物理声现象综合题含详细答案.docx
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物理声现象综合题含详细答案
一、初中物理声现象问题求解方法
1.下列关于声音的说法中不正确的是
A.“隔墙有耳”说明固体也能传声
B.“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的
C.“震耳欲聋”说明声音的音调高
D.引吭高歌说明声音的响度大
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查声音的有关知识。
【详解】
A.声音可以在固体、液体和气体中传播,“隔墙有耳说”明固体可以传播声音,故A正确,不符合题意;
B.不同的人发出声音的音色不同,“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的,故B正确,不符合题意;
C.“震耳欲聋”说明声音的响度大,而不是音调高,故C错误,符合题意;
D.“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大,故D正确,不符合题意。
2.某校于2018年3月13日举行了“诵读经典致敬大师”为主题的诵读比赛.下列说法正确的是
A.诵读声是空气振动产生的
B.诵读声一定不是噪音
C.使用话筒可以提高声音的音调
D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)一切正在发声的物体都在振动.
(2)声音的传播需要介质.
(3)音调是指声音的高低,由频率决定;响度是指人耳感觉到的声音的强弱或大小.
(4)在日常生活中,凡是影响人们工作,生活休息及干扰需要听到的声音都是噪声.
【详解】
A.诵读声是由学生声带振动产生的,故A错误;
B.诵读声是优美动听的,但对于需要休息的人来说是一种噪音,故B错误;
C.使用话筒可以提高声音的响度,故C错误;
D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的,故D正确.
3.下列有关声现象的说法,正确的是()
A.发声体的振动停止,发声也就停止
B.禁鸣喇叭是在传播过程中减噪声
C.声波在空气中的传播速度约为3×108m/s
D.“闻其声便知其人”是根据声音的响度来判断的
【答案】A
【解析】
【详解】
A.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止,故A正确;
B.禁鸣喇叭是在声源处减噪声的,故B错;
C.声波在空气中的传播速度约为340m/s,故C错;
D.“闻其声便知其人”是根据声音的音色来判断的,故D错。
应选A。
4.如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机MateX,该机创新采用鹰翼式折叠设计,机身非常轻薄,合上后的厚度也只有11mm左右,单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是( )
A.调节声音的大小是改变声音的响度
B.接听电话时,通过声音的音调可以辨别来电者
C.手机屏幕能够折叠,说明屏幕材料的可塑性较强
D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播速度为
【答案】A
【解析】
【详解】
A.声音的大小指的是响度,所以,调节声音的大小是改变声音的响度,故A正确;
B.接听电话时,通过声音的音色可以辨别来电者,故B错误;
C.手机屏幕能够折叠,要求屏幕材料具有的可塑性,但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强,故C错误;
D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播以光速进行,故D错误。
故选A。
5.关于声现象,下列说法正确的是()
A.诗句“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”中“蝉声、鸟声”靠音调区分
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在传播途中控制噪音
C.诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”是大钟振动产生的
D.诗句“入夜思归切,笛声清更哀”中“笛声”是靠笛子传播进入人耳的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.音色是发声体特有的品质特征,可以区分声源,故诗句中“蝉声、鸟声”靠音色区分,故A错误;
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在声源处控制噪音,故B错误;
C.声音由振动产生,诗句中“钟声”是大钟振动产生的,故C正确;
D.空气可以传播声音,诗句中“笛声”是靠空气传播进入人耳的,故D错误;
故选C。
【点睛】
注意能正确区分声音的三个特征,即音调、响度、音色,其中音色是发声体特有的特征,由声源振动的材料、方式等决定,可以用来区分声源.
6.如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,乒乓球多次被弹开,关于此实验,下列说法错误的是
A.音叉发出声音的响度越大,乒乓球被弹开的越远
B.音叉发出声音的音调越高,乒乓球被弹开的越远
C.本实验可以研究“声音是由于物体的振动而产生的”
D.乒乓球被弹开的越远,说明音叉振动幅度越大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
声音是物体振动产生的,音叉振幅越大,产生声音的响度越大,乒乓球被弹得越高。
说明声音的响度越大发声体的振幅越大,音叉的振动转化为轻质小球的运动,这样可以把音叉的微小振动进行放大,这是“转换法”,故AD正确,B错误;
通过实验发现,用小锤敲击音叉的时候,音叉发出声音的同时,乒乓球会被弹起一定的角度,说明声音是由于物体的振动产生的,故C正确。
故B符合题意为答案。
7.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。
8.如图甲所示,乒乓球静止靠在左侧的音叉上,如果用小锤敲打右侧的音叉,我们能听到右侧音叉发出声音同时乒乓球被弹开,如图乙,如果把这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成,则
A.能听到声音,但乒乓球不会被弹开
B.不能听到声音,乒乓球也不会被弹开
C.能听到声音,乒乓球也会被弹开
D.不能听到声音,但乒乓球会被弹开
【答案】B
【解析】
【详解】
甲图中,敲响右边的音叉,左边的音叉响,且悬挂在线上的紧靠在左边音叉的泡沫小球会弹起这是因为声音由空气传播到左边的音叉,使左边的音叉振动;在月球上做乙图这个实验,真空不能传声,声音不能传播,所以不能听到声音,声波无法传播,振动也就不会传到左侧音叉,所以小球也不会弹起.故选B.
