内容正文:
主题二 声
专题09 声现象
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.交响乐是由管弦乐队演奏的大型乐曲,弦乐器的琴弦由于受到弹拨或摩擦而发出了声音;乐队指挥员能够分辨出交响乐中各种乐器发出的声音,他是根据声音的 进行辨别的。
2.为了制作隔音箱,小华从家里找到了如下材料:a.鞋盒子,b.泡沫塑料箱子,c.铁皮盒子,d.陶瓷罐子;最适合的是 (选填序号)。
3.如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,可以发出音调由高到低的声音来,想达到目的,我们应该 敲。(选填“从左向右”或者“从右向左”)
4.夏季山林间,蛙声、鸟叫、蝉鸣混合成一首和谐的交响乐。我们能分辨出这些声音,是因为动物们发出的声音具有不同的 。
5.如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图,甲、乙、丙中音调最高的是 。
6.百米赛跑时,终点的计时员看到发令枪冒烟就开始计时,而不是等听到发令枪声开始计时。如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的时间与运动员的实际跑步时间相比会偏 (选填“长”或“短”)。
7.如图所示,“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯,从控制噪声的角度分析,这是在减弱噪声的 。(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)
8.如图是一款超声波加湿器,它利用超声波将水雾化,说明声波可以传递能量; 它的风扇采用了静音技术,在工作时可以减小振动的 ,使风扇产生的噪声降低至25dB 以下。
9.在50m短跑测试现场,考生听到发令声立刻起跑,说明声音能传递 (选填信息或能量)。
10.百年峥嵘岁月,百年桃李芬芳。10月8日上午,以“不忘初心,畅叙校友情谊;牢记使命,共谋家乡发展”为主题的无为市杏花泉中心小学建校一百周年庆祝大会暨文艺汇演活动隆重举行。如图为器乐演奏《红领巾列车奔向北京》现场照片,有笛声和手风琴声,如观众闭目聆听畅享音律之美,此时能通过 (填声音的特性)来辨别不同乐器所发出的声音。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词,我们在欣赏这些诗词时,不仅要挖掘其思想内涵,还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律。下列说法正确的是( )
A.“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”中的“笛声”由笛管的振动产生
B.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”指音调不变
C.“孤苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”的传播速度为
D.“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”说明声音可以在水中传播
12.图示的二胡是一种中国传统拉弦乐器,有两根弦,始于唐朝,至今已有一千多年的历史。为使二胡发出声音的音调变高,可采取的办法是( )
A.把琴弦绷紧些 B.增加琴弦的长度
C.改用更粗的琴弦 D.增大拨弦的力度
13.如图所示,是关于声现象的实验和实例,下列说法中错误的是( )
A.图甲:小女孩拨动粗细不同的琴弦发出声音的音调不同
B.图乙:音叉发出的声音越大乒乓球弹得越高,说明响度与振幅有关
C.图丙:牙咬住振动的音叉能听到声音,而移开后就听不到声音,说明固体能传声
D.图丁:真空罩里的闹钟只见表针转动却听不见铃声,说明声音只能通过空气传播
14.声音不能被肉眼直接看见,但可以用手机软件→示波器显示出波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是( )
A.a、b的音色和响度相同 B.a、c的响度和音色相同
C.b、d的音调和响度相同 D.c、d的音色和频率相同
15.科学家经过研究发现一些海洋生物能够感觉到超声波的存在,并可能受到其影响,在物理效应方面,超声波可以通过振动直接对海洋中的生物体造成伤害,例如在海底钻探等工作中使用超声波会导致藻类和浮游动物受损甚至死亡。关于这一研究,说法正确的是( )
A.该现象说明超声波具有较高的能量
B.超声波在海水中传播的速度比在空气中慢
C.超声波是声源做低频高幅振动时产生的
D.超声波可以穿过一定厚度的真空向前传播
16.如图所示的情景中,下列声现象的说法中错误的是( )
A.甲图敲击鼓面时,鼓面上的纸屑跳动,说明声音是由物体的振动产生的
B.乙图从玻璃罩内向外抽气的过程中铃声逐渐减小,说明声音的传播需要介质
