内容正文:
第二章 声音与环境
一、单选题
1.为了减少环境噪声对教室内学生的干扰,以下不合适的做法是( )
A.上课时关闭门窗 B.在教室周围植树
C.学校路段禁止鸣笛 D.每个学生都戴一个防噪声耳罩
2.有关声音的说法,正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.发声体的振动停止,发声也就停止
C.只要物体在振动,我们就能听到声音
D.声音从水中传入空气,传播速度变大
3.一首《春节序曲》拉开我校2024年迎新文艺汇演序幕,如图所示,是民乐团师生们的演奏场景,下列说法正确的是( )
A.弦乐器是通过琴弦振动发出声音
B.绷紧的琴弦越短越细,发出的声音响度越大
C.声音传播到观众耳朵不需要介质
D.观众在观看表演时将手机静音,是在人耳处减弱噪声
4.在《狼和小羊》的故事中,小羊听到外面狼的声音不象妈妈的声音,就不给狼开门,小羊是根据什么判断的 ( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声能、
5.如图所示的波形图中,下列说法不正确的是( )
A.音色相同的只有甲、丙、丁 B.响度相同的只有甲、乙、丙
C.音调相同的只有甲、丁 D.都是乐音波形
6.站在百米赛跑终点的计时员,听到起跑的枪声后立即开始计时,测得小郑同学百米赛跑的时间是13.00s,则小郑同学跑百米的真实时间是(声音在空气中的传播速度为340m/s)( )
A.13.29s B.13.00s C.12.71s D.无法确定
二、多选题
7.在第七届“中语杯”全国中青年教师课堂大赛中,我校崔老师用扎实的知识功底、过硬的教学能力赢得了评委和专家的一致好评,荣获一等奖,如图是大赛现场的授课环节,下列说法正确的是( )
A.老师的声音通过音响放大后,提高了声音的频率
B.同学们听到声音的过程中,声速越来越慢
C.听课老师将手机调成静音,是从声源处减弱噪声
D.现场热烈的掌声是由空气振动产生的
8.编钟是我国春秋战国时代的乐器,如图所示。通过敲击编钟使之发声,下列说法正确的是( )
A.正在发声的编钟,没有振动
B.编钟发出的声音,可以在真空中传播
C.敲击大小不同的编钟,能发出不同音调的声音
D.用大小不同的力敲击同一编钟,发出声音的响度不同
9.中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列说法正确的是( )
A.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关
C.“夜半钟声到客船”听出钟声是根据音色来辨别的
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可传递信息
10.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.响度越大的声音在空气中的传播速度越大
B.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的响度大
C.从电话听筒中,能听出对方是谁,这是根据音色来判断的
D.超声波粉碎结石是利用声波具有能量
11.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.声波的传播速度与介质有关与声波种类无关
C.超声波能粉碎结石是因为声波具有能量
D.声音在空气中的传播速度是3×108m/s
12.已知声音在空气中传播的速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,(v2>v1)下列说法正确的是( )
A.钢轨的长为
B.钢轨的长为
C.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
D.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
13.交通部门常用测速仪来检测车速.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲.某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离.则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)
A.汽车收到第一次信号时,距测速仪 204m
B.汽车收到第二次信号时,距测速仪 68m
C.汽车的速度约为
D.汽车两次收到信号的时间差为
14.1827年,人类第一次测定了水中的声速。实验人员分别在相距为L(L远大于船的长度)的甲、乙两条船上。甲船上的实验员在水面下方放一只钟,并在船上准备了一些火药,他在敲钟的同时点燃船上的火药。乙船上的实验员在水面下方放一个接收声音的装置,当他看见甲船上的火药闪光后,经过时间t后装置接收到钟声。下列说法正确的是( )
