专题02声现象(综合题30道)-2023-2024学年八年级物理上册期中、期末专用(人教版)
2024-07-19
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2份
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52页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 声现象 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.66 MB |
| 发布时间 | 2024-07-19 |
| 更新时间 | 2024-07-22 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46414971.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02声现象(综合题30道)
1.声音在海水中的传播速度是1500m/s,为了开辟新航道,某装有回声探测仪的科学探测船前往该水域探测水下有无暗礁。如图所示,探测船发出的声音在0.6s后被探测船仪器接收。
(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用 声波,这说明声可以传递 ;
(2)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少 ?
2.在现代汽车中一般都安装有汽车雷达如图1所示,它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物,并通过显示屏显示出障碍物的距离。如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图:
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为 ;
(2)某同学已经知道,温度越高,声速越大。于是他把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,则液晶显示屏的数值将 ;
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
(3)如图所示,已知s1=0.2m,s2=0.89m,液晶显示屏上显示:2.00,则此时声速约为 m/s。
3.沁阳境内沁河桥某段桥头架设了固定测速仪,其原理如图所示,并有如图所示的交通标识牌。汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.44s,发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s。
(1)图所示的交通标识牌警示的内容为: ;
(2)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有多远 ?
(3)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有多远 ?
(4)汽车的速度是多少千米/时 ?是否超速 ?
(5)此时司机应该执行的操作是 。
4.小明下载了一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s;而调皮的小张则安装了专门用来搞怪的变声软件,打电话时对方听到的声音可以变成萝莉、大叔、回声、外星人、机器人等的声音。(15℃时空气中的声速为340m/s)
(1)小张用变声软件打电话变成了“萝莉”的声音通话,对方在音量不变时听不出是小张发出的声音,这时声音的 或 (均选填“音调”、“音色”或“响度”)发生了变化。
(2)若人的反应时间是0.1s,则0.1s的时间声音在空气中传播的距离为多少?( )
(3)某人使用手机在空旷的平地山上,测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次,手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是5秒。那么山崖距离人的距离多远( )。
5.同学们已经知道,渔船上安装的声呐不仅可以探测海洋的深度和过往的鱼群,还可以探测冰山或暗礁的存在。
(1)声响装置是利用 声波来传递 (信息/能量)的;
(2)如果声呐向暗礁发出声波信号10s后接收到了回波,则暗礁到船的距离大约有多远? (假设这种波在海水中传播的速度为500m/s)
(3)小明知道“嫦娥一号”卫星正在探测月球的消息后,他想把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段。你认为他的想法可行吗? 为什么?
6.2023年10月28日,秋风和煦,彩旗飘扬
(1)入场式结束后,举行了庄严肃穆的升国旗仪式,全体师生奏唱国歌,几位同学对完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间进行了估测,最接近实际的是 。
A.20s B.50s
C.3min D.5min
(2)小刚同学注意到,学校的国旗旗杆大约有四层楼高,因此对旗杆高度的估测最接近实际的是 。
A.6m B.12m
C.20m D.30m
(3)开场表演结束后,比赛正式开始,李校长打响了第一场径赛的发令枪,自己听到的枪声和看到发令枪发出的白烟并不是同步的,则计时员应当以 (选填“听到枪声”或“看到白烟”)为标志开始计时,否则,对于百米赛跑,运动员的成绩将会有大约 s的偏差。(空气中的声速为340m/s,结果保留1位小数)
(4)小智同学担任男子200米比赛的计时员,他用停表测量了3号选手所用的时间,如图2所示 s,他全程的平均速度为 m/s。
(5)接力比赛最激动人心,场外的啦啦队高呼口号,为跑道上的运动员们加油,运动员能从助威声中听到自己的小伙伴的加油声,是根据声音的 判断的,有的班级准备了一面大鼓,如图3所示,当鼓槌敲击鼓面时,鼓面 ,发出阵阵鼓声,用越大的力敲击鼓面,发出的鼓声就越响亮,这说明 。
(6)田赛赛场同样精彩纷呈,裁判老师使用皮卷尺来测量运动员们的跳远成绩,如图4所示,将零刻线固定在起跳线处,然后将卷尺拉出,笔直地铺在沙坑上。在试跳阶段,几位同学读出了运动员的成绩,并用不同的形式记录下来,其中肯定有误的是 。
A.3.425m B.36.85dm
C.415cm D.4375mm
(7)跳远比赛中,一名运动员落地后,身体碰到了放在一旁的皮卷尺,卷尺弯曲了一些,如果不及时调整,则测得的成绩(跳远距离)将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
7.回答下列问题。
(1)如图所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由 产生的,乒乓球被弹起得越高,说明音叉发出声音的 越大(选填“音调”、“响度”或“音色”),此实验通过乒乓球的现象来探究声音的物理方法是 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 。
(3)若在月球上做乙实验,乒乓球 弹起。(选填“会”或“不会”)
(4)运用声呐系统可以探测海洋深度,在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波,如果经过2.4s接受到来自大海底的回波信号,则该处的海深为 m。(海水中的声速是1500m/s)
8.为减少因汽车超速行驶带来的危害,呼和浩特市交管局在209国道呼和浩特至武川段实行区间限速,交通标志牌如图1所示;
(1)图1中“60”的含义是 (选填“A”或“B”);
A.该区间瞬时车速不能超过 B.该区间平均车速不能超过
(2)某轿车通过相应“区间监测点A”和“区间监测点B”时的速度分别为和,通过两个监测点的时间如图2所示;已知两点间的距离为,请判断该轿车在此监测点间的平均速度 ;
(3)除了区间测速,有些路段还设有瞬时测速装置,如图3所示;当该汽车运动到距离测速仪时,测速仪向该车发出一超声信号,后收到从车返回的信号,超声波在空气中的传播速度为,该车的速度 。
9.下表是某些介质的声速.
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能和哪些因素有关:
声速的大小跟 、 有关(答两种即可);
(2)设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波,海水深度是 .
介质
v(m/s)
介质
v(m/s)
水(5℃)
1450
冰
3230
水(15℃)
1470
软橡胶(常温)
40-50
水(20℃)
1480
软木
500
海水(25℃)
1531
铁
5200
10.下表是一些介质中的声速v(m/s),请回答并计算以下问题:
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)回声是声音在传播过程中遇到障碍物被 (选填“反射”或“折射”)回来的一种现象;
(2)人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的响度,并且与原声的时差须大于0.1s。假如在温度为15℃的环境中,人耳要将原声和回声区别开来,他到障碍物的距离至少需大于多少米 ?
