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初中物理

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超声测速仪

如图甲所示是公路旁的超声波测速仪,它向行驶的车辆发射频率为 f 0 (一般为 30 kHz ~ 100 kHz ) 的超声波,当车辆向它靠近时,车辆反射回来的超声波频率 f 增大;当车辆远离时,反射回来的超声波频率 f 减小,变化的频率△ f = | f 0 - f | 与车辆速度 v 关系如图乙所示。

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示, P Q 是压电超声换能器,在外力作用下发生形变时会产生电压,形变消失后,电压随之消失;反之,当在其上加一定电压就会发生形变,电压消失后,形变随之消失。超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到 P 上, P 产生相同频率的超声波;被车辆反射回来的超声波在 Q 上产生交流电压,其频率与反射波的频率相同,比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较,计算出它们的差值△ f = | f 0 - f | ,由△ f 就能知道车辆的速度。

(1)当车辆靠近超声波测速仪时,反射回来的超声波频率 f   (大于 / 等于 / 小于) f 0

(2)超声波测速仪工作时,压电超声换能器  

A .均将形变转换成电压

B P 将形变转换成电压, Q 将电压转换成形变

C .均将电压转换成电流

D P 将电压转换成形变, Q 将形变转换成电压

(3)为使超声波测速仪正常工作,振荡电路中产生交流电的图象可能是图中的  

(4)汽车先后以 v 1 v 2 的速度远离超声波测速仪时,反射回来超声波的频率分别为 f 1 f 2 ,且 f 1 大于 f 2 ,则 v 1   (大于 / 等于 / 小于) v 2

(5)汽车行驶中,超声波测速仪监测到△ f 与它们之间的距离 r 关系如图丁所示,以测速仪为参照物,该汽车的运动情况是  

来源:2017年江苏省盐城市中考物理试卷
  • 题型:未知
  • 难度:未知

某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”。同学们使用一根表面光滑的实心铝棒,一只手捏住铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,为了探究铝棒发声频率的影响因素,该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。实验前同学们提出了以下猜想:

猜想 A :铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关

猜想 B :铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关

猜想 C :铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关

为了验证猜想 A ,同学们选择4根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录于下面的表格中,在 2 % 的误差允许范围内(频率相差在 70 Hz 以内)的测量值可以认为是相等的。

实心铝棒

铝棒长度 L / × 10 - 2 m

横截面积 S / × 10 - 5 m 2

频率 f / Hz

1

71

2.9

3500

2

78

2.9

3146

3

71

5.2

3530

4

78

11.7

3134

(1)分析表格中数据,可知铝棒的发声频率与横截面积是  的。(选填“有关”或“无关” )

(2)为了验证猜想 B ,同学们选择横截面积均为 2 . 9 × 10 - 5 m 2 的铝棒,实验所得的数据记录于下面的表格中,同学们从表中前两列数据很难得出频率 f 与长度 L 之间的关系,他们利用图象法处理数据,画出了频率 f 与长度的倒数 1 L 的关系如图所示,分析可知发生频率 f 与铝棒的长度 L 的关系是  

实心铝棒

铝棒长度 L / × 10 - 2 m

频率 f / Hz

铝棒长度倒数 1 / L ( m - 1 )

1

50

5000

2

2

71

3500

1.4

3

78

3146

1.28

4

91

2700

1.1

5

105

2375

0.95

(3)同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系,在实验过程中,有同学们将发声的铝棒一端插入水中,可以看到  现象,有同学用手迅速握住正在发声的铝棒,可以听见声音很快衰减,原因是  

来源:2017年江苏省连云港市中考物理试卷
  • 题型:未知
  • 难度:未知

初中物理频率与音调的关系解答题