2020年中考物理复习特色专题08音体美中的物理问题（含解析）.doc

1 专题 08 音体美中的物理问题 与艺体有关的初中物理知识大致包含以下几个方面： 1.娱乐活动用到乐器，这里涉及声音的特性等知识； 2.体育赛事中的篮球、足球、乒乓球、羽毛球、铅秋、网球、举重、跳高、跳远、冰壶、滑冰滑雪、短跑 长跑等等，这些比赛过程中用到的力和运动、能量、做功等物理知识； 3.美术中绘画色彩，涉及光学里物体的颜色等知识； 4.涉及其他方面的知识。 【例题 1】（2019•湘潭）关于图所示的民族吹管乐器唢呐，下列说法正确的是（　　） A．吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变了声音的响度 B．用不同的力度吹奏主要改变了声音的音调 C．唢呐前端的喇叭主要改变了声音的音色 D．唢呐发出的声音不能在真空中传播 【答案】D 【解析】A．吹奏时按压不同位置的气孔，改变了空气柱的长短，改变了空气柱的振动频率，从而改变了声 音的音调，故 A 错误。 B．用不同的力度吹奏，改变了空气柱的振动幅度，改变了声音的响度，故 B 错误。 C．唢呐前端的喇叭主要是减弱声音的分散，可以增大声音的响度，故 C 错误。 D．所有的声音都不能在真空中传播，故 D 正确。 【例题 2】在 2018 年《歌手 2》的总决赛中，来自美国的歌手 Jessie•J 获得了冠军，当她在台上与帮唱嘉 宾李玟一起高歌时，她们两人声音最大的不同是（　　） A．音调 B．响度 C．音色 D．声速2 【答案】C 【解析】声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由 振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。 ABC.两人同唱一首歌时，她们声音的音调相同，响度也可能相同，但由于不同人的声带结构特点不同，因 此她们声音的音色不同，故 AB 错误、C 正确； D.在同一环境的空气中，声音的传播速度是相同的，故 D 错误。 【例题 3】甲、乙两人进行 100m 赛跑，结果甲比乙超前 10m 到达终点．如果让甲从原起跑线往后退 10m 起 跑，乙仍从原起跑线起跑，两人都保持原来的速度重新比赛，则比赛结果是（ ） A．同时到 B．甲先到 C．乙先到 D．不能确定 【答案】B． 【解析】设甲的百米成绩为 t，知道甲每次都比乙提前 10m 到达终点，则甲在时间 t 内跑 100m、乙跑 90m， 可求出二人的速度；若让甲将起点向后远离原起点 10m，乙仍在原起点处与甲同时起跑，因速度不变，可分 别求出二人所用时间，然后即可得出答案． 【例题 4】滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示，小兵质量约为 34kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每 只质量为 3kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为 4cm2．（g 取 10N/kg）求： （1）小兵自身受到的重力 （2）若比赛时小兵滑行 1200m 用时 2.5min，小兵滑动的平均速度是多少 m/s。 （3）小兵单脚滑行时对地面的压强 （4）小兵在练习时，想冲上一个斜坡，请从能量角度分析他该怎样做，为什么？（不计斜坡阻力） 【答案】（1）小兵自身受到的重力为 340N； （2）小兵滑动的平均速度是 8m/s； （3）兵单脚滑行时对地面的压强为 2.5×105Pa； （4）提高速度；速度大，动能大，容易冲上斜坡。 【解析】（1）小兵质量约为 m=34kg，则小兵自身受到的重力：G=mg=34kg×10N/kg=340N； （2）小兵滑行的路程 s=1200m，所用时间：t=2.5min=2.5×60s=150s，3 小兵滑动的平均速度：v=s/t=1200m /150s=8m/s； （3）小兵滑行时对地面的压力：F=G 总=G 人+G 鞋=340N+3kg×2×10N/kg=400N； 一只旱冰鞋与地面的接触面积为：S=4×4cm2=1.6×10﹣3m2， 对地面的压强：p=F/s=400N/1.6×10﹣3m2 =2.5×105Pa； （4）冲上斜坡时，动能转化为重力势能，所以他应该提高速度，增大动能，容易冲上斜坡。 一、选择题 1．（2019•淄博）音乐会上，小提琴曲让人如痴如醉，钢琴演奏让人心旷神怡。关于声音的说法正确的是 （　　） A．调节琴弦松紧可以改变声音的响度 B．用力拉琴可以改变声音的音调 C．小提琴和钢琴发出的声音传播速度相同 D．禁止听众喧哗是从传播过程中减弱噪声 【答案】C 【解析】A．调节琴弦松紧可以改变琴弦的振动快慢，从而改变声音的音调，故 A 说法错误。 B．用力拉琴可以改变弦的振动幅度，从而改变声音的响度，故 B 说法错误。 C．小提琴和钢琴发出的声音在空气中传播速度是相同的，故 C 说法正确。 