(3)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔2.43s。声音在金属管中的传播速度是多大 ?(此时温度为15℃)
(4)该金属管可能是由 材料制成的。
11.(1)在某课外活动中,小德同学在做水瓶琴实验。如图所示,他从左至右依次敲击3个瓶子,发出的声音为“1(do)”“3(mi)”、“5(sol)”,发现音调逐渐变高,请你画出剩余两个水瓶的水面大致高度。( )
(2)口琴是用嘴吹或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器。将口琴拆开后,其内部的琴芯结构如图甲所示,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,A区的较薄、较短,振动快,C区的较厚、较长,振动慢。
①在口琴的同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”);
②口琴的高音区为图甲中的 (选填“A”“B”“C”)区,口琴的低音区为图甲中的 (选填“A”“B”“C”)区;
③小德自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图乙所示。吹哨子时,上下推拉活塞,音调最高的是图乙中的 (选填“A”“B”“C”)。
12.当陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越匮乏时,人们又把眼光投向了海洋.海洋勘探船在探测海底的深度时,向海底垂直发射声波,经过3.4s收到回波信号,求:
(1)该处海底的深度 (声音在海水中的传播速度约1500m/s)
(2)能否利用这种方法测量月亮和地球的距离 ,为什么 ?
13.小鑫和小强准备测量一根金属管道的长度:小鑫用锤子敲击管道一端一下,在管道另一端的小强看见小鑫敲下锤子的同时开始计时。小强在管道另一端听到两次声音,第一次听到声音的时间是0.17秒,第二次听到声音的时间是2.6秒。已知声音在空气中的传播速度340m/s。请你回答:
(1)金属管道的长度是多少?
(2)小强为什么会听到两次敲击声?
(3)两位同学的测量结果存在误差,请你说出一条产生误差的原因。
14.关于不同介质中的声速如下表所示:
介质
声速
介质
声速
空气(0℃)
空气(15℃)
空气(25℃)
软木
331
340
346
500
海水(25℃)
冰
铜(棒)
大理石
1531
3230
3750
3810
煤油空气(0℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
请结合上表完成下列问题:
(1)从表格中数据可知,声速大小与哪些因素有关;(写出一条即可)
(2)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出该山峰与自己的距离,于是她对着山峰喊了一声,约3s后听到了回声。若此时的气温是15℃,则该山峰距离小南多少米;
(3)小南将耳朵贴在空的长铁管一段,小北在铁管的另一端敲击一下,小南听到的两次敲打的声音间隔为1.3s,当时的气温是15℃,请依据表格的数据计算这根长铁管的长度是多少米,(保留整数)
15.将声源与其发出的声音连在一起.
小提琴声 声带
蚊子的“叫声” 放电云团
人说话声 扬声器
雷声 弦
音响放的音乐 空气柱
管乐器奏出的音乐 翅膀
16.在物理实践活动中,小明和小亮同学合作估测声音在钢铁中的传播速度。两人利用一段长为510m的废弃铁轨,小明站在铁轨的一端用锤子敲击一下铁轨,小亮站在铁轨的另一端测量出先后听到两次敲击声的时间间隔为1.4s。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)在铁轨一端敲击铁轨,为什么听到两次声音?
(2)求敲击声在钢铁中传播的时间;
(3)求声音在钢铁中的传播速度。
17.多种用途的角反射器1969年7月21日,乘坐“阿波罗11号”登月的宇航员尼尔•阿姆斯特郎和巴兹•奥尔德林在月球上的“宁静海”登陆后,将月球激光反射镜留在了月球上。“隅角镜”是一种重要的科学仪器,会形成完全平行的反射光束,一直到达发射激光的源头。人们利用它可以成功的测量地月距离。一束激光从地面发射经“隅角镜”反射回到发射地点的时间大约2.6s,这样就可以计算地月距离。所谓“隅角镜”就是一种角反射器,是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角。角反射器在日常生活中最常见的应用就是自行车尾部的那个黄色会反光的塑料灯,但当晚上有灯照到上面的时候,它就能发出光,将光沿原方向反射回去了,从而保证夜晚不会被后面的车因看不到而撞到。交警穿着的反光背心中的反光部分是运用晶格的微菱型产生反射及高折射率的玻璃微粒回归反射原理制成。它能将远方直射光线反射回发光处,能够发挥如同白天一样的高能见度。使用这种高能见度反光材料制成的安全服,无论穿着者是在遥远处,都可以比较容易地被夜间驾驶者发现。反光材料的出现顺利解决了“看到”和“被看到”这一夜间行车难题。
(1)“隅角镜”实际就是一种 ;
(2)自行车尾灯 (选填:“是”或“不是”)光源;
(3)地月距离大概是 km;
(4)角反射器相邻两个反射面的夹角为 度。
18.回声是由声波在传播过程中遇到障碍物反射回来而形成的。回声在日常生活和生产有着广泛的应用。
(1)蝙蝠是动物界的“高音冠军”,目前科学家发现蝙蝠发出的叫声频率最高可达120kHz,这种声波属于 ,人类 (选填“能”或“不能”)听到这种声音。蝙蝠利用其发出声波的回声可以确定障碍物或飞虫的位置和距离,受其启发,人们利用这一原理制造了 。现代家用轿车广泛利用了倒车雷达,根据回声到来的方位和时间,确定障碍物的位置,这一现象表明声音能传递 ;
(2)如图所示为一种身高测量仪,当某同学站上测高台,其上方的感应器竖直向下发射超声波信号,经该同学头顶部反射后返回,被感应器接收。感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,求该同学的身高。
19.在“天宫课堂”中,航天员刘洋做了两次用注射器向“水球”吹气的实验。第一次吹气后:观察到“水球”振动的幅度较大;第二次:先在“水球”中加入空心铁球,再用同样的注射器以同样方式向“水球”吹气,观察到“水球”振动的幅度变小了,如图﹣1所示。于是小明提出问题:放入物体的那些因素会影响水振动的剧烈程度?
