便落到地面,这就是雪花。水蒸气的多少和温度的高低造成了雪花多少、大小和形状的差异。
降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0℃,接近地面的气温一般不能高于4℃。当靠近地面的空气在0℃以上,但是这层空气不厚,温度也不是很高,会使雪花没有来得及完全熔化就落到了地面。这叫作降“湿雪”,或“雨雪并降”,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
在东北地区的冬天,受强冷空气影响,经常迎来大范围的降雪。为了应对大雪对交通的影响,交警和路政部门提前布局,第一时间向路面撒盐除雪,并出动铲雪车进行铲雪作业。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶,该过程中水蒸气需要 (选填“吸热”或“放热”);
(2)下列有一项不属于雪的形成条件的是_________;
A.云层中气温较低 B.云层中水汽充足
C.云层中有较冷的晶核 D.云层下气温较高
(3)向路面撒盐除雪的原理是盐水的凝固点比水的凝固点 (选填“高”或“低”);
(4)由于全球“温室效应”影响,冬季很容易下“雨夹雪”,形成这一现象的原因是 。
29.阅读短文,回答问题。
致冷设备的工作原理
常用的致冷设备主要由压气机、冷凝器和蒸发器三部分组成,如图所示。其中的工作物质是容易由气态变成液态和由液态变成气态的物质,常用的有氨及氟氯烷等。压气机反复加压,把气态氨压入冷凝器的管里,这时氨变成了液体。氨在液化时放出的热量被流动的冷水吸收并带走。冷凝器的管里的液态氨通过节流阀缓慢地进入蒸发器的管里。由于压气机不断地从蒸发器的管里吸走气体,于是液态氨在蒸发器的管里迅速汽化。在汽化中从管外的食盐水里吸取热量,使食盐水的温度降低。生成的氨气又被压气机抽走,压入冷凝器,这样氨可以循环使用。
温度降低后的食盐水可作为制冷剂用来制冰,冷却食品或降低夏季房间里的气温。在用于降低房间里的气温时,通常不用食盐水而是直接使空气从蒸发器管子的周围流过而得到冷却,再把冷却后的空气送到房间里去。
(1)致冷设备主要由冷凝器、 和压气机三部分组成;
(2)在致冷设备中,“工作物质”的特性是 ;
A.沸点低 B.熔点低 C.熔点高 D.沸点高
(3)下列说法正确的是 ;
A.冷凝器中的氨是用降温的方法液化的
B.蒸发器里发生的是放热变化
C.液体汽化时有致冷作用,致冷设备就是根据这种作用制成的
D.流入冷凝器的水温高于流出冷凝器的水温
(4)降温后食盐水也能制冰,是由于食盐水的凝固点 (选填“高于”或“等于”或“低于”)水的凝固点;
(5)冷凝器中的管做成图中的形状,其目的是 。
30.阅读下面的短文,回答问题:
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是应用广泛的一种重要装置。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10~30kHz之间,就会被反射回来,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
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,说明目标正向声呐靠拢;反之则远离声呐。
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz;
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的声波信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是 ;(声波在海水中传播速度为1500m/s)
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
31.阅读下面短文,回答问题。
天宫之旅
2021年10月16日凌晨,神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道,入轨后顺利完成入轨状态设置,于6时56分采用自主快速交会对接模式,神舟十三号与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体,三名航天员翟志刚、王亚平、叶光富顺利进驻天和核心舱。神舟十三号由轨道舱、返回舱和推进舱构成,具有14个分系统,是迄今为止中国研制的标准最高、指标最严格的载人航天器,此后将开展六个月“超长待机”,开启了新的天宫旅程。他们将在轨生活6个月。图甲是航天员在空间站的情形。在空间站长期工作,航天员喝的水从哪里来?
据专家介绍,我国空间站的水资源主要来自三部分:其一,航天员(货运飞船)上行时携带的少量的水。另外的两部分水,自来空间站的“环控生保系统”,其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后,冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水,经净化系统净化后,存入饮水储水箱,供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,从“尿”中取得“蒸馏水“,这些水经电解系统电解后得到氢气(H2),氢气(H2)在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应,生成的水——再生水,再生水经净化系统深度净化后,也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水,萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水,可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
(1)神舟十三号发射升空时,会产生 (选填“超声波”或“次声波”);
(2)以宇航员将要乘坐回地球的返回舱为参照物,天宫空间站是 (选填“运动”或“静止”)的;
(3)在图甲所示的情形下,三名在太空的航天员间交谈 (选填“需要”或“不需要”)通过无线电进行;
(4)若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,一天可生产出 升再生水;
(5)地球半径约为6400千米,空间站环绕地球飞行圈(假设轨道为圆形,π值取3)的时间是90分钟,则空间站环绕地球飞行的平均速度是 km/h。
32.阅读短文,回答问题
驾驶中科技与物理
在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,汽车平视显示系统(简称HUD)正是为了高速行驶的车辆而研发,如图乙所示,HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。
无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生,有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。
驾驶汽车时不允许接打电话,否则极容易造成交通事故,经测定,某志愿者的刹车的反应时间(即图丙中“反应过程”所用时间,此时车速不改变)是0.4s,在某次实验中,该志愿者驾车以108km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离72m;若志愿者边打电话边驾车,仍以108km/h的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离81m,由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,极容易造成交通事故。
(1)挡风玻璃所成的是 (正立/倒立)的 (实/虚)像;
(2)如图乙所示,某车辆HUD显示器水平放置在驾驶平台上,设想挡风玻璃是平面玻璃,显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;若发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (远离/靠近)挡风玻璃;
(3)极冷天气行车时,汽车挡风玻璃上容易变得潮湿,关于潮湿的位置和“智能玻璃”的温度调节,说法正确的是 ;
A.玻璃的外侧变得潮湿,应调高玻璃温度
B.玻璃的外侧变得潮湿,应调低玻璃温度
C.玻璃的内侧变得潮湿,应调高玻璃温度
D.玻璃的内侧变得潮湿,应调低玻璃温度
(4)题中志愿者接听电话时的刹车反应时间是 s,汽车减速过程行驶的路程为 m;
(5)控制汽车刹车前的车速不变,刹车后的减速过程特点不变,汽车从发现紧急情况到汽车停止的总路程s与驾驶员的反应时间t的关系图像应是图丁中的 。
33.小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,做了如图所示的探究。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒,该制作的错误之处是隔音盒 和厚度不同。
材料
聚酯棉
海绵
距离/m
1
2
3
1
2
3
A/dB
54.3
49.1
46.6
61.7
55.8
53.4
(2)改正错误后,小明在安静的环境下,将手机1播放80dB的声音,先后置于两种隔音盒中,另一个手机2在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音,如图乙所示,得出如表中的数据。表格A处应填写 。(选填音调、响度或音色)
(3)利用数据进行比较,得出 材料的隔音性能更强。
(4)本探究实验中多次测量数据目的是 。
(5)小明认为人耳可以替代手机2进行探究,并提出如下两种方案,最佳的是______。
A.人距隔音盒一定距离处,先后比较人听到手机1在两种材料的隔音盒里发出声音大小;
B.人边听声音边后退,直至听不到手机1发出的声音为止,比较两次距隔音盒的距离。
(6)小明发现上录播课时,为了防止录播室外的嘈杂声音干扰录课,录播室的墙壁使用了隔音材料,这是在 减弱噪声。
34.阅读下面短文,并回答问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃纤维,这是为什么呢?如图甲所示,以某种玻璃为例,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上,可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中,此时折射角___________入射角;另一部分光线反射入玻璃砖内;逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。当入射角增大到,使折射角达到时,折射光线就消失了,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。折射角等于时的入射角称为临界角。
并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。
光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤包层处,会发生全反射现象,从而保证光线不会泄漏到光纤外,这样光就只能在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图丁所示。
(1)光从玻璃斜射向空气时,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角,当入射角逐渐增大时,折射角 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)根据题意光从玻璃斜射向空气时的临界角为 ;
(3)光从空气进入玻璃时,增大入射角 (选填“有可能”或“不可能”)发生全反射;
(4)如图戊所示,三棱镜由玻璃制成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面垂直射入,请在图戊中完成这束入射光经过玻璃的全部光路图 。
35.阅读材料,回答问题:
空气能热水器
空气能热水器是吸收空气的热量来加热水的装置。如题图是空气能热水器的工作原理示意图,它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体,它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同,其工作过程如下:液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器,在蒸发器迅速①,变成蒸气并从空气中吸收热量。制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。在冷凝器中,高温高压的蒸气将热量传递给冷水并液化成液态制冷剂。制冷剂不断循环流动,使水的温度不断上升。
(1)给短文中的①处补写适当的物态变化名称: ;
(2)在循环过程中,制冷剂流经部件 时从空气中吸收热量(选填字母);
A.毛细管
B.冷凝器
C.压缩机
D.蒸发器
(3)在循环过程中,高温高压的蒸气在冷凝器中通过 的方法液化;
(4)制冷剂在工作循环过程中,将 中的热量不断地“搬运”至 中(均选填“空气”或“水”);
(5)根据空气能热水器的工作原理,管中的“制冷剂”主要具有沸点 (选填“高”或“低”)的物理性质。
36.阅读短文,回答问题。
光污染——来自靓丽的玻璃幕墙
小铭在自己日记本上记着这样一段内容:最近我十分苦恼,因为我家房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在窗前,看到对面玻璃墙就好像平面镜一样。
将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃墙反光也使我苦不堪言,只要是晴天,我房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹面镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患。
(1)光照射到光滑的玻璃幕墙上时,会发生 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)从上文找出一个玻璃幕墙给居民带来的不便或危害的实例 ;
(3)凹形玻璃幕墙会导致对面的建筑物局部温度升高,对光线的作用与 (选填“太阳灶”或“汽车后视镜”)原理相同;放大镜也能聚光,两者的原理是 (选填“相同”或 “不同”)的,放大镜是利用光的 (选填“反射”“折射”或“色散”)原理;
(4)如何预防光污染,请你提出一条合理的建议 。
37.阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器,它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图,一列声波,沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。
消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲中,音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波___________;
A.向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的
B.向左和向右传播时,两边空气都是均匀的
C.向左传播时使空气变密,向右传播时使空气变疏
D.向左传播时使空气变疏,向右传播时使空气变密
(2)图乙中,B处声音的响度 A处声音的响度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波,P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果不明显的情况是 ___________;
A.M与Q相遇
B.P与N相遇
C.M与N相遇
D.P与Q相遇
(4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,以下情况中,消声不达标的是 ___________。
A.响度为30dB,频率为150Hz
B.响度为50dB,频率为150Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz
D.响度为90dB,频率为200Hz
38.请阅读下面的短文,并回答问题。
马赫数和音障
当超音速飞机诞生后,“马赫数”就被广泛应用。所谓“马赫数”就是飞机、火箭等在空气中移动的速度与音速(即声速)的比值。例如:“马赫数2”即为音速的2倍,而声音的传播速度在不同高度、温度与大气密度等状态下具有不同的数值,因此马赫数只是一个相对值。相对而言,相同的飞行速度,在高空比在低空更容易达到较高的马赫数。
加速飞行的飞机,马赫数接近1时将会逐渐追上自己发出的声波,声波的叠合累积会使其周边的空气呈现非常高压的状态,飞机好像撞在“一堵墙”上一样,即所谓音障。而飞机一旦穿越音障后,周围压力将会陡降。在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会使水蒸气凝结变成微小的水珠,形成“锥形云”。这时,我们用肉眼看过去,飞机就好像穿了一件白色的芭蕾舞裙(如图所示)。这种锥形云并非只在飞机突破音障时出现,在合适的空气湿度和压力条件下,尚未接近音速的飞机周围也会看到。
