内容正文:
【王牌物理】2025-2026学年八年级上册阶段性调研试题四
第二章声现象 培优卷 难度系数0.54
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.空气是否传声的实验中,先让电铃发声并放入玻璃罩内,再盖上玻璃罩,然后把空气逐渐抽出,会发现声音将逐渐 ,(填“变大”或“变小”),这个实验说明 ,本实验用到一种物理方法是 。(选填“转换法”、“科学推理法”)
2.如图所示,敲击音叉时,能听到音叉发出的声音,且看到近旁的泡沫塑料球被弹起,说明发声的物体在 ,用更大的力敲击音叉时,球被弹起的幅度更 ;两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音在真空中 传播(选填“能”或“不能”).
3.升旗仪式上,同学们齐唱《国歌》,歌声是由人声带的 产生的,歌声通过 传入人耳中。
4.地震产生的声波属于 (选填“次声波”、“超声波”或“可听声”),人耳无法听到;现代技术中利用超声波进行金属探伤,是利用了声音可以传递 。
5.某市区在快速路段架设了固定测速仪,其原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,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0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,求:汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离为 m;若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时,汽车距测速仪的距离为 m。
6.有一根长为L的钢管,当在一端打击一下时,某人在它的另一端听到两次响声,时间间隔为△t。先听到的那次响声是从 传来的;若声音在空气中的速度为v气,则声音在钢中的速度v钢= 。
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.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
8.若声音在空气中的传播速度为,在钢管中的传播速度为,用锤子敲击一次长直钢管的一端,安装在另一端的声音监测仪,接收到两次声音,时间间隔为t。这根钢管的长度为( )
A. B. C. D.
9.甲同学将耳朵贴在一根长为10m的空铁管一端,乙同学在另一端用力敲一下铁管,甲同学能听到(空气中声速为340m/s,铁中声速为5200m/s)( )
A.1次敲击声 B.2次敲击声 C.3次敲击声 D.4次敲击声
10.如图所示,同一台示波器显示的不同声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和音色均相同 B.甲、丙的音调和响度均不同
C.乙、丁的音调和音色均相同 D.丙、丁的音调和响度均不同
11.如图是生活中的两个情境,图1是居民小区噪声监测器,显示环境噪声为55.5分贝。图2是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048(Hz)的标准音来校准琴音。下列说法正确的是( )
A.2048Hz的声音属于超声波
B.256Hz的声音和2048Hz的声音比较,256Hz的声音音调更高
C.分贝是音调的单位
D.人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级
12.影剧院及音乐厅的墙壁做成凹凸不平的蜂窝状,俗称燕子泥.且四周墙壁挂呢绒帘幕,从声学的角度分析这样做的目的是为了( )
A.改变声音的音调,使声音更好听
B.易于反射声波,增大声音的响度
C.易于吸收声波,减弱反射的回声
D.可改变音色,使声音更加悦耳
13.(双选)如图所示的声现象中,分析正确的是( )
A.甲图:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,音调就越高
B.乙图:将扬声器对准烛焰,播放音乐,烛焰会跳动,说明声波能传递能量
C.丙图:逐渐抽出玻璃罩内的空气,闹钟的声音变小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:工厂车间工人佩戴耳罩,是为了在声源处减弱噪声
14.(双选)图甲是一手工艺品, 由竹筒(A、B 两端开口, C 处开一小口) 和“活塞”组成。将活塞从 B 处塞入, 在 A 处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音, 如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的音调
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.如图所示,在四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,能吹出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,甲图是音阶mi(3),乙图是re(2),丙图是音阶do(1),丁图是音阶fa(4)。请你根据所给信息画出乙瓶中水位的位置。
16.用大小不同的力分别敲击同一个音叉,如图(甲)所示为用较大的力敲击音叉时音叉振动的波形图,请在如图(乙)所示画出较小的力敲击时音叉振动的大致波形图.
