内容正文:
第一节 声音的产生与传播
一、声音的产生(9题)
二、声音的传播(7题)
三、声速及相关计算(14题)
一、声音的产生(9题)
1. (2025山西一模)在春节联欢晚会上,“一带一路”沿线国家的艺术家与中国音乐家一起相聚云端,共同演唱《一带繁花一路歌》,唱出了“一带一路”的团结与繁荣。下列说法正确的是( )
A. 歌声是由声带振动产生的
B. 不同艺术家发出声音不是振动产生的
C. 歌声可以在真空中传播
D. 歌声在空气中的传播速度是
【答案】A
【解析】AB.声音由物体的振动产生,歌声是由声带振动产生的,故A正确、故B错误;
C.声音的传播需要介质,歌声不能在真空中传播,故C错误;
D.歌声在空气中的传播速度约为340m/s,光在真空中的传播速度为,故D错误。
故选A。
2.以下情景中,不能产生声音的是( )
A.被敲击的水瓶 B.真空罩中响铃的闹钟
C.振翅飞行的蝴蝶 D.关闭的收音机
【答案】D
【解析】声音是由物体的振动产生,可知产生声音的物体在振动,被敲击的水瓶、真空罩中的闹钟、振翅飞行的蝴蝶均在振动,能产生声音,关闭的收音机不能振动,则不能产生声音,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3.(原创)下列四幅图给出的场景,说法正确的是( )
A.选手在鼓声指引下,整齐地划桨,鼓声是由鼓面振动产生的
B.朗读者走进朗读亭,朗读时,朗读者的声带振动产生声音
C.琴声是由琴弦振动产生的
D.二女生弹的琴传播的速度比年龄大那个老人弹的琴在空气中传播的速度大
【答案】ABC
【解析】A.声音由物体的振动产,鼓声是由鼓面振动产生的,故A正确;
B.朗读者的声带振动产生声音,是正确的,故B正确;
C.声音是由物体振动产生的,琴声是由琴弦振动产生的,故C正确;
D. 在同一环境下,二女生弹的琴和老人弹的琴在空气中传播的速度一样大。D错误。
4.在演示声音是由物体的振动发生的实验中(如图),将正在声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开。在此实验中,泡沫塑料球的作用是( )
A.使音叉的振动尽快停下来 B.使音叉的振动时间延长
C.使声波多次反射,形成回声 D.将音叉的微小振动放大,便于观察
【答案】D
【解析】由于音叉振动的幅度过小,人眼无法直接观察和区分,所以用“转换法”将这个实验效果进行放大;当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时,音叉的振动将泡沫塑料球弹开,即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动,以便于观察和进一步的研究,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.(2025·湖北一模)如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.把音叉的微小振动放大,便于观察 B.使音叉的振动尽快停下来
C.把声音的振动时间延迟 D.使声波被多次反射形成回声
【答案】A
【解析】用小锤敲击音叉,音叉振动发声,但振幅较小,难以观察。将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,小球被振动的音叉弹开,幅度较大,现象明显,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. (2025四川宜宾一模改编)为了陶冶学生的艺术情操,学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景,其中说法正确的是( )
A. 琴声是由手指振动产生的 B. 琴声是由琴弦振动产生的
C. 琴声在真空中也能传播 D. 琴声在空气中传播的速度比在真空中小
【答案】B
【解析】AB.古筝声是由琴弦的振动而产生的,故A错误,B正确;
C.声可以在固体、液体和气体等介质中传播,但声音不能在真空中传播,故C错误;
D.琴声在真空中不能传声,在空气中传播的速度大约为340m/s,比在真空中大。
故D错误。故选B。
7. (2025江苏扬州) 用乒乓球做小实验。如图,乒乓球接触到正在发声的音叉时,会被弹起,说明发声体在______。乒乓球在该实验中所起的作用是______。
【答案】振动 把音叉的振动放大
【解析】用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明音叉振动,则声音是由物体振动产生的。音叉的振动比较微小,不容易观察,乒乓球能够把音叉的振动放大,便于观察。
8. (2024河南)甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殸”,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。请你写出一个能表明这一道理的现象:______。
【答案】 振动 正在发声的音叉可以激起水花
