内容正文:
【第二章声的世界】
第一节声音的产生与传播
一、单选题
1.如图,将一个正在发声的音叉接触悬挂的泡沫塑料小球,可观察到小球被音叉反复弹开,音叉不发声时观察不到该现象。下列说法正确的是( )
A.小球的作用是放大了音叉的微小振动
B.小球的作用是使音叉振动尽快停下来
C.微小振动的音叉不具有能量
D.发声的物体不一定在振动
2.下表记录了敲击大钟时,钟声在空气中传播的速度和气温的数据,根据表中数据推断正确的是( )
气温/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/m/s
318
324
330
336
342
348
A.气温为40℃时,空气中声音的速度可能是345m/s
B.在西安,夏天比冬天听到回声所需时间更长
C.气温越低,大钟自身振动得越慢
D.气温越高,钟声在空气中传播的速度越大
3.短跑比赛中,计时裁判总是在看到发令枪冒烟时开始计时,而不是听到枪声才计时,这样做是因为( )
A.离起跑点较远,声音嘈杂,听不清枪声
B.看发令枪冒烟计时比较方便
C.听发令枪的枪声计时不够准确,会使运动员的成绩偏高
D.听发令枪的枪声及时不够准确,会使运动员的成绩偏低
4.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.空气温度越高,声音的传播速度越小
D.当空气温度为30℃时,声音的传播速度接近350m/s
5.下列说法中正确的是( )
A.声音在不同介质中传播速度都相同
B.声音可以在真空中传播
C.声音在介质中以波的形式传播
D.只要物体振动,就能听到声音
6.如图所示,水面上两船相距 7.5km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后 5s,通过水里的听音器听到了水下的钟声,下列说法正确的是( )
A.若将钟和听音器放在船上,其他均不变,听到钟声响度不变
B.若将钟和听音器放在船上,其他均不变,听到钟声和看到火药发光的时间间隔将大于 5s
C.由以上数据,可计算出声音在水中传播速度为 3000m/s
D.若将钟和听音器放在船上,其他均不变,听到钟声响度会变大
7.下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A.中国空间站的航天员能直接说话交流,是因为声音的传播不需要介质
B.人走到河边,河里的鱼会被惊跑,是因为声音能在水中传播
C.吹竹笛时,竹笛能发出声音,声音是竹笛振动产生的
D.拿一根短铁棍,轻轻敲击一次,我们只能听到一次声音,是因为声音不能在固体中传播
8.如图所示,图a是在高速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,测出被测的物体的速度;图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来测速仪收到的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔为T,超声波在空气中传播的速度是v,若汽车是匀速行驶的,则根据图a、b分析可知,下列说法正确的是( )
A.汽车第一次反射信号时距离测速仪的距离为
B.汽车第二次反射信号时距离测速仪的距离为
C.汽车反射两次信号的时间间隔为T
D.汽车的速度为
二、多选题
9.古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”。小儿面对路人询问,只是招招手却不作声,下列说法中正确的是( )
A.声波从空气传入水中后,传播速度不变
B.声波在空气中的传播速度小于声音在水中的传播速度
C.声音只能在空气中传播,不能在水中传播
D.小儿回答路人的询问声能在水中传播,会惊跑鱼儿
10.以下关于声音的说法正确的是( )
A.声波是靠介质传播的,它在真空中不传播
B.正常人能发出的声音的频率范围约为20赫兹到20000赫兹
C.声波在15℃的空气中传播速度约为340米/秒
D.声波在不同介质中传播的速度不同
11.如图所示是某同学在研究声音的产生时的实验情境,同样目的的实验还有实验情景( )
A. 敲鼓时纸屑上下跳动
B. 扬声器发声时小纸片上下跳
C. 随着抽去密封瓶内空气,手机铃声变弱
D. 发声的音叉激起水花
12.如图示,将正在发声的手机、电铃或接通电源的音乐芯片悬挂在广口瓶内,再把瓶内的空气抽出如图所示,声音逐渐变小,再让空气逐渐进入中,听到的声音又逐渐增大,针对这种现象,以下说法正确的是( )
A.该试验可直接说明真空无法传声
B.声音的传播需要介质
C.在该实验的基础上,经科学推理,可得出真空无法传声
D.广口瓶阻断了声音的传播
13.以下有关声音的说法正确的是( )
A.只要物体振动就一定能听到声音
B.有声音的产生就一定有物体在振动
C.声音在空气中的传播速度比水中大
D.古人“伏地听声”判断敌情是因为固体可以传声
14.如图所示是古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。下列分析中正确的是( )
A.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
B.发出嗡嗡声的声源是“鱼洗”
C.“鱼洗”发出的声音能在水中传播
D.众多“鱼洗”发出的声音汇集使声音的传播速度加快
15.汽车超速行驶非常危险、害人害己。一辆汽车在有固定测速仪的路段匀速直线行驶,如图所示。测速仪每隔0.9s向汽车发出一次超声波信号,第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4 s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.6 s,超声波的速度是340m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车是向靠近测速仪方向行驶的
B.汽车接收到第一次信号时,距测速仪68m
C.汽车在两次接收到信号间隔过程中,行驶了34m
D.此路段限速120km/h,该汽车在此次监测过程中没有超速
三、填空题
16.某同学在一根正在输水的长铁水管的一端用力敲一下,另一同学在远处的另一端将听到 次响声,最先听到的声音从 中传来(选填“空气”、“铁”或“水”)。
17.人们说话时声带在 。宇航员在没有空气的月球上对着山崖喊话, (选填“能”或“不能”)听到回声。
18.如图所示,在“探究声音能否在真空中传播”的实验中,把发声的闹铃放入密闭的玻璃罩内,不断抽气,听到的铃声 。由此推测,当玻璃罩内达到真空状态时,将 。研究表明,声音的传播需要 。
19.花样游泳运动员在水中表演时 (选填“能”或“不能”)听到岸上广播里的音乐声,这是因为声音可以在 中传播;声音在水中的传播速度比在空气中的传播速度 (选填“大”或“小”)。
20.如图,把正在响铃的音乐芯片放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到声音逐渐 选填“变大”或“变小”,再让空气逐渐进入罩内,听到声音又出现相反的变化,这个现象经过推理得到的结论是:声音不能在 传播,本实验所应用的物理研究方法是 .