四、实验探究题(共3题;每空1分,共17分)
17.吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图2所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
(1)某小组同学得到了下表中的数据,分析数据可以发现,该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系;
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(2)当表中的空格数据为 时,可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系;
(3)分析表中 两次实验数据可以发现:同一根弦在松紧程度相同时,弦越 ,振动时弦的音调越低;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则需悬挂重物个数为 个;
(5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。
18.在学习声学时,实验小组做了如下实验:
(1)如图所示,正在发声的音叉可以激起水花,这个现象说明发声体在 。
(2)如图所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验不仅能说明气体可以传声,还能说明声音可以传递 。
(3)如图所示,小芳把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,她听到闹钟声音逐渐变小。小芳在此基础上进行理想化推理得出真空不能传声,这里的科学方法是 法。
(4)如图所示,将一把钢尺的一端紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动伸出桌外的一端,分别轻拔与重拨钢尺各一次,则两次钢尺发出声音的 不同;钢尺伸出的长度不同时,用相同的力度弹拨钢尺时发出的声音的 不同(以上两空均选填“响度”、“音调”或“音色”)。
(5)如图所示,小东用相同力度敲击桌面时,小明的耳朵贴紧桌面时听起来更响。这个实验不仅能说明固体能传声,还能说明 。
19.小东猜想物体的隔音效果可能跟物体的厚度和材料有关。小东挑选了市面上常见的隔音材料有聚酯纤维、鸡蛋棉、隔音海绵。为了比较这几种材料的隔音效果,小东还准备了机械闹钟、手机(自带 APP分贝测量仪)、三个完全相同的塑料密封盒作为隔音房间模型。
(1)实验思路:
①小东设计将这三种材料裁剪后贴在房间模型的内部,以下做法能达到最好隔音效果的是 。
A.贴在“房间”的四面墙壁上
B.贴在“房间”的四面墙壁和地面上
C.贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上
②为测试不同材料的隔音效果,还应使三种材料具有相同的 。
③在比较不同材料的隔音效果时,声源的响度应 (选填“随材料而变化”“保持不变”或“根据实验情形而改变”)。
(2)实验过程:
首先利用手机分贝测量仪检测出声源处的声音强度为80dB,然后在三个塑料盒内分别装好待测隔音材料,并将声源依次放入塑料盒并密封。最后在每个塑料盒外距离声源0.5m处,用手机检测声音的强度,结果记录于下表。
材料种类
聚酯纤维
鸡蛋棉
隔音海绵
声音强度/dB
30
65
44
(3)实验结论:隔音效果最好的材料是 。
五、计算题(共2题;共19分)
20.(10分)如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤。某时刻警车向正前方360m处一辆静止在路边的大卡车发射超声波信号,经过2s警车接收到卡车反射回来的信号(已知超声波的传播速度为340m/s)。求:
(1)从警车发射信号到接收到返回信号,超声波通过的路程为多少米?
(2)警车的速度为多少米每秒?
(3)若某时刻有一辆速度为40m/s的小车刚好超越警车,当小车行驶到警车前150m处时警车向它发出超速停车声音信号,令小车接收到信号后立即停车接受处罚。信号从警车发出后小车要多长时间可接收到信号?(声音信号在空气中传播速度为340m/s)。
21.(9分)山城重庆,到处可见隧道。如图,汽车匀速行驶,在距离隧道右侧入口 165m 处开始鸣笛,司机经过 1s 听到隧道入口处山崖反射回来的回声(当时声音的速度 v 声=315m/s)。求:
(1)1s 内声音传播的路程;
(2)汽车的行驶速度;
(3)此时,司机看到这条长 150m 的隧道内有一工人正在检修设备,立即亮灯提醒工人离开.恰好工人正好处在向左、向右跑都能安全脱险的位置。为了安全脱险,工人奔跑的最小速度是多少 m/s?
