1、一、初中物理凸透镜成像的规律1在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是 ()A该凸透镜的焦距是 30cmB换成焦距为 10cm 的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,在光屏上可以得到两次清晰倒立的像C在凸透镜左侧放一凹透镜,将光屏向右移动还能接收到清晰的像D凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离,在光屏上恰能成清晰的像,则此时物距等于像距等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则则焦距为15
2、cm,故A项错误;B换成焦距为10cm的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,当蜡烛到凸透镜的距离在10cm20cm之间时,光屏到凸透镜的距离在50cm40cm,移动凸透镜在适当位置能成清晰的像,由光路可逆原理可知,光屏距离凸透镜10cm20cm之间时,可以再次成清晰的像,故B项正确;C在凸透镜左侧放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像,故C项正确;D凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,光依然沿原来的方向传播进,人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像,故D项正确。故选BCD。2如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。下列说
3、法正确的是( )A此时光屏上成倒立缩小的实像B将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同C在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像D将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A图像显示,物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大的实像。A选项错误,不符合题意。B将图中的凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像,此时的成
4、像特点与照相机原理相同,B选项正确,符合题意。C远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线的会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像,C选项正确,符合题意。D图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大的实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。即两式联立解出即将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,D选项正确。故选BCD。3如图所示,小宇将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜成像规律。下列说法
5、正确的是()A将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小B当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像C将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像D蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏的下方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏中心【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A根据“无论实像或虚像,物体靠近焦点像都变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,所成的虚像将变小,故A正确;B能在光屏上成清晰像的是实像,实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续传播,进入人的眼睛,故B正确;C将蜡烛放在10cm处时,物距为30cm,而焦距为1
6、0cm,即物距大于两倍焦距,光屏上能承接到的是倒立缩小的像,故C正确;D蜡烛燃烧一段时间后变短,根据光的直线传播原理,则成的像会偏向光屏上方,可向下适当调整凸透镜,故D不正确。故选ABC。4凸透镜成像实验中,移动蜡烛到某位置时,能在光屏上再次成清晰缩小的像,则下列说法能成立的是A同时移动蜡烛与光屏,且移动距离相同时,有可能在光屏上再次成清晰缩小的像;B若将一老花镜放到凸透镜前方,光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像;C换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜:D保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像:【答案】CD【解
7、析】【详解】A物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,故A项不符合题意;B老花镜是凸透镜,若将一老花镜放到凸透镜前方,则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚,此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像;B项不符合题意;C换用焦距较小的凸透镜后,相当于增大物距,当物体成实像时,随着物距增大,像距减小,同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动;C项符合题意;D根据光路可逆性可知,在保持物体和光屏位置不变时,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,此时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,D项符合题意;5某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏
8、上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是A将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜B将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜C将透镜适当靠近蜡烛D将透镜适当靠近光屏【答案】BC【解析】根据凸透镜成实像的规律,要使成像大些,应该减小物距,增大像距,则像变大;A. 将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜,是增大了物距,减小了像距,像会变小,故A错误;B. 将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜,即减小物距,增大像距,则像变大,故B正确;C. 将透镜适当靠近蜡烛,此时物距减小,像距增大,像会变大,故C正确;D. 将透镜适当靠近光屏,此时物距增大,像距减小,像会变小,
9、故D错误;故选BC点睛:要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小(反之像变大),这里的像变小,是与之前比变小,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大6在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()A利用这一原理制成了投影仪B若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像C若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像D若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像【答案】D【解析