C.丙图相同玻璃瓶装不等量的水,敲击时各瓶发出的声音在空气中传播速度不同
D.丁图“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在人耳处减弱噪声
17.如图所示,几个相同的试管中装入不同深度的水,用棍敲击和用嘴吹都能使它们发出不同音调的声音。用棍敲击,是试管中的水及试管振动发声,试管中水越多,试管振动越慢;用嘴吹,是试管内空气柱振动发声。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A.用棍敲击时,水装得越多的试管,发出声音的音调越高
B.用嘴吹时,水装得越多的试管,发出声音的音调越高
C.水装得越多,两种方式使它们发出的音调都会越低
D.水装得越少,两种方式使它们发出的音调都会越低
三、实验题(每空2分,共16分)
18.在研究声现象的实验中:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,将会看到球被弹起,这个现象说明 ;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把竖直悬挂的泡沫塑料球弹起,这个现象说明声音可以传递 。
19.为探究“声音的特性”,一个实验小组进行了如图所示的实验:把钢尺的一端紧按在桌面上,另一端伸出桌面,拨动钢尺,听它振动发出的声音,通过钢尺的振动情况和听到的声音来了解声音的特性。
(1)用不同的力度拨动钢尺,发现钢尺振动的幅度不同,声音的强弱也不同,说明声音的 与振动的幅度有关;
(2)若要继续探究声音的音调与哪些因素有关,实验时应保持拨动钢尺的力度不变,改变钢尺伸出桌边的长度,实验发现钢尺伸出桌面的长度越长振动越慢,发出声音的音调越低,这说明音调的高低与 有关;
(3)如果将钢尺改为塑料尺进行实验,则发出声音的 会改变。
20.如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题。
使用说明书(1)实验装置如图所示,甲、乙是声信号采集器;
(2)复位后用棒锤敲打铜铃,声音被甲、乙接受;
(3)液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差,单位为毫秒(1毫秒=0.001秒)。
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,敲打铜铃,则液晶显示屏的示数 ms;
(2)一同学想验证“声速随传声介质温度升高而增大”这一结论是否正确,于是把铜铃固定放在如图所示位置,并与甲、乙在一条直线上,敲打铜铃,记下液晶显示的示数,然后打开实验室空调提高室内温度,再次敲打铜铃,并验证该结论是正确的,则液晶显示屏的数值会___________;
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
(3)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲、乙均在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值 (填“越大”、“越小”或“不变”)。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小轿车距离测速仪时(如图甲),测速仪向小车发出超声波,超声波“追上”小轿车时,小轿车刚好运动到B点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所需要的时间为,已知此路段限速为,超声波的速度为。
(1)超声波在内传播的距离;
(2)小车运动的路程;
(3)小车的速度并判断小车在此路段是否超速。
22.地震时震源的振动会以横波和纵波两种形式向各个方向传播,两种波在地壳中的传播速度(如图)并不一样,利用这种速度不同可以监测震源的位置。2024年9月18日,安徽省合肥市肥东县发生4.7级地震,某监测点于当日20时08分26秒探测到纵波,于当日20时08分36秒探测到横波。求:
(1)地震时发出的声波人耳不能听见的原因是什么?
(2)该监测点到震源的距离;
(3)纵波破坏力弱,横波破坏力强。纵波到达时,小明在一楼教室感到振动立即向操场跑去,已知教室到操场安全区距离为100m,小明跑步速度为6m/s,则在横波到达时,小明能否到达操场安全区?
23.图甲是一种身高测量仪,图乙是其简化图,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体反射后返回,被感应器接收。然后语音播报出被测物体的身高。已知感应器距测高台的高度。
(1)测高台上无人站立时,超声波信号发出后经过收到返回信号,则空气中的声速为多少km/h?
(2)某同学站上测高台,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为。该同学的身高h是多少米?