【解析】手持长柄,敲击乐器时,乐器振动产生声音,声音是由物体振动产生的。
将正在发声的音叉放入水中,音叉可以激起水花,说明正在发声的音叉在振动,声音是由物体振动产生的。
9.为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明__________;乒乓球在试验中起到什么作用?_____________________。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现________。
(3)若在月球上做上述两个实验,_________实验乒乓球会弹起。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。
通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为_________法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转化
【答案】(1)声音是由物体振动产生的;将微小振动放大;(2)空气可以传播声音;(3)甲;(4)B。
【解析】(1)用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音由物体的振动产生的,声音是由物体振动产生的,但这种振动往往不易观察,需要将实验效果进行“放大”,乒乓球在实验中起到将微小振动放大的作用。
(2)声音的传播是需要介质的,它可以在气体中传播,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明空气可以传播声音。
(3)月球上没有空气,处于真空状态,声音不能在真空中传播,因此甲实验乒乓球会被弹起,乙实验乒乓球不会被弹起。
(4)通过水波来类比研究声波,这种研究问题的方法被称为类比法,故选B。
二、声音的传播(7题)
10. (2025黑龙江齐齐哈尔真题改编)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A. 乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B.乐曲声是通过真空传播到现场观众耳内的
C. 乐曲声在空气中的传播速度是
D. 乐曲声在空气中的传播速度是0
【答案】A
【解析】AB.声音的传播需要介质,乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的,故A正确、B错误;
CD.乐曲声在空气中的传播速度约为,故CD错误;
故选A。
11. (2025陕西B真题改编)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A. 现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B. 现场观众听到的声音,是通过真空传入的
C. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断增大
【答案】A
【解析】AB.声音的传播需要介质,现场观众听到的声音,是通过空气传入的,真空不能传声。故A正确、B错误;
CD.声音在同一物质(温度相同)中传播时速度不变,因此演唱者发出的声音在传播过程中,速度不变,故CD错误;故选A。
12.在较长的一段自来水管的一端敲一下,如果另一个人耳朵贴在水管另一端能听到先后三次敲击声,则传来这三次响声的介质依次是( )
A.铁管、水、空气 B.水、空气、铁管 C.空气、水、铁管 D.水、铁管、空气
【答案】A
【解析】声音会分别沿着固体水管、水、空气向另一端传播,由于声音在三种介质中的传播速度不同,即固体中最大,其次是液体,再次是气体;故在另一端的人先听到由固体水管传来的声音,其次是通过水传来的声音,最后是通过空气传来的声音;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.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.鱼棚→空气→水→鱼 B.空气→水→鱼缸→鱼
C.空气→水→鱼 D.水→鱼
【答案】C
【解析】拍掌声先从空气传播进入水中,再由水传播给鱼,从而使金鱼受惊,故C符合题意,ABD不符合题。故选C。
14. (2025·陕西省西安市·三模)人工智能技术的不断发展,聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中,宇树科技的产品具有卓越的性能和广泛的应用场景,下列说法正确的是( )
A.机器人的歌声是振动产生的
B.机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C.机器人的歌声不是振动产生的
D.歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
【答案】AB
【解析】AC.机器人的歌声是振动产生的,故A正确、C错误;
