中考物理一模试题分类汇编声现象综合附详细答案.docx
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中考物理一模试题分类汇编声现象综合附详细答案
一、初中物理声现象问题求解方法
1.如图所示,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,用同样的力再次拨动钢尺,比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。
下列做法中所用到的科学探究方法与此相同的是
A.地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生时,都伴有次声波产生,而人耳听不到次声波,不能准确预测灾害的发生。
使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波,处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度
B.人们用噪声监测仪来监测噪声的强弱等级,以便及时采取措施,控制噪声
C.人们用光线来表示光的传播径迹和方向
D.取材质相同但质量与体积均不相同的松木块,用天平测出它们的质量,用量筒量出它们的体积。
通过计算得出“同种物体质量与体积的比值,即密度相同”的结论
【答案】D
【解析】
【详解】
题目正文中使用的探究方法是控制变量法;
A.人耳听不到次声波,使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波,处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度,采用的是转换法,故A不符合题意;
B.人的耳朵不能直接监测噪声的强弱等级,人们用噪声监测仪监测噪声的强弱等级,采取措施,控制噪声,是转换法的应用,故B不符合题意;
C.用光线描绘光的传播方向,光线实际并不存在,用光线描绘光的传播方向采用是模型法;故C不符合题意;
D.取材质相同但质量与体积均不相同的松木块,用天平测出它们的质量,用量筒量出它们的体积,通过计算得出“同种物体质量与体积的比值,即密度相同”的结论,这种探究方法是控制变量法,故D符合题意。
2.在演示声音是由物体的振动发生的实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开。
在此实验中,泡沫塑料球的作用是()
A.使音叉的振动尽快停下来
B.使音叉的振动时间延长
C.将音叉的微小振动放大,便于观察
D.使声波多次反射,形成回声
【答案】C
【解析】
【分析】
声音是由物体振动产生的,但这种振动往往不易观察,需要将实验效果进行“放大”;“转换法”是中学物理中一种重要的研究方法,可以借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质,形象直观,据此判断。
【详解】
正在发声的音叉与不发声的音叉的区别在于:
正在发声的音叉在振动,而不发声的音叉没有振动;由于音叉振动的幅度过小,人眼无法直接观察和区分,所以用“转换法”将这个实验效果进行放大;当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时,音叉的振动将泡沫塑料球弹开,即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动,以便于观察和进一步的研究;故选C。
3.听到考试铃声,同学们立刻开始答卷,这个场景说明
A.铃声以声波的形式传播B.铃声能传递能量
C.铃声属于噪声D.铃声能传递信息
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
同学们开始答卷是因为听到的铃声,在这里铃声就是一种信息,同学们接收到了这种信息,故本题中主要是说明铃声能传递信息,故应选D.
4.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是
A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同
C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同
【答案】C
【解析】
【分析】
音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。
【详解】
A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A错误;
B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误;
C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确;
D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误;
故选C。
5.下列关于声音的说法错误的是()
A.振动的物体都会发出声音
B.空气中声速跟音调有关
C.物体振动的次数叫频率
D.“低声细语”的低指的是音调低
【答案】BCD
【解析】
【分析】
声音是物体振动产生的,一切发声的物体都在振动;发声体1s振动的次数叫频率,单位是Hz;声音的传播需要介质,传播速度与介质种类和温度有关;声音的强弱叫响度,声音的高低叫音调。
【详解】
A.声音是物体振动产生的,所以振动的物体都能发出声音,故A正确,不符合题意;
B.声速与介质种类及介质温度有关,与声音音调高低无关,故B错误,符合题意;
C.物体在1s内振动的次数叫频率,故C错误,符合题意;
D.“低声细语”中的“低”,指声音的响度小,故D错误,符合题意。
故选BCD。
【点睛】
此题考查了声音的产生、声速影响因素及声音的特性,正确理解概念是解答的基础。
6.阅读《“神秘而恐怖”的声音----次声波》回答问题
“神秘而恐怖”的声音---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,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.次声波具有极强的穿透力,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.次声波在空气中的传播速度也是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,产生的次声波在空气中传播,绕地球三圈.1961年,前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.4Hz-8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振及肺壁受损.军事的次声波武器,就是产生的次声波与人体发生共振,使共振的器官或部位发生位移和变形,而造成人体损伤以至死亡的一种武器.只伤害人员,不会造成环境污染,其恐怖程度可见一斑.