音障是第二次世界大战期间,对飞行器尝试跨越声速飞行遇到困难的称呼。随着科技的进步,现代飞行器跨越音障飞行已经不算什么技术门槛了。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)如果一架超音速飞机正以544m/s的速度在空中飞行,此时的声速为340m/s,则该飞机飞行时的马赫数为 。
(2)一般情况下,高空中的声速 (选填“大于”或“小于”)低空中的声速。
(3)针对问题(2)请你写出你推断的理由 。
(4)飞机在突破音障时会形成“锥形云”,请你写出这一过程中所包含的物态变化是 。
39.阅读短文,回答问题。
建筑声学的杰作
如图为驼名中外的北京天坛中的一处建筑—圆丘(图甲所示)。
图丘在天坛公园的南部,是一座分成三层的圆形平台,每层周边都有汉白玉栏杆,每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层中心是一块圆形大理石,俗称天心石或太极石。当你站在天心石上说话或唱歌时,你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。这种奇妙的现象是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高,四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声,传向四周的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心,如图乙所示。因为圜丘第三层半径仅11.5m,从发声到回声返回中心约需0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起,分辨不开,只觉得声音格外响亮,还使人觉得似乎有声音从地下传来。
(1)声音是以 的形式向外传播,站在天心石上说话或唱歌时,听到的声音格外响亮,是因为这是建筑师利用声音的反射,使 与原声混在一起,声音得到加强造成的音响效果。而我们人耳能分辨出两个声音的时间间隔应大于0.ls,则我们要想听到自己的回声,障碍物离我们的距离必须大于 m;
(2)圆丘栏杆和栏板多由汉白玉堆砌,每层平台的台面铺成光滑的石板。从声学角度考虑,这些材料的选取也有利于增强声波的反射。当然对于相同的问题,不同场合需求会有所不同,大型会场、影院需要减弱对声音的反射以免影响听觉效果,你认为图丙中材料适合用于大型会场、影院等内墙装饰的是有 (多选);
(3)小明想具体测圆丘顶层圆台的周长,他随身携带的物品有细绳、刻度尺、秒表、小红旗、手机,请你选用小明携带的物品,帮助他设计实验估测圆台的周长。请你写出主要实验方案,并用符号表示测量结果 。
40.阅读短文,回答问题:
超声波测速仪
图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图。测速仪静止停在公路旁,每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的超声波。如图乙中的、所示,如果测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的超声波,、的反射波分别为、如图丙所示,已知超声波当时在空气中的传播速度为340m/s。
(1)当超声波测速仪向汽车发出超声波时,车内的司机 (选填“能”或“不能”)听到,因为 ;
(2)如图乙,测速仪先后发射两次超声波,在显示屏上先后显示出、两个波形信号,此时说明测速仪的前方 (选填“有”或“没有”)汽车通过;
(3)如图丙,当测速仪第一次发出信号后,收到了反射回来的信号;测速仪第二次发出信号后,收到了反射回来的信号;根据图中时间刻度,你可以判断此时被测试的汽车正在 (选填“靠近”、“远离”)测速仪;
(4)如果丙图中的、之间的时间间隔为0.7s,则图中每一小格表示 s,汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为 m,此汽车运动的速度是 m/s。
41.请阅读《蝴蝶杯》并回下题。
蝴蝶杯
蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现,酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载,其制作工艺早已失传。近代,在我国技术人员和制作工匠的共同努力下,运用娴熟的光学原理,终于使“蝴蝶杯”再现于世。
倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢?老师根据蝴蝶杯的介绍,自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜,眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像,此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后,由于凸透镜中间厚边缘薄的特性,导致杯体底部向上凸,因而加入的水形成的结构为中间薄,边缘厚,相当于一个凹透镜,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,眼睛在杯体上方观察如图丙所示,通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶,如图丁所示。
为了更好地了解蝴蝶杯的原理,小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。
小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处,移动光屏,光屏上呈现F倒立放大的实像。此时,用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去,通过透镜无法看清发光物体F的像。
将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置(凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜),光屏上的像消失,再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去,通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)杯中加适量水后,加入的水形成的结构相当于一个 透镜;
(2)如下图所示,平行光经凸透镜A会聚在主轴上,焦点为F;在凸透镜后面增加一个凹透镜B,平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上,会聚点为F1。则此实验中,F点到凸透镜A的光心的距离为sa,F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是 。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.sa>sab B.sa=sab C.sa<sab
(3)图2乙中,发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的 。(选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”)
42.阅读短文,回答问题。
超声波和次声波
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。测距是测速的基础,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,可计算出汽车与测速仅之间的距离。
童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰,大象想招聘一些猫来灭鼠。如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围,请你从图中所给信息来回答下列问题:
(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中 等特点;
(2)宇航员在月球上 (选填“能”或“不能”)利用超声波测定两山之间的距离;
(3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状 (选填字母);
(4)大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗? (选填“能”或“不能”);
(5)大象发声的频率主要是集中在 (选填“超声波”或“次声波”)所在的频率范围内。
43.新情境 北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。目前,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接,神舟十八号航天员乘组将与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间,神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动,开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实(试)验与应用,完成空间站碎片防护加固装置安装,舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。
(1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的,它是通过既 又加压的方法使气体 的。
(2)火箭点燃后,尾部的火焰如果直接喷到发射台上,发射架会熔化。为了保护发射架,在发射台底建一个大水池,让火焰喷到水池中,这是利用了水 时要 ,使周围环境温度不至于太高,我们看见的火箭刚点燃时周围大量的“白气”是水先 后 形成的。(后两空均填物态变化名称)
(3)返回舱返回进入大气层时,由于和空气高速摩擦而使舱体表面温度很高,为了防止烧坏,有的飞船会在返回舱表面涂上一层特殊固态物质(又叫“烧蚀层”),这层物质在高温下 并 吸热从而保证温度不至于升得太高。(均填物态变化名称)
44.阅读短文,回答下列问题。
双耳效应和立体声
人们利用两只耳朵听声音时,利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的,从而大致确定声源的位置。如图1所示,在人们的右前方有一个声源,由于右耳离声源较近,声音就首先传到右耳,然后才传到左耳,产生了“时间差”。声源距两耳的距离差越大,时间差就越大。两耳之间的距离虽然很近,但由于头颅对声音的阻隔作用,声音到达两耳的音量就可能不同,产生了“声级差”。当声源在两耳连线上时,声级差最大可达到25分贝左右。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的,频率越高的声波,衰减就越大。于是人的双耳听到的音色就会出现差异,也就是“音色差”。
一般的录音是单声道的。用一个拾音设备把各种声音记录下来,综合成一种音频电流再通过处理后由扬声器发出。这时我们只能听到混合的乐器声,而无法听出每个乐器的方位,即声音缺失了原来的空间感。用两个拾音器并排放置,同一声源发出的声音信号由这两个拾音器共同拾取,然后产生左、右两个声道的信号。当声源不在正前方时,声源到达两拾音器的路程不一样,因此,两个拾音器拾得的信号既有声强差又有时间差,等于模拟了人的双耳效应,产生了立体感(空间感)。立体声在播放时,至少必须有两个音箱或耳机放音。
(1)人听到声音站立,若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大,则声源可能在人的 ;(正前方/左后方/右前方/右后方)
(2)以下判断正确的是___________;
A.一只耳朵也会产生双耳效应
B.单声道录音和放音也可以还原交响乐队中个演奏者的方位
C.将两只耳机的位置对调,听到的立体声效果会受到影响
D.电影院里,单个音箱(扬声器)无法实现立体声播放
(3)下面不是由于双耳效应达到的效果的是___________;
A.雷电来临时电光一闪即逝,但雷声却隆隆不断
B.将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位
C.有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置
D.舞台上的立体声使人有身临其境的感觉
(4)如图丙,若某人两耳间的距离是0.204m,声速为340m/s,开始声源在两耳连线上,人沿虚线箭头方向向后转动,使声源到O点连线和两耳连线夹角a从0°增大到180°,则下列人双耳听到声音的时间差与夹角a的关系图像,正确的是___________。
A. B.
C. D.
45.阅读短文,回答问题。
奔跑的水滴
水滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴入锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯特现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。
1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193℃,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。
莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196℃的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试)
(1)莱氏效应表明,水蒸气的导热性能比水 (选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点 (选填“升高”、“不变”或者“降低”);
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮 (填写物态变化名称)成氮蒸气对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是 ;
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓
(5)下列现象不能用莱顿弗罗斯特现象解释的是 。
A.表演者徒手快速劈开高温铁水
B.冰块放入铁锅中与锅接触的部分很快化开了,而上半部分没有变化
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,而手指没有烫伤
D.烧红的铁锅打入鸡蛋,晃动铁锅时鸡蛋在锅中来回滑动,不用油也能实现不粘锅的效果
46.请回答下面的问题:
光电鼠标器
光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移,转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动的一种硬件设备。其原理就是利用光源照射鼠标垫表面(如图所示),并被反射回光学感应器(相当于光屏),当鼠标移动时,感应器会连续接收鼠标垫表面所成的像,并利用数字信号来处理比较各个影像,以确定移动的距离和方向.产生的结果传回计算机,而屏幕上的光标会根据这些结果来移动。图24中光学感应器、透镜、光源等元件固定在鼠标内。
(1)光电鼠标器将光信号转换为 信号;
(2)当光源的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 反射;(选填“镜面”、“漫”)
(3)当鼠标平放在鼠标垫上,凸透镜到鼠标垫的距离为7mm,光学感应器距凸透镜3mm,则在光学感应器上成 像。(填“虚”、“实”)
47.阅读短文,回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用水循环进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
-17
-28
-37
-49
-48
-46
-28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10-15℃,考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,故混合液中防冻液的含量不宜过高。
(1)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是 ;沸点变化的情况是 。
A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高
(2)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选______。
A.30% B.40% C.60% D.90%
(3)请在图中作出混合液沸点与防冻液含量的关系图像 ;且由图像可以推知,防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点大约是 ℃。
(4)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
48.阅读下表中一些介质中的声速,回答下列问题:
一些介质中的声速v(m/s)
空气(0℃)
331
海水
1530
空气(15℃)
340
钢
3750
空气(25℃)
346
铝
5000
煤油
1324
铁
5200
(1)从表中发现声速的大小与介质的 和 有关;
(2)某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波,经4秒接收到反射回来的声信号,海底到海面的距离是多少米 ?
