内容正文:
第二章 声的世界
一、单选题
1.如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图,下列说法正确的是( )
A.乙、丙的响度相同 B.丙、丁的响度相同
C.甲、丙的音色相同 D.甲、乙的音调相同
2.我国研制的“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在轨道上实现自动对接,如图所示是对接时的情景,以下有关对接过程的说法,错误的是( )
A.对接时,“神舟九号”相对“天宫一号”的速度很小
B.对接后,“神舟九号”相对“天宫一号”是静止的
C.对接后,它们做匀速直线运动
D.对接时的图片不是通过声波传播的
3.我们生活在声音的世界里,声音无处不在。从环保角度讲下列声音:①工厂车间机器的轰鸣声、②剧场里京剧表演的演奏声、③清晨公园里小鸟的鸣叫声、④装修房子时的电钻声、⑤婚庆时的爆竹声、⑥山间小溪潺潺的流水声。属于噪声的是( )
A.①③④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①④⑤⑥
4.如图,拨动张紧的橡皮筋,观察橡皮筋的变化;边说话,边用手摸颈前喉头部分,通过这两个实验总结物体发声的共同特征是( )
A.声音是由物体的振动产生的 B.声音的响度不同
C.声音的音色不同 D.声音的传播快慢不同
5.如图,盲人用手杖敲击不同的盲道导航地砖辨别不同的信息,下列说法正确的是( )
A.地砖发声是由地砖振动产生的
B.声音在空气中传播的速度是3×108m/s
C.用大小不同的力敲击同一块地砖产生声音的音调不同
D.导航地砖主要是利用声音传递能量
6.在研究有关声音的问题时,有以下几个实验:
①如图a所示,将正在响铃的闹钟放在钟罩内并设法抽出钟罩内空气,铃声明显减小;
②如图b,将刻度尺压在桌边,用大小不同的力拨动露出桌面的部分,比较刻度尺发出的声音不同;
③如图c,用硬纸片分别快和慢拨梳子的齿,分析纸片发出的声音不同;
④如图d,在衣架的挂钩上系上细线,细线的两端绕在手指上,再用手指堵住耳朵,轻敲衣架,可以听到很清晰的声音;关于这几个实验,下列说法正确的( )
A.①是想探究声音产生的条件
B.②是想探究音调和伸露出桌外尺长短的关系
C.③是想探究响度和纸片振动的快慢的关系
D.④是想验证声音是否可以在固体中传播
7.如图,关于声的实验和应用,下列说法中正确的是( )
A. 可以说明真空能够传声
B. 可以探究音色与频率的关系
C. 用转换法说明发声体在振动
D. 如图的倒车雷达是利用了超声波可以传递能量的特点
8.我们生活在声的海洋中.关于声音,下列说法中正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也一定停止
C.我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小
D.声音在空气中的传播速度一定是340m/s
二、填空题
9.用沥青铺设的路面,与水泥路面相比较软,可减小汽车在行驶过程中的颠簸,从而在 处减弱噪声;沥青路面上还有许多微型小孔,这些小孔能吸收声音,可以较好地在 中减弱车辆产生的噪声;行人听到鸣笛纷纷避让,说明声音可以传递 。
10.花样游泳运动员在水中表演时 (选填“能”或“不能”)听到岸上广播里的音乐声,这是因为声音可以在 中传播;声音在水中的传播速度比在空气中的传播速度 (选填“大”或“小”)。
11.如图为宇航员叶光富在太空用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》时的情景,乐曲声是由发声体 产生的,人们只听声音就能根据 分辨出这是用葫芦丝演奏的,葫芦丝发出声音的频率 (选填“高于”或“低于”)B超的频率。
12.小明同学做的水瓶琴如图所示,调节瓶中的水量使它们形成七种音阶,然后用筷子敲击瓶口来“演奏乐曲”,其中调节瓶中的水量可以改变声音的 ,改变敲击瓶口的力度可以改变声音的 。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
13.发生雷电时,总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为 .激光从地面发向月球,被月球表面反射回地球,总共用了2.5s,则月球到地球的距离为 .(近似认为光在空气中每秒传播3×108米)