B.声音的传播需要介质,机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的,故B正确;
D.声音在不同介质中的传播速度一般不同,声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,故D错误。
故选AB。
15.如图所示,在教室里,小明敲响乙音叉时,与甲音叉的叉股接触的乒乓球会 ,这一现象既可以说明发声的物体都在 ,也能说明声音可以在 中传播;若在月球表面上进行此实验,则 (选填“还能”或“不能”)观察到上述现象。
【答案】弹起来;振动;空气;不能。
【解析】小明敲响乙音叉时,空气把乙音叉的振动传递给甲音叉,甲音叉也会振动,与甲音叉的叉股接触的乒乓球会弹起来,这一现象既可以说明发声的物体在振动,也能说明声音可以在空气中传播。
若在月球表面上进行此实验,则不能观察到上述现象,也听不到声音,这是因为真空中不能传播声音。
16.如图所示,将一只发声的小闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,小闹钟的声音逐渐 ;
(2)如果把空气又逐渐地通人玻璃罩内,小闹钟的声音逐渐 ;
(3)此实验说明了 ;
(4)小明发现自己家的玻璃就是将两层玻璃之间空气做了抽真空处理,请你从声学角度说说这样做的好处 ;
【答案】(1)变小;(2)增大;(3)声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播;(4)阻断声音的传播,创造一个安静的生活环境。
【解析】(1)当抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出时,声音传播所靠的介质逐渐减少,所以声音逐渐变小;
(2)如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,则闹钟的声音逐渐增大;
(3)此实验说明了声音的传播需要介质,进一步验证了声音不能再真空中传播。
(4)住宅玻璃将两层玻璃之间空气做了抽真空处理,阻断声音的传播,创造一个安静的生活环境。
三、声速及相关计算(14题)
17.声音在空气中速度是340m/s,如果我们对着一座高山呼喊,经过2s后听到回声,那么我们可以断定( )
A.高山距我们680m B.高山距我们340m
C.高山距我们170m D.高山距我们17m
【答案】B。
【解析】声音传到高山的时间为
声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s,根据
高山与我们间的距离为
故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
18. (2025安徽一模)利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为( )
A. 25km B. 50km C. 75km D. 100km
【答案】C
【解析】由图知道,横波和纵波的速度分别是
设震源到该监测站的距离是s,由于测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,即
则由知道,
解得震源到该监测站的距离是s=75km,故C正确。
19.国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛4s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是25m/s。(15℃时声音在空气中的速度340m/s)。则下列结论正确的是( )
A. 从鸣笛到听到回声,车行驶了100m。
B. 回声经过的路程是1360m。
C. 听到回声时,车离高山630m。
D. 15℃时声音在空气中的速度340m/s,合为3400km/h.
【答案】ABC
【解析】A. 从鸣笛到听到回声,车行驶的路程为
s车=v车t=25m/s×4s=100m
B. 回声经过的路程是
s声=v声t=340m/s×4s=1360m
C. 听到回声时,车离高山的距离为
D. 340m/s=340×1m/s=340×0.001km/1/3600h=1224km/h
20. 声音的传播需要介质。正在传声的介质处于 (填“振动”或“静止”)状态;当声音从空气进入水中传播时,声速 (填“会”或“不会”)发生变化。
【答案】:振动;会。
【解析】:声音是由物体振动产生的,声源在振动,引起介质振动,从而形成声波向远处传播;声音在三种不同介质中的传播速度是不同的,在固体中传播最快,液体中次之,气体中传播最慢;声速还与温度有关;当声音从空气进入水中传播时,声速会发生变化。
21.若一根直铁轨长153m,检修工人在它的一端用锤敲一下,另一端某人将耳朵贴在铁轨上听到两次敲击声,两次声音的时间间隔为0.42s,则声音在铁轨中的传播速度为 m/s(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
【答案】5100。
【解析】因为铁轨长153m,空气中的声速是340m/s,所以声音在空气中的传播时间
