内容正文:
第2章第1节 声音的产生与传播
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 通过观察和实验,认识声音产生和传播的条件。2. 了解在研究声音产生的条件的实验中将微小变化放大的方法。3. 了解人耳听到声音的过程,关注保护听觉的重要性。)
知识点1 声音是如何产生的
1. 声音的产生
(1)声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
(2)小实验:
在鼓面上放碎纸屑,敲击鼓面,听到声音,看到纸屑跳动。
敲击音叉,看到与其轻触的乒乓球反复弹起。
把发声的音叉插入水中,看到水花飞溅。
(3)科学方法——转换法:
在物理学中对于一些看不见、摸不着的东西,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接的测量,这种研究方法称为转换法或放大法。
2. 声源
(1)正在发声的物体叫做声源。
(2)会识别发声体:发声体可能是固体、液体或气体。
弦乐器靠弦的振动发声;管乐器是靠空气柱振动发声;打击乐器是靠乐器自身的振动发声。
知识点2 声音的传播
1. 声音的传播需要介质:
(1)介质包括:固体、液体、气体。
(2)声音的传播需要介质,声音既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播。
2. 真空不能传声:
(1)小实验:
如图,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音逐渐变小,再让空气逐渐流入玻璃罩,听到的声音又逐渐大,说明声音的传播需要介质,进一步推理得出真空不能传声。
(2)科学思维一科学推理法:
在探究真空能否传声的实验中,虽然不可能将玻璃罩内的空气完全抽出,但通过“玻璃罩内空气越来越少,听到的声音越来越小”能够推理出真空不能传声。运用了科学推理法,又称理想实验法。
知识点3 声音传播的速度
1. 声波
(1)定义:
声音以波的形式传播的,物理学中将这样的波称为声波。
(2)波形图:
以击鼓为例:当鼓面向右振动时,压缩右面的空气,使这部分空气变密;当鼓面向左振动时,使右面的空气变稀疏;鼓面左右振动,空气中就形成了疏密相间的波动(声波),由近及远向四周传播出去。
2. 声速
(1)定义:
声波传播的距离与传播时间之比叫声音的传播速度。
(2)影响声速大小的因素:
与介质的种类和温度有关,一般情况v固>v液> v气。
声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
3. 回声
(1)定义:
声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来,这种现象是声音的反射,通常称为回音或回声。
(2)听到回声的条件:
发出的声音经过较长的时间(大于0.1s)回到耳边,人耳才能把回声与原声区分开。
声音0.1s内通过的距离
s=vt=340m/s ×0.1s=34m
所以人距障碍物间距离至少
s0=17m
(3)回声的应用:
A、回声测距离;B、加强原声。
(4)回声的防止:
剧院的墙壁常做成凹凸不平的形状,使到达的声音向各个方向反射,从而相互抵消一部分,减弱回声的影响。
教材习题01
如图所示,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声,就观察不到此现象。请解释此现象。
解析:
发声的音叉能够将与它接触的泡沫塑料小球反复弹开,是因为发声的音叉在振动,接触小球后会将小球弹开,弹开的小球再回到竖直位置时,由于又接触到振动的音叉,小球再次被弹开,如此反复,所以看到小球反复被弹开。
泡沫塑料小球被正在发声的音叉反复弹开,说明音叉发声时在振动。。
【答案】见解析。
教材习题02
游泳时,人即使完全浸没在水中,也能听到岸上的声音,这是为什么?
解析:
声音能在水中传播。声音从空气中传播到水中,声音可以在水中传播,由水再传播到潜在水底的人的耳中。
【答案】见解析
教材习题03
现代建筑常使用“真空玻璃(将双层玻璃之间抽成真空)”作临街窗户的玻璃,请利用所学的声学知识,解释这种玻璃的优点。
解析:
真空玻璃将双层玻璃之间抽成真空后,由于真空不能传播声音,所以可以隔断马路上的声音传播到室内。
【答案】见解析。
教材习题04
同学们对“声音的产生与传播”有下面几种看法,请根据你的认识,对每种看法作评论。
(1)声音是由于物体的运动而产生的;
(2)声音可以在气体、液体和固体中传播,但不能在真空中传播;
(3)声音的传播速度是 340 m/s。
解析:
(1)不正确,声音由物体的振动产生,物体的运动与物体的振动不同。
(2)正确,因为声音不能在真空中传播,太空是真空。
(3)不正确。340m/s为声音在常温15℃下的空气中的传播速度,当外界空气的温度变化时,声音在空气中的传播速度也会变化,另外声音在空气中的传播速度也与空气的气压有关。
【答案】见解析。
教材习题05
用手一按敲响的鼓面,鼓声会停止发声,这是因为( )
A. 声音传播的速度变小了
B. 声音传到人体中去了
C. 声音传播的速度变大了
D. 鼓面停止了振动
解析:
用手按住正在发声的鼓面时,手阻碍了鼓面的振动,使鼓面的振动停止了,则发声停止。
【答案】D
教材习题06
凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注人半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在_______;“鱼洗”发出嗡嗡声是靠_______传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为___________________。
解析:
“鱼洗”发出的声音是由“鱼洗”的振动发出的,“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动;“鱼洗”发出的嗡嗡是靠空气传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为“鱼洗”停止振动。
【答案】振动、空气、“鱼洗”停止振动。
教材习题07
一位男孩面对一座峭壁发出喊声,一会儿他听到了回声。他从手腕上的电子表看到,从他发出喊声到听到回声共经历了约0.5s的时间,估算峭壁距离男孩站立之处有多远?
