内容正文:
3.3 声波的应用和控制
目录
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考点01 超声波与次声波的概念及辨析 2
考点02 判断超声波、次声波 3
考点03 超声波与次声波的应用 4
考点04 声音可以传递能量/信息 7
考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 8
考点06 超声波有关的信号题(含计算) 11
考点07 噪声 控制噪声 13
考点08 实验题 18
21
28
原卷版与解析版相关说法校正参考:
控制噪声:①控制声源;②在噪声传播途径中采用吸收、反射的方法;③保护噪声影响对象
考点01 超声波与次声波的概念及辨析
1. 是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声,也听不到超声。 是指频率低于20Hz的声波。
【答案】 超声波 次声波
【详解】[1][2]超声波是指频率高于20000Hz的声波。次声波是指频率低于20Hz的声波。
2.自然界中,火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波,它的能量很强,具有极大的破坏力。
【答案】次声
【详解】大自然的许多活动,如地震、火山喷发、台风、核爆炸、导弹发射,都伴有次声波,它的能量很强,具有极大的破坏力。
3.演奏古筝时,演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦,如图所示,古筝就能发出 不同的声音。(选填“音调”“响度”或“音色”)地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 (选填“超声波”或“次声波”)。
【答案】 音调 次声波
【详解】[1]演奏古筝时,演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦,使得琴弦振动的频率不同,这样做的目的是为了改变声音的音调。
[2]火山爆发、地震、台风等都能产生次声波,这种声波可以绕过较大的障碍物传播的很远,人听不到,但有些动物能听到。
4.下列说法不正确的是 ( )
A.火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波
B.火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波
C.次声波的频率低,对人体无伤害作用
D.次声波可以传得很远,强烈的次声波能绕地球2~3圈,且很容易绕过障碍物,无孔不入
【答案】C
【详解】解答:A. 火山爆发、地震、海啸等发出的声音是次声波,故A正确B. 火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰时声音的频率较低,发出的是次声波,故B正确;;
C. 次声波的频率低,对人体有伤害作用,故C错误;D. 次声波的频率低,波长较长,容易绕过障碍物,故D正确;故选C.
点睛:解决此题要知道超声是指频率高于20000Hz的声音,而次声波是指频率低于20Hz的声音,人耳无法听到超声波和次声波.
5.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波的声速高于次声波的声速
B.水母可以听到8Hz~13Hz的超声波
C.彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图像信息的设备
D.利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度
【答案】D
【分析】(1)空气中15℃时,声音的速度是340m/s;声速的大小与介质的种类和温度有关,与是超声波还是次声波没有关系;
(2)人耳能够听到的声音的频率范围是20~20000Hz,高于20000Hz的叫做超声波,低于20Hz的叫做次声波;
(3)声音可以传递信息,也可以传递能量;
(4)次声波因为频率很低,在传播时能量损失越慢,传播得越远。
【详解】A.声速的大小与介质的种类和温度有关,与是超声波还是次声波没有关系,故A错误;
B.水母可以听到8Hz~13Hz的次声波,故B错误;
C.彩超是借助超声波获得人体内部脏器的图像信息的设备,故C错误;
D.次声波因为频率很低,在传播时能量损失越慢,传播得越远,利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度,故D正确。
故选D。
【点睛】本题主要围绕超声波与次声波的特点与应用进行考查,属声学基础知识,难度不大。
考点02 判断超声波、次声波
6.蝙蝠在飞行时会发出 (选填“超声波”或“次声波”),人类听不到这种声音,是因为人耳不能听到频率 20000Hz的声音(选填“高于”或“低于”)。
【答案】 超声波 高于
【详解】[1][2]人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,蝙蝠在飞行时会发出的声音是超声波,其频率高于20000Hz,不在人耳能够听到声音的频率范围之内,因此人类听不到蝙蝠在飞行时会发出的声音。
7.地震时产生的 (选填“超声波”或“次声波”)对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大,使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。由于它的破坏性大,并且它的频率低于 Hz,因而人无法直接听到,所以要尽量远离地震源。
【答案】 次声波 20
【详解】[1][2]声音是由物体振动产生的,地震时由于地壳振动会产生能量很大的次声波,这种声音对人体危害极大,人耳的听觉范围为20Hz~20000Hz,由于次声波的频率低于20Hz,人无法直接听到,所以一旦受到伤害,后果就很严重。
8.蝴蝶每分钟振翅360次,蜜蜂每秒振翅300次,当它们从身边飞过时,凭听觉能感受到 飞过,另一个听不到的原因是翅膀振动发出的是 波。
【答案】 蜜蜂 次声
【详解】[1]蜜蜂每秒振翅300次,即蜜蜂振动频率是300Hz,在人的听觉频率范围内,能听到飞舞的声音,故能感知到蜜蜂飞过。
[2]蝴蝶每分钟振翅360次,即蝴蝶振动频率是6Hz,其发出的是次声波,不在人的听觉频率范围内,不能听到飞舞的声音,故感知不到蝴蝶飞过。
9.地震时产生的 (填“超声波”或“次声波”)会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏破裂,危及生命,由于它的频率低于 Hz,且破坏性大,人耳无法直接听到,所以要尽量远离地震源。
【答案】 次声波 20
【详解】[1][2]人耳能听到的声波的频率范围通常在20~20000Hz之间,频率低于20Hz的声是次声波;地震可以产生能量很大的次声波,这种声对人体危害极大,而且它的频率低于20Hz,由于人无法直接听到,所以一旦受到伤害,后果就很严重。
10.蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次,它所发出的声音低于20Hz,为 波;而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音,为 波,这种声波常被用来除污和医学上的粉碎结石,说明它具有 。
【答案】 次声 超声 能量
【详解】[1][2]蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次,它所发出的声音频率低于20Hz,属于次声波,海豚能能发出振动频率高于20000Hz的声音,为超声波,超声波和次声波的频率都不在人的听觉频率范围,所以超声波和次声波都是人耳听不到的。
[3]声音能够传递信息和能量,声波常被用来除污和医学上的粉碎结石,说明它具有能量。
11.某种昆虫靠翅膀振动发声,如果这种昆虫的翅膀在60s内振动了480次,你不能听到这种声,是因为它振动的频率是 Hz,属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
【答案】 8 次声波
【详解】[1][2]人类可以听到的频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的声音是次声波,高于20000Hz的声音是超声波。已知昆虫的翅膀在60s内振动了480次,则每秒钟振动8次,则它振动的频率是8Hz,低于20Hz,故属于次声波。
考点03 超声波与次声波的应用
12.蝙蝠在飞行时会发出 ,这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来,根据 到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的方向和距离,蝙蝠采用的方法叫做 ,根据这个原理,学家发明了 。
【答案】 超声波 反射 回声 回声定位 声呐
【详解】[1][2]蝙蝠在飞行时能够发出超声波,超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物会反射回来。
[3][4][5]蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断,蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位,根据这一原理,科学家发明了声呐。
13.蝙蝠在夜间觅食,却碰不到墙壁核树枝,它们的“绝技”实际上利用的是 .根据这一原理,科学家发明了 .非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种 波.
【答案】 回声定位 声呐 次声
【分析】蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离,从而做出判断.人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,其中低于20Hz的声波叫做次声波,高于20000Hz的声波是超声波.
【详解】蝙蝠在夜间觅食,却碰不到墙壁核树枝,它们的“绝技”实际上利用的是回声定位,根据这一原理,科学家发明了声呐.非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种次声波.
故答案为回声定位;声呐;次声.
【点睛】此题考查了超声波和次声波,是一道理论联系实际的题目,关键知道回声定位原理的应用.