【王牌物理】2025-2026学年八年级上册阶段性调研试题四
第二章声现象 培优卷 难度系数0.54
答案解析部分
1.【答案】变小;声音的传播需要介质;科学推理法
2.【答案】振动;大;不能
3.【答案】振动;空气
4.【答案】次声波;信息
5.【答案】102;48
6.【答案】钢管;
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】A
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】A,B
14.【答案】B,D
15.【答案】
16.【答案】
17.【答案】(1)长度
(2)0.8;松紧
(3)1、2;长
(4)2
(5)控制变量
18.【答案】(1)振动
(2)能量
(3)理想实验
(4)响度;音调
(5)固体传声的效果比气体好
19.【答案】C;厚度;保持不变;聚酯纤维
20.【答案】解:(1)从警车发射信号到接收返回信号,超声波通过的路程
s1=v1t1=340m/s×2s=680m
(2)从发射信号到接收返回信号,警车通过的距离
s2=2s0-s1=2×360m-680m=40m
警车的速度
(3)信号从警车发出后,小车接收到信号所需时间
答:(1)超声波通过的路程为680m;
(2)警车的速度为20m/s;
(3)信号从警车发出后小车要0.5s可接收到信号。
21.【答案】解:(1)1s内声音传播的路程。
(2)1s内车通过的路程;汽车的行驶速度。
(3)此时车到隧道右侧的距离;车到达隧道右侧的时间。
车到达隧道左侧的时间。
假设人与隧道左侧距离为s1,与隧道右侧距离为s隧道-s1,工人奔跑的最小速度是v人,则有人向左跑时
人向右跑时;代入数值得;解得。
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【王牌物理】2025-2026学年八年级上册阶段性调研试题四
第二章声现象 培优卷 难度系数0.54
命题人 王兆敏
满分 70 分,时间 60 分钟
一、填空题(共6题;每空1分,共14分)
1.空气是否传声的实验中,先让电铃发声并放入玻璃罩内,再盖上玻璃罩,然后把空气逐渐抽出,会发现声音将逐渐 ,(填“变大”或“变小”),这个实验说明 ,本实验用到一种物理方法是 。(选填“转换法”、“科学推理法”)
【答案】变小;声音的传播需要介质;科学推理法
【解析】【解答】 让电铃发声并放入玻璃罩内,再盖上玻璃罩,然后把空气逐渐抽出,玻璃罩内空气越来越少,声音就越来越小,是声音传播的物质(空气)逐渐减少造成的,由此可以推出:真空不能传声;把空气又逐渐地通入玻璃罩内,会发现声音将逐渐变大,这个实验用到一种物理方法是科学推理法。
2.如图所示,敲击音叉时,能听到音叉发出的声音,且看到近旁的泡沫塑料球被弹起,说明发声的物体在 ,用更大的力敲击音叉时,球被弹起的幅度更 ;两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音在真空中 传播(选填“能”或“不能”).