10、】A. 如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;C. 成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即,由图知此时像距为15cm,可得:所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;故选D点睛:凸透镜
11、成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大7某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是()A该凸透镜的焦距是16cmB把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小C当u16cm时,该凸透镜可作放大镜使用D当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的【答案】B【解析】【分析】【详解】A当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm,所以f=8cm,即凸透镜的焦距是8cm
12、,故A错误;B物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故B正确;C当u16cm时,有两种情况:若uf,则成正立、放大的虚像,应用是放大镜;若 fu2f,成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故C错误;Du=20cm时,u2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D错误。故选B。8小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,这时,她在光屏上可以看到()A正立、放大的像B正立、缩小的像C倒立、缩小的像D倒立、放大的像【答案】D【解析】【分
13、析】【详解】由题意可知,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像,那么物距大于两倍焦距,像距小于两倍焦距大于一倍焦距;当保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,物距是小于两倍焦距大于一倍焦距,像距是大于两倍焦距,由于光的可逆性,根据凸透镜的成像规律可知,这时成倒立、放大的实像。故选D。9如图,小明在实验室探究凸透镜成像规律,先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像。于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,在如图的四个实验情境中,能够在光屏上得到清晰的像是( )ABCD【答案】B【解析】【详解】A把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像,说明此时的成像原理与照相
14、机相似,物距大于二倍焦距,像距在二倍焦距与一倍焦距之间,由图甲可得,此时像距为15cm,故可以得到化简可得此外,由图甲可知,像距为15cm时,物距在窗外,说明此时像距接近一倍焦距,即焦距更靠近15cm,且光路可逆,若物距为15cm时,像的位置应该在窗外,像距超出光具座范围。选项A图中物距为10cm,此时像距应该超出光具座范围或成虚像,故A不符合题意;B此时物距约为38cm,稍大于二倍焦距,像距为25cm,稍小于二倍焦距,满足和焦距更接近15cm的条件,此时成倒立、缩小的实像,故B符合题意;C若此时光屏上能看到清晰地像,则物距等于像距为20cm,则焦距为10cm,更接近7.5cm,不符合题意;D
15、若此时能在光屏上看到清晰地像,则像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外,超出光具座范围,故D不符合题意。故选B。10如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像,若保持蜡烛的位置不变,更换一个焦距为15cm的凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行的是A使屏远离透镜B使屏靠近透镜C使屏向上移动D使屏向下移动【答案】A【解析】【详解】根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像,由凸透镜成像规律知,此时u=v=2f=20cm,则焦距为f=10cm;更换凸透镜焦距为15cm时,15cm20c
16、m30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像故A正确11如图所示,纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,蜡烛放在纸筒前,此时光屏上观察到三个像在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,同时移动光屏,到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是ABCD【答案】A【解析】【详解】三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状(中间厚,边缘薄),故BCD项不符合题意,A项符合题意。12小明用自制的“水
17、凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜成 像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()将光屏靠近“水透镜”将蜡烛远离“水透镜”对“水透镜”注水将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A和都行B和都行C和都行D和都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透镜中注水。故选B。13以下关于实像和虚像的说法,正确的是A实像不可能与物体是等大的B实像一定是光发
18、生折射形成的C虚像在成像时没有光进入人眼D虚像不能在光屏上呈现【答案】D【解析】【详解】A凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,故错误;B小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的,故错误;C平面镜成虚像时,是平面镜反射的光线进入人的眼睛,故错误;D虚像不是真实光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,故正确。14某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是( )A该凸透镜的焦距是16cmB把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小C当u=20cm时成放大的像投影仪就是根据这一原理
19、制成的D当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 根据凸透镜成像的规律,在物体等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时成倒立等大的实像,如图,物距为16cm时,像距也为16cm,即都等于二倍焦距,所以该凸透镜的焦距是8cm,故A错误;B. 由图可知,把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,即物距增大时,像距变小,像会逐渐变小,故B正确;C. 当时,大于二倍焦距,成缩小的像,投影仪根据凸透镜成放大的实像原理制成,故C错误;D. 当时,即物距处于一倍到二倍焦距之间,成倒立放大的实像,故D错误故选B【点睛】凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透
20、镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆15小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则A小红离小强的距离近B小明和小红离小强的距离相同C小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头对底片的距离D小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知,小红拍的像比小明拍的像小,根据凸透镜成像的规律,成的像越小,此时的物距越大,像距越小所以小红拍摄时,相机与物体的距离较大即小明离小强同学的距离近,小红离小强同学的距离远;所以选项AB是错误的;有凸透镜