14.下列事实中,应用次声波的是( )
A.蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离 B.利用回声测海底深度
C.探测金属内部存在的缺陷 D.预报海啸和台风
【答案】D
【详解】A.蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离的是超声波,故A不符合题意;
B.利用回声可测海底的深度,是利用超声波来测距的,故B不符合题意;
C.探测金属内部存在的缺陷,是利用超声波传递信息来工作的,故C不符合题意;
D.海啸或台风发生时会伴随着次声波,所以利用次声波能预报海啸或台风,故D符合题意。
故选D。
15.有一种电动牙刷,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这种刷牙方式既干净又舒服。下列说法正确的是( )
A.人耳能听到电动牙刷发出的超声波
B.该现象说明了声音可以传递能量
C.电动牙刷发出的超声波小于20000Hz
D.它和蝴蝶振动翅膀发出的声音都属于超声波
【答案】B
【详解】A.超声波的振动频率高于20000Hz,超过了人耳听觉的上限,人耳不能听到,故A错误;
B.利用超声波可以去除牙齿上的污垢,说明声音可以传递能量,故B正确;
C.超声波是指频率高于20000Hz的声音,所以电动牙刷发出的超声波高于20000Hz,故C错误;
D.蝴蝶振动翅膀的频率低于20Hz,属于次声波,不属于超声波,故D错误。
故选B。
16.下列对声的利用中,不是利用回声定位的是
A.利用声呐探测海深
B.医生为病人检查身体时所做的“B超”
C.渔船探测鱼群的位置
D.利用超声波清洗精密机械
【答案】D
【分析】回声是声音在传播过程中遇到障碍物,被反射回来的现象,其应用:回声定位、探测鱼群和探测海底的深度等.
【详解】A、让声音从海面发出,经海底反射后,返回海面,记录接收到回声的时间,利用速度公式求海洋的深度,利用了回声定位;
B、“B超”就是利用了超声波能向一定方向传播,而且可以穿透物体,如果碰到障碍,就会产生回声,不相同的障碍物就会产生不相同的回声,人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上,可以用来了解物体的内部结构,利用了回声定位;
C、渔民利用超声波探测鱼群的位置,渔船向水中发出超声波,超声波遇到鱼群被反射回来,从而判断出鱼群的位置,利用了回声定位;
D、利用超声波除去人体内的结石,是利用了超声波能够传递能量,不是利用回声定位.
故选D.
【点睛】回声定位实际上就是利用声音的反射传递信息,把握住这点是解题的关键.
17.超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名,在医学、军事、工业、农业上有很多的应用.下列不是利用超声波的是
A.排除人体内的结石 B.用声呐确定潜艇的位置
C.探测核爆炸的强度 D.检测锅炉有没有裂纹
【答案】C
【详解】A、排除人体内的结石是利用了超声波传递能量,不合题意;
B、用声呐确定潜艇的位置,是利用了超声波传递信息,不合题意;
C、核爆炸伴有次声波的产生,所以探测核爆炸的强度利用了次声波,符合题意;
D、检测锅炉有没有裂纹,是利用了超声波传递信息的特点,不合题意.
故选C.
【点睛】超声波和次声波都是人耳听不到的,它们可以传递信息也可以传递能量,根据其具体的应用可做出判断.多了解一些超声波和次声波的应用.
18.用超声波清洗精密机械,是因为
A.超声波能在液体、固体中传播 B.回声定位
C.超声波能传递能量 D.超声波在不同介质的界面处发生反射
【答案】C
【详解】超声波清洗钟表等精细的机械,是利用了超声波有很大的能量,在超声波的辐射下,清洗液会振动产生大量的气泡,气泡的周围会产生很大的压强,从而使污垢脱离机械表面,将机械清洗干净,故C符合题意.
【点睛】超声波的声音频率较大、方向性好、传播距离远,具有很强的穿透能力和破碎能力等特点.
19.海边的渔民经常会看到这样的情景:风和日丽,平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞” ---水母,它们在近海处悠闲自得地升降、漂游,忽然水母像受到什么命令似的,纷纷离开海岸,游向大海深处。不一会儿,狂风呼啸,波涛汹涌,风暴便来临了。以下解释最有可能的是( )
A.水母接收到了次声波 B.水母接收到了大海的召唤
C.水母感受到了温度的突然变化 D.水母接收到了人说话的声音
【答案】A
【详解】风暴发出的声音频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳能听到的声波频率范围之内,但水母等动物可以听到,所以我们可以根据它们的异常反应预测灾难。故选A。
20.如图所示是一艘轮船正在利用声呐系统探测鱼群位置。轮船声呐系统能够发出人耳 (填“能够”或“不能”)听到的 (填“超声波”或“次声波”),再接受反射回来的这种声波,确定鱼群位置。若发出的这种声波经0.2s反射回来,那么鱼群距离轮船的距离是 m。(声音在水中的传播速度是1500m/s)
【答案】 不能 超声波 150
【详解】[1][2]声呐系统发出的声波的频率高于20000Hz,超过了人耳能听到的声波的频率范围,故人耳不能听到,因频率高于20000Hz,故是超声波。
[3]设鱼群与轮船的距离为s,由题意可知,声波从发出到被接收,传播的距离为2s,所用时间为t0=0.2s,故声波传播s距离所用时间为
因声波在水中的传播速度为v=1500m/s,故由可得,鱼群与轮船之间的距离为
s=vt=1500m/s×0.1s=150m
考点04 声音可以传递能量/信息
21.下列事例中,属于利用声传递信息的是( )
A.用超声波清洗眼镜 B.用超声波美白牙齿
C.用超声波击碎人体内的结石 D.用“B超”给病人检查身体
【答案】D
【详解】A.利用超声传递的能量,将灰尘与眼镜分离,故A不符合题意;
B.利用超声传递的能量,将污垢和牙齿分离,起到美白的效果,故B不符合题意;
C.利用超声传递的能量,将人体内部结石击碎,故C不符合题意;
D.B超是利用超声,来反馈人体内部的信息,故D符合题意。
故选D。
22.为了安全,有些轿车装有倒车雷达,当轿车倒车时,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离,如图所示,在倒车雷达工作过程中,应用了大量的物理知识,下列知识没有得到应用的是( )
A.声音可以传递信息 B.声音可以传递能量 C.回声 D.超声波
【答案】B
【详解】倒车雷达,即倒车防撞雷达,也叫泊车辅助装置,它能以声音或更为直观的显示告知司机车辆周围是否有障碍物,倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全,所以说倒车雷达应用了回声定位的原理,倒车雷达工作过程中,应用了超声波、回声、声音可以传递信息,没涉及到声音可以传递能量。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23.下列事例中,应用了声波传递能量的是
①外科医生利用超声波除去人体内的结石
②超声波洁牙
③超声波加工硬度特别高的工件
④超声波雾化
⑤“超”检查病人
A.①②③⑤ B.①②④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】C
【详解】外科医生利用超声波除去人体内的结石、超声波洁牙、超声波加工硬度特别高的工件、超声波雾化、都属于声音传播能量的现象;B超”检查病人的某部位利用的是人的不同组织对超声波的反射程度不同,从而来判断病人某组织是否有异常,说明声音能传递信息;①②③④属于声音传递能量的事例,⑤是声音能传递信息.故ABD项错误,C项正确.
考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题
24.如表是人和几种动物的发声频率和听觉频率范围,从表中看出,可以发出次声的是( )
人
蝙蝠
大象
狗
发声
85~1100Hz
10000~120000Hz
14~24Hz
452~1800Hz
听觉
20~20000Hz
1000~120000Hz
1~20000Hz
15~50000Hz
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
【答案】C
【详解】通过分析表格中发声的频率可知,人、蝙蝠和狗的发声频率都高于20Hz,只有大象的发声频率低于20Hz,所以大象可以发出次声波。
故选C。
25.据图分析,下列说法正确的是
A.大象之间的“交谈”有时用超声波,声音很小,人类听不见但大象们能听清
B.因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
C.家人之间悄悄话,身边的狗狗无动于衷,因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的
D.静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗狗听到了人类听不见的声音
【答案】D
【详解】A.大象的声音频率属于次声波,不在人耳听觉范围之内,故A说法不正确;B大象的听觉范围是1Hz~20000Hz,而狗的发声范围是452Hz~1800Hz,因此大象是能够听到狗的叫声的,故B说法不正确.C.狗的听觉范围比人的听觉范围广,人说话的声音狗是能够听到的,故C说法不正确;D.狗的听觉范围在15Hz~50000Hz,人的听觉范围是20Hz~20000Hz,因此人耳听不到的声音狗能感觉到,故D说法正确;故选D.