【答案】振动;大;不能
【解析】【解答】(1)如图所示,敲击音叉时,能听到音叉发出的声音,且看到近旁的泡沫塑料球被弹起,说明发声的物体在振动;
(2)用更大的力敲击音叉时,球被弹起的幅度更大;
(3)两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音在真空中不能传播。
3.升旗仪式上,同学们齐唱《国歌》,歌声是由人声带的 产生的,歌声通过 传入人耳中。
【答案】振动;空气
【解析】【解答】唱歌时,人的声带在振动,歌声是声带振动产生;声音的传播需要介质,歌声通过空气传入人耳中。
4.地震产生的声波属于 (选填“次声波”、“超声波”或“可听声”),人耳无法听到;现代技术中利用超声波进行金属探伤,是利用了声音可以传递 。
【答案】次声波;信息
【解析】【解答】(1)根据题意可知,地震产生的声波,它的振动频率低于20H,则地震产生次声波;
(2)现代技术中利用超声波进行金属探伤,是利用了声音可以传递信息的特点。
5.某市区在快速路段架设了固定测速仪,其原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,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0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,求:汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离为 m;若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时,汽车距测速仪的距离为 m。
【答案】102;48
【解析】【解答】根据接收到回声的时间,计算第一次信号到达汽车的时间:
接收到第一次信号时,汽车距测速仪的距离:s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m
同理,第二次信号到达汽车的时间,
接收到第二次信号时,汽车距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m
在两次信号的间隔过程中,汽车行驶的距离:s车=s1-s2=102m-68m=34m
汽车行驶时间:t车=Δt-t1+t2=1.8s-0.3s+0.2s=1.7s
汽车的速度:
汽车运动时间:t'=Δt'-t2=0.9s-0.2s=0.7s,
在0.7s以后,测速仪发出第三个信号,汽车前进距离:s'=v车t'=20m/s×0.7s=14m
测速仪第三次发出信号的瞬间,汽车距测速仪的距离
s″=s2-s'=68m-14m=54m
信号与汽车相遇的时间是:
则测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时的总时间是:t4=2t3=2×0.15s=0.3s
汽车距测速仪的距离为s'''=s''-v车t4=54m-0.3s×20m/s=48m。
6.有一根长为L的钢管,当在一端打击一下时,某人在它的另一端听到两次响声,时间间隔为△t。先听到的那次响声是从 传来的;若声音在空气中的速度为v气,则声音在钢中的速度v钢= 。
【答案】钢管;
【解析】【解答】在空气中传播的时间t1= ;在钢管中传播的时间为t2= ;时间间隔△t=t1−t2= − ;所以声音在钢中的速度v钢= .
二、选择题(共8题;7-12为单选,13、14为双选,每题2分,共16分)
7.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
【解析】【解答】讲解员发出声音,是由于声带的振动,故B正确,小蜜蜂扩大声音的响度,故B正确,ACD错误。
综上选B。
8.若声音在空气中的传播速度为,在钢管中的传播速度为,用锤子敲击一次长直钢管的一端,安装在另一端的声音监测仪,接收到两次声音,时间间隔为t。这根钢管的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【解答】设钢管的长度为l,根据速度公式计算声音在空气中、钢管中从钢管的一端传播到另一端所用的时间为;;两次声音的时间间隔为t,,则钢管的长度为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.甲同学将耳朵贴在一根长为10m的空铁管一端,乙同学在另一端用力敲一下铁管,甲同学能听到(空气中声速为340m/s,铁中声速为5200m/s)( )
A.1次敲击声 B.2次敲击声 C.3次敲击声 D.4次敲击声
【答案】A
【解析】【解答】声音沿着空气和铁管传播的时间间隔为:
时间差超过 0.1s 人耳才能区分,所以只能听到一次敲击声,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.如图所示,同一台示波器显示的不同声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和音色均相同 B.甲、丙的音调和响度均不同