因为两次声响相隔0.42s,且声音在铁轨中的传播时间比在空气中的传播时间少,故声音在铁轨中的传播时间t2=t1-0.42s=0.45-0.42s=0.03s
则声音在铁轨中的传播速度。
22. 为了测量某根铁管的长度,我们在铁管的一端敲一下,人的耳朵贴在铁管的另一端会听到两次声音,其时间间隔为2.6s,已知声音在空气中的传播速度是340m/s,铁管的长度是1020m,人听到的两次声音中,后听到的声音是在 (介质)中传播的,声音在空气中传播的时间是 ,声音在铁管中的速度是 m/s。
【答案】 空气 3s 2550
【解析】一般情况下,声音在固体中的传播速度大于气体中的传播速度,故后听到的是空气中传来的声音。
声音在空气中传播的时间为t,则
带入数据为
可得t铁=0.4s;v铁=2550m/s。
声音在空气中传播的时间是
23.人对着山崖呼喊能听到回声,把回声和原声区分开与人到山崖的距离有关,人对前后两个声音的分辨时间差约为0.1s,估算人距离山崖至少需要 m才能把原声和回声区分开。在研究声音传播时,发现声音在水中传播的速度比空气中 (选填“大”或“小”)。
【答案】17;大。
【解析】要想原声与回声区分开,则声音从人出发,传播到山崖再传到人的耳朵,需要时间至少为0.1s,则此段时间内声音传播的距离为
人距山崖的距离为
实验表明,声音在水中的传播速度比在空气中大。
24. 在常温情况下,在长为884 m的金属管A的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43 s。请结合题意并根据下表中给出的数值,回答下面问题。
常温时声音在一些介质里的传播速度(m·s-1)
介质
传播速度
介质
传播速度
空气
340
花岗岩
3 800
水
1 500
钢铁
5 200
铜
3 750
铝
5 000
(1)常温时声音在空气里的传播速度是 m/s。
(2)常温时声音在金属管A中的传播速度是 m/s。
(3)该金属管A可能是由 制成的。
【答案】:(1)340 (2)5 200 (3)钢铁
【解析】:本题考查学生对声速的掌握以及速度公式的应用。
(1)由表知:常温时声音在空气中的传播速度是340 m/s。
(2)由v=,得声音在空气中传播的时间是:
t1===2.6 s;
声音在金属管A内传播的时间:
t2=t1-Δt=2.6 s-2.43 s=0.17 s;
声音在金属管内传播的速度:
v2===5 200 m/s。
(3)查表知:金属管A是由钢铁制成的。
25.如图所示,一辆卡车以恒定不变的速度沿直线运动,它行驶至A处呜笛,在A处正前方440m处有一峭壁,经过2.5s它行至B处,并听到了反射回来的汽笛声。若声速为340m/s,求该卡车的速度。
【答案】12m/s
【解析】因为t车=t声=2.5s,又因为v=,
所以s声=v声t声=340m/s×2.5s=850m,
由图可知,s车+s声=880m,
所以s车=30m,
所以v车===12m/s。
26.(2025·山东泰安一模)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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信号用时,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时。若两次发出信号的间隔是,超声波的速度为,求:
(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程;
(2)汽车行驶的速度。
【答案】(1)34m;(2)
【解析】(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时,所以第一次信号到达汽车的时间为
汽车反射第一次信号时,汽车距测速仪
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时,所以第二次信号到达汽车的时间为
汽车反射第二次信号时,汽车距测速仪
汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程
(2)这34m共耗用时间
所以汽车的车速为
答:(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为34m;
(2)汽车行驶的速度为。
27.长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,从山崖驶向大桥(如图所示),火车头在距桥头240m处鸣笛,鸣笛8s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声;听到回声30s后,车尾驶过桥尾。已知声音在空气中的传播速度是340m/s。
(1)请计算火车的速度。
(2)请计算大桥的长度。
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程是多少?
(4)火车鸣笛时,车头到山崖的距离是多少?