【点睛】人的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,高于20000Hz的是超声波,低于20Hz的是次声波;由图可知,大象的发声频率很低,属于次声波;狗狗的听觉频率有时低于20Hz.
26.如图所示,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围是85~1100Hz B.狗的听觉频率范围是15~50000Hz
C.蝙蝠能听到次声波 D.大象能听到超声波
【答案】B
【详解】A.人的听觉频率在20-20000Hz,故A错误;
B.狗的听觉频率在15-50000Hz,故B正确;
C.次声波的频率范围(小于20Hz),而蝙蝠听觉的下限为1000Hz,所以蝙蝠不能听到次声波,故C错误;
D.超声波的频率范围(大于20000Hz),而大象的听觉上限是20000Hz,所以大象不能听到超声波,故D错误.
27.如图所示,人和动物都有不同的发声频率和听觉频率,如人能发出的声音频率大约在65~1100赫左右,能听到的声音频率大约在20~20000赫左右。频率超过20000赫的声波称为超声波,频率低于20赫的声波称为次声波。图表所列的人或动物中,发声频率范围和自身听觉频率范围比较接近的有 ;不能发出超声波的有 ;能发出自己听不到的声音的有 。
【答案】 蝙蝠和海豚 人、狗和猫 蚱蜢
【详解】[1]由图表可知,发出声音的频率和听到的声音频率比较接近的是蝙蝠和海豚。
[2]频率超过20000赫的声波称为超声波,由图表可知,发出声音的频率没有超过20000赫的有人、狗和猫。
[3]由图表可知,发出声音的频率大于听到的声音频率的只有蚱蜢。
考点06 超声波有关的信号题(含计算)
28.一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是:在经过该海域水平面等间距的A、、、、五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为、、、、,根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,该海域海底的大致形状如图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】声音都在海水中传播,所以速度相同,根据公式可知,当速度一定时,时间越长通过的路程越长,由题知,所以,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
29.为了监督司机是否遵守限速规定,在市内一段平直的公路上安装了固定测速仪,如图所示,汽车正水平远离测速仪,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经汽车反射回来的信号用时0.3s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若测速仪两次发出超声波信号的时间间隔是0.95s,超声波的速度是340m/s。则下列说法正确的是( )
A.超声波信号第1次与汽车相遇时,汽车与测速仪间的距离是102m
B.汽车接收到两次信号的时间间隔为0.95s
C.汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为34m
D.汽车的速度为17m/s
【答案】D
【详解】由得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪
汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为
汽车接收到两次信号的时间间隔为
汽车的速度为
综上分析知,故D正确,ABC错误。
故选D。
30.如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,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,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远;
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离;
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
【答案】(1)102m;(2)68m;(4)40m/s
【详解】解:(1)第一次发出的信号到达汽车的时间
由可得,汽车接收到第一次信号时,距测速仪
(2)第二次发出的信号到达汽车的时间
汽车接收到第二次信号时,距测速仪
所以从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离
(3)在两次信号的间隔过程中,汽车行驶的距离
汽车行驶时间
汽车的速度
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有102m;
(2)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有68m;
(4)汽车的速度是40m/s。
考点07 噪声 控制噪声
31.从波形图上看,下列哪个是噪声的波形图( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】从选项中可以看出,只有D选项的波形无规则,所以它属于噪声,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
32.从波形上看,下列属于噪声波形图的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】从物理学角度看,噪声是指嘈杂的、难听刺耳的,发声体做无规则振动发出的声音。从选项中可以看出,只有D选项的波形无规则,所以它属于噪声;故选D。
33.根据如图所示声音的波形判断,属于噪声的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】ABD.乐音是指发声体有规则振动时发出的声音,其波形图有规律,故ABD不符合题意;
C.噪声是指发声体无规则振动时发出的声音,其波形图无规律,故C符合题意.
34.对于噪声较大的机器,制造一个外壳,把它罩起来,是在 处减弱噪声;在马路和住宅间植树,这是在 中减弱噪声;放鞭炮时,用棉花塞住耳朵,这是在 处减弱噪声。
【答案】 声源处 传播过程 人耳
【详解】[1]在噪声较大的机器外边罩上一个外壳,这属于在声源处减弱噪声。
[2]马路和住宅之间种上树木,阻碍了声音的传播,这属于在传播过程中减弱噪声。
[3]用棉花将耳朵塞住,阻碍声音传入耳朵,这属于在人耳处减弱噪声。
35.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽。”这两句千古传诵的名句被誉为“文外独绝”。蝉叫声和鸟鸣声都是由物体的 产生的;暑假在家学习时,为了减小蝉叫声的干扰,关闭门窗,这是在 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【答案】 振动 传播过程中
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,蝉叫声和鸟鸣声都是由物体的振动产生的。
[2]噪声的减弱途径有:在声源处、传播过程中以及人耳处。为了减小蝉叫声的干扰,关闭门窗,这是在传播过程中减弱噪声。
36.快速路两侧安装有玻璃墙,用来减弱噪声污染。下列减弱噪声的途径与此相同的是( )
A.关闭门窗减弱噪音 B.学校附近禁止鸣笛
C.机器上安装消音器 D.戴上防噪声的耳罩
【答案】A
【详解】在快速路两侧安装玻璃墙是在传播过程中减弱噪声。
A.关闭门窗是在传播过程中减弱噪声,故A符合题意;
B.禁止鸣笛是在声源处喊弱噪声,故B不符合题意;
C.安装消音器是在声源处喊弱噪声,故C不符合题意;
D.配戴上防噪声的耳罩是在人耳处喊弱噪声,故D不符合题意。
故选A 。
37.噪声会影响人们的生活,下列属于在声源处减弱噪声的是( )
A.工厂员工戴着防噪声耳罩 B.有的道路两旁设置隔音板
C.摩托车排气管安装消声器 D.在居民居住区多植树种草
【答案】C
【详解】A.工厂员工戴着防噪声耳罩是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
B.有的道路两旁设置隔音板是在传播过程中减弱噪声,故B不符合题意;
C.摩托车排气管安装消声器是在声源处减弱噪声,故C符合题意;
D.在居民居住区多植树种草是在传播过程中减弱噪声,故D不符合题意。
故选C。
38.在医院、学校附近,常常有禁止鸣笛的标志,如图所示。这种控制噪声的措施属于( )
A.在人耳处减弱噪声 B.在传播过程中减弱噪声
C.在声源处减弱噪声 D.以上三种减弱噪声的方法都用了
【答案】C
【详解】减弱噪声的方式有三种,分别是在声源处减弱,在传播过程中减弱,在人耳处减弱。禁止鸣笛是在声源处减弱噪声,防止噪声的产生,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
39.如图所示,下列几种控制噪声的措施中属于在人耳处减弱噪声的是( )
A.摩托车的消声器 B.航母指挥员戴耳罩
C.高速公路旁的隔声板 D.北京动物园的“隔音蛟龙”
【答案】B
【详解】A.摩托车上安装消声器,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.航母指挥员戴耳罩,减少了噪声进入耳朵,是在人耳处减弱噪声,故B符合题意;
C.高速公路旁的隔声板,是在传播过程中减弱噪声,故C不符合题意;
D.北京动物园的“隔音蛟龙”是在传播过程中减弱噪声,故D不符合题意。
故选B。
40.【从生活走向物理】小明假期从江门站乘坐复兴号高铁外出旅游,从江门站往南行驶几分钟,小明看到一道泛着金属光泽的蓝灰色拱形长廊覆盖在铁路上,如图所示,他了解到这是为了让近在800米外“小鸟天堂”不闻车声,让小鸟不受列车运行的干扰,这在噪声控制中属于( )
A.在产生处减弱噪声
B.在传播过程中减弱噪声
C.在接收处减弱噪声
D.以上三种方式都用到了
【答案】B
【详解】控制噪声有三种途径,分别是:在声源处防止噪声产生、在传播过程中阻断噪声传播、在人耳处防止噪声进入耳朵。蓝灰色拱形长廊覆盖在铁路上,这在噪声控制中属于在传播过程中阻断噪声传播。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
41.噪声控制可以从三个环节进行控制:①在声源处控制;②在传播过程中控制;③在人耳接收处控制。如图(a)(b)(c)
上述措施中对应的控制噪声的环节分别是:(a) ;(b) ;(c) (在横线上选填“①”“②”或“③”)。
【答案】 ② ① ③
【详解】[1](a)道路两旁种植行道树,树可以吸收噪声,是在传播过程中控制噪声,对应②。
[2](b)摩托车发动机上安装消音器,是让产生的噪声较小,是在声源处减弱噪声,对应①。
[3](c)飞机旁工作人员带耳罩,是防止噪声进入耳朵,是在人耳处控制噪声,对应③。
42.为了探究装修材料对噪声的减弱效果,小明做了如图所示的实验。他把待测试的材料轮流垫在玻璃杯下,并将小球拉到同一高度后释放。小球敲击玻璃杯,比较垫不同材料时玻璃杯发出的声音大小,实验数据记录见表。从表中数据,你可得出什么结论,请说明理由。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