14.用超声波清洗牙齿,是利用声可以传递 。在发生地震等自然灾害时,一般会伴有 的产生(选填“次声”或“超声”)。某种昆虫靠翅膀的振动发声,如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次,它的发声的频率为 ,人类 听到该频率的声音(选填“能”或“不能”)。
三、实验探究题
15.为了探究声音的三个特性,某班同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作,如图所示。
(1)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,听声音看现象,从而得出了声音的音调与振动 有关;
(2)保持钢尺伸出长度不变,用大小 (“不同”或“相同”)的力拨动它伸出桌面的部分,听声音,看现象,从而得出了声音的响度与振幅有关;
(3)把钢尺换成塑料尺,保持伸出长度不变,用大小相同的力拨动它, 听出了两次声音的 不同;
(4)以上探究方法叫控制变量法,下列研究问题的方法采用这种方法的是_________(填字母)。
A.运动快慢与路程和时间的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
16.在“探究声音的产生与传播”的实验时,小明同学做了如下实验
(1)如图甲所示,用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉,可观察到泡沫小球被 ,这说明 ,泡沫小球的作用是 ;
(2)如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽气,听到的声音将 ,由此推理可知: ;
(3)如图丙所示,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,听到的声音越来越高,这说明声音的 与声源振动的 有关;
(4)如图丁A、B是钢尺的振动输入示波器后我们看到的波形图,其中图 是响度较大时产生的波形。
四、计算题
17.声音在海水中的传播速度是1500m/s,为了探测水下有无暗礁,探测船利用回声探测仪发出信号经0.6s便收到.估算出海底障碍物到探测船的距离是多少?
18.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者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后接到回波信号。已知声音在海水中的传播速度为1530m/s,请计算:海洋的深度是多少?
19.在海难打捞中,沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪(又叫“声呐”), 它的探测系统将所测出的数据送到中央运算器运算.如果已知超声波在海水中的速度为1500 m/s,超声波发出后经4秒收到反射回的信号,请计算沉船处的深度.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、乙丙的振动幅度相同,所以响度相同,A正确;
B、丙丁振幅不同,响度不同,B错误;
C、甲丙波形不同,所以音色不同,C错误;
D、甲乙振动频率相同,所以音调相同,D错误。
综上选A。【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.对接时,两个航天器之间必须保持相对较小的运动速度,这样才能便于操作,A不符合题意;
B.对接后,两个航天器的相对位置不变,以相同的速度和方向一起飞行,因此是相对静止的,B不符合题意;
C.对接后,两航天器做圆周运动,C错误,符合题意;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声。航天器对接时的图片是通过电磁波实现与地面的通讯联络,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物;判断物体是否运动,即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.
匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动.这是最简单的机械运动.
声音的传播需要介质,真空不能传声.
3.【答案】C
【解析】【解答】解:由噪声的定义可知①④⑤影响了人们的正常生活、工作和学习,属于噪声;
故选C.