解析:
声音由男孩传播到峭壁的传播时间为
所以峭壁离男孩之地的距离为
s=vt=340m/s×0.25s=85m
答:峭壁离男孩之地约有85m。
【答案】见解析
/
考点一 声音是如何产生的
1.如图,我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,可以把整条路面看成是一张留声机的碟片,汽车的轮胎就像是唱针,当汽车驶过这段路面时,音乐就奏响了。音乐声是由于轮胎 而产生的;以运行的汽车为参照物,地面上绘制的音符图案是 的。
【答案】 振动 运动
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。我国已经建成多条“音乐公路”, 当汽车驶过这段路面时,音乐就奏响了;音乐声是由于轮胎振动而产生的。
[2]以运行的汽车为参照物,地面上绘制的音符图案相对于运动汽车的位置发生了变化,地面上绘制的音符图案是运动的。
2.甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殻”,意指手持长柄,敲击乐器发声。这说明古人很早便知道声音与碰击有关,蕴含了声音是由物体 产生的道理。宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由 振动产生的。如图,我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐,笛声是由 振动产生的。
【答案】 振动 琴弦 笛中的空气
【详解】[1]物体被撞击,会产生振动,从而发出声音,这蕴含了声音是由物体的振动产生的。
[2]苏东坡的诗句中以设问的形式说明“声音不是在琴弦上,不是在指头上,而是手指拨动琴弦使弦振动产生的”。所以琴声是由琴弦振动产生的。
[3]吹奏时,笛中的空气振动产生声音。所以笛声是由笛中的空气振动产生的。
3.图甲所示的是小强研究“声音产生的原因”时所做的实验,同样能说明声音产生原因的实验还有 (选填“A”或“B”)。
发声的音叉激起水花
甲
拨动直尺的一端发出声音
A
随着玻璃罩内气体逐渐减少,悬浮音箱发出的声音也逐渐减小
B
【答案】A
【详解】发声的音叉激起水花,说明声音是由物体的振动产生的;
A.拨动直尺的一端发出声音说明声音是由物体的振动产生,故A符合题意;
B.随着玻璃罩内气体逐渐减少,说明声音的传播需要介质,故B不符合题意。
故选A。
4.大课间,学校腰鼓队正在表演,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就会消失,这是因为( )
A.手使鼓面停止了振动 B.手吸收了鼓声
C.手把声音反射回去了 D.手不能传播声音
【答案】A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就消失了,原因是手使鼓面停止了振动,所以声音消失,故A符合题意,
BC.多孔或柔软材料可以吸声,手无法像吸音材料那样高效吸收声波,手可以反射声音,不能使声音消失,故BC不符合题意;
D.声音的传播需要介质,手是固体,可以传播声音,故D不符合题意。
故选A。
5.以下实例不能说明声音产生原因的是( )
A.唱歌时用手摸喉咙感觉到振动 B.打鼓时鼓面上的纸屑上下跳动
C.发声的音叉放入水中水花四溅 D.耳鸣时耳朵中出现“嗡嗡”声
【答案】D
【详解】A.唱歌时用手摸喉咙感觉到振动说明声带在振动,故A不符合题意;
B.在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,说明发声的鼓在振动,故B不符合题意;
C.将发声的音叉放入水中会看到水花四溅,说明发声的音叉正在振动,故C不符合题意;
D.耳鸣是一种病症,是耳内或头部无外界声源时出现的异常声音感知,为听觉机能紊乱所致,不能说明声音产生原因,故D符合题意。
故选D。
6.在敲响大钟时,有同学发现,虽然停止了对大钟的撞击,但大钟仍“余音不止”。其原因是( )
A.一定是大钟的回声 B.有余音,说明大钟仍在振动
C.是人的听觉延长了时间 D.大钟虽已停止振动,但空气仍在振动
【答案】B
【详解】声音由物体的振动产生,振动停止,发声停止。敲击大钟后,大钟振动发出声音,但敲击停止后,大钟的振动却没有停止,所以大钟会“余音未止”,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.我国民族乐器丰富多彩,发声原理各有千秋,下列各组乐器中,发声原理不同的是( )
A.萧和笛子 B.阮和琵琶 C.阮和笙 D.二胡和古筝
【答案】C
【详解】A.萧和笛子是靠内部的空气柱振动产生声音,发声原理相同,故A不符合题意;
B.阮和琵琶是由琴弦振动产生声音的,发声原理相同,故B不符合题意;
C.阮和笙中,阮是靠琴弦振动产生声音的,笙是靠内部的空气柱振动产生声音,发声原理不同,故C符合题意;
D.二胡和古筝均是由琴弦振动产生声音的,发声原理相同,故D不符合题意。
故选C。
考点二 声音的传播
1.如图所示是物理兴趣小组探究声产生与传播的一些情景:
(1)如图甲所示的实验现中乒乓球的作用是 ;
(2)如图乙所示,随着抽气机不断向罩外抽气,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出的结论是 。
【答案】(1)将微小的振动放大
(2)真空不能传声
【详解】(1)图甲中,乒乓球接触发声的音叉被弹开,说明了发声的音叉在振动,通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放大,这种实验方法叫做转换法。该乒乓球的作用是将微小的振动放大。
(2) 抽气机不断向罩外抽气的过程中,罩内铃声越来越小,推理,如果玻璃罩内没有空气,将听不到声音,说明真空不能传声。
2.2024年12月17日神舟十九号航天员蔡旭哲、宋令东首次出舱安装空间站碎片防护装置,巡检和处置舱外设备设施。出舱巡检的过程中,航天员相对于舱内的王浩泽是 的(选填“运动”或“静止”)。舱外两航天员 (选填“能”或“不能”)直接对话,这是因为 。
【答案】 运动 不能 真空不能传声
【详解】[1]出舱巡检的过程中,以舱内的王浩泽为参照物,舱外的航天员的相对位置改变,是运动的。
[2][3]声音的传播需要介质,真空不能传声,所以舱外两航天员不能直接对话。
3.如图所示,用两个一次性纸杯自制一个“土电话”。用“土电话”能实现10m间的通话,这表明 ,细线处于 (选填“拉紧”或“松弛”)状态的通话更清楚、响亮。用三个纸杯 (选填“能”或“不能”)实现三人通话。
【答案】 固体(细线)能传声 拉紧 能
【详解】[1]固体、液体、气体都能传声,用“土电话”能实现10m间的通话,这表明固体能够传递声音。
[2]如果说话时,线没有拉直,则听的人就听不到对方的讲话声,其原因是松弛的棉线不容易传声,即松弛的棉线不容易振动;因此用“土电话”打电话时,细线处于拉紧状态的通话更清楚、响亮。
[3]纸杯能够聚拢声音,细线能够传递声音,用三个纸杯制作的“土电话”能实现三人之间的通话。
4.在探究声音的传播时,用一张桌子做实验。一个同学把耳朵贴在桌面上,另一个同学在这张桌子的另一端,他要么轻敲桌子,要么轻刮桌子来发声,你认为: 桌子来发声的方案更合适;从这个实验可以初步得出的结论是 。
【答案】 轻敲 桌子(固体)可以传播声音
【详解】[1]轻敲桌子来发声的方案更合适,因为轻敲桌子更常见且易于操作。
[2]实验中,同学耳朵贴在桌面上能听到轻敲声,说明桌子可以传播声音,即固体可以传播声音。
5.下列常见的声现象中,能说明“液体可以传播声音”的事例是( )
A.潜水员在水中听到船只经过的声音 B.在教室里听到同学们的谈话声
C.检修工人将耳朵贴在铁轨上听到远处火车的声音 D.我们听到水壶中水烧开时发出的“咕噜咕噜”声
【答案】A
【详解】A.潜水员与船只之间的介质是水,潜水员可以听到船只经过的声音,说明水可以传播声音,从而说明液体可以传播声音,故A符合题意;
