专题02 期中复习实验、计算题压轴20类题型归纳(高效培优·重难点训练)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
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内容正文:
专题02 期中复习实验、计算题压轴23类题型归纳
(考试范围:第1章 测量~第3章 声现象)
【新教材沪科五四版】
题型归纳
【实验压轴】 2
【题型1 利用累积法测量长度的实验】 2
【题型2 用天平测量液体的质量实验】 3
【题型3 水玻璃管中气泡的运动规律实验】 5
【题型4 纸锥下落速度实验】 6
【题型5 实验测量平均速度】 8
【题型6 探究声音在真空能否传声】 10
【题型7 探究音调与物体振动快慢的关系】 11
【题型8 探究影响响度的因素】 13
【题型9 减弱噪声的实验】 14
【题型10 跨学科实践 简单乐器的制作】 16
【计算压轴】 18
【题型11 速度公式的简单计算】 18
【题型12 速度推导公式求解路程和时间】 19
【题型13 平均速度的相关计算】 20
【题型14 速度公式的应用】 22
【题型15 火车过桥问题】 24
【题型16 列车时刻表问题】 25
【题型17 声速问题的计算】 26
【题型18 交通标志牌、速度仪表盘问题】 27
【题型19 不同介质的声音速度计算】 31
【题型20 回声测距相关计算】 30
【实验压轴】
【题型1 利用累积法测量长度的实验】
1.(2025秋•港北区期中)小丽同学欲测量一根细铜丝的直径d,她的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L1;
B.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;
C.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
D.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是_____ (填字母);
(2)实验步骤的合理顺序应是________ (填字母),铜丝直径表达式为:____________________ ;
(3)若小丽在绕线时,铜导线之间留有间隙,则测量值会偏_____ (选填“大”或“小”)。
2.(2025秋•巴东县期中)学习《长度及其测量》内容时,为了让同学们切实感受“特殊测量”方法的实际用途,老师们通常会以“测定物理课本内正文一张纸的厚度”为例展开教和学。
(1)以下是某同学记录的测量步骤:
a.量出一整本书的厚度,记为L;
b.选用学生用三角尺并检查零刻度线是否磨损(假设无磨损);
c.翻看物理书最后一页的页码(偶数),记为n;
d.物理书内每张纸的厚度记为d。
(2)上述步骤中有一处错误是_____ (选填“a”、“b”、“c”或“d”),应改为____________________ 。
(3)改错后的正确测量步骤应为_________ (选填“a”、“b”、“c”或“d”的正确排序)。
(4)纠错后测得物理课本正文一张纸的厚度为d=___________________ 。
(5)下面是该同学设计的数据记录表格,①和②两空应分别填写:___________ 和___________ 。
实验次序
①/mm
纸的张数
②/mm
平均值/mm
1
2
3
【题型2 用天平测量液体的质量实验】
3.(2025秋•上海校级期中)小明在实验室测量盐水质量。
(1)若将盐水放入冰箱中,盐水的质量_____ (“A.变大”“B.变小”或“C.不变”)。
(2)如图a所示,是小明在调节天平平衡,此时他应将平衡螺母向_____ (“A.左”或“B.右”)移动。
(3)此过程中,小明将平衡螺母移到某一位置时分度盘的指针如图b所示左右摆动幅度相同,此时天平_____ (“A.平衡”或“B.不平衡”)。
(4)天平调节完成后小明将空烧杯放置在天平的_____ (“A.左”或“B.右”)盘中,测出空烧杯的质量为42.0g。
(5)再往烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图c所示,则盐水的质量为________ g。
4.(2025秋•闵行区期中)小明同学用托盘天平来测量盐水的质量,如图(a)是他使用的天平,砝码盒中配备的砝码有100g、50g、20g、10g、5g等。
(1)小明设计了下列实验操作大致步骤(顺序已打乱):
A.称出烧杯和盐水的总质量m总
B.将盐水倒入烧杯中
C.计算盐水的质量m盐水=m总﹣m杯
D.称出烧杯的质量m杯
E.将托盘天平放置在水平桌面后,调节托盘天平平衡
以上操作的正确顺序是:______________ 。
(2)在测量烧杯质量时,将烧杯轻放在 _____ (选填“左”或“右”)盘,用镊子在 _____ (选填“左”或“右”)盘中加砝码,多次调换砝码后发现,如果添加最小的砝码嫌多,而将其去掉后又嫌少,此时的操作是 _________________ 。
(3)测量烧杯质量m杯时,右盘中放入了100g、50g、20g砝码各1个,游码被移至如图(b)所示位置时,指针刚指在分度盘的中央,则m杯为 __________ g。多次实验后,将其余数据填入下表中,计算出烧杯中盐水的质量m盐水= _________ g。
序号
烧杯的质量m杯/g
盐水和烧杯的质量m总/g
盐水的质量m盐水/g
1
——
200.2
——
2
173.6
200.4
3
173.8
200.6
5.(2025秋•浦东新区校级期中)小丁和小王使用托盘天平测量液体质量。
(1)小丁将托盘天平放在水平桌面上,将游码拨到零刻度处后,指针静止时指向分度盘左侧,如图(a)所示,此时应向_____ 侧调节_________ ,直至指针指在分度盘中央;
(2)小丁和小王想测量50毫升水的质量,他们设计的主要操作步骤如表所示:
小丁的方案
小王的方案
a.往烧杯中倒入50毫升水测得烧杯和水的总质量为m1
b.再将水倒出后,测得该空烧杯的质量为m2
c.计算得出烧杯中水的质量为m1﹣m2
a.先测得空烧杯的质量为20g
b.再往烧杯中倒入50毫升水测得烧杯和水的总质量如图(b)、(c)所示
c.计算得出烧杯中水的质量
d.整理器材
小王的方案中,步骤c中烧杯中水的质量为__________ ,你认为_______ (选填“小丁”或“小王”)的测量结果误差更大,主要原因是____________________ 。
【题型3 水玻璃管中气泡的运动规律实验】
6.(2025秋•新华区校级期中)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
实验思路:(1)用刻度尺测量气泡运动的路程,用 ____________ 测量气泡运动的时间,依据公式 ____________________ 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到A点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从A点运动到B点的平均速度为 _____ cm/s。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从A点到B点做 _________ 运动,你判断的理由是 _________________ 。
7.(2025秋•浦东新区校级期中)某同学用如图(a)所示玻璃管做“测量小气泡的速度”实验。
(1)该实验的测量原理是 ____________________ 。
(2)该实验需要的测量工具有 _______ 和刻度尺。
(3)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃管口的塞子是 _______ 的(选填“运动”或“静止”)。
(4)根据测量得到的数据,该同学画出的s﹣t图像如图(b)所示,则可判断气泡做 _________ 运动。
(5)本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量,是因为气泡的运动速度较 _____ (选填“快”或“慢”),便于测量运动的时间。
【题型4 纸锥下落速度实验】
8.(2025秋•泸水市校级期中)实验小组的同学进行了“比较纸锥下落的快慢”和“测量纸锥下落的速度”两个活动。
活动一:比较纸锥下落的快慢。
(1)如图甲所示,把两个等大的圆形纸片裁去大小不等的扇形,做成两个锥角不等的纸锥。为了比较纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时由静止释放时,应使两个纸锥在如图_____ (选填“乙”或“丙”)所示的位置开始释放。
(2)小华所在的小组经过讨论后,提出了以下两种测量纸锥下落的速度的方案,为了方便测量,小华应选用方案_____ (填序号)。
①先选定一段时间,再测量纸锥在这段时间内下落的距离;
②先选定一段距离,再测量纸锥通过这段距离所用的时间。
活动二:测量纸锥下落的速度。
(3)在“测量纸锥下落的速度”活动中,实验原理是____________________ (填写公式)。在“测量纸锥下落的速度”活动中,为了便于测量时间,应当选择“比较纸锥下落的快慢”活动中下落较_____ (选填“快”或“慢”)的纸锥进行实验。所需要的测量工具是刻度尺和_______ 。
(4)在一次测量过程中,小明用频闪相机拍下某一次纸锥下落的过程,如图丁所示。已知频闪相机每0.5s拍摄一次,则可知图丁中,纸锥通过AB段的平均速度_______ (选填“大于”“等于”或“小于”)纸锥通过EF段的平均速度,纸锥在AC段做_______ (选填“匀速”或“变速”)直线运动,纸锥通过EF段的平均速度为________ m/s。
9.(2025秋•武安市期中)在“比较纸锥下落的快慢”的活动中:
(1)如图甲所示两个等大的圆纸片,裁去大小不等的扇,做成图乙所示的A、B两个锥角不等的纸锥。如果要测量两个纸锥下落速度,需要的测量工具是 ________ 和 _______ ;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时,应该选择图中的 _____ (选填“乙”或“丙”)所示的位置开始释放,通过比较下落至地面的 _______ 来比较纸锥下落的快慢;还可以比较相同时间纸锥下落的 _______ 来比较下落的快慢;
(3)在接下来的“测量纸锥下落的速度”活动中,为了便于测量下落时间,应选择图乙中的纸锥 _____ (选填“A”或“B”)。
10.(2025秋•烟台期中)下面为科技小组的同学探究纸锥下落的运动情况的实验。
(1)调整好装置后,小李进行了实验,如图1所示,他用秒表测得纸锥通过OA、OB这两段路程所用的时间分别为1s、1.5s,所测量的OA段的平均速度为 ________ m/s,AB段的平均速度为 _____ m/s,纸锥做的 _______ (选填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(2)为了测量纸锥运动过程中下半程的平均速度,小张让纸锥从A点由静止释放,测出纸锥到达B点的时间,从而计算出纸锥运动过程中的平均速度。这样测出的平均速度 _______ (选填“大于”“小于”或“等于”)纸锥从O点释放时AB段的平均速度;
(3)接着小明利用相机频闪拍照,探究纸锥下落的情况,相机每隔0.2s曝光一次,拍摄的图片如图2所示,在此过程中,纸锥经过图中D点的速度为 _________ m/s;
(4)下面图中四个速度随时间变化的关系图象,能反映出该纸锥下落运动的是 _____ 。(填字母)
A. B. C. D.
【题型5 实验测量平均速度】
11.(2025秋•九龙坡区校级期中)如图所示,小铁利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。
(1)该实验的原理是 ____________________ ;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 _____ (选填“大”或“小”);
(3)AC段距离sAC= _________ cm,小车在AC段的平均速度vAC= _________ m/s;
(4)小车从斜面顶端运动到底端时,做 _______ (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 _______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(2025秋•东昌区校级期中)小哲进行“测量小车运动的速度”的实验装置如图所示。
(1)需要的测量工具是刻度尺和_______ 。
(2)实验中用到的金属挡板的作用是让小车在指定的位置停下来,与小车相碰发出声音,便于测量____________ 。
(3)AB段的路程为_________ cm,BC段的平均速度________ m/s。
(4)B处为AC的中点,若小车在AB段的平均速度为v1,在BC段的平均速度为v2,则小车在AC段的平均速度v=____________________ (用v1和v2表示)。
13.(2025秋•江阳区校级期中)如图1所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验原理是 ____________________ 。
(2)除图中的器材,本实验中还需要的测量工具是 _______ 。
(3)图中AB段的距离sAB= _________ cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度AB_________cm/s。
(4)若小车运动过快,导致过了B点才停止计时,则测得的平均速度AB会偏 _____ ,实验时应使斜面的坡度 _____ (选填“大”“小”)些。
(5)实验中应多次测量,每次测量时必须让小车从 _________ (选填“同一位置”或“不同位置”)由静止开始下滑。
(6)小车从A点运动到C点的时间tAC=2.3s,则BC段的平均速度BC_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)AC段的平均速度AC。
(7)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是 _______ 。
A.若两球同时释放,A到达终点时B还未到达终点
B.小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长
C.小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度
D.小球A沿轨道甲做匀速运动,小球B沿轨道乙做变速运动
【题型6 探究声音在真空能否传声】
14.(2025秋•红河县校级期中)在学习声现象时做了几个探究实验。
(1)如图甲所示,探究声音是如何产生的实验,将正在发声的音叉靠近悬线下的轻质小球,小球被多次弹开,实验说明声音是由物体_______ 产生的,实验运用的研究方法是________ 。(选填“转换法”或“理想实验法”)
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验能说明声音可以在_______ 中传播。
(3)如图丙所示,逐渐抽出玻璃罩内的空气,此时听到声音逐渐变小,说明声音的传播需要_______ ,进一步推理得出,_______ 不能传声。
(4)如图丁所示,将点燃的蜡烛放在扬声器的前方,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,说明声音可以传递_______ (选填“信息”或“能量”)。
15.(2025秋•渠县校级期中)在学习声学时,实验小组做了如下实验:
(1)如图①所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由物体 _______ 产生的;此实验中乒乓球起到放大实验现象的作用,这个研究方法叫 ________ 。
(2)如果将②实验装置搬上月球,则小球 _______ (“会”或“不会”)弹起。
(3)如图③所示,把正在发声的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出罩内的空气,她听到闹钟声音逐渐变小。这个实验说明声音 _______ (选填“能”或“不能”)在真空中传播,在这种情况下,你是怎样得出这一结论的 _____ ;
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的 C.建立在实验基础上加科学的推理得出的
(4)图④中小明的耳朵贴紧桌面时听到小东轻轻敲击桌面产生的声音,这是因为 _______ (选填“固体”、“液体”或“气体”)可以传声。
【题型7 探究音调与物体振动快慢的关系】
16.(2025秋•赣县区校级期中)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 _______ (选填“固体”、“液体”“气体”)可以传声。
(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:_____ (填序号)。
A.金属丝的传声性能比棉线的好 B.棉线的传声性能比金属丝的好 C.棉线传声性能和金属丝的一样好
(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、材料在图中已标出(其中琴弦的的直径关系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦 _______ (选填符号a、b、c或d)。
②若选择琴弦a和b,则是为了研究 _____ (填序号)。
A音调的高低与琴弦粗细的关系 B.音调的高低与琴弦材料的关系 C.音调的高低与琴弦长度的关系
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题?_____________ 。
④研究小组在进行实验时,采用的研究方法是 __________ 。
17.(2025秋•诏安县期中)探究声音的产生与传播:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由于物体的_______ 产生的。图中乒乓球的作用是_______________ 。
(2)如图乙所示:
①用另一手机拨通玻璃瓶内的手机时,能听到手机铃声。随着瓶内空气被不断抽出,听到的声音变_____ ;由此推理出:声音不能在_______ 中传播。
②小明利用图乙装置抽气较长一段时间,发现听到的手机声音始终没有明显变化,造成该现象可能原因是_____ 。
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.插入广口瓶中导管不足够长。
(3)图丙中,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,发现塑料片划得越快,塑料片振动频率越_____ (选填“快”或“慢”),发出声音的音调越_____ (选填“高”或“低”)。
(4)如图丁所示,为探究音调与物体振动频率的关系,把钢尺按在桌面上,用力拨动钢尺,能听到钢尺发出的声音;下一步的操作应该是改变钢尺伸出桌面的长度,重做几次实验。通过对比发现钢尺伸出桌面的长度越长,音调就越_____ 。
18.(2025秋•沂水县期中)下面是探究声现象的四个实验情景,请回答相关问题:
(1)如图甲将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这说明声音是由物体 _______ 产生的;图乙中敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将小球弹起,如果此实验放在月球上做,将看到乒乓球 _______ (选填“能”或“不能”)弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是 ________ (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的 _______ (选填“频率”或“振幅”)和发声的 _______ (选填“音调”或“响度”)。