1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫名其妙地死光.在匈牙利鲍拉得利山洞入口,3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸.50年前,美国一个物理学家罗伯特·伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查,当剧场开演后,罗伯特·伍德悄悄打开了次声仪器,仪器无声无息地在工作着.不一会儿,剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情,并逐渐蔓延至整个剧场,当他关闭仪器后,观众的神情才恢复正常.这就是著名的次声波反应试验.
有些动物能听到次声波,也有一些动物能发出次声波.能听见次声波的常见动物有狗(15Hz-50000Hz)、大象(1Hz-20000Hz)、鲸(15Hz-10000Hz)、水母(8Hz-13Hz).能发出次声波的常见动物有大象(用脚踩踏地面发出次声波)、鳄鱼(靠震动背部发出次声波)、老虎(虎啸拥有次声波的威力,可以震错位人的耳朵关节,声音由低到高,能传播很远).既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼.可见,在自然灾害面前,动物往往能提前预警,不是没有道理的.
(1)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,约为120000km,则这次次声波传播的时间约为____________h.(保留整数)
(2)次声波在空气中传播时能量损失很_________(选填“大”或“小”),因此,次声波可以传播的很远.
(3)次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递_________(选填“能量”或“信息”).
(4)大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息,要想给较远地方的同类传递信息,大象应该______________(选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”).
【答案】98小能量用脚踩踏大地
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]次声波绕地球三圈走过的路程
,次声波在空气中的传播速度
,这次次声波传播的时间约为
(2)[2]由材料“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”可知,次声波在空气中传播时能量损失很小;
(3)[3]由材料可以知道,次声波武器可造成人体损伤以至死亡,这主要利用了次声波可以很好的传递能量;
(4)[4]由材料可以知道大象用脚踩踏大地可发出次声波,这次声波能传播的距离较远,可以给较远地方的同类传递信息,而吼叫的声音相对来说传不了多远.
7.阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。
从传声筒到移动通信
我们每天都离不开电话,你知道科学家们发明它是受什么启发吗?
是传声筒。
让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:
两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,如图1左上角就是其螺旋状的管路之一。
两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。
就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。
声音是由物体振动所产生。
在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。
声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!
如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。
通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。
频率是声源(或某一质点)1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。
显然,f=
。
频率与人耳主观感觉声音的音调有关。
频率越高,音调也越高。
振幅与声音的强度有关。
波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。
这三者的关系是v=λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。
在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但对人类不引起声音感觉。
声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。
当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。
早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。
电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:
说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。
电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。
和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:
当一名观众在管路一侧发声,管路中的__________振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。
(2)以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是(______)
A.医生给病人看病用的听诊器B.水杯琴
C.天坛回音壁D.超声波医学检查
(3)下列说法中正确的是(______)
A.一切发声的物体都在振动
B.声音的传播速度一定是340m/s
C.声波和电磁波都能传递信息,且都可以在真空中传播
D.潜入水中的潜艇通信使用电磁波
(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(______)
A.频率增大,波速变大B.频率不变,波速变小
C.频率不变,波长变长D.波速变小,波长变长
【答案】空气AADC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]声音的传播需要介质,空气可以传播声音,当一名观众在管路一侧发声,管路中的空气振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话;
(2)[2]A.医生给病人看病用的听诊器,其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播,减小声音的分散,提高声音的响度,然后能听到更清晰的声音,这与“传声筒”原理是相同的,选项A符合题意;
B.水杯琴表明液体振动可以发出声音,与“传声筒”原理是不同的,B项不合题意;
C.天坛回音壁,是指回声,利用了声音的反射,与“传声筒”原理是不同的,C项不合题意;
D.超声波医学检查,是利用声波传递信息,与“传声筒”原理是不同的,D项不合题意;
(3)[3]A.声音是由物体的振动产生的,所以说一切发声的物体都在振动,A正确;
B.从材料中可以看到,当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,钢铁中声速为5000m/s,所以说声音的传播速度不一定是340m/s,B错误;
C.声波和电磁波都能传递信息,但声波不可以在真空中传播,C错误;
D.潜入水中的潜艇通信是用无线电进行的,即是使用电磁波来完成的,D正确;
(4)[4]声波从空气进入水中,声速变大,但是频率是不变的,根据
可知,波长是变大的,故选C。
8.在平直的路面上,一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛6s后听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远?
