阅读短文,回答下列问题:
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的,但是却缺少发现它们的眼睛.一般的常识告诉我们,雪花落水静悄悄,毫无声响,但科学家发现,雪花落水真的能发出声波.
首先要说明的是,雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,高于人们能听见的声波频率.但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁.
冷战时期,当时美国海军要监视苏联潜艇的活动,他们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,常有噪声干扰,甚至干脆无法监听.
著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定,这些声音不是雨滴撞击水面发出,而是含在雨滴中的气泡振动发出的,他利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现,下雨时水中确实产生气泡,这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动.经过理论分析和数学计算,普罗斯佩勒提教授发现,下雨时产生的噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致,而且大气泡振动产生低频声波,小气泡振动产生高频声波.
渔民也常抱怨,在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群,经过实验验证,普罗斯佩勒提教授发现雪花落水时也产生气泡,同样,这些气泡也振动,从而发出声波.其实,无论是人们打水漂时所听到的细微声响,还是瀑布的隆隆震响,都不是(或主要不是)来自石块及岩石与水的碰撞,而是由于气泡.
大自然是何等奇妙,而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福.
(1)雪花落水发出的声波属于 (超声波/次声波).
(2)声呐装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是下列哪种生物 .
A.蝙蝠 | B.猫 | C.狗 | D.大象 |
(3)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声,站在鲸鱼的角度看 (是/不是)噪声.
(4)科学家发现,不论是雪花落水发声,还是雨滴落水发声,都是由于气泡的 产生的,这个声音能被鲸鱼听到,说明 能传播声音.
(5)在探究雨滴落水产生声音的过程中,科学家进行了下列过程,请你把它们按正确的顺序排列起来 (填序号).
a.归纳分析
b.进行实验
c.提出假设
d.得出结论.
图中是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A平时顶住水箱的出水孔,一旦饮水槽水位下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60 cm,水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖杆B的总质量是400 g,浮球C的质量是600 g,体积是2 dm3,g取10 N/kg。
(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出2条);
(2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作;
(3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素;若不能正常工作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案。
体重是衡量身体健康与否的重要指标,世界卫生组织给出了一些相关资料:
资料一:人体标准体重测算公式:
男性的标准体重(千克)=身高(厘米)-105,女性的标准体重(千克)=身高(厘米)-100;
资料二:14岁~18岁青少年实际体重和标准体重的比值与营养状况的评价指标表
实际体重/标准体重 |
<0.9 |
0.9~1.1 |
>1.1 |
营养状况评价指标 |
营养不良 |
正常 |
营养过剩 |
小衢,男,今年15岁。在体检时,测得身高为165厘米、体重为70千克。
(1)根据资料和测量数据,判断小衢的营养状况;
(2)测体重时,他的双脚与水平放置的电子秤接触面积为0.04米2,则他对电子秤的压强为多少帕?
(3)体育课上,小衢和小科进行爬楼梯比赛,从底楼开始爬上9米高的四楼。质量为70千克的小衢用了10秒,质量为60千克的小科用了9秒。小衢说:“我们都从底楼跑到四楼,我的体重比你大,我克服重力做的功比你多”;小科说:“我跑得比你快,我做功的功率比你大”。请通过分析计算说明他们的说法是否正确。
据相关媒体报道,世界卫生组织认为电磁污染会影响神经系统等,甚至致癌,并称吃火锅用的电磁炉在开至最大、距离正面10厘米时,辐射值达到国家限值的102.1%。电磁炉是利用电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底的分子运动,使锅底自身发热,从而达到加热食物的目的,如图所示。请回答下列问题:
(1)电磁炉是利用原理工作的;电磁炉工作时,锅内食物的内能增加的方式是。
(2)铁锅可以在电磁炉上使用,因为铁可以被磁化,而铝和铜不行,能否被磁化的性质属于铁、铝和铜的(选填“物理性质”或“化学性质”)。
(3)某机构也利用标准的测试仪器对电磁炉的辐射值进行了测试,数据显示辐射值远低于国家限值。两家机构测试的结果不同,可能的原因是测试时的变量控制不一样。哪些变量会影响测试结果?请写出其中的一个变量。
(4)癌症是当今世界上严重威胁人类健康的主要疾病之一。电磁污染能致癌,应尽量远离电磁污染,除此之外,日常生活中,有效预防癌症的措施是。
如图甲是一台落地电风扇,电风扇的参数见下表;乙图是电风扇的尺寸示意图,由于电风扇的质量分布不均匀,它的重力作用点在P点;电风扇内部的电路图可简化为丙图,图中的代表电动机,R1、R2是限流电阻。
(1)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路。此开关应该安装在丙图中的(选填“A”、“B”或“C”)处。
(2)将电风扇调到最高档(最大风速),H调到最大值,此时H=120cm,它的放置状态如图乙所示,在水平方向扇叶受到空气对它向左的作用力F=16N,重力作用点P离电风扇底座中轴线横向距离a=15cm,P点离地面的距离b=40cm,底座半径r为17 cm。当电风扇的风速达到最大时,它会翻倒吗?请用杠杆平衡原理计算说明。(g=10N/Kg)
(3)电风扇在额定电压下工作,当旋转开关调到2位置时,风速档位是(选填“低档”、“中档”或“高档”);此时,电动机两端的电压为100V,求R1的阻值及电动机的输出功率。
如图为某电饭锅的内部电路。R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V 50Hz),闭合手动开关S1,电饭锅处于加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合;S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),电饭锅在一个标准大气压下工作。请回答下列问题:
(1)小明将室温下的水和米放入这个电饭锅煮饭,接通电源后却忘了闭合手动开关S1。请问电饭锅会对锅内的水和米加热吗?为什么?
(2)若将温度为20℃、质量2.5kg的水烧开需要1000s,求电饭锅正常工作时的加热效率。
(3)用电饭锅烧水时,小明发现水沸腾了,但手动开关S1却没有自动断开,于是小明认为电饭锅坏了。小明的观点对吗?请说明理由。