(3)某同学距山崖170m,如果该同学对着山崖喊一声,多长时间后他可以听到回声 ?(声音在空气中的转播速度为340m/s)
49.中国海军实力强劲,已经成功研发多款潜艇,尤其是新一代常规动力潜艇的露面更是引起外界高度关注。潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在之间,由于这种声波的频率较高,有良好的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
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。
请回答以下问题:
(1)声呐利用了声能传递信息,人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 。
(2)声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在之间,由于这种声波的频率较高,具有良好的 。
(3)由上述材料可以分析,当火车鸣着笛驶向我们时,我们听到的笛声的音调会 (选填“变高”或“变低”)。
(4)在月球上 (选填“能”或“不能”)用声呐技术来测量物体间的距离。
50.阅读回答问题
声 呐
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz——30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。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)声呐发出的声波大多属于 (选填“超声波”或“次声波”)。这种声波在海水中的传播速度比在空气中 (选填“大”或“小”);
(2)若声波在海水中的传播速度为v,停在海水中的潜艇A发出声波信号,经过时间t接收到由潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,则两艘潜艇之间的距离是 (用字母v,t表示);
(3)停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,发现接到潜艇B反射回来的声波频率在变低,说明两艘潜艇之间的距离在 (选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)在月球上 (选填“能”或“不能”)用声呐技术来测量物体间的距离。
51.阅读短文,回答问题。
无人机
无人机作为空中平台,以高分辨率、高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。如表是某小型无人机的部分参数:(帧·秒是指每秒拍摄的画面数)
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/()
拍摄速度/(帧·秒)
数据
5
50
11000
(1)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车 (填“是”或“否”)超速;
(2)如图乙是无人机竖直向上运动的图像,由图像可知,在5~10s内,无人机做 运动;
(3)为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议: 。
52.阅读材料,回答问题。
日食
太阳是离地球最近的恒星,而太阳光从太阳传播到地球也要约八分钟的时间。仔细分析太阳光的特点,人们可以了解太阳表面的温度、太阳的组成元素以及太阳大气层里的活动现象。
太阳光的传播还形成了一些特有的现象——日食。日食发生时,太阳辐射的强光可能对人眼造成永久性损伤。除了佩戴专业观测眼镜外,也可以用一些简易方法减弱光线后再观测:
“墨水水盆法”:在水盆中倒入适量清水,滴入几滴黑墨水并搅拌均匀,使水呈现均匀的深色。将水盆放在阳光下,太阳会在水中形成像,此时深色的水会大幅减弱反射和折射的光强度,人眼可通过观察水中的太阳像来避免强光直射。
“树荫小孔法”:将11个相同的一次性纸杯对接起来,并将中间打通,前部戳一个小孔,尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏,制作了一个观察装置(如图乙),将带小孔的一端正对着太阳方向观察。
(1)分析太阳光可以了解太阳的秘密,说明太阳光可以传递 ;
(2)假设太阳突然熄灭不再发光,那地球上的情况是______;(选填字母)
A.立即变得黑暗 B.一小段时间后才变成黑暗
(3)在某天的傍晚,太阳落山时,半个月亮已高高挂在天上,按照光的传播规律,你看到月亮的情景应如下图中的______;(图中左边是东,右边是西)
A. B.
C. D.
(4)“墨水水盆法”中若将水盆略微倾斜,水中太阳像的位置会 ;(选填“改变”或“不变”)
(5)若测出太阳小孔成像的光斑直径为0.9cm,从小孔到观察屏的距离,可以算出太阳的直径约 m。
53.阅读短文,回答问题。
海市蜃楼
海市蜃楼,又称蜃景,是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象,由于在垂直方向或水平方向上气温的急剧变化,空气密度也随之发生变化。当底层空气密度大,在实际景物上方的远处就出现了它正立的影像,即“上现蜃景”。当水平方向上空气密度急剧变化时,即“侧现蜃景”。当底层空气密度小,而上层空气密度大时,在实际景物下方出现了它倒立的影像,即“下现蜃景”。
(1)海市蜃楼是由于光发生 和全反射而形成的自然现象;
(2)“上现蜃景”成 (选填“正立”或“倒立”)的 像(选填“实”或“虚”);
(3)炎热的夏天,沙漠地表附近的空气密度小,若此时沙漠中出现了海市蜃楼 蜃景”(选填“上现”、“侧现”或“下现”)。
54.阅读短文,回答问题。
中国智造“超薄玻璃”
中国蚌埠制造出最先使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃,厚度只有0.12mm,比两张A4纸的厚度还要薄。超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业用来做手机、电脑、电视显示屏等的基础材料。用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,要增加玻璃的强度,原料中还必须有熔点高于其他原料的金属元素。锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤,窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中,锡槽中的锡熔化,玻璃液浮在锡液表面,再用拉边机将玻璃拉薄,最后进入退火窑,玻璃温度逐渐降低、变硬成型,故此工艺称为浮法工艺。经过测试,这种超薄玻璃在受到相当于一辆家用轿车以150km/h的速度撞停到墙上的冲击力时仍完好无损。
(1)用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和 ;为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应 (填“大于”“等于”或“小于”)1600℃;
(2)制成的超薄玻璃是晶体吗? (填“是”或“不是”);
(3)这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比,除了薄之外还有哪些优点?请写出一点: 。
55.汽车越来越智能化。冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,向前挡玻璃吹出热风,一会儿白雾就消失了。车身配有雷达,能够判断车与障碍物的距离。车窗采用“智能玻璃”,这种玻璃具有单向透光功能,能从车内看到车外明亮的景物,而从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外的光照度,自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。汽车抬头显示系统(如图甲),简称HUD。HUD利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。请回答以下问题:
(1)汽车雷达启动后发出 (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离。增大超声波的响度,人耳是 (选填“能”或“不能”)分辨出超声波的;
(2)炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害;
(3)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现层白雾,此时应将“智能玻璃”温度调 ;
(4)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度,某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(5)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示(光照度与透明度成反比),当透明度为60%时,车内光照度为 Lx。
56.阅读短文,回答问题。
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用水循环进行冷却,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固。
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)。
防冻液含量/%
30
40
50
60
70
80
90
混合液的凝固点/℃
﹣17
﹣28
﹣37
﹣49
﹣48
﹣46
﹣28
混合液的沸点/℃
103
104
107
111
117
124
141
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃,考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果,混合液中防冻液的含量不宜过高。
(1)根据已学知识晶体凝固的条件是: 。由上表可知混合液中,防冻液含量由30%逐渐增大到90%的过程中,混合液凝固点的变化情况是 ;
(2)某地常年最低气温为﹣15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选 ;
A.30% B.40% C.60% D.90%
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,与原来相比 (选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
57.阅读下面的短文,并回答问题。
如图所示,倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,该装置能够判断障碍物的距离,并提示辆周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部分组成,声波传感器是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波,探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。图甲是公路上测量车速的示意图,测速仪静止停在公路旁,每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的声波,如图乙中的、所示,如果测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的声波,、的发射波分别为、如图丙所示,已知声在当时的空气中的传播速度为340m/s。
(1)倒车雷达的探头是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的。当车与障碍物距离过小时,蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声,司机听到警报声马上停车,说明声波可以传递 。
(2)如图乙,测速仪先后发射两次超声波,在显示屏上先后显示出、两个波形信号,此时说明测速仪的前方 (选填“有”或“没有”)汽车通过;
(3)如图丙,当测速仪第一次发出信号后,收到了反射回来的信号;测速仪第二次发出信号后,收到了反射回来的信号;根据图中刻度,你可以判断此时被测试的汽车正在 (选填“靠近”、“远离”)测速仪;
(4)如果丙图中的、之间的时间间隔为0.7s,每一小格表示 s,则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为 m,此汽车运动的速度是 m/s。
58.阅读短文回答问题
汽车中的光现象
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是 (选填“实”或“虚”)像;
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 。
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃。