(15℃,声音在空气中的速度是340m/s)
【答案】960m
【解析】
【分析】
司机鸣笛后,声音传到高山返回汽车时,汽车以20m/s的速度已经前行了6s,根据速度公式可求汽车行驶的距离;在这段时间内,声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍,根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。
【详解】
由
可得,在
的时间内,汽车行驶的距离:
,
声音传播的距离:
,
则汽车司机听到回声时距离高山为
;
答:
汽车司机听到回声时距离高山960m。
【点睛】
本题主要考查回声测距。
9.在人与山崖间有一条铁路穿过,一列火车在人与山之间拉响汽笛,人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声,又经过2s后听到山崖反射回来的声音,则人与山距离多远?
【答案】680m
【解析】
【详解】
根据题意,如图所示,声音从鸣笛处→人,传播用时1s;声音从鸣笛处→山崖→人,传播用时:
(1+2)s=3s
设人到山崖的距离为s,则:
2s=340m/s×1s+340m/s×3s
得出:
s=680m
答:
人与山崖之间的距离是680m
10.一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛后6s听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远?
(空气中声速为340m/s)
【答案】960m
【解析】
【详解】
由速度公式
得汽车的行驶路程为:
声音得传播路程为:
则鸣笛时汽车到高山得距离为:
所以汽车司机听到回声时到高山距离为:
答:
汽车司机听到回声时距离高山
。
11.小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。
下表是他记录的部分数据及现象。
(鸡蛋的体积保持不变,g=10N/kg,
)
第1天
第8天
第29天
第57天
第58天
第70天
质量m/g
66.8
66.2
64.4
62.0
61.9
60.8
鸡蛋
在水
中的
位置
沉底
沉底
沉底
悬浮
漂浮
漂浮
(1)求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。
(2)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小。
写出判断依据。
(3)根据表格的现象你如何判断存放时间的长短?
【答案】
(1)0.62N;6.2×10-5m3;
(2)第1天受到的浮力大;见详解;(3)见详解。
【解析】
【详解】
(1)由图可知,鸡蛋在第57天时处于悬浮状态,悬浮时浮力等于重力:
根据阿基米德原理可知,鸡蛋的体积为:
(2)鸡蛋的质量减小,但鸡蛋的体积不变,第1天和第70天相比,在第一天排开的水的体积较大,根据阿基米德原理
可知,鸡蛋在第一天中受到的浮力大;
(3)由表格中的数据和鸡蛋的状态可知,当鸡蛋在水中下沉时,鸡蛋的放置时间不超过29天;鸡蛋悬浮时,鸡蛋的放置时间不超过57天;鸡蛋在水中漂浮时,鸡蛋的放置时间为58天以上。
答:
(1)第57天鸡蛋所受浮力为0.62N;鸡蛋的体积为6.2×10-5m3;
(2)第1天受到的浮力大;第1天和第70天相比,在第一天排开的水的体积较大,根据阿基米德原理
可知,鸡蛋在第一天中受到的浮力大;
(3)见详解。
12.长沙市为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。
如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。
若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,求:
(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪多少米?