距离/m
1.2
0.8
0.5
响度
较响
较响
弱
【答案】见解析
【详解】听到玻璃杯发出的声音越小,说明材料的吸音性能越强,听到玻璃杯发出的声音越大,说明材料的吸音性能越弱,由表格数据可知,泡沫的吸音效果最好。
43.小明想比较几种材料的隔音性能,他设计了两个方案:
方案一是将小闹铃放到盒子里,然后将盒子放在桌子上,将盒子中先后三次塞上不同材料,再退到离盒子十米的位置,比较听到的声音大小,并收集信息在表一:
材料
泡沫
衣服
报纸
声音大小
很弱
较响
较响
方案二是先后三次将盒子里塞上不同材料,然后慢慢远离盒子,直到听不见时,测量盒子与人之间的距离,并记录信息在表二:
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
(1)两个方案,哪一个方案设计更合理 ,说出你的理由 ;
(2)通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是 ,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在 减弱噪声。
【答案】(1) 方案二 把隔声性能转化为可以测量的距离更直观准确
(2) 泡沫 传播过程中
【详解】【小问1】
[1][2]方案一比较响度,不直观,方案二可以直接测量,直观且较为准确,即把隔声性能转化为可以测量的距离更直观准确。
【小问2】
[1][2]通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是泡沫,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在传播过程中减弱噪声。
考点08 实验题
44.如图所示,是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验;
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,其中乒乓球的作用是 ,这种思维方法叫做 ;
(2)如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,造成这现象可能原因是:( )
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.玻璃罩应该换成金属罩
经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明将 (填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,从实验现象结合科学方法的运用, (填“可以”、“不可以”)得出真空不能传声的结论;
(3)如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变 (填“高”或“低”),如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是 (选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”);
(4)如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,应该观察 (选填“塑料片”、“木梳齿”)发出声音的变化。
【答案】 将音叉的微小振动放大 转换法 C 还能听到微弱的 可以 低 次声波 塑料片
【详解】(1)[1]甲图乒乓球在实验中起到的作用是通过乒乓球被弹起呈现音叉的振动,可以将音叉的微小的振动放大,便于观察。
[2] 该实验说明声音是由物体的振动产生的,该实验中将音叉的微小的振动转换为乒乓球的大振动,所以该实验中用到的这种科学探究方法是转换法。
(2)[3]如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,说明玻璃罩中空气没有减少,故可能为未塞紧瓶塞存在漏气,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
[4][5]经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明还会听到微弱的手机上,因为玻璃罩里空气没法完全排干净;建立在实验基础上加科学的推理可以得出的。
(3)[6][7]如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变低,如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是次声波。
(4)[8]如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,塑料片一次划得慢、一次划得快,应该观察塑料片发出声音的变化。
45.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能,他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵),进行了图示实验:桌面上放一个玻璃杯,在玻璃杯下面分别垫上待测试的小块材料,将悬挂在细线下的小球拉起后释放去敲击玻璃杯,仔细比较玻璃杯发出声音的大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同,小明的做法是 ;
(2)小明实验数据记录如下表:
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
海绵
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
较小
最强
最弱
较弱
较强
你认为表中空格处应填入 ;
(3)对于小明实验中的四种材料,仅从吸音性能的角度考虑,最适合隔音墙装修的是 ;
(4)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)。
【答案】 把小球拉到同一高度释放 吸音效果 聚酯棉 见解析
【详解】(1)[1]小球的位置越高,下落时敲击玻璃杯发出声音越大,实验中为控制敲击玻璃杯的力度,必须把小球拉到同一高度释放。
(2)[2]本实验比较的是不同材料的吸音性能,因此表格中应该填入吸音性能。
(3)[3]吸音效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反映出来,聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小,因此它的吸音性能最好,适合装修隔音墙用。
(4)[4]影响吸音性能的因素很多,除了材料的种类,可能还有材料的密度、厚度、形状等。
46.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
回答问题:
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“大”或“小”)的原理。
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能 (填“好”或“差”),其原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料 (选填“强”或“弱”)。
(3)如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点。
【答案】 小 好 强 海绵
【详解】(1)[1]物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度与振幅和距离有关;距离越远,响度越小。
(2)[2][3]根据小华所得数据可知,粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近;则说明粗糙的材料比平滑材料隔音性能好;其原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料强。
(3)[4]海绵材料隔声性能比报纸好,因为海绵表面粗糙多孔,吸收声音的性能好。
47.教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图);
②随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离,共做10次;
③换成双层玻璃板重复上述实验;
(1)实验后,发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱,这与实验中的哪一操作不当有关 ?小明改进后,重做了实验,获得了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被开的距离(cm)
单层
79
78
82
80
81
79
80
81
78
82
80
双层
22
23
25
21
23
24
25
25
24
23
23
(2)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的,这种方法叫转换法;
(3)根据上表中的实验数据分析,可以得出的结论是 ,为了控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 玻璃(单层/双层)。
【答案】 实验中随意拉开橡胶球 玻璃球被弹开的距离的多少 受敲击时,单层玻璃的振动比双层玻璃的振动强 双层
【详解】(1)[1]随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,是造成玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱的主要原因,根据控制变量法的思想,应该让橡胶球离开竖直位置的角度一定,再松手。
(2)[2]当玻璃球受到橡胶球的撞击时,玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开距离来反映的,是转换法的应用。
(3)[3]同样的撞击下,单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃板后的玻璃球运动的距离远,所以可以得到的结论是:受敲击时,单层玻璃的振动比双层玻璃的振动强。
[4]根据以上结论可知,为了控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用双层玻璃。
一、单选题
1.人能感受的声音频率有一定的范围,多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz.大象进行交流时的“声音”是一种次声波,人类听不到大象的“声音”是因为( )
A.次声波的频率小于20Hz
B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20000Hz
D.大象发出的声音太小
【答案】A
【详解】因为大象进行交流的“声音”是一种次声波,其频率低于20Hz,不在人耳能够听到的声音频率范围之内,所以人类听不到大象之间的交流“声音”,故应选A.