9.下列关于声现象的说法中,不正确的是
A.我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的
B.太空行走的宇航员之间可以直接对话
C.噪声监测装置可以防止噪声的产生
D.工人师傅们通过听机器产生的次声波来判断其工作状况
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.铃的振动发出声音,所以我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的,故A正确;A不符合题意;
B.太空行走的宇航员之间不可以直接对话,因为声音传播需要介质,太空中没有空气,声音不能传播,故B错误;B符合题意;
C.噪声监测装置不可以防止噪声的产生,只能测量出噪声的等级,故C错误;C符合题意;
D.工人师傅们通过听机器产生的声波来判断其工作状况,不是次声波,次声波是听不到的,故D错误;D符合题意。
故选BCD。
10.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。
11.阅读下面的短文,回答问题。
超声波及声呐应用
人能够听到声音的频率范围有限。
低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波。
超声波具有许多奇异特性:
空化效应——超声波能在水中产生气泡,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。
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。
声呐系统是超声波应用的一种,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)人耳能听到的频率范围是___________。
(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有________。
(3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于___________。
(4)假设开始停在海水中的潜艇A发出的声波信号,在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且此时信号频率不变,此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s,且传播速度不变)。
接下来停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明此时潜艇B在向潜艇A______(选填“靠拢”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,请问声波频率变低1分钟后,潜艇B与潜艇A的距离为________m。
【答案】20Hz-20000Hz能量真空不能传声7500远离8700
【解析】
【详解】
(1)[1]由材料可知,人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz;
(2)[2]由于超声波具有能量,所以超声波能够清洗物件;
(3)[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于月球上是真空,真空不能传声;
(4)[4]声波在水中传播的总距离为:
s=vt=1500m/s×10s=15000m,
由于声波是反射回来的信号,所以两艘潜艇之间的距离
s1=
=7500m;
[5]由材料可知,如果回声的音调变低,说明目标远离声呐,潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明此时潜艇B远离潜艇A;
[6]1分钟后,潜艇B行驶的路程
sB=vBt=20m/s×60s=1200m,
潜艇B与潜艇A之间的距离
s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。
12.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
13.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,应选择只有长度不同的两根线,所以选ad.
琴弦a和b只有粗细不同,所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.
选择c和d进行研究时,因为琴弦的材料、长度都不相同,无法控制变量.
研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.
14.下面是一组有关声的实验,请正确作答.
(1)如图甲,用发声的音叉接触水面时,水花四溅,此实验是用来探究_______(选填字母代号);
A.声音产生的原因B.决定音调的因素
C.声音能否在空气中传播D.声音传播是否需要时间
(2)如图乙,将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,再把瓶内的空气逐渐的抽出,声音逐_____,若瓶内已抽成真空,将听不到声音,说明:
__________________________.
(3)如图丙,小明有节奏地敲击鼓面,鼓面发出低沉的咚咚声.用更大的力敲击鼓面,听到的声音变大,同时看到小纸片跳动的幅度_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),表明鼓面振动的_____越大,声音的响度越大.
(4)如图丁,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.逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,用同样的力拨动钢尺,发现钢尺振动的频率逐渐变_____(选填“大”或“小”),发出声音的音调逐渐变低,这表明声音的音调与发声体振动的_____有关.
【答案】A减小真空不能传声变大幅度小频率
【解析】
【详解】
(1)[1]声音是由物体的振动产生的,用发声的音叉接触水面时,水花四溅,说明了发声体在振动,故选A;
(2)[2][3]声音的传播需要介质,把瓶内的空气逐渐的抽出,声音逐减小,若瓶内抽成真空,将听不到声音,说明真空不能传声;
(3)[4][5]用大小不同的力敲击鼓面,鼓面振幅不同,响度不同,用更大的力敲击鼓面,振幅大,小纸片跳动的幅度大,声音的响度大;
(4)[6][7]钢尺伸出越长,振动越慢,频率越低,音调越低,说明声音的音调与发声体振动的频率有关.
15.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女).
