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【题目】阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活,我们每天都离不开它,你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源(或某一质点) 1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。显然,。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高,音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。这三者的关系是。
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。在空气中声速为334. 8m/s (22°C时), 水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收这两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:当一名观众在管路一侧发声,管路中的_________产生振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。
(2)以下应用或工具利用“传声筒”原理的是(___________)
A. 超声波医学检查 B. 水瓶琴
C. 天坛回音壁 D. 医生给病人看病用的听诊器
(3)下列说法中正确的是(_____________)
A. 声音的传播速度一定是340 m/s B. 空气粒子并不跟着声波前进
C. 声和电磁波都能在真空中传播 D. 潜入水中的潜艇通信使用电磁波
(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(___________)
A. 波速变大,波长变长
B. 波速变小,频率不变
C. 波速变大,频率增大
D. 波速变小,波长变长
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【题目】北京市郊铁路S5线,又称“怀柔—密云” 线,是北京市郊铁路网络的组成部分,已于2019年4月30日全线开通运营。S5线自昌平区黄土店站起,经怀柔北站至密云区古北口站,全长135. 6千米, 共设黄土店、昌平北、范各庄、怀柔北、黑山寺、古北口6座车站,沿线分布着雁栖湖、红螺寺、青龙峡、黑龙潭、司马台长城、古北水镇等多个知名旅游景区。2019年10月11日起,增开两趟列车,下表是新时刻表的部分内容。
市郊铁路怀柔-密云线时刻表(2019年10月11日起实行) | ||||||
黄土店→古北口 | ||||||
车次 | 黄土店 | 昌平北 | 雁栖湖 | 怀柔北 | 黑山寺 | 古北口 |
S501 | 07:25 | 07:55/07:56 | 08:29/ 08:30 | 08:36/08:41 | 08:59/ 09:01 | 09:45 |
S511 | 08:38 | 09:08/09:10 | 09:43/ 09:45 | 09:51 | —— | —— |
S513 | 12:42 | 13:21 /13:23 | 13:56/ 13:58 | 14:04 | —— | —— |
S503 | 14:27 | 14:57/ 14:59 | 15:32/ 15:35 | 15:41/ 15:46 | 16:04/ 16:06 | 16:51 |
乐乐同学计划于期中考试结束后的周六,乘坐S501次列车,由黄土店前往古北口,请你根据上面的信息,帮乐乐同学计算出该次列车全程的平均速度是多少km/h。(请按计算题的规范格式作答,计算结果保留整数)
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【题目】如图所示为“iPad”的充电器,参数标有5V 2A,表示充电电压是5V,最大输出电流2A,充电时的能量转换是电能转化为_____能。电板充满电所储存的电能是1.8×105J.若“iPad”充电时以最大输出电流充电,要将空电板充满电需要_____h。
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【题目】如图所示,白老师通过一根吸管吹气,让同学们注意听这个声音;然后一边用相同的力气吹这根吸管,一边用剪刀将吸管不断剪短,让同学们注意听声音的变化。
(1)这个过程中,声音发生变化,最主要的是_________变了;(填“音调”、“响度”或“音色”)
(2)通过这一实验,你认为你从中知道了什么?
答: ____________________________。
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【题目】在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中,同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路.
(1)实验中我们通过比较_____来比较相同时间内电流做功的多少,所用的两灯L1和L2规格是_____(选填“相同”或“不同”).
(2)利用图甲可以研究电流做功多少与_____ 的关系.经过讨论,同学们认为图甲电路存在一个缺陷,其缺陷在于_____.
(3)在乙图的实验中,两灯都发光,但灯L1较亮,灯L1两端的电压也较大,根据此现象可以得出的初步结论是_____.
(4)某同学想利用丙图来研究电流做功与电压的关系,通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变灯两端电压,他设计的实验方案中存在什么问题?_____.
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【题目】如图是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,灯上标有“24 V 60 W”字样.则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为________A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420 W的传统路灯,那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能________J.
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【题目】图是将三个家庭一个月(30天)的用电费用制成的柱状图,下列判断正确的是
A. 在这三个家庭中,王家家用电器正常工作时的电流一定最大
B. 在这三个家庭中,赵家家用电器正常工作时的时间一定最短
C. 在这三个家庭中,王家家用电器的总功率一定最大
D. 以上说法均不正确
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【题目】小龙通过实验“探究水沸腾前后温度变化的特点”。请根据要求回答下列问题:
(1)如图所示是他最初组装好的实验器材,请你指出图中的一个错误是:___________。
(2)他改正错误后,进行了实验,并将实验数据记录在下表中。由表中数据可知,水的沸点T=___________℃。
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
T/℃ | 50 | 57 | 64 | 71 | 78 | 85 | 91 | 94 | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(3)根据数据可以推断,在其它条件都不变的情况下,在t=13min后继续加热,水的温度会___(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
(4)小龙感觉水从加热到沸腾的时间太长,请你给他提出一个能有效缩短实验时间的方____________________。
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【题目】为研究甲、乙、丙三种液体的吸热能力,小明选用了甲、乙、丙三种液体,用相同加热器加热,得到了三种液体的温度变化情况:
(1)小明选用的甲、乙、丙三种液体的______(选填“质量”或“体积”)必须相同;
(2)分析数据可知:______吸热能力最强;
(3)为了研究三种液体的吸热能力,小明还可以设计如下实验方案:用相同加热器加热上述三种液体,使之升高相同的温度,通过比较______判断三种液体的吸热能力.
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【题目】如图甲所示,是“探究萘熔化时温度的变化规律”的实验。请回答下列问题:
(1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,在加热过程中还进行搅拌,这样做是为了使试管中的萘受热___________,而且萘的温度上升较__________(填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度。
(2)除图甲所示实验器材外,还需要的实验器材有火柴和__________。
(3)如图乙所示的温度计的示数为____ °C, 萘的温度随时间变化的图像如图丙所示,由图可知,将萘加热到8min末,试管中的萘所处的物态是__________态。
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