B.教室里,说话的同学和听话的同学之间充满着空气,声音是通过空气传播的,说明气体可以传播声音,故B不符合题意;
C.耳朵紧贴着铁轨时,人耳与火车间的介质是铁,火车的声音是通过铁传到人耳的,铁是固体,说明固体可以传播声音,故C不符合题意;
D.我们和发出“咕噜咕噜”声的水之间充满着空气,声音是通过空气传播的,说明气体可以传播声音,故D不符合题意。
故选A。
6.如图所示,玻璃缸的水中有金鱼,在鱼缸旁边拍掌,金鱼立即受惊,这时鱼接收到声波的主要途径是( )
A.鱼缸→水→鱼 B.空气→鱼缸→鱼
C.空气→鱼缸→水→鱼 D.水→鱼
【答案】C
【详解】在鱼缸旁鼓掌,声音是手掌的振动产生的,它首先会通过空气传给鱼缸,再传给水,然后通过水传给鱼,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.环保型住宅多数使用双层中空玻璃替代传统的单层玻璃,这样做的好处是( )
A.具有更强的安全性 B.具有更强的拉伸性
C.具有更强的透光性 D.具有更优良的保温性、隔音性
【答案】D
【详解】A.使用双层中空玻璃不能提高玻璃的强度,不能提高安全性,故A不符合题意;
B.使用双层中空玻璃不能提高玻璃的拉伸性,故B不符合题意;
C.单层玻璃的透光性比双层玻璃的透光性好,故C不符合题意;
D.双层中空玻璃中间被隔开,能起到很好的保温作用,声音不能在真空中传播,故双层中空玻璃具有更优良的保温性、隔音性,故D符合题意。
故选D。
8.石头落入水中,产生的水波向四周传播;研究声音如何传播时,将发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。物理研究问题采用的这种方法称为( )
A.科学推理 B.类比 C.等效代替 D.转换
【答案】B
【详解】通过水波来研究声波,是利用了两种相似的现象进行比较,用到了类比法,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考点三 声音传播的速度
1.请你猜想一下,如果声音的速度变为0.1m/s,我们的世界会有什么变化?请写出两个有关的合理场景。
① ②
【答案】 两个人面对面说话,也要隔一段时间才能听到 比赛时发令枪冒烟后好长一段时间运动员才起跑
【详解】[1][2]一般情况,声音在空气中的传播速度约340m/s,如果声音的速度变为0.1m/s,那么两个人面对面说话,也要隔一段时间才能听到;比赛时发令枪冒烟后好长一段时间运动员才起跑。
2.北宋时代的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载着:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声。这是因为 。
【答案】见详解
【详解】声音在大地中的传播速度比空气中传播速度快,同时固体的传声性能好,能及时的听到敌人的马蹄声。
3.2024年12月26日,我国第六代战机在成都首飞,如图所示,它使用了双三角翼面的设计,能更好地实现超音速飞行,声音在空气中的速度约为 ,一般情况下,高空中的声速 低空中的声速。
【答案】 340 <
【详解】[1]一般情况下,声音在空气中的速度约为。
[2]声速受温度的影响,高空中的空气的温度低,声音的传播速度小,高空中的声速小于低空中的声速。
4.如图所示为北京天坛公园里堪称声学建筑奇观之一的圜丘。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮,这是由于反射的 与原声混在一起,声音得到了加强;一个同学向着远处的高楼大喊一声,约后听到回声,则该同学距高楼大约 m(声音在空气中传播的速度为),人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为 。
【答案】 回声 68 真空不能传声
【详解】[1]声音传播过程中遇到障碍物会反射回来形成回声。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮,这是由于反射的回声与原声混在一起,声音得到了加强。
[2]该同学与高楼之间的距离为
[3]人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为真空不能传声。
5.甲同学在一根较长的注满水的水管的一端用石头敲击一次,乙同学在水管的另一端用耳朵贴着水管听声。乙同学听到的声音次数是( )
A.一次 B.两次 C.三次 D.四次
【答案】C
【详解】在一根较长的注满水的水管的一端用石头敲击一次,产生的敲击声会通过三种不同的介质传播:①沿着固体水管传播;②沿着水管中的液体--水传播;③沿着水管周围的空气传播;由于声音在不同介质中的传播速度不同,在固体中最大,其次是液体,再次是气体;在另一端的乙同学听到的第一声是通过水管传来的,第二声是通过水传来,第三声是通过空气传来,即共听到3次声音,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化,如图是声速大小跟空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有( )
A.声音的传播必须有空气
B.声音在空气中的传播速度与温度无关
C.当空气温度为20℃时,声音的传播速度接近343m/s
D.空气温度越高,声音的传播速度越小
【答案】C
【详解】A.图像体现的是声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化,没有体现声音的传播必须有空气,故A不符合题意;
BD.根据图象可知,声音在空气中的传播速度与温度有关,随温度升高,声速变大,故BD不符合题意。
C.由图像可知,当空气温度为20℃时,声音的传播速度接近343m/s,故C符合题意;
故选C。
7.一艘科考船利用声呐系统对某海域的海底形状进行测绘。在经过该海域水平面等间距的L、M、N、O、P五个位置时,向正下方海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.16s、0.30s、0.14s、0.24s、0.12s。由此推断,该海域海底的大致形状可能为图中的( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】根据可知,收到回声时间越长,海底越深,由于0.30s(M)>0.24s(O)>0.16s(L)>0.14s(N)>0.12s(P),所以海由深到浅的关系为MOLNP,故海底的形状可能为如图C所示形状,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.小明站在高山前大喊一声,在4s后听到了自己的回声,已知声音在空气中传播的速度是340m/s,小明离高山的距离为( )
A.340m B.1360m C.680m D.740m
【答案】C
【详解】声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半,故声音传到高山的时间为
小明到高山的距离为
故选C。
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.声音的产生原因。
2.声音是如何传播的。
3.声音的传播速度与什么因素有关。
4.什么是回声、回声的应用。
一、填空题:
1.每年春天,无锡鼋头渚樱花盛放,芳香四溢。小明与小华赏樱时的交谈声是由声带 产生的,声音是通过 传到对方耳朵的。
【答案】 振动 空气
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,交谈声是由声带振动产生的。
[2]声音的传播需要介质,两个能交谈,是靠空气传播声音的。
