初中物理声现象综合题

阅读下列短文，回答问题。

超声波测速

超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、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，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，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，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s﹣t图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。

测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。

测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s）

（1）人耳 　   　（选填“能”或“不能”）听到超声波，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）如图乙所示，若t₀＝0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 　   　m。

（3）通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s﹣t图象（t从第一次发射信号开始计时），跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 　   　m，跑车的速度大小为 　   　m/s。

康康家有一台动感单车，结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行，由于车轮不接触地面，所以在骑行时整车的位置不发生移动。

（1）康康骑车时，车轮转动发出“唰唰”声，分析表明，声音是由物体的　　产生的。

（2）关于动感单车，下列说法正确的是　　。

$A$．单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴

$B$．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小

$C$．移动单车时，让车前端小轮着地，用滚动代替滑动来增大摩擦

$D$．单车静止在水平地面上时，地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力

（3）如图2所示是某次康康移动单车时的操作图，请在图2中画出他在 $A$点所施加动力 $F_1$的力臂 $l_1$；

（4）单车的骑行阻力可调节。如图3所示，在车轮上方有一个摩擦片，逆时针旋转“刹车球头”，与之相连的摩擦片上移，顺时针旋转“刹车球头”，摩擦片下移。通过调节“刹车球头”，就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力，你将如何调节“刹车球头”：　　。

（5）如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“手感应片”时，显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个　　（选填“开关”或“电源” $)$。

（6）康康受显示屏可以显示心率的启发，想设计一个体重秤，当人坐在车座上，身体其它部位不接触车体时，就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻 $R$的电阻值会随压力增大而减小，他将电压表的示数转换为相应的重力值，当人的体重越大时，电压表的示数就越大，则他应在图5所示的 $A$、 $B$、 $C$、 $D$四个点中选择　　两个点将电压表接入电路。

阅读短文回答问题：

激光的应用

1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。

由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。

激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。

（1）激光在真空中的传播速度为　              　 $\mathit{km}/s$。

（2）激光测距与初中物理学到的　              　测距原理相同。

（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　   　的特点。

我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器，目标探测深度 $11000m$，该深海探测器的全重为 $28t$。

（1）如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测，下潜至某一深度处时，处于正上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波，若从发出至接收到所用时间为 $12s$，则“蛟龙号”的实际下潜深度为多少米（已知声音在海水中的传播速度为 $1500m/s)$；

（2）若海面处的大气压为 $1.0\times {10}^5\mathit{Pa}$，海水密度为 $1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，则“蛟龙号”下潜至 $11000m$时，所在位置处的压强为多少；

（3）若（1）问中“蛟龙号”处于悬浮状态，“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度为 $7.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，试计算“蛟龙号”空气仓的体积（空气仓中的空气质量不计）。

爱动脑筋的小华对如图甲所示的钟进行了如下探究；

（1）当要设定响铃时间时，先将闹铃开关闭合，再将定时指针调到指定时间，只有当时针转至与定时指针重叠时，定时开关也闭合，此时电动机工作，带动铃锤敲击铃碗，铃才能发声。下列图乙中A、B、C三个电路图，能满足上述要求的是　     　；

（2）图丙是闹铃的结构示意图。其中凸轮是一种具有凸起的呈曲面状的零件，弹性金属片上端连接铃锤，下端固定在∩形塑料架的顶端。如图丁所示，目前凸轮安装在N位置，为了达到不同的响度效果，凸轮的转轴还可以调换到M、P两个不同的位置。

图戊是凸轮转动一周过程中四个位置的工作示意图。电动机工作带动凸轮连续转动，凸轮反复交替推动∩形架的A、B两柱，使得∩形架绕O轴左右摆动，通过弹性片带动铃锤交替敲击两个铃碗，实现铃碗振动发声。

F为凸轮对A柱的作用力，请你在图戊的④中，画出此时F的力臂L；

（3）电动机工作时将电能转化为　     　能。根据图戊反映的工作原理，在凸轮转动一周的过程中，铃锤共敲击铃碗　     　次；

（4）小华发现闹钟铃声过大，会影响到他人休息。她应该怎样调节凸轮的位置，使铃声的响度减小？答　                　。这属于在　     　处减弱噪声。

综合开放题

我国古诗词语言优美、寓意深远，同时古诗词中还蕴含着丰富的物理学知识，请你模仿样例格式，从以下两首 古诗词原文中摘抄出涉及到物理学知识的内容，并写出相应的物理知识或规律填入下表（温馨提示：至少写出二条，不能与样例相同）。

序号	古诗词原文	物理知识或规律
样例	月落	以地面为参照物，月亮是运动的
1	霜满天
2

阅读短文，回答问题。

喷泉

喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断"吸"上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。

音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。

图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。

表一
额定转速n	2900r/min
额定流量Q	0.04m ^3/s
额定扬程H	8m
额定功率P	7.5kW

表二
速度v/m•s ^﹣ ^1	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0
质量M/kg	3.0	6.0	12.0	12.0	12.0
流量Q/m ^3•s ^﹣ ^1	0.03	0.03	0.04	0.03	0.02

（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过 　　传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在 　　的作用下不断地进入水泵内。