2.现在大多数汽车都有倒车雷达,如图所示,打开倒车雷达,在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离,避免倒车时与障碍物相撞,关于倒车雷达,下列说法不正确的是( )
A.倒车雷达利用了回声定位原理
B.倒车雷达利用声传递能量
C.倒车雷达利用声传递信息
D.倒车雷达发出的声波我们听不到
【答案】B
【详解】A.倒车雷达在倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,因此倒车雷达是利用“回声定位”原理工作的,故A正确,不符合题意;
BC.倒车雷达是利用超声波传递信息,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.倒车雷达发出的声波频率范围高于20000赫兹,不在人耳的听觉频率范围内,所以倒车雷达发出的声波我们听不到,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.根据图人和一些动物的发声和听觉的频率范围,下列说法正确的是( )
A.大象之间的“交谈”有时频率很高,声音很小,人类听不见,但大象们能听清
B.静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗听到了人类听不见的声音
C.家人之间悄悄说话,身边的狗无动于衷,因为“悄悄话”的频率狗是无法感知的
D.因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
【答案】B
【详解】人的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,高于20000Hz的是超声波,低于20Hz的是次声波。
A.大象的声音频率属于次声波,不在人耳听觉范围之内,故A错误;
B.狗的听觉范围比人的听觉范围广,因此人耳听不到的声音狗能感觉到,故B正确;
C.狗的听觉范围比人的听觉范围广,人说话的声音狗是能够听到的,故C错误;
D.大象和狗的“发声频率”没有重叠区,但狗的发声与大象的听声有重叠区,所以大象是能够听到狗的叫声的,故D错误。
故选B。
4.图中的数据是人和一些动物的发声和听觉的频率范围,由图可知( )
A.人能听到蝙蝠发出的超声波
B.人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调低
C.人可以通过音调或音色来区分小猫和大象发出的声音
D.小猫听不到大象发出的声音,是因为大象发出的声音响度太小
【答案】C
【详解】A.根据图片可得:蝙蝠的发声频率范围在10000~120000Hz,人的听觉范围在20Hz到20000Hz,高于20000Hz的声叫做超声波,故人只能听到蝙蝠一部分频率的声音,不能听到蝙蝠发出的超声波,故A不符合题意;
B.频率决定声音的音调,频率高则音调高。根据图片可知,人的发声频率范围在85~1100Hz,大象的发声频率范围在14~24Hz之间,人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调高,故B不符合题意;
C.小猫的发声范围为760~1500Hz,大象的发声频率范围为14~24Hz,故大象的音调比小猫低,故人可以通过音调来区分小猫和大象发出的声音;音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,故人可以通过音色来区分小猫和大象发出的声音,故C符合题意;
D.根据图片可知,大象的发声频率范围在14~24Hz之间,小猫的听觉范围在760~1500Hz,小猫听不到大象发出的声音,是因为大象发出的声音音调太低,故D不符合题意。
故选C。
5.如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的汽车的速度;图(b)中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号,n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔Δt=1.8s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,下列说法不正确的是( )
A.图(b)中每小格表示的时间是0.2s
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时,汽车距测速仪的距离是102m
C.汽车是在向测速仪靠近的
D.汽车的速度是70km/h
【答案】D
【详解】A.P1、P2间的刻度值为9个格,时间长为1.8秒,所以图(b)中每小格表示的时间是
故A正确,不符合题意;
BCD.发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是3个格,则时间为
由v得,测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时,汽车距测速仪的距离
发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为
此时汽车距测速仪的距离
由于测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时汽车距测速仪的距离大于第二次发出的信号到被测汽车收到时汽车距测速仪的距离,所以汽车是在向测速仪靠近的;
所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为
汽车运行34m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点,其间有8.5小格,即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔,即
故汽车的行驶速度为
综上分析知,故BC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题
6.如图所示的是手机中的一款应用软件,其功能是用来呈现声音的 ;我们在通电话时能辨别出对方是谁,这是由于每个人发出声音的 不同(以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”)。超声波指纹识别系统(SenseID)已越来越普遍地应用于手机解锁,某手机利用SenseID,从发出超声波至接收到指纹反射的超声波,所用时间为8×10-6s,已知超声波在手机材料中的传播速度为900m/s,则SenseID系统到指纹的距离为 m。
【答案】 响度 音色 3.6×10-3
【详解】[1]图中40dB指的是声音的强弱等级,即呈现声音的响度。
[2]发声体的结构和材料不同,所发出声音的音色不同,我们在通电话时能辨别出是谁发出的声音,这是由于每个人发出声音的音色不同。
[3]从发出超声波至接收到指纹反射的超声波,用时间为8×10-6s,所以超声波到指纹的时间
超声波的速度900m/s,则SenseID系统到指纹的距离
s=vt=900m/s×4×10-6s=3.6×10-3m
7.海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为80000Hz的声音,该声音属于 (选填“超声波”或“次声波”);海豚会利用回声寻找沙丁鱼群(如图所示),假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声(声音在海水中的传播速度为1500m/s),则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。
【答案】 振动 超声波 750
【详解】[1]当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之振动而发出声音。
[2]海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为80000Hz的声音,该声音的振动频率超过了20000Hz,属于超声波。
[3]海豚会利用回声寻找沙丁鱼群,假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声,则海豚发出的声音从海豚传到沙丁鱼群所用时间为
由得,海豚与沙丁鱼群的距离为
8.冬季气候干燥,小林家添置了超声波空气加湿器。 其工作原理如图,它内部有一个超声波发生器,发生器会通过高频的 产生超声波。 超声波传递到钛膜上方的水面上,由于超声波具有 ,能使水面产生波纹和细小颗粒,这些直径在1-5微米的颗粒漂浮在水面形成水雾。通过循环风扇将水雾与干燥空气混合,形成自然清新的空气,小林想到自己的电动牙刷,通过查看图乙中牙刷参数可以发现,他的牙刷工作时发出的声波 (是/不是)超声波。
【答案】 振动 能量 不是
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,超声波发生器通过高频的振动产生超声波。
[2]声音可以传递信息和能量,超声波传递到钛膜上方的水面上,由于超声波具有能量,能使水面产生波纹和细小颗粒。
[3]振动频率大于20000Hz的声音叫做超声波,而牙刷工作时发出的声波的振动频率为
f=30000次/分钟=500次/秒=500Hz
小于20000Hz,所以他的牙刷工作时发出的声波不是超声波。
三、实验题
9.小刚同学学习了声现象后,利用家里的小闹铃完成了好多实验探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的响铃,小球被弹开。此现象说明 ;
(2)之后,他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,如图所示,逐渐抽出其中的空气,听到“声音逐渐变小”,这是在描述声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”),当玻璃罩被抽成真空,将听不到铃声,说明 ;
(3)小刚将正在响铃的闹钟用塑料袋包好,放入水中,仍可以听到铃声,说明 ,小刚用两个棉球塞住耳朵,几乎听不到铃声,这是在 处减弱噪声;
(4)接着,他又取了一个鞋盒儿。利用闹小闹铃儿来研究一下泡沫、报纸、衣服哪个材料隔音效果更好。他设计了两个方案:
方案一是将小闹铃放到盒子里,然后将盒子放在桌子上,将盒子中先后三次塞上不同材料,再退到离盒子十米的位置,比较听到的声音大小,并收集信息在表一:
表一:
材料
泡沫
衣服
报纸
声音大小
很弱
较响
较响
方案二是先后三次将盒子里塞上不同材料,然后慢慢远离盒子,直到听不见时,测量盒子与人之间的距离,并记录信息在表二:
表二:
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
A.两个方案,哪一个方案设计更合理 ,说出你的理由 ;