2.如图所示,甲、乙两个完全相同的音叉保持适当距离,将乙音叉紧靠竖直悬挂且静止的乒乓球,敲击甲音叉,发现乒乓球被弹开,表明乙音叉正在 。为了听清楚乙音叉是否发出声音,我们可以迅速 (填写具体操作),以阻止甲音叉发声。
【答案】 振动 捏紧甲音叉
【详解】[1]将乙音叉紧靠竖直悬挂且静止的乒乓球,敲击甲音叉振动产生声波,通过空气传递给乙音叉,使乙音叉振动发声,与乙音叉接触的乒乓球会弹起来,这一现象可以说明发声的物体在振动。
[2]声音是由物体的振动产生的,振动停止,则发声也停止,为了听清楚乙音叉是否发出声音,要迅速捏紧甲音叉,让甲音叉振动停止,以阻止甲音叉发声。
3.动画片《星球大战》中,神鹰号太空船将来犯的天狼号击中,听到天狼号“轰”的一声被炸毁,神鹰号宇航员得意地笑了,你觉得这段描述符合科学道理吗?这段描述 科学道理(选填“符合”或“不符合”),理由是:在太空中没有空气,因为声音的传播是需要 的。
【答案】 不合理 介质
【详解】[1]在动画片描述中,神鹰号太空船能听到天狼号爆炸的声音,但太空中是真空环境,所以这段描述不符合科学道理。
[2]声音的传播需要依靠物质来传递振动,这种物质就是介质,比如固体、液体、气体。而太空中没有空气等介质,声音无法传播。
4.用声呐系统向海底垂直发射声波,经6s后收到回波,已知声在海水中的传播速度为1500m/s,则此处海底的深度为 m;利用此种方法 (选填“能”或“不能”)测量地球和月球之间的距离。
【答案】 4500 不能
【详解】[1]海底的深度为
[2]地球和月球之间是真空,不能传播声波,故不能用超声波测量地球和月球之间的距离。
5.进行50米赛跑时,若终点计时员在听到发令枪声后才开始计时,记录时间是7s,这样做会使所记录的成绩比实际成绩 ,真实成绩为 s,(气温为15℃,计算结果保留两位小数)。
【答案】 少 7.15
【详解】[1]若终点计时员在听到发令枪声后才开始计时,记录时间是7s,由于声音的传播需要时间,这样做会使所记录的成绩比实际成绩少。
[2]由得,运动员的真实成绩为
二、单选题
6.古诗词是我国灿烂的文化瑰宝,许多古诗词中蕴含着丰富的物理知识。苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的?( )
A.琴弦 B.匣子 C.指头 D.耳朵
【答案】A
【详解】声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声也停止。苏东坡的诗句中以设问的形式说明声音不是在琴弦上,不是在指头上,而是手指拨动琴弦使弦振动产生的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静。其主要原因是( )
A.大雪后,行驶的车辆减少,噪声减小 B.大雪蓬松且多孔,对噪声有吸收作用
C.大雪后,大地银装素裹,噪声被反射 D.大雪后,气温较低,噪声传播速度变慢
【答案】B
【详解】声音是以声波的形式向外传播,声波在传播过程中遇到障碍物将会发生反射,由于大雪蓬松且多孔,声音进入后,很难再反射出来,因此刚下的雪,能很好地吸收声音,所以一场大雪过后人们会感到外面万籁俱寂,原因可能是大雪蓬松且多孔,对噪声有吸收作用,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.下列能够佐证声是由物体振动产生的是( )
A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑
B.远处的一道闪电划过漆黑的夜空,过一会儿才能听到隆隆的雷声
C.边说话边用手触摸并感觉颈前喉头部分
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的回声
【答案】C
【详解】A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑,这说明了声音可以在液体中传播,故A不符合题意;
B.下雨天人们先看到闪电后听到雷声,这是因为在空气中光的传播速度比声音的传播速度快,故B不符合题意;
C.说话时用手触摸颈前喉头部分,可以感受到振动,说明人的说话声音是声带振动产生的,故C符合题意;
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后能听到回声,说明声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射,故D不符合题意。
故选C。
9.下表列出了不同物质在常温常压下的密度及0℃条件下声音在其中传播的速度,研究小组的同学们根据表中提供的信息得出了以下结论,其中正确的是( )
物质
空气
氧气
铝
铁
铅
密度
1.29
2.43
2700
7900
11300
声音传播速度
330
316
6420
5960
2160
A.声音传播的速度随着物质密度的增大而减小
B.声音传播的速度随着物质密度的增大而增大
C.声音在金属中传播的速度随着密度的增大而减小
D.声音在金属中传播的速度小于在气体中传播的速度
【答案】C
【详解】A.从表格中空气与铝两列,可以看出铝的密度大于空气的密度,而声音在铝中的传播速度大于在空气中的传播速度,故A错误;
B.从表格中空气与氧气两列,可以看出声音在气体中传播的速度随着气体密度的增大而减小,故B错误;
C.从表格中可以看出声音在金属中传播的速度随着金属密度的增大而减小,故C正确;
D.从表格中可以看出声音在金属中的传播速度大于在气体(空气和氧气)中的传播速度,故D错误。
故选C。
10.如图所示,把你的耳朵贴在桌面上,请一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。此时,你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现( )
A.声音由物体的振动产生 B.声音的传播需要介质
C.桌子可以传播声音 D.空气不能传播声音
【答案】C
【详解】声音的传播需要介质,声音可以在固体液体气体中传播。一位同学用手指甲轻刮桌面,另一位同学把耳朵贴在桌面上听到了声音,但附近的其他同学几乎听不到声音。说明声音不是通过空气传入另一位同学的耳朵的,而是通过桌面传入另一位同学的耳朵的,所以这个实验能说明固体能传播声音。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
11.如图所示,北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,但站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是( )
A.声音的反射 B.声速随温度而改变
C.人耳听到的只有回声 D.声音在不同介质中传播速度不同
【答案】A
【详解】圜丘第三层台面中心略高,四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声,传向四周的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心,所以人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,但站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。这种现象是声音反射造成的音响效果,故A符合题意,BCD 不符合题意。
故选A。
12.2024年7月3日,神舟十八号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,如图所示。舱外工作的航天员之间需要借助电子设备进行对话,而不能直接对话,原因是:( )
A.太空中噪声太大 B.用电子设备对话方便
C.电子设备传播声音的速度更快 D.空间站外是真空,真空不能传声
【答案】D
