初中物理声现象综合题

随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某轿车外形如图所示，它的质量是1800Kg，四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08 m²。

（1）根据轿车外形分析，若轿车静止时对水平地面的压力为F₁，行驶时对水平地面的压力为F₂，
则F₁      F₂（填“等于”或“大于”或“小于”）。
（2）若轿车行驶时，对水平地面的压强为1.5×10⁵Pa。求此时轿车上下表面受到的空气的压力差是多少？(取g=10N/kg)。

阅读短文，完成问题：
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．不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论．
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．然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，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是个奇才．普罗斯佩勒提断定，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．克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机．利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动．普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确．他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波．普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的．
事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群．一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多．但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证．在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，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．你看，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        （选填“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）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的       ，这个声音都能被鲸鱼，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，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来           （填序号即可）。
A.归纳分析   B.进行实验      C.提出假设     D.得出结论

随着生活水平的提高，人们对卫生间里空气质量的要求越来越高。
（1）为了保证空气流通，小刚家的卫生间安装了换气扇，且换气扇与电灯由同一个开关控制，闭合开关时，换气扇和电灯同时工作。
①请你用笔画线代替导线，将如图所示的电灯、换气扇（用M表示）和控制它们的开关正确连入电路。

②换气扇能将卫生间内的污浊空气排出，下列描述所涉及的物理知识与换气扇的工作原理相同的是           （填字母序号）。
a、拦河大坝建成上窄下宽    b、飞机的机翼设计成上凸下平    c、列车的铁轨铺设在枕木上
（2）卫生间常装有防止下水道“异味”上逸的装置。如图1是小刚家安装在洗手盆下方排水管的U形“反水弯”，它利用了          的特点，使U形管中始终留有一部分水，封堵下水道中的“异味”。小刚家的卫生间地面上还装有防止反味的地漏，如图2所示，其结构是一个“扣碗”（图甲）倒扣在存水杯，存水杯与下水管相连（图乙）。
一次，小刚全家外出旅行，一段时间后回到家中闻到卫生间有下水道反上的“异味”，经排查“异味”来自地漏（地漏及其连接均完好）。妈妈取下“扣碗”临时用抹布将地漏下水管口堵上。小刚认为这样做会影响地漏的正常使用，于是他拿掉抹布，观察存水杯的内部情况，并联想学过的物理知识，找到了造成地漏反味的原因是    。随即他想出一个简单可行的办法，马上就解决了地漏反味的问题，并且不影响地漏的正常使用。他的做法是：                                 
                   
图1                                     图2

阅读短文，完成问题：
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、不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论。
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、然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，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是个奇才、普罗斯佩勒提断定，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、克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机、利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动、普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确、他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波、普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的。
事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群、一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多、但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证、在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，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、你看，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          （选填“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音，站在鲸鱼的角度看          （是/不是）噪声。
（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的         ，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，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来          （填序号即可）。
A.归纳分析     B.进行实验     C.提出假设      D.得出结论

小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是      ；小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他设想了下面两种实验方案，你认为最佳的是         。
方案一：让人站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的响度；
方案二：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。
通过实验得到的现象如表格所示，则待测材料隔声性能由好到差的顺序为                  。
表一

材料	衣服	锡箔纸	泡沫塑料
响度	较响	较响	弱

表二

材料	衣服	锡箔纸	泡沫塑料
距离	较长	很长	短

中国的高铁技术在世界上处于领先地位，乌鲁木齐将开通到北京的高速列车．
（1）高速运行的列车必须关紧门窗．此时车窗玻璃受到空气对它的压力差指向　 　（选填“车外”或“车内”．当列车在平直的铁轨上匀速运动时，车厢中的一乘客相对于车厢竖直向上跳起．他　 　（选填“能”或“不能”）落在车厢的起跳点．
（2）某火车票上标有发车时间为晚上20；40．到达目的地时间为第二日凌晨5：25的字样．从出发点到目的地的时间是　 　h．某高速列车以300km/h的速度在水平铁轨上匀速行驶中，突遇紧急情况立即刹车，刹车后列车以120km/h的平均速度运行4km后停止．列车停止2min后又以120km/h的平均速度行驶4km后恢复到原来的速度．则由于紧急情况的发生所耽误的时间为　 　s．
（3）一节高度为H，重为G的车厢停在水平铁轨上，铁轨宽度为L，若垂直吹向车厢侧面的水平风力可等效作用在车厢的中部，则风力至少为　 　才能把车厢吹倒．（车厢看做长方体，其重心在几何中心上）
（4）磁悬浮列车也是一种高速列车，它的核心部分是电磁铁．电磁铁是利用电流的　 　效应制成的．列车能够悬浮利用了磁极间相互　  　（选填“吸引”或“排斥”）的原理．