B.通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是 ,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在 减弱噪声。
【答案】 声音是由物体振动产生的 响度 真空不能传声 液体可以传声 人耳 方案二 把隔声性能转化为可以测量的距离更直观准确 泡沫 传播过程中
【详解】(1)[1]当泡沫塑料球接触发声的响铃时,泡沫塑料球被弹起,所以发声的音叉应该在振动,说明了声音是由物体的振动产生的。
(2)[2][3]用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,铃声逐渐变小,声音变小,指声音的响度小;根据这个现象,我们推理真空不能传声。说明声音的传播需要介质,真空不能传声。
(3)[4][5]把正在响铃的闹钟由塑料袋包好,把它放入水中,仍能听到铃声;以上现象都说明了水能够传播声音,因此可以得出结论:液体能够传声;小刚同学用棉球塞住耳朵,噪声就会传播不到小刚的耳朵了,属于在人耳处减弱了噪声。
(4)[6][7][8][9]方案一比较响度,不直观,方案二可以直接测量,直观且较为准确,即把隔声性能转化为可以测量的距离更直观准确;通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是泡沫,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在传播过程中减弱噪声。
一、填空题
1.(23-24八年级上·上海崇明·期中)如图所示,人和动物都有不同的发声频率和听觉频率。
(1)频率超过 赫兹的声波称为超声波,频率低于20赫兹的声波称为 ;
(2)图表所列的人或动物中,发声频率范围与人类发声频率范围比较接近的有 ;能发出超声波的有 ;发出的声音频率范围大于自己能听到的声音频率范围的有 。
【答案】 20000 次声波 猫、狗 海豚、蚱蜢、蝙蝠 蚱蜢
【详解】(1)[1][2]频率高于人的听觉上限的声波,称为超声波,超声波的频率超过了20000Hz;频率低于人的听觉上限的声波,称为次声波,次声波的频率低于20Hz。
(2)[3]由图表可知,人、猫和狗能发出声音的频率均远低于10000Hz,所以发声频率范围与人类发声频率范围比较接近的有猫、狗。
[4]超声波的频率超过了20000Hz,图表中超过20000Hz的是海豚、蚱蜢和蝙蝠,所以能发出超声波的有海豚、蚱蜢和蝙蝠。
[5]由图表可知,发出的声音频率范围小于自己能听到的声音频率范围的有人、狗、猫、海豚和蝙蝠;发出的声音频率范围大于自己能听到的声音频率范围的有蚱蜢。
2.(21-22八年级上·上海徐汇·期中)声波及其应用:低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波,人耳不能听到这两种声波。超声波具有许多奇异特性:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的;传播特性——相比其它声波,它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。而次声波波长很长,遇到障碍时容易发生衍射,在长途传播时很难保持沿直线传播。
(1)超声波能够清洗物件是因为超声波具有 ;
(2)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于 ;
(3)若声音在海水中的速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为 米;
(4)请简述回声定位不采用次声波的理由 。
【答案】 能量 声音在真空中不能传播 3000 次声波长途传播时很难保持沿直线传播
【详解】(1)[1]由题意知,超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放时高能量,超声波具有的高能量可以清洗物体。
(2)[2]月球上不能用超声波测距,是因为真空不能传声,超声波在月球上无法传播。
(3)[3]该处海洋的深度
s=vt=1500m/s××4s=3000m
(4)[4]次声波的波长较长,遇到障碍物时容易发生衍射,在长途传播时很难保持沿直线传播,所以回声定位不采用次声波。
3.(21-22八年级上·广东汕头·期中)阅读下面的短文
潜艇的“耳目”﹣﹣声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10000Hz~30000Hz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性.声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围 Hz到 Hz;
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s是 m;(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B与潜艇A的距离 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)在月球上 (选填“能”或“不能”)用声呐技术测量物体间的距离,原因是 。
【答案】 10000 20000 6000 变大 不能 因为月球上是真空的,而真空不能传声
【详解】(1)[1][2]人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,声呐发出的声波频率大多在10000Hz-30000Hz之间,因此人耳听到的声呐发出的声波频率为:10000Hz-20000Hz之间。
(2)①[3]声波在水中传播的总距离为:
由于声波是反射回来的信号,所以两艘潜艇之间的距离
②[4]由材料可知:回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐;停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B与潜艇A的距离是变大。
(3)[5][6]月球上是真空,因为真空不能传声,所以在月球上不能用声呐技术测量物体间的距离。
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3.3 声波的应用和控制
目录
2
考点01 超声波与次声波的概念及辨析 2
考点02 判断超声波、次声波 2
考点03 超声波与次声波的应用 3
考点04 声音可以传递能量/信息 4
考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 4
考点06 超声波有关的信号题(含计算) 6
考点07 噪声 控制噪声 7
考点08 实验题 10
12
16
原卷版与解析版相关说法校正参考:
控制噪声:①控制声源;②在噪声传播途径中采用吸收、反射的方法;③保护噪声影响对象
考点01 超声波与次声波的概念及辨析
1. 是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声,也听不到超声。 是指频率低于20Hz的声波。
2.自然界中,火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波,它的能量很强,具有极大的破坏力。
3.演奏古筝时,演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦,如图所示,古筝就能发出 不同的声音。(选填“音调”“响度”或“音色”)地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 (选填“超声波”或“次声波”)。
4.下列说法不正确的是 ( )
A.火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波
B.火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波
C.次声波的频率低,对人体无伤害作用
D.次声波可以传得很远,强烈的次声波能绕地球2~3圈,且很容易绕过障碍物,无孔不入
5.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波的声速高于次声波的声速
B.水母可以听到8Hz~13Hz的超声波
C.彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图像信息的设备
D.利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度
考点02 判断超声波、次声波
6.蝙蝠在飞行时会发出 (选填“超声波”或“次声波”),人类听不到这种声音,是因为人耳不能听到频率 20000Hz的声音(选填“高于”或“低于”)。
7.地震时产生的 (选填“超声波”或“次声波”)对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大,使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。由于它的破坏性大,并且它的频率低于 Hz,因而人无法直接听到,所以要尽量远离地震源。
8.蝴蝶每分钟振翅360次,蜜蜂每秒振翅300次,当它们从身边飞过时,凭听觉能感受到 飞过,另一个听不到的原因是翅膀振动发出的是 波。
9.地震时产生的 (填“超声波”或“次声波”)会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏破裂,危及生命,由于它的频率低于 Hz,且破坏性大,人耳无法直接听到,所以要尽量远离地震源。
10.蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次,它所发出的声音低于20Hz,为 波;而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音,为 波,这种声波常被用来除污和医学上的粉碎结石,说明它具有 。
11.某种昆虫靠翅膀振动发声,如果这种昆虫的翅膀在60s内振动了480次,你不能听到这种声,是因为它振动的频率是 Hz,属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
考点03 超声波与次声波的应用
12.蝙蝠在飞行时会发出 ,这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来,根据 到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的方向和距离,蝙蝠采用的方法叫做 ,根据这个原理,学家发明了 。
13.蝙蝠在夜间觅食,却碰不到墙壁核树枝,它们的“绝技”实际上利用的是 .根据这一原理,科学家发明了 .非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种 波.