【详解】空间站外是真空环境,声音的传播需要介质,在真空中不能传声,所以舱外工作的航天员之间需要借助电子设备进行对话。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13.2024年7月,神舟十八号宇航员顺利完成第二次出舱活动,如图所示,宇航员在飞船外工作时,必须借助无线电进行交流,不能直接对话的原因是( )
A.空中噪声太大 B.太空是真空,不能传声
C.用通讯设备对话更方便 D.声音只能在地面附近传播
【答案】B
【详解】声音的传播需要介质。太空中没有空气,处于真空状态。所以声音不能在太空中传播,宇航员之间需要通过无线电交流。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.“东风快递,使命必达”!2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。东风系列洲际导弹,平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫。已知1马赫,则以下说法正确的是( )
A.导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B.导弹的平均速度比超声波的传播速度慢
C.导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动无关
D.东风洲际导弹横跨17000km的太平洋只需约2000s
【答案】D
【详解】A.导弹从发射升空到最后击中目标而落入预定海域,全程做的是变速运动,故A错误;
B.超声波的传播速度约为340m/s,约为1马赫,而东风系列洲际导弹平均速度为25马赫,故导弹的平均速度比超声波的传播速度快,故B错误;
C.声是由物体的振动产生的,导弹发射时会引起周围空气的剧烈振动,产生巨大的轰鸣声,故C错误;
D.导弹的平均速度为25马赫,而,故导弹的平均速度为
导弹横跨17000km的太平洋需要的时间为
故D正确。
故选D。
15.研学活动中,讲解员使用“小蜜蜂”扩音器,它发出声音的声源是( )
A.讲解员的舌头 B.讲解员的声带
C.扩音器的话筒 D.扩音器的喇叭
【答案】B
【详解】A.讲解员的舌头在说话时确实会动,但它本身并不直接产生声音,而是帮助形成不同的音调和音节。因此,舌头不是声源。故A不符合题意;
B.讲解员是通过说话来传递信息的,而说话的声音是由讲解员的声带振动产生的。因此,讲解员的声带是原始的声音来源,也就是声源,故B符合题意;
C.扩音器的话筒是用来接收和放大声音的,但它本身并不产生声音。话筒的作用是将讲解员的声音转换成电信号,然后传给扩音器进行放大。因此,话筒不是声源。故C不符合题意;
D.扩音器的喇叭是用来播放放大后的声音的,它同样不产生声音,而是将电信号转换回声音信号并放大。因此,喇叭也不是声源。故D不符合题意。
故选B。
16.一种神秘的声波武器——“金嗓子”,实际要阻挡这一武器的袭击,只要用薄薄的一层( )
A.玻璃 B.水 C.铁 D.真空带
【答案】D
【详解】声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能传播声音,真空不能传声,因此要阻挡“金嗓子”的袭击只需要一层薄薄的真空带。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
三、实验题
17.在探究声音的产生时,小李做了下面的实验:
(1)如图A所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,它说明了发声的物体在 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动 ,这种思维方法叫作 。(选填“等效替代法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)
(2)如图B所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉 (选填“会”或“不会”)响,并且把泡沫塑料球弹起,说明了 可以传声。在月球上做这个实验 (选填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球弹起。
【答案】(1) 振动 放大 转换法
(2) 会 空气 不能
【详解】(1)[1]声音是由物体振动产生的,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,这表明发声的物体在振动 。
[2]音叉的振动非常微小,肉眼很难直接观察到。而悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动 放大 。当音叉振动时,它会撞击乒乓球,乒乓球的弹开幅度相对较大,能够让我们更清楚地看到音叉的振动情况。
[3]这种把不容易观察到的微小振动,通过乒乓球的弹开这种明显的现象表现出来的思维方法叫作 转换法 。等效替代法是用一个物理量来代替另一个物理量进行研究;控制变量法是控制其他因素不变,只改变一个因素来研究其对研究对象的影响;类比法是根据两个对象某些属性相同来推出其他属性也可能相同,这里都不符合,所以是转换法。
(2)[1]如图B所示,敲响右边的音叉,右边音叉振动产生的声音通过空气传播到左边完全相同的音叉,左边的音叉会响,这是因为声音可以在空气中传播,并且由于两个音叉完全相同,右边音叉的振动引发了左边音叉的共振,所以左边音叉也会振动发声,进而把泡沫塑料球弹起,即左边完全相同的音叉会响。
[2]该现象说明了空气可以传声。右边音叉的声音能传到左边音叉处,是依靠空气作为介质来传播声音的。
[3]在月球上做这个实验不能看到泡沫塑料球弹起。因为月球上是真空环境,真空不能传声,右边音叉振动产生的声音无法通过空气传播到左边音叉,左边音叉就不会振动,也就不能把泡沫塑料球弹起。
18.如图是“研究声音的传播”的实验装置,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的塑料泡沫上,用抽气机逐渐抽出其中的空气。
(1)实验时将闹钟没有直接放于玻璃罩的底盘上,而是放于泡沫塑料上,这样做的目的是 (选填“减弱”或“增强”)声音通过底盘传出;抽气一段时间后小明发现听到的铃声没有明显变化,造成这一现象可能原因是 (选填字母)。
A.铃声的音调太高
B.铃声的响度太大
C.玻璃罩漏气
(2)经调整使器件完好后,再次用抽气机地向外抽气,经过较长的时间后,附近的同学还可以听到极微弱的铃声,由此实验 (选填“能”或“不能”)直接得出真空不能传声的结论。把空气逐渐放入玻璃罩内,附近的同学听到的铃声会 (选填“逐渐减弱”“逐渐加强”或“保持不变”)。
【答案】(1) 减弱 C
(2) 不能 逐渐加强
【详解】(1)[1]实验时如果将闹铃直接放在玻璃罩的托盘上,声音会通过托盘传出,把闹铃放于塑料泡沫之上,这样做的目的是减弱通过底盘传出的声音。
[2]抽气一段时间后小明发现听到的铃声没有明显变化,说明玻璃罩内空气疏密程度没有变化,可能是装置漏气造成的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[1][2]即使经过调整使器件完好,再次用抽气机向外抽气,经过较长的时间后,附近的同学还可以听到极微弱的铃声,这说明实验不能直接得出真空不能传声的结论。因为即使抽气机抽气,也很难达到绝对真空状态,所以还会有极微弱的空气存在,声音可以通过这些空气传播。 把空气逐渐充入玻璃罩内,附近的同学听到的铃声会逐渐加强。这是因为随着空气的增加,声音传播的介质增多,声音传播效果变好,所以听到的铃声会逐渐加强。
四、计算题
19.一艘静止的捕鱼船在海上利用声呐装置探测鱼群,当向鱼群发射超声波8s后,收到返回的超声波。(超声波在海水中的速度为1500m/s)
(1)求鱼群当时离渔船多远?