21、成像规律知,小红要使底片上的像与小明拍的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离即可,即镜头要往前伸,小明要使底片上的像与小红的一样大,小明移动位置后,镜头要往后缩所以选项C错误,D正确故选D【点睛】要解决此题,除了要知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的和需要掌握凸透镜成像的规律还要知道成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小二、初中物理声现象问题求解方法16如图是用小锤敲击同一音叉时,示波器在相同时间内截取的两列声波图,一次重敲,一次轻敲,下列说法正确的是A重敲时音调高,甲图是重敲时的声波图B轻敲时响度大,两次敲击音色相同C甲的响度比乙的大,甲的音调也比乙的高D两次音调
22、、音色都相同,乙图是轻敲时声波图【答案】D【解析】【分析】(1)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大音调跟频率有关,频率越大,音调越高(2)振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大(3)音色是由发声体本身决定的一个特性【详解】由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰和2个波谷),因此声音的音调相同;由图知,物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;甲振动时偏离程度大,甲的振幅大,所以甲的响度大,即音量大,所以,甲图是重敲时的声波图,乙图是轻敲时声波图用木槌敲击同一音叉,音色是不变的,只有D选项
23、说法正确故选D【点睛】掌握声音的三个特征:音调、响度、音色,会观察波形图进行判断音调跟频率有关;响度跟振幅有关;音色跟材料和结构有关17下列关于声现象的说法中错误的是( )A声音在15的空气中传播速度约为340m/sB吉他依靠琴弦的振动发声C蝙蝠利用次声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫D“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的【答案】C【解析】【分析】【详解】A声音在不同介质中,以及不同温度下的传播速度是不同的,如声音在15的空气中传播速度约为340m/s,故A正确;B声音由振动产生,吉他依靠琴弦的振动发声,故B正确;C蝙蝠利用超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫,故C错误;D音色是发声
24、体特有的品质特征,可以用来区分声源,所以“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的,故D正确;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18如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机 Mate X,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
25、【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。19下列与声现象有关的说法中正确的是()A城市道路旁的隔音板是在入耳处减弱噪声BB超是利用了声音可以传递信息C我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小D声音在空气的速度一定是340m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】A城市路旁安装隔音板是在传播过程
26、中减弱噪声,选项说法错误,不符合题意;BB超是利用了声音可以传递信息,选项说法正确,符合题意;C因为蝴蝶翅膀振动发出的声音频率小于20赫兹,是次声波,人耳听不到,选项说法错误,不符合题意;D声音在空气中不同温度时传播的速度是不同的,在15空气中声速约为340m/s,选项说法错误,不符合题意;故选B202013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】
27、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A21阅读下面的短文潜艇的“耳目”声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz30kHz之间,由于
28、这种声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。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。请回答以下问题:(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是_kHz到_kHz。(2)如果停在海水中的潜艇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,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是_。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)停在
29、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,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,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为_。(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?_为什么?_【答案】0.02 20 7500m 8700m 不能 月球表面是真空的,而真空不能传声 【解析】【分析】(1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音,人耳无法听到超声和次声。(2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离;首先算出1分钟内潜艇B通过的距离,根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化,从而计算出二者之间的
30、距离。(3)真空不能传声,所以无法使用声呐。【详解】(1)12人耳只能听到20Hz到20000Hz,即0.02kHz到20kHz之间的声音。(2)3超声波从潜艇A传到潜艇B的时间潜艇B与潜艇A的距离41分钟后,潜艇B行驶的路程因为声波频率变低,所以潜艇B是远离声呐,现在两艘潜艇之间的距离(3)56地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。【点睛】本题综合性很强,考查学生对声音知识的综合运用能力;在计算距离时,注意回声测距需要计算单程的长度。22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200
31、00Hz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_。
32、(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】
33、【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/s10s=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;61分钟后,潜艇B行驶的路程sB=vBt=20m/s60s=120
34、0m,潜艇B与潜艇A之间的距离s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。23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10 cm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。