猜想1:与放入物体的质量有关
猜想2:与放入物体的体积有关
小明从学校实验室借来烧杯、体积相同的铜块、铁块、铝块、气球若干,如图﹣2。
实验步骤如下:
①将5个金属块分别装入5个相同的气球内,铜块、铁块和铝块1装入气球后,将气球内空气排净,然后扎紧气球嘴,铝块2和铝块3分别注入不同量空气(空气质量忽略),使三个装有铝块的气球体积依次增大,如图﹣3。
②在5个相同的烧杯内分别注入150mL的水,将5个装有金属块的气球浸没在水中,如图﹣4。
③同时前后晃动5个烧杯,用刻度尺测量水振动时的水面最高点到原水面的距离,重复三次,填入表格,如表。
物体
铜块
铁块
铝块1
铝块2
铝块3
第1次
0.5cm
0.5cm
0.5cm
0.4cm
0.2cm
第2次
1.0cm
1.0cm
1.0cm
0.9cm
0.8cm
第3次
0.7cm
0.7cm
0.7cm
0.5cm
0.4cm
回答下列问题:
(1)本实验通过 反映水振动的剧烈程度,物理中称为 法;
(2)通过分析铜块、铁块、铝块1的数据,可以得出猜想1是 的(选填:“正确”或“错误”);
(3)通过分析 的数据,可以得出: ,水振动的剧烈程度越小。;
(4)实验中做了3次实验,其目的是:多次实验 ;
(5)小明分析实验现象发现:因为放入物体后,水由原来的体积较大的“整体”被分隔成了体积较小的“小块”,从而出现上述现象,联想到运送油料的油罐车,你认为其内部结构应该是图﹣5中的 。
20.在文中横线处填入下列语句(填序号):
①引力波每时每刻都在影响着我们;
②引力波的频率在人耳听觉范围之外;
③声波在真空中无法传播。
如果有黑洞靠近地球,那你会听到它悄然逼近的声音。当然,你听到的不是声波,而是引力波,因为 ,黑洞靠近时,引力波会“挤压”内耳骨,产生类似照相机闪光灯充电时发出的咝咝声,尽管天文学家认为 ,但正常情况下,由于 ,引力波是听不到的。
21.嫦娥五号于2020年11月24日在中国文昌航天发射场成功发射。12月3日嫦娥五号从月球“起飞”返回地球。嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器,也将是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。
(1)嫦娥五号在月球附近运行时,不能用超声波来传递信息,原因是 。
(2)嫦娥五号从距地球4.5万千米处运行18万千米,用时5小时,这个过程中嫦娥五号的速度是多少米每秒?( )
(3)嫦娥五号在距离地球38万千米的月球上工作时,从地球上发出一个电磁波信号,需要多少秒才能被嫦娥五号接收?(结果保留2位小数)( )
22.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),声音在海水中的传播速度是1500m/s。
(1)超声波是指频率大于 Hz的声音,超声波具有 (写出一个即可)等的特点。
(2)超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是 。
(3)若测位仪从海面向海底发射信号到接收到返回来的信号用了6s,则此处海水的深度是多少?( )
23.(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由于物体的 而产生的;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 可以传声;
(3)若在月球上做这两个实验,甲实验乒乓球 弹起(选填“会”或“不会”),乙实验乒乓球 弹起(选填“会”或“不会”)。
24.下表记录了空气中不同温度和湿度下的声速数据。根据表格完成:
(1)当空气湿度为30%、温度为时,声速 m/s。当空气湿度为70%、温度为时,声速可能为 m/s;
(2)归纳“温度为时,空气中的声速与湿度的关系”: ;
温度()
声速(m/s)
湿度
-10
10
30
50
10%
325.05
337.26
347.64
356.81
30%
325.09
337.39
348.11
358.19
50%
325.11
337.52
348.57
359.57
70%
325.14
337.63
349.03
360.94
90%
325.17
337.78
349.49
362.31
(3)图表示了温度均为,湿度在70%和90%时,声音在空气中的图像。其中:甲图线表示所在环境的湿度为 。
25.晓明对着对面的山头大声喊叫,5秒后听到回音,请问晓明距离山头多远?用回声测距的方法能不能测出地球与月球之间的距离?为什么?
26.城市噪声来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声,控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区;对噪声大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音设备的机车不得驶入市区;在市内规划安静小区,不安装高音喇叭,车辆尽量少鸣喇叭等;积极搞好城市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音。例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上,采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材—一聚碳酸酯板作为隔音材料,能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外,在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测及分贝数显示装置,以加强对噪声的控制,同时加强每个公民控制噪声的环保意识,不制造噪声并增强自我健康保护。请回答:
(1)噪声是指发声体做 的振动时发出的声音,用 作单位来表示声音强弱的等级。
(2)由材料可知减弱噪声的方法是:在 处减弱; 减弱;在 处减弱。
(3)在教室里上课,室外常有噪声干扰,请你至少提出一种减小噪声干扰的方法: 。
27.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。如图所示,为了探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波,经过4s后接收到回波信号,已知声波在海水中的传播速度为1500m/s,请简要回答下列问题。
(1)超声波的频率范围是 Hz;利用超声波测量海底的深度,说明超声波可以传递 ;
(2)利用超声波测量海底深度时,机器发出的超声波 (选填“会”或“不会”)对船上的工作人员带来噪声危害,理由是 ;
(3)利用超声波的反射 (选填“能”或“不能”)进行太空测距,理由是 。
28.如图所示,倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,该装置能够判断障碍物的距离,并提示车辆周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部分组成,声波传感器是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波,探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”警报声来提醒驾驶员。声波在空气的传播速度为340m/s。
(1)倒车雷达工作时,声波传感器利用 (选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”)来测量距离的;当车与障碍物距离过小时,蜂鸣器发出急促的“嘀嘀”声是通过 传到司机耳内,从而提醒司机马上停车,这利用了声波可以传递 ;
(2)司机听到急促的“嘀嘀”声时,马上停止倒车,此时,如果倒车雷达的探头向障碍物发出信号后,经过0.002秒后接收到返回的信号,请问车尾与障碍物之间的距离是多少米?( )
29.声音在海水中的传播速度是1530 m/s,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图所示,探测船发出的声音信号经0.6 s被探测仪器接收到。
(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用什么声波?为什么?
(2)估算出海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
30.静止的汽车在山崖前某处按喇叭,4s后听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)汽车与山崖的距离。
(2)若汽车在该处匀速行驶到山崖处,用时34s,则汽车的速度为多大?
(3)若汽车在另一地点按喇叭并以30m/s匀速驶向山崖,2s后听到回声。则汽车按下喇叭时距山崖多远?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题02声现象(综合题30道)
1.声音在海水中的传播速度是1500m/s,为了开辟新航道,某装有回声探测仪的科学探测船前往该水域探测水下有无暗礁。如图所示,探测船发出的声音在0.6s后被探测船仪器接收。
(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用 声波,这说明声可以传递 ;
(2)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少 ?
【答案】 超 信息 450m
【详解】解:(1)[1]探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用超声波,因为超声波具有定向性好、穿透能力强的特点。
[2]通过发射超声波可以得知水下有无暗礁,这说明声可以传递信息。
(2)[3]发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收,所以超声波从船所在的位置到障碍物的时间为
由可得暗礁到船的距离
答:(2)海底障碍物到探测船舱底的距离是450m。
2.在现代汽车中一般都安装有汽车雷达如图1所示,它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物,并通过显示屏显示出障碍物的距离。如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图:
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为 ;
(2)某同学已经知道,温度越高,声速越大。于是他把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,则液晶显示屏的数值将 ;
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
(3)如图所示,已知s1=0.2m,s2=0.89m,液晶显示屏上显示:2.00,则此时声速约为 m/s。
【答案】 0 B 345
【详解】(1)[1]如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同,故液晶屏的示数为0。
(2)[2]把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大,所以声音传播到甲和乙的时间都会减少,所以时间差也会减少,即液晶显示屏的数值将变小,故选B。
(3)[3]设声速为v,则声音从铜铃传到甲的时间为
声音从铜铃传到乙的时间为
由题意知道
t2﹣t1=2ms=2×10﹣3s
所以
即
3.沁阳境内沁河桥某段桥头架设了固定测速仪,其原理如图所示,并有如图所示的交通标识牌。汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.44s,发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s。
(1)图所示的交通标识牌警示的内容为: ;
(2)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有多远 ?
(3)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有多远 ?
(4)汽车的速度是多少千米/时 ?是否超速 ?