21.从海面利用声呐向海底发射声波,经6s后听到回声。(已知声在海水中的传播速度为1530m/s)那么海水的深度是 m。
22.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海水深度时都要用到超声测位仪,如图所示,它是利用声音可以在 中传播来工作的.若海水的深度是3.75km,声音在海水中的传播速度是1500m/s,则测位仪发出信号后需经过 s才能接收到信号.
23.雨天,我们听到轰隆隆的雷声是通过 传入人耳,声音在15℃的空气中传播的速度为 m/s,小明看到闪电后约10s听到雷声,小明距雷电产生的地方大约 m(不计光的传播时间)。
24.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了超声波测速仪。如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,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经汽车反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是1s,则汽车接收到第一次信号时,距测速仪 m,汽车的速度是 m/s。
四、实验探究题
25.用音叉和乒乓球进行如下实验:
(1)甲图:轻敲音叉,与叉股接触并用悬线吊着的乒乓球被弹开,说明声音是由物体的 产生的;重敲音叉,乒乓球被弹开更远,说明音叉的 (选填“频率”或“振幅”)越大,音叉发出声音的 越大;
(2)乙图:敲响右边的音叉时,与左边音叉的叉股接触的乒乓球会被弹起来,这一现象可以说明声音可以在 中传播;也可以说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”);若在月球表面上进行图乙的实验, (选填“能”或“不能”)观察到与左边音叉接触的乒乓球弹起来.
26.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/
318
324
330
336
342
348
(1)根据表格中数据的变化,你发现的规律是:空气温度每升高10℃,声速 (填变化规律);
(2)请你根据规律判断出温度为15℃时声速为 m/s,在15℃发生闪电的夏夜,小明在看到闪电6秒后听到雷声,则打雷处距小明的距离约为 m;
(3)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,则可判断:在飞机速度有限的情况下,空气温度较 (选填 “高”或“低”)时试验更容易成功。
五、计算题
27.一列长为360m的火车匀速穿过一条长1800m的隧道,测得火车完全通过隧道需要108s。求:
(1)火车的运行速度;
(2)火车全部在隧道内运行的时间;
(3)穿过隧道后,列车继续前进,面对山崖鸣笛一声,2s后听到回声,求听到回声时距山崖多远?
28.小虎乘坐着一艘速度为10m/s的汽艇匀速驶向一座山崖,他向山崖大喊一声,历时5s听到回声,已知声音在空气中传播的速度为340m/s。求:
(1)5s内,声音在空气中传播的路程是多少;
(2)汽艇匀速行驶0.4km所花的时间是多少;
(3)他听到回声时离山崖有多远。
六、综合题
29.声音传播的速度和温度有关,如表是空气中声速随温度变化的数据。
温度/℃
﹣20
﹣10
0
10
20
30
声速/(m•s﹣1)
318
324
330
336
342
348
(1)请你在图中所示的坐标系中作出声速和温度关系的图像 。
(2)当温度降低时,声速 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)根据表中数据可以推断出,声音在15℃的空气中传播速度约为 m/s。
(4)若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中开了一枪,在0.3s和0.7s时听到前后两次回声,若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为 m。
(5)一架喷气式飞机的速度大约是声音在15℃空气中传播速度的1.5倍,飞机沿水平方向飞行,飞行高度为3390m,该喷气式飞机的飞行速度是 m/s,当你听到飞机在你头顶正上方的轰鸣声时,抬头观看(不计抬头的时间),飞机已飞到你前方 m(水平距离)的地方。
答案解析部分
1.【答案】A
【解答】A.正在发声的物体在振动,但是不易观察,放一个小球,振动的音叉将小球弹开,通过小球的振动来反映音叉的振动,A符合题意;
B.小球的作用是放大了音叉的微小振动,便于观察实验现象,B不符合题意;
C.声音既能传递信息,也能传递能量,微小振动的音叉也能发声具有能量,C不符合题意;
D.一切正在发声的物体都在振动,所以发声的物体一定在振动,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】发声的音叉弹起小球,说明音叉在振动。
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