(2)若当超声波到达鱼群后,鱼群以4m/s的速度向远离渔船的方向直线游去,则渔船收到超声波时,鱼群游动了多远?
【答案】(1)6000m
(2)16m
【详解】(1)当向鱼群发射超声波8s后,收到返回的超声波,则超声波从渔船传播到鱼群的时间
根据可得,鱼群到渔船的距离s=vt=1500m/s×4s=6000m
(2)根据题意可知,鱼群的运动时间
则鱼群游动的距离为s′=v′t′=4m/s×4s=16m
20.图甲为一款身高测量仪,图乙为其结构图。测量仪顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体后返回,经后台运算并在结果显示器显示身高值。小美站上测高台正下方测身高时,感应器记录超声波从发出到遇到人的头顶返回的时间为0.005s,已知感应器距测高台的高度为2.5m,超声波在空气中的传播速度,请你计算:
(1)0.005s内超声波传播的距离;
(2)小美的身高测量结果。
【答案】(1)1.7m;
(2)1.65m
【详解】(1)0.005s内超声波传播的距离
(2)超声波从感应器发出到遇到人的头顶返回的时间为0.005s,则感应器到该同学的头顶的距离
该同学的身高为
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第2章第1节 声音的产生与传播
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
(学习目标:1. 通过观察和实验,认识声音产生和传播的条件。2. 了解在研究声音产生的条件的实验中将微小变化放大的方法。3. 了解人耳听到声音的过程,关注保护听觉的重要性。)
知识点1 声音是如何产生的
1. 声音的产生
(1)声音是由物体振动产生的。振动停止,发声也停止。
(2)小实验:
在鼓面上放碎纸屑,敲击鼓面,听到声音,看到纸屑跳动。
敲击音叉,看到与其轻触的乒乓球反复弹起。
把发声的音叉插入水中,看到水花飞溅。
(3)科学方法——转换法:
在物理学中对于一些看不见、摸不着的东西,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接的测量,这种研究方法称为转换法或放大法。
2. 声源
(1)正在发声的物体叫做声源。
(2)会识别发声体:发声体可能是固体、液体或气体。
弦乐器靠弦的振动发声;管乐器是靠空气柱振动发声;打击乐器是靠乐器自身的振动发声。
知识点2 声音的传播
1. 声音的传播需要介质:
(1)介质包括:固体、液体、气体。
(2)声音的传播需要介质,声音既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播。
2. 真空不能传声:
(1)小实验:
如图,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音逐渐变小,再让空气逐渐流入玻璃罩,听到的声音又逐渐大,说明声音的传播需要介质,进一步推理得出真空不能传声。
(2)科学思维一科学推理法:
在探究真空能否传声的实验中,虽然不可能将玻璃罩内的空气完全抽出,但通过“玻璃罩内空气越来越少,听到的声音越来越小”能够推理出真空不能传声。运用了科学推理法,又称理想实验法。
知识点3 声音传播的速度
1. 声波
(1)定义:
声音以波的形式传播的,物理学中将这样的波称为声波。
(2)波形图:
以击鼓为例:当鼓面向右振动时,压缩右面的空气,使这部分空气变密;当鼓面向左振动时,使右面的空气变稀疏;鼓面左右振动,空气中就形成了疏密相间的波动(声波),由近及远向四周传播出去。
2. 声速
(1)定义:
声波传播的距离与传播时间之比叫声音的传播速度。
(2)影响声速大小的因素:
与介质的种类和温度有关,一般情况v固>v液> v气。
声音在15℃空气中的传播速度是340m/s。
3. 回声
(1)定义:
声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来,这种现象是声音的反射,通常称为回音或回声。
(2)听到回声的条件:
发出的声音经过较长的时间(大于0.1s)回到耳边,人耳才能把回声与原声区分开。
声音0.1s内通过的距离
s=vt=340m/s ×0.1s=34m
所以人距障碍物间距离至少
s0=17m
(3)回声的应用:
A、回声测距离;B、加强原声。
(4)回声的防止:
剧院的墙壁常做成凹凸不平的形状,使到达的声音向各个方向反射,从而相互抵消一部分,减弱回声的影响。
教材习题01
如图所示,将一个正在发声的音叉移近悬挂的泡沫塑料小球,当两者接触时,可观察到小球被音叉反复弹开的现象。如果音叉不发声,就观察不到此现象。请解释此现象。
解析:
发声的音叉能够将与它接触的泡沫塑料小球反复弹开,是因为发声的音叉在振动,接触小球后会将小球弹开,弹开的小球再回到竖直位置时,由于又接触到振动的音叉,小球再次被弹开,如此反复,所以看到小球反复被弹开。
泡沫塑料小球被正在发声的音叉反复弹开,说明音叉发声时在振动。。
【答案】见解析。
教材习题02
游泳时,人即使完全浸没在水中,也能听到岸上的声音,这是为什么?
解析:
声音能在水中传播。声音从空气中传播到水中,声音可以在水中传播,由水再传播到潜在水底的人的耳中。
【答案】见解析
教材习题03
现代建筑常使用“真空玻璃(将双层玻璃之间抽成真空)”作临街窗户的玻璃,请利用所学的声学知识,解释这种玻璃的优点。
解析:
真空玻璃将双层玻璃之间抽成真空后,由于真空不能传播声音,所以可以隔断马路上的声音传播到室内。
【答案】见解析。
教材习题04
同学们对“声音的产生与传播”有下面几种看法,请根据你的认识,对每种看法作评论。
(1)声音是由于物体的运动而产生的;
(2)声音可以在气体、液体和固体中传播,但不能在真空中传播;
(3)声音的传播速度是 340 m/s。
解析:
(1)不正确,声音由物体的振动产生,物体的运动与物体的振动不同。
(2)正确,因为声音不能在真空中传播,太空是真空。
(3)不正确。340m/s为声音在常温15℃下的空气中的传播速度,当外界空气的温度变化时,声音在空气中的传播速度也会变化,另外声音在空气中的传播速度也与空气的气压有关。
【答案】见解析。
教材习题05
用手一按敲响的鼓面,鼓声会停止发声,这是因为( )
A. 声音传播的速度变小了
B. 声音传到人体中去了
C. 声音传播的速度变大了
D. 鼓面停止了振动
解析:
用手按住正在发声的鼓面时,手阻碍了鼓面的振动,使鼓面的振动停止了,则发声停止。
【答案】D
教材习题06
凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注人半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在_______;“鱼洗”发出嗡嗡声是靠_______传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为___________________。
解析:
“鱼洗”发出的声音是由“鱼洗”的振动发出的,“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动;“鱼洗”发出的嗡嗡是靠空气传播的。用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为“鱼洗”停止振动。
【答案】振动、空气、“鱼洗”停止振动。
教材习题07
一位男孩面对一座峭壁发出喊声,一会儿他听到了回声。他从手腕上的电子表看到,从他发出喊声到听到回声共经历了约0.5s的时间,估算峭壁距离男孩站立之处有多远?
