内容正文:
【第二章声现象】
第3节声的利用
一、单选题
1.下列事例中,不是利用声音传递信息的是( )
A.隆隆的雷声预示着一场大雨的到来
B.比赛场上发令员的枪声
C.医生通过听诊器给病人确诊
D.利用超声波排除人体内的结石
2.中华文化博大精深,其中许多古诗词和民间俗语都包含着物理的知识,下面对诗句和俗语理解正确的是( )
A.“闻其声而知其人”是根据声音的音调判断出来的
B.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递信息
C.“不敢高声语,恐惊天上人”这里“高”是指声音的音调高
D.“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度和频率有关
3.小米自研机器狗“铁蛋二代”在2023年杭州亚运会发挥了巨大作用,它可以通过发射超声波和接收反射波来探测周围5m内障碍物的情况,并将其处理成语言信号及时播放出来,还能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小、形状等信息。下列说法正确的是( )
A.超声波是指频率高于2000Hz的声波
B.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
C.该机器狗利用了声音可以传递能量
D.该机器狗的定位原理与声呐测距的原理相同
4.关于超声波探伤仪能检测出工件内部的裂纹,下列说法正确的是( )
A.超声波可以在真空中传播 B.超声波产生无需物体振动
C.利用声可以传递能量 D.利用声可以传递信息
5.“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进行了精彩的太空科普课。下列说法正确的是( )
A.依据音色可以辨别是哪一位航天员在讲课
B.在太空中,航天员的声音不需要声带振动产生
C.航天员讲课的声音可以在真空中传播
D.我们能听到授课内容,说明声音可以传递能量
6.如图是小明全家春节放烟花时的场景,五彩缤纷的烟花逗得孩子们哈哈大笑。下列说法正确的是( )
A.孩子的笑声是由空气振动产生的
B.孩子的笑声是通过烟花传入人耳的
C.“哈哈大笑”中的“大”是指音调高
D.室内的人听到“劈里啪啦”的声音就知道外面有人在放烟花,说明声音能传递信息
7.关于声的利用,下列说法错误的是( )
A.超声波可以粉碎结石说明声波能传递信息
B.倒车雷达利用超声波传递信息
C.医院用B型超声波诊断病情
D.利用次声监测仪可以预报地震
二、多选题
8.如图所示是一款低音频发声灭火装置,通过发出30~60Hz的低频声波,能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置,下列说法错误的是( )
A.该装置发出的低频声波属于次声波
B.该装置发出的声波不能在真空中传播
C.声波可以灭火说明声波具有能量
D.该装置的声源每分钟振动30~60次
9.下列事例能表明声音具有能量的是( )
A.利用超声清洗眼镜 B.利用超声给盲人探路
C.利用次声波判断地震方位 D.利用超声粉碎结石
10.古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.《琵琶行》中有诗句“转轴拨弦三两声”,琵琶发出的声音是由琴弦振动产生的
B.《赠汪伦》中有诗句“忽闻岸上踏歌声”,听到的歌声是通过空气传播的
C.《春夜洛城闻笛》中有诗句“此夜曲中闻折柳,何人不起故园情”,传来的《折柳曲》能唤起人们的思乡之情,说明声音能传递能量
D.《枫桥夜泊》中有诗句“夜半钟声到客船”,钟声是根据声音的音调辨别的
11.如图所示,音叉M、N完全相同,敲击音叉M,让其发出440Hz的声音,原来静止的音叉N随之振动,也发出440Hz的声音,则( )
A.M发声时每秒钟振动440次 B.M和N发出声音的音调相同
C.M发出的声音无需介质就能传播 D.此现象说明声音能够传递能量
12.下列事例中,属于利用声传递信息的是( )
A.超声波清洗眼镜 B.医用B超诊断仪
C.汽车上的倒车雷达 D.超声波排除人体内结石
13.2021年12月9日,神舟十三号的三名航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站的首次太空授课以天地互动的方式,在中国空间站和地面课堂同步进行。在太空授课期间,下列说法正确的是( )
A.王亚平老师的声音听起来较尖,指的是声音音调较高
B.航天员在空间站里也能正常交流,说明声音传播不需要介质
C.同学们通过航天员的讲解获取的很多知识,说明声音可以传递信息