A.若不考虑光在空气中的传播时间,则等于水中的实际声速
B.若不考虑光在空气中的传播时间,则小于水中的实际声速
C.若考虑光在空气中的传播时间,则等于水中的实际声速
D.若考虑光在空气中的传播时间,则小于水中的实际声速
三、填空题
15.周日小明一边为奶奶吹奏笛子,一边用超声加湿器清新空气,悠扬的笛声是由空气柱 产生的,通过空气传到奶奶的耳朵里。加湿器发出的超声波能使水雾化,说明声音能够传 (填“信息”或“能量”)。
16.眼镜店清洗眼镜的设备利用了 声波使清洗液发生剧烈振动达到去污作用,这也说明声音可以传递 。某种昆虫在飞行时,5s内翅膀振动2000次,人类 (选填“能”或“不能”)听到该频率的声音。
17.如图是色空鼓。用鼓棒敲击音舌,音舌由于 而产生声音;用相同力度敲击不同音舌时,鼓发出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
18.成县沙坝唢呐是甘肃省县(市、区)级非物质文化遗产之一,唢呐声是由于空气 产生的,我们能分辨出唢呐和土琵琶的声音是根据 不同。
19.小枫杨为了进一步研究声音的三特性,他找来了大小不同的两个音叉、示波器做探究实验。他把不同的声音通入示波器,得到如图所示的三个波形图,其中可能是来自同一音叉的是 两图,从波形图上可以看出二者的区别是声音的 不同。甲、乙、丙三图中来自小音叉的图像是 。
20.如图是公路上用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,测出被测物体的速度。 图B中P1 、P2 是测速仪发出的 超声波,n1 、n2 分别是 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 0.8s ,超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图 B 可知,车行驶的速度是 m/s(计算结果保留一位小数)。
21.在人与山之间有一条铁路穿过,当一列火车刚好行驶在人与山之间时拉响汽笛。人看见汽笛冒出的白烟后1s听到汽笛声(忽略光传播的时间);又经过1.2s听到从山反射回来的声音,则人与山相距 m。
四、实验探究题
22.如图所示,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,同时注意钢尺振动的幅度。
(1)钢尺伸出桌面长度不变,更加用力拨动钢尺,钢尺发出声音的 增大;
(2)改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动钢尺,钢尺伸出桌面的长度较长时,声音较 (选填“高”或“低”),钢尺振动较 (选填“快”或“慢”)。这是探究 与声源振动的频率的关系;
(3)当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于 过低,不在人耳的听觉频率范围之内。
23.下表是某些介质中的声速v.
(1)分析表格中的信息,推断:
①声速大小可能跟 有关,依据是:
②声速大小可能跟 有关;依据是:
(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2 s后收到回声,根据公式s= ,计算出海水深度为 m.
五、计算题
24.小明同学参加了一次测量海底深度的活动,活动中测量人员测得从某处海面竖直向海底发出的超声波经 4s 返回海面,求:
(1)本次测量中超声波所通过的路程为多少米?
(2)此处海底深度是多少米?(已知超声波在海水中的传播速度是 1500m/s)
25.声音在海水中的传播速度约为1530m/s,为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪,探测水下有无暗礁,探测船发出的信号经0.8s被探测仪接收,求障碍物到探测船的距离.
26.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经t1=8秒后听到回声,听到回声后又行驶t2=27秒,司机第二次鸣笛,又经t3=6秒后听到回声。求:
(1)客车的速度为多少米每秒?(假定声音在空气中的速度为340m/s)
(2)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为多少米?
27.有一个发声体,每分钟振动1.8×106次。问:
(1)发声体的振动频率是多少?
(2)如果利用这个发声体作为声源来探知某一海洋的深度,测得听到回声所用的时间为4s,则所测量的海底深度为多少?(已知声音在海水中的传播速度为1500m/s)
28.某同学乘坐的汽艇遥对着一座悬崖,他向悬崖大喊一声,经过8秒听到回声:
(1)若汽艇静泊在水面,他离悬崖多远?
(2)若汽艇以 米/秒的速度正对悬崖驶去,他喊时离悬崖多远?