D．禁止听众喧哗是从声源处减弱噪声的，故 D 说法错误。 2.第 24 届冬奥会将于 2022 年在北京—张家口举办。如图所示，当运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑 行训练时，下列说法中正确的是（ ） A.以滑雪板为参照物，运动员是运动的 B.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力 C.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力 D.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力 【答案】C4 【解析】A 以滑雪板为参照物,运动员是静止的;B 不论穿不穿滑雪板,压力不变;D 滑雪板与人一起的重力和 雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力；雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是相互作用力，选项 C 正确。 3.在体育测试过程中，以下选项正确的是( ) A.跳远测试时，必须选用分度值为 1mm 的刻度尺进行测量 B.小明在 50m 测试中看到旁边的看台向后运动，选取的参照物是跑道 C.小明 50m 测试的成绩是 7s,则他的平均速度为 6.25m/s D.1000m 测试小明的平均速度为 5m/s、小亮的成绩是 240s，小明更快 【答案】D 【解析】（1）测量时根据精确程度要求的不同，选择分度值适当的测量工具进行测量； （2）判定物体的运动状态时，要看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变， 如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的； （3）根据速度的公式求出速度； （4）根据速度的公式求出速度，然后进行对比。 A．测跳远的成绩时精确到 1cm 就可以了，所以测量时选用分度值为 1cm 的刻度尺，故 A 错误； B．小明在 50m 测试中看到旁边的看台向后运动，这说明看台与小明间有位置的变化，所以选取的参照物是 小明自己，故 B 错误； C．小明 50m 测试的成绩是 7s，则他的平均速度为 v≈7.14m/s，故 C 错误； D．1000m 测试小明的平均速度为 5m/s，则小明所用的时间为：t=200s，而小亮的成绩是 240s；因通过的路 程相同，小明用时更短，则小明跑得更快，故 D 正确。 4.2018 年 4 月 30 日东坡国际半程马拉松比赛在眉山市湿地公园隆重举行，若甲、乙两位运动员同时从起跑 线起跑并做匀速直线运动，他们的路程时间 s﹣t 图象是如图所示，a、b、c 三条图线中的两条，甲的速度 大于乙的速度，运动 5s 甲、乙间的距离大于 2m，则（　　） A．甲的 s﹣t 图象一定为 a B．乙的 s﹣t 图象一定为 c5 C．甲的 s﹣t 图象可能为 b D．乙的 s﹣t 图象可能为 a 【答案】A 【解析】根据 s﹣t 图象找出同一时刻 a、b、c 对应的路程，然后由速度公式判断三图象对应速度的大小关 系；由图象判断 5s 内，三图象的路程差；根据图象 a、b、c 的速度及它们 5s 的路程差，根据题意选择答 案。 （1）由图象可知，相同时间内（如 t=4s）a、b、c 的路程关系为 sa＞sb＞sc， 由速度公式 v= 可知，va＞vb＞vc； （2）由图象可知，t=5s 时，sa﹣sb＞2m，sa﹣sc≈4m＞2m，sb﹣sc＜2m； （3）由题知，甲的速度大于乙的速度，运动 5s 甲、乙间的距离大于 2m；结合前面解答可知，甲的 s﹣t 图 象一定是图线 a；乙的 s﹣t 图象可能是图线 b，也可能是图线 c。 5.如图所示，在 2018 黄河口（东营）国际马拉松比赛中，一位坐轮椅的选手给观众留下了深刻的印象。下 面说法正确的是（ ） A．以路边的树木为参照物，选手是运动的 B．轮椅坐垫做的比较宽大是为了增大压强 C．停止用力后，轮椅仍能向前运动一段距离，是因为受到惯性力的作用 D．轮椅轮胎上有较深的花纹是为了减小摩擦 【答案】A 【解析】（1）判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，若位 置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的； （2）压强的大小与压力和接触面的面积有关； （3）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性是物体的一种属性，不是力； （4）摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，据此判断。 A．