【答案】(1)30m/s;(2)750m;(3)2720m;(4)1240m。
【解析】(1)火车的速度
(2)火车完全通过大桥的路程
则大桥的长度
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程
(4)设司机鸣笛时车到山崖的距离为s,则
所以。
答:(1)火车的速度为30m/s;(2)大桥的长度为750m;(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程是2720m;(4)火车鸣笛时,车头到山崖的距离是1240m。
28.下列是有关声现象的两个实验:
实验一:如图所示,将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后往外抽气,听到闹钟声会越来越______(选填“强”或“弱”),于是得出结论:声音______(选填“能”或“不能”)在真空中传播,但其实抽气设备无法将玻璃罩内抽成真空状态,我们是怎样得出上述结论的______ ;
A.通过日常生活经验得出的
B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的
D.建立在实验基础上加科学的推理得出的
实验二:声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据:
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/(m·s-1)
318
324
330
336
342
348
(1)请你在如图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像______;
(2)请你根据所作图像找出温度为25℃时声速为______m/s;
(3)若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中放了一枪,在0.3s和 0.7s后听到前后两次回声,若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为______m;
(4)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力,上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,在______(高温下/低温下)试验更容易成功。
【答案】实验一:弱 不能 D 实验二:(1) 见解析 (2)345 (3)165 (4)低温下
【解析】实验一:将一只闹钟放进密封的玻璃罩内,然后逐渐往外抽气,传播声音的介质逐渐减少,我们听到闹钟声越来越弱,抽气设备无法将玻璃罩内抽成真空状态,假设玻璃罩内是真空,我们听不到声音,由此我们可以得出声音的传播需要介质,声音在真空中无法传播,实验采用在实验基础上加科学推理的方法,故选D。
实验二:(1)根据表中数据,采用描点法把给出的数据在图象上描出来,如图所示
(2)当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s,因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s,现在空气的温度为20℃,声音的速度为342m/s,所以当空气的温度为25℃,声音的速度变为345m/s。
(3)根据题意听到两次回声的和为声音从一个峭壁处传到另一个峭壁又反射回来的时间,那么声音从一个峭壁传到另一个峭壁的时间为听到两次回声的和的一半,即为
当时的空气温度为0℃,声音的速度是330m/s,峡谷之间的宽度为
s=vt=330m/s×0.5s=165m
(4)由表中数据可知,声音在空气中传播的速度与温度有关,温度越低时,声音传播的越慢,所以在飞机速度有限的情况下,在低温下试验更容易成功。
29.某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。
(1)他们选择了鼓(含鼓槌)做实验,除这器材外,至少还需要的实验器材是 和 。
(2)如图1所示,甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下,请你将实验操作的步骤B补充完整。
A、量出甲、乙两人之间的直线距离s,并记录;
B、甲同学用力敲一下鼓,乙同学在 时立即开始记时;
C、负责听声的丙同学听到鼓声时就立即喊“停”,听到丙同学“停”的指令,乙同学立即按停秒表;
D、将测得的时间t记录下来;
E、计算出声音的速度v声,则v声(速度)= (文字表达也可以)。
(3)实验过后,三位同学反思自己的实验过程,认识到用这样的方法所测量的声音传播时间可能不是很准确度,原因是: 。
(4)挫折使人进步,甲、乙两同学通过网上交流,认识到手机软件在实验中可以发挥神奇的功效,于是他们下载了一款名为Phyphox的物理实验手机软件继续进行实验。该软件能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔,当手机接收到第一次响声时能自动开始计时,当再次接收到响声时能自动停止计时,而且它对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。下面是他们俩第二次实验的过程(如图2):
A、找一空旷的广场,分别站于间距为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。
B、甲先在自己的手机边击掌一次,乙听到甲的击掌声后,也在自己手机边击掌一次。
C、查看甲、乙两手机记录下的时间值,分别为t甲、t乙。问:
①本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲 t乙(>/=/<)。
②测得空气中声音的传播速度v声= 。(用t甲、t乙、s表示)
【答案】(1)卷尺;停表;(2)看到甲敲击鼓面;;(3)停表操作反应的误差;(4)①>;②
【解析】(1)估测常温下声音在空气中的传播速度,需要测量路程和时间,而在一定时间内声音传播的路程较大,所以测量路程需要用卷尺,测量时间需要用精确度较高的停表;
(2)光速比声速快,声音的传递也需要时间,所以看到甲敲击鼓面开始计时更准确;速度是路程与时间的比值,即v声=;
(3)测量声音传播的时间可能不是很准确,其原因是停表操作反应的误差;
(4)①由记录的过程可知,t甲比t乙多记录声音传播的时间,即t甲>t乙;
②声音从A传递到B所需时间为:
,
测得空气中声音的传播速度为:
=。
30.(2025苏州一模)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次,乙听到击掌声之后,也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为t甲、t乙.