六、作图题
29.如图所示,根据给出的某一声音波形图,请在图中画出响度是原来的一半,音调不变的声音波形图。
30.音叉A被敲击时,声音振动图像如图(a)所示;现有音叉B被敲击后,其声音的音调高于A,响度大于A,请在图(b)中大致画出音叉B的声音振动图像。
31.在一次实践活动中,同学演示敲击3个瓶子,依次发出的音调越来越高的实验,如图所示,请在图中画出另外两个瓶子中的大致水位线。
七、综合题
32.阅读下列短文,完成文章后各题。
声音的传播“捷径”
很多城镇的标志性建筑物顶部都有一座塔钟,如图所示,住在远郊的居民听到钟声会发现这钟声有时清晰,有时模糊;有时正点,有时“迟到”,这不是塔钟的失误,这是声音的“跳跃”——爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久,远郊的居民得出了一条经验;平时听不清或者听不见钟声,一但突然能听清,就预示着天要下雨了,或者正在下雨呢!是因为这时空气的湿度大,湿空气的密度大,容易传声的缘故。
(1)声音的传播需要什么 ?
(2)声音进行“跳跃”的传播的条件是 ,利用这种现象可以用来进行预报“ ”。
33.声音在不同介质中的传播速度如表所示。若一根长直的充满水的自来水铁管,长680m,则:
一些介质中的声速v(m/s)
空气(15℃)
340
冰
3230
煤油(25℃)
1324
铅
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)在一端敲击后,另一端可以听到 次声音;
(2)第一次听到的声音与最后一次听到的声音,时间差是多少?( )
(3)夏天,雷雨来临之前自来水铁管表面会潮湿,为什么?
34.有一山谷,两旁是平行的峭壁,小明站在山谷里大喊了一声,小明站立的位置距右侧山崖,后他听到第一次回声。已知声音在空气中的速度是。
(1)第一次回声是由 侧山崖反射回来的。
(2)小明站立的位置距左侧山崖的距离多少米?
(3)小明听到第一次回声后,多长时间才能听到第二次回声?
(4)山谷的宽度是多少米?
答案解析
1.【答案】D
2.【答案】B
【解析】【解答】A、声音不能在真空中传播,声音的传播需要介质,A不符合题意;
B、声音是由振动产生的,发声体的振动停止,发声也就停止,B符合题意;
C、振动的物体都能够发声,如果没有传播声音的介质,我们不能听到声音,C不符合题意;
D、声音的传播速度与介质种类有关,一般在固体中声速最大,液体中其次,气体中最小。声音从水中传入空气,传播速度变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【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.声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快.
3.【答案】A
4.【答案】C
【解析】【解答】不同的发声体的材料、结构不同,发出声音的品质和特色也就不同.狼和小羊是不同的动物,因些它们发出声音的音色也就不同.所以是通过音色辨别是哪种动物;
故选C
【分析】音色反映的是声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关.解决此类问题要会根据响度、音色和音调的定义区分乐音特征的三个因素
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C,D
8.【答案】C,D
9.【答案】B,C,D
10.【答案】B,C,D
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】解:A、物体的振动产生声音,一切发声的物体都在振动,故A正确;
B、声音的传播速度与介质的种类和温度有关,故B正确;
C、医生用超声波粉碎人体内的结石,说明声波能够传递能量,故C正确;
D、真空没有传播声音的介质,所以真空不能传声,故D错误.
故选:ABC.
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;(2)不同介质中声音的传播速度是不同的,在固体中最大,其次是液体,再次是气体;(3)声音有两方面的应用:①声音即能够传递信息,例如医生给病人做B超检查身体的病变、隆隆雷声预示着一场大雨的来临等;②声音能够传递能量,如超声波粉碎体内结石、清洗精密机械等;(4)声音的传播需要介质.
12.【答案】A,C
13.【答案】A
【解析】【解答】A、由图像知,汽车收到第一次信号时,时间t为:
,
;故A错;
B、由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为:
,
;所以B选项是正确的;
C、汽车收到两次信号距离测速仪的距离差:
,
,
汽车的速度
,故C、D正确.
所以A选项是错误的.