(4)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是___________。
A.将显示器上的字体变大
B.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
59.阅读材料,回答问题。
会“拐弯”的声音
声音不但会“爬行”,而且会“拐弯”,1923年,据调查,在100千米的范围内,人们清楚地听到爆炸声,在100千米到160千米的地区内,人们却什么没有听到,在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声,这真是件有趣而又奇怪的事!声音怎么会拐弯绕过中间地带呢?带着疑问小李同学通过查找资料获得了如图和下表所示的相关信息。
空气中的声速与空气温度的关系
空气温度t/℃
声速v/(米/秒)
-20
318
-10
324
0
330
10
336
20
342
30
348
①原来声音有个“怪脾气”:它在温度均匀的空气里是笔直地走的:这是因为它在 中沿直线传播,一旦碰到空气的温度变化时,声音就“拐弯”了,声音喜欢走 (选填“温度高”或“温度低”)的空气;
②根据表格可得的初步结论是 。
60.阅读短文,回答问题。
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围有限。低于20 Hz的声波叫次声波,高于20000 Hz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,产生强冲击力的小水柱,它不断冲击物体的表面,使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物体表面的目的。传播特性:超声波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波探伤、测厚、测距、医学诊断等。
如图所示,倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,该装置能够判断障碍物的距离,并提示车辆周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置由超声波传感器(俗称探头)、控制器、显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部分组成,超声波传感器是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过显示器和报警器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。
(1)人耳能听到声音的频率范围是 ;
(2)超声波的奇异特性主要有 、 ;
(3)超声波能够清洗物体是因为声波具有 ;当车与障碍物间的距离过小时,报警器发出急促的“嘀嘀”声,提醒驾驶员马上停车,这利用了声波可以传递 ;
61.阅读材料,回答下列问题:
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和OFDM信号调制等先进技术,实现了远距离、高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)我国是水声通信技术的重要研究和应用国家之一,水声通信过程中在水下传输的是 (选填“电信号”或“声信号”),由于 ,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(2)我国在水声通信技术取得了显著成就,实现了远距离、高速率的水下通信。我国水声通信距离可达到 公里以上。还将这项技术成功应用于海洋勘探、水下监测等领域,声波在海水中传播的速度为1500m/s,若一列声波在海面竖直向海底发出后6s接收到返回信号,则海水深度约为 m。
62.阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板;车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(折射光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)汽车雷达启动后发出 (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 ;
(2)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾,此时应将“智能玻璃”温度调 (选填“高”或“低”);
(3)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示(光照度与透明度成反比),当透明度为100%时,车内光照度为 。
63.阅读下面的短文
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz人声音叫超声波。声呐探测海深发出的超声波频率范围是10kHz到30kHz。超声波具有许多奇异特性:①空化效应,传递能量:超声波能在水中产生气泡,气泡爆破释放出高能量,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。②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。
(1)超声波的频率范围是 ;人耳能听到的声音频率范围是 ;
(2)应用超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等是利用声音可以传递 ;
(3)超声波能够清洗物件是因为声波具有 ;
(4)若需用声呐探测海深,已知从发出超声波到接收超声波用时2秒,海中声速为1500m/s,则海深为 m。
64.阅读《我国的“二十四节气”》回答问题:
我国的“二十四节气”
二十四节气是我国劳动人民几千年来智慧的结晶。
第一类……太阳直射点由南向北达到赤道和北回归线时,分别是春分和夏至;由北向南达到赤道和南回归线时,分别是秋分和冬至,立春、立夏、立秋、立冬也是按天文类划分的,表示每个季节的开始。
第二类是反映气候特征的,小暑、大暑、处暑、小寒、大寒五个节气反映了气温的变化情况;雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象;白露、寒露、霜降反映了水蒸气的液化、凝华现象,也反映出气温逐渐下降的过程。
第三类……
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“瑞雪兆丰年”,其中雪是由空气中的水蒸气 (填物态变化)而形成的;
(2)下列节气的命名与物态变化无关的是___________;(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.夏至 B.白露 C.大雪 D.霜降
(3)根据文章,下列说法正确的是___________。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.白露、寒露、霜降反映了水蒸气的液化、凝固现象,需要吸热。
B.大寒节气滴水成冰,是凝固现象需要放热。
C.谷雨节气是按照物候现象进行分类的
D.从白露、寒露到霜降三个节气反映的气温依次升高
65.请你阅读伽利略温度计,然后回答问题。
世界上第一支温度计是由伟大的物理学家伽利略发明的,他把一个带有长颈的玻璃瓶倒过来,让玻璃瓶中的空气排出一部分后,迅速插入装有水的容器中,如图所示,水就沿细管上升到某一位置。用手握住玻璃瓶,玻璃管内的水柱就下降,当玻璃瓶冷却后,玻璃管内的水柱又上升。若在玻璃管上刻上温度的刻度,就可显示温度的高低,世界上第一支温度计就这样诞生了。
(1)当温度升高,玻璃瓶内气体内能变 ,管内水柱高度h将变 ,(填“大”或“小”)。由此可知“伽利略温度计”是利用 的原理工作制成,其刻度值是 (填“上小下大”或“上大下小”),且刻度线分布均匀。
(2)将该温度计静置于室温32℃和18℃后记录下液面的位置A、B(字母与温度需自行判断),测得A、B间距为28cm。则将该温度计静置在30℃的室内,稳定时液面的高度距B cm处。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 变高 绿 光的反射
【详解】(1)[1]当手机倍速播放视频时,声音的频率比正常播放时的快,则此时声音的音调变高。
(2)[2]红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色,手机屏幕上出现各种艳丽色彩,这些色彩是由红、绿、蓝三种颜色的光通过适当比例混合得到的。
(3)[3]把屏幕当成镜子使用,这里的屏幕相当于平面镜,平面镜成原理属于光的反射。
2. 反射 正立 虚 45 靠近 厚度 B A
【详解】(1)[1][2][3]挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,该过程为光的反射,所成像为正立等大的虚像。
(2)[4]车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,根据平面镜成像特点可知,挡风玻璃与水平面夹角为45度。
(3)[5]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(4)[6]重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像,两个像离得较近,看起来有重影。
(5)[7]挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,分析光路图可知,两个面都会反射成像,挡风玻璃应选用上厚下薄的形状来避免重影的产生。
故选B。
(6)[8]为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,利用平面镜成的像与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像来增大像离人眼的距离。
故选A。
3. 超声 频率 次声波 20Hz 能量 频率越大,音调越高
【详解】(1)[1]蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出超声波,靠这种波的回声来确定目标和距离。
[2]如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的音调与水量有关,是由于不同水量的杯子振动的频率不同。
(2)[3]超声波和次声波人们都听不到,都属于亚声,低于20Hz的亚声是次声波,高于20000Hz的亚声是超声波。
(3)[4][5]人的内脏的固有频率和亚声波极为相似,大致在20Hz左右;人们在次声波的环境中,人体内脏和环境产生共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生,说明声具有能量。
(4)[6]水量越少,瓶子和水越容易振动,频率越大,音调越高。
4.(1)熔化
(2)D
(3) 降低温度 汽化
(4)高于
【详解】(1)夏季温度过高时冻土中的冰会熔化成水并吸收热量,使路基变的松软不牢固。
(2)由文中内容可知,热棒由密闭真空腔体注入低沸点物质(如氨、氟利昂、丙烷、二氧化碳等)构成,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[1][2]热棒工作时,物质从从气态到液态是通过降低温度的方法实现的;热棒工作时,蒸发器中的物质吸收周围土体中的热量,汽化形成气体物质,因此下端发生的物态变化是汽化。
(4)根据文中内容,热棒工作时间处于寒冷季节,将土体中的热量传递至空气中。故多年冻土的温度高于空气温度。
5. C 降低温度 吸热 汽化 液化 冬天,北方人常在地窖内放几桶水
【详解】(1)[1]宇航员在空间站内可直接对话,空间站内有空气,声音可以通过空气传播,空间站外面是真空,声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,所以在空间站外面工作时,必须借助无线电通信设备才能进行通话,故ABD不符合题意;故C符合题意。
故选C。
(2)[2]气体液化有两种方式降低温度和压缩体积,所以火箭中燃料和氧化剂是通过降低温度和压缩体积的方法由气态变成液态。
(3)[3]火焰喷到水池中,水池中的水吸收大量热量变成水蒸气,这是汽化现象。
[4][5]水池中冒出的水蒸气上升过程中温度降低又变成小水珠,就是看到的白气,此过程先汽化后液化。
[6]夏季院子内喷水,水汽化吸收热量达到降温的作用;冬天北方人在地窖内放几桶水,水凝固成冰放出热量,使周围的温度不至于很低。
6. 超声波 噪音 液体 大于 信息 60
【详解】(1)[1]人耳可以听到的频率范围为20Hz到20000Hz,频率大于20000Hz的声波为超声波,频率低于20Hz的声波为次声波。由题意可知,雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,因此属于超声波。
[2]雪花落水发出的声波玲鲸鱼异常烦躁,因此这个声音对鲸鱼来说是噪音。
[3]声音的传播需要介质,气体、液体、固体都可以传声,雪花落水的声音能被鲸鱼听到,说明液体能传播声音。
(2)[4]声呐装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是蝙蝠的回声定位原理,它发射和接收的声波的频率大于20000Hz,属于超声波。