(5)此时司机应该执行的操作是 。
【答案】 限速40km/h 85m 74.8m 42.12km/h 超速 减速慢行
【详解】(1)[1] 图所示的交通标识牌警示的内容为:最大速度不能超过40 km/h;
(2)[2]第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,
由可得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:
;
(3)[3]第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.44s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.22s,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
;
(4)[4]汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:
;
这10.2m共用了:
,
所以汽车的车速为:
;
因为
42.12km/h>40km/h,
所以已经超速;
(5)[5]汽车已经超速,此时司机应该减速慢行。
4.小明下载了一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s;而调皮的小张则安装了专门用来搞怪的变声软件,打电话时对方听到的声音可以变成萝莉、大叔、回声、外星人、机器人等的声音。(15℃时空气中的声速为340m/s)
(1)小张用变声软件打电话变成了“萝莉”的声音通话,对方在音量不变时听不出是小张发出的声音,这时声音的 或 (均选填“音调”、“音色”或“响度”)发生了变化。
(2)若人的反应时间是0.1s,则0.1s的时间声音在空气中传播的距离为多少?( )
(3)某人使用手机在空旷的平地山上,测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次,手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是5秒。那么山崖距离人的距离多远( )。
【答案】 音调 音色 34m 850m
【详解】解:(1)由题意知道,音量不变,即声音的响度不变;女生的声音音调较高,所以小张用变声软件打电话变成了“萝莉”的声音,可能音调发生了变化;音色是区别不同发声体的主要依据,对方听不出是小的声音,所以可能声音的音色发生了变化。
(2)由知道,0.1s的时间声音在空气中传播的距离
s=vt1=340m/s×0.1s=34m
(3)由知道,声音在5s内传播的路程
s′=vt2=340m/s×5s=1700m
山崖与人的距离
答:(1)音调和音色发生了变化;
(2)0.1s的时间声音在空气中传播的距离为34m;
(3)山崖与人的距离850m。
5.同学们已经知道,渔船上安装的声呐不仅可以探测海洋的深度和过往的鱼群,还可以探测冰山或暗礁的存在。
(1)声响装置是利用 声波来传递 (信息/能量)的;
(2)如果声呐向暗礁发出声波信号10s后接收到了回波,则暗礁到船的距离大约有多远? (假设这种波在海水中传播的速度为500m/s)
(3)小明知道“嫦娥一号”卫星正在探测月球的消息后,他想把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段。你认为他的想法可行吗? 为什么?
【答案】 超 信息 2500m 不可行 因为声音不能在真空中传播
【详解】解:(1)声既可以传递信息,也可以传递能量。声呐装置是利用超声波来传递信息。
(2)超声波从发出到返回共走的路程为
s=vt=500m/s×10s=5000m
那么暗礁到船的距离为
s'=0.5×s=×0.5×5000m=2500m
(3)因为声音的传播需要介质,真空中没有传声的介质,所以声音不能在真空中传播。故把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段不可行。
答:(1)声响装置是利用超声波来传递信息的;
(2)暗礁到船的距离为2500m;
(3)不可行,因为声音不能在真空中传播。
6.2023年10月28日,秋风和煦,彩旗飘扬
(1)入场式结束后,举行了庄严肃穆的升国旗仪式,全体师生奏唱国歌,几位同学对完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间进行了估测,最接近实际的是 。
A.20s B.50s
C.3min D.5min
(2)小刚同学注意到,学校的国旗旗杆大约有四层楼高,因此对旗杆高度的估测最接近实际的是 。
A.6m B.12m
C.20m D.30m
(3)开场表演结束后,比赛正式开始,李校长打响了第一场径赛的发令枪,自己听到的枪声和看到发令枪发出的白烟并不是同步的,则计时员应当以 (选填“听到枪声”或“看到白烟”)为标志开始计时,否则,对于百米赛跑,运动员的成绩将会有大约 s的偏差。(空气中的声速为340m/s,结果保留1位小数)
(4)小智同学担任男子200米比赛的计时员,他用停表测量了3号选手所用的时间,如图2所示 s,他全程的平均速度为 m/s。
(5)接力比赛最激动人心,场外的啦啦队高呼口号,为跑道上的运动员们加油,运动员能从助威声中听到自己的小伙伴的加油声,是根据声音的 判断的,有的班级准备了一面大鼓,如图3所示,当鼓槌敲击鼓面时,鼓面 ,发出阵阵鼓声,用越大的力敲击鼓面,发出的鼓声就越响亮,这说明 。
(6)田赛赛场同样精彩纷呈,裁判老师使用皮卷尺来测量运动员们的跳远成绩,如图4所示,将零刻线固定在起跳线处,然后将卷尺拉出,笔直地铺在沙坑上。在试跳阶段,几位同学读出了运动员的成绩,并用不同的形式记录下来,其中肯定有误的是 。
A.3.425m B.36.85dm
C.415cm D.4375mm
(7)跳远比赛中,一名运动员落地后,身体碰到了放在一旁的皮卷尺,卷尺弯曲了一些,如果不及时调整,则测得的成绩(跳远距离)将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 B B 看到白烟 0.3 40 5 音色 振动 响度与振幅有关 C 偏大
【详解】(1)[1]根据我国相关法规,完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间大约是48s,所以最接近实际的是50s。
故选B。
(2)[2]一层楼高约为3m,四层楼高约为12m。
故选B。
(3)[3][4]因为光速比声速大得多,所以百米赛跑以看到白烟为准,否则运动的成绩的时间偏差为
(4)[5][6]由图知,分针指在1分钟以内,所以此时3号选手的成绩为40s,平均速度为
(5)[7][8][9]发声体不同,发出的声音有自己的特色,即音色不相同,运动员能从助威声中听到自己小伙伴的加油声,是根据声音的音色判断的,如图3所示,敲击鼓面时,鼓面会振动,发出声音;用越大的力敲击鼓面,鼓面振动的幅度越大,振动幅度越大响度也就越大,这说明响度与振幅有关。
(6)[10]长度的测量要估读到分度值的下一位,根据ABD的数据可知,这三次数据都进行了估读,故C肯定有误。
故选C。
(7)[11]由于卷尺弯曲,且零刻线已经固定在起跳点,若不及时调整会因为卷尺弯曲使读出的数值偏大。
7.回答下列问题。
(1)如图所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由 产生的,乒乓球被弹起得越高,说明音叉发出声音的 越大(选填“音调”、“响度”或“音色”),此实验通过乒乓球的现象来探究声音的物理方法是 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 。
(3)若在月球上做乙实验,乒乓球 弹起。(选填“会”或“不会”)
(4)运用声呐系统可以探测海洋深度,在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波,如果经过2.4s接受到来自大海底的回波信号,则该处的海深为 m。(海水中的声速是1500m/s)
【答案】 物体的振动 响度 转换法 空气可以传递声音,声音能够传递能量 不会 1800
【详解】(1)[1]由图甲知道,用竖直的悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明发声的物体在振动。
[2]乒乓球被弹起得越高,说明音叉发出声音的振幅越大,即响度越大。
[3]音叉的振动不容易直接观察,通过乒乓球的跳动说明音叉的振动,采用的物理方法是转换法。
(2)[4]由于空气可以传递声音,声音能传递能量,所以如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起。
(3)[5]若在月球上做这两个实验,甲实验乒乓球仍然会振动,所以会弹起,由于真空不能传声,所以乙实验乒乓球不会弹起。
(4)[6]根据题意知道,经过4s后收到回波,所以,声波从海面传到海底的时间为
由知道,海底的深度为
s=vt=1500m/s×1.2s=1800m
8.为减少因汽车超速行驶带来的危害,呼和浩特市交管局在209国道呼和浩特至武川段实行区间限速,交通标志牌如图1所示;
(1)图1中“60”的含义是 (选填“A”或“B”);
A.该区间瞬时车速不能超过 B.该区间平均车速不能超过
(2)某轿车通过相应“区间监测点A”和“区间监测点B”时的速度分别为和,通过两个监测点的时间如图2所示;已知两点间的距离为,请判断该轿车在此监测点间的平均速度 ;
(3)除了区间测速,有些路段还设有瞬时测速装置,如图3所示;当该汽车运动到距离测速仪时,测速仪向该车发出一超声信号,后收到从车返回的信号,超声波在空气中的传播速度为,该车的速度 。
【答案】 B 55km/h 30m/s
【详解】(1)[1]图1中“60”表示在区间内车速不能高于60km/h,即该区间平均车速不能超过60km/h,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(2)[2]由图2可知,从监测点A到监测点B用时
t=10︰37-10︰31=6min
则轿车在此监测点间的平均速度
(3)[3]汽车在3s内运动的路程
该车的速度
9.下表是某些介质的声速.
