2010年高考物理试题声学部分分类解析

2010年高考物理试题声学部分分类解析

河南省卢氏县第一高级中学　徐建强

　　高考声学知识的考察，历年来主要与机械波、简谐运动知识结合出题，形式多样。充分体现了“从生活走进物理，从物理走向社会”的理念。从而更好的考核学生对实际问题的分析与处理的能力。以下对2010年有关省份所涉及题目加以解析。

 

　　一、（海南卷）18．如图为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，、 是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示。报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫。为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。已知空气中声速为340m/s，若报告人声音的频率为136Hz，问讲台上这样的位置有多少个？

 

 

　　答案：4

 

　　解析：相应于声频的声波的波长是

　　                  ①

 

 

　　式中是空气中的声速。在图中，O是AB的中点，P是OB上任一点。将表示为     ②

 

　　式中k为实数，当k=0，2，4，……时，从两个喇叭来的声波因干涉而加强；当k=1，3，5，……时，从两个喇叭来的声波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加强点；对于B点，    

 

　　         ③

 

　　所以，B点也是干涉加强点。因而O、B之间有两个干涉相消点，由对称性可知，AB上有4个干涉相消点。

 

　　点评：此题涉及的情形是报告厅会议室经常会出现的啸叫现象，题材新颖。巧妙地考察学生对机械波干涉知识的理解是否深刻，能否真的学以致用。

 

　　二、（上海物理）3．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为（　　）

 

　　A．声波是纵波，光波是横波                  

 

　　B．声波振幅大，光波振幅小

 

　　C．声波波长较长，光波波长很短              

 

　　D．声波波速较小，光波波速很大

 

　　答案：C

 

　　解析：本题借助声波考查机械波的衍射条件：障碍物的尺寸比波长小得多或与波长相差不多。

 

　　难度：易。

 

　　三、（山东卷）37．[物理—物理3-4]（1）渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1．0×10⁵ Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。

 

 

　　①从该时刻开始计时，画出x=7．5×10^-3m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。

 

　　②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。

 

　　【解析】①，可得振动图象如下图。

 

 

　　②从图可得波长，声速，所以鱼群与渔船间的距离。

 

　　点评：机械波的传播问题和简谐运动问题都是常规问题，通过设计者的构思，将其与渔船利用超声波探测鱼群方位巧妙结合在一起，使得题目顿时生动鲜活起来，更加贴近生产生活的实际情境。既体现了理论与实际相结合的时代性，也体现了引领中学素质教育的创新理念。

 

　　小结：从2010年出题趋势来看，学生在学习过程中，应养成在基础知识掌握牢固的基础之上，建立适当物理模型解决问题的良好思维习惯，从而增强学以致用的能力。

2011-03-22  人教