[5]声音可以传递信息和能量,声呐装置通过接收和发射声波来传递信息。
(3)[6] 鲸鱼距离水面的距离为
7. 超声 次声 20 上
【详解】(1)[1]蝙蝠能发出振动频率超过20000Hz的声波,为超声波。
(2)[2][3]由材料二中的信息可得,人体内脏的固有频率与“亚声”相同,低于20Hz,所以亚声指的是次声波。
(3)[4]由材料三可得,表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播速度较上层的快,所以声音传播时会向上拐弯。
8.(1)B
(2)C
(3) 短 高于酒精的沸点78℃,酒精要沸腾
(4)576
(5)3.2
【详解】(1)根据文章可知,全碳气凝胶制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失、隔音效果比普通双层玻璃强两倍,故透光性好,隔音效果好;把它放在玫瑰与火焰之间,玫瑰会丝毫无损,隔热效果好;它是目前世界上最轻的材料,密度很小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)A.由于“全碳气凝胶”吸油效果好,可以清洗厨房的油烟机,故A不符合题意;
BC.密度很小,相同情况下,质量小,可以制成电影场景中倒塌的“墙壁”,但不能制成打桩机的重锤,故B不符合题意,C符合题意;
D.隔热效果好,可以制成消防衣,故D不符合题意。
故选C。
(3)[1][2]根据表格数据,温度越高,凝胶形成时间越短,但不能高于酒精的沸点78℃,否则酒精要沸腾。
(4)若用体积为4m3的“全碳气凝胶”去吸油,最多可吸油的质量为
(5)由得,飞机的体积为
所需气凝胶的质量为
9.(1)
超声波
(2)
45
(3)
靠近
(4)
厚度
(5)
凹面镜
【详解】(1)汽车雷达用超声波传递信息,当汽车雷达启动后,其发出超声波信号,利用该信号发射与接收的时间差,进而判断出车与障碍物的距离。
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,因平面镜所成的像与物体关于镜面对称,因此挡风玻璃与水平面夹角等于挡风玻璃与像的夹角,为水平面与像的夹角的一半,即为45度。
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,根据平面镜成像的对称性可知,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,减小物距,减小像距,使像下移。
(4)重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,玻璃板前后两面成的像没有重叠在一起。
(5)汽车前灯的反光装置看起来像一个银碗,向内凹,故相当于凹面镜,凹面镜能将平行光会聚于焦点,所以当灯泡放在焦点位置时,可以使反射出的光线接近于平行光。
10.(1)低
(2)空气
(3)500
【详解】(1)根据题意可知,声音在空气中爱挑温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气,声音便会向上拐弯到温度较低的空气中去。所以,在空气的温度有高有低情况下,声音会向温度低的地方传播,于是声音就拐弯了。
(2)声音的传播需要介质,我们周围的空气也属于一种介质,因此我们白天听到的钟声是靠空气传播过来的。
(3)根据可得,该人听到爆炸的声音需要的时间为
11.(1)小于
(2)D
(3)不可能
(4) 右 增大 变短
【详解】(1)根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,从从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角,故反射角小于折射角。
(2)AB.当入射角逐渐增大时,反射角增大,折射角增大,故AB不符合题意;
CD.从图乙到图丙可知,当入射角逐渐增大时,折射光线最终会消失,说明此过程折射光线慢慢减弱,反射光线逐渐增强,故C不符合题意;D符合题意。
故选D。
(3)根据题文可知,全反射这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生,而从空气进入玻璃时,折射角小于入射角,故不可能发生全反射。
(4)[1]若增大射向B点的入射光线AB的入射角时,则反射角增大,C点将向右移动。
[2]反射角增大,那么CD光线的入射角将增大。
[3]若增大入射角,每一次经反射传播的距离变长,光纤的长度一定时,反射的次数变少,光在光纤内的传播时间将变短。
12.(1) 压缩体积 降温 液化
(2) 液化 放出
【详解】(1)[1][2][3]氮气是空气的主要成分,常温常压下是气态,车罐里液态氮是用降低温度、压缩体积的方式把氮气液化装入钢瓶里去的,这样可以使氮气的体积减小,便于携带运输。
(2)[1][2]因为液态氮在常温常压下是气态,所以泄漏后马上就会发生汽化,而汽化要吸热,使周围的温度急剧降低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,因此会冒出“白烟”,液化过程中放出热量。
13.(1) 振动 空气 不一定
(2) 392 3.8
(3)音调
【详解】(1)[1]我们听到的“音乐公路”发出来的声音主要是通过疏密不同的横向凹槽振动产生的。
[2]声音可以在固体、液体、气体中传播,由题意可知,声音是通过空气传入人耳的。
[3]从物理学的角度来说,噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。从环境保护的角度来说,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声,故这种声音不一定是乐音。
(2)[1]物理学中,振动快慢用每秒振动的次数来表示,称为频率,音符“sol”的频率为392Hz,即1s内振动392次。
[2]汽车的行驶速度是
即每秒通过的路程是15m。汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次,因此汽车发出“sol”这个音符时,所对应的相邻凹槽之间的距离为
(3)当车辆以54km/h左右的速度行驶变成大于54km/h行驶时,轮胎振动的频率发生变化,故听到音乐的音调也会发生变化。
14. 不会
【详解】(1)[1]根据表中数据可知:在气温为5℃时,风寒温度随风速的增大而均匀减小;结合表中数据可得,当气温为5℃,风速为35km/h时,风寒温度为
当气温为5℃,风速为35km/h时,虽然风寒温度为-2℃,但地表温度较高,地面水的温度仍为5℃,地面的水不会结冰。
(2)[2]根据表中数据可知,当气温一定时,风寒温度与风速成一次函数关系;设关系式为
把v=0,T=5℃代入上面关系式得=5℃,即(为气温);把v=10km/h,T=3℃代入上面关系式得:;则三者的关系式为
15. C 20Hz以下 低 D 122400 4-8
【详解】(1)[1]次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物,次声波的频率很低,故C符合题意。
故选C。
(2)[2]次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下。
[3]频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。频率越低的次声波穿透力越强。
(3)[4]次声波具有极强的穿透力,所以在海水中传播的更远,故D符合题意。
故选D。
(4)[5]次声波传播的时间为
t=100h=3.6×105s
所以传播的路程
(5)[6]4-8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损,也可以用以摧毁特定目标。
16. 超声波 回声定位 10000 20 7500 远离 8700 不能 见解析
【详解】(1)[1][2]由题意可知,声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10~30kHz之间,声呐工作时,会发出超声波,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离,由此可知潜艇是利用回声定位原理工作的。
(2)[3][4]人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,即人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10000Hz到20kHz。
(3)①[5]超声波从潜艇A传到潜艇B的时间
潜艇B与潜艇A的距离
s1=vt=1500m/s×5s=7500m
②[6]因为声波频率变低,所以潜艇B是远离声呐。
[7]1分钟后,潜艇B行驶的路程
sB=vBt=20m/s×60s=1200m
现在两艘潜艇之间的距离
s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m
(4)[8][9]月球周围是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量物体之间的距离。
17. 大于 m/s2 B C C
【详解】(1)[1]一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h,一列火车达到这个速度大约要用500s,速度的变化量相同,小汽车的时间短,则小汽车的加速度大。
(2)[2]根据题意可知, ,的单位是m/s,的单位是s,所以加速度的单位是m/s2。
(3)[3]根据题意可知,加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,所以加速度的大小与速度的大小无关,速度大的物体的加速度可能大;加速度大的物体的速度可能大,但通过的路程不一定远,故B正确,ACD错误。
(4)[4]对于匀加速直线运动来说,无论大些还是小些,对应的速度变化量与时间变化量之比都是一样的,随着时间的增长,速度越来越大,v与t成正比,故C正确。
(5)[5]当加速度a<0时,物体沿一条直线运动的速度不断减小,在相同的时间内,根据s=vt可知,通过的路程越来越小,物体做匀减速运动时,速度随着时间的推移越来越慢,但是位移还是越来越大,只是增长的速度没有那么快而已,故C正确。
18.(1)D
(2)C
(3)B
(4)15
(5) 350 不变
【详解】(1)A.在光的折射和光的反射中,对于玻璃具有单向透光功能时,光路仍然是可逆的,只是由于玻璃的特殊处理,使得从车内看向车外的光线被反射回去,而从车外看向车内的光线则被吸收或减弱,故A错误;
BC.行车数据在挡风玻璃上所成的像是通过平面镜成像原理形成的,是虚像而非实像,且像是正立、等大的,同时这个像是通过光的反射形成的,而非折射,故BC错误;
D.夜间行车,若不关闭车内的灯,车内物品会成明显清晰的像,影响司机视线,因此夜间为了安全行车,应关闭车内的灯,故D正确。
故选D。
(2)超声波的方向性强,倒车雷达是利用超声波工作的,利用了声音的反射来传递信息,获得车身周围障碍物的情况,应用到的物理知识有①②③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)由丁图可知,使用上厚下薄的B玻璃时,两个反射面的反射光略微发散,其反向延长线倾向于会聚,虚像落在反向延长线上,能让两个虚像尽可能靠近,从而减少重影的影响,所以应选用图丁中B所示的玻璃效果更好。
(4)由“测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值”再结合图像可知,当车外光照度为120lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为50%,则当车外光照度为400lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为
(5)[1][2]已知,,液晶显示屏上显示2.60ms(即时间差为),根据可知,此时声速为
若把铜铃放在B的右边,以恒定的速度向右不断远离乙,则铜铃到甲、乙的距离差不变,而声音传播的速度不变,因此液晶显示屏的数值(即时间差)也不变。
19.(1)D
(2)45
(3)D
(4)15
【详解】(1)A.玻璃具有的单向透光功能,这里玻璃对光的作用是光的反射,光的反射现象中,光路是可逆的,故A错误;
B.挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像,故B错误;
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的,故C错误;
D.夜间车内开灯会在玻璃上发生平面镜成像,干扰司机查看车外路况,不应开灯,故D正确。
故选D。
(2)挡风玻璃成像属于平面镜成像,像与物关于平面镜对称,而像与物体垂直,角平分线为对称轴,即为平面镜的位置,故挡风玻璃与水平面的夹角为45°。
(3)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低且偏右了,不便于观察,即需要将像往上和向左移动,根据像与物体关于平面镜对称,显示器需要向后远离挡风玻璃,且向左移动。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)由图丁数据知,当光照强度分别为300Lx、60Lx时,透明度对应为20%、100%,则有300Lx×20%=60Lx×100%