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能和哪些因素有关:
声速的大小跟 、 有关(答两种即可);
(2)设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波,海水深度是 .
介质
v(m/s)
介质
v(m/s)
水(5℃)
1450
冰
3230
水(15℃)
1470
软橡胶(常温)
40-50
水(20℃)
1480
软木
500
海水(25℃)
1531
铁
5200
【答案】 介质的温度 介质的种类、介质所处的状态等 3062m
【详解】(1)[1]分析表格的信息,同样是水,它的温度在升高,对应的声速也在变大,可推断声速的大小跟温度有关;
[2]软木和铁是两种不同的物质,它们对应的声速也不一样,可推断声速的大小跟介质的种类有关;同样是水,一个是液态水,另一个是固态冰,介质所处的状态不一样,声速也不一样.
(2)[3]从表格数据可以知道,海水温度为25℃时,对应的速度为,声波来回一趟所经过的路程为
海水深度是
10.下表是一些介质中的声速v(m/s),请回答并计算以下问题:
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)回声是声音在传播过程中遇到障碍物被 (选填“反射”或“折射”)回来的一种现象;
(2)人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的响度,并且与原声的时差须大于0.1s。假如在温度为15℃的环境中,人耳要将原声和回声区别开来,他到障碍物的距离至少需大于多少米 ?
(3)在长为884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔2.43s。声音在金属管中的传播速度是多大 ?(此时温度为15℃)
(4)该金属管可能是由 材料制成的。
【答案】 反射 17 5200m/s 铁
【详解】(1)[1]声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象叫做回声,人们利用回声可以测量距离和定位物体的位置。
(2)[2] 由题可知,声音从人到障碍物用的时间至少为
由得人到障碍物距离至少为
s=vt=340m/s×0.05s=17m
(3)[3]由得声音在空气中传播的时间为
声音在金属管内传播速度快,所用时间较少,由题意可知,声音在金属管内传播的时间为
t2=t1-Δt=2.6s-2.43s=0.17s
声音在金属管内传播的速度为
(4)[4]已知,声音在金属管内传播的速度为5200m/s,查表知金属管是铁制成的。
11.(1)在某课外活动中,小德同学在做水瓶琴实验。如图所示,他从左至右依次敲击3个瓶子,发出的声音为“1(do)”“3(mi)”、“5(sol)”,发现音调逐渐变高,请你画出剩余两个水瓶的水面大致高度。( )
(2)口琴是用嘴吹或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器。将口琴拆开后,其内部的琴芯结构如图甲所示,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,A区的较薄、较短,振动快,C区的较厚、较长,振动慢。
①在口琴的同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”);
②口琴的高音区为图甲中的 (选填“A”“B”“C”)区,口琴的低音区为图甲中的 (选填“A”“B”“C”)区;
③小德自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图乙所示。吹哨子时,上下推拉活塞,音调最高的是图乙中的 (选填“A”“B”“C”)。
【答案】 响度 A C A
【详解】(1)[1]敲击瓶子时瓶子和瓶中的水振动发声,瓶子中的水越少,发出声音的音调越高,他从左至右依次敲击3个瓶子,发现音调逐渐变高,说明瓶子中的水量逐渐减小。
(2)[2]在口琴的同一孔处用不同的力度吹,改变了空气柱的振幅,改变了声音的响度。
[3][4]口琴是由空气柱振动发声的,空气柱越短,声音音调越高,则口琴的高音区为图甲中的A区,口琴的低音区为图甲中的C区。
[5]该哨子是由上方空气柱振动发声的,上方空气柱越短,声音音调越高,则音调最高的是图乙中的A。
12.当陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越匮乏时,人们又把眼光投向了海洋.海洋勘探船在探测海底的深度时,向海底垂直发射声波,经过3.4s收到回波信号,求:
(1)该处海底的深度 (声音在海水中的传播速度约1500m/s)
(2)能否利用这种方法测量月亮和地球的距离 ,为什么 ?
【答案】 2550 不能 因为声音传播需要介质,真空不能传声
【分析】知道声波从海面到海底再返回海面的时间,可以求出声波从海面到海底用的时间,又知道声速,利用速度公式求海水的深度.(2)声波的传播需要介质,不能在真空中传播,而月球表面是没有空气的.
【详解】(1)声波从海面到海底用的时间:t==1.7s;根据s=vt=1500m/s1.7s=2550m,
(2)月亮周围没有空气,声音不能再真空中传播,故声波不能到达月亮,更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离.
13.小鑫和小强准备测量一根金属管道的长度:小鑫用锤子敲击管道一端一下,在管道另一端的小强看见小鑫敲下锤子的同时开始计时。小强在管道另一端听到两次声音,第一次听到声音的时间是0.17秒,第二次听到声音的时间是2.6秒。已知声音在空气中的传播速度340m/s。请你回答:
(1)金属管道的长度是多少?
(2)小强为什么会听到两次敲击声?