【分析】确定汽车收到第一、二次信号时用的时间,利用s=vt求出到测速仪的距离,进而求出汽车遇到两次信号时与测速仪的距离差,利用速度公式求汽车行驶的速度。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】 AB、若不考虑光在空气中的传播时间,则等于水中的实际声速,故A正确,B错误;
CD、若考虑光在空气中的传播时间,则测得的时间偏小,根据速度公式可知:测得的水中的声速偏大,则大于水中的实际声速,故D正确,C错误。
故选:AD。
【分析】 声音在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度。
15.【答案】振动;能量
【解析】【解答】解:(1)笛子是由嘴吹气引起空气振动产生声音的;(2)超声波在介质中传播时,振动频率很高,因而能量很大。在我国北方干燥的冬季,用超声波传递的能量大的原理制成加湿器,加湿器发出的超声波能使水雾化。
故答案为:振动;能量
【分析】声音是由物体振动产生的,物体的振动必然会产生声音;声音不仅可以传播能量,例如声音可以把酒杯震碎,也可以传递信息,例如听收音机、听老师讲课。
16.【答案】超;能量;能
17.【答案】振动;音调
【解析】【解答】声音是由物体振动产生的,用鼓棒敲击音舌,音舌会由于振动而产生声音。
用相同力度敲击不同音舌时,音舌的振幅相同,发出的声音响度相同。色空鼓的材料、结构不变,所以音色也是不变的。由于不同的音舌振动频率不同,所以鼓发出声音的音调不同。
【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。
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。
18.【答案】振动;音色
19.【答案】甲乙;响度;丙
20.【答案】17.9
【解析】【解答】
由图B可以看出,p1、p2间的刻度值为30个格,时间间隔为0.8秒,因此图中每小格表示的时间为;
因为p1、n1之间间隔的刻度值为12,所以对应的时间为12×0.027=0.32秒;p2、n2之间间隔的刻度值9,所以对应的这两点之间对应的时间为9×0.027=0.24秒;
p1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间,所以超声波传播到汽车所用的时间t1为0.16秒,由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离:s1=vt1=340m/s×0.16s=54.4m;
同理可求出汽车在接收p2信号时汽车与测速仪之间的距离:s2=vt2=340m/s×0.12s=40.8m。
由此可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离:s=54.4m-40.8m=13.6m。
汽车两次碰到信号的时间间隔:
汽车行驶的速度:
【分析】灵活运用回声测距公式是解题的关键,有一定难度。
21.【答案】544
【解析】【解答】解:当一列火车刚好行驶在人与山之间时拉响汽笛,汽笛声传播到人的位置用时t1=1s;汽笛声传播到山,回声再传播到人的位置共用时t2=1s+1.2s=2.2s。
设人与山相距S米,则
2S=340m/s×1s+340m/s×2.2s
解得 S=544m
故答案为:544.
【分析】声音和火车行驶的路程之和是按喇叭时火车与山洞距离的2倍,再利用速度计算公式s=vt计算即可.
22.【答案】响度;低;慢;音调;频率
23.【答案】(1)温度;声音在5 ℃、15 ℃、20 ℃的水中传播的速度不同;介质的种类;声音在水、海水、冰、铁等不同介质中传播的速度不同
(2) vt;1531
【解析】【解答】(1)观察表中数据,不难发现:①声音在 5℃、15℃、20℃的水中的速度不同,说明声速大小和温度有关;②声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同,说明声速大小和介质种类有关;(2)声音在温度为 25℃的海水中的速度v=1531m/s,声音从海面到海底时间t=2s/2=1s,海水深度为h=s=vt=1531m/s×1s=1531m。
【分析】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.
回声测距:s=vt.
24.【答案】(1)6000m;(2)3000m
25.【答案】解:障碍物到探测船的距离
【解析】【分析】本题考查学生对回声定位的了解。利用回声可测距离:s=vt/2.