C.乙、丁的音调和音色均相同 D.丙、丁的音调和响度均不同
【答案】D
【解析】【解答】由图可知,甲、乙、丁在相同时间内振动的次数相同,即振动的频率相同,音调相同,且甲、乙、丁的波形相同,音色相同;甲、乙、丙的振幅相同,响度相同;故ABC错误,D正确。
11.如图是生活中的两个情境,图1是居民小区噪声监测器,显示环境噪声为55.5分贝。图2是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048(Hz)的标准音来校准琴音。下列说法正确的是( )
A.2048Hz的声音属于超声波
B.256Hz的声音和2048Hz的声音比较,256Hz的声音音调更高
C.分贝是音调的单位
D.人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级
【答案】D
【解析】【解答】A.2048Hz的声波频率低于20000Hz,不属于超声波,故A错误;
B.256Hz的声音频率低于2048Hz的声音频率,所以 256Hz的声音音调更低 ,故B错误;
C.分贝是响度的单位,故C错误;
D.人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级,故D正确。
故选D。
12.影剧院及音乐厅的墙壁做成凹凸不平的蜂窝状,俗称燕子泥.且四周墙壁挂呢绒帘幕,从声学的角度分析这样做的目的是为了( )
A.改变声音的音调,使声音更好听
B.易于反射声波,增大声音的响度
C.易于吸收声波,减弱反射的回声
D.可改变音色,使声音更加悦耳
【答案】C
【解析】【解答】影剧院及音乐厅的墙壁做成凹凸不平的蜂窝状,并且四周墙壁挂呢绒帘幕,当声音传到这些墙面后,会被反射到不同的方向或被多次反射而吸收掉,这样就能保证较好的听觉效果,故C正确,ABD错误。
故选C。
13.(双选)如图所示的声现象中,分析正确的是( )
A.甲图:拨动伸出桌面的钢尺,钢尺振动得越快,音调就越高
B.乙图:将扬声器对准烛焰,播放音乐,烛焰会跳动,说明声波能传递能量
C.丙图:逐渐抽出玻璃罩内的空气,闹钟的声音变小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:工厂车间工人佩戴耳罩,是为了在声源处减弱噪声
【答案】A,B
【解析】【解答】A.音调与振动的频率有关。拨动钢尺伸出桌面的部分,钢尺振动越快,音调越高,故A正确;
B.发声的扬声器对准烛焰,烛焰会跳动,是声波能传递能量,故B正确;
C.将玻璃罩内的空气抽出,传播声音的介质减少,闹钟音量减弱,则声音的传播需要介质,真空不能传声,故C错误;
D.车间工人佩戴耳罩,阻止声音进入人耳,是在人耳处减弱噪声,故D错误。
故选AB。
14.(双选)图甲是一手工艺品, 由竹筒(A、B 两端开口, C 处开一小口) 和“活塞”组成。将活塞从 B 处塞入, 在 A 处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音, 如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的音调
【答案】B,D
【解析】【解答】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,A不符合题意;
B.声音由物体振动产生,用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,声音是由管内空气振动产生的,B符合题意;
C.吹出的哨音响度由吹管口的力度决定,故换用更大的力吹气改变了哨音的响度,C不符合题意;
D.哨音是由管内空气振动产生的,当推拉活塞时,空气柱的长度发生改变,因此空气柱的振动快慢会发生改变,所以会发出不同音调的声音,D符合题意。
故答案为:BD。
三、作图题(共2题;每题2分,共4分)
15.如图所示,在四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同,用嘴贴着瓶口吹气,能吹出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,甲图是音阶mi(3),乙图是re(2),丙图是音阶do(1),丁图是音阶fa(4)。请你根据所给信息画出乙瓶中水位的位置。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,当用嘴向瓶内吹气时,瓶内的空气柱越短,则振动的频率越大,因此音调也会越高。
根据乐理的知识可知,re(2)的频率应该在音阶do(1)和音阶mi(3)之间,那么乙图对应的空气柱的长度应该在甲和丙之间,如下图所示:
16.用大小不同的力分别敲击同一个音叉,如图(甲)所示为用较大的力敲击音叉时音叉振动的波形图,请在如图(乙)所示画出较小的力敲击时音叉振动的大致波形图.