【答案】女男
【解析】
【详解】
[1]我们所说的“男低音、女高音”,都是指声音的高低,即指的是音调的高低;音调高的是女高音;
[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”,都是指声音的大小,即指发出声音的响度,故响度大的是男低音。
二、初中物理热学问题求解方法
16.下列说法中正确的是
A.蒸发和沸腾都需要吸收热量,且都发生在液体表面
B.液体凝固时,不断放出热量,但温度可能保持不变
C.把一块-10℃的冰放到0℃的房间里,冰会慢慢地熔化
D.利用干冰汽化吸热,可以使长途运输中的食品降温保鲜
【答案】B
【解析】
【详解】
A.沸腾是在一定条件下,发生在液体表面和内部同时进行的一种剧烈的汽化现象,需要吸收热量;蒸发是发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象,同样需要吸收热量,故A项错误;
B.液体处于凝固成晶体过程中时,持续放出热量,温度不变,故B项正确;
C.熔化需要达到熔点和持续吸收热量,冰的熔点是0°C,当-10°C的冰在0°C的房间里温度升温与房间温度一致时,冰吸收不到热量,不能熔化,故C项错误;
D.干冰(固态CO2)在常温下会直接变成气态的CO2,发生升华现象,故D项错误;
17.2019年12月27日晚,“长征五号遥三”运载火箭成功发射,如图所示。
该火箭的起飞质量约为870t,起飞升力约为1.05×107N,关于该火箭,下列说法正确的是()
A.火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力
B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过做功改变了火箭尾部的内能
C.火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的
D.火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106N(g取10N/kg)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速小压强大没有关系,故A错误;
B.火箭尾部喷气口热得发红,是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能,故B错误;
C.图中火箭尾部产生大量的“白气”,是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象,故C错误;
D.火箭的起飞质量约为870t,重力
由于G竖直向下,起飞升力F竖直向上,且
,所以二力的合力方向向上,大小为
故D正确。
故选D。
18.如图所示,在大烧杯中装有大量的碎冰块,把装有少量碎冰块的试管插在大烧杯的冰块中,在烧杯底部用酒精灯加热.下列说法正确的是
A.大烧杯和小试管中的冰同时熔化
B.小试管中的冰先熔化,大烧杯中的冰后熔化
C.大烧杯中的冰完全熔化后,小试管中冰才开始熔化
D.小试管中冰始终不能熔化
【答案】C
【解析】
冰是晶体,若给烧杯中的冰加热时,烧杯中的冰会熔化,但完全熔化前温度保持不变,所以试管中的冰达到熔点,但由于温度相同没有热传递,则不能从烧杯中继续吸热,所以不能熔化;
若烧杯中的冰完全熔化后,继续吸热,温度将升高,所以试管中的冰达到熔点,继续吸热,所以能熔化.故C正确.
故选C.
19.甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为20℃和70℃,现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到40℃,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后以容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化):
A.65℃B.60℃C.55℃D.50℃
【答案】B
【解析】
【详解】
当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:
Q金=Q水
设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水,则:
Q金=c金m金(80℃-40℃)
Q水=c水m水(40℃-20℃)
因为Q金=Q水,所以
c金m金(80℃-40℃)=c水m水(40℃-20℃)
化简得:
;
当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:
Q水′=Q金′
由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为m金、比热容为c金、水的质量为m水、水的比热容为c水,此时两者共同的温度为t℃,则:
Q水′=m水c水(70℃-t℃)
Q金′=m金c金(t℃-40℃)
因为:
Q水′=Q金′所以
m水c水(70℃-t℃)=m金c金(t℃-40℃)
由于:
可得:
2(70℃-t℃)=t℃-40℃
解得t=60℃,故选B.
20.随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭.若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s,消耗汽油2L.[已知ρ油=0.7×103kg/m3、q油=4.6×107J/kg,c水=
].求:
(1)轿车做的功;
(2)汽油机的效率;(保留一位小数)
(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收,能使水的温度大约升高多少℃(1个标准大气压)?
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)
【解析】
【详解】
(1)由题意可知,轿车做的功为
(2)消耗汽油的质量为
消耗汽油2L放出的热量为
汽油机的效率为
(3)设能使水的温度大约升高
,由题意可知
可求得
由于这是在1个标准大气压下,水的最高温度为100℃,所以能使水的温度大约升高
答:
(1)轿车做的功为
;
(2)汽油机的效率为
;(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收,能使水的温度大约升高
.
21.如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。
R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个档,加热功率为440W,保温功率为110W。
求:
(1)加热档工作时,电路中的电流是多少?
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要多少秒?
[
]
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据
可知,当电阻较小时,电功率较大,这是加热档,从图乙可以看到,开关连接1,电路中的电流是
(2)根据
可知,电热丝R1阻值大小是
当开关连接2时,R1、R2串联接在电路,这是保温档,根据
可知,电路中的总电阻是
可知电热丝R2的阻值是
(3)根据
可知,水吸收的热量是
不计热量损失,那么
,该电火锅正常工作需要的时间是
答:
(1)加热档工作时,电路中的电流是
;
(2)电热丝R2的阻值是
;(3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg、初温为20℃的水加热到100℃,需要时间是
。
22.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.
(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:
水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)
(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:
若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.
(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).
A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)
B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙
C.使用相同的易拉罐.
【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;
放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.
(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:
若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;
沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:
水的比热容比泥土和沙子的比热容大.
(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不
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