(1)若已知空气中的声速为340m/s,0.001s内声音的传播距离为 m;
(2)本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲 t乙(>/=/<);
(3)测得空气中声音的传播速度v声= 。(用s、t甲、t乙表示)
【答案】(1)0.34;(2)>;(3)。
【解析】(1)声音的传播距离为s=vt=340m/s×0.001s=0.34m;
(2)由记录过程知,t甲比t乙多记录声音传播的时间,故t甲>t乙;
(3)从A到B处声音的传播的时间为:t=,测得空气中声音的传播速度v声=测得空气中声音的传播速度v声==。
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第一节 声音的产生与传播
一、声音的产生(9题)
二、声音的传播(7题)
三、声速及相关计算(14题)
一、声音的产生(9题)
1. (2025山西一模)在春节联欢晚会上,“一带一路”沿线国家的艺术家与中国音乐家一起相聚云端,共同演唱《一带繁花一路歌》,唱出了“一带一路”的团结与繁荣。下列说法正确的是( )
A. 歌声是由声带振动产生的
B. 不同艺术家发出声音不是振动产生的
C. 歌声可以在真空中传播
D. 歌声在空气中的传播速度是
2.以下情景中,不能产生声音的是( )
A.被敲击的水瓶 B.真空罩中响铃的闹钟
C.振翅飞行的蝴蝶 D.关闭的收音机
3.(原创)下列四幅图给出的场景,说法正确的是( )
A.选手在鼓声指引下,整齐地划桨,鼓声是由鼓面振动产生的
B.朗读者走进朗读亭,朗读时,朗读者的声带振动产生声音
C.琴声是由琴弦振动产生的
D.二女生弹的琴传播的速度比年龄大那个老人弹的琴在空气中传播的速度大
4.在演示声音是由物体的振动发生的实验中(如图),将正在声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开。在此实验中,泡沫塑料球的作用是( )
A.使音叉的振动尽快停下来 B.使音叉的振动时间延长
C.使声波多次反射,形成回声 D.将音叉的微小振动放大,便于观察
5.(2025·湖北一模)如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.把音叉的微小振动放大,便于观察 B.使音叉的振动尽快停下来
C.把声音的振动时间延迟 D.使声波被多次反射形成回声
6. (2025四川宜宾一模改编)为了陶冶学生的艺术情操,学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景,其中说法正确的是( )
A. 琴声是由手指振动产生的 B. 琴声是由琴弦振动产生的
C. 琴声在真空中也能传播 D. 琴声在空气中传播的速度比在真空中小
7. (2025江苏扬州) 用乒乓球做小实验。如图,乒乓球接触到正在发声的音叉时,会被弹起,说明发声体在______。乒乓球在该实验中所起的作用是______。
8. (2024河南)甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殸”,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。请你写出一个能表明这一道理的现象:______。
9.为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明__________;乒乓球在试验中起到什么作用?_____________________。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现________。
(3)若在月球上做上述两个实验,_________实验乒乓球会弹起。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。
通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为_________法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转化
二、声音的传播(7题)
10. (2025黑龙江齐齐哈尔真题改编)2025年春晚的戏曲节目《声动梨园》中,多个剧种精彩纷呈,使观众们感受到中华优秀传统文化的魅力。下列有关该节目中声现象的说法正确的是( )
A. 乐曲声是通过空气传播到现场观众耳内的
B.乐曲声是通过真空传播到现场观众耳内的
C. 乐曲声在空气中的传播速度是
D. 乐曲声在空气中的传播速度是0
11. (2025陕西B真题改编)如图,是“祖脉秦岭,诗意长安”主题文化活动的场景。活动中颂诗、乐器演奏、歌曲演唱等多种文艺创演,彰显了陕西文化特色。下列分析正确的是( )
A. 现场观众听到的声音,是通过空气传入的
B. 现场观众听到的声音,是通过真空传入的
C. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断减小
D. 演唱者发出的声音在传播过程中,速度不断增大12.在较长的一段自来水管的一端敲一下,如果另一个人耳朵贴在水管另一端能听到先后三次敲击声,则传来这三次响声的介质依次是( )
A.铁管、水、空气 B.水、空气、铁管 C.空气、水、铁管 D.水、铁管、空气
