注水铝管物理题目及答案

注水铝管物理题目及答案一、选择题（本题型共11题，每题2分，共22分）1.注水铝管发声时，主要振动的部分是（）A.铝管本身B.管内的水C.管内的空气柱D.铝管和水共同振动2.向铝管中注水时，管内空气柱长度逐渐减小，发声的音调会（）A.逐渐升高B.逐渐降低C.先升高后降低D.保持不变3.注水铝管发声的频率f与管内空气柱长度L（一端封闭）的关系可近似表示为（）A.f与L成正比B.f与L成反比C.f与L²成正比D.f与L²成反比4.下列因素中，不会影响注水铝管发声频率的是（）A.空气柱的长度B.周围环境温度C.铝管的颜色D.管内空气的湿度5.当注水铝管发声的频率与某一固有频率相同时，会发生（）A.干涉现象B.衍射现象C.共振现象D.多普勒效应6.铝管是一种金属材料，其物理性质中与注水过程直接相关的是（）A.导电性B.导热性C.延展性D.密度7.标准大气压下，15℃时空气中的声速约为（）A.331m/sB.340m/sC.500m/sD.1500m/s8.若注水铝管的空气柱长度为0.25m（一端封闭），声速为340m/s，则其基频（最低频率）约为（）A.340HzB.170HzC.680HzD.85Hz9.向铝管中快速注水时，听到的声音音调变化比缓慢注水时（）A.更明显B.更不明显C.相同D.无法确定10.铝管的密度比水的密度（）A.大B.小C.相等D.无法比较11.下列关于注水铝管受力分析正确的是（）A.注水时铝管只受重力和支持力B.注水时铝管受重力、支持力和水的压力C.注水时铝管受重力、浮力和支持力D.铝管不受浮力，因为未完全浸入水中二、填空题（本题型共12题，每题2分，共24分）1.注水铝管发声是由于管内空气柱的________振动产生的。2.对于一端封闭的空气柱，其基频对应的波长λ与空气柱长度L的关系为λ=________L。3.声速v、频率f和波长λ的关系公式是v=________。4.铝的密度约为2.7×10³________（填写单位）。5.当环境温度升高时，空气中的声速会________（选填“增大”或“减小”）。6.注水过程中，铝管底部受到水的压强随水深增加而________（选填“增大”或“减小”）。7.若铝管的横截面积为S，注入水的高度为h，则水对铝管底部的压力F=________（用ρ水、g、h、S表示，ρ水为水的密度）。8.注水铝管发声属于________（选填“乐音”或“噪声”），其波形是________（选填“规则”或“不规则”）的。9.铝管在注水时，由于水的重力作用，铝管对水平桌面的压力会________（选填“增大”“减小”或“不变”）。10.若铝管长度为1m，初始时为空管，向其中注水至水面距管口0.3m，则此时管内空气柱长度为________m。11.声音的三要素是音调、响度和________，注水铝管发声时，音调由________决定。12.一端封闭的铝管中，空气柱振动产生的声波属于________（选填“横波”或“纵波”）。三、判断题（本题型共10题，每题1分，共10分）1.注水铝管发声时，空气柱振动的振幅越大，音调越高。（）2.空气柱长度越短，注水铝管发声的频率越高。（）3.铝管的厚度对其发声频率没有影响。（）4.声速只与介质种类有关，与温度无关。（）5.注水铝管发声的频率随注水量增加而减小。（）6.铝是热的良导体，因此注水时铝管温度会迅速与水温相同。（）7.一端封闭的空气柱只能产生基频，不能产生谐频。（）8.当铝管内注满水时，空气柱长度为零，因此不会发声。（）9.相同长度的铝管和钢管，注水时发声频率相同。（）10.注水过程中，铝管受到的浮力逐渐增大。（）四、计算题（本题型共10题，每题2分，共20分）1.一竖直放置的铝管，下端封闭，上端开口。当管内空气柱长度为0.4m时，若此时空气中声速为340m/s，求该空气柱振动产生的基频（一端封闭空气柱基频公式：f=v/(4L)）。2.某铝管内空气柱长度为0.2m，空气中声速为340m/s，求其基频（f=v/(4L)）。3.已知注水铝管发声的基频为255Hz，空气中声速为340m/s，求此时管内空气柱长度（L=v/(4f)）。4.某铝管的质量为0.54kg，长度为1m，横截面积为2×10⁻⁴m²，求该铝管的密度（ρ=m/(S·L)）。5.计算20℃时空气中的声速（声速与温度关系：v=331+0.6t，t为摄氏温度）。6.向铝管中注水至水深0.5m，已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，求水对铝管底部的压强（p=ρgh）。7.一铝管内空气柱长度为0.3m，求其振动产生的声波波长（一端封闭空气柱基频波长λ=4L）。8.某注水铝管发声的基频为425Hz，管内空气柱长度为0.2m，求此时空气中的声速（v=4Lf）。9.一铝管的体积为5×10⁻⁵m³，质量为0.135kg，求该铝管的密度（ρ=m/V）。10.计算30℃时空气中的声速（v=331+0.6t，t=30℃）。五、实验探究题（本题型共8题，每题3分，共24分）1.某同学为探究注水铝管空气柱长度与发声频率的关系，设计实验：用同一铝管，逐渐注水改变空气柱长度L，用频率计测量对应频率f。实验中应控制不变的物理量是________（写出一个即可）。2.在上题实验中，得到数据如下表：L/m：0.5、0.4、0.3、0.2、0.1f/Hz：170、212.5、283.3、425、850分析数据可知，f与L的关系是________（选填“f与L成正比”“f与L成反比”或“f与L²成正比”）。3.若实验中发现，当空气柱长度为0.25m时，频率计读数为340Hz，此时声速v=________m/s（用f=v/(4L)计算）。4.为使实验结论更可靠，该同学应进行的操作是________（选填“改变铝管材料重复实验”“多次测量取平均值”或“仅测量一次”）。5.若实验时环境温度升高，相同空气柱长度下测得的频率会________（选填“增大”“减小”或“不变”），原因是________。6.某同学用不同横截面积的铝管（长度相同）进行实验，发现横截面积不同时，相同空气柱长度下频率相同，由此可得出结论：空气柱振动的频率与横截面积________（选填“有关”或“无关”）。7.实验中若铝管底部有一小孔，注水时水会从小孔流出，导致空气柱长度无法稳定，此操作对实验的影响是________（选填“使频率测量更准确”“无法得到稳定频率”或“不影响实验结果”）。8.若要探究铝管材料对发声频率的影响，应选择的实验器材是________（选填“长度、横截面积相同的铝管和铜管”“长度不同、横截面积相同的铝管”或“长度相同、横截面积不同的铝管”）。答案汇总一、选择题1.C2.A3.B4.C5.C6.B7.B8.A9.A10.A11.B二、填空题1.振动2.43.fλ4.kg/m³5.增大6.增大7.ρ水ghS8.乐音；规则9.增大10.0.711.音色；频率12.纵波三、判断题1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.×10.√四、计算题1.212.5Hz2.425Hz3.0.333m（或1/3m）4.2.7×10³kg/m³