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主题二 声
专题09 声现象
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.交响乐是由管弦乐队演奏的大型乐曲,弦乐器的琴弦由于受到弹拨或摩擦而发出了声音;乐队指挥员能够分辨出交响乐中各种乐器发出的声音,他是根据声音的 进行辨别的。
【答案】音色
【解析】不同物体发声时有各自的品质和特色,不同物体发出的声音就是利用音色加以区分的。
2.为了制作隔音箱,小华从家里找到了如下材料:a.鞋盒子,b.泡沫塑料箱子,c.铁皮盒子,d.陶瓷罐子;最适合的是 (选填序号)。
【答案】b
【解析】泡沫塑料箱子内部包含许多气孔,这些气孔可以吸收声音,并将其转化为微小的热能。声音在泡沫塑料箱子中传播时,会在气孔间反复折射和衰减,达到隔声的效果。故b符合题意,acd不符合题意。
故选b。
3.如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,可以发出音调由高到低的声音来,想达到目的,我们应该 敲。(选填“从左向右”或者“从右向左”)
【答案】从右向左
【解析】当敲击装有不同高度水的玻璃瓶时,是瓶子和水共同振动产生声音。振动部分的长短会影响振动的频率,从而影响声音的音调。振动部分越短,频率越高,音调也越高;振动部分越长,频率越低,音调也越低。观察图示,我们可以看到从右到左,瓶子中的水越来越多,这意味着瓶子和水的振动部分越来越短。因此,从右到左敲击时,振动频率会逐渐增高,音调也会逐渐升高。所以为了达到发出音调由高到低的声音的目的,应该从右向左敲击这些装有不同高度水的玻璃瓶。
4.夏季山林间,蛙声、鸟叫、蝉鸣混合成一首和谐的交响乐。我们能分辨出这些声音,是因为动物们发出的声音具有不同的 。
【答案】音色
【解析】不同的动物发声方式、发声器官结构不同,发出声音的音色不同,所以我们可以根据音色区分是何种动物。
5.如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图,甲、乙、丙中音调最高的是 。
【答案】丙
【解析】读图可知,甲、乙、丙中振动频率最高的是丙,因此音调最高的是丙。
6.百米赛跑时,终点的计时员看到发令枪冒烟就开始计时,而不是等听到发令枪声开始计时。如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的时间与运动员的实际跑步时间相比会偏 (选填“长”或“短”)。
【答案】短
【解析】枪声从起点传到终点需要一定的时间,如果计时员听到枪声才开始计时,所记录的时间与运动员的实际跑步时间相比会偏短。
7.如图所示,“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯,从控制噪声的角度分析,这是在减弱噪声的 。(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)
【答案】声源处
【解析】“轻声说话”是指发出的声音小,在教室养成轻声说话的习惯,是从声源处减弱噪声。
8.如图是一款超声波加湿器,它利用超声波将水雾化,说明声波可以传递能量; 它的风扇采用了静音技术,在工作时可以减小振动的 ,使风扇产生的噪声降低至25dB 以下。
【答案】振幅
【解析】声音的响度与振动幅度有关,振动幅度越小,声音的响度越小,所以风扇采用了静音技术,在工作时可以减小振动的振幅,使风扇产生的噪声降低至25dB以下。
9.在50m短跑测试现场,考生听到发令声立刻起跑,说明声音能传递 (选填信息或能量)。
【答案】信息
【解析】声音能够传递信息和能量,考生听到发令声立刻起跑利用了声音能够传递信息。
10.百年峥嵘岁月,百年桃李芬芳。10月8日上午,以“不忘初心,畅叙校友情谊;牢记使命,共谋家乡发展”为主题的无为市杏花泉中心小学建校一百周年庆祝大会暨文艺汇演活动隆重举行。如图为器乐演奏《红领巾列车奔向北京》现场照片,有笛声和手风琴声,如观众闭目聆听畅享音律之美,此时能通过 (填声音的特性)来辨别不同乐器所发出的声音。
【答案】音色
【解析】不同发声体的音色不同,观众闭目聆听畅享音律之美,此时能通过音色来辨别不同乐器所发出的声音。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.五千年的华夏文明,创造了无数的诗词,我们在欣赏这些诗词时,不仅要挖掘其思想内涵,还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律。下列说法正确的是( )