(3)如图丁所示,在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度。用相同大小的力向瓶内吹气,就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中,音调最高的是 _____ 瓶(选填瓶子序号);若是敲击瓶子,发声体为 ___________ (选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”)。
【题型8 探究影响响度的因素】
19.(2025秋•荆州期中)玲玲学习声现象以后,做了如下的几个探究实验:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音由物体的_______ 产生的;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,这个现象说明响度与_______ 有关;
(2)如图乙所示将一把塑料尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动尺子,观察振动的快慢,听它振动发出的声音;然后一端伸出桌边长一些,再拨动尺子,使尺子两次振动幅度大致相同,观察到尺子振动得慢些,听它振动发出的声音音调低些,这说明音调与_______ 有关;
(3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变,在塑料尺右端开一个小孔,开孔前后两次发声的波形图象如图丙所示。可见发声体结构不同,会导致发出声音的_______ (选填“音调”、“响度”或“音色”)改变。
20.(2025秋•晋江市期中)探究声音的特性:
(1)在敲鼓时,用鼓锤敲击鼓面,在听到鼓声同时,还可看见鼓面上小纸屑在跳动,用力越大,纸屑跳得越_____ (填“高”或“快”),听到的鼓声越响,表明鼓面的振动的幅度越大,鼓声的响度越大;
(2)如图1所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺振动发出的声音,若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的_______ (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出声音后,发现音调逐渐变_____ (选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了,这是由于____________________ ;
(3)如图2所示,小华在相同的试管里倒入深度不同的水,当由A至D逐个向各个管口轻轻吹气时,发出的声音的音调越来越_____ ,这些声音是靠________ 振动产生的。
【题型9 减弱噪声的实验】
21.(2025秋•杨浦区期中)小明想制作一个防噪声的耳罩,他通过比较几种材料的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外,还有机械闹钟、鞋盒可选用。
(1)小明将机械周钟放入鞋盒内,在其四周塞满待测填充材料。他设想了以下A、B两种实验方案,你认为最佳的是_____ 方案,理由是____________________ 。
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听见声音的响度;
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离;
(2)实验得到的结果如表所示,则待测材料中隔音性能最好的是_________ 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
2.5
5
1
(3)小强在家里进行探究,他请爸爸和妈妈分别听衣服和锡箔纸覆盖闹钟时的声音,测出所对应的距离,分析数据他也得出了实验结论。请你指出此探究过程中的不足:____________________ 。
22.(2025秋•襄都区校级期中)在比较材料的隔声性能实验中:
(1)小明和小强在家中用手机铃声作为声源开展探究,他们准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较,实验过程中他们应将手机铃声响度_______ (选填“调大”或“调小”)一些,同时在比较不同材料时手机铃声响度应_________ (选填“随材料而改变”“保持不变”或“根据实验情形而改变”)。
(2)实验中小明选用了报纸、羽绒服、塑料袋、泡沫板等材料,把手机用不同材料包裹好塞满鞋盒,逐步远离声源,直至____________ 为止。实验中将鞋盒塞满的原因是可以使不同材料的填充厚度_______ 。他们通过探究得到下表实验数据,根据数据可分析出这些材料中隔声性能最好的是________ 。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
(3)两同学观察后发现粗糙的材料比平滑的材料隔音性能_____ (选填“好”或“差”)。
【拓展】
(4)如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比,_______ (选填“报纸”或“海绵”)的隔声性能更好一点。
23.(2025秋•新吴区校级期中)小明学习完“制作隔音房间模型”这节内容后,想给自己的房间做一个隔音设备,是选择聚酯棉材料还是海绵材料上犹豫,于是做了如下的探究。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒,厚度分别为1cm和2cm,该制作的错误之处是 _________________ ;
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,用手机1播放80dB的声音,将手机1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,得出表中的数据,表格A处应填写 _______ ;
(3)比较数据,得出 ________ 材料的隔音性能更强;
(4)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.人在距隔音盒一定距离处,比较先后听到手机1在两种隔音盒里发出声音的大小
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
【题型10 】
24.(2025秋•南京期中)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 _______ 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 ________ 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是 __________ ;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 _____ 点,最低的是按住 _____ 点。
25.(2025秋•顺义区校级期中)小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
20
0.3
②
钢
20
0.5
③
钢
40
0.5
④
尼龙丝
30
0.5
⑤
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,可选用编号④和_____ 的琴弦进行对比实验。
(2)为了验证猜想二,可选用编号为_____ 、_____ 的琴弦进行实验。
(3)小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,还可验证琴弦发出声音的音调与____________ 是否有关。
26.(2025秋•普宁市校级期中)如图所示的风铃有七根长短不同的小型直管,感兴趣的同学在敲打小管时,发现它们发出的声音不同,小明同学想探究“直管发出声音的频率与长度、直径的关系”。他选取了材料与管壁厚度相同的直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,记录的实验数据如下表。
直管编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.00
1.50
2200
2
34.00
1.50
1200
3
48.00
1.50
660
4
20.00
2.50
1600
5
20.00
3.50
760
(1)分析编号为__________ 的三根直管的实验数据可知,当直管的_______ 一定时,直管的长度越长,发出声音的频率越_____ ;
(2)分析编号为1、4、5的三根直管的实验数据可得出结论:当直管的_______ 一定时,____________________ ;
(3)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于摆动产生的,小明设计了一个简单实验来验证自己的想法,他将金属管悬挂,然后_______________ ,听管子是否发声;判断方法:如果管子不发声,说明小明的想法是错误的;如果管子发声,说明小明的想法是正确的。
(4)实验中用到的物理学研究方法是__________ 。
【计算压轴】
【题型11 速度公式的简单计算】
27.(2025秋•西城区校级期中)中国解放军曾在黄海南部进行为期一周的军事演习,如图所示。假设在演习中一艘鱼雷快艇以v1=30m/s的速度追击前面同一直线上正以v2=20m/s的速度在逃跑的敌舰。当两者相距L=2km时,发射一枚鱼雷,经过t1=50s,舰长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火花,同时发现受损敌舰仍以速度v3继续逃跑,于是舰长立即发出了第二次攻击命令,第二枚鱼雷以同样的速度前进,又经过t2=40s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)求:
(1)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰,快艇以v1=30m/s的速度追了50s,此过程中快艇运动的距离s1为多少米?
(2)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰,鱼雷的速度v0为多少?
(3)第二枚鱼雷击中敌舰前,敌舰逃跑的速度v3为多少?
28.(2025秋•江津区期中)国庆中秋长假期间,小白一家四口驾车从白沙镇到泸州市,通过高德导航给出了“大众常选”、“电子眼多”、“免费•时间长”3个方案。如图所示,已知1公里等于1千米。
(1)若选择“电子眼多”方案90公里需要1小时20分到达,求汽车的平均速度;
(2)若保持60km/h的速度按“免费•时间长”的100公里路径行驶,求全程所需多少分钟。
29.(2025秋•宣城期中)周末,小明和好友小华相邀去平凉市博物馆参观,他们同一时间各自从家中出发,小明先步行5min通过300m后,遇到同学小东,小明停下来与小东一起交谈3min,之后小明选择骑共享单车前往,他以5m/s的平均速度骑行3600m后,与好友同时到达博物馆。求:
(1)小明步行的平均速度。
(2)小明骑共享单车的时间。
(3)小明从家到博物馆的平均速度。
30.(2025秋•定陶区期中)1607年,伽利略进行了最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间,用路程除以相应的时间就是光传播的速度(1英里大约1.6千米,光在空气中传播的速度约为3×108 m/s)
(1)请你计算光传播两英里的时间;
(2)伽利略能否准确的测出光速,为什么?
【题型12 速度推导公式求解路程和时间】
31.(2025秋•简阳市校级期中)小聪和同学们乘坐火车去旅行,火车行驶过程中即将通过正前方的隧道,隧道上方有竖直的山崖,火车以40m/s的速度匀速靠近隧道,行驶中火车鸣了一下笛,经过3s后,坐在火车前方驾驶室的司机听到回声。求:(v声=340m/s)
(1)鸣笛处到竖直山崖的距离为多少m?
(2)若火车长为200m,火车全部通过隧道所用时间为2分钟,则隧道长为多少m?
32.(2025秋•合川区校级期中)国庆期间,小明乘火车去游玩时,他乘坐的火车总长为200m,先火车以25m/s的速度匀速行驶60s到达一条隧道口,接着火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道,耗时110s。求:
(1)该火车先匀速行驶60s的路程为多少米?
(2)求这条隧道的长度?
(3)火车全部在隧道里所经历的时间为多少?
33.(2025秋•合肥期中)汽车遇到紧急情况停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程中做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动。如图所示,某司机驾车前行,突然发现前方65m处有障碍物。平时司机从发现险情到刹车制动需要的反应时间为0.6s,这段时间内汽车保持以72km/h的速度匀速前行。汽车制动后还要继续向前滑行18m,用时2.4s才能停下。求:
(1)反应过程汽车行驶的路程为多大?
(2)若雨天路滑,汽车制动后向前滑行的距离变为50m,为确保汽车不会撞上障碍物,请计算司机从发现险情到刹车制动的反应时间最长为多大?
34.(2025秋•兴宁市校级期中)如图甲所示的深中通道东起广东深圳,向西跨越珠江口,通过6.8km的特长海底隧道,经西人工岛穿出海面,与主跨1666m的伶仃洋大桥相连,跨越广州港航道,最后在广东中山马鞍岛登陆。全长24km,其中跨海段长达22.4km,桥梁总长度约17.1km。问:
(1)若汽车匀速通过海底隧道用时5min,则汽车行驶的速度为多少千米每小时?
(2)某辆汽车由静止开始驶入跨海段,假设速度与时间的关系图像如图乙所示,该汽车经30s行驶485m后开始做匀速直线运动直至离开跨海段,则该汽车在跨海段行驶的平均速度为多少米每秒?(计算结果保留整数)
【题型13 平均速度的相关计算】
35.(2025秋•坪山区校级期中)小张从家中出发到学校,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。路程与时间图像如图所示。则:
(1)骑车的是图中哪一段?
(2)小张骑车的速度是多少?
(3)小张从家到学校全程的平均速度是多少?
36.(2025秋•南康区期中)小王乘坐高铁从徐州到南京,发车时间为8:30,到达徐州的时间为当日10:00,这段路程为330km,列车中途经过一个长为1200m的隧道,当他所在的车厢在隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216km/h,若该列高铁完全穿过隧道的时间为30s,求:
(1)高铁由徐州到南京全程的平均速度;
(2)假设高铁在隧道中是匀速运动,则该列高铁的长度为多少?
37.(2025秋•龙川县校级期中)十一假期,小明一家驾车出门旅游,在上高速后,发现前方有区间限速牌如图所示,爸爸驾车以85km/h的速度行驶了0.2h,然后以70km/h的速度行驶到区间测速终点。
(1)汽车以85km/h的速度行驶的路程是多少?
(2)通过计算说明,在该区间测速路段该车的平均速度有没有超速。
38.(2025秋•合浦县期中)习近平主席说“绿水青山就是金山银山”,深圳市光明区的茅洲河沿岸风景优美,小明同学每周末都去跑步锻炼身体。在某次跑步中,小明沿着笔直的道路以5m/s的速度跑了600m,然后停下来休息8分钟后又以4m/s的速度向前跑了1600m,则:
(1)小明跑前600m所用的时间;
(2)小明在整个过程中的平均速度是多少m/s。
【题型14 速度公式的应用】
39.(2025秋•修文县校级期中)小红家距离学校2400m,小红每天骑自行车上学。一天放学回家时,为了锻炼身体,前一半路程她以1m/s的速度推着自行车步行。然后,她又用时5min骑自行车完成了后一半路程。
(1)求小红经过前一半路程所用的时间;
(2)求小红骑自行车的速度;
(3)求小红在整个路程中的平均速度。
(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
40.(2025秋•厦门校级期中)10月26日,莹莹从金尚教育集团出发,驾车前往位于翔安的厦门奥林匹克体育中心观看五月天的演唱会,导航记录显示全程16km,所用时长24min;停好车后,莹莹又以1.25m/s的速度步行10min后到达白鹭体育场。那么:
(1)驾车前往厦门奥林匹克体育中心过程中的平均速度是多少?
(2)停车场距离场馆有多远?
41.(2025秋•安丘市期中)驾驶电动车时,紧急停车要经历如图所示的反应和制动两个过程。当某人驾驶电动车以18km/h的速度匀速行驶时,他看一眼手机需要2.5s,在这段时间内电动车匀速行驶。当该人发现险情紧急停车时,在反应过程中电动车行驶了4m,在制动过程中所用时间为3s,电动车在这两个过程中的总路程为11.4m。求:
(1)在看手机时间内,电动车行驶的路程;
(2)在发现险情反应过程中,电动车行驶的时间;
(3)从发现险情到车辆停止过程中,电动车的平均速度。
42.(2025秋•港南区期中)黄老师早上从家步行去学校,用时30min,他手机上的运动应用程序记录的数据如图甲所示(设老师运动的速度不变,且每走一步的步幅不变),试求:
(1)他的步幅约为多少米?他的步行速度是多少?
(2)中午他又看了一下记录的数据如图乙所示,他这半天一共走了多少步?
(3)黄老师放学回家时利用共享单车骑行,若速度保持18km/h,则骑行回家会比早上步行节省多少分钟?(骑行路线与他早上步行的完全一致)
【题型15 火车过桥问题】
43.(2025秋•番禺区校级期中)一列车长160m,匀速通过一条长200m的隧道用了0.01h。
(1)该列车的速度是多少?
(2)若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要多长时间?
44.(2025秋•丰满区校级期中)“十一”期间,小明乘火车去游玩,观察到他乘坐的火车共长200m。当火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道时,他测出自己通过隧道的时间为80s,则:
(1)该隧道的长度是多少?
(2)火车完全通过隧道所需要的时间为多长?
45.(2025秋•南山区校级期中)如图所示:一座铁路桥长300m,一个行人从西桥头上桥以1m/s的速度匀速沿桥向东行走3min后,发现一辆正以108km/h迎面匀速直线驶来的火车,此时火车距东桥头960m,求:
(1)3min行人行走的距离;
(2)若火车长240m,火车通过桥需要多长时间;
(3)若人奔跑的最大速度为4m/s。发现火车后,继续向东桥头奔跑,能否安全离开铁路桥?
【题型16 列车时刻表问题】
46.(2025秋•官渡区校级期中)由北京南站到上海站的某次高速列车运行信息如表所示。
站序
站名
到时
发时
里程
1
北京南
13:00
0
2
天津南
13:30
13:33
120km
3
济南西
14:30
14:32
406km
4
南京南
16:30
16:32
1230km
5
上海
17:35
1334km
根据列车运行信息回答下列问题。
(1)列车由北京南站驶往天津南站的平均速度是多少km/h?
(2)该列车长为200m的高速列车以90m/s的速度匀速驶过1600m隧道,求火车完全通过隧道所需要的时间。
47.(2025秋•宝安区校级期中)元旦假期,爸爸带小睿驾车到北京南站,然后乘高铁去杭州游玩。从出发地点到北京南站要通过的路程是25km,他们早上8:40驾车出发,汽车以50km/h的平均速度行驶到北京南站,小睿通过铁路12306网站查询到的高铁时刻表如表。问:
车次
开车时间(北京南)
到达时间(杭州东)
里程
G115
09:10
15:47
1468km
G169
09:38
15:38
1279km
G35
09:56
14:26
1279km
(1)小睿和爸爸驾车从出发地点到北京南站所用的时间为多少?