【答案】
【解析】【解答】 用大小不同的力分别敲击同一个音叉, 音叉振动的幅度不同,响度不同,用力越大,振幅越大,用力越小,振幅越小,据此作出较小的力敲击时音叉振动的大致波形图 ,如图所示:
四、实验探究题(共3题;每空1分,共17分)
17.吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图2所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
(1)某小组同学得到了下表中的数据,分析数据可以发现,该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系;
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(2)当表中的空格数据为 时,可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系;
(3)分析表中 两次实验数据可以发现:同一根弦在松紧程度相同时,弦越 ,振动时弦的音调越低;
(4)在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则需悬挂重物个数为 个;
(5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。
【答案】(1)长度
(2)0.8;松紧
(3)1、2;长
(4)2
(5)控制变量
【解析】【解答】(1)由1、2两次实验可知,所挂的重物个数相同,琴弦的松紧程度相同,但琴弦的长度不同,琴弦振动的频率不同,所以1、2两次实验研究的是弦振动时发声的音调与弦的长度的关系。
(2)研究弦振动时发声的音调与松紧程度的关系时,应控制弦的长度相同,改变弦的松紧程度,即改变重物个数,所以用2、3两次实验可以研究弦的音调和弦的松紧的关系,表中的空格数据为0.8。
(3)分析表中1、2两次实验数据发现,所挂重物个数相同,即琴弦的松紧程度相同,第2次弦较长,频率较低,发声的音调较低,可得结论:同一根弦在松紧程度相同时,琴弦越长,琴弦的音调越低。
(4)上述实验中所挂重物个数为2个,探究音调与弦的材料的关系,应控制琴弦的长度和松紧程度度相同,所以需悬挂重物个数为2个。
(5)弦振动时发声的音调与弦的长度和松紧程度有关 ,故该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是控制变量法。
18.在学习声学时,实验小组做了如下实验:
(1)如图所示,正在发声的音叉可以激起水花,这个现象说明发声体在 。
(2)如图所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,该实验不仅能说明气体可以传声,还能说明声音可以传递 。
(3)如图所示,小芳把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,她听到闹钟声音逐渐变小。小芳在此基础上进行理想化推理得出真空不能传声,这里的科学方法是 法。
(4)如图所示,将一把钢尺的一端紧压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动伸出桌外的一端,分别轻拔与重拨钢尺各一次,则两次钢尺发出声音的 不同;钢尺伸出的长度不同时,用相同的力度弹拨钢尺时发出的声音的 不同(以上两空均选填“响度”、“音调”或“音色”)。
(5)如图所示,小东用相同力度敲击桌面时,小明的耳朵贴紧桌面时听起来更响。这个实验不仅能说明固体能传声,还能说明 。
【答案】(1)振动
(2)能量
(3)理想实验
(4)响度;音调
(5)固体传声的效果比气体好
【解析】【解答】(1)如图所示,正在发声的音叉可以激起水花,这个现象说明发声体在振动。
(2)由图可知,当敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明左边完全相同的音叉发生了振动,证明气体可以传声,同时把泡沫塑料球弹起,说明声音可以传递能量。
(3)把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到闹钟声音逐渐变小,但很难将玻璃罩内抽成真空状态,通过理想化推理得出真空不能传声,这里的科学方法是理想实验法。
(4)当刚才伸出桌外的长度一定时,分别轻拔与重拨钢尺,两次钢尺振动幅度不同,发出声音的响度不同。
当钢尺伸出的长度不同时,用相同的力度弹拨钢尺,钢尺振动的频率不同,发出声音的音调不同。