D.我们不用看大屏幕就能分辨三位航天员的声音,是根据音色进行判断
14.如图所示四幅图片,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,敲响的音叉接触水面时能在水中形成波纹,说明发声的音叉在振动
B.乙图中,纸屑跳的越高说明音调越高
C.丙图中,用“B超”检查身体是超声波在医学中的应用
D.丁图中,潜水的人能听到岸上的人说话,说明液体能传声
三、填空题
15.我校举行消防安全疏散演练,提升了同学们的安全意识,增强了安全逃生技 能。演练中同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,说明声波可以传递 (选填“信息 ”或“能量 ”),声波是通过 传到同学们的耳朵中。
16.小汽车倒车雷达靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声 ;该现象能说明声可以传递 (选填“信息”或“能量”)。
17.央视春晚中,节目“口技”中演员模仿各种动物的声音,他主要模仿的是声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。“B超”能够检查内脏器官或胎儿的生长情况,这主要依靠声波传递 (选填“信息”或“能量”)。
18.晚上小吴在家中正欣赏着音响里传出的交响乐,忽然停电了,他将蜡烛点亮后放在音箱前面,过了一会儿,来电后交响乐又响了起来.小吴发现音箱前面的烛焰在摇曳,什么原因使得烛焰摇曳呢?
(1)通过仔细观察,烛焰没有受风的影响,进一步探究,发现蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受 的影响所致,说明声音具有 ;
(2)蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,说明声音的响度与 有关;
(3)固定放同一首曲子,固定蜡烛到音箱的距离不变,突然开大音量,烛焰摇曳得更明显,说明音量控制的是声音的什么要素? 这里采用怎样的研究方法?
19.每年9月18日,许多城市拉响了防空警报,我们听到警报声是由 传播到我们耳朵的;警报声提醒每一位中国人“勿忘国耻、砥砺前行”,这说明声音可以传递 ;警报声能够传得很远是因为声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)大。
20.在医院里医生通过听诊器给病人诊病,是利用了声可以传递 (填“信息”或“能量”)的性质;病人能分辨出自己的主治医师的声音,是因为每个医生声音的 不同;另外,在医院里,我们还经常看到“静”字,其目的是提醒大家要注意控制好声音的 ,以免影响他人。
21.敲油桶的上部时,听到声音比较清脆悦耳;敲打桶的下端时,声音比较沉闷沙哑,于是他明白桶上边发声的音调比桶下边发声的音调 (填“高”或“低”)。他通过思考判断出:桶内的油是不满的,这说明声音可以传递 。
22.巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合,给准妈妈腹中胎儿打印了1∶1的3D模型,作为孩子成长的记录。请问B超利用的是 (选填“超声波”或“次声波”),可以传递 ;这种波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
四、计算题
23.山路驾驶时有较多的急弯、S弯,特别是一些外侧是悬崖的弯道,通常在过这些弯时大多数人会选择压线往路中央走,在进入弯道前需要先按喇叭,为防止对向有来车,适当鸣喇叭提醒能有效减少交通事故的发生。如图所示,一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)汽车鸣笛提醒说明声音可以传递什么?
(2)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,3s通过的路程是多少?
(3)汽车听到回声时到山崖的距离是多少?
24.行人过比较宽的马路(如图)时不能光凭“勇敢”,一定要遵守交通规则,做到“一停二看三通过”。汽车看见有老人过马路时,一定不要突然按喇叭,有些司机为了专治不躲路的人,居然把设置好的狗叫声当作喇叭声。小明每天上学都要经过红绿灯,若该马路的宽度为15m,绿灯倒计时的总时间为20s,求:
(1)按喇叭能提醒行人躲路,说明声音可以传递 ,行人听到“狗叫声”以为是真的狗叫,喇叭声模仿的主要是狗发声的 (选填“音调”、“响度”或“音色”);市区内汽车禁止鸣笛,是为了在 处减少噪声;
(2)小明的速度至少多大才能安全通过马路?