(2)汽车两次接收到信号时位置相距多少米?
(3)在该测速区内,汽车的速度是多少?
【答案】
(1)85m;
(2)17m;(3)20m/s
【解析】
【详解】
(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,
由v=
可得汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:
s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m;
(2)第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):
s′=s1−s2=85m−68m=17m;
(3)汽车行驶这17m共用的时间:
t′=△t−t1+t2=0.9s−0.25s+0.2s=0.85s,
所以汽车的车速为:
v′=
=
=20m/s。
答:
(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪85米;
(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米;
(3)在该测速区内,汽车的速度是20m/s。
13.某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。
已知声音传播速度为340m/s。
求:
(1)若汽车是静止的,汽车鸣一声喇叭,历时t=5s听到回声,则汽车距离高山多远?
(2)若汽车以10m/s的速度正对着高山驶去,汽车鸣一声喇叭,历时t=3s听到回声。
鸣喇叭时汽车距离高山多远?
【答案】
(1)850m;
(2)525m。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音传播到高山的时间
t=
×5s=2.5s,
汽车到高山的距离:
s=v2t=340m/s×2.5s=850m;
(2)在3s的时间内,汽车行驶的距离:
s1=v1t=10m/s×3s=30m,
声音传播的距离:
s2=v2t=340m/s×3s=1020m,
设按喇叭时汽车到高山的距离为s,则:
2s=s1+s2,
s=
=525m。
答:
(1)若汽车是静止的,则汽车距离高山850m远;
(2)鸣喇叭时汽车距离高山525m。
14.学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。
经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
(1)为了验证猜想一,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容。
请在表中填上所缺数据_____,___。
(4)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。
【答案】ABCADF801.02选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化
【解析】
【详解】
(1)[1]为了验证猜想一,即要保证材料和长度相同,横截面积不同,观察编号A、B、C的数据,它们的材料都是铜,长度都是60cm,横截面积不同,这三种规格的琴弦符合要求;
(2)[2]为了验证猜想二,即要保证材料和横截面积相同,长度不铜,观察编号A、D、F的数据,它们的材料都是铜,横截面积都是0.76mm2,长度不铜,这三种规格的琴弦符合要求;
(3)[3][4]为了验证猜想三,即要保证长度和横截面积相同,材料不同,观察G、H可知,它们长度都是80cm,横截面积都是1.02mm2,一个是钢材料,另一个是尼龙材料,此时编号E材料是铜,只要长度也是80cm,横截面积也是1.02mm2即可验证猜想三;
(4)[5]为了验证这一猜想,他需要选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化。
15.阅读下面一段短文后,认真思考并回答以下问题.如图1所示,小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”.
(1)他们用土电话能实现10m间的通话,说明了_____.
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明:
_____.
(3)如果在用土电话时,棉线没有拉直而处于松驰状态,则听的一方通过棉线_____(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声.
(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦,又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动.他们选用的琴弦长度、材料在图2中已标出(其中琴弦的直径关系:
a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致.
①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦_____(选填符号a、b、c或d).
②若选择琴弦a和b,则是为了研究_____.
③若有同学选择c和d进行研究,并推理得出:
琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论.该同学探究过程中存在什么问题?
_____
④两位同学还可以选择琴弦_____(选填符号a、b、c或d),研究“琴弦音调高低与材料的关系”.
【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能ad音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同,没有控制变量ac
【解析】
【分析】
【详解】
(1)土电话通过细绳连接,所以能说明固体能够传声.
(2)改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验表明金属丝的传声效果更好.
(3)棉线没有拉直而处于松驰状态时,声音就不能传到听者耳朵里.
(4)研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时,应选择只有长度
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