14.下列事实中,应用次声波的是( )
A.蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离 B.利用回声测海底深度
C.探测金属内部存在的缺陷 D.预报海啸和台风
15.有一种电动牙刷,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这种刷牙方式既干净又舒服。下列说法正确的是( )
A.人耳能听到电动牙刷发出的超声波
B.该现象说明了声音可以传递能量
C.电动牙刷发出的超声波小于20000Hz
D.它和蝴蝶振动翅膀发出的声音都属于超声波
16.下列对声的利用中,不是利用回声定位的是
A.利用声呐探测海深
B.医生为病人检查身体时所做的“B超”
C.渔船探测鱼群的位置
D.利用超声波清洗精密机械
17.超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名,在医学、军事、工业、农业上有很多的应用.下列不是利用超声波的是
A.排除人体内的结石 B.用声呐确定潜艇的位置
C.探测核爆炸的强度 D.检测锅炉有没有裂纹
18.用超声波清洗精密机械,是因为
A.超声波能在液体、固体中传播 B.回声定位
C.超声波能传递能量 D.超声波在不同介质的界面处发生反射
19.海边的渔民经常会看到这样的情景:风和日丽,平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞” ---水母,它们在近海处悠闲自得地升降、漂游,忽然水母像受到什么命令似的,纷纷离开海岸,游向大海深处。不一会儿,狂风呼啸,波涛汹涌,风暴便来临了。以下解释最有可能的是( )
A.水母接收到了次声波 B.水母接收到了大海的召唤
C.水母感受到了温度的突然变化 D.水母接收到了人说话的声音
20.如图所示是一艘轮船正在利用声呐系统探测鱼群位置。轮船声呐系统能够发出人耳 (填“能够”或“不能”)听到的 (填“超声波”或“次声波”),再接受反射回来的这种声波,确定鱼群位置。若发出的这种声波经0.2s反射回来,那么鱼群距离轮船的距离是 m。(声音在水中的传播速度是1500m/s)
考点04 声音可以传递能量/信息
21.下列事例中,属于利用声传递信息的是( )
A.用超声波清洗眼镜 B.用超声波美白牙齿
C.用超声波击碎人体内的结石 D.用“B超”给病人检查身体
22.为了安全,有些轿车装有倒车雷达,当轿车倒车时,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离,如图所示,在倒车雷达工作过程中,应用了大量的物理知识,下列知识没有得到应用的是( )
A.声音可以传递信息 B.声音可以传递能量 C.回声 D.超声波
23.下列事例中,应用了声波传递能量的是
①外科医生利用超声波除去人体内的结石
②超声波洁牙
③超声波加工硬度特别高的工件
④超声波雾化
⑤“超”检查病人
A.①②③⑤ B.①②④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题
24.如表是人和几种动物的发声频率和听觉频率范围,从表中看出,可以发出次声的是( )
人
蝙蝠
大象
狗
发声
85~1100Hz
10000~120000Hz
14~24Hz
452~1800Hz
听觉
20~20000Hz
1000~120000Hz
1~20000Hz
15~50000Hz
A.人 B.蝙蝠 C.大象 D.狗
25.据图分析,下列说法正确的是
A.大象之间的“交谈”有时用超声波,声音很小,人类听不见但大象们能听清
B.因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
C.家人之间悄悄话,身边的狗狗无动于衷,因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的
D.静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗狗听到了人类听不见的声音
26.如图所示,下列说法正确的是( )
A.人的听觉频率范围是85~1100Hz B.狗的听觉频率范围是15~50000Hz
C.蝙蝠能听到次声波 D.大象能听到超声波
27.如图所示,人和动物都有不同的发声频率和听觉频率,如人能发出的声音频率大约在65~1100赫左右,能听到的声音频率大约在20~20000赫左右。频率超过20000赫的声波称为超声波,频率低于20赫的声波称为次声波。图表所列的人或动物中,发声频率范围和自身听觉频率范围比较接近的有 ;不能发出超声波的有 ;能发出自己听不到的声音的有 。
考点06 超声波有关的信号题(含计算)
28.一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是:在经过该海域水平面等间距的A、、、、五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为、、、、,根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,该海域海底的大致形状如图中的( )
A.B.C.D.
29.为了监督司机是否遵守限速规定,在市内一段平直的公路上安装了固定测速仪,如图所示,汽车正水平远离测速仪,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经汽车反射回来的信号用时0.3s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若测速仪两次发出超声波信号的时间间隔是0.95s,超声波的速度是340m/s。则下列说法正确的是( )
A.超声波信号第1次与汽车相遇时,汽车与测速仪间的距离是102m
B.汽车接收到两次信号的时间间隔为0.95s
C.汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为34m
D.汽车的速度为17m/s
30.如图甲所示是在高速公路上常见的测速反馈装置,其主要部分是一个测速仪。其原理如图乙所示,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,超声波信号遇见汽车前面板,反射回测速仪。测速仪第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,测速仪第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.2s,发出两次信号的时间间隔是1.9s,超声波的速度是340m/s。求:
(1)第一次发出的信号遇见汽车时,汽车距测速仪有多远;
(2)从第一次信号遇见汽车时,到第二次信号遇见汽车时,汽车行驶的距离;
(3)汽车经过上述路段的速度是多少?(可能用到的丙图。丙图中ABCD四点分别表示:测速仪第一次发出信号时、第一次发出的信号遇见汽车时、测速仪第二次发出信号、第二次发出的信号遇见汽车时,汽车的位置。)
考点07 噪声 控制噪声
31.从波形图上看,下列哪个是噪声的波形图( )
A. B.
C. D.
32.从波形上看,下列属于噪声波形图的是 ( )
A. B. C. D.
33.根据如图所示声音的波形判断,属于噪声的是
A. B.
C. D.
34.对于噪声较大的机器,制造一个外壳,把它罩起来,是在 处减弱噪声;在马路和住宅间植树,这是在 中减弱噪声;放鞭炮时,用棉花塞住耳朵,这是在 处减弱噪声。
35.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽。”这两句千古传诵的名句被誉为“文外独绝”。蝉叫声和鸟鸣声都是由物体的 产生的;暑假在家学习时,为了减小蝉叫声的干扰,关闭门窗,这是在 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
36.快速路两侧安装有玻璃墙,用来减弱噪声污染。下列减弱噪声的途径与此相同的是( )
A.关闭门窗减弱噪音 B.学校附近禁止鸣笛
C.机器上安装消音器 D.戴上防噪声的耳罩
37.噪声会影响人们的生活,下列属于在声源处减弱噪声的是( )
A.工厂员工戴着防噪声耳罩 B.有的道路两旁设置隔音板
C.摩托车排气管安装消声器 D.在居民居住区多植树种草
38.在医院、学校附近,常常有禁止鸣笛的标志,如图所示。这种控制噪声的措施属于( )
A.在人耳处减弱噪声 B.在传播过程中减弱噪声
C.在声源处减弱噪声 D.以上三种减弱噪声的方法都用了
39.如图所示,下列几种控制噪声的措施中属于在人耳处减弱噪声的是( )
A.摩托车的消声器 B.航母指挥员戴耳罩
C.高速公路旁的隔声板 D.北京动物园的“隔音蛟龙”
40.【从生活走向物理】小明假期从江门站乘坐复兴号高铁外出旅游,从江门站往南行驶几分钟,小明看到一道泛着金属光泽的蓝灰色拱形长廊覆盖在铁路上,如图所示,他了解到这是为了让近在800米外“小鸟天堂”不闻车声,让小鸟不受列车运行的干扰,这在噪声控制中属于( )
A.在产生处减弱噪声
B.在传播过程中减弱噪声
C.在接收处减弱噪声
D.以上三种方式都用到了
41.噪声控制可以从三个环节进行控制:①在声源处控制;②在传播过程中控制;③在人耳接收处控制。如图(a)(b)(c)
上述措施中对应的控制噪声的环节分别是:(a) ;(b) ;(c) (在横线上选填“①”“②”或“③”)。
42.为了探究装修材料对噪声的减弱效果,小明做了如图所示的实验。他把待测试的材料轮流垫在玻璃杯下,并将小球拉到同一高度后释放。小球敲击玻璃杯,比较垫不同材料时玻璃杯发出的声音大小,实验数据记录见表。从表中数据,你可得出什么结论,请说明理由。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
材料
衣服
锡箔纸
泡沫
距离/m
1.2
0.8
0.5
响度
较响
较响
弱
43.小明想比较几种材料的隔音性能,他设计了两个方案:
方案一是将小闹铃放到盒子里,然后将盒子放在桌子上,将盒子中先后三次塞上不同材料,再退到离盒子十米的位置,比较听到的声音大小,并收集信息在表一:
材料
泡沫
衣服
报纸
声音大小
很弱
较响
较响
方案二是先后三次将盒子里塞上不同材料,然后慢慢远离盒子,直到听不见时,测量盒子与人之间的距离,并记录信息在表二:
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
(1)两个方案,哪一个方案设计更合理 ,说出你的理由 ;
(2)通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是 ,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在 减弱噪声。
考点08 实验题
44.如图所示,是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验;
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,其中乒乓球的作用是 ,这种思维方法叫做 ;
(2)如图乙,抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化,造成这现象可能原因是:( )
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.玻璃罩应该换成金属罩
经调整使器件完好后经过较长的时间后,小明将 (填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,从实验现象结合科学方法的运用, (填“可以”、“不可以”)得出真空不能传声的结论;
(3)如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变 (填“高”或“低”),如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是 (选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”);