【分析】从环境保护的角度来说,噪声是指影响人们正常的学习、生活、休息和对要听到的声音起干扰作用的声音.本题考查学生对噪声定义的了解情况,需要根据生活经验来进行讨论研究。
4.【答案】A
【解析】【解答】拨动张紧的橡皮筋,橡皮筋会发出声音,同时会观察到橡皮筋在振动;边说话,边用手摸颈前喉头部分,会感觉到声带在振动;所以,通过这两个实验总结物体发声的共同特征是声音是由物体振动产生的,故BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音的发生:由物体的振动而产生。振动停止,发声也停止。
声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。(3)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。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.声音是由物体振动产生的,地砖发声是由地砖振动产生的,A符合题意;
B.15℃时,声音在空气中传播的速度约为340m/s,B不符合题意;
C.响度是由振动幅度决定的,用大小不同的力敲击同一块地砖,地砖的振动幅度不同,产生声音的响度不同,C不符合题意;
D.导航地砖主要是利用声音传递信息,而不是能量,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音是由物体振动产生的;15℃时,声音在空气中传播的速度约为340m/s;响度是由振动幅度决定的;声音可以传递信息。
6.【答案】D
【解析】【解答】A. 声音的传播需要介质,当逐渐抽掉罩内空气时,闹钟声音减小,由此可以推论,当罩内是真空时,声音将完全消失;a图探究声音传播的条件,A不符合题意;
B. 用大小不同的力拨动尺面,尺振动的幅度不同相度不同,说明响度的大小和振幅有关,B不符合题意;
C. 用硬纸片分别快拨和慢拨梳子的齿,纸片发出声音的音调不同,说明音调的高低和频率有关,C不符合题意;
D. 在衣架的挂钩上系上细线,细线的两端绕在手指上,在用手指堵住耳朵,轻敲衣架,可以听到很清晰的声音。说明固体可以传声,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】在衣架的挂钩上系上细线,细线的两端绕在手指上,再用手指堵住耳朵,轻敲衣架,可以听到很清晰的声音是想验证声音是否可以在固体中传播.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.声音的传播需要介质,随着向外抽出空气的进行,钟罩内的空气越来越少,所以听到的声音会越来越小,可以推理得出真空不能传声。A不符合题意;
B.该实验说明声音的音调与频率有关,频率越快,音调越高。B不符合题意;
C.图中实验通过观察乒乓球被弹起的幅度,来说明发声的物体在振动。实验方法运用了转换法。C符合题意;
D.汽车上的倒车雷达属于利用声音传递信息。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】声音的发生:由物体的振动而产生。振动停止,发声也停止。
声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。
乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、物体振动我们不一定能听到声音,因为人耳听觉频率范围是20~20000Hz,只有频率在这一范围内,且响度达到0dB以上的声音,人耳才可以听到,故A错误;
B、一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也一定停止,故B正确;
C、我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为其频率低于20Hz,而不是因为响度太小,故C错误;
D、声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,故D错误.
故选B.
【分析】声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止;人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,低于或高于这一范围的声音,人耳是听不到的;声音在15℃空气中的传播速度是340m/s.
9.【答案】声源;传播过程;信息
10.【答案】能;水;大
11.【答案】振动;音色;低于
12.【答案】音调;响度
13.【答案】光速大于声速;3.75×108m
【解析】【解答】解:发生雷电时,打雷和闪电是同时发生的,光速比声速快的多,所以总是先看到闪电后听到雷声.
光速c=3×108m/s,时间是2.5s的一半
距离s=3×108m/s×=3.75×108m
故答案为:光速大于声速,3.75×108m
【分析】光在空气中的传播速度是3×108m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,光速比声速大的多,所以发生雷电时总是先看见闪电后听到雷声.根据光速和时间,算出路程.