(2)乘坐G169由北京南站到杭州东站全程的平均速度为多少千米每小时?(结果保留整数)
(3)小睿和爸爸下车后还需花10分钟才能通过安检进站,则在交通正常情况下,依据以上信息并通过计算,小睿和爸爸最早能赶上乘坐哪一车次的高铁?
48.(2025秋•桂阳县期中)小明一家从广州出发去珠海机场观看航展,下表为所乘坐的列车换乘时刻表,其中标明了从出发站到各个站点的时刻:
站名
到时
发时
停留
广州南站
﹣﹣﹣﹣
7:20
﹣﹣﹣﹣
珠海站
8:20
9:00
40min
机场站
9:30
﹣﹣﹣﹣
终点站
(1)求小明一家从广州南站乘车到珠海站的时间;
(2)已知从广州南站到珠海站路程116km,求这段路程列车的平均速度;
(3)列车从珠海站开出,若速度是100km/h,求从珠海站到机场站的路程。
【题型17 声速问题的计算】
49.(2025秋•晋江市期中)为了减小海啸对人类带来的灾难,科学家在海岸线建立了接收伴随海啸产生的次声波的预警系统。某次海啸发生后4min,其发出的次声波被离海啸发生中心最近的陆地预警系统接收到,已知次声波在海水中传播速度为1500m/s,海浪的推进速度是600km/h,试求:
(1)海啸发生中心到最近的陆地有多少km?
(2)陆地预警系统接收到次声波信号后立即拉响逃生警报,此时距离海浪到达最近陆地还剩多少时间?
50.(2025秋•招远市期中)一架喷气式飞机在水平方向上匀速飞行,其飞行速度是声音在空气中传播速度的2倍,飞行高度为3400m。飞机飞到小明正上方时,发出一种声音信号。当小明听到该声音信号时,小明立刻抬头观看,若抬头的时间为1s,声音在空气中的传播速度是340m/s。
求:
(1)喷气式飞机水平飞行的速度是多少?
(2)飞机声响从小明头顶传下来的时间为多少?
(3)抬头观看时,飞机在水平方向上已飞到小明前方多远?
51.(2025秋•宜昌期中)9月18日,中俄“海上联合﹣﹣2016”军事演习在广东湛江以东某海域,组织实施实际使用武器演练。如图是广州舰发射火箭深弹,发射后经过0.8秒击中目标,同时看到爆炸的火光,而在发射后经过了3秒才听到爆炸声,试问:广州舰距爆炸目标有多远?火箭弹的飞行速度是多少?(声速340m/s)
【题型18 交通标志牌、速度仪表盘问题】
52.(2025秋•株洲校级期中)元旦期间,小聪一家自驾到秦皇岛探亲。在高速公路上小聪看到了如图甲所示的交通标志牌,并在某时刻看到汽车的速度表如图乙所示。
(1)在遵守交通规则的前提下,求汽车从交通标志牌的位置到达秦皇岛的最短时间;
(2)若汽车以图乙所示的速度行驶6min,求汽车6min内通过的路程。
53.(2025秋•垦利区期中)国庆假期期间,小明一家自驾到拱拢坪景区游玩,路上看到如图所示的交通标识。细心的小明测得自家轿车匀速通过一段长1800m平直的路段,恰好用时2min。则:
(1)请通过计算判断小明家轿车是否超速;
(2)从见到如图所示的交通标识起,在不违反交通规则的情况下,小明一家最快需要行驶多少小时才能到达拱拢坪?
(3)已知小明家的轿车全长为5m,在前往拱拢坪时要通过一座长为850m的隧道,若小明家的轿车全部通过隧道所用的时间为57s,则通过隧道时,小明家的轿车的平均速度为多少米每秒?
54.(2025秋•抚州期中)如表所示是国庆假期小虹和同学乘坐出租车去湖南博物院游玩时车的码表及车票,请回答以下问题。
TAXI车费发票
车号:
日期:2024﹣10﹣03
上车时间:9:00
下车时间:9:20
里程:15km
单价:3.60元/公里
金额:46.00元
(1)由表中车票可知小虹和同学乘坐的全过程中,出租车的平均速度为多少km/h?
(2)出租车在行驶的过程中,以图甲中码表的速度行驶了12分钟,求这段时间通过的路程为多少?
(3)在出租车行驶的过程中小虹看见路上的区间测速提示牌如图乙,在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为多少分钟?
【题型19 不同介质的声音速度计算】
55.(2025秋•汨罗市期中)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)声音在空气中的传播时间是多少?
(2)若两声相隔2.43s,则声音在金属管中的传播速度是多少?
56.(2025秋•惠州期中)我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。问:
一些介质中的声速v/(m•s﹣1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的?
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
【题型20 回声测距相关计算】
57.(2025秋•桥西区校级期中)科考船是人类探索和研究海洋的重要工具,如图所示,科考船以30km/h的速度行驶到距离起点600km的探测点执行科学任务。到达探测点后,科考船上的水深探测仪向海底定向发射超声波,经过0.8s接收到来自海底的回波信号,已知声音在海水中的传播速度为1500m/s,求:
(1)科考船行驶至探测点所用的时间;
(2)探测点的海深;
(3)探测结束后,科考船以36km/h的速度直线返回时,发现前方500m处有一艘轮船正以36km/h的速度迎面直线驶来,已知科考船船身长度80m,轮船船身长度200m,求从科考船发现轮船至科考船完全经过轮船所用的时间。
58.(2025秋•九江期中)如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远?
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离?
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
59.(2025秋•龙岗区校级期中)在某次下潜实验中,从潜水器接触水面开始计时,前5s下潜了60m后,继续以20m/s的速度匀速下潜45s,悬停在海中某一深度,此时向海底发射一束超声波,10s后收到海底反射回来的超声波。超声波在海水中的速度是1500m/s。求:
(1)潜水器在前5s下潜的平均速度;
(2)此海域的深度。
60.(2025秋•红河县校级期中)海岭又称海底山脉,一般在海面以下。如图所示是对某海岭进行勘测,勘探船停在该海岭底部的A处正上方并向海底发出声呐,4s后收到回波信号。之后勘探船沿直线行驶到达海岭最高点B处正上方,用时2h。到达B处正上方停下后,该船再次向海底发出声呐,经2s后收到回波信号。已知声呐在海水中的传播速度为1500m/s,A、B两处水平相距10km。求:
(1)勘探船从A处上方行驶到B处上方的平均速度?
(2)海底A处的深度?
(3)B处比A处高多少米?
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专题02 期中复习实验、计算题压轴23类题型归纳
(考试范围:第1章 测量~第3章 声现象)
【新教材沪科五四版】
题型归纳
【实验压轴】 2
【题型1 利用累积法测量长度的实验】 2
【题型2 用天平测量液体的质量实验】 4
【题型3 水玻璃管中气泡的运动规律实验】 7
【题型4 纸锥下落速度实验】 9
【题型5 实验测量平均速度】 13
【题型6 探究声音在真空能否传声】 17
【题型7 探究音调与物体振动快慢的关系】 19
【题型8 探究影响响度的因素】 22
【题型9 减弱噪声的实验】 24
【题型10 跨学科实践 简单乐器的制作】 27
【计算压轴】 31
【题型11 速度公式的简单计算】 31
【题型12 速度推导公式求解路程和时间】 33
【题型13 平均速度的相关计算】 36
【题型14 速度公式的应用】 39
【题型15 火车过桥问题】 42
【题型16 列车时刻表问题】 43
【题型17 声速问题的计算】 46
【题型18 交通标志牌、速度仪表盘问题】 47
【题型19 不同介质的声音速度计算】 50
【题型20 回声测距相关计算】 51
【实验压轴】
【题型1 利用累积法测量长度的实验】
1.(2025秋•港北区期中)小丽同学欲测量一根细铜丝的直径d,她的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L1;
B.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;
C.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
D.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是 A (填字母);
(2)实验步骤的合理顺序应是 CBD (填字母),铜丝直径表达式为: d ;
(3)若小丽在绕线时,铜导线之间留有间隙,则测量值会偏 大 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)A;(2)CBD;d;(3)大。
【解答】解:(1)由于是测量一根细铜丝的直径,没有必要将细铜丝拉直测出细铜丝的长度L1,所以A步骤是没有必要的;
(2)测量的步骤应该是:将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
nd=L2,d
(3)测量的过程中应该将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上,否则L2变大,n变小,测量值偏大。
故答案为:(1)A;(2)CBD;d;(3)大。
2.(2025秋•巴东县期中)学习《长度及其测量》内容时,为了让同学们切实感受“特殊测量”方法的实际用途,老师们通常会以“测定物理课本内正文一张纸的厚度”为例展开教和学。
(1)以下是某同学记录的测量步骤:
a.量出一整本书的厚度,记为L;
b.选用学生用三角尺并检查零刻度线是否磨损(假设无磨损);
c.翻看物理书最后一页的页码(偶数),记为n;
d.物理书内每张纸的厚度记为d。
(2)上述步骤中有一处错误是 a (选填“a”、“b”、“c”或“d”),应改为 量出一本书的厚度,记录L(不含书皮) 。
(3)改错后的正确测量步骤应为 bacd (选填“a”、“b”、“c”或“d”的正确排序)。
(4)纠错后测得物理课本正文一张纸的厚度为d= 。
(5)下面是该同学设计的数据记录表格,①和②两空应分别填写: 纸张的总厚度 和 一张纸的厚度 。
实验次序
①/mm
纸的张数
②/mm
平均值/mm
1
2
3
【答案】(2)a;量出一本书的厚度,记录L(不含书皮);(3)bacd;(4);(5)纸张的总厚度;一张纸的厚度。
【解答】解:(2)测量课本内一张纸的厚度,不应包含书皮,故a错,应改为量出一本书的厚度,记录L(不含书皮);
(3)改正后正确的测量顺序应为:bacd;
b.选用学生用三角尺并检查零刻度线是否磨损(设:没有磨损);
a.量出一本书的厚度,记录L(不含书皮);
c.翻看物理书最后一页的页码,记录n;
d.用表示物理书内每张纸的厚度,记录d;
(4)纠错后测得物理课本正文一张纸的厚度为d。
(5)每张纸的厚度等于总厚度除以张数,故表格第一行的两空中应分别填写纸张的总厚度、一张纸的厚度。
故答案为:(2)a;量出一本书的厚度,记录L(不含书皮);(3)bacd;(4);(5)纸张的总厚度;一张纸的厚度。
【题型2 用天平测量液体的质量实验】
3.(2025秋•上海校级期中)小明在实验室测量盐水质量。
(1)若将盐水放入冰箱中,盐水的质量 C (“A.变大”“B.变小”或“C.不变”)。
(2)如图a所示,是小明在调节天平平衡,此时他应将平衡螺母向 A (“A.左”或“B.右”)移动。
(3)此过程中,小明将平衡螺母移到某一位置时分度盘的指针如图b所示左右摆动幅度相同,此时天平 A (“A.平衡”或“B.不平衡”)。
(4)天平调节完成后小明将空烧杯放置在天平的 A (“A.左”或“B.右”)盘中,测出空烧杯的质量为42.0g。
(5)再往烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图c所示,则盐水的质量为 6.4 g。
【答案】(1)C;
(2)A;
(3)A;
(4)A;
(5)6.4。
【解答】解:(1)质量是物体的固有属性,不随物体的位置、状态、形状等因素的变化而变化。因此,将盐水放入冰箱中,其质量不变,故选C。
(2)如图a所示,天平指针偏向分度盘右侧,根据天平调节规律,要使天平平衡,应将平衡螺母向左移动。故选A。
(3)调节天平平衡时,指针指在分度盘的中间,或左右摆动幅度相同;题意说明“分度盘的指针左右摆动幅度相同”,说明天平已经平衡。故选A。
(4)在使用天平测量质量时,应将被测物体放置在天平的左盘,砝码放置在右盘。故选A。
(5)如图c所示,标尺的分度值为0.2g,则标尺刻度值为3.4g,烧杯和盐水的总质量为砝码质量加上游码对应的刻度值,即20g+20g+5g+3.4g=48.4g
已知空烧杯的质量为42.0g,因此盐水的质量为48.4g﹣42.0g=6.4g。
故答案为:(1)C;
(2)A;
(3)A;
(4)A;
(5)6.4。
4.(2025秋•闵行区期中)小明同学用托盘天平来测量盐水的质量,如图(a)是他使用的天平,砝码盒中配备的砝码有100g、50g、20g、10g、5g等。
(1)小明设计了下列实验操作大致步骤(顺序已打乱):
A.称出烧杯和盐水的总质量m总
B.将盐水倒入烧杯中
C.计算盐水的质量m盐水=m总﹣m杯
D.称出烧杯的质量m杯
E.将托盘天平放置在水平桌面后,调节托盘天平平衡
以上操作的正确顺序是: E、D、B、A、C 。
(2)在测量烧杯质量时,将烧杯轻放在 左 (选填“左”或“右”)盘,用镊子在 右 (选填“左”或“右”)盘中加砝码,多次调换砝码后发现,如果添加最小的砝码嫌多,而将其去掉后又嫌少,此时的操作是 取下最小的砝码,移动游码 。
(3)测量烧杯质量m杯时,右盘中放入了100g、50g、20g砝码各1个,游码被移至如图(b)所示位置时,指针刚指在分度盘的中央,则m杯为 173.4 g。多次实验后,将其余数据填入下表中,计算出烧杯中盐水的质量m盐水= 26.8 g。
序号
烧杯的质量m杯/g
盐水和烧杯的质量m总/g
盐水的质量m盐水/g
1
——
200.2
——
2
173.6
200.4
3
173.8
200.6
【答案】(1)E、D、B、A、C;(2)左;右;取下最小的砝码,移动游码;(3)173.4;26.8。
【解答】解:(1)根据题意知:应该先调节平衡螺母使横梁平衡,再用天平测出烧杯的质量m杯;然后将盐水倒入烧杯中;再用天平测出烧杯和盐水的总质量m总,再计算盐水的质量,所以实验操作顺序为E、D、B、A、C。
(2)遵循左物右码原则,在物体的称量过程中向右盘中添加砝码时应用镊子按从大到小的顺序放砝码。在调换砝码时,如果添加了最小砝码还大,而取出最小砝码又偏少,此时应该采取移动游码方法使天平平衡。
(3)烧杯的质量为砝码加游码,读数为170g+3.4g=173.4g。多次测量取平均,则烧杯中盐水的质量为200.2g﹣173.4g=26.8g,200.4g﹣173.6g=26.8g,200.6g﹣173.8g=26.8g,三次结果的平均值为26.8g。
故答案为:(1)E、D、B、A、C;(2)左;右;取下最小的砝码,移动游码;(3)173.4;26.8。
5.(2025秋•浦东新区校级期中)小丁和小王使用托盘天平测量液体质量。
(1)小丁将托盘天平放在水平桌面上,将游码拨到零刻度处后,指针静止时指向分度盘左侧,如图(a)所示,此时应向 右 侧调节 平衡螺母 ,直至指针指在分度盘中央;
(2)小丁和小王想测量50毫升水的质量,他们设计的主要操作步骤如表所示:
小丁的方案
小王的方案
a.往烧杯中倒入50毫升水测得烧杯和水的总质量为m1
b.再将水倒出后,测得该空烧杯的质量为m2
c.计算得出烧杯中水的质量为m1﹣m2
a.先测得空烧杯的质量为20g
b.再往烧杯中倒入50毫升水测得烧杯和水的总质量如图(b)、(c)所示
c.计算得出烧杯中水的质量
d.整理器材
小王的方案中,步骤c中烧杯中水的质量为 53.2g ,你认为 小丁 (选填“小丁”或“小王”)的测量结果误差更大,主要原因是 小丁的方案中,将水倒出后烧杯内壁会残留部分水,导致测得的空烧杯质量m2偏大,从而使计算出的水的质量m1﹣m2偏小,误差更大 。
【答案】(1)右;平衡螺母;(2)53.2g;小丁;小丁的方案中,将水倒出后烧杯内壁会残留部分水,导致测得的空烧杯质量m2偏大,从而使计算出的水的质量m1﹣m2偏小,误差更大。
【解答】解:(1)天平调平时,指针偏向分度盘左侧,说明左侧较重,应向右侧调节平衡螺母,使指针指在分度盘中央;
(2)由图(b)、(c)可知,天平标尺的分度值是0.2g,则总质量为50g+20g+3.2g=73.2g
空烧杯质量为20g,所以水的质量为73.2g−20g=53.2g;小丁的方案中,将水倒出后烧杯内壁会残留部分水,导致测得的空烧杯质量m2偏大,从而使计算出的水的质量m1﹣m2偏小,误差更大。
故答案为:(1)右;平衡螺母;(2)53.2g;小丁;小丁的方案中,将水倒出后烧杯内壁会残留部分水,导致测得的空烧杯质量m2偏大,从而使计算出的水的质量m1﹣m2偏小,误差更大。