当光照强度为400Lx时,有400Lx×ƞ=300Lx×20%
解得,透明度ƞ=15%。
20.(1)酒精稀释的油酸分子会更充分地在水面展开
(2) ,结果在范围内即可 ,结果在范围内即可
【详解】(1)由题意可知,一滴未经稀释的油酸溶液在水面上形成的油膜面积很大,不便于测量,而酒精稀释的油酸分子会更充分地在水面展开。
(2)[1]由图可知,符合条件的格子数共约110个,即
则油膜的面积约为
[2]75滴油酸分子的体积为
则一滴油酸分子的体积为
则油酸分子的直径约为
21. 正 虚 45 靠近 液化 0.7 60
【详解】(1)[1][2]挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,根据平面镜成像规律可知,成正立的虚像。
(2)[3]车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
[4]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(3)[5]极寒天气,车内温度比车外温度高,车内热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车内侧。
(4)[6][7]反应时间是0.4s,此时的速度
v=108km/h=30m/s
由可得,此时运动的距离
s=vt=30m/s×0.4s=12m
从发现情况到汽车停止,行驶距离72m,故汽车减速后行驶的距离
s'=s行-s=72m-12m=60m
当志愿者打电话时,从发现情况到汽车停止,行驶距离81m,则志愿者从发现情况到刹车运动的距离是
s1=s行'-s'=81m-60m=21m
由可得,志愿者的刹车反应时间
22. 次声波 不能 狗 10 20
【详解】(1)[1][2] 地震波的频率一般在20Hz以下,地震产生的地震波属于次声波;真空不能传声,次声波不能在真空中传播。
(2)[3]狗的听觉频率范围为15Hz~50000Hz,可以听到次声,人和蝙蝠不能听到次声波,当地震波传来时,能“听”到地震波的动物是狗。
(3)[4][5]若震源距监测点60km,距离受灾群众90km,地震发生后,地震局接收到纵波信号的时间为
地震波的横波传到受灾群众的时间为
群众应急准备的时间为
Δt=t2-t1=30s-10s=20s
23. 逆温 低空
【详解】(1)[1]阅读材料可知,逆温天气下大气层结构稳定,不发生上下翻滚,故更利于飞机平稳飞行。
(2)[2]较冷空气密度更大,在低空时更稳定,空气不易流动或流动较慢,容易造成空气中的污染物聚集。
24. 小鉴不能全纳人面,故令微凸,收人而令小,则鉴虽小而能全纳人面 A 0.67
【详解】(1)[1]根据文意,可知与街头路口处见到反光镜等类似的描述为“小鉴不能全纳人面,故令微凸,收人而令小,则鉴虽小而能全纳人面”
(2)[2]根据文意介绍的“复量鉴之小大,增损高下”是为了改变铜镜的曲率半径,不改变材质的前提下,改变其曲率半径,故A符合题意。
(3)[3] 一面曲率半径是2m的凸面镜,放大率的数值是
25. 湿度表示空气干燥的程度,是对空气中水蒸气含量的一种度量 25 小 58
【详解】(1)[1]根据文中第一句话可知: 湿度表示空气干燥的程度,是对空气中水蒸气含量的一种度量。
(2)[2]10℃时,1m3的空气能够容纳8g水蒸气,如果空气中实际的水蒸气含量为8g,那么它的相对湿度就是100%;如果空气中实际水蒸气只有4g,那么相对湿度就是50%,所以当空气中实际的水蒸气含量为2g时,则相对湿度是25%。
(3)[3]如果相对湿度小,那么湿球温度计上的水就蒸发得比较快,湿球温度计的温度就低得多,那么湿球温度计上的读数与干球温度计的差异就大,所以“干湿温度计”中两支温度计的示数差值大,表明空气的相对湿度小。
(4)[4]分别读出湿球温度计和干球温度计上的读数,然后在表格的左栏中找到干球温度计的读数,在表格的右上方找到两者的温差,表格中两个读数相交处的数字就是相对湿度,根据表格可知,温度为20℃,“干湿温度计”中两支温度计的示数差值为5℃时,空气的相对湿度是58%。
26.(1)左右
(2)A
(3)明显
(4)小于
(5)C
【详解】(1)图甲中,音叉叉股左右振动产生声音时,会引起两侧空气的疏密相间的变化,因此,音叉两侧的空气也会左右振动。
(2)音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气一会儿变密,一会儿变疏,在空气中就形成疏密相间的波动,并向远处传播,故音叉向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)由题干中的表述可知,当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,P与N相遇符合一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”相遇”,消声效果会明显。
(4)由上述“消声”原理可知,声音从A处传来时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象,因此,A处声音的响度大于B处声音的响度。
(5)ABD.对照图象可知,A响度为20dB,频率为100Hz,B响度为40dB,频率为200Hz,D响度为90dB,频率为350Hz所示的声音,在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内,因此ABD不符合题意;
C.响度为70dB,频率为250Hz的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内,因此消声达标,故C符合题意。
故选C。
27. 汽化 凝固 升华 吸收 液化
【详解】(1)[1]根据材料内容可知,制冰时,使冰板混凝土温度下降的原因是液态的二氧化碳汽化时需要快速吸收大量的热量。
(2)[2]水是液态的,冰是固态的,所以水变成冰是凝固现象。
(3)[3][4][5]如图所示,当在舞台上喷撒干冰时,干冰要迅速升华,干冰升华时需要从周围吸收大量的热量,使气温快速降低;此时空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠,这些小水珠就形成了舞台上的“云雾”。
28.(1) 凝华 放热
(2)D
(3)低
(4)靠近地面的空气温度高于0℃
【详解】(1)[1][2]由题意可知,晶核周围的水蒸气围绕晶核直接变成固态雪晶,发生的物态变化是凝华,凝华过程中水蒸气需要放热。
(2)阅读材料可知,降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水汽;三是云层下面气温低于0℃,而云层中气温较低是形成晶核的条件,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)由于盐水的凝固点低于水的凝固点,且同种晶体的熔点和凝固点相同,所以,向路面撒盐可以让雪在低温下熔化以达到除雪的目的。
(4)根据阅读材料可知,空中形成的雪花靠近地面时空气在0℃以上,部分雪熔化,没有来得及完全熔化就落到了地面,这种现象在气象学里叫“雨夹雪”。
29. 蒸发器 A AC 低于 增大散热面积
【详解】(1)[1]由材料可知,常用的致冷设备主要由压气机、冷凝器和蒸发器三部分组成。
(2)[2]冷凝剂要求既容易汽化,又容易液化,所以应具有的主要物理性质是沸点低,故选A。
(3)[3]A.气体液化有两种方式:一是压缩体积;二是降低温度;冷凝器中的氨是降温的方法液化的,故A正确;
B.蒸发器里发生的汽化现象,汽化吸热,故B错误;
C.液体汽化时吸热有致冷作用,致冷设备就是根据这种作用制成的,故C正确;
D.冷凝器里发生液化放热,使流入冷凝器的水温低于流出冷凝器的水温,故D错误。
故选AC。
(4)[4]由于食盐水的凝固点比水的凝固点低,降温后的食盐水能制冰。
(5)[5]冷凝器中的管做成弯曲的形状,增大了与水的接触面积,可以加快热传递。
30. 10 20 7500m 不能,因为真空不能传声
【详解】(1)[1][2]人耳的听觉频率范围为20~20000Hz,声呐发出声波的频率大多为10kHz~30kHz;因此人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10kHz~20kHz。
(2)[3]声波从潜艇A发出传到B的时间
根据可知
s1=v1t1=1500m/s×5s=7500m
(3)[4]声音的传播需要介质,真空不能传播声音,所以在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离。
31. 次声波 静止 不需要 60 2.72×104
【详解】(1)[1]火箭发射时,火箭体型庞大,振动困难,所以会产生频率低于20Hz的次声波。
(2)[2]以宇航员将要乘坐回地球的返回舱为参照物,天宫空间站位置没有变化的,所以天宫空间站是静止的。
(3)[3]在天宫空间站内有空气,空气能够传声,所以三名航天员间交谈不需要通过无线电进行。
(4)[4]萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时,由此计算出24小时可生产出60升再生水。
(5)[5]空间站飞行轨道半径
r=h+R地=400km+6400km=6800km
空间站飞行轨道周长
s=2πr=2×3×6800km=4.08×104km
空间站飞行速度
32. 正立 虚 45 靠近 C 0.7 60 B
【详解】(1)[1][2]挡风玻璃相当于平面镜,由于光的反射成正立的虚像。
(2)[3]车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
[4]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(3)[5]极寒天气,车内温度比车外温度高,车内热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车内侧,为了防止产生雾气,应加快蒸发的速度,应调高玻璃温度,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[6] [7]反应时间是0.4s,此时的速度是108km/h,即30m/s,由可得,此时运动的距离
s=vt=30m/s×0.4s=12m
故汽车减速后行驶的距离是
72m-12m=60m
当司机打电话时,从发现情况到汽车停止,行驶距离81m,则汽车司机从发现情况到刹车运动的距离是
s1=81m-60m=21m
故据可得,志愿者的刹车反应时间
(5)[8]总路程与反应时间之间的关系式为:s=vt+s'(s'为减速前的路程,是一个常数),上式是一个一次函数式,故选B。
33.(1)大小
(2)响度
(3)聚酯棉
(4)寻找普遍规律
(5)B
(6)传播过程中
【详解】(1)根据控制变量法可知,用两种材料做的隔音盒大小、厚度应该相同,从图中可以看出,制作的错误之处是大小不同,厚度不同。
(2)手机2在距隔音盒不同距离的位置测量接收声音的响度,单位是dB。
(3)用数据进行比较,距离相等,响度小的效果好,得出聚酯棉材料的隔音性更强。
(4)实验中多次测量数据目的:一是减小误差,二是寻找普遍规律,本探究实验中多次测量数据目的是寻找普遍规律的。
(5)人距隔音盒一定距离处,先后比较人听到手机1在两种材料的隔音盒里发出声音大小,这个很难比较;人边听声音边后退,直至听不到手机1发出的声音为止,这个方法容易做到,故A不符合题意,B符合题意。
故选B
(6)减弱噪声的途径:在声源处,在传播过程中,在入耳处。录播室的墙壁使用了隔音材料,这是在传播过程中减弱噪声。
34. 大于 增大 不可能
【详解】(1)[1][2]由甲、乙、丙图可知,光从玻璃斜射向空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角增大。
(2)[3]光从玻璃斜射向空气时,当入射角增大到,使折射角达到时,折射光线就消失了,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。折射角等于时的入射角称为临界角。所以光从玻璃斜射向空气时的临界角为。
(3)[4]并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光从空气进入玻璃时,折射角小于入射角,所以增大入射角不可能发生全反射。
(4)[5]如下图所示,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面垂直射入,传播方向不变,当光线到达右侧时,同时发生反射和折射,先作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线并最终垂直射出,根据折射角大于入射角作出折射光线射入到外界空气中。
35. 汽化 D 降温 空气 水 低
【详解】(1)[1]短文中,液态制冷剂在蒸发器中变为气态,是汽化现象。
(2)[2]制冷剂是液态的,在汽化为气体过程中吸收热量,所以在流经蒸发器中吸热,D符合题意。故选D。
(3)[3]高温高压的蒸气在冷凝器中遇到冷水液化成液态制冷剂,所以是通过降温液化的。
(4)[4][5]空气能热水器在工作时,制冷剂在流经蒸发器时汽化从空气中吸热,在冷凝器中遇到冷水液化成液态制冷剂同时放出热量,将空气中的热量不断搬运到水中,把水加热。