(3)若老年人的步行速度约为0.5m/s,则绿灯倒计时的总时间至少要设置为多少才能使老人安全通过马路?
五、实验探究题
25.声音与人的生活息息相关,为了认识声音,某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究。
(1)如图1所示,将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方,当扬声器发出较强的声音时,可以看到烛焰随着声音的节奏晃动;人们利用超声波钻孔机和切割机,对坚硬的玻璃、宝石、陶瓷等进行加工。这些现象表明 ;
(2)在图2中,小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话,这个实验表明了 ;
(3)小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将 (选填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,由此现象 (选填“可以”、“不可以”)直接得出真空不能传声的结论。
26.实验小组的同学为了探索声音的奥秘,做了如下实验:
(1)如图甲所示,利用钢尺探究声音的特性
①若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,钢尺发出声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同;
②逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,保证拨动钢尺的力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 (选填“高”或“低”);当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz;
③换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时,听到声音的主要差异是 (选填“响度”“音调”或“音色”);
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个实验说明声音能够传递 。将该实验搬到月球上去做,泡沫塑料球 (选填“仍会弹起”或“不会弹起”)。
六、综合题
27.当陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越匮乏时,人们又把眼光投向了海洋。海洋勘探船在探测海底的深度时,向海底垂直发射声波,经过3.4s收到回波信号:
(1)勘探船向海底发射的是 (选填“超声波”或者“次声波”),说明声音能够传递上 (选填“信息”或者“能量”);
(2)该处海底的深度 (声音在海水中的传播速度约1500m/s)。
28.如图中的实验是我们在学习声现象知识,做过的一些探究性实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,说明 ;如果在月球上(无空气)做这个实验,则 (选填“能”或“不能”)看到乒乓球弹起;
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,某同学用力敲桌子发出声响时,桌子却几乎不动。为了使实验现象明显,改进方法是: ;
(3)如图③所示,将刻度尺的一端紧压在桌面上,显著改变刻度尺伸出桌面的长度,用与上次相同的力拨动,能够听出声音的 发生了变化。若刻度尺伸出桌面太长,无论怎样用力拨动都听不到尺发出的声音,原因是 ;
(4)如图④所示,该实验说明: 。
答案
1.【答案】D
【解答】声音的应用有两个方面,一是利用声音来传递信息,二是利用声音来传递能量;隆隆的雷声预示着一场大雨的到来,比赛场上发令员的枪声,医生通过听诊器给病人诊断疾病,都是利用声音传递了信息;利用超声波排除人体内的结石,是利用声音的能量将结石击碎,即利用声音来传递了能量,故符合题意的是D,
故答案为:D。
【分析】声波可以传递信息,是指告诉我们什么,也就是传递了信息,如教师讲课,告诉我们知识;声波可以传递能量是指可以改变什么,也就是传递了能量,如超声波排除人体内的结石,超声波清洗牙齿等.