(5)用相同力度敲击桌面时,贴紧桌面听到的声音是通过桌面传过来的,离开桌面时听到的声音是通过空气传过来的,耳朵贴紧桌面时听起来更响,说明固体能传声,还能说明固体传声的效果比气体好。
19.小东猜想物体的隔音效果可能跟物体的厚度和材料有关。小东挑选了市面上常见的隔音材料有聚酯纤维、鸡蛋棉、隔音海绵。为了比较这几种材料的隔音效果,小东还准备了机械闹钟、手机(自带 APP分贝测量仪)、三个完全相同的塑料密封盒作为隔音房间模型。
(1)实验思路:
①小东设计将这三种材料裁剪后贴在房间模型的内部,以下做法能达到最好隔音效果的是 。
A.贴在“房间”的四面墙壁上
B.贴在“房间”的四面墙壁和地面上
C.贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上
②为测试不同材料的隔音效果,还应使三种材料具有相同的 。
③在比较不同材料的隔音效果时,声源的响度应 (选填“随材料而变化”“保持不变”或“根据实验情形而改变”)。
(2)实验过程:
首先利用手机分贝测量仪检测出声源处的声音强度为80dB,然后在三个塑料盒内分别装好待测隔音材料,并将声源依次放入塑料盒并密封。最后在每个塑料盒外距离声源0.5m处,用手机检测声音的强度,结果记录于下表。
材料种类
聚酯纤维
鸡蛋棉
隔音海绵
声音强度/dB
30
65
44
(3)实验结论:隔音效果最好的材料是 。
【答案】C;厚度;保持不变;聚酯纤维
【解析】【解答】(1)①在所有方向都放置隔音材料,才能达到最好的隔音效果,故C符合题意。
故选C;
②物体的隔音效果可能跟物体的厚度和材料有关,根据控制变量法,为测试不同材料的隔音效果,应使三种材料具有相同的厚度。
③根据控制变量法,在比较不同材料的隔音效果时,声源的响度应保持不变。
(2)若材料的隔音效果越好,手机检测的声音响度越小,由表格数据可知,隔音材料为聚酯纤维时,手机检测的声音响度最小,所以隔音效果最好的材料是聚酯纤维。
五、计算题(共2题;共19分)
20.(10分)如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤。某时刻警车向正前方360m处一辆静止在路边的大卡车发射超声波信号,经过2s警车接收到卡车反射回来的信号(已知超声波的传播速度为340m/s)。求:
(1)从警车发射信号到接收到返回信号,超声波通过的路程为多少米?
(2)警车的速度为多少米每秒?
(3)若某时刻有一辆速度为40m/s的小车刚好超越警车,当小车行驶到警车前150m处时警车向它发出超速停车声音信号,令小车接收到信号后立即停车接受处罚。信号从警车发出后小车要多长时间可接收到信号?(声音信号在空气中传播速度为340m/s)。
【答案】解:(1)从警车发射信号到接收返回信号,超声波通过的路程
s1=v1t1=340m/s×2s=680m
(2)从发射信号到接收返回信号,警车通过的距离
s2=2s0-s1=2×360m-680m=40m
警车的速度
(3)信号从警车发出后,小车接收到信号所需时间
答:(1)超声波通过的路程为680m;
(2)警车的速度为20m/s;
(3)信号从警车发出后小车要0.5s可接收到信号。
【解析】【分析】(1)根据s=vt,计算通过的路程;
(2)根据回声,计算距离;根据,计算速度;
(3)利用,计算声音通过的时间。
21.(9分)山城重庆,到处可见隧道。如图,汽车匀速行驶,在距离隧道右侧入口 165m 处开始鸣笛,司机经过 1s 听到隧道入口处山崖反射回来的回声(当时声音的速度 v 声=315m/s)。求:
(1)1s 内声音传播的路程;
(2)汽车的行驶速度;
(3)此时,司机看到这条长 150m 的隧道内有一工人正在检修设备,立即亮灯提醒工人离开.恰好工人正好处在向左、向右跑都能安全脱险的位置。为了安全脱险,工人奔跑的最小速度是多少 m/s?
【答案】解:(1)1s内声音传播的路程。
(2)1s内车通过的路程;汽车的行驶速度。
(3)此时车到隧道右侧的距离;车到达隧道右侧的时间。
车到达隧道左侧的时间。
假设人与隧道左侧距离为s1,与隧道右侧距离为s隧道-s1,工人奔跑的最小速度是v人,则有人向左跑时
人向右跑时;代入数值得;解得。
【解析】【分析】(1) 声音的速度 v声=315m/s ,根据计算1s内声音传播的路程;
(2)根据题目分析可知1s内车通过的路程;根据速度公式计算汽车的行驶速度;
(3)此时车到隧道右侧的距离,车到达隧道右侧的时间,车到达隧道左侧的时间,假设人与隧道左侧距离为s1,与隧道右侧距离为s隧道-s1,工人奔跑的最小速度是v人,则有人向左跑时,人向右跑时,代入数值得,进而求解人的速度。
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