13.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.鱼棚→空气→水→鱼 B.空气→水→鱼缸→鱼
C.空气→水→鱼 D.水→鱼
14. (2025·陕西省西安市·三模)人工智能技术的不断发展,聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中,宇树科技的产品具有卓越的性能和广泛的应用场景,下列说法正确的是( )
A.机器人的歌声是振动产生的
B.机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C.机器人的歌声不是振动产生的
D.歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
15.如图所示,在教室里,小明敲响乙音叉时,与甲音叉的叉股接触的乒乓球会 ,这一现象既可以说明发声的物体都在 ,也能说明声音可以在 中传播;若在月球表面上进行此实验,则 (选填“还能”或“不能”)观察到上述现象。
16.如图所示,将一只发声的小闹钟放在接有抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,小闹钟的声音逐渐 ;
(2)如果把空气又逐渐地通人玻璃罩内,小闹钟的声音逐渐 ;
(3)此实验说明了 ;
(4)小明发现自己家的玻璃就是将两层玻璃之间空气做了抽真空处理,请你从声学角度说说这样做的好处 ;
三、声速及相关计算(14题)
17.声音在空气中速度是340m/s,如果我们对着一座高山呼喊,经过2s后听到回声,那么我们可以断定( )
A.高山距我们680m B.高山距我们340m
C.高山距我们170m D.高山距我们17m
18. (2025安徽一模)利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为( )
A. 25km B. 50km C. 75km D. 100km
19.国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛4s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是25m/s。(15℃时声音在空气中的速度340m/s)。则下列结论正确的是( )
A. 从鸣笛到听到回声,车行驶了100m。
B. 回声经过的路程是1360m。
C. 听到回声时,车离高山630m。
D. 15℃时声音在空气中的速度340m/s,合为3400km/h.
20. 声音的传播需要介质。正在传声的介质处于 (填“振动”或“静止”)状态;当声音从空气进入水中传播时,声速 (填“会”或“不会”)发生变化。
21.若一根直铁轨长153m,检修工人在它的一端用锤敲一下,另一端某人将耳朵贴在铁轨上听到两次敲击声,两次声音的时间间隔为0.42s,则声音在铁轨中的传播速度为 m/s(声音在空气中的传播速度为340m/s)。
22. 为了测量某根铁管的长度,我们在铁管的一端敲一下,人的耳朵贴在铁管的另一端会听到两次声音,其时间间隔为2.6s,已知声音在空气中的传播速度是340m/s,铁管的长度是1020m,人听到的两次声音中,后听到的声音是在 (介质)中传播的,声音在空气中传播的时间是 ,声音在铁管中的速度是 m/s。
23.人对着山崖呼喊能听到回声,把回声和原声区分开与人到山崖的距离有关,人对前后两个声音的分辨时间差约为0.1s,估算人距离山崖至少需要 m才能把原声和回声区分开。在研究声音传播时,发现声音在水中传播的速度比空气中 (选填“大”或“小”)。
24. 在常温情况下,在长为884 m的金属管A的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43 s。请结合题意并根据下表中给出的数值,回答下面问题。
常温时声音在一些介质里的传播速度(m·s-1)
介质
传播速度
介质
传播速度
空气
340
花岗岩
3 800
水
1 500
钢铁
5 200
铜
3 750
铝
5 000
(1)常温时声音在空气里的传播速度是 m/s。
(2)常温时声音在金属管A中的传播速度是 m/s。
(3)该金属管A可能是由 制成的。
25.如图所示,一辆卡车以恒定不变的速度沿直线运动,它行驶至A处呜笛,在A处正前方440m处有一峭壁,经过2.5s它行至B处,并听到了反射回来的汽笛声。若声速为340m/s,求该卡车的速度。
26.(2025·山东泰安一模)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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信号用时,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时。若两次发出信号的间隔是,超声波的速度为,求:
(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程;
(2)汽车行驶的速度。