2.【答案】B
3.【答案】D
【解答】A.超声波是指频率高于20000Hz的声波,故A错误B.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生次声波,故B错误C.该机器狗利用了声音可以传递信息,故C错误D.该机器狗的定位原理与声呐测距的原理相同,故D正确
故选择D
【分析】A.超声波是指频率高于20000Hz的声波
B.地震、海啸等自然灾害发生时产生次声波,次声波不容易衰减
C.声音的作用一个是传递信息、一个是传递能量,
D.利用回声定位和测距的原理是声波遇到物体会被反射回来,通过反射的时间和形状确定物体的位置和距离
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】A
【解答】A.超声波可以粉碎结石说明声波能传递能量,故A错误符合题意;
B.倒车雷达利用超声波传递信息,故B正确不合题意;
C.医院用B型超声波诊断病情,故C正确不合题意;
D.利用次声监测仪可以预报地震,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】声音可以传递信息,也可以传递能量,据此分析判断。
8.【答案】A,D
9.【答案】A,D
10.【答案】A,B
11.【答案】A,B,D
12.【答案】B,C
13.【答案】A,C,D
14.【答案】A,C,D
【解答】A.甲图中,敲响的音叉接触水面时能在水中形成波纹,说明发声的音叉在振动,A符合题意;B.乙图中,用力敲打鼓面,鼓面上的纸屑会跳动,说明声音是由物体振动产生的,纸屑跳的越高说明物体振动的幅度越大,响度越大。不是音调越高。B不符合题意。C.声音可以传递信息,用B超检查身体是超声波在医学中的应用,C符合题意;D.丁图中,潜水的人能听到岸上的人说话,说明液体能传声,D符合题意。
故答案为:ACD.
【分析】声音的发生:由物体的振动而产生.
(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.
声波可以传递信息,是指告诉我们什么,也就是传递了信息,如教师讲课,告诉我们知识;声波可以传递能量是指可以改变什么,也就是传递了能量,如超声波排除人体内的结石,超声波清洗牙齿等.
15.【答案】信息;空气
【解答】(1)同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,获取了信息,说明声波可以传递信息;
(2)声音传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,在这里是通过空气来传播的。
故答案为:信息;空气。
【分析】(1)根据声音即能够传递信息,也能够传递能量;
(2)声音传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声。
16.【答案】定位;信息
【解答】小汽车倒车雷达靠超声波发现障碍物,其采用的方法叫做回声定位;该现象能说明声可以传递信息。
【分析】倒车雷达利用了超声波的回声定位;声音可以传递信息。
17.【答案】音色;信息
18.【答案】(1)声音;能量
(2)距离发声体的远近
(3)响度;控制变量法
【解答】(1)因为声音不仅能传递信息,还能传递能量,所以蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受声音的影响。
(2)蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,即音箱发出声音的响度增大,说明声音的响度与距离发声体的远近有关。
(3)固定放同一首曲子,固定蜡烛到音箱的距离不变,突然开大音量,烛焰摇曳得更明显,说明声音的响度增大,即音量控制的是音箱响度的;声音的响度跟发声体的振幅(振动的幅度),还跟距离发声体的远近有关,在研究影响声音响度与振幅的关系时需控制音调不变,这是采用控制变量法。
【分析】(1)声音能传递信息,还能传递能量;
(2)响度与距离发声体的远近有关;
(3)声音的音量是响度;改变被探究的物理量,保持其他音色不变,是控制变量法。
19.【答案】空气;信息;响度
20.【答案】信息;音色;响度
【解答】(1)听诊器给病人诊病,通过听声音获取人体内脏器的状况,说明声可以传递信息。
(2)病人能分辨出自己的主治医师的声音靠的是音色。
(3)我们还经常看到“静”字,其目的是提醒大家要注意控制好声音的大小,声音的大小指的是响度,因此“静”是为了提醒大家控制响度。
【分析】(1)根据声音能够传递信息,也能够传递能量;
(2)响度是指声音的大小,音调是指声音的高低,音色是指声音的品质;
(3)减弱噪声有三种途径:①在声源处减弱;②在传播过程中减弱;③在人耳处减弱。
21.【答案】高;信息
【解答】声音清脆代表音调高,声音沉闷代表音调低;通过声音的不同,判断出桶内的油满不满的信息,这是利用声音可以传递信息。
故答案为:音调;信息.
【分析】(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.
声波可以传递信息,是指告诉我们什么,也就是传递了信息,如教师讲课,告诉我们知识;声波可以传递能量是指可以改变什么,也就是传递了能量,如超声波排除人体内的结石,超声波清洗牙齿等.