A.“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”中的“笛声”由笛管的振动产生
B.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”指音调不变
C.“孤苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”的传播速度为
D.“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“鱼惊”说明声音可以在水中传播
【答案】D
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,笛声是由笛管内空气柱振动产生的,故A错误;
B.音色反映了声音的品质和特色,诗句中“乡音无改”指音色不变,故B错误;
C.在15℃的空气中,声音的传播速度大约是340m/s,故C错误;
D.声音的传播需要介质,“鱼惊”说明声音可以在水中传播,故D正确。
故选D。
12.图示的二胡是一种中国传统拉弦乐器,有两根弦,始于唐朝,至今已有一千多年的历史。为使二胡发出声音的音调变高,可采取的办法是( )
A.把琴弦绷紧些 B.增加琴弦的长度
C.改用更粗的琴弦 D.增大拨弦的力度
【答案】A
【解析】A.当长度、粗细相同时,弦越紧音调越高,把琴弦绷紧些,可以使二胡发出声音的音调变高,故A符合题意;
B.当粗细、松紧相同时,弦越短音调越高,增加琴弦的长度,会使二胡发出声音的音调变低,故B不符合题意;
C.当长度、松紧相同时,弦越细音调越高,改用更粗的琴弦,会使二胡发出声音的音调变低,故C不符合题意;
D.增大拨弦的力度,会增大二胡发出的声音的响度,不会改变音调,故D不符合题意。
故选A。
13.如图所示,是关于声现象的实验和实例,下列说法中错误的是( )
A.图甲:小女孩拨动粗细不同的琴弦发出声音的音调不同
B.图乙:音叉发出的声音越大乒乓球弹得越高,说明响度与振幅有关
C.图丙:牙咬住振动的音叉能听到声音,而移开后就听不到声音,说明固体能传声
D.图丁:真空罩里的闹钟只见表针转动却听不见铃声,说明声音只能通过空气传播
【答案】D
【解析】A.音调由发声体的振动频率决定,小女孩拨动粗细不同的琴弦,琴弦振动的频率不同,发出声音的音调不同,故A正确,不符合题意;
B.音叉发出的声音响度越大,乒乓球弹得越高,振幅越大,说明响度与振幅有关,故B正确,不符合题意;
C.声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为介质,用牙咬住音叉能听到声音,可以证明固体可以传声,故C正确,不符合题意;
D.真空罩里的闹钟只见表针转动却听不见铃声,说明真空不能传声,声音在固体、液体和气态中都能传播,故D错误,符合题意。
故选D。
14.声音不能被肉眼直接看见,但可以用手机软件→示波器显示出波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是( )
A.a、b的音色和响度相同 B.a、c的响度和音色相同
C.b、d的音调和响度相同 D.c、d的音色和频率相同
【答案】C
【解析】A. a、b的波形相同,振幅不同,则a、b的音色相同,响度不同,故A错误;
B.a、c的波形相同,振幅不同,则a、c的响度不同,音色相同,故B错误;
C.b、d的振动频率相同,振幅相同,则b、d的音调和响度相同,故C正确;
D.c、d的波形不同,振动频率不变,则c、d的音色和频率均不同,故D错误。
故选C。
15.科学家经过研究发现一些海洋生物能够感觉到超声波的存在,并可能受到其影响,在物理效应方面,超声波可以通过振动直接对海洋中的生物体造成伤害,例如在海底钻探等工作中使用超声波会导致藻类和浮游动物受损甚至死亡。关于这一研究,说法正确的是( )
A.该现象说明超声波具有较高的能量
B.超声波在海水中传播的速度比在空气中慢
C.超声波是声源做低频高幅振动时产生的
D.超声波可以穿过一定厚度的真空向前传播
【答案】A
【解析】A.声音可以传递信息和能量,在海底钻探等工作中使用超声波会导致藻类和浮游动物受损甚至死亡,说明超声波具有较高的能量,故A正确;
B.声音在不同的介质中传播速度一般不同,在固体中传播速度最大,在液体中次之,在气体中最慢,所以,超声波在海水中传播的速度比在空气中快,故B错误;
C.频率高于20000Hz的声音为超声波,低于20Hz的声音为次声波,超声波的频率较高,因此超声波是声源做高频高幅振动时产生的,故C错误;