【题型3 水玻璃管中气泡的运动规律实验】
6.(2025秋•新华区校级期中)污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
实验思路:(1)用刻度尺测量气泡运动的路程,用 秒表(或停表) 测量气泡运动的时间,依据公式 v 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到A点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从A点运动到B点的平均速度为 5 cm/s。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从A点到B点做 匀速直线 运动,你判断的理由是 相同的路程所用的时间相同 。
【答案】(1)秒表(或停表);v;(2)5;(3)匀速直线;相同的路程所用的时间相同。
【解答】解:(1)因为实验需要测量气泡运动的路程和气泡运动的时间,因此还需要的测量仪器有刻度尺和秒表(或停表),利用v算出气泡运动的速度;
(2)由图可知,气泡从A点运动到B点的路程为s=50.0cm﹣0.0cm=50.0cm,时间为t=5×2s=10s,
则气泡从A点运动到B点的平均速度为:
v5cm/s;
(3)由图中数据可知:每通过10cm,所用的时间都为2s,因此运动速度是不变的,则气泡做匀速直线运动。
故答案为:(1)秒表(或停表);v;(2)5;(3)匀速直线;相同的路程所用的时间相同。
7.(2025秋•浦东新区校级期中)某同学用如图(a)所示玻璃管做“测量小气泡的速度”实验。
(1)该实验的测量原理是 v 。
(2)该实验需要的测量工具有 秒表 和刻度尺。
(3)气泡上升过程中,若以气泡为参照物,玻璃管口的塞子是 运动 的(选填“运动”或“静止”)。
(4)根据测量得到的数据,该同学画出的s﹣t图像如图(b)所示,则可判断气泡做 匀速直线 运动。
(5)本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量,是因为气泡的运动速度较 慢 (选填“快”或“慢”),便于测量运动的时间。
【答案】(1)v,(2)停表;(3)运动;(4)匀速直线;(5)慢。
【解答】解:(1)(2)“测量气泡的速度”的实验原理:v,用刻度尺测量出气泡在某段时间内经过的路程,需要用停表测量气泡运动的时间;
(3)塞子相对于气泡的位置在不断的变化,所以塞子是运动的。
(4)根据图象可知,路程和时间成正比,因此,可以得出的结论是气泡做匀速直线运动;
(5)本实验采用气泡做研究对象进行速度的测量,因为气泡的运动速度比较慢,方便测量运动时间。
故答案为:(1)v,(2)停表;(3)运动;(4)匀速直线;(5)慢。
【题型4 纸锥下落速度实验】
8.(2025秋•泸水市校级期中)实验小组的同学进行了“比较纸锥下落的快慢”和“测量纸锥下落的速度”两个活动。
活动一:比较纸锥下落的快慢。
(1)如图甲所示,把两个等大的圆形纸片裁去大小不等的扇形,做成两个锥角不等的纸锥。为了比较纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时由静止释放时,应使两个纸锥在如图 乙 (选填“乙”或“丙”)所示的位置开始释放。
(2)小华所在的小组经过讨论后,提出了以下两种测量纸锥下落的速度的方案,为了方便测量,小华应选用方案 ② (填序号)。
①先选定一段时间,再测量纸锥在这段时间内下落的距离;
②先选定一段距离,再测量纸锥通过这段距离所用的时间。
活动二:测量纸锥下落的速度。
(3)在“测量纸锥下落的速度”活动中,实验原理是 (填写公式)。在“测量纸锥下落的速度”活动中,为了便于测量时间,应当选择“比较纸锥下落的快慢”活动中下落较 慢 (选填“快”或“慢”)的纸锥进行实验。所需要的测量工具是刻度尺和 秒表 。
(4)在一次测量过程中,小明用频闪相机拍下某一次纸锥下落的过程,如图丁所示。已知频闪相机每0.5s拍摄一次,则可知图丁中,纸锥通过AB段的平均速度 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)纸锥通过EF段的平均速度,纸锥在AC段做 变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,纸锥通过EF段的平均速度为 0.4 m/s。
【答案】(1)乙;
(2)②;
(3);慢;秒表;
(4)小于;变速;0.4。
【解答】解:(1)根据比较运动快慢的方法,固定路程比较所用时间,故要让两个纸锥从同一高度同时释放,需要保证纸锥的初始下落起点(锥尖位置)对齐。乙图中两个纸锥的锥尖处于同一水平高度,符合实验要求。
(2)纸锥下落在空中的运动时间很短,如果先选定时间再测下落距离,很难精准把控计时的起止时刻,误差很大。而先确定一段固定的下落距离,再测量纸锥通过这段距离的时间,操作更简便,因此选方案②。
(3)测量速度的实验原理是速度的定义式;选择下落慢的纸锥,会延长纸锥的下落时间,减小测量时间的误差;实验中用刻度尺测量路程,用秒表(停表)测量时间。
(4)频闪相机每0.5s拍一次,说明相邻两个纸锥影像的时间间隔相同,由图丁可知,AB段的距离远小于EF段的距离,由可知,时间相同时路程越小平均速度越小,因此AB段平均速度小于EF段;AC段中,相邻相等时间内纸锥通过的路程逐渐变大,说明速度在变化,因此做变速直线运动;
EF段的路程为s=80.0cm﹣60.0cm=20.0cm=0.2m
运动时间为0.5s,代入公式得平均速度。
故答案为:(1)乙;
(2)②;
(3);慢;秒表;
(4)小于;变速;0.4。
9.(2025秋•武安市期中)在“比较纸锥下落的快慢”的活动中:
(1)如图甲所示两个等大的圆纸片,裁去大小不等的扇,做成图乙所示的A、B两个锥角不等的纸锥。如果要测量两个纸锥下落速度,需要的测量工具是 刻度尺 和 秒表 ;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时,应该选择图中的 乙 (选填“乙”或“丙”)所示的位置开始释放,通过比较下落至地面的 时间 来比较纸锥下落的快慢;还可以比较相同时间纸锥下落的 高度 来比较下落的快慢;
(3)在接下来的“测量纸锥下落的速度”活动中,为了便于测量下落时间,应选择图乙中的纸锥 A (选填“A”或“B”)。
【答案】(1)刻度尺;秒表;(2)乙;时间;高度;(3)A。
【解答】解:(1)如果要测量两个纸锥下落速度,根据v可知需要的测量工具是刻度尺和秒表;
(2)为了比较纸锥下落的快慢,把两个纸锥拿到同一高度同时释放,而图乙中两纸锥的下端高度相同,图丙中两纸锥的上端高度相同,故应选图乙的位置释放,然后记录下落至地面的时间,也可比较下落相同时间所经过的高度;
(2)纸锥下落快,时间较难测量,必须增加纸锥下落的高度和锥角,以增大下落时间,便于时间的测量,应该在图乙中选择纸锥A较好。
故答案为:(1)刻度尺;秒表;(2)乙;时间;高度;(3)A。
10.(2025秋•烟台期中)下面为科技小组的同学探究纸锥下落的运动情况的实验。
(1)调整好装置后,小李进行了实验,如图1所示,他用秒表测得纸锥通过OA、OB这两段路程所用的时间分别为1s、1.5s,所测量的OA段的平均速度为 0.5 m/s,AB段的平均速度为 1 m/s,纸锥做的 不是 (选填“是”或“不是”)匀速直线运动;
(2)为了测量纸锥运动过程中下半程的平均速度,小张让纸锥从A点由静止释放,测出纸锥到达B点的时间,从而计算出纸锥运动过程中的平均速度。这样测出的平均速度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)纸锥从O点释放时AB段的平均速度;
(3)接着小明利用相机频闪拍照,探究纸锥下落的情况,相机每隔0.2s曝光一次,拍摄的图片如图2所示,在此过程中,纸锥经过图中D点的速度为 1.25 m/s;
(4)下面图中四个速度随时间变化的关系图象,能反映出该纸锥下落运动的是 A 。(填字母)
A. B. C. D.
【答案】(1)0.5;1;不是;(2)小于;(3)1.25;(4)A。
【解答】解:(1)由图可知,OA段的路程为50.0cm,AB段的路程为50.0cm,则纸锥通过OA段的平均速度
纸锥通过AB段的平均速度
因为v1<v2,所以纸锥做加速直线运动。
(2)纸锥从O到B的过程中通过A点时的速度不为0;OB段所用时间与OA段所用时间之差才是下半程AB段的时间,让纸锥从A点由静止释放,测出的纸锥到达B点的时间,这样测量的时间偏大,速度会小于从O点释放时AB段的平均速度。
(3)从图2中可以看出,在间隔时间为0.2s时,纸锥下落的间距先小后大,最后保持不变。因此,其速度的变化应该是先变大后不变;图中C位置到E位置纸锥做匀速直线运动,照相机共曝光2次,距离为50.0cm=0.5m,则纸锥经过图中D点的速度为
(4)从图2中可以看出,同样在间隔时间为0.2s时,纸锥下落的距离先小后大,最后保持不变,因此,其速度的变化应该是先变大后不变,故A正确,BCD不正确。
故选:A。
故答案为:(1)0.5;1;不是;(2)小于;(3)1.25;(4)A。
【题型5 实验测量平均速度】
11.(2025秋•九龙坡区校级期中)如图所示,小铁利用带有刻度的斜面、小车和电子秒表“测量小车的平均速度”。
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 小 (选填“大”或“小”);
(3)AC段距离sAC= 80.0 cm,小车在AC段的平均速度vAC= 0.16 m/s;
(4)小车从斜面顶端运动到底端时,做 变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(5)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 偏大 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1);(2)小;(3)80.0;0.16;(4)变速;(5)偏大。
【解答】解:(1)测量平均速度的实验,核心是通过测量物体运动的路程和对应的时间,再根据速度公式计算速度,因此实验原理是。
(2)若斜面坡度较大,小车下滑速度快,运动时间短,计时误差会变大;坡度较小时,小车下滑速度慢,运动时间长,更方便准确计时,故应使斜面的坡度较小。
(3)由斜面刻度可知,刻度尺的分度值是1cm,A点对应刻度为80.0cm,C点对应刻度为0.0cm,因此AC段距离sAC=80.0cm,电子秒表测得小车通过AC段的时间为5s,
则小车在AC段的平均速度vAC;
(4)小车沿斜面下滑时,受到重力作用,速度会逐渐变大,相同时间内通过的路程越来越长,不符合匀速直线运动“速度不变”的特点,因此做变速直线运动。
(5)如果小车过了A点才开始计时,会导致测得AC段的运动时间偏小;根据公式,路程不变,时间偏小,则所测AC段的平均速度会偏大。
故答案为:(1);(2)小;(3)80.0;0.16;(4)变速;(5)偏大。
12.(2025秋•东昌区校级期中)小哲进行“测量小车运动的速度”的实验装置如图所示。
(1)需要的测量工具是刻度尺和 秒表 。
(2)实验中用到的金属挡板的作用是让小车在指定的位置停下来,与小车相碰发出声音,便于测量 小车运动的时间 。
(3)AB段的路程为 40.0 cm,BC段的平均速度 0.4 m/s。
(4)B处为AC的中点,若小车在AB段的平均速度为v1,在BC段的平均速度为v2,则小车在AC段的平均速度v= (用v1和v2表示)。
【答案】(1)秒表;(2)小车运动的时间;(3)40.0;0.4;(4)。
【解答】解:(1)测量平均速度依据,需要用刻度尺测路程、用秒表测时间,所以除刻度尺外还需要的测量工具是秒表。
(2)金属挡板放在指定位置,小车碰到挡板会停止并发出撞击声,计时者听到声音可及时停表,从而较准确地测出小车到达该位置所用的时间。
(3)由图知,AB段路程sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,
BC段路程sBC=40.0cm﹣0=40.0cm=0.4m,
BC段的运动时间tBC=13:27:23﹣13:27:22=1s,
因此BC段平均速度;
(4)设AC段总路程为2s,那么AB、BC段的路程均为s;根据,AB段运动时间,BC段运动时间,总时间t总=t1+t2,
因此AC段平均速度。
故答案为:(1)秒表;(2)小车运动的时间;(3)40.0;0.4;(4)。
13.(2025秋•江阳区校级期中)如图1所示,在“测量小车运动的平均速度”实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验原理是 v 。
(2)除图中的器材,本实验中还需要的测量工具是 秒表 。
(3)图中AB段的距离sAB= 40.0 cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度AB =25.0 cm/s。
(4)若小车运动过快,导致过了B点才停止计时,则测得的平均速度AB会偏 小 ,实验时应使斜面的坡度 小 (选填“大”“小”)些。
(5)实验中应多次测量,每次测量时必须让小车从 同一位置 (选填“同一位置”或“不同位置”)由静止开始下滑。
(6)小车从A点运动到C点的时间tAC=2.3s,则BC段的平均速度BC 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)AC段的平均速度AC。
(7)科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品,如图2所示。将两个相同的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点,同时由静止释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点。在小球沿轨道从起点到终点的运动过程中,下列说法中正确的是 BC 。
A.若两球同时释放,A到达终点时B还未到达终点
B.小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长
C.小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度
D.小球A沿轨道甲做匀速运动,小球B沿轨道乙做变速运动
【答案】(1)v;(2)秒表;(3)40.0;=25.0;(4)小;小;(5)同一位置;(6)大于;(7)BC。
【解答】解:(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,所以测小车平均速度的实验原理v进行测量的;
(2)由图可知,刻度尺的分度值为1cm;要测量平均速度,需要用刻度尺和秒表测出路程和时间,故还需要的测量工具是秒表;
(3)AB段的路程:sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,则AB段的平均速度为AB25.0cm/s;
(4)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v可知,平均速度会变小;
斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,减小误差,斜面坡度应小一些;
(5)实验中应多次测量,应保证小车每次通过的距离相等,故每次测量时必须让小车从同一位置A由静止开始下滑;
(6)由图知,小车在BC段运动的路程为sBC=40.0cm﹣0.0cm=40.0cm,
小车在BC段运动的时间为tBC=tAC﹣tAB=2.3s﹣1.6s=0.7s,
小车在BC段运动的平均速度度BC57cm/s,
由图知,小车在AC段运动的路程为sAC=80.0cm﹣0.0cm=80.0cm,
小车在AC段运动的时间为tAC=2.3s,
小车在AC段运动的平均速度vAC35cm/s;
所以BC段的平均速度BC大于AC段的平均速度AC;
(7)由题意可知,两球的质量相同,最初的高度相同;
ABC、由图可知,小球B沿轨道乙运动过程中通过的路程较长,且在乙轨道上的小球B先到达终点,即所用时间较少,根据v可知,小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度,故A错误,BC正确;
D、小球A和B在从顶端到底端下滑的过程中,速度越来越快,即小球A和B都做加速运动,故D错误。
故选:BC。
故答案为:(1)v;(2)秒表;(3)40.0;=25.0;(4)小;小;(5)同一位置;(6)大于;(7)BC。
【题型6 探究声音在真空能否传声】
14.(2025秋•红河县校级期中)在学习声现象时做了几个探究实验。
(1)如图甲所示,探究声音是如何产生的实验,将正在发声的音叉靠近悬线下的轻质小球,小球被多次弹开,实验说明声音是由物体 振动 产生的,实验运用的研究方法是 转换法 。(选填“转换法”或“理想实验法”)
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验能说明声音可以在 空气 中传播。