（2）下列关于喷泉的有关说法，正确的是 　　。

A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力

B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等

C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的

D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速

（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为 　　m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为 　　kW•h。

（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为 　　m ³/s，水泵每秒喷出水的质量为 　　kg。

（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U _AB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当U _AB＜6V时，D两端的电压U _D等于输入电压，U _AB≥6V时，U _D保持6V不变。当R的电功率满足P _R≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为 　　W；该电路工作20min，喷水时间共为 　　s。

阅读短文，回答下列问题：
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛．一般的常识告诉我们，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．
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．
著名的约翰·霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，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，下雨时产生的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．
大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．
（1）雪花落水发出的声波属于          （超声波/次声波）．
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物       ．

A．蝙蝠

B．猫

C．狗

D．大象

（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看        （是/不是）噪声．
（4）科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都是由于气泡的       产生的，这个声音能被鲸鱼听到，说明       能传播声音．
（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家进行了下列过程，请你把它们按正确的顺序排列起来     （填序号）．
a．归纳分析    b．进行实验
c．提出假设    d．得出结论

阅读下列有关声速与气温的小短文，回答后面的两个问题：
气温影响地面附近空气，气温高，地面空气变得稀薄，则声速大，因而声速与气温有关．由此产生声音不—定由声源沿直线传播的情况，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，声音在地表的附近传播速度较上层快，于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的．
(1)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叫喊，其中一个主要原因是声音传播时向______拐弯．
(2)“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，寒山寺的钟声是由于钟______产生的，客船里的乘客听到的钟声是通过______而传来的，主要是利用______来区分出是钟声的．

阅读短文，回答下列问题：
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛．一般的常识告诉我们，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．
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．
著名的约翰·霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，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，下雨时产生的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．
大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．
⑴ 雪花落水发出的声波属于          （超声波/次声波）．
⑵ 声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物       ．

A．蝙蝠

B．猫

C．狗

D．大象

⑶ 雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看        （是/不是）噪声．
⑷ 科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都是由于气泡的       产生的，这个声音能被鲸鱼听到，说明       能传播声音．
⑸ 在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家进行了下列过程，请你把它们按正确的顺序排列起来         （填序号）．
a．归纳分析    b．进行实验     c．提出假设      d．得出结论

【2015年贵州省黔南州中考物理】端午节期间，多地都举行了划龙舟比赛（如图）

（1）运动员通过鼓声来统一划龙舟的节奏，鼓声是由鼓面的        产生的，鼓声主要是通过        传入人耳．
（2）划水时，船桨是           杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”），该杠杆的好处         是，运动员看到水下部分的船桨不是直的，是光的            现象．
（3）运动员向后划水，船就前进，这说明物体间力的作用是            的，以鼓手为参照物，该船上的运动员是                的．

【2015年贵州省黔南州中考物理】端午节期间，多地都举行了划龙舟比赛（如图）

（1）运动员通过鼓声来统一划龙舟的节奏，鼓声是由鼓面的          产生的，鼓声主要是通过      传入人耳．
（2）划水时，船桨是       杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”），该杠杆的好处        是，运动员看到水下部分的船桨不是直的，是光的       现象．
（3）运动员向后划水，船就前进，这说明物体间力的作用是        的，以鼓手为参照物，该船上的运动员是                的．

阅读短文，回答下列问题：
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛．一般的常识告诉我们，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．
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．
著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，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，下雨时产生的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．
大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．
（1）雪花落水发出的声波属于      （超声波/次声波）．
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物      ．

A．蝙蝠

B．猫

C．狗

D．大象

（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看      （是/不是）噪声．
（4）科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都是由于气泡的      产生的，这个声音能被鲸鱼听到，说明      能传播声音．
（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家进行了下列过程，请你把它们按正确的顺序排列起来      （填序号）．
a．归纳分析
b．进行实验
c．提出假设
d．得出结论．

中国已进入汽车时代，武汉是著名的车城。
（1）停在水平路面上的小轿车，        （“受到”“不受”）地面的摩擦力。轿车在竖直方向受到的一对平衡力是重力和___________力。
（2）小轿车行驶时，车顶的空气流速_______车底的空气流速，轿车对地面的压力______汽车所受的重力（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）公安部门要求，小型客车的驾驶员和前排乘客必须系上安全带，这是为了减轻紧急刹车时由于人的_________带来的伤害；而汽车头枕的主要作用是         。

A．为了舒适

B．防止紧急刹车带来的伤害

C．防止被追尾带来的伤害

D．可以减小惯性

（4）汽车如果不慎坠入水中，应当尽早打开车门，否则会因为        过大而导致车门难以打开。当车门打不开时，司机可以用汽车配备的“逃生锤”砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择图中       。

近几年足球运动日益受到人民群众的关注：
（1）如图所示球在向左飞行的过程中带着强烈的逆时针旋转，这使得足球上方的压强         （“大于”“小于”“等于”）下方的压强，从而使足球在空中划过一道美丽的弧线，飞入球门。这说明力可以          。

（2）守门员为了抓牢足球，通常穿戴带有橡胶颗粒的手套，橡胶颗粒的作用是           。