D.声音的传播需要介质,不能在真空中传播,所以,超声波不可以穿过一定厚度的真空向前传播,故D错误。
故选A。
16.如图所示的情景中,下列声现象的说法中错误的是( )
A.甲图敲击鼓面时,鼓面上的纸屑跳动,说明声音是由物体的振动产生的
B.乙图从玻璃罩内向外抽气的过程中铃声逐渐减小,说明声音的传播需要介质
C.丙图相同玻璃瓶装不等量的水,敲击时各瓶发出的声音在空气中传播速度不同
D.丁图“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在人耳处减弱噪声
【答案】C
【解析】A.甲图敲击鼓面时,鼓面上的纸屑跳动,鼓面振动带动纸屑跳动,说明声音是由物体的振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.乙图从玻璃罩内向外抽气的过程中,由于空气这种介质慢慢减少,听过铃声也在慢慢减小,说明声音的传播需要介质,故B正确,不符合题意;
C.丙图相同玻璃瓶装不等量的水,敲击时各瓶发出的声音在空气中传播速度是相同的,故C错误,符合题意;
D.丁图“辽宁号”航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在人耳处减弱噪声,故D正确,不符合题意。
故选C。
17.如图所示,几个相同的试管中装入不同深度的水,用棍敲击和用嘴吹都能使它们发出不同音调的声音。用棍敲击,是试管中的水及试管振动发声,试管中水越多,试管振动越慢;用嘴吹,是试管内空气柱振动发声。关于这一现象,下列说法中正确的是( )
A.用棍敲击时,水装得越多的试管,发出声音的音调越高
B.用嘴吹时,水装得越多的试管,发出声音的音调越高
C.水装得越多,两种方式使它们发出的音调都会越低
D.水装得越少,两种方式使它们发出的音调都会越低
【答案】B
【解析】A.用棍敲击时,发声体是试管和水,水装得越多的试管,越不容易振动,振动的频率越慢,音调越低,故A错误;
B.用嘴吹时,发声体是里面的空气柱,水装得越多的试管,空气柱越短,越容易振动,振动的频率越高,音调越高,以B正确;
C.水装得越多,空气柱越短,振动的频率越高,音调越高;试管中水越多,振动的频率越低,音调越低,故C错误;
D.水装得越少,空气柱越长,振动的频率越低,音调越低;试管中水越少,振动的频率越高,音调越高,故D错误。
故选B。
三、实验题(每空2分,共16分)
18.在研究声现象的实验中:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,将会看到球被弹起,这个现象说明 ;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把竖直悬挂的泡沫塑料球弹起,这个现象说明声音可以传递 。
【答案】(1)声音由物体振动产生 (2)能量
【解析】(1)正在发声的音叉在振动,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触正在发声的音叉时,将会看到球被弹起,这个现象说明声音由物体振动产生。
(2)敲击右边的音叉,右边的音叉振动发出声音,声音通过空气传播到左边音叉,由于声音可以传递能量,会引起左边完全相同的音叉振动从而把竖直悬挂的泡沫塑料球弹起。
19.为探究“声音的特性”,一个实验小组进行了如图所示的实验:把钢尺的一端紧按在桌面上,另一端伸出桌面,拨动钢尺,听它振动发出的声音,通过钢尺的振动情况和听到的声音来了解声音的特性。
(1)用不同的力度拨动钢尺,发现钢尺振动的幅度不同,声音的强弱也不同,说明声音的 与振动的幅度有关;
(2)若要继续探究声音的音调与哪些因素有关,实验时应保持拨动钢尺的力度不变,改变钢尺伸出桌边的长度,实验发现钢尺伸出桌面的长度越长振动越慢,发出声音的音调越低,这说明音调的高低与 有关;
(3)如果将钢尺改为塑料尺进行实验,则发出声音的 会改变。
【答案】(1)响度 (2)振动频率 (3)音色
【解析】(1)用不同的力度拨动钢尺,钢尺振动的幅度不同,声音的强弱也不同,即声音的响度不同,说明声音的响度与振动的幅度有关。
(2)钢尺伸出桌面的长度越长振动越慢,即振动频率越低,发出声音的音调越低,这说明音调的高低与声源振动的频率有关。
(3)不同发声体发出的声音音色不同,如果将钢尺改为塑料尺进行实验,则发出声音的音色会改变。
20.如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题。
使用说明书(1)实验装置如图所示,甲、乙是声信号采集器;