26.【答案】解:(1)设客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为 L,客车匀速行驶的速度为 v。根据题意可知,第一次鸣笛时客车到悬崖距离的2倍等于声音传播距离与客车行驶距离之和,即
听到回声后客车继续行驶t2=27秒,司机第二次鸣笛,此时客车距离悬崖的距离为
根据题意可知,第二次鸣笛时客车到悬崖距离的2倍等于声音传播距离与客车行驶距离之和,即
联立则有
(2) 客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为
答:(1) 客车的速度为10m/s;
(2) 客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为1400m。
【解析】【分析】1)当客车第一次鸣笛听到回声时, 声音传播距离与客车行驶距离之和 等于客车到悬崖距离的2倍数,客车继续行走27s,此时客车距离悬崖的距离l2与这段时间行走的路程之和为第一次鸣笛时距离悬崖的路程,同理,剩余部分路程的2倍等于声音在t3的传播路程与客车t3行走路程之和,所以可设客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为 L,客车匀速行驶的速度为 v。根据上述分析可列以下式子
,
,据此求解 客车的速度
2) 由10分析可知客车,当客车第一次鸣笛听到回声时, 声音传播距离与客车行驶距离之和 等于客车到悬崖距离的2倍数,所以第一次鸣笛时与悬崖的距离为
27.【答案】(1);(2)
28.【答案】(1)解:声音传播到悬崖的时间为听到回声的时间的一半,即t= ×8s=4s
由v= 得,汽艇到悬崖的距离s=vt=340m/s×4s=1360m
答:若汽艇静泊在水面,他离悬崖1360m;
(2)解:从喊话到听见回声汽艇行驶的路程为s汽艇=v汽艇t'=12m/s×8s=96m
声音通过的路程为s声=v声t'=340m/s×8s=2720m
则喊话时离崖壁的距离s'= ×(s声+s汽艇)= ×(2720m+96m)=1408m
答:若汽艇以 12 米/秒的速度正对悬崖驶去,他喊时离悬崖1408m。
【解析】【分析】(1)回声测距:s=vt。
(2) 若汽艇运动,如图,在A处喊话,因为声速大于汽艇的速度,所以声音从A→C、回声由C→B.设声音的传播所用时间为t,在这个时间内,汽艇由A→B,所用时间也为t。注意:声音传播时,汽艇仍在行驶。
29.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】响度是原来的一半,说明振幅为原来的一半,音调不变,说明振动的频率不变,因此声音波形图如图所示:
【分析】声音的响度和振幅有关,振幅越大,响度越大。
30.【答案】
31.【答案】
32.【答案】(1)介质
(2)气温低、湿度大、密度大的空气;天气
【解析】【解答】(1)声音的传播需要介质,真空不能传声。
(2)由题文可知,声音的“跳跃”是由声音爱走气温低、湿度大、密度大道路引起,这种条件容易传声,所以可以用来预报天气,可以反映是否要下雨。
【分析】(1)声音的传播需要介质;
(2)声速和介质种类有关,和温度有关。
33.【答案】(1)三
(2)1.87s
(3)雷雨来临之前,空气中的水蒸气增多,当水蒸气遇到温度较低的自来水管就会液化成小水珠,附在表面,所以会潮湿
【解析】【解答】(1)题中传播声音的物质有三种:水、铁管和空气,而自来水管较长,在这三种物质中,声音在铁管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端能听到三次响声:第一声响是从铁管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的。
(2)由表中速度可知,最先听到的声音是由铁管传来的,最后听到的声音是由空气传来的。从表中数据可知,v气=340m/s,s=680m,由 得,声音在空气中的传播时间
从表中数据可知v铁=5200m/s,s=680m,由 得声音在空气中的传播时间
第一次听到的声音与最后一次听到的声音的时间差
(3)雷雨来临之前,空气中的水蒸气增多,当水蒸气遇到温度较低的自来水管就会液化成小水珠,附在表面,所以会潮湿。
【分析】(1)不同介质的声速不同;传播相同路程的时间不同;
(2)利用路程和速度的比值计算时间;
(3)气体变为液体,是液化现象。
34.【答案】(1)左
(2)声音传播到左侧山崖的时间:,
由得,大喊的位置距左侧山崖的距离:;
答:站立的位置距左侧山崖的距离为;
(3)听到第二次回声需要的时间:,
听到第二次回声与听到第一次回声间隔时间:;
答:他听到第一次回声后,后才能听到第二次回声;
(4)两山之间的距离为:。
答:山谷的宽度是。
【解析】【解答】(1)首先计算右侧山崖听到回声的时间,t=340m2/340m/s=2秒,第一次回声是左侧反射回来的
【分析】(1)根据回声的特点,发生出距离反射的山崖越远听到回声的间隔越长
(2)回声经过的路程是人距离山崖的2倍,用速度公式计算即可
(3)第二次回声间隔的是2秒,要去掉第一次的间隔时间1.5秒
(4)两山之间的距离就是两山谷的距离,人距离左侧和人距离右侧山谷的和
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