物理专题训练声现象的综合题分类.docx
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物理专题训练声现象的综合题分类
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.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.下列说法中,正确的是()
A.声音在真空中传播速度最快
B.汽车安装的倒车雷达是利用电磁波工作的
C.超声波清洗眼镜,是利用了声波传递能量的性质
D.声源的振幅越大,音调越高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故A错误;
B.汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的,故B错误;
C.声波能够传递信息和能量,超声波清洗眼镜,是利用了声波传递能量的性质,故C正确;
D.声源的振幅越大,响度越大,而音调由频率决定,故D错误;
故选C.
4.医用的B超机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是因为( )
A.声音的响度太大B.声音的频率太高,人不能觉察到
C.声音的频率低于人耳能听到的频率范围D.声音的音调太低
【答案】B
【解析】
【详解】
医用的B超机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是超声波,发声体的振动频率高于20000Hz,超出了人耳的听觉范围,即音调太高了,所以人不能觉察到,不是因为声音的响度太大;故选B。
5.2013年6月20日,女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课.下列说法正确的是()
A.王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的
B.王亚平讲课的声音很大是因为她的声音频率很高
C.王亚平讲课的声音是通过声波传回地球的
D.在太空讲话声带不振动也能发出声音
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
声音是由物体振动产生的,王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的,故A正确;王亚平讲课的声音很大是因为她的声音响度很大,故B错;
声波不能在真空中传播,她的声音是通过电磁波传过来的,故C错;
声带不振动是不能发声的,故D错;
应选A.
6.己知声音在空气中传播的速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是(v2>v1)( )
A.钢轨的长为
B.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
C.钢轨的长为
D.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t
【答案】AB
【解析】
【详解】
AC.设钢轨的长度为L,由
知道,在空气中传播的时间是:
,
在钢轨中传播的时间是:
,
时间间隔是:
,
故解得钢管的长度是:
,
故A正确,C错误;
BD.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是:
,
故B正确,D错误。
7.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同B.乙、丙的音调相同
C.乙、丙的响度相同D.丙、丁的响度相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图中可以看出,甲和乙波形的形状并不完全相同,因此它们的音色不同,振幅和频率相同,故音调和响度相同,故A正确;
BC、从图中可以看出,乙和丙波形的形状并不完全相同,因此它们的音色不同,振幅相同,响度相同,频率不相同,故音调不相同,故B错误,C正确;
D.从图中可以看出,丙和丁波形的形状相同,因此它们的音色相同,振幅不相同,响度不相同,频率不相同,故音调不相同,故D错误;
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.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。
10.为了探究声音的反射与吸收特点,章杰同学进行了实验研究:
(1)在玻璃筒内垫上一层棉花,棉花上放一个小闹钟,耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处,能清晰地听见闹钟声,闹钟声是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见闹钟声。
(3)在玻璃筒口正上方10cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了,说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。
(4)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。
【答案】空气能强
【解析】
【详解】
(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的;
(3)[2]人看见闹钟,是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的,参照光的反射规律可知声音也可以发生反射;
(4)[3]因为海绵板代替平面镜后,听见的声音明显减弱,所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
11.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.
12.如图所示,在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,当用筷子敲击杯子时,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,你的做法是:
_________________。
要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,你的做法是:
_______________。
【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水
【解析】
【详解】
[1]响度与振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大,两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,甲杯的振动幅度就要大于乙杯,所以就要用更大的力敲击甲杯;
[2]用筷子敲击杯子时,是杯子和水发生了振动,当水量越大时,杯子和水越难振动,杯中的水量越大,音调越低,水量越小,音调越高,要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,应该减少甲杯中的水。
13.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________(选填“能量”或“信息”);为提高全体市民的防空安全意识,某市每年都要进行防空警报演练.为了使警报声传的更远,应该提高警报声的________(选填“音调”“响度”或“音色”).
【答案】信息 响度
【解析】
【详解】
利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息;进行防空警报演练时,为了使警报声传的更远,应该提高警报声的响度.
【点睛】
本题考查声音可以传递信息,也可以传递能量;响度与物体振幅有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越远,声波的振幅越小,响度越小.