2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、运营速度最高的高速铁路——武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：
（1）列车的车身材料与飞机的相同，采用轻并且坚固的优质铝合金材料。物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等。上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的       物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的         物理属性；
（2）某时刻列车的电子屏幕显示它的运行速度如下图所示，此速度合       m/s。武广高铁全长1069km，若列车运行的平均速度是305km/h，则跑完全程需      h（计算结果小数点后保留一位数字）；

（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压     （选填“大于”、“等于”或“小于”）离车身较远处的气体压强。
（4）高速铁路一般采用电力机车，它的电动机是利用               的原理来工作的。

在学习声音的相关知识时，小明同学做了如下的实验：
（1）如图所示，在鼓面上撒一些纸屑，他用木槌敲击鼓面的时候，既能听到鼓声，又能观察到_______________．通过实验现象得出结论：__________________________．
（2）纸屑在实验中所起的作用是______________________，这种科学研究方法叫做__________（选填“等效法”、“控制变量法”、“转换法”或“类比法”)。
（3）若实验过程中小明同学加大敲鼓的力度，听到的声音有何变化？____________；看到的现象有何变化？_______________；

有的人说话轻柔，有人说话响亮，但不管说话响亮到何种程度，它都不能传播得很远．
（1）写出可使声音变响的一项现代发明（或器材）________________；
（2）写出可使声音传送得更远的一项发明________________；
（3）写出一种能“保存”声音的现代发明________________．

会飞汽车不是梦！美国一家公司研制出了“会飞的汽车”（如图），这款车的车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀。在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。从汽车到“飞机”的变形在30秒内完成，驾驶员在车内即可完成操作。该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶，是允许上路的第一辆飞行和地面行驶混合车。以下是该车的一些信息：

汽车质量	600kg	发动机功率	75kW
空中最大飞行速度	200km/h	最大飞行距离	800 km
地面最大行驶速度	150km/h	轮胎与地面接触的总面积	0.12m^2

 

（1）该汽车可以在具备长约760米跑道的任何普通机场起飞或降落，起飞是因为机翼的下方流速      ，压强大，获得较大的升力的缘故。
（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该汽车以最大飞行速度飞行了800千米，则汽车发动机做功多少？

如图甲是我国某地区风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．
（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、          （可再生/不可再生）能源．
（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度    （大/小）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向上的力使风叶旋转．其蕴含的物理原理是：流速越大的位置压强越    （大/小）。
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用       原理．实现机械能转化为电能．

（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有哪些（ ）
A．只要有风，机组就能产生电能
B．风速过大，机组不会产生电能
C．风速越大，机组产生的电功率一定越大
D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（5）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：

平均风速（m/s）	5	10	15	20
1s内获得的能量（×10^4J）	1	8	27	64

①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是（   ）
A．风机获得的能量与风速的一次方成正比
B．风机获得的能量与风速的二次方成正比
C．风机获得的能量与风速的三次方成正比
D．风机获得的能量与风速的四次方成正比
②当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，则风力发电机的效率是      ．

如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。

（1）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度______（大/小）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向______（上/下）的力使风叶旋转。

（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用_____原理。实现机械能转化为电能。
（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确的有哪些_____

A．只要有风，机组就能产生电能

B．风速过大，机组不会产生电能

C．风速越大，机组产生的电功率一定越大

D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变

（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：

平均风速（m/s）	5	10	15	20
1s内获得的能量（×10^4J）	1	8	27	64

①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是_____________________（用文字叙述）；
②当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，求风机发电的效率       。

阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题．
材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离．
材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关．如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理．
材料三：许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生．
问题：
(1)请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字：①           ，②         。
(2)亚声是指我们学过的            。
(3)从材料三中可以看出，人体内脏的固有频率大致是     左右，声具有    。   
(4)所填的物理量②与        有关，关系是                                                 

利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发发射超声波，经过4s后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为1530m/s，请简要回答或计算出下列问题。
⑴人耳能听到超声波吗？     （填“能”或“不能”）
⑵被测量处海洋的深度为多少？   米
⑶利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？
⑷请你说出超声波的特点，两个即可。
⑸请你再说出超声波在实际生活中的两个应用的实例。

阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。
材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍然像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出   ① (选填“超声”或“次声”)波，靠这种波的回声来确定目标和距离。
材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的  ② （“音调”或“响度”）和盛水量有关.如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”提道理.
材料三：许多年前，“马可波多”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音（人耳能听到声音的频率范围为20Hz--20kHz），频率较低，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生.
问题：（1）请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字：①    ，②    .
（2）亚声是指我们学过的    (选填“超声”或“次声”).
（3）从材料三中可以看出，人体内脏的固有频率大致低于   Hz.
材料四：气温影响着地面附近的空气状况，气温越高，地面附近空气变得越稀薄，声音在其中的传播速度越快大，因而声速与气温有关。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，声音在地表附近的传播速度较上层快，所以地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
（4）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喊叫，其中一个主要原因是声源传播时向    （上 / 下）拐弯。
（5）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声的传播路径向   （上 / 下）拐弯。