(5)[6]空气能中的制冷剂必须容易汽化,所以沸点较低。
36. 镜面 房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息 太阳灶 不同 折射 尽量减少用玻璃幕墙
【详解】(1)[1]由于镜面特别的光滑,所以光线照射到玻璃幕墙上时会发生镜面反射。
(2)[2]由文章内容可知,玻璃墙反光,房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息。
(3)[3]太阳灶是把被加热物体放在凹面镜的焦点上,太阳光经凹面镜反射后会聚到焦点,加热物体,而凹形玻璃幕墙会会聚光线,导致对面的建筑物局部温度升高,故其对光线的作用与太阳灶原理相同。
[4][5]放大镜是凸透镜,是可以透过光线的,放大镜聚光的原理是光的折射;凹形玻璃幕墙不能透过光线,只能反射光线,是凹面镜,所以两者的原理是不同的。
(4)[6]预防光污染,我们可以尽量减少玻璃幕墙的使用。
37.(1)A
(2)小于
(3)CD
(4)A
【详解】(1)音叉的叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气一会儿变密,一会儿变疏,在空气中就形成疏密相间的波动,并向远处传播,故音叉向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)图乙中,B处声音的响度小于A处声音的响度,因为B处距离发声体远。
(3)AB.M与Q、P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”,消声效果会明显,故AB不符合题意;
CD.M与N、P与Q相遇属于两列声波的“疏部”、“密部”相遇,消声效果不明显,故符CD符合题意。
故选CD。
(4)A.该选项的响度为30dB、频率为150Hz,在消声后所对应的坐标位置不在图像中达标的阴影范围之内,故A符合题意;
BCD.B选项的响度为50dB、频率为150Hz,C选项的响度为70dB、频率为250Hz,D选项的响度为90dB,频率为200Hz,这三个声音在消声后所对应的坐标位置在图像中达标的阴影范围之内,因此消声达标,故BCD不符合题意。
故选A。
38.(1)1.6
(2)小于
(3)见解析
(4)液化
【详解】(1)由题意知,所谓“马赫数”就是飞机、火箭等在空气中移动的速度与音速(即声速)的比值。飞机的速度是544m/s,声音的速度是340m/s,此时马赫数
该飞机飞行时的马赫数为1.6。
(2)马赫数是飞机、火箭等在空气中移动的速度与声速的比值。因为相同的飞行速度,在高空比在低空更容易达到较高的马赫数,所以高空中的声速小于低空中的声速。
(3)根据材料“相同的飞行速度,在高空比在低空更容易达到较高的马赫数”,马赫数是飞机、火箭等在空气中移动的速度与声速的比值,当飞行速度相同时,马赫数越大,说明声速越小,所以高空中的声速小于低空中的声速。
(4)在比较潮湿的天气,有时陡降的压力所造成的瞬间低温可能会使水汽凝结变成微小的水珠,形成“锥形云”,是从气态变为液态,发生了液化现象。
39.(1) 波 回声 17
(2)BC
(3)见详解
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,声音在介质中以波的形式传播的。
[2][3]声音在传播过程中遇到障碍物时会发生反射,如果反射回的声音与原声到达人耳的时间差小于0.1s,人耳将无法分辨出哪是原声,哪是回声,则回声会加强原声,声音得到加强造成的音响效果。为了分辨出原声和回声,障碍物离我们的距离必须大于
(2)反射面光滑能够增强声波的反射,大型会场、影院等内墙装饰时要减弱声波的反射,故要选择疏松多孔、凹凸不平的材料。大理石和木丝板表面光滑,毛毡、泡沫海绵表面疏松多孔、凹凸不平,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
(3)(1)在天心石处放置细绳一端,拉住细绳的另一端到圆台的任意边沿处(应保证细绳处于拉紧状态);
(2)在天心石处细绳所在位置用小红旗标记,处于圆台边沿处的细绳的位置用小红旗标记;
(3)取下细绳,用直尺测量两小红旗距离得到圆丘顶层圆台的半径R;
(4)使用手机通过公式计算圆丘顶层圆台的周长。
如图所示
40. 不能 超声波的频率高于人耳的听觉范围 没有 靠近 0.02 40.8 10
【详解】(1)[1][2]由于超声波频率超过20000Hz,超过人耳的听觉范围,人耳听不见。
(2)[3]没有回波信号,说明没有遇到反射物体;说明测速仪的前方没有汽车通过。
(3)[4]测速仪第二次发出P2信号后,收到了反射回来的信号n2;第二次从发射到接收到回波信号的时间比第一次短,而超声波的速度不变,说明运动的路程变短,汽车到测试仪的距离变短,因而汽车靠近测试仪。
(4)[5]如果丙图中的P1、P2之间的时间间隔为0.7s,共有7大格,说明每大格为0.1s,一大格分为5小格,每一小格是0.02s。
[6]当测速仪第一次发出P1信号后,收到了反射回来的信号n1经过了0.24s,说明超声波到汽车经历的时间是0.12s,则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离
s1=vt1=340m/s×0.12s=40.8m
[7]第二次发射到接收到回波信号,经历时间是0.2s,说明汽车接收到第二次超声波信号的时间在发射后0.1s,汽车接收到第二次超声波信号时离测速仪的距离
s2=vt2=340m/s×0.1s=34m
汽车接收到两次超声波信号期间移动的距离
s=s1-s2=40.8m-34m=6.8m
汽车接收到两次超声波信号的时间
t=0.7s-0.12s+0.1s=0.68s
此汽车运动的速度是
41. 凹 C 一倍焦距以内
【详解】(1)[1]如图,水的形状是中间薄边缘厚,所以相当于一个凹透镜。
(2)[2]凹透镜对光有发散作用,所以复合透镜的焦点F1到凸透镜A的光心的距离为sab大于F点到凸透镜A的光心的距离为sa。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]发光物体F通过复合透镜成正立放大的虚像,所以发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的一倍焦距以内。
42. 反射能力强 不能 A 不能 次声波
【详解】(1)[1]超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
(2)[2]超声波需要在介质中传播,真空中没有介质不能传声;宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离。
(3)[3]根据的变形式可知,时间越长,海底与海平面的距离越大,所以
可以绘出海底的大致形状为A。
(4)[4]由图可知,猫的发声频率范围为760~1500Hz;大象的发声频率范围为14﹣24Hz;猫发出的声音大象能听到,大象发出的声音猫不能听到;大象与猫之间是不能完成招聘中语言沟通。
(5)[5]大象的发声频率范围为,低于20Hz的是次声波,大象发声的频率主要是集中在次声波。
43.(1) 降温 液化
(2) 汽化 吸热 汽化 液化
(3) 熔化 汽化
【详解】(1)[1][2]使气体液化的方式有降低温度和压缩体积两种。火箭中的燃料和氧化剂为了节省空间便于储存和运输,它们都是液态的,它是通过既降温又压缩体积的方法使气态氢、氧液化的。
(2)[1][2]当火焰喷到水中时,水汽化成水蒸气,同时吸收大量的热,从而保护发射塔。
[3][4]“白气”是液态的小水滴,从水蒸气变成小水滴,是液化现象。我们看见火箭刚点燃时周围有大量的“白气”,这是由于水先汽化后液化形成的。
(3)[1][2]火箭头部涂抹的特殊物体在高温下会迅速的熔化并汽化,熔化和汽化要吸热,可以保证火箭的温度不至于过高而被烧坏。
44.(1)左后方
(2)D
(3)A
(4)B
【详解】(1)左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大,左耳离声源较近,声音就首先传到左耳,然后才传到右耳,则声源可能在人左后方。
(2)ABD.要想录制立体声,至少要两只话筒,并用两个声道播放。声源处不同位置放的话筒越多,观众四周对应的扬声器越多,声音通过话筒、扬声器传到观众两只耳朵的时刻、强弱及其他特征的差异也就越明显,听到的立体声效果就越好。故D正确,AB错误;
C.将两只耳机的位置对调,听到的立体声效果不会受到影响,故C错误。
故选D。
(3)A.雷电来临时电光一闪即逝,但雷声却隆隆不断,雷声在传播的过程中,经地面、山丘等障碍物多次反射,传来隆隆不断的雷声,不是双耳效应的原因,故A符合题意;
BCD.将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位、有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置、舞台上的立体声使人有身临其境的感觉,都是利用双耳效应,故BCD不符合题意。
故选A。
(4)声源到O点连线和两耳连线夹角为0°时,人双耳听到声音的时间差为
当夹角为90°时,声源到两耳的距离相等,人双耳听到声音的时间差为零,当夹角为180°时,人双耳听到声音的时间差为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
45. 差 不变 汽化 D B
【详解】(1)[1]发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,说明水蒸气的导热性能比水差。
(2)[2]水的沸点跟大气压有关,发生莱氏效应时大气压并没有发生变化,所以水的沸点不变。
(3)[3]挑战者将液氮浇在身上,液氮从人体吸热,使液氮从液态变为气态,属于汽化现象。
(4)[4]A.莱顿弗罗斯特现象也适用于固体,故A错误;
B.由于莱顿弗罗斯特现象,锅加热到温度很高时,水滴能持续几十秒甚至几分钟,故B错误;
C.当物体温度达到莱顿弗罗斯特点时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193摄氏度,并不是锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应,故C错误;
D.发生莱氏效应时,水滴和高温物体表面之间形成一层蒸汽膜,使水汽化的更慢,故D正确。
故选D。
[5]A.表演者徒手快速劈开高温铁水时,手表面的水急剧汽化,在手和铁水之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故A正确;
B.冰块放入铁锅中,冰块与锅接触的部分很快化开了,而上半部分却没有变化,是因为冰块与锅接触的部分吸热较快,熔化较快,不属于莱顿弗罗斯特效应,故B错误;
C.湿润的手指快速掐灭蜡烛的火焰,手指表面的水急剧汽化,在手和火焰之间形成一层蒸汽膜,从而保护手指,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故C正确;
D.烧红的普通铁锅打入鸡蛋,鸡蛋中的水分急剧汽化,在鸡蛋和铁锅之间形成一层蒸汽膜,从而保护鸡蛋,可以用莱顿弗罗斯特效应解释,故D正确。
故选B。
46. 电脉冲 漫 实
【详解】(1)[1]由材料可知,光电鼠标器是通过红外线或激光检测鼠标器的位移,转换为电脉冲信号。
(2)[2]当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线射向各个方向,会发生漫反射。
(3)[3]光学感应器距成像透镜,即物距为3mm,成像透镜距鼠标垫,即物距为7mm,物距大于像距,因此光学感应器上所成的是倒立、缩小的实像。
47.(1) D A
(2)B
(3) 120
(4)升高
【详解】(1)[1]观察题中的表格数据可知,当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时,混合液的凝固点-17℃、-28℃、-37℃、-49℃、-48℃、-46℃、-28℃,混合液凝固点先降低后升高。
故选D。
[2]观察题中的表格数据可知,当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时,混合液的沸点103℃、104℃、107℃、111℃、117℃、124℃、141℃,沸点变化特点是逐渐升高。
故选A。
(2)某地常年最低气温为,由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低,则混合液的凝固点约为,由表中数据可知选择和的防冻液,而混合液中防冻液的含量不宜过高,所以选择的防冻液较为合适。
故选B。
(3)[1]根据表格数据描点连线,混合液沸点与防冻液含量的关系图像如图所示:
[2]由混合液沸点与防冻液含量的关系图像可以看出当防冻液的含量达到75%时,混合液的沸点为120℃。
(4)与原来相比,水箱内的水由于汽化而减少,防冻液的含量增大,使混合液的沸点升高。
48. 种类 温度 3060m 1s
【详解】(1)[1][2]根据表中的数据可知,声音在15℃、25℃的空气中的速度不同,故可以看出声速大小和温度有关;根据声音在海水、钢、铝、铁等不同介质中速度不同可以看出,声速大小和介质的种类有关。
(2)[3]声波从海底到海面传播的时间
t=×4s=2s
海底到海面的距离
s=vt=1530m/s×2s=3060m
(3)[4]听到回声的时间