14.将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内,如图所示:
用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出,将会发现声音_____;此实验可以推理得出______的结论 。
实验中声音无法完全消失的原因可能是________。
(写出一种)
【答案】逐渐减小声音的传播需要介质声音通过上方的固体传声
【解析】
【分析】
【详解】
[1]将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内,用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出,传递声音的介质变少,所以将会发现声音逐渐变小;
[2]此实验可以推理得出:
声音的传播需要介质(或真空不能传声)的结论 ;
[3]实验中声音无法完全消失的原因可能是:
声音通过上方的固体传声,或空气抽不干净。
15.一个同学迟到了,走到门外听到上课老师的声音,就知道正在上物理课.他除了根据讲课内容外还可以根据声音的________来判断.教室外面出现嘈杂的声音,关上门窗是为了在________减弱噪声.
【答案】音色传播的过程中
【解析】
【详解】
我们区别声音靠的就是音色,与音调和响度无关.关上门窗是在传播的过程中减弱噪声。
二、初中物理热学问题求解方法
16.关于物体的内能,热量和温度,下列说法正确的是
A.一个物体从外界吸收了热量,温度一定升高B.一个物体温度升高,它的内能一定增加
C.只要物体的温度不变,它的内能就一定不变D.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】
A.一个物体从外界吸收了热量,温度不一定升高,比如晶体的熔化以及液体的沸腾,都在吸收热量,但温度没有改变,故A项错误;
B.一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,所以内能一定增大,故B项正确;
C.物体的温度不变,有可能正在吸收或者放出热量,内能改变;也有可能外界对物体做功,物体的内能增加,或者物体对外界做功时,物体的内能减小,故C项错误;
D.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说物体吸收或者放出多少热量,故D项错误。
17.质量相等的28℃、100℃的水分别装在甲、乙两容器中,现将一个温度为100℃的金属球放入甲容器中,达到温度相同时,甲容器中水温升高到40℃,然后迅速取出金属球放入乙容器中,再次达到温度相同时,乙容器中水温是(设不计热量损失和水的质量损失)()
A.60℃B.70℃C.88℃D.90℃
【答案】D
【解析】
【分析】
【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,则:
Q金=m金×c金(100℃-40℃),
Q水=m水×c水(40℃-28℃),
所以:
m金×c金(100℃-40℃)=m水×c水(40℃-28℃)
化简得:
=5:
1;
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,设两者共同的温度为t℃,则:
Q水=m水×c水(100℃-t℃),
Q金=m金×c金(t℃-40℃),
即:
m水×c水(100℃-t℃)=m金×c金(t℃-40℃),
t=90℃.综上分析故选D.
18.一支刻度均匀但刻度线位置不准的温度计,把它放在标准大气压的沸水中,读数是97℃,把它放在冰水混合物中,读数是2℃,若用这支温度计去测量某物体的温度时,它的读数恰好等于物体的实际温度,则该物体的温度是_____.如下图所示,图甲的温度为_____。
【答案】40℃-22℃
【解析】
【详解】
[1]因读数不准确的温度计的刻度是均匀的,设不准确温度计示数y与真实温度x之间满足方程:
y=kx+b;
将y=97℃时,x=100℃和y=2℃时,x=0℃分别代入方程,得:
97=k×100+b;
2=k×0+b;
解方程组得:
k=
,b=2,故方程可变为:
,
根据题意,它的读数恰好等于物体的实际温度可知,x=y,代入方程可得解为:
x=40℃;
[2]由图知,温度计10℃之间分成5等份,所以一等份代表2℃,也就是分度值为2℃;“20”在“10”的下端,说明温度低于0℃,为-22℃。
19.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
.