(3)如图丙所示,逐渐抽出玻璃罩内的空气,此时听到声音逐渐变小,说明声音的传播需要 介质 ,进一步推理得出, 真空 不能传声。
(4)如图丁所示,将点燃的蜡烛放在扬声器的前方,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,说明声音可以传递 能量 (选填“信息”或“能量”)。
【答案】(1)振动;转换法;(2)空气;(3)介质;真空;(4)能量。
【解答】解:(1)将正在发声的音叉靠近悬线下的轻质小球,小球被多次弹开,说明声音是由物体振动产生的。该实验运用的研究方法是转换法,即将音叉的微小振动转换为小球的明显摆动,便于观察。
(2)敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,这是因为右边音叉发出的声音通过空气传播到左边音叉,引起左边音叉振动,所以该实验能说明声音可以在空气中传播。
(3)逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到声音逐渐变小,说明声音的传播需要介质,随着空气逐渐减少,传播声音的介质变少,声音变小。进一步推理得出,真空不能传声,因为当玻璃罩内接近真空时,将几乎听不到声音。
(4)将点燃的蜡烛放在扬声器的前方,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,说明声音可以传递能量,扬声器发出的声音具有能量,能够使烛焰晃动。
故答案为:(1)振动;转换法;(2)空气;(3)介质;真空;(4)能量。
15.(2025秋•渠县校级期中)在学习声学时,实验小组做了如下实验:
(1)如图①所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由物体 振动 产生的;此实验中乒乓球起到放大实验现象的作用,这个研究方法叫 转换法 。
(2)如果将②实验装置搬上月球,则小球 不会 (“会”或“不会”)弹起。
(3)如图③所示,把正在发声的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出罩内的空气,她听到闹钟声音逐渐变小。这个实验说明声音 不能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播,在这种情况下,你是怎样得出这一结论的 C ;
A.通过日常生活经验得出的 B.用实验直接证实的 C.建立在实验基础上加科学的推理得出的
(4)图④中小明的耳朵贴紧桌面时听到小东轻轻敲击桌面产生的声音,这是因为 固体 (选填“固体”、“液体”或“气体”)可以传声。
【答案】(1)振动;转换法;(2)不会;(3)不能;C;(4)固体。
【解答】解:(1)音叉发声时在振动,但振动很微小,肉眼不易观察;当乒乓球接触音叉时被弹开,说明音叉在振动;因此得出结论:声音是由物体振动产生的。乒乓球将微小的振动“放大”成可见的运动,这种把不易观察的现象转化为容易观察的现象的方法叫做转换法(放大法)。
(2)如果将②实验装置搬上月球,则小球不会弹起;因为月球表面是真空环境,没有空气,声波无法传播;所以即使第一个音叉振动,也无法通过空气传到第二个音叉,第二个音叉不振动。
(3)实验中随着空气被抽出,声音越来越小,但不可能完全抽成真空(技术限制);所以我们不能真正“看到”声音在真空中是否能传播;但我们根据“空气越少,声音越小”的趋势,推理出:如果完全没有空气(真空),声音将无法传播;这种“理想实验+推理”的方法属于科学推理法,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)桌面是固体,敲击时振动通过桌面(固体)传播到小明的耳朵;虽然空气也能传声,但这里强调的是“耳朵紧贴桌面”,说明声音主要通过固体传导,该实验证明,固体可以传声,且传声效果比气体好。
故答案为:(1)振动;转换法;(2)不会;(3)不能;C;(4)固体。
【题型7 探究音调与物体振动快慢的关系】
16.(2025秋•赣县区校级期中)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 固体 (选填“固体”、“液体”“气体”)可以传声。
(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: A (填序号)。
A.金属丝的传声性能比棉线的好 B.棉线的传声性能比金属丝的好 C.棉线传声性能和金属丝的一样好
(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 不能 (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、材料在图中已标出(其中琴弦的的直径关系: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 ad (选填符号a、b、c或d)。
②若选择琴弦a和b,则是为了研究 A (填序号)。
A音调的高低与琴弦粗细的关系 B.音调的高低与琴弦材料的关系 C.音调的高低与琴弦长度的关系
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题? 没有控制材料相同 。
④研究小组在进行实验时,采用的研究方法是 控制变量法 。
【答案】(1)固体;(2)A;(3)不能;(4)①ad;②A;③没有控制材料相同;④控制变量法。
【解答】解:
(1)细棉线是固体,能实现通话,说明固体也是传声的一种介质;
(2)因为相距同样远,且说话的响度也相同,但改用金属丝连接土电话,听到的声音大,原因是金属丝的传声性能比棉线的好,故选:A;
(3)如果棉线没有拉直而处于松弛状态,则听的一方就听不到对方讲话的声音了,这是由于“松弛”,振动不能在棉线上传播了。
(4)①研究音调高低和琴弦长度的关系,保持材料和粗细相同,选择a和d;
②选择a和b,材料和长度相同,直径不同,探究音调高低跟粗细的关系,故选:A;
③若有同学选择c和d进行研究与长度关系时,没有控制材料相同,不能得出结论;
④研究小组在进行实验时,采用的研究方法是控制变量法。
故答案为:(1)固体;(2)A;(3)不能;(4)①ad;②A;③没有控制材料相同;④控制变量法。
17.(2025秋•诏安县期中)探究声音的产生与传播:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由于物体的 振动 产生的。图中乒乓球的作用是 将音叉的微小振动放大 。
(2)如图乙所示:
①用另一手机拨通玻璃瓶内的手机时,能听到手机铃声。随着瓶内空气被不断抽出,听到的声音变 小 ;由此推理出:声音不能在 真空 中传播。
②小明利用图乙装置抽气较长一段时间,发现听到的手机声音始终没有明显变化,造成该现象可能原因是 C 。
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.插入广口瓶中导管不足够长。
(3)图丙中,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,发现塑料片划得越快,塑料片振动频率越 快 (选填“快”或“慢”),发出声音的音调越 高 (选填“高”或“低”)。
(4)如图丁所示,为探究音调与物体振动频率的关系,把钢尺按在桌面上,用力拨动钢尺,能听到钢尺发出的声音;下一步的操作应该是改变钢尺伸出桌面的长度,重做几次实验。通过对比发现钢尺伸出桌面的长度越长,音调就越 低 。
【答案】(1)振动;将音叉的微小振动放大;(2)①小;真空;②C;(3)快;高;(4)低。
【解答】解:(1)发声的音叉振动微小,乒乓球能把这种振动转化为明显的弹起现象,便于观察,即乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大。
(2)①空气是声音传播的介质,空气越少传声越弱,推理真空无法传声;
②未塞紧瓶塞会导致空气持续进入,无法形成接近真空的环境,声音就不会明显变小,故选C。
(3)塑料片划得越快,单位时间内振动次数越多(频率越高),音调由频率决定,故音调越高。
(4)钢尺伸出桌面越长,振动部分质量越大、振动频率越低,音调就越低。
故答案为:(1)振动;将音叉的微小振动放大;(2)①小;真空;②C;(3)快;高;(4)低。
18.(2025秋•沂水县期中)下面是探究声现象的四个实验情景,请回答相关问题:
(1)如图甲将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球被多次弹开,这说明声音是由物体 振动 产生的;图乙中敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将小球弹起,如果此实验放在月球上做,将看到乒乓球 不能 (选填“能”或“不能”)弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的 频率 (选填“频率”或“振幅”)和发声的 音调 (选填“音调”或“响度”)。
(3)如图丁所示,在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度。用相同大小的力向瓶内吹气,就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中,音调最高的是 a 瓶(选填瓶子序号);若是敲击瓶子,发声体为 瓶和瓶内的水 (选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”)。
【答案】(1)振动;不能;转换法;(2)频率;音调;(3)a;瓶和瓶内的水。
【解答】解:(1)发声的音叉使乒乓球被多次弹开,是由于发声的音叉在振动,因此这说明声音是由物体的振动产生的。
月球表面是真空,真空不能传声,故月球上不能看到乒乓球被弹开。
本实验用乒乓球放大了音叉的振动,所以是采用了转换法。
(2)改变钢尺伸出桌边的长度,可以改变钢尺振动的频率,改变音调。用相同大小的力再次拨动钢尺,不能改变响度。因此比较两种情况下钢尺振动的频率和发声的音调。
(3)用相同大小的力向瓶内吹气,瓶内的空气柱振动,空气柱最短的是a瓶,音调最高。
若敲击瓶子,瓶和瓶内的水振动发声,因此发声体是瓶和瓶内的水。
故答案为:(1)振动;不能;转换法;(2)频率;音调;(3)a;瓶和瓶内的水。
【题型8 探究影响响度的因素】
19.(2025秋•荆州期中)玲玲学习声现象以后,做了如下的几个探究实验:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音由物体的 振动 产生的;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,这个现象说明响度与 振幅 有关;
(2)如图乙所示将一把塑料尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动尺子,观察振动的快慢,听它振动发出的声音;然后一端伸出桌边长一些,再拨动尺子,使尺子两次振动幅度大致相同,观察到尺子振动得慢些,听它振动发出的声音音调低些,这说明音调与 频率 有关;
(3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变,在塑料尺右端开一个小孔,开孔前后两次发声的波形图象如图丙所示。可见发声体结构不同,会导致发出声音的 音色 (选填“音调”、“响度”或“音色”)改变。
【答案】(1)振动;振幅;(2)频率;(3)音色。
【解答】解:(1)用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音由物体的振动产生的,这里运用了转换法,将音叉微小的振动转换为乒乓球明显的弹起,便于观察。加大力度敲击音叉,乒乓球弹起幅度更大,听到的声音响度也越大,说明响度与振幅有关,振幅越大,响度越大。
(2)将塑料尺紧按在桌面上,改变其伸出桌边的长度,且保持两次振动幅度大致相同,观察到尺子伸出越长,振动越慢,音调越低。这说明音调与频率有关,频率越高,音调越高。实验采用控制变量法,控制振幅不变,只改变振动频率来探究音调的影响因素。
(3)使塑料尺伸出桌面长度和拨动力度均不变,仅在右端开一个小孔,发声体的结构发生了改变,其发声的波形图象也不同。而音色取决于发声体的材料、结构等,所以这会导致发出声音的音色改变。
故答案为:(1)振动;振幅;(2)频率;(3)音色。
20.(2025秋•晋江市期中)探究声音的特性:
(1)在敲鼓时,用鼓锤敲击鼓面,在听到鼓声同时,还可看见鼓面上小纸屑在跳动,用力越大,纸屑跳得越 高 (填“高”或“快”),听到的鼓声越响,表明鼓面的振动的幅度越大,鼓声的响度越大;
(2)如图1所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺振动发出的声音,若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 响度 (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出声音后,发现音调逐渐变 低 (选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了,这是由于 钢尺振动太慢,频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳听觉频率范围内 ;
(3)如图2所示,小华在相同的试管里倒入深度不同的水,当由A至D逐个向各个管口轻轻吹气时,发出的声音的音调越来越 高 ,这些声音是靠 空气柱 振动产生的。
【答案】(1)高;(2)响度;低;钢尺振动太慢,频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳听觉频率范围内;(3)高;空气柱。
【解答】解:
(1)看见鼓面上小纸团在跳动,这是一种放大的思想﹣﹣即将不易观察的鼓面的振动转化为小纸团的跳动;说明鼓声是由于鼓面的振动产生的;用力越大,听到的鼓声越响,表明鼓面的振幅越大,则响度越大;
(2)若改用更大的力拨动钢尺,钢尺的振幅变大,响度变大;
改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,即发出声音的音调不同;
钢尺伸出桌面超过一定长度,钢尺振动太慢,频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳听觉频率范围内。
(3)轻轻吹气时,是空气柱发声,里面装的水越多,空气柱越短,频率就越高,音调也就越高,因此当由A至D逐个向个管口轻轻吹气时,发出的声音音调越来越高,这些声音是靠空气柱振动而产生的。
故答案为:(1)高;(2)响度;低;钢尺振动太慢,频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳听觉频率范围内;(3)高;空气柱。
【题型9 减弱噪声的实验】
21.(2025秋•杨浦区期中)小明想制作一个防噪声的耳罩,他通过比较几种材料的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外,还有机械闹钟、鞋盒可选用。
(1)小明将机械周钟放入鞋盒内,在其四周塞满待测填充材料。他设想了以下A、B两种实验方案,你认为最佳的是 B 方案,理由是 方案A中,人耳对声音响度的判断具有极强主观性,不同人或同一人不同状态下对“响度大小”的感知差异大,难以精准比较;而方案B以“听不见声音时的距离”作为判断依据,距离是可精确测量的客观物理量,能有效减少主观误差,让实验结果更可靠 。
A.让人站在距鞋盒一定的距离处,比较所听见声音的响度;
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离;
(2)实验得到的结果如表所示,则待测材料中隔音性能最好的是 泡沫塑料 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
2.5
5
1
(3)小强在家里进行探究,他请爸爸和妈妈分别听衣服和锡箔纸覆盖闹钟时的声音,测出所对应的距离,分析数据他也得出了实验结论。请你指出此探究过程中的不足: 实验观察者不同(爸爸和妈妈),两人听力灵敏度存在个体差异,会导致对“听不见声音”的判断标准不一致,进而影响实验数据的准确性与可靠性 。
【答案】(1)B;方案A中,人耳对声音响度的判断具有极强主观性,不同人或同一人不同状态下对“响度大小”的感知差异大,难以精准比较;而方案B以“听不见声音时的距离”作为判断依据,距离是可精确测量的客观物理量,能有效减少主观误差,让实验结果更可靠。(2)泡沫塑料;(3)实验观察者不同(爸爸和妈妈),两人听力灵敏度存在个体差异,会导致对“听不见声音”的判断标准不一致,进而影响实验数据的准确性与可靠性。
【解答】解:(1)最佳方案是B。理由:方案A中,人耳对声音响度的判断具有极强主观性,不同人或同一人不同状态下对“响度大小”的感知差异大,难以精准比较;而方案B以“听不见声音时的距离”作为判断依据,距离是可精确测量的客观物理量,能有效减少主观误差,让实验结果更可靠。