(3)两位同学的测量结果存在误差,请你说出一条产生误差的原因。
【答案】(1)57.8m;(2)见解析;(3)见解析
【详解】(1)因为声音既可以在空气中传播也能在固体(金属管道中)中传播,并且固体中传播的速度大于在空气中的传播速度,第二次听到声音是声音通过空气传播的时间,故金属管道的长度为
(2)因为声音在固体中传播的速度大于在空气中的传播速度,由可知,在传播距离一定时,传播时间不同,所以小强先后听到两次声音。
(3)小强看见小鑫敲下锤子的同时开始计时,操作过程中时间有延迟,此时声音已经开始传播了一定距离,会使测量时间偏小,从而导致误差产生。
14.关于不同介质中的声速如下表所示:
介质
声速
介质
声速
空气(0℃)
空气(15℃)
空气(25℃)
软木
331
340
346
500
海水(25℃)
冰
铜(棒)
大理石
1531
3230
3750
3810
煤油空气(0℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
请结合上表完成下列问题:
(1)从表格中数据可知,声速大小与哪些因素有关;(写出一条即可)
(2)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出该山峰与自己的距离,于是她对着山峰喊了一声,约3s后听到了回声。若此时的气温是15℃,则该山峰距离小南多少米;
(3)小南将耳朵贴在空的长铁管一段,小北在铁管的另一端敲击一下,小南听到的两次敲打的声音间隔为1.3s,当时的气温是15℃,请依据表格的数据计算这根长铁管的长度是多少米,(保留整数)
【答案】(1)由表可知,声音传播的速度与介质的种类有关;(2)510;(3)473
【详解】(1)由表中数据可知,在空气中,当温度不同时,声速不同,这表明声速与介质的温度有关,当温度相同时,声音在不同介质中的传播速度不同,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢,这表明声速与介质的种类有关。
(2)人发出的声音传到高山的时间为
温度为15℃,,由可得
(3)设铁管的长度是s,声音在空气中的传播时间是
声音在铁管中的传播时间是
声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播多1.3s,则
解得:。
答:(1)从表格中数据可知,声速大小与介质的种类有关;
(2)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出该山峰与自己的距离,于是她对着山峰喊了一声,约3s后听到了回声。若此时的气温是15℃,则该山峰距离小南510米;
(3)小南将耳朵贴在空的长铁管一段,小北在铁管的另一端敲击一下,小南听到的两次敲打的声音间隔为1.3s,当时的气温是15℃,请依据表格的数据计算这根长铁管的长度是473米。
15.将声源与其发出的声音连在一起.
小提琴声 声带
蚊子的“叫声” 放电云团
人说话声 扬声器
雷声 弦
音响放的音乐 空气柱
管乐器奏出的音乐 翅膀
【答案】见解析
【分析】声音是由物体的振动产生的,要找出声音是由哪个物体振动产生的,找出对应的声源.
【详解】小提琴声是弦的振动产生的;
蚊子的“叫声”是蚊子的翅膀振动产生的;
人说话声是声带的振动产生的;
雷声是放电云团引起的空气振动产生的;
音响放的音乐是扬声器振动产生的;
管乐器奏出的音乐是空气柱振动产生的.
故答案为
【点睛】本题考查了声音的产生,要结合实际找出相应的声源,需要学生留意平时的声现象.重点是掌握谁在振动谁就是声源.
16.在物理实践活动中,小明和小亮同学合作估测声音在钢铁中的传播速度。两人利用一段长为510m的废弃铁轨,小明站在铁轨的一端用锤子敲击一下铁轨,小亮站在铁轨的另一端测量出先后听到两次敲击声的时间间隔为1.4s。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)在铁轨一端敲击铁轨,为什么听到两次声音?
(2)求敲击声在钢铁中传播的时间;
(3)求声音在钢铁中的传播速度。
【答案】(1)见解析;(2)0.1s;(3)5100m/s
【详解】解:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声。
(2)由可知,声音从空气中传过来的时间
敲击声在钢铁中传播的时间
t2=t1-Δt=1.5s-1.4s=0.1s
(3)声音在钢铁中的传播速度
答:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(2)敲击声在钢铁中传播的时间为0.1s;
(3)声音在钢铁中的传播速度为5100m/s。
17.多种用途的角反射器1969年7月21日,乘坐“阿波罗11号”登月的宇航员尼尔•阿姆斯特郎和巴兹•奥尔德林在月球上的“宁静海”登陆后,将月球激光反射镜留在了月球上。“隅角镜”是一种重要的科学仪器,会形成完全平行的反射光束,一直到达发射激光的源头。人们利用它可以成功的测量地月距离。一束激光从地面发射经“隅角镜”反射回到发射地点的时间大约2.6s,这样就可以计算地月距离。所谓“隅角镜”就是一种角反射器,是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角。角反射器在日常生活中最常见的应用就是自行车尾部的那个黄色会反光的塑料灯,但当晚上有灯照到上面的时候,它就能发出光,将光沿原方向反射回去了,从而保证夜晚不会被后面的车因看不到而撞到。交警穿着的反光背心中的反光部分是运用晶格的微菱型产生反射及高折射率的玻璃微粒回归反射原理制成。它能将远方直射光线反射回发光处,能够发挥如同白天一样的高能见度。使用这种高能见度反光材料制成的安全服,无论穿着者是在遥远处,都可以比较容易地被夜间驾驶者发现。反光材料的出现顺利解决了“看到”和“被看到”这一夜间行车难题。
(1)“隅角镜”实际就是一种 ;
(2)自行车尾灯 (选填:“是”或“不是”)光源;
(3)地月距离大概是 km;
(4)角反射器相邻两个反射面的夹角为 度。
【答案】 角反射器 不是 2.9×105 90
【详解】(1)[1]根据材料可知,“隅角镜”就是一种角反射器,由三个平面相互垂直的发射面构成立体角。
(2)[2]自行车的尾灯本身不能发光,但当晚上有灯照到上面的时候反射了其它物体发出的光,不是光源。
(3)[3]光在真空中的传播速度
c=3×108m/s=3×105km/s
因为,所以地球和月球之间的距离
(4)[4]角反射器是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角。由此可知,角反射器相邻两个反射面的夹角为90度。
18.回声是由声波在传播过程中遇到障碍物反射回来而形成的。回声在日常生活和生产有着广泛的应用。
(1)蝙蝠是动物界的“高音冠军”,目前科学家发现蝙蝠发出的叫声频率最高可达120kHz,这种声波属于 ,人类 (选填“能”或“不能”)听到这种声音。蝙蝠利用其发出声波的回声可以确定障碍物或飞虫的位置和距离,受其启发,人们利用这一原理制造了 。现代家用轿车广泛利用了倒车雷达,根据回声到来的方位和时间,确定障碍物的位置,这一现象表明声音能传递 ;
(2)如图所示为一种身高测量仪,当某同学站上测高台,其上方的感应器竖直向下发射超声波信号,经该同学头顶部反射后返回,被感应器接收。感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,求该同学的身高。
【答案】 超声波 不能 声呐 信息 1.65m
【详解】(1)[1][2]超声波的频率高于
20000Hz=20kHz
目前科学家发现蝙蝠发出的叫声频率最高可达120kHz,这种声波属于超声波;人类的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,人类不能听到这种声音。
[3][4]蝙蝠利用其发出声波的回声可以确定障碍物或飞虫的位置和距离,叫做回声定位,人们利用这一原理制造了声呐,声可以传递信息,声可以传递能量,家用轿车利用了倒车雷达,根据回声到来的方位和时间,确定障碍物的位置,利用声音能传递信息。
(2)[5]超声波从感应器到人的头部的传播时间为
感应器到人头部的距离
s=vt=340m/s×2.5×10-3s=0.85m
人的身高
h=H-s=2.5m-0.85m=1.65m
19.在“天宫课堂”中,航天员刘洋做了两次用注射器向“水球”吹气的实验。第一次吹气后:观察到“水球”振动的幅度较大;第二次:先在“水球”中加入空心铁球,再用同样的注射器以同样方式向“水球”吹气,观察到“水球”振动的幅度变小了,如图﹣1所示。于是小明提出问题:放入物体的那些因素会影响水振动的剧烈程度?