20.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。
下表是所有的实验记录,根据实验记录回答下列问题。
(1)分析比较_____________烧杯的实验记录(选填烧杯号),可得出的初步结论是:
在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同。
(2)分析比较①②两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:
_____________________;分析比较③④两烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:
_________________________。
(3)结合
(1)
(2)中的结论,然后综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与_______、______、_______有关系。
【答案】①③同种物质升高相同的温度时,质量不同吸收的热量不同同种物质质量相同时,升高的温度不同吸收的热量不同物质的种类质量升高的温度
【解析】
【分析】
(1)探究物质吸收的热量与种类有关,保持质量和升高的温度相同,物质的种类不同,分析比较哪两个烧杯;
(2)比较①②两烧杯,同种物质,质量不同,升高的温度相同,吸收的热量不同,分析吸收的热量与哪个因素有关;比较③④两烧杯,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,分析比较吸收的热量与哪个因素有关;
(3)根据
(1)
(2)中的结论,综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与什么有关系。
【详解】
(1)[1]①杯的质量是300g,升高10℃用的时间是12min,③杯的质量是300g,升高10℃用的时间是6min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同;
(2)[2]①②两烧杯,同种物质,质量不同,升高的温度相同,吸收的热量不同,说明同种物质升高相同的温度时,质量不同吸收的热量不同;
[3]③④两烧杯,同种物质,质量相同,升高的温度不同,吸收的热量不同,说明同种物质质量相同时,升高的温度不同吸收的热量不同;
(3)[4][5][6]综合上述结论,物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、升高的温度都有关系。
【点睛】
本题考查比热容的概念,需要知道控制变量法就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。
21.在“探究晶体熔化和凝固规律”的实验中,绘制出了如图2所示的图象。
(1)图1中所示温度计的示数是________℃;
(2)海波从开始熔化到完全熔化持续了________min;
(3)图2中,海波的熔化过程是________段(用图中字母表示),此过程中海波________热(选填“吸”或“放”);
(4)图2中,海波在
点是________态,在
点是________态(均选填“固”或“液”)。
【答案】
3
吸液固
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图1可知温度为零下,其示数为
;
(2)[2]图2可知海波从
开始熔化,到
熔化结束,持续了
;
(3)[3]海波是晶体,熔化时有一定的熔化温度。
图2中,海波的熔化过程是
段;
[4]熔化需要吸收热量;
(4)[5]图2中
是液态,所以海波在
点是液态;
[6]图2中
段是凝固后的固态,所以
点是固态。
22.实验小组探究影响蒸发快慢的因素,提出以下的几种猜想:
(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;
(2)蒸发的快慢与液体的表面积有关;
(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;(4)蒸发的快慢与液体的质量有关。
a.实验过程采用的科学探究方法是_____。
b.验证猜想(3)应选择_____。
(填对应的字母即可)
c.取A和C比较,可以验证猜想_____。
(填对应的序号即可)
d.实验小组想利用E图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关,你认为是否可行并简述理由________
【答案】控制变量法;AD;
(1);该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由给出的猜想可知,液体蒸发快慢可能与四个因素有关,所以,在实验过程中控制了三个量相同,只有要探究的量发生了变化,用到的是控制变量法;
[2]验证猜想(3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关;根据控制变量法的思想,应控制液体温度和表面积相同,改变液体上方空气流动速度,由此可知应选择AD两图;
[3]取A和C比较,液体表面积和液体上方空气流动速度相同,液体温度不同,可以验证猜想
(1)蒸发的快慢与液体的温度有关;
[4]该验证过程是错误的,因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同;因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度,液体表面积相同时,质量不同时,先蒸发完的蒸发的才快。
23.某综合实践活动小组在制作一个医用冷藏盒时,不知道给药品降温用冰好,还是盐水结成的冰好?
他们动手测量了盐水的凝固点。
(1)小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示,则小明所测盐水的凝固点是_______℃;
(2)他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200mL,小明加了1汤匙的盐,而小红加了3汤匙的盐,由此作出猜想:
盐水的凝固点与盐水的浓度有关。
接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表:
盐水浓度(%)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
36
凝固点(℃)
0
-2
-4
-6
-8
-11
-15
-18
-17
-1.8
-0.4
0
分析表格中数据可知,当盐水浓度增大时,其凝固点__________;
(3)小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低,其值为﹣18℃,你认为他的判断准确吗?
_____(选填“准确”或“不准确”),你判断的理由是__________;
(4)在测量浓度为21%的盐水凝固点时,某一时刻测得盐水温度如图所示,则此时该盐水处于______态;
(5)你认为给冷