27.长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,从山崖驶向大桥(如图所示),火车头在距桥头240m处鸣笛,鸣笛8s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声;听到回声30s后,车尾驶过桥尾。已知声音在空气中的传播速度是340m/s。
(1)请计算火车的速度。
(2)请计算大桥的长度。
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程是多少?
(4)火车鸣笛时,车头到山崖的距离是多少?
28.下列是有关声现象的两个实验:
实验一:如图所示,将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中,然后往外抽气,听到闹钟声会越来越______(选填“强”或“弱”),于是得出结论:声音______(选填“能”或“不能”)在真空中传播,但其实抽气设备无法将玻璃罩内抽成真空状态,我们是怎样得出上述结论的______ ;
A.通过日常生活经验得出的
B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的
D.建立在实验基础上加科学的推理得出的
实验二:声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据:
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/(m·s-1)
318
324
330
336
342
348
(1)请你在如图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像______;
(2)请你根据所作图像找出温度为25℃时声速为______m/s;
(3)若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中放了一枪,在0.3s和 0.7s后听到前后两次回声,若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为______m;
(4)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力,上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,在______(高温下/低温下)试验更容易成功。
29.某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。
(1)他们选择了鼓(含鼓槌)做实验,除这器材外,至少还需要的实验器材是 和 。
(2)如图1所示,甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下,请你将实验操作的步骤B补充完整。
A、量出甲、乙两人之间的直线距离s,并记录;
B、甲同学用力敲一下鼓,乙同学在 时立即开始记时;
C、负责听声的丙同学听到鼓声时就立即喊“停”,听到丙同学“停”的指令,乙同学立即按停秒表;
D、将测得的时间t记录下来;
E、计算出声音的速度v声,则v声(速度)= (文字表达也可以)。
(3)实验过后,三位同学反思自己的实验过程,认识到用这样的方法所测量的声音传播时间可能不是很准确度,原因是: 。
(4)挫折使人进步,甲、乙两同学通过网上交流,认识到手机软件在实验中可以发挥神奇的功效,于是他们下载了一款名为Phyphox的物理实验手机软件继续进行实验。该软件能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔,当手机接收到第一次响声时能自动开始计时,当再次接收到响声时能自动停止计时,而且它对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。下面是他们俩第二次实验的过程(如图2):
A、找一空旷的广场,分别站于间距为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。
B、甲先在自己的手机边击掌一次,乙听到甲的击掌声后,也在自己手机边击掌一次。
C、查看甲、乙两手机记录下的时间值,分别为t甲、t乙。问:
①本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲 t乙(>/=/<)。
②测得空气中声音的传播速度v声= 。(用t甲、t乙、s表示)
30.(2025苏州一模)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s。甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次,乙听到击掌声之后,也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为t甲、t乙.
(1)若已知空气中的声速为340m/s,0.001s内声音的传播距离为 m;
(2)本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲 t乙(>/=/<);
(3)测得空气中声音的传播速度v声= 。(用s、t甲、t乙表示)
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