(2)隔音性能最好的是泡沫塑料。因为听不见声音时的距离越近,意味着材料对声音的阻隔能力越强,泡沫塑料对应的距离仅1m,远小于衣服(2.5m)和锡箔纸(5m),结合响度数据(泡沫塑料对应的声音最弱)也能佐证这一点。
(3)实验观察者不同(爸爸和妈妈),两人听力灵敏度存在个体差异,会导致对“听不见声音”的判断标准不一致,进而影响实验数据的准确性与可靠性。
故答案为:(1)B;方案A中,人耳对声音响度的判断具有极强主观性,不同人或同一人不同状态下对“响度大小”的感知差异大,难以精准比较;而方案B以“听不见声音时的距离”作为判断依据,距离是可精确测量的客观物理量,能有效减少主观误差,让实验结果更可靠。(2)泡沫塑料;(3)实验观察者不同(爸爸和妈妈),两人听力灵敏度存在个体差异,会导致对“听不见声音”的判断标准不一致,进而影响实验数据的准确性与可靠性。
22.(2025秋•襄都区校级期中)在比较材料的隔声性能实验中:
(1)小明和小强在家中用手机铃声作为声源开展探究,他们准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较,实验过程中他们应将手机铃声响度 调小 (选填“调大”或“调小”)一些,同时在比较不同材料时手机铃声响度应 保持不变 (选填“随材料而改变”“保持不变”或“根据实验情形而改变”)。
(2)实验中小明选用了报纸、羽绒服、塑料袋、泡沫板等材料,把手机用不同材料包裹好塞满鞋盒,逐步远离声源,直至 恰好听不到声音 为止。实验中将鞋盒塞满的原因是可以使不同材料的填充厚度 相同 。他们通过探究得到下表实验数据,根据数据可分析出这些材料中隔声性能最好的是 羽绒服 。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
(3)两同学观察后发现粗糙的材料比平滑的材料隔音性能 好 (选填“好”或“差”)。
【拓展】
(4)如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, 海绵 (选填“报纸”或“海绵”)的隔声性能更好一点。
【答案】(1)调小;保持不变;(2)恰好听不到声音;相同;羽绒服;(3)好;(4)海绵。
【解答】解:(1)响度指声音的强弱,与振幅和人距离发声体的距离有关。由于房间的空间较小,距离改变的程度受到限制,故实验过程中他们应将手机铃声响度调小。因为手机铃声响度越大,人要听不到声音时与声源的距离越大。根据控制变量法,在比较不同材料的隔声性能时手机铃声响度应保持不变。
(2)根据实验的判断标准“利用刚好听不到声音时人与声源的距离来进行比较”,因此应把手机用不同材料包裹好塞满鞋盒,逐步远离声源,直至恰好听不到声音为止。
根据控制变量法,实验中将鞋盒塞满的原因是可以有效地控制不同材料的厚度相同。
分析数据可知,用报纸实验时人听不到声音的距离最大,用羽绒服实验时人听不到声音的距离最小,故可得出的结论:隔声性能最好的是羽绒服。
(3)根据所得数据可知,羽绒服的材料最粗糙,报纸的材料最平滑,用羽绒服实验时人听不到声音的距离最小,用报纸实验时人听不到声音的距离最大,故得出粗糙的材料比平滑材料隔音性能好,原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料强。
(4)海绵与报纸相比,表面粗糙稀疏多孔,所以海绵的隔音性能比报纸好。
故答案为:(1)调小;保持不变;(2)恰好听不到声音;相同;羽绒服;(3)好;(4)海绵。
23.(2025秋•新吴区校级期中)小明学习完“制作隔音房间模型”这节内容后,想给自己的房间做一个隔音设备,是选择聚酯棉材料还是海绵材料上犹豫,于是做了如下的探究。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒,厚度分别为1cm和2cm,该制作的错误之处是 没有控制隔音盒的厚度相同 ;
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,用手机1播放80dB的声音,将手机1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,得出表中的数据,表格A处应填写 响度 ;
(3)比较数据,得出 聚酯棉 材料的隔音性能更强;
(4)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 B 。
A.人在距隔音盒一定距离处,比较先后听到手机1在两种隔音盒里发出声音的大小
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
【答案】(1)没有控制隔音盒的厚度相同;(2)响度;(3)聚酯棉;(4)B。
【解答】解:(1)该制作中,聚酯棉和海绵隔音盒的厚度分别为1cm和2cm,厚度不同,即错误之处是没有控制隔音盒的厚度相同,因为在探究不同材料的隔音性能时,需要控制变量,除了材料不同外,其他因素(如隔音盒的厚度)应保持相同。
(2)表格中记录的是手机2接收声音的响度,单位是dB,所以表格A处应填写“响度”。
(3)比较聚酯棉和海绵在相同距离下的响度数据,在距离相同时,聚酯棉对应的响度更小。响度越小,说明隔音性能越强,所以得出聚酯棉材料的隔音性能更强。
(4)A.人在距隔音盒一定距离处,比较先后听到手机1在两种隔音盒里发出声音的大小,这种方法比较主观,不同人对声音大小的感受可能不同,误差较大,故A不符合题意;
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。距离越远,说明隔音性能越差;距离越近,说明隔音性能越好。这种方法通过比较距离来判断隔音性能,更客观、准确,故B符合题意。
故选B。
故答案为:(1)没有控制隔音盒的厚度相同;(2)响度;(3)聚酯棉;(4)B。
【题型10 】
24.(2025秋•南京期中)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 长度 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 a、b 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是 控制变量法 ;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 A 点,最低的是按住 B 点。
【答案】(1)①长度;②a、b;③控制变量法;(2)A;B。
【解答】解:
(1)①由图示可知,琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同,选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系;
②要探究音调的高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同,由图示可知,可以选琴弦a、b进行实验;
③小明实验中采用的探究方法是控制变量法;
(2)由图示可知,在琴弦材料和张力相同的情况下,琴弦越长,音调越低,琴弦越粗,音调越低,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住A点,最低的是按住B点。
故答案为:(1)①长度;②a、b;③控制变量法;(2)A;B。
25.(2025秋•顺义区校级期中)小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响,他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
20
0.3
②
钢
20
0.5
③
钢
40
0.5
④
尼龙丝
30
0.5
⑤
尼龙丝
40
0.5
(1)为了验证猜想一,可选用编号④和 ⑤ 的琴弦进行对比实验。
(2)为了验证猜想二,可选用编号为 ③ 、 ⑤ 的琴弦进行实验。
(3)小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,还可验证琴弦发出声音的音调与 琴弦的横截面积 是否有关。
【答案】(1)⑤;
(2)③⑤;
(3)琴弦的横截面积。
【解答】解:(1)探究琴弦音调与长短的关系,需控制横截面积、材料相同,长度不同,④与⑤符合要求。
(2)探究琴弦音调与材料的关系,需控制横截面积、长度相同,材料不同,③与⑤符合要求。
(3)①、②的琴弦长度、材料均相同,横截面积不同,可验证音调与琴弦横截面积的关系。
故答案为:(1)⑤;
(2)③、⑤;
(3)琴弦的横截面积。
26.(2025秋•普宁市校级期中)如图所示的风铃有七根长短不同的小型直管,感兴趣的同学在敲打小管时,发现它们发出的声音不同,小明同学想探究“直管发出声音的频率与长度、直径的关系”。他选取了材料与管壁厚度相同的直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,记录的实验数据如下表。
直管编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.00
1.50
2200
2
34.00
1.50
1200
3
48.00
1.50
660
4
20.00
2.50
1600
5
20.00
3.50
760
(1)分析编号为 1、2、3 的三根直管的实验数据可知,当直管的 直径 一定时,直管的长度越长,发出声音的频率越 小 ;
(2)分析编号为1、4、5的三根直管的实验数据可得出结论:当直管的 长度 一定时, 直管的直径越大,发出声音的频率越小 ;
(3)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于摆动产生的,小明设计了一个简单实验来验证自己的想法,他将金属管悬挂,然后 让金属管摆动而不敲击 ,听管子是否发声;判断方法:如果管子不发声,说明小明的想法是错误的;如果管子发声,说明小明的想法是正确的。
(4)实验中用到的物理学研究方法是 控制变量法 。
【答案】(1)1、2、3;直径;小;
(2)长度;直管的直径越大,发出声音的频率越小;
(3)让金属管摆动而不敲击;
(4)控制变量法。
【解答】解:(1)探究频率和直管长度的关系时,需要控制直管直径不变,改变长度,编号1、2、3的直管直径相同、长度不同,符合实验要求;根据数据可得:直径一定时,直管长度越长,频率越小。
(2)编号1、4、5的直管长度相同,直径不同,探究的是直径对频率的影响,根据数据可得:直管的直径越大,发出声音的频率越小。
(3)验证声音是否由摆动产生,只需让金属管摆动而不敲击,因此轻推管子使其摆动,观察是否发声即可验证猜想。
(4)探究多因素问题时,每次只改变一个变量,控制其他变量不变的研究方法,叫做控制变量法。
故答案为:(1)1、2、3;直径;小;
(2)长度;直管的直径越大,发出声音的频率越小;
(3)让金属管摆动而不敲击;
(4)控制变量法。
【计算压轴】
【题型11 速度公式的简单计算】
27.(2025秋•西城区校级期中)中国解放军曾在黄海南部进行为期一周的军事演习,如图所示。假设在演习中一艘鱼雷快艇以v1=30m/s的速度追击前面同一直线上正以v2=20m/s的速度在逃跑的敌舰。当两者相距L=2km时,发射一枚鱼雷,经过t1=50s,舰长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火花,同时发现受损敌舰仍以速度v3继续逃跑,于是舰长立即发出了第二次攻击命令,第二枚鱼雷以同样的速度前进,又经过t2=40s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)求:
(1)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰,快艇以v1=30m/s的速度追了50s,此过程中快艇运动的距离s1为多少米?
(2)从发射第一枚鱼雷到第一次击中敌舰,鱼雷的速度v0为多少?
(3)第二枚鱼雷击中敌舰前,敌舰逃跑的速度v3为多少?
【解答】解:(1)快艇运动的距离s1=v1t1=30m/s×50s=1500m;
(2)t1=50s时间内,敌舰逃跑的路程s敌1=v2t1=20m/s×50s=1000m;
鱼雷需要走的总路程等于初始距离与敌舰跑的距离之和,即s鱼雷1=L+s敌1=2000m+1000m=3000m;
鱼雷速度;
(3)第二次发射时我方快艇与敌舰距离s2=L﹣s1+s敌1=2000m﹣1500m+1000m=1500m;
第二次鱼雷运行距离s3=v0t2=60m/s×40s=2400m;
敌舰第二次运行距离s4=2400m﹣1500m=900m;
第二枚鱼雷击中敌舰前,敌舰运行速度;
答:(1)快艇运动的距离为1500m;
(2)鱼雷的速度为60m/s;
(3)敌舰逃跑的速度为22.5m/s。
28.(2025秋•江津区期中)国庆中秋长假期间,小白一家四口驾车从白沙镇到泸州市,通过高德导航给出了“大众常选”、“电子眼多”、“免费•时间长”3个方案。如图所示,已知1公里等于1千米。
(1)若选择“电子眼多”方案90公里需要1小时20分到达,求汽车的平均速度;
(2)若保持60km/h的速度按“免费•时间长”的100公里路径行驶,求全程所需多少分钟。
【解答】解:(1)“电子眼多”方案90公里(km)需要1小时20分()到达,汽车的平均速度:
v67.5km/h;
(2)保持60km/h的速度按“免费•时间长”的100公里路径行驶,全程所需时间:
t′h=100min。
答:(1)若选择“电子眼多”方案90公里需要1小时20分到达,汽车的平均速度是67.5km/h;
(2)若保持60km/h的速度按“免费•时间长”的100公里路径行驶,求全程所需时间是100min。
29.(2025秋•宣城期中)周末,小明和好友小华相邀去平凉市博物馆参观,他们同一时间各自从家中出发,小明先步行5min通过300m后,遇到同学小东,小明停下来与小东一起交谈3min,之后小明选择骑共享单车前往,他以5m/s的平均速度骑行3600m后,与好友同时到达博物馆。求:
(1)小明步行的平均速度。
(2)小明骑共享单车的时间。
(3)小明从家到博物馆的平均速度。
【解答】解:(1)小明步行时间t1=5min=300s,步行的平均速度:v11m/s;
(2)由v可知,小明骑共享单车的时间:t2720s=12min;
(3)小明从家到公园的总时间:t=t1+t停+t2=5min+3min+720s=1200s,总路程:s=s1+s2=300m+3600m=3900m,
平均速度v3.25m/s。
答:(1)小明步行的平均速度是1m/s;
(2)小明骑共享单车的时间是12min;
(3)小明从家到博物馆的平均速度是3.25m/s。
30.(2025秋•定陶区期中)1607年,伽利略进行了最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间,用路程除以相应的时间就是光传播的速度(1英里大约1.6千米,光在空气中传播的速度约为3×108 m/s)
(1)请你计算光传播两英里的时间;
(2)伽利略能否准确的测出光速,为什么?
【解答】解:(1)因为1英里=1.6km=1600m,所以光传播的路程s=2英里=3200m,
由v得,光传播两英里的时间:
t1.07×10﹣5s;
(2)伽利略无法准确测量出光速,因为光速太快,在2英里的路程上运动的时间太短,当时条件无法准确测量出这段时间。
答:(1)光传播两英里的时间约为1.07×10﹣5s;
(2)伽利略不能准确的测出光速,原因是光速太快,在2英里的路程上运动的时间太短,当时条件无法准确测量出这段时间。
【题型12 速度推导公式求解路程和时间】
31.(2025秋•简阳市校级期中)小聪和同学们乘坐火车去旅行,火车行驶过程中即将通过正前方的隧道,隧道上方有竖直的山崖,火车以40m/s的速度匀速靠近隧道,行驶中火车鸣了一下笛,经过3s后,坐在火车前方驾驶室的司机听到回声。求:(v声=340m/s)
(1)鸣笛处到竖直山崖的距离为多少m?
(2)若火车长为200m,火车全部通过隧道所用时间为2分钟,则隧道长为多少m?
【解答】解:(1)根据题意可知,声音在空气中的传播速度为340m/s,则3s内声音传播的路程s声=v声t=340m/s×3s=1020m;
3s内火车行驶的路程s车=v车t=40m/s×3s=120m;
鸣笛处到山崖的距离的2倍恰好等于声音传播距离与火车行驶距离的和,
则鸣笛处到山崖的距离。
(2)火车行驶总时间t总=2min=120s,
火车行驶的总路程s总=v车t总=40m/s×120s=4800m;
火车全部通过隧道行驶的路程等于隧道长度和车长之和,
则隧道长度L隧=s总﹣L车=4800m﹣200m=4600m。
答:(1)鸣笛处到竖直山崖的距离为570m;
(2)若火车长为200m,火车全部通过隧道所用时间为2分钟,则隧道长为4600m。
32.(2025秋•合川区校级期中)国庆期间,小明乘火车去游玩时,他乘坐的火车总长为200m,先火车以25m/s的速度匀速行驶60s到达一条隧道口,接着火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道,耗时110s。求:
(1)该火车先匀速行驶60s的路程为多少米?