(2)复位后用棒锤敲打铜铃,声音被甲、乙接受;
(3)液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差,单位为毫秒(1毫秒=0.001秒)。
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,敲打铜铃,则液晶显示屏的示数 ms;
(2)一同学想验证“声速随传声介质温度升高而增大”这一结论是否正确,于是把铜铃固定放在如图所示位置,并与甲、乙在一条直线上,敲打铜铃,记下液晶显示的示数,然后打开实验室空调提高室内温度,再次敲打铜铃,并验证该结论是正确的,则液晶显示屏的数值会___________;
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
(3)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲、乙均在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值 (填“越大”、“越小”或“不变”)。
【答案】(1)0 (2)B (3)不变
【解析】(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,时间差为零,故液晶屏的示数为零。
(2)甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大,由可知声音传播到甲和乙的时间都会减少,故时间差也会减少,故选B。
(3)当铜铃放到甲的左边,且与甲、乙在一条直线上时,声音传到甲、乙的距离差是一定的,差值为甲乙之间的距离,声音传播的速度一定,则时间差也一定;故铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值不变。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,如图为某公路直线路段的一处测速仪,测速仪能发射和接收超声波。当行驶的小轿车距离测速仪时(如图甲),测速仪向小车发出超声波,超声波“追上”小轿车时,小轿车刚好运动到B点(如图乙)。测速仪从发出超声波到接收反射回来的超声波所需要的时间为,已知此路段限速为,超声波的速度为。
(1)超声波在内传播的距离;
(2)小车运动的路程;
(3)小车的速度并判断小车在此路段是否超速。
【答案】(1) (2) (3)小车超速
【解析】(1)超声波在内传播的距离为
(2)根据题意可得测速仪与汽车的距离OB等于超声波传播路程的一半,即
则汽车通过的路程为
(3)小车由A运动B的时间为超声波传播时间的一半,则小车的速度为
所以小车在此路段超速了。
22.地震时震源的振动会以横波和纵波两种形式向各个方向传播,两种波在地壳中的传播速度(如图)并不一样,利用这种速度不同可以监测震源的位置。2024年9月18日,安徽省合肥市肥东县发生4.7级地震,某监测点于当日20时08分26秒探测到纵波,于当日20时08分36秒探测到横波。求:
(1)地震时发出的声波人耳不能听见的原因是什么?
(2)该监测点到震源的距离;
(3)纵波破坏力弱,横波破坏力强。纵波到达时,小明在一楼教室感到振动立即向操场跑去,已知教室到操场安全区距离为100m,小明跑步速度为6m/s,则在横波到达时,小明能否到达操场安全区?
【答案】(1)地震时发出的是次声波,所以人听不见 (2)7×104m (3)不能
【解析】(1)地震时发出的是次声波,所以人听不见。
(2)由题意可知,两波的时间差为
由图可知,纵波传播速度为
横波传播速度为
设该监测点到震源的距离为s,则
代入数据可得
解得:s=7×104m。
(3)小明从教室跑到操场安全区的时间为
小明不能到达操场安全区。
23.图甲是一种身高测量仪,图乙是其简化图,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体反射后返回,被感应器接收。然后语音播报出被测物体的身高。已知感应器距测高台的高度。
(1)测高台上无人站立时,超声波信号发出后经过收到返回信号,则空气中的声速为多少km/h?
(2)某同学站上测高台,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为。该同学的身高h是多少米?
【答案】(1)1224 (2)1.7
【解析】(1)空气中的声速为
(2)该同学的身高h是
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