解析:
声音由男孩传播到峭壁的传播时间为
所以峭壁离男孩之地的距离为
s=vt=340m/s×0.25s=85m
答:峭壁离男孩之地约有85m。
【答案】见解析
/
考点一 声音是如何产生的
1.如图,我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,可以把整条路面看成是一张留声机的碟片,汽车的轮胎就像是唱针,当汽车驶过这段路面时,音乐就奏响了。音乐声是由于轮胎 而产生的;以运行的汽车为参照物,地面上绘制的音符图案是 的。
2.甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殻”,意指手持长柄,敲击乐器发声。这说明古人很早便知道声音与碰击有关,蕴含了声音是由物体 产生的道理。宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由 振动产生的。如图,我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐,笛声是由 振动产生的。
3.图甲所示的是小强研究“声音产生的原因”时所做的实验,同样能说明声音产生原因的实验还有 (选填“A”或“B”)。
发声的音叉激起水花
甲
拨动直尺的一端发出声音
A
随着玻璃罩内气体逐渐减少,悬浮音箱发出的声音也逐渐减小
B
4.大课间,学校腰鼓队正在表演,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就会消失,这是因为( )
A.手使鼓面停止了振动 B.手吸收了鼓声
C.手把声音反射回去了 D.手不能传播声音
5.以下实例不能说明声音产生原因的是( )
A.唱歌时用手摸喉咙感觉到振动 B.打鼓时鼓面上的纸屑上下跳动
C.发声的音叉放入水中水花四溅 D.耳鸣时耳朵中出现“嗡嗡”声
6.在敲响大钟时,有同学发现,虽然停止了对大钟的撞击,但大钟仍“余音不止”。其原因是( )
A.一定是大钟的回声 B.有余音,说明大钟仍在振动
C.是人的听觉延长了时间 D.大钟虽已停止振动,但空气仍在振动
7.我国民族乐器丰富多彩,发声原理各有千秋,下列各组乐器中,发声原理不同的是( )
A.萧和笛子 B.阮和琵琶 C.阮和笙 D.二胡和古筝
考点二 声音的传播
1.如图所示是物理兴趣小组探究声产生与传播的一些情景:
(1)如图甲所示的实验现中乒乓球的作用是 ;
(2)如图乙所示,随着抽气机不断向罩外抽气,如果罩内的空气被完全抽空则不能听到铃声,由此我们可以推理得出的结论是 。
2.2024年12月17日神舟十九号航天员蔡旭哲、宋令东首次出舱安装空间站碎片防护装置,巡检和处置舱外设备设施。出舱巡检的过程中,航天员相对于舱内的王浩泽是 的(选填“运动”或“静止”)。舱外两航天员 (选填“能”或“不能”)直接对话,这是因为 。
3.如图所示,用两个一次性纸杯自制一个“土电话”。用“土电话”能实现10m间的通话,这表明 ,细线处于 (选填“拉紧”或“松弛”)状态的通话更清楚、响亮。用三个纸杯 (选填“能”或“不能”)实现三人通话。
4.在探究声音的传播时,用一张桌子做实验。一个同学把耳朵贴在桌面上,另一个同学在这张桌子的另一端,他要么轻敲桌子,要么轻刮桌子来发声,你认为: 桌子来发声的方案更合适;从这个实验可以初步得出的结论是 。
5.下列常见的声现象中,能说明“液体可以传播声音”的事例是( )
A.潜水员在水中听到船只经过的声音 B.在教室里听到同学们的谈话声
C.检修工人将耳朵贴在铁轨上听到远处火车的声音 D.我们听到水壶中水烧开时发出的“咕噜咕噜”声
6.如图所示,玻璃缸的水中有金鱼,在鱼缸旁边拍掌,金鱼立即受惊,这时鱼接收到声波的主要途径是( )
A.鱼缸→水→鱼 B.空气→鱼缸→鱼
C.空气→鱼缸→水→鱼 D.水→鱼
7.环保型住宅多数使用双层中空玻璃替代传统的单层玻璃,这样做的好处是( )
A.具有更强的安全性 B.具有更强的拉伸性
C.具有更强的透光性 D.具有更优良的保温性、隔音性
8.石头落入水中,产生的水波向四周传播;研究声音如何传播时,将发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。物理研究问题采用的这种方法称为( )
A.科学推理 B.类比 C.等效代替 D.转换
考点三 声音传播的速度
1.请你猜想一下,如果声音的速度变为0.1m/s,我们的世界会有什么变化?请写出两个有关的合理场景。
① ②
2.北宋时代的沈括,在他的著作《梦溪笔谈》中记载着:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声。这是因为 。
3.2024年12月26日,我国第六代战机在成都首飞,如图所示,它使用了双三角翼面的设计,能更好地实现超音速飞行,声音在空气中的速度约为 ,一般情况下,高空中的声速 低空中的声速。
4.如图所示为北京天坛公园里堪称声学建筑奇观之一的圜丘。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮,这是由于反射的 与原声混在一起,声音得到了加强;一个同学向着远处的高楼大喊一声,约后听到回声,则该同学距高楼大约 m(声音在空气中传播的速度为),人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为 。
5.甲同学在一根较长的注满水的水管的一端用石头敲击一次,乙同学在水管的另一端用耳朵贴着水管听声。乙同学听到的声音次数是( )
A.一次 B.两次 C.三次 D.四次
6.声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化,如图是声速大小跟空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有( )
A.声音的传播必须有空气
B.声音在空气中的传播速度与温度无关
C.当空气温度为20℃时,声音的传播速度接近343m/s
D.空气温度越高,声音的传播速度越小
7.一艘科考船利用声呐系统对某海域的海底形状进行测绘。在经过该海域水平面等间距的L、M、N、O、P五个位置时,向正下方海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.16s、0.30s、0.14s、0.24s、0.12s。由此推断,该海域海底的大致形状可能为图中的( )
A.B.C.D.