=1s
49.(1)
(2)指向性
(3)变高
(4)不能
【详解】(1)人耳能够听到声波的频率范围是。
(2)由文中材料可知,声呐能够向水中发射声波,它的频率范围是,因为这种声波的频率比较高,能形成较强的指向性。
(3)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,说明目标正远离声呐;所以当火车鸣着笛驶向我们时,我们听到的笛声的音调会变高。
(4)声呐发出的是声波,声波不能在真空中传播,它的传播需要介质,如空气等,而在月球上没有空气,所以不能用声呐技术来测量物体间的距离。
50. 超声波 大 变大 不能
【详解】(1)[1]超声波的频率高于20000Hz,声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,故为超声波。
[2]声的传播速度与介质的种类有关,这种声波在海水中的传播速度比在空气中大。
(2)[3]信号频率不变,超声波的传播路程为vt,两艘潜艇之间的距离是超声波传播距离的一半,为。
(3)[4]根据题中信息“如果回声的音调变低,停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,发现接到潜艇B反射回来的声波频率在变低时,说明目标远离声呐”知,两艘潜艇之间的距离在变大。
(4)[5]声音传播需要介质,月球上没有空气,故在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离。
51.(1)是
(2)匀速直线
(3)减小无人机的质量
【详解】(1)高速摄像机拍摄速度为11000帧/秒,则拍摄1帧画面需要的时间,高速摄像机拍摄帧数为1100帧所需的时间
小轿车的速度
因此小轿车超速。
(2)由图乙可知,5~10s,小轿车的速度保持10m/s不变,无人机做匀速直线运动。
(3)为增大小型无人机的巡航时间,可以使用密度较小的材料,减轻无人机的质量。
52.(1)
信息
(2)B
(3)C
(4)
不变
(5)
1.296×109
【详解】(1)分析太阳光可以了解太阳的秘密,由太阳光可以得到相关信息,这说明太阳光可以传递信息。
(2)太阳到地球的距离很远,光的传播需要时间,假设太阳突然熄灭不再发光,那地球上一小段时间后才变成黑暗,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)月亮本身不发光,靠反射太阳光发亮。傍晚太阳在西边落下,太阳光从西边照射月亮,月亮被照亮的部分应朝西。结合图中 “左边是东,右边是西” 的设定,只有选项C中月亮的亮面朝西,符合光的传播规律。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)太阳在水中形成像,类似于平面镜成像,根据平面镜成像的规律可知,物与像到平面镜的距离相等,若将水盆略微倾斜,由于太阳的位置不变,则水中太阳像的位置不变。
(5)太阳光从太阳传播到地球约八分钟,太阳到地球的距离为
根据相似三角形的原理,太阳直径(D)与光斑直径(d)之比等于太阳到地球的距离(L)与小孔到观察屏的距离(l)之比,即,因此,太阳的直径(D)可以通过以下公式计算
53. 折射 正立 虚 下现
【详解】(1)[1]由文章内容可知,海市蜃楼,是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象。
(2)[2][3] 由文章内容可知,当底层空气密度大,而上层空气密度小时,在实际景物上方的远处就出现了它正立的影像即“上现蜃景”,正立的像都是虚像。
(3)[4]由题意知,炎热的夏天,沙漠地表附近的空气密度小,结合文章内容,当底层空气密度小,而上层空气密度大时,在实际景物下方出现了它倒立的影像,即“下现蜃景”。
54. 退火 大于 不是 见解析
【详解】(1)[1] [2]由题意可知,用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃,使原料熔化为一体,要增加玻璃的强度,原料中还必须有熔点高于其它原料的金属元素,则为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应大于1600℃。
(2)[3]由“玻璃温度逐渐降低、变硬成型,”可知制成的超薄玻璃没有固定的熔点和凝固点,因此超薄玻璃是非晶体。
(3)[4]这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有:强度大、透光性好、硬度大、韧性好。
55. 超 不能 紫 内 高 45 靠近 100
【详解】(1)[1] [2] 汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离,超声波不在人耳听觉范围内,增大超声波的响度,人耳是不能分辨出超声波的。
(2)[3] 由于紫外线的照射可以对人造成伤害,所以智能玻璃的单向透光可以减小紫外线对人体皮肤的伤害。
(3)[4] [5] 白雾的实质是空气中的水蒸气液化成的小水滴,冬天室外温度低,车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃会在玻璃内侧发生液化,附着在内侧,形成白雾,此时应将智能玻璃温度调高。
(4)[6] [7] 根据平面镜成像的特点可知,物体与像相互垂直,平面镜与水平面的夹角应为45°,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,想要使成像向下运动,物体应靠近挡风玻璃。
(5)[8] 观察图丙可知,当横坐标透明度为60%时,纵坐标车内光照度为100 Lx。
56. 达到凝固点,且不断放热 先降低再升高 B 升高 水由于汽化而减少
【详解】(1)[1][2]晶体有固定的熔点和凝固点,晶体凝固的条件是:达到凝固点,且不断放热。通过图表分析可知,防冻液含量从30%逐渐增大到60%时,混合液的凝固点逐渐降低;当防冻液含量由60%逐渐增大到90%时,混合液的凝固点逐渐升高,所以防冻液含量从30%增大到90%时,混合液的凝固点先降低再升高。
(2)[3]某地常年最低气温为﹣15℃,根据“给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃”,则混合液的凝固点约为﹣25℃~﹣30℃,由图表可知,则应选防冻液含量为40%的混合液。
故选B。
(3)[4][5]长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,是由于水分在挥发,而防冻液不易挥发,根据图中数据可知,防冻液的含量越高,混合液的沸点越高;其原因为水发生汽化,防冻液含量变高,沸点变高。
57.(1) 超声波 信息
(2)没有
(3)靠近
(4) 0.02 40.8 10
【详解】(1)[1]次声波:频率低于20Hz的声音。超声波:频率高于20000Hz的声音。探头常用的工作频率为40kHz40000Hz大于20000Hz,属于超声波。
[2]司机听到“嘀嘀”的警报声马上停车,说明司机通过警报声了解到汽车距离障碍物的距离达到危险距离,说明声音可以传递信息。
(2)在显示屏上先后显示出、两个波形信号,只有发出的超声波信号,没有接收到的超声波信号,说明超声波没有遇到障碍物。说明测速仪的前方没有汽车通过。
(3)第二次发出超声波信号到接收到超声波信号的时间差比第一次发出超声波信号到接收到超声波信号的时间差小,说明判断此时被测试的汽车正在靠近。
(4)[1]、两个波形信相距共35小格,时间间隔为0.7s,所以每一小格表示0.02s。
[2]汽车接收到第一次超声波信号共12小格,时间间隔为0.24s,因为超声波往返各一次,所以车距离为
[3]汽车接收到第二次超声波信号共10小格,时间间隔为0.2s,因为超声波往返各一次,所以车距离为
汽车移动距离为
两次时间差为
所以速度为
58.(1)虚
(2)45°
(3)远离
(4)B
【详解】(1)挡风玻璃相当于平面镜,其成像原理是光的反射;仪表盘成的像是由于反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。
(2)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
(3)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离增大而增大,当发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。
(4)利用平面镜成像与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
59. 同种均匀介质 温度低 空气的温度低,声速就小,反之,空气的温度高,声速就大
【详解】①[1][2]原来声音有个“怪脾气”:它在温度均匀的空气里是笔直地走的,根据光的传播特点可知,这是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,一旦碰到空气的温度变化时,声音就“拐弯”了,根据图片可知,声波向气温较低方向“拐弯”,声音喜欢走温度低的空气。
②[3]由表格信息可知,在30摄氏度下,声速为348m/s;在10摄氏度下,声速为336m/s;在-20摄氏度下,声速为318m/s。由此可知,空气的温度低,声速就小,反之,空气的温度高,声速就大。
60.(1)
(2) 空化效应 定向直线传播
(3) 能量 信息
【详解】(1)振动频率低于20 Hz的声波叫次声波,高于20000 Hz的声波叫超声波;人能够听到声音的频率范围为。
(2)[1][2]超声波具有的奇异特性主要有空化效应、定向直线传播;利用超声波的空化效应可以清洗物体;利用超声波的传播特性,可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。
(3)[1][2]声波能够传递信息和能量,利用声波能够清洗物体,说明声波能够传递能量;当车与障碍物间的距离过小时,报警器发出急促的“嘀嘀”声,给驾驶员传递信息,说明声波还可以传递信息。
61.(1) 声信号 声波在海水中的传播速度大于在空气中的传播速度
(2) 30 4500
【详解】(1)[1]由题可知,水声通信利用声信号在水下传输。
[2]声音在海水中的传播速度远远快于在空气中的传播速度,所以水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(2)[1]由题可知,我国水声通信距离可达到30公里以上。
[2]声音在水中通过的路程
海水的深度
62. 超 响度 内 高 60
【详解】(1)[1]汽车雷达是利用超声波传递信息来测量车与障碍物的距离。
[2]改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,喇叭发声的大小发生改变,因此改变的是声音的响度。
(2)[3][4]冬天,车内温度较高,较高温度的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,所以在内侧较容易形成水雾,此时应将“智能玻璃”温度调高。
(3)[5]由图乙可知,光照度与透明度成反比,当透明度为100%时,车内光照度为
63. 大于20000Hz 20Hz到20000Hz 信息 能量 1500
【详解】(1)[1][2]根据原文内容:人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。
(2)[3]声音可以传递信息,在生活中应用于超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。
(3)[4]因为声波具有能量,所以超声波能够清洗物件。
(4)[5]超声波从海面到海底用的时间
因为,所以该处海水的深度
64.(1)凝华
(2)A
(3)B
【详解】(1)雪是由空气中的水蒸气变成固态冰晶,在物态变化中,由气态直接变为固态的过程是凝华。
(2)A.夏至属于天文类节气,反映太阳直射北回归线的天文现象,与物态变化无关,故A符合题意;
B.白露是水蒸气液化,从气态到液态,与物态变化有关,故B不符合题意;
C.大雪是水蒸气凝华,从气态到固态,与物态变化有关,故C不符合题意;
D.霜降是水蒸气凝华,从气态到固态,与物态变化有关,故D不符合题意。
故选A。
(3)A.白露是液化,寒露是液化,霜降是凝华。液化、凝华过程要放热,不是吸热,故A错误;
B.滴水成冰是水由液态变为固态,属于凝固现象。凝固过程需要放热,与大寒节气的气候特征一致,故B正确;
C.谷雨属于反映降水的气候特征类,而非物候现象,故C错误;
D.白露、寒露、霜降反映出气温逐渐下降的过程,故D错误。
故选B。
65. 大 小 气体的热胀冷缩 上小下大 24
【详解】(1)[1][2][3][4]当外界温度升高时,球形瓶中的空气温度升高,内能增大,体积变大,迫使液柱下降;瓶内空气温度降低,体积减小,液柱上升,由此可知伽利略温度计的刻度值是上小下大;伽利略温度计的测温原理不是液体的热胀冷缩,而是气体的热胀冷缩。
(2)[5]由于伽利略温度计”的刻度值是上小下大,所以A点是,B点是,所以如图所示,将AB间14等分,每一等份为2cm,A上1格处是,A上两个格为30℃;距A点4cm,距B点的距离为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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