(2)求这条隧道的长度?
(3)火车全部在隧道里所经历的时间为多少?
【解答】解:(1)根据v可得,该火车先匀速行驶60s的路程为:
s1=v1t1=25m/s×60s=1500m。
(2)火车完全通过隧道行驶的总路程:
s总=v2t2=20m/s×110s=2200m,
火车完全通过隧道行驶的总路程等于隧道和火车的长度之和,
则隧道长度:
L隧道=s总﹣L车=2200m﹣200m=2000m。
(3)火车全部在隧道内行驶的路程:
s′=L隧道﹣L车=2000m﹣200m=1800m,
则火车全部在隧道里所经历的时间:
t′90s。
答:(1)该火车先匀速行驶60s的路程为1500m。
(2)这条隧道的长度为2000m。
(3)火车全部在隧道里所经历的时间为90s。
33.(2025秋•合肥期中)汽车遇到紧急情况停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程中做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动。如图所示,某司机驾车前行,突然发现前方65m处有障碍物。平时司机从发现险情到刹车制动需要的反应时间为0.6s,这段时间内汽车保持以72km/h的速度匀速前行。汽车制动后还要继续向前滑行18m,用时2.4s才能停下。求:
(1)反应过程汽车行驶的路程为多大?
(2)若雨天路滑,汽车制动后向前滑行的距离变为50m,为确保汽车不会撞上障碍物,请计算司机从发现险情到刹车制动的反应时间最长为多大?
【解答】解:(1)由题意可知,汽车反应过程的速度为v=72km/h=20m/s,
可得反应过程汽车行驶的路程为s1=vt1=20m/s×0.6s=12m;
(2)要确保不撞上障碍物,总行驶距离最大等于障碍物的距离65m,根据总行驶距离等于反应路程与制动滑行路程之和,所以允许的最大反应路程为s反大=65m﹣s制=65m﹣50m=15m,
因此最长反应时间为。
答:(1)反应过程汽车行驶的路程为12m;
(2)司机从发现险情到刹车制动的反应时间最长为0.75s。
34.(2025秋•兴宁市校级期中)如图甲所示的深中通道东起广东深圳,向西跨越珠江口,通过6.8km的特长海底隧道,经西人工岛穿出海面,与主跨1666m的伶仃洋大桥相连,跨越广州港航道,最后在广东中山马鞍岛登陆。全长24km,其中跨海段长达22.4km,桥梁总长度约17.1km。问:
(1)若汽车匀速通过海底隧道用时5min,则汽车行驶的速度为多少千米每小时?
(2)某辆汽车由静止开始驶入跨海段,假设速度与时间的关系图像如图乙所示,该汽车经30s行驶485m后开始做匀速直线运动直至离开跨海段,则该汽车在跨海段行驶的平均速度为多少米每秒?(计算结果保留整数)
【解答】解:(1)汽车匀速通过海底隧道用时;
则汽车行驶的速度;
(2)匀速阶段路程s匀=s总﹣s前=22400m﹣485m=21915m;
匀速运动时间;
全程总时间t总=t前+t匀=30s+1461s=1491s;
跨海段平均速度\bar。
答:(1)汽车行驶的速度为81.6km/h;
(2)该汽车在跨海段行驶的平均速度为15m/s。
【题型13 平均速度的相关计算】
35.(2025秋•坪山区校级期中)小张从家中出发到学校,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。路程与时间图像如图所示。则:
(1)骑车的是图中哪一段?
(2)小张骑车的速度是多少?
(3)小张从家到学校全程的平均速度是多少?
【解答】解:
(1)由图像可得:在OA段,物体路程s1=1800m,所用时间t1=25min=1500s,
在AB段,s2=3600m﹣1800m=1800m,所用时间t2=30min﹣25min=5min=300s。
速度:v11.2m/s,
v26m/s。
因为平步行的速度小于骑车的速度,因此小张在AB段骑自行车;
(2)小张在AB段骑车的速度为6m/s。
(3)小张全程的平均速度v2m/s;
答:(1)小张骑车的是图中AB段;
(2)小张骑车的速度是6m/s;
(3)小张从家到学校全程的平均速度是2m/s。
36.(2025秋•南康区期中)小王乘坐高铁从徐州到南京,发车时间为8:30,到达徐州的时间为当日10:00,这段路程为330km,列车中途经过一个长为1200m的隧道,当他所在的车厢在隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216km/h,若该列高铁完全穿过隧道的时间为30s,求:
(1)高铁由徐州到南京全程的平均速度;
(2)假设高铁在隧道中是匀速运动,则该列高铁的长度为多少?
【解答】解:(1)高铁由徐州到南京全程的时间t=10:00﹣8:30=1h30min=1.5h,
高铁由徐州到南京全程的平均速度v220km/h;
(2)高铁在30s内行驶的路程s′=v′t′=216km/h1.8km=1800m,
该列高铁的长度l车=s′﹣l隧道=1800m﹣1200m=600m。
答:(1)高铁由徐州到南京全程的平均速度是220km/h;
(2)该列高铁的长度为600m。
37.(2025秋•龙川县校级期中)十一假期,小明一家驾车出门旅游,在上高速后,发现前方有区间限速牌如图所示,爸爸驾车以85km/h的速度行驶了0.2h,然后以70km/h的速度行驶到区间测速终点。
(1)汽车以85km/h的速度行驶的路程是多少?
(2)通过计算说明,在该区间测速路段该车的平均速度有没有超速。
【解答】解:(1)由v可知,汽车以85km/h的速度行驶的路程:s=vt=85km/h×0.2h=17km;
(2)由标志牌知:区间距离为38km,则汽车前后以70km/h的速度行驶的总路程s2=s﹣s1=38km﹣17km=21km,
根据v得:行驶的总时间t20.3h;
汽车在该区间测速路段行驶的总时间t=t1+t2=0.2h+0.3h=0.5h,
则汽车在测速区间的平均速度v76km/h,
由图可知:限定速度为80km/h,则平均速度v=85km/h>76km/h,
所以,该车辆的平均速度没有超速。
答:(1)汽车以85km/h的速度行驶的路程是17km;
(2)在该区间测速路段该车平均速度没有超速。
38.(2025秋•合浦县期中)习近平主席说“绿水青山就是金山银山”,深圳市光明区的茅洲河沿岸风景优美,小明同学每周末都去跑步锻炼身体。在某次跑步中,小明沿着笔直的道路以5m/s的速度跑了600m,然后停下来休息8分钟后又以4m/s的速度向前跑了1600m,则:
、
(1)小明跑前600m所用的时间;
(2)小明在整个过程中的平均速度是多少m/s。
【解答】解:(1)由v可得,跑600m用的时间:
t1120s;
(2)又以4m/s的速度向前跑了1600m,用的时间:
t2400s,
休息时间:
t3=8min=480s,
他跑完全程所经历的时间:
t=t1+t2+t3=120s+400s+480s=1000s;
总路程s=600m+1600m=2200m,
则全程的平均速度:
v2.2m/s。
答:(1)小明跑前600m所用的时间120s;
(2)全程的平均速度为2.2m/s。
【题型14 速度公式的应用】
39.(2025秋•修文县校级期中)小红家距离学校2400m,小红每天骑自行车上学。一天放学回家时,为了锻炼身体,前一半路程她以1m/s的速度推着自行车步行。然后,她又用时5min骑自行车完成了后一半路程。
(1)求小红经过前一半路程所用的时间;
(2)求小红骑自行车的速度;
(3)求小红在整个路程中的平均速度。
(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【解答】解:(1)小红步行的路程:s1=1200m
经过前一半路程所用的时间:
;
(2)小红骑行的路程:s2=1200m
所用时间:t2=5min=300s
骑自行车的速度:
;
(3)小红在整个路程中所用时间t=1200+300s=1500s
总路程 s=2400m
平均速度:
。
答:(1)小红经过前一半路程所用的时间1200s;
(2)小红骑自行车的速度4m/s;
(3)小红在整个路程中的平均速度1.6m/s。
40.(2025秋•厦门校级期中)10月26日,莹莹从金尚教育集团出发,驾车前往位于翔安的厦门奥林匹克体育中心观看五月天的演唱会,导航记录显示全程16km,所用时长24min;停好车后,莹莹又以1.25m/s的速度步行10min后到达白鹭体育场。那么:
(1)驾车前往厦门奥林匹克体育中心过程中的平均速度是多少?
(2)停车场距离场馆有多远?
【解答】解:(1)莹莹驾车前往厦门奥林匹克体育中心的平均速度为:;
(2)停车场到场馆的距离为:s=vt=1.25m/s×10×60s=750m。
答:(1)驾车前往厦门奥林匹克体育中心过程中的平均速度是40km/h;
(2)停车场距离场馆有750m。
41.(2025秋•安丘市期中)驾驶电动车时,紧急停车要经历如图所示的反应和制动两个过程。当某人驾驶电动车以18km/h的速度匀速行驶时,他看一眼手机需要2.5s,在这段时间内电动车匀速行驶。当该人发现险情紧急停车时,在反应过程中电动车行驶了4m,在制动过程中所用时间为3s,电动车在这两个过程中的总路程为11.4m。求:
(1)在看手机时间内,电动车行驶的路程;
(2)在发现险情反应过程中,电动车行驶的时间;
(3)从发现险情到车辆停止过程中,电动车的平均速度。
【解答】解:(1)由题目已知电动车的速度v=18km/h=5m/s,
根据速度公式v变形式可得看手机时间内,
电动车行驶的路程s1=vt1=5m/s×2.5s=12.5m;
(2)发现险情反应过程中行驶路程s2=4m,速度v=5m/s,电动车行驶的时间与人的反应时间相等,根据速度公式变形可得;
(3)从发现情况到紧急停车电动车全程所用时间t=t2+t3=0.8s+3s=3.8s
从发现情况到紧急停车电动车全程的平均速度:。
答:(1)在看手机时间内,电动车行驶的路程12.5m;
(2)在发现险情反应过程中,电动车行驶的时间为0.8s;
(3)从发现险情到车辆停止过程中,电动车的平均速度3m/s。
42.(2025秋•港南区期中)黄老师早上从家步行去学校,用时30min,他手机上的运动应用程序记录的数据如图甲所示(设老师运动的速度不变,且每走一步的步幅不变),试求:
(1)他的步幅约为多少米?他的步行速度是多少?
(2)中午他又看了一下记录的数据如图乙所示,他这半天一共走了多少步?
(3)黄老师放学回家时利用共享单车骑行,若速度保持18km/h,则骑行回家会比早上步行节省多少分钟?(骑行路线与他早上步行的完全一致)
【解答】解:(1)由甲图可知,黄老师走3600步通过的路程为:s1=2.7km=2700m,
则他的步幅:s′0.75m,
他步行的速度:v11.5m/s;
(2)到中午,他共行走的路程:s2=4.5km=4500m,
这半天一共走的步数;n6000(步);
(3)回家时骑行的路程与早上去学校的路程相同,即:s1=2700m,
骑行的速度:v2=18km/h=5m/s,
骑行的时间:t2540s=9min,
则骑行回家会比早上步行节省的时间:Δt=t1﹣t2=30min﹣9min=21min。
答:(1)他的步幅约为0.75米;他的步行速度是1.5m/s;
(2)他这半天一共走了6000步;
(3)骑行回家会比早上步行节省21分钟。
【题型15 火车过桥问题】
43.(2025秋•番禺区校级期中)一列车长160m,匀速通过一条长200m的隧道用了0.01h。
(1)该列车的速度是多少?
(2)若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要多长时间?
【解答】解:(1)该列车通过隧道行驶的路程:
s1=L车+L隧道=160m+200m=360m,
这辆列车的速度:
v10m/s,
(2)该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥行驶的路程:
s2=L车+L桥=160m+1040m=1200m,
因为v,
所以,若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥需要的时间:
t2120s。
答:(1)该列车的速度是10m/s;
(2)若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要120s。
44.(2025秋•丰满区校级期中)“十一”期间,小明乘火车去游玩,观察到他乘坐的火车共长200m。当火车以20m/s的速度匀速穿过一条隧道时,他测出自己通过隧道的时间为80s,则:
(1)该隧道的长度是多少?
(2)火车完全通过隧道所需要的时间为多长?
【解答】解:(1)已知火车速度v=20m/s,火车长L车=200m,小明通过隧道时间t1=80s。小明随火车一起运动,小明的运动速度等于火车行驶速度。小明自身长度可以忽略不计,小明通过隧道经过的路程就等于隧道的长度。由v变形可得s=vt。隧道长度:L隧=s1=vt1=20m/s×80s=1600m。
(2)火车完全通过隧道,是指从车头进入隧道开始,直到车尾离开隧道结束,整个过程火车行驶的总路程等于隧道长度加上火车自身长度。总路程s2=L隧+L车=1600m+200m=1800m。由v可得,火车完全通过隧道所需时间:t290s。
答:(1)隧道的长度是1600m;(2)火车完全通过隧道所需要的时间为90s。
45.(2025秋•南山区校级期中)如图所示:一座铁路桥长300m,一个行人从西桥头上桥以1m/s的速度匀速沿桥向东行走3min后,发现一辆正以108km/h迎面匀速直线驶来的火车,此时火车距东桥头960m,求:
(1)3min行人行走的距离;
(2)若火车长240m,火车通过桥需要多长时间;
(3)若人奔跑的最大速度为4m/s。发现火车后,继续向东桥头奔跑,能否安全离开铁路桥?
【解答】解:(1)行走的速度v人=1m/s,由得,3min 行人行走的距离:s人=v人t=1m/s×3×60s=180m;
(2)火车的速度:v车=108km/h=30m/s,
火车通过桥的路程s总=L车+L桥=240m+300m=540m,
由速度公式可得需要时间为:t车18s;
(3)人跑到东桥头所用的时间为:
,
火车到达东桥头所用的时间:t车东,
t人东<t车东,所以,人向东桥头奔跑能安全离开铁路桥。
答:(1)3min行人行走的距离为180m;
(2)火车通过桥需要的时间是18s;
(3)人能安全离开铁路桥。
【题型16 列车时刻表问题】
46.(2025秋•官渡区校级期中)由北京南站到上海站的某次高速列车运行信息如表所示。
站序
站名
到时
发时
里程
1
北京南
13:00
0
2
天津南
13:30
13:33
120km
3
济南西
14:30
14:32
406km
4
南京南
16:30
16:32
1230km
5
上海
17:35
1334km
根据列车运行信息回答下列问题。
(1)列车由北京南站驶往天津南站的平均速度是多少km/h?