运动员是运动过程中，以路边的树为参照物，运动员相对于路边的树的位置发生了改变，故运动员是运 动的，故 A 正确； B．轮椅坐垫做的比较宽大是为了在压力一定时，增大受力面积，减小压强，故 B 正确；6 C．停止用力后，轮椅仍能向前运动一段距离，是因为轮椅具有惯性，而不能说受到惯性力，故 C 错误； D．轮椅轮胎上的花纹是为了在压力一定时，使接触面变粗糙从而增大与地面间的摩擦力，故 D 错误。 6.2018 年 5 月 21 日，遵义市教育系统第二届教职工羽毛球比赛在遵义师范学院体育馆开幕。关于羽毛球运 动中涉及的物理知识说法正确的是（　　） A．击球时，球拍给羽毛球的作用力改变了羽毛球的运动状态 B．击球时，球拍给羽毛球的作用力大于羽毛球给球拍的作用力 C．击球后，羽毛球在空中继续运动时受重力、推力和阻力的作用 D．击球后，羽毛球离开球拍继续向前运动是因为受到惯性的作用 【答案】A 【解析】A.击球时，球拍给羽毛球的作用力，改变了羽毛球的运动方向和速度，即改变了羽毛球的运动状 态，故 A 正确； B.击球时，球拍给羽毛球的作用力和羽毛球给球拍的作用力是一对相互作用力，它们大小相等、方向相反、 作用在同一直线上。故 B 错误； C.羽毛球在空中运动时，不再与球拍接触，不受推力，只受重力和空气的阻力。故 C 错误； D.惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性不是力，只能说具有惯性，不能说受惯性的作用；因此，羽 毛球离开球拍能继续向前运动是由于球具有惯性。故 D 错误。 7.运动员将静止的足球踢出，足球沿水平地面向前运动了一段距离后停下来，正确的说法是（ ） A．脚对足球的力使足球由静止开始运动 B．足球运动时重力对足球做了功 C．足球所受摩擦力不会改变足球的运动状态 D．足球最终停止运动是由于失去了脚的作用力 【答案】A． 【解析】力的作用效果：改变物体的形状及改变物体的运动状态；物理学中的做功的两个必要条件：一是 作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可． A．球由静止到运动，运动状态发生了变化，是因为受到脚对它的作用力．故 A 正确； B．足球沿水平地面向前运动了一段距离，距离与重力的方向垂直，所以足球运动时重力没有对足球做 功．故 B 错误； C．足球滚动过程中由于受到摩擦阻力作用，运动状态发生变化，慢慢停下来，故 C 错误；7 D．足球最终停止运动是受到摩擦阻力作用，运动状态发生变化，不是因为失去了脚的作用力，故 D 错误． 8.2022 年冬奥会期间，延庆赛区将进行高山滑雪、雪车、雪橇 3 个大项的比赛。图中是滑雪运动员从山上 滑下的情景，下列有关说法中正确的是 （ ） A．运动员下滑过程中重力势能不变，机械能守恒 B．运动员弓着腰，是通过降低重心来增大惯性的 C．运动员在空中下落过程中重力做功越来越快 D．运动员穿上滑雪板，因增大了与雪地的接触面积，从而增大了压强 【答案】C 【解析】本题综合考查力学知识。运动员下滑过程中，重力势能减小，动能增大，部分机械能转化为内能， A 错误；惯性的大小仅决定于质量，B 错误；运动员在空中下落过程，向下的速度越来越快，根据 P=Fv=Gv 可知，重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快，C 正确；滑雪板增大了与雪地的接触面积，减小了 压强，D 错误。 9.现在全市各校都在开展“足球进校园”活动。关于同学们在足球比赛中涉及到的物理知识，下列分析错 误的是（　　） A．足球鞋底凹凸不平，是为了增大与地面的摩擦力 B．足球能在空中飞行，是因为受到了运动员的脚对它有力的作用 C．用头顶足球攻门时，头感到疼，说明物体间力的作用是相互的 D．守门员一下子抱住射门的足球，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】B 【解析】（1）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时， 通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 （2）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性； （3）物体间力的作用是相互的； （4）力的作用效果包括改变物体的形状、改变物体的运动状态。 A.足球鞋底凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故 A 正确； B.足球能在空中飞行，是因为足球具有惯性，此时足球不再受到运动员的作用力，故 B 错误；8 C.用头顶足球时，头感到疼，说明力的作用是相互的，故 C 正确； D.守门员一下子抱住射门的足球，足球由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态，故 D 正确。 10.