(4)如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,应该观察 (选填“塑料片”、“木梳齿”)发出声音的变化。
45. 随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能,他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵),进行了图示实验:桌面上放一个玻璃杯,在玻璃杯下面分别垫上待测试的小块材料,将悬挂在细线下的小球拉起后释放去敲击玻璃杯,仔细比较玻璃杯发出声音的大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同,小明的做法是 ;
(2)小明实验数据记录如下表:
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫
海绵
玻璃杯发声大小
最小
最大
较大
较小
最强
最弱
较弱
较强
你认为表中空格处应填入 ;
(3)对于小明实验中的四种材料,仅从吸音性能的角度考虑,最适合隔音墙装修的是 ;
(4)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)。
46.小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人离盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料
衣服
报纸
平装书
塑料袋
袜子
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
3.7
5.2
1.2
回答问题:
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (填“大”或“小”)的原理。
(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能 (填“好”或“差”),其原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料 (选填“强”或“弱”)。
(3)如果再给你一块海绵材料,你认为其隔声性能与报纸相比, (填“海绵”或“报纸”)隔声性能好一点。
47.教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图);
②随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离,共做10次;
③换成双层玻璃板重复上述实验;
(1)实验后,发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱,这与实验中的哪一操作不当有关 ?小明改进后,重做了实验,获得了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被开的距离(cm)
单层
79
78
82
80
81
79
80
81
78
82
80
双层
22
23
25
21
23
24
25
25
24
23
23
(2)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的,这种方法叫转换法;
(3)根据上表中的实验数据分析,可以得出的结论是 ,为了控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 玻璃(单层/双层)。
一、单选题
1.人能感受的声音频率有一定的范围,多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz.大象进行交流时的“声音”是一种次声波,人类听不到大象的“声音”是因为( )
A.次声波的频率小于20Hz
B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20000Hz
D.大象发出的声音太小
2.现在大多数汽车都有倒车雷达,如图所示,打开倒车雷达,在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离,避免倒车时与障碍物相撞,关于倒车雷达,下列说法不正确的是( )
A.倒车雷达利用了回声定位原理
B.倒车雷达利用声传递能量
C.倒车雷达利用声传递信息
D.倒车雷达发出的声波我们听不到
3.根据图人和一些动物的发声和听觉的频率范围,下列说法正确的是( )
A.大象之间的“交谈”有时频率很高,声音很小,人类听不见,但大象们能听清
B.静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗听到了人类听不见的声音
C.家人之间悄悄说话,身边的狗无动于衷,因为“悄悄话”的频率狗是无法感知的
D.因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
4.图中的数据是人和一些动物的发声和听觉的频率范围,由图可知( )
A.人能听到蝙蝠发出的超声波
B.人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调低
C.人可以通过音调或音色来区分小猫和大象发出的声音
D.小猫听不到大象发出的声音,是因为大象发出的声音响度太小
5.如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的汽车的速度;图(b)中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号,n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔Δt=1.8s,超声波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,下列说法不正确的是( )
A.图(b)中每小格表示的时间是0.2s
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时,汽车距测速仪的距离是102m
C.汽车是在向测速仪靠近的
D.汽车的速度是70km/h
二、填空题
6.如图所示的是手机中的一款应用软件,其功能是用来呈现声音的 ;我们在通电话时能辨别出对方是谁,这是由于每个人发出声音的 不同(以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”)。超声波指纹识别系统(SenseID)已越来越普遍地应用于手机解锁,某手机利用SenseID,从发出超声波至接收到指纹反射的超声波,所用时间为8×10-6s,已知超声波在手机材料中的传播速度为900m/s,则SenseID系统到指纹的距离为 m。
7.海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为80000Hz的声音,该声音属于 (选填“超声波”或“次声波”);海豚会利用回声寻找沙丁鱼群(如图所示),假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声(声音在海水中的传播速度为1500m/s),则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。
8.冬季气候干燥,小林家添置了超声波空气加湿器。 其工作原理如图,它内部有一个超声波发生器,发生器会通过高频的 产生超声波。 超声波传递到钛膜上方的水面上,由于超声波具有 ,能使水面产生波纹和细小颗粒,这些直径在1-5微米的颗粒漂浮在水面形成水雾。通过循环风扇将水雾与干燥空气混合,形成自然清新的空气,小林想到自己的电动牙刷,通过查看图乙中牙刷参数可以发现,他的牙刷工作时发出的声波 (是/不是)超声波。
超声波探伤是声波可以传递 ,噪声的单位是 。
三、实验题
9.小刚同学学习了声现象后,利用家里的小闹铃完成了好多实验探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的响铃,小球被弹开。此现象说明 ;
(2)之后,他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,如图所示,逐渐抽出其中的空气,听到“声音逐渐变小”,这是在描述声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”),当玻璃罩被抽成真空,将听不到铃声,说明 ;
(3)小刚将正在响铃的闹钟用塑料袋包好,放入水中,仍可以听到铃声,说明 ,小刚用两个棉球塞住耳朵,几乎听不到铃声,这是在 处减弱噪声;
(4)接着,他又取了一个鞋盒儿。利用闹小闹铃儿来研究一下泡沫、报纸、衣服哪个材料隔音效果更好。他设计了两个方案:
方案一是将小闹铃放到盒子里,然后将盒子放在桌子上,将盒子中先后三次塞上不同材料,再退到离盒子十米的位置,比较听到的声音大小,并收集信息在表一:
表一:
材料
泡沫
衣服
报纸
声音大小
很弱
较响
较响
方案二是先后三次将盒子里塞上不同材料,然后慢慢远离盒子,直到听不见时,测量盒子与人之间的距离,并记录信息在表二:
表二:
材料
泡沫
衣服
报纸
距离/m
6
8
10
A.两个方案,哪一个方案设计更合理 ,说出你的理由 ;
B.通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里隔音效果最好的是 ,这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区改造中有一项做保温层的惠民工程,简单的说就是在楼房的外层贴上泡沫层,所以通过今天的探究我们知道了,保温层不仅保温,还可以有效的隔音,这是在 减弱噪声。
一、填空题
1.(23-24八年级上·上海崇明·期中)如图所示,人和动物都有不同的发声频率和听觉频率。
(1)频率超过 赫兹的声波称为超声波,频率低于20赫兹的声波称为 ;
(2)图表所列的人或动物中,发声频率范围与人类发声频率范围比较接近的有 ;能发出超声波的有 ;发出的声音频率范围大于自己能听到的声音频率范围的有 。
2.(21-22八年级上·上海徐汇·期中)声波及其应用:低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波,人耳不能听到这两种声波。超声波具有许多奇异特性:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的;传播特性——相比其它声波,它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。而次声波波长很长,遇到障碍时容易发生衍射,在长途传播时很难保持沿直线传播。
(1)超声波能够清洗物件是因为超声波具有 ;
(2)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于 ;
(3)若声音在海水中的速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为 米;
(4)请简述回声定位不采用次声波的理由 。
3.(21-22八年级上·广东汕头·期中)阅读下面的短文
潜艇的“耳目”﹣﹣声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10000Hz~30000Hz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性.声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围 Hz到 Hz;
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s是 m;(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B与潜艇A的距离 ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)在月球上 (选填“能”或“不能”)用声呐技术测量物体间的距离,原因是 。
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