(2)该列车长为200m的高速列车以90m/s的速度匀速驶过1600m隧道,求火车完全通过隧道所需要的时间。
【解答】解:(1)由时刻表可知,列车由北京南站驶往天津南站的路程s1=120km;
所用时间t1=13:30﹣13:00=30min=0.5h;
平均速度;
(2)列车完全通过隧道,总路程等于隧道长与车长之和,则s总=L隧+L车=1600m+200m=1800m;
火车完全通过隧道所需要的时间;
答:(1)列车由北京南站驶往天津南站的平均速度是240km/h;
(2)火车完全通过隧道所需要的时间为20s。
47.(2025秋•宝安区校级期中)元旦假期,爸爸带小睿驾车到北京南站,然后乘高铁去杭州游玩。从出发地点到北京南站要通过的路程是25km,他们早上8:40驾车出发,汽车以50km/h的平均速度行驶到北京南站,小睿通过铁路12306网站查询到的高铁时刻表如表。问:
车次
开车时间(北京南)
到达时间(杭州东)
里程
G115
09:10
15:47
1468km
G169
09:38
15:38
1279km
G35
09:56
14:26
1279km
(1)小睿和爸爸驾车从出发地点到北京南站所用的时间为多少?
(2)乘坐G169由北京南站到杭州东站全程的平均速度为多少千米每小时?(结果保留整数)
(3)小睿和爸爸下车后还需花10分钟才能通过安检进站,则在交通正常情况下,依据以上信息并通过计算,小睿和爸爸最早能赶上乘坐哪一车次的高铁?
【解答】解:(1)由v可知,小睿和爸爸驾车从出发地点到北京南站所用的时间:t0.5h=30min;
(2)由列车时刻表可知,G169由北京南站到杭州东站全程的路程s′=1279km,所用的时间t′=15:38﹣09:38=6h,
G169由北京南站到杭州东站全程的平均速度v′213km/h;
(3)根据题意可知,到达车站的时刻:8:40+30min=9:10,
由于安检还需要10min,所以安检进站的时刻为9:20,则能最早赶上的高铁为G169。
答:(1)小睿和爸爸驾车从出发地点到北京南站所用的时间为0.5h;
(2)乘坐G169由北京南站到杭州东站全程的平均速度为213km/h;
(3)小睿和爸爸最早能赶上G169趟列车。
48.(2025秋•桂阳县期中)小明一家从广州出发去珠海机场观看航展,下表为所乘坐的列车换乘时刻表,其中标明了从出发站到各个站点的时刻:
站名
到时
发时
停留
广州南站
﹣﹣﹣﹣
7:20
﹣﹣﹣﹣
珠海站
8:20
9:00
40min
机场站
9:30
﹣﹣﹣﹣
终点站
(1)求小明一家从广州南站乘车到珠海站的时间;
(2)已知从广州南站到珠海站路程116km,求这段路程列车的平均速度;
(3)列车从珠海站开出,若速度是100km/h,求从珠海站到机场站的路程。
【解答】解:(1)由列车时刻表可知,广州南站乘车到珠海站的时间:t=8:20﹣7:20=1h;
(2)从广州南站到珠海站路程s=116km,
这段路程列车的平均速度:v116km/h;
(3)从珠海站到机场站的时间:t′=9:30﹣9:00=0.5h,
由v可得,从珠海站到机场站的路程s′=v′t′=100km/h×0.5h=50km。
答:(1)小明一家从广州南站乘车到珠海站的时间为1h;
(2)从广州南站到珠海站列车的平均速度是116km/h;
(3)从珠海站到机场站的路程是50km。
【题型17 声速问题的计算】
49.(2025秋•晋江市期中)为了减小海啸对人类带来的灾难,科学家在海岸线建立了接收伴随海啸产生的次声波的预警系统。某次海啸发生后4min,其发出的次声波被离海啸发生中心最近的陆地预警系统接收到,已知次声波在海水中传播速度为1500m/s,海浪的推进速度是600km/h,试求:
(1)海啸发生中心到最近的陆地有多少km?
(2)陆地预警系统接收到次声波信号后立即拉响逃生警报,此时距离海浪到达最近陆地还剩多少时间?
【解答】解:(1)海啸发生中心到最近的陆地的距离为:s=v声t声=1500m/s×4×60s=3.6×105m=360km;
(2)海浪到最近陆地所用的时间:
t浪0.6h=36min,
逃生的时间:Δt=t浪﹣t声=36min﹣4min=32min。
答:(1)海啸发生中心到最近的陆地的距离为360km;
(2)陆地预警系统接收到次声波信号后立即拉响逃生警报,此时距离海浪到达最近陆地还剩32min。
50.(2025秋•招远市期中)一架喷气式飞机在水平方向上匀速飞行,其飞行速度是声音在空气中传播速度的2倍,飞行高度为3400m。飞机飞到小明正上方时,发出一种声音信号。当小明听到该声音信号时,小明立刻抬头观看,若抬头的时间为1s,声音在空气中的传播速度是340m/s。
求:
(1)喷气式飞机水平飞行的速度是多少?
(2)飞机声响从小明头顶传下来的时间为多少?
(3)抬头观看时,飞机在水平方向上已飞到小明前方多远?
【解答】解:(1)由题意知,飞机的飞行速度是声音在空气中传播速度的2倍,
飞机的飞行速度为:v喷=2v声=2×340m/s=680m/s
(2)由v可得,飞机声响从小明头顶传下来的时间为:
t10s;
(3)由v可得,抬头观看时,飞机已飞到小明前方的水平距离为:
s喷=v喷t=680m/s×(10s+1s)=7480m。
答:(1)喷气式飞机水平飞行的速度为680m/s。
(2)飞机声响从小明头顶传下来的时间为10s。
(3)抬头观看时,飞机已飞到小明前方7480m处。
51.(2025秋•宜昌期中)9月18日,中俄“海上联合﹣﹣2016”军事演习在广东湛江以东某海域,组织实施实际使用武器演练。如图是广州舰发射火箭深弹,发射后经过0.8秒击中目标,同时看到爆炸的火光,而在发射后经过了3秒才听到爆炸声,试问:广州舰距爆炸目标有多远?火箭弹的飞行速度是多少?(声速340m/s)
【解答】解:
(1)由题知,火箭弹到击中目标的时间为0.8s,发射到听到爆炸声的时间为3s,
所以火箭弹爆炸发出到声音传广州舰的时间:t1=3s﹣0.8s=2.2s,
由v可得广州舰与目标的距离:
s=v声t1=340m/s×2.2s=748m;
(2)火箭弹的速度:
v弹935m/s。
答:广州舰距爆炸目标748m,火箭弹的飞行速度是935m/s。
【题型18 交通标志牌、速度仪表盘问题】
52.(2025秋•株洲校级期中)元旦期间,小聪一家自驾到秦皇岛探亲。在高速公路上小聪看到了如图甲所示的交通标志牌,并在某时刻看到汽车的速度表如图乙所示。
(1)在遵守交通规则的前提下,求汽车从交通标志牌的位置到达秦皇岛的最短时间;
(2)若汽车以图乙所示的速度行驶6min,求汽车6min内通过的路程。
【解答】解:(1)“秦皇岛150km”表示从标志牌到秦皇岛的距离为150km;
“120”表示最大速度为120km/h;
从标志牌到贵阳需要最短的时间为
t1.25h=75min;
(2)由图乙可知,汽车行驶的速度为90km/h,汽车6min行驶的路程为
s'=v't'=90km/hh=9km。
答:(1)在遵守交通规则的前提下,汽车从交通标志牌的位置到达秦皇岛的最短时间为75min;
(2)若汽车以图乙所示的速度行驶6min,汽车6min内通过的路程为9km。
53.(2025秋•垦利区期中)国庆假期期间,小明一家自驾到拱拢坪景区游玩,路上看到如图所示的交通标识。细心的小明测得自家轿车匀速通过一段长1800m平直的路段,恰好用时2min。则:
(1)请通过计算判断小明家轿车是否超速;
(2)从见到如图所示的交通标识起,在不违反交通规则的情况下,小明一家最快需要行驶多少小时才能到达拱拢坪?
(3)已知小明家的轿车全长为5m,在前往拱拢坪时要通过一座长为850m的隧道,若小明家的轿车全部通过隧道所用的时间为57s,则通过隧道时,小明家的轿车的平均速度为多少米每秒?
【解答】解:(1)“60”是限速的标志,指的是速度不能超过60km/h,
小明家轿车匀速通过该路段的速度为:
v15m/s=54km/h<60km/h,
所以小明家轿车没有超速。
(2)由图可知,此标志牌到拱拢坪的路程s=30km,
在不违反交通规则的情况下,小明一家到达拱拢坪的最短时间:
t′0.5h。
(3)小明家的轿车全部通过隧道通过的路程:
s总=L隧道+L车=850m+5m=855m,
则小明家的轿车的平均速度为:
v″15m/s。
答:(1)小明家轿车没有超速;
(2)在不违反交通规则的情况下,小明一家最快需要行驶0.5h才能到达拱拢坪;
(3)通过隧道时,小明家的轿车的平均速度为15m/s。
54.(2025秋•抚州期中)如表所示是国庆假期小虹和同学乘坐出租车去湖南博物院游玩时车的码表及车票,请回答以下问题。
TAXI车费发票
车号:
日期:2024﹣10﹣03
上车时间:9:00
下车时间:9:20
里程:15km
单价:3.60元/公里
金额:46.00元
(1)由表中车票可知小虹和同学乘坐的全过程中,出租车的平均速度为多少km/h?
(2)出租车在行驶的过程中,以图甲中码表的速度行驶了12分钟,求这段时间通过的路程为多少?
(3)在出租车行驶的过程中小虹看见路上的区间测速提示牌如图乙,在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为多少分钟?
【解答】解:
(1)由车票数据可知:s1=15km,乘车时间t1=9:20﹣9:00=20minh,
则出租车全过程的平均速度:
v145km/h;
(2)由速度表可知:v2=50km/h,且t2=12min=0.2h,
由v可得,这段时间所通过的路程:
s2=v2t2=50km/h×0.2h=10km;
(3)图丙可知该区间路程为s3=8km,速度最高不超60km/h,
由v可得,通过该区间最短时间为:
t3h=8min。
答:(1)出租车的平均速度为45km/h;
(2)这段时间通过的路程为10km;
(3)在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的最少时间为8min。
【题型19 不同介质的声音速度计算】
55.(2025秋•汨罗市期中)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)声音在空气中的传播时间是多少?
(2)若两声相隔2.43s,则声音在金属管中的传播速度是多少?
【解答】解:(1)声音在空气中传播的时间为:;
(2)声音在金属管中的传播时间为:t2=t1﹣Δt=2.6s﹣2.43s=0.17s;
声音在金属管中传播的速度为:。
答:(1)声音在空气中的传播时间是2.6s;
(2)若两声相隔2.43s,则声音在金属管中的传播速度是5200m/s。
56.(2025秋•惠州期中)我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。问:
一些介质中的声速v/(m•s﹣1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的?
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?
【解答】解:(1)根据表格中的数据进行分析可知,声音在金属中的传播速度比在空气中的速度快,故先听到钢轨传播的声音,后听到空气传播的声音,第二次听到的声音是通过空气传来的;
(2)声音通过空气传到另一端所需时间:t空2.5s;
(3)声音在金属管中传播的时间:
t金属=t空﹣Δt=2.5s﹣2.33s=0.17s;
则声音在金属管中传播的速度:
v金属5000m/s;
查表可知:金属管是由铝制材料制成的。
答:(1)第二次听到的声音是通过空气传来的;
(2)敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s;
(3)声音在金属管内传播的速度为5000m/s;该金属管是由铝制成的。
【题型20 回声测距相关计算】
57.(2025秋•桥西区校级期中)科考船是人类探索和研究海洋的重要工具,如图所示,科考船以30km/h的速度行驶到距离起点600km的探测点执行科学任务。到达探测点后,科考船上的水深探测仪向海底定向发射超声波,经过0.8s接收到来自海底的回波信号,已知声音在海水中的传播速度为1500m/s,求:
(1)科考船行驶至探测点所用的时间;
(2)探测点的海深;
(3)探测结束后,科考船以36km/h的速度直线返回时,发现前方500m处有一艘轮船正以36km/h的速度迎面直线驶来,已知科考船船身长度80m,轮船船身长度200m,求从科考船发现轮船至科考船完全经过轮船所用的时间。
【解答】解:(1)根据v可得,科考船行驶至探测点所用的时间:t120h;
(2)向海底定向发射超声波,经过0.8s接收到来自海底的回波信号,则超声波达到海底所用的时间为:t′t0.8s=0.4s;
则探测点的海深是:h=vt′=1500m/s×0.4s=600m;
(3)36km/h=10m/s,
则从科考船发现轮船至科考船完全经过轮船所用的时间:
t239s。
答:(1)科考船行驶至探测点所用的时间为20h;
(2)探测点的海深为600m;
(3)从科考船发现轮船至科考船完全经过轮船所用的时间为39s。
58.(2025秋•九江期中)如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远?
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离?
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
【解答】解:(1)第一次发出的信号到达汽车的时间:t声10.6s=0.3s,
由v可得,汽车接收到第一次信号时,距测速仪:s1=v声t声1=340m/s×0.3s=102m;
(2)第二次发出的信号到达汽车的时间:t声20.2s=0.1s,
汽车接收到第二次信号时,距测速仪:s2=v声t声2=340m/s×0.1s=34m,
所以从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离s车=s1﹣s2=102m﹣34m=68m;
(3)在两次信号的间隔过程中,汽车行驶的距离:s车=68m,
汽车行驶时间:t车=Δt﹣t声1+t声2=1.9s﹣0.3s+0.1s=1.7s,
汽车的速度:v车40m/s。
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有102m;
(2)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有68m;
(3)汽车的速度是40m/s。
59.(2025秋•龙岗区校级期中)在某次下潜实验中,从潜水器接触水面开始计时,前5s下潜了60m后,继续以20m/s的速度匀速下潜45s,悬停在海中某一深度,此时向海底发射一束超声波,10s后收到海底反射回来的超声波。超声波在海水中的速度是1500m/s。求:
(1)潜水器在前5s下潜的平均速度;
(2)此海域的深度。
【解答】解:(1)潜水器在前5s下潜的平均速度:v12m/s;
(2)由v可得,继续以20m/s的速度匀速下潜45s下潜的深度:s′=v′t′=20m/s×45s=900m,
从发射超声波到10s后收到信息,超声波传播的路程:s1=v声t1=1500m/s×10s=15000m;
收到信息时潜水器距海底的距离:s″s115000m=7500m;
此海域的深度:h′=s+s′+h=60m+900m+7500m=8460m。
答:(1)潜水器在前5s下潜的平均速度为12m/s;
(2)此海域的深度为8460m。
60.(2025秋•红河县校级期中)海岭又称海底山脉,一般在海面以下。如图所示是对某海岭进行勘测,勘探船停在该海岭底部的A处正上方并向海底发出声呐,4s后收到回波信号。之后勘探船沿直线行驶到达海岭最高点B处正上方,用时2h。到达B处正上方停下后,该船再次向海底发出声呐,经2s后收到回波信号。已知声呐在海水中的传播速度为1500m/s,A、B两处水平相距10km。求:
(1)勘探船从A处上方行驶到B处上方的平均速度?
(2)海底A处的深度?
(3)B处比A处高多少米?
【解答】解:(1)勘探船从A处上方行驶到B处上方的平均速度为:
;
(2)由得海底A处的深度为:
;
(3)由得海底B处的深度
,
B处比A处高:
sA﹣sB=3000m﹣1500m=1500m。
答:(1)勘探船从A处上方行驶到B处上方的平均速度是5km/h;
(2)海底A处的深度是3000m;
(3)B处比A处高1500m。
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