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重 62kg 级冠军，挺举成绩是 176kg，图为他比赛时的照片。他在 挺举过程中对杠铃做的功最接近（　　） A．600J B．1200J C．1800J D．3400J 【答案】D 【解析】根据 G=mg 求出杠铃的重力，估测出举高的高度，根据 W=Gh 求出对杠铃做的功。 杠铃的重力： G=mg=176kg×10N/kg=1760N， 张湘祥的身高约为 1.60m； 在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上 0.4m，即：h=1.60m+0.4=2.0m， 在挺举过程中对杠铃做的功：W=Gh=1760N×2.0m=3520J。 11.刘菲芳同学利用周末时间到滑冰场滑冰。她站在滑冰场内的扶栏边上用力推一下扶栏，扶栏未动，她却 远离扶栏而去。她离开扶栏后，并没有用力蹬冰面，仍能滑很远。这一过程不能说明的物理现象是（　　） A．力的作用是相互的 B．物体的速度越大，动能也越大 C．力是改变物体运动状态的原因 D．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性 【答案】B 【解析】运动员对扶拦施力时，我们看到运动员运动状态的改变，这说明运动员一定是受力了；这个力的 施力物体是扶栏，说明了物体间力的作用是相互的；而运动员由静止变为运动，这是运动状态的改变，不 受力，仍能运动，体现了惯性的存在。 A.人用力推扶栏，扶栏给人一个作用力，体现了力的作用是相互的，故 A 正确。 B.动能的大小与速度和质量有关，但本题只是体现的速度的变化，故 B 错误； C.人离扶栏而去，由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态，故 C 正确。 D.任何物体都有惯性，由于具有惯性，她才会远离扶栏而去，故 D 正确。9 二、填空题 12.东营市是吕剧发源地。吕剧常见的伴奏乐器有坠琴、扬琴、二胡等。观众可以根据乐器发出声音的　 　 （选填“音调”、“响度”或“音色”）不同，分辨出是哪种乐器；琴师调节琴弦的松紧是为了改变声音的　　 （选填“音调”、“响度”或“音色”）。 【答案】音色；音调。 【解析】二胡和小提琴发声的音色不同，可以通过音色区分不同的乐器； 调节琴弦的松紧，振动的频率不同，这样做的目的是为了改变声音的音调。 13.春节联欢晚会为了打造舞台效果，常用干冰（固态 CO2）在舞台上产生淡淡的白雾，是由于干冰的　　 吸热，使周围空气温度降低，空气中的水蒸汽遇冷　　形成的。 【答案】升华；液化。 【解析】升华是指物质从固态直接变为气态的过程，它需要吸热；物质由气态变成液态的过程叫液化。干 冰是一种非常容易升华的物质。当它升华时，会从周围空气吸收大量的热，导致空气温度急剧下降，使周 围水蒸气放热，液化成为小水滴。 14.弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ；利用超声波清洗眼睛说明声波能够传 递 ．利用声呐系统向海底垂直发射声波，经 2s 后收到回波．已知声音在海水中的传播速度为 1531m/s，则此处海水的深度为 m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因 为 ． 【答案】音调；能量；1531；超声波的传播需要介质，地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播． 【解析】音调是指声音的高低，它和物体振动频率有关；声音能够传递信息，声音能够传递能量；声音在 海水中的速度和从发射到接受的时间已知，利用 s=vt 可以得到海水的深度． 声音的传播需要介质，真空不能传声 （1）弦乐的音调跟频率有关，频率跟松紧、长度、粗细有关，调节二胡的松紧程度，改变了弦的松紧，改 变了振动频率，改变声音的音调； （2）利用超声波清洗钟表仪器，说明声波能够传递能量； （3）声音到达海底的时间为 t=1/2×2s=1s， 由 v=可得，海洋的深度为 s=vt=1531m/s×1s=1531m．10 超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播．不能用超声波测量地月距 离． 15.在攀枝花市中考体育 800m 测试中，随着发令枪声响起，小睿如离弦之箭一般冲出起跑线，3 分 20 秒后 冲过终点，取得了长跑满分的好成绩，她在起跑过程中运动状态是否发生改变　　（选填“是”成“否”）， 长跑过程中她的平均速度为　　m/s。 【答案】是；4。 【解析】（1）运动状态的改变包括速度大小和方向的改变； （2）已知路程和时间，利用速度公式计算平均速度。 小睿在起跑过程中，速度不断增大，所以其运动状态发生改变； 全程所用的时间：t=3min20s=200s， 长跑过程中她的平均速度：v= = =4m/s。