猜想1:与放入物体的质量有关
猜想2:与放入物体的体积有关
小明从学校实验室借来烧杯、体积相同的铜块、铁块、铝块、气球若干,如图﹣2。
实验步骤如下:
①将5个金属块分别装入5个相同的气球内,铜块、铁块和铝块1装入气球后,将气球内空气排净,然后扎紧气球嘴,铝块2和铝块3分别注入不同量空气(空气质量忽略),使三个装有铝块的气球体积依次增大,如图﹣3。
②在5个相同的烧杯内分别注入150mL的水,将5个装有金属块的气球浸没在水中,如图﹣4。
③同时前后晃动5个烧杯,用刻度尺测量水振动时的水面最高点到原水面的距离,重复三次,填入表格,如表。
物体
铜块
铁块
铝块1
铝块2
铝块3
第1次
0.5cm
0.5cm
0.5cm
0.4cm
0.2cm
第2次
1.0cm
1.0cm
1.0cm
0.9cm
0.8cm
第3次
0.7cm
0.7cm
0.7cm
0.5cm
0.4cm
回答下列问题:
(1)本实验通过 反映水振动的剧烈程度,物理中称为 法;
(2)通过分析铜块、铁块、铝块1的数据,可以得出猜想1是 的(选填:“正确”或“错误”);
(3)通过分析 的数据,可以得出: ,水振动的剧烈程度越小。;
(4)实验中做了3次实验,其目的是:多次实验 ;
(5)小明分析实验现象发现:因为放入物体后,水由原来的体积较大的“整体”被分隔成了体积较小的“小块”,从而出现上述现象,联想到运送油料的油罐车,你认为其内部结构应该是图﹣5中的 。
【答案】 测量水振动时的水面最高点到原水面的距离 转换 错误 铝块1、铝块2、铝块3 放入物体的体积越大 避免结论的偶然性,得到普遍规律 乙
【详解】(1)[1][2]本实验通过测量水振动时的水面最高点到原水面的距离反映水振动的剧烈程度,距离越大,表示水振动越剧烈,物理中称为转换法。
(2)[3]通过分析铜块、铁块、铝块1的数据,发现放入物体的体积相同,但放入物体的质量不同时,水振动时的水面最高点到原水面的距离不变,根据控制变量法可以得出猜想1是错误的。
(3)[4][5]通过分析铝块1、铝块2、铝块3的数据,发现放入物体的质量相同,但放入物体的体积不同时,水振动时的水面最高点到原水面的距离不同,根据控制变量法可以得出:放入物体的体积越大,水振动的剧烈程度越小。
(4)[5]实验中做了3次实验,多次实验可以避免结论的偶然性,得到普遍规律。
(5)[6]小明分析实验现象发现:因为放入物体后,水由原来的体积较大的“整体”被分隔成了体积较小的“小块”,从而出现上述现象,联想到运送油料的油罐车,其内部结构应该是图﹣5中的乙。
20.在文中横线处填入下列语句(填序号):
①引力波每时每刻都在影响着我们;
②引力波的频率在人耳听觉范围之外;
③声波在真空中无法传播。
如果有黑洞靠近地球,那你会听到它悄然逼近的声音。当然,你听到的不是声波,而是引力波,因为 ,黑洞靠近时,引力波会“挤压”内耳骨,产生类似照相机闪光灯充电时发出的咝咝声,尽管天文学家认为 ,但正常情况下,由于 ,引力波是听不到的。
【答案】 ③ ① ②
【详解】[1]此处应该说明“听到的不是声波”的原因,各种波中,声波是不能在真空中传播的,所以,我们听到的不是声波。
[2][3]这段话的大意是:引力波是存在的,但我们听不到。故应该是:引力波每时每刻都在影响着我们,但由于它不在我们的感知范围内,所以我们是听不到的。
21.嫦娥五号于2020年11月24日在中国文昌航天发射场成功发射。12月3日嫦娥五号从月球“起飞”返回地球。嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器,也将是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,为中国探月工程的收官之战。
(1)嫦娥五号在月球附近运行时,不能用超声波来传递信息,原因是 。
(2)嫦娥五号从距地球4.5万千米处运行18万千米,用时5小时,这个过程中嫦娥五号的速度是多少米每秒?( )
(3)嫦娥五号在距离地球38万千米的月球上工作时,从地球上发出一个电磁波信号,需要多少秒才能被嫦娥五号接收?(结果保留2位小数)( )
【答案】 真空不能够传声 7500m/s 1.27s
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,真空不能够传声;故超声波在真空不能够传声。
(2)[2]嫦娥五号从距地球4.5万千米处运行18万千米,路程
s=18万千米﹣4.5万千米=13.5万千米=1.35×108m
时间
t=5h=1.8×104s
这个过程中嫦娥五号的速度
(3)[3]嫦娥五号在距离地球38万千米,故路程s1=3.8×108m,电磁波的速度,嫦娥五号接收的时间
≈1.27s
22.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),声音在海水中的传播速度是1500m/s。
(1)超声波是指频率大于 Hz的声音,超声波具有 (写出一个即可)等的特点。
(2)超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是 。
(3)若测位仪从海面向海底发射信号到接收到返回来的信号用了6s,则此处海水的深度是多少?( )
【答案】 2000 方向性好 声音不能在真空中传播 4500m
【详解】(1)[1][2]超声波是指频率大于20000Hz的声音,超声波具有方向性好等特点。
(2)[3]超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是声音不能在真空中传播。
(3)[4] 从海面发射信号到海底的时间为
此处海水的深度为
23.(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由于物体的 而产生的;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 可以传声;
(3)若在月球上做这两个实验,甲实验乒乓球 弹起(选填“会”或“不会”),乙实验乒乓球 弹起(选填“会”或“不会”)。
【答案】 振动 气体 会 不会
【详解】(1)[1]如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这表明音叉在振动,所以这个现象说明声音是由于物体的振动而产生的。
(2)[2]如图乙所示,敲击右边的音叉,振动通过空气传递到左边,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,表明左边的音叉在振动,所以这个现象说明气体可以传声。
(3)[3][4]如果是在月球上做这两个实验,音叉的振动依然会产生,但是由于月球上没有传递声音的介质,声音无法传播,所以甲实验乒乓球会弹起,乙实验乒乓球不会弹起。
24.下表记录了空气中不同温度和湿度下的声速数据。根据表格完成:
(1)当空气湿度为30%、温度为时,声速 m/s。当空气湿度为70%、温度为时,声速可能为 m/s;
(2)归纳“温度为时,空气中的声速与湿度的关系”: ;
温度()
声速(m/s)
湿度
-10
10
30
50
10%
325.05
337.26
347.64
356.81
30%
325.09
337.39
348.11
358.19
50%
325.11
337.52
348.57
359.57
70%
325.14
337.63
349.03
360.94
90%
325.17
337.78
349.49
362.31
(3)图表示了温度均为,湿度在70%和90%时,声音在空气中的图像。其中:甲图线表示所在环境的湿度为 。
【答案】 348.11 340.00 见解析 90%
【详解】(1)[1]由表格数据知,当空气湿度为30%、温度30℃时,声速v=348.11m/s。
[2]由表格数据知,当空气湿度为70%,速度随着温度的升高而增加,温度为20℃时,声速介于337.63m/s到349.03m/s,所以声速可能为340.00m/s。
(2)[3]由表格数据知,温度为30℃时,声音在空气中的传播速度随着湿度的增加而增大。
(3)[4]由图像知,声音的速度甲的比乙的大,因为时间相同时,甲的路程比乙的大,由表格数据知,温度为50℃时,湿度越大,声速越大。所以甲所在的环境湿度为90%。
25.晓明对着对面的山头大声喊叫,5秒后听到回音,请问晓明距离山头多远?用回声测距的方法能不能测出地球与月球之间的距离?为什么?