22.【答案】超声波;信息;不能
【解答】声音可以传递信息,也可以传递能量,B超是超声波的应用,说明声音可以传递信息。
声音的传播需要介质,超声波不能在真空中传播
【分析】B超是超声波的应用,说明声音可以传递信息,超声波不能在真空中传播。
23.【答案】(1)信息;(2)1020m;(3)480m
24.【答案】(1)信息;音色;声源
(2)解:速度至少为
(3)解:由 得到
【解答】(1)按喇叭能提醒行人躲路,说明声音可以传递信息。不同发声体的材料与结构不同,发出声音的音色不同,行人听到“狗叫声”以为是真的狗叫,喇叭声模仿的主要是狗发声的音色。市区内汽车禁止鸣笛,是为了在声源处减少噪声。
【分析】(1)声音可以传递信息;不同发声体的材料与结构不同,发出声音的音色不同;市区内汽车禁止鸣笛,是为了在声源处减少噪声;
(2)根据公式,可求出速度;
(3)根据公式,可求出时间。
25.【答案】(1)声音具有能量
(2)固体能够传声
(3)还能听到微弱的;不可以
【解答】(1)烛焰随着扬声器发出较强声音的节奏晃动,是因为声波具有能量;人们利用超声波制成的超声波钻孔机和切割机,可对坚硬的玻璃、宝石、陶瓷等进行加工,这是利用了超声波具有能量。(2)用“土电话”能实现10m间的通话,这个实验表明了固体可以传声。(3)用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将还能听到微弱的手机声音,由此现象不可以直接得出真空不能传声的结论,而是通过推理判断出真空不能传声。
【分析】(1)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;
(2)声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音可以在固体、液体、气体中传播;
(3)玻璃罩内的空气不能完全抽出,故可以听到微弱的声音。
26.【答案】(1)响度;低;20;音色
(2)能量;不会弹起
27.【答案】(1)超声波;信息
(2)2550m
【解答】(1)超声波可以用于定位,探测海底的深度,说明声可以传递信息。
综上 第1空、 超声波; 第2空、信息。
(2)经过3.4s接收到海底传播的信号,所以经过1.7s传播到海底,声音的速度为 1500m/s ,根据速度公式可计算该处海底的深度为s=vt=1500m/s×1.7s=2550m。
综上 第1空、 2550m。
【分析】1、回声的相关计算,回声的应用:物体发出声音经过物体,反射声音传回人耳,此过程经过的路程为声源到物体距离的2倍;
2、根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
(1)[1][2]人们利用声呐向海底发射超声波来探测海底的深度,这是利用了声可以传递信息。
(2)声音从海面传播到海底所需的时间为
该处海底的深度为
s=vt=1500m/s×1.7s=2550m
28.【答案】(1)发声的音叉在振动;能
(2)在桌子上放些碎纸屑
(3)音调;刻度尺的振动频率低于20Hz
(4)声能传递能量
【解答】(1)用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,它说明发声体在振动,也可以说明声音是由物体的振动产生的。
如果在月球上(无空气)做这个实验,音叉的振动仍然能弹开乒乓球,所以能看到乒乓球弹起。
(2)桌子是较大的物体,发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸屑的振动,所以可在桌子上放一些小纸屑。
(3)显著改变刻度尺伸出桌面的长度,用与上次相同的力拨动,振幅不变,频率变化,频率的快慢决定音调的高低,所以声音的音调发生了变化;
刻度尺伸出桌面超过一定长度,振动频率会小于20Hz,低于人耳的听觉频率下限,所以人耳感觉不到。
(4)拍橡皮膜发出较强的声音时,可以看到烛焰在跳动,说明了声音可以传递能量。
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)可在桌子上放一些小纸屑来放大振动;
(3)频率的快慢决定音调的高低,所以声音的音调发生了变化;振动频率会小于20Hz,低于人耳的听觉频率下限,所以人耳感觉不到;
(4)声音可以传递能量。
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