14.【答案】能量;次声;300Hz;能
15.【答案】(1)频率
(2)不同
(3)音色
(4)A
【解析】【解答】(1) 改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,导致钢尺振动的快慢不同,发出声音的音调不同,所以声音的音调和振动频率有关。
综上 第1空、 频率。
(2)钢尺振动幅度和拨动力有关,大小不同的力去拨动伸出桌面的部分,导致钢尺振动的幅度不同,钢尺发出声音的响度不同。
综上 第1空、 不同。
(3)把钢尺换成塑料尺,振动的物体不同,所以听到两次声音的音色不同。
综上 第1空、 音色。
(4)控制变量法主要研究多因素对某一现象的影响,A.研究运动快慢与路程的关系时,要控制时间相同,研究运动快慢与时间的关系时,要控制路程相同,故A符合题意;
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明发声的音叉在振动,采用了转换法,故B不符合题意。
故选A。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用乒乓球显示音叉的振动
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,题目中声音的振动幅度和钢尺的伸出长度有关,所以应该控制伸出长度相同,其他因素相同;
3、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。
(1)改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,即振动的频率不同,发出声音的音调也不同,从而得出声音的音调和振动频率有关。
(2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,先后用大小不同的力去拨动它伸出桌面的部分,这样会导致钢尺振动的幅度不同,钢尺发出声音的响度不同,从而得出了声音的响度与振幅有关。
(3)把钢尺换成塑料尺,其它操作相同时,振动的物体不同,所以听到两次声音的音色不同。
(4)A.研究运动快慢与路程和时间的关系实验中,研究运动快慢与路程的关系时,要控制时间相同,研究运动快慢与时间的关系时,要控制路程相同,因此应采用控制变量法进行研究,故A符合题意;
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明发声的音叉在振动,这个实验是用来探究“声音是由物体振动产生的”,没有应用控制变量法,而是采用了转换法,故B不符合题意。
故选A。
16.【答案】(1)弹起;声音是由物体振动产生的;放大音叉的振动
(2)逐渐变小;真空不能传声
(3)音调;频率
(4)A
【解析】【解答】探究声音的产生与传播时,
(1)图甲中,泡沫小球接触正在发声的音叉,泡沫小球被弹起,反应音叉振动,则声音是物体振动产生的;用小球的弹起将音叉的振动放大,采用了转换法。
(2)图乙中,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽气,空气变少,声音变小,如果将罩内的空气全部抽出,罩内没有传声介质,将听不到声音,则声音的传播需要介质,真空不能传声。
(3)图丙中,缩短钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动得越来越快,振动的频率变高,音调越来越高,则声音的音调与声源振动的频率有关。
(4)图B中的波形相对较为稀疏,振幅明显小于图A,A的振幅大,响度大。
【分析】(1)音叉发声振动,弹开小球,反应音叉在振动;通过小球被弹开,将音叉的振动放大;
(2)空气减少,介质减少,声音变小,推理可知,真空不能传声;
(3)发声体振动的频率不同,音调不同;
(4)振幅越大, 响度越大。
(1)[1][2][3]如图甲所示,用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉,可观察到泡沫小球被弹起,这说明了声音是由物体振动产生的;用小球的弹起反映了音叉的振动,将音叉的振动放大,采用了转换法。
(2)[1][2]如图乙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽气,罩内的传声介质变少,听到的声音将变小,由此推理可知:如果将罩内的空气全部抽出,罩内没有传声介质,将听不到声音,说明声音的传播需要介质,真空不能传声。
(3)[1][2]如图丙所示,用相同的力拨动钢尺发出声音,并逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,发现钢尺振动得越来越快,即声源振动的频率变高,听到的声音越来越高,即声音的音调变高,这说明了声音的音调与声源振动的频率有关。
(4)图B中的波形相对较为稀疏,但更重要的是,它的振幅明显小于图A。振幅大意味着振动时偏离平衡位置的最大距离大,因此响度也就大。
17.【答案】解:发出信号遇到海底障碍物0.6s后接收到返回的波,
声波从船所在的位置到障碍物的时间:
t= ×0.6s=0.3s;
由v= 可得,则障碍物到船的距离:
s=vt=1500m/s×0.3s=450m;
答:海底障碍物到探测船的距离450m
【解析】【分析】知道超声波从海面到海底障碍物再返回海面的时间,可以求出超声波从海面到海底海底障碍物用的时间,又知道声音在海水中传播的速度,利用速度公式s=vt即可求海底障碍物到探测船的距离.
18.【答案】已知:v=1530 m/s t= =2s,求:S
解:S=vt=1530m/s×2s=3060 m
答:海洋的深度是3060 m。
【解析】【解答】(1)超声波从海面到海底的时间:
该处海水深度s=vt=1530m/s×2s=3060m.
【分析】知道超声波从海面到海底再返回海面的时间,可以求出超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。
19.【答案】超声波从海面到沉船的时间:
,
根据 ,得沉船的深度:
。
【解析】【分析】回声测距:s=vt.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$