【答案】850;不能;因为月球上是真空,真空不能传声
【详解】解:根据题意5s是声音来回传播的时间,那么声音从晓明到山崖传播的时间为
由可得晓明距离山头的距离
s=vt=340m/s×2.5s=850m
这种方法能不能用来测量地球和月球之间的距离,因为月球上没有空气,真空不能传播声音。
答:晓明距离山头的距离为850m,不能用来测量地球和月球之间的距离,因为月球上没有空气,真空不能传播声音。
26.城市噪声来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声,控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区;对噪声大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音设备的机车不得驶入市区;在市内规划安静小区,不安装高音喇叭,车辆尽量少鸣喇叭等;积极搞好城市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音。例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上,采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材—一聚碳酸酯板作为隔音材料,能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外,在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测及分贝数显示装置,以加强对噪声的控制,同时加强每个公民控制噪声的环保意识,不制造噪声并增强自我健康保护。请回答:
(1)噪声是指发声体做 的振动时发出的声音,用 作单位来表示声音强弱的等级。
(2)由材料可知减弱噪声的方法是:在 处减弱; 减弱;在 处减弱。
(3)在教室里上课,室外常有噪声干扰,请你至少提出一种减小噪声干扰的方法: 。
【答案】 无规则 分贝 声源 传播过程中 人耳 关上窗户
【详解】(1)[1][2]从物理学角度,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音;以分贝(dB)为单位表示声音强弱的等级。
(2)[3][4][5]减弱噪声途径有三种:防止噪声产生,在声源处减弱;阻断噪声传播,在传播过程中减弱;防止噪声进入耳,在人耳处减弱。
(3)[6]在教室里上课,室外常有噪声干扰,可采取的措施包括:关上窗户,可以在传播过程中减弱噪声;在教室周围植树种草,同样可以在传播过程中减弱噪声。
27.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。如图所示,为了探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波,经过4s后接收到回波信号,已知声波在海水中的传播速度为1500m/s,请简要回答下列问题。
(1)超声波的频率范围是 Hz;利用超声波测量海底的深度,说明超声波可以传递 ;
(2)利用超声波测量海底深度时,机器发出的超声波 (选填“会”或“不会”)对船上的工作人员带来噪声危害,理由是 ;
(3)利用超声波的反射 (选填“能”或“不能”)进行太空测距,理由是 。
【答案】 高于20000 信息 不会 人耳听不到超声波 不能 真空不能传声
【详解】(1)[1]测量得,超声波的频率范围是高于20000Hz。
[2]声音可以传递信息与能量,利用超声波测量海底的深度,说明超声波可以传递信息。
(2)[3][4]人耳听不到超声波,利用超声波测量海底深度时,机器发出的超声波不会对船上的工作人员带来噪声危害。
(3)[5][6]真空不能传声,因此利用超声波的反射不能进行太空测距。
28.如图所示,倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,该装置能够判断障碍物的距离,并提示车辆周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部分组成,声波传感器是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波,探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”警报声来提醒驾驶员。声波在空气的传播速度为340m/s。
(1)倒车雷达工作时,声波传感器利用 (选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”)来测量距离的;当车与障碍物距离过小时,蜂鸣器发出急促的“嘀嘀”声是通过 传到司机耳内,从而提醒司机马上停车,这利用了声波可以传递 ;
(2)司机听到急促的“嘀嘀”声时,马上停止倒车,此时,如果倒车雷达的探头向障碍物发出信号后,经过0.002秒后接收到返回的信号,请问车尾与障碍物之间的距离是多少米?( )
【答案】 超声波 空气 信息 0.34m
【详解】(1)[1]倒车雷达靠发射和接收超声波工作的。
[2]蜂鸣器的声音是通过空气传到人耳的。
[3]司机收到嘀嘀声而停车,是因为这声音中携带着车与障碍物的距离的信息。
(2)[4]发出信号后,0.002s收到返回信号,则车尾与障碍物之间的距离
s=vt=340m/s××0.002s=0.34m
29.声音在海水中的传播速度是1530 m/s,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图所示,探测船发出的声音信号经0.6 s被探测仪器接收到。
(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用什么声波?为什么?
(2)估算出海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
【答案】(1)超声波;因为超声波方向性好,在水下传播远,遇到物体后产生回声;(2)459m
【详解】(1)最好用超声波,因为超声波具有定向性好、穿透能力强的特点,根据回声定位的原理,科学家发明了声呐,利用声呐系统,探测水下有无暗礁,超声是指高于的声音,超声具有单向传播性好、穿透能力强的特点;
(2)因为发出的声音信号0.6 s后被探测仪器接收,所以超声波从船所在的位置到暗礁的时间
暗礁到船的距离
答∶海底障碍物到探测船舱底的距离是。
30.静止的汽车在山崖前某处按喇叭,4s后听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)汽车与山崖的距离。
(2)若汽车在该处匀速行驶到山崖处,用时34s,则汽车的速度为多大?
(3)若汽车在另一地点按喇叭并以30m/s匀速驶向山崖,2s后听到回声。则汽车按下喇叭时距山崖多远?
【答案】(1)680m;(2)20m/s;(3)370m
【详解】解:(1)喇叭声传到山崖所用的时间为
汽车到山崖的距离为
(2)汽车的速度为
(3)在2s的时间内,汽车行驶的距离为
声音传播的距离为
汽车司机听到回声时汽车距山崖的距离为
司机按响喇叭时汽车距山崖的距离为
答:(1)汽车到山崖的距离为680m。
(2)汽车的速度为20m/s。
(3)司机按响喇叭时汽车距山崖的距离为370m。
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