8.小明站在高山前大喊一声,在4s后听到了自己的回声,已知声音在空气中传播的速度是340m/s,小明离高山的距离为( )
A.340m B.1360m C.680m D.740m
知识导图记忆
核心知识目标复核
1.声音的产生原因。
2.声音是如何传播的。
3.声音的传播速度与什么因素有关。
4.什么是回声、回声的应用。
一、填空题:
1.每年春天,无锡鼋头渚樱花盛放,芳香四溢。小明与小华赏樱时的交谈声是由声带 产生的,声音是通过 传到对方耳朵的。
2.如图所示,甲、乙两个完全相同的音叉保持适当距离,将乙音叉紧靠竖直悬挂且静止的乒乓球,敲击甲音叉,发现乒乓球被弹开,表明乙音叉正在 。为了听清楚乙音叉是否发出声音,我们可以迅速 (填写具体操作),以阻止甲音叉发声。
3.动画片《星球大战》中,神鹰号太空船将来犯的天狼号击中,听到天狼号“轰”的一声被炸毁,神鹰号宇航员得意地笑了,你觉得这段描述符合科学道理吗?这段描述 科学道理(选填“符合”或“不符合”),理由是:在太空中没有空气,因为声音的传播是需要 的。
4.用声呐系统向海底垂直发射声波,经6s后收到回波,已知声在海水中的传播速度为1500m/s,则此处海底的深度为 m;利用此种方法 (选填“能”或“不能”)测量地球和月球之间的距离。
5.进行50米赛跑时,若终点计时员在听到发令枪声后才开始计时,记录时间是7s,这样做会使所记录的成绩比实际成绩 ,真实成绩为 s,(气温为15℃,计算结果保留两位小数)。
二、单选题
6.古诗词是我国灿烂的文化瑰宝,许多古诗词中蕴含着丰富的物理知识。苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的?( )
A.琴弦 B.匣子 C.指头 D.耳朵
7.一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静。其主要原因是( )
A.大雪后,行驶的车辆减少,噪声减小 B.大雪蓬松且多孔,对噪声有吸收作用
C.大雪后,大地银装素裹,噪声被反射 D.大雪后,气温较低,噪声传播速度变慢
8.下列能够佐证声是由物体振动产生的是( )
A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑
B.远处的一道闪电划过漆黑的夜空,过一会儿才能听到隆隆的雷声
C.边说话边用手触摸并感觉颈前喉头部分
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的回声
9.下表列出了不同物质在常温常压下的密度及0℃条件下声音在其中传播的速度,研究小组的同学们根据表中提供的信息得出了以下结论,其中正确的是( )
物质
空气
氧气
铝
铁
铅
密度
1.29
2.43
2700
7900
11300
声音传播速度
330
316
6420
5960
2160
A.声音传播的速度随着物质密度的增大而减小
B.声音传播的速度随着物质密度的增大而增大
C.声音在金属中传播的速度随着密度的增大而减小
D.声音在金属中传播的速度小于在气体中传播的速度
10.如图所示,把你的耳朵贴在桌面上,请一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。此时,你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现( )
A.声音由物体的振动产生 B.声音的传播需要介质
C.桌子可以传播声音 D.空气不能传播声音
11.如图所示,北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,但站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是( )
A.声音的反射 B.声速随温度而改变
C.人耳听到的只有回声 D.声音在不同介质中传播速度不同
12.2024年7月3日,神舟十八号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,如图所示。舱外工作的航天员之间需要借助电子设备进行对话,而不能直接对话,原因是:( )
A.太空中噪声太大 B.用电子设备对话方便
C.电子设备传播声音的速度更快 D.空间站外是真空,真空不能传声
13.2024年7月,神舟十八号宇航员顺利完成第二次出舱活动,如图所示,宇航员在飞船外工作时,必须借助无线电进行交流,不能直接对话的原因是( )
A.空中噪声太大 B.太空是真空,不能传声
C.用通讯设备对话更方便 D.声音只能在地面附近传播
14.“东风快递,使命必达”!2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。东风系列洲际导弹,平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫。已知1马赫,则以下说法正确的是( )
A.导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B.导弹的平均速度比超声波的传播速度慢
C.导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动无关
D.东风洲际导弹横跨17000km的太平洋只需约2000s
15.研学活动中,讲解员使用“小蜜蜂”扩音器,它发出声音的声源是( )
A.讲解员的舌头 B.讲解员的声带
C.扩音器的话筒 D.扩音器的喇叭
16.一种神秘的声波武器——“金嗓子”,实际要阻挡这一武器的袭击,只要用薄薄的一层( )
A.玻璃 B.水 C.铁 D.真空带
三、实验题
17.在探究声音的产生时,小李做了下面的实验:
(1)如图A所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,它说明了发声的物体在 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动 ,这种思维方法叫作 。(选填“等效替代法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)
(2)如图B所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉 (选填“会”或“不会”)响,并且把泡沫塑料球弹起,说明了 可以传声。在月球上做这个实验 (选填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球弹起。
18.如图是“研究声音的传播”的实验装置,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内的塑料泡沫上,用抽气机逐渐抽出其中的空气。
(1)实验时将闹钟没有直接放于玻璃罩的底盘上,而是放于泡沫塑料上,这样做的目的是 (选填“减弱”或“增强”)声音通过底盘传出;抽气一段时间后小明发现听到的铃声没有明显变化,造成这一现象可能原因是 (选填字母)。
A.铃声的音调太高
B.铃声的响度太大
C.玻璃罩漏气
(2)经调整使器件完好后,再次用抽气机地向外抽气,经过较长的时间后,附近的同学还可以听到极微弱的铃声,由此实验 (选填“能”或“不能”)直接得出真空不能传声的结论。把空气逐渐放入玻璃罩内,附近的同学听到的铃声会 (选填“逐渐减弱”“逐渐加强”或“保持不变”)。
四、计算题
19.一艘静止的捕鱼船在海上利用声呐装置探测鱼群,当向鱼群发射超声波8s后,收到返回的超声波。(超声波在海水中的速度为1500m/s)
(1)求鱼群当时离渔船多远?
(2)若当超声波到达鱼群后,鱼群以4m/s的速度向远离渔船的方向直线游去,则渔船收到超声波时,鱼群游动了多远?
20.图甲为一款身高测量仪,图乙为其结构图。测量仪顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体后返回,经后台运算并在结果显示器显示身高值。小美站上测高台正下方测身高时,感应器记录超声波从发出到遇到人的头顶返回的时间为0.005s,已知感应器距测高台的高度为2.5m,超声波在空气中的传播速度,请你计算:
(1)0.005s内超声波传播的距离;
(2)小美的身高测量结果。
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