【解答】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,A不符合题意;
B.由图像知道,声速大小跟空气温度成一次函数,即说明声音在空气中的传播速度与温度有关,B不符合题意;
C.由图像知道,声速大小跟空气温度成一次函数,即空气温度越高,声音的传播速度越大,C不符合题意;
D.由图像知道,当空气温度为30℃时,对应的纵坐标,即声音的传播速度接近350m/s,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】声音的传播速度与介质种类有关,也与温度有关;一般来说,声音在空气中的传播速度为340m/s。
5.【答案】C
【解答】A.声音在不同的介质中,传播速度不同,故A错误;
B.真空不能传声,故B错误;
C.声音以波的形式传播,故C正确;
D.声音的传播需要介质,所以物体振动,我们不一定能听到声音,故D错误。
故选C。
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声,声音是由物体振动产生的。
6.【答案】B
7.【答案】B
【解答】A、 中国空间站的航天员能直接说话交流, 是因为空间站内有空气,声音可以在空气中传播,故A项说法错误;
B、人走到河边,河里的鱼会被惊跑,是因为声音能在固液气态物质中传播,故B选项正确;
C、 吹竹笛时,竹笛能发出声音, 是因为竹笛内空气柱振动发声,故C项说法正确;
D、 拿一根短铁棍,轻轻敲击一次,我们只能听到一次声音, 是因为铁棍太短,声音通过铁棍和空气传播到人耳的声音所用时间相差太小,我们分不清楚两个声音,故D错误。
故选项为:B。
【分析】(1)声音能够在固体、液体、气体中传播,真空不能传声;
(2)液体也能传声;
(3)管弦类乐器发出的声音是通过人的吹奏,引起乐器内空气柱的振动发出声音;
(4)人耳能分清两次声音的时间间隔必须大于0.1s。
8.【答案】A
9.【答案】B,D
10.【答案】A,C,D
【解答】A.声波靠介质传播,一切固、液、气体都可以作为传声介质;真空不能传声,A项正确;
B.正常人耳能听到振动频率范围约为20赫兹到2×104赫兹,人感受的声音频率范围和人的发声频率范围是不同的;B项错误;
C.声波在15℃时传播的速度约为340米/秒,C项正确;
D.声波在不同介质中传播时速度一般不同,固体中最快,液体中次之,气体中最慢,D项正确;
故答案为:ACD
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声;人耳的听声范围是20Hz-20000Hz;在15℃时空气中的声速是340m/s;声音在不同介质中的速度不同。
11.【答案】B,D
【解答】A.敲鼓时纸屑上下跳动主要是探究声音的响度与振幅的关系,A不符合题意;
B.扬声器发声时小纸片上下跳说明声音是由物体振动产生的,B符合题意;
C.随着抽去密封瓶内空气,手机铃声变弱说明声音的传播需要介质,真空不能传声,C不符合题意;
D.发声的音叉激起水花说明声音是由物体振动产生的,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】声音是由物体振动产生的,振动的物体也叫作声源,直接观察声源的振动并不容易,可以利用转换法进行观察。
12.【答案】B,C
【解答】A.瓶内很难抽成真空,无法直接说明真空不能传声.故A错误;
B、C.在该实验的基础上,经科学推理可知瓶内为真空时不能传播声音,从而可知声音的传播需要介质,故B、C正确;
D.广口瓶是固体也能传播声音,故D错误。
故选项为B、C。
【分析】(1)由实验用到的理想实验法进行分析判断;
(2)由本实验的结论进一步分析判断得出结论;
(3)本实验采用了理想实验法,即通过不断抽气来减少介质(空气),再根据声音的大小变化进行科学推理来分析得出结论;
(4)由固体也能传播声音分析判断。
13.【答案】BD
14.【答案】A,B,C
【解答】A.“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,A符合题意;
B.“鱼洗”发出的嗡嗡是由“鱼洗”的振动发出的,故“鱼洗”是声源,B符合题意;
C.“鱼洗”发出的声音能在水中传播,人能听到“鱼洗”发出的声音是靠空气传入人耳的,C符合题意;
D.众多“鱼洗”声汇集增大了声音的响度,并不能增大声音在空气中的传播速度,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】声源振动发声;空气可以传声;声汇集增大了声音的响度。
15.【答案】B,C
【解答】AB、由题意可知,测速仪发出信号到车辆接收到信号的时间为测速仪接收到信号时间的一半,
根据速度公式可知:第一次发出信号与车相遇时,车距测速仪的距离为:
;
同理,第二次发出信号与车相遇时,车距测速仪的距离为:
,,A错误,B正确;
C、 汽车在两次接收到信号间隔过程中,行驶,C正确;
D、由题意可知,车辆在 两次接收到信号的时间为
车辆的速度:,故车辆超速,D错误;
故答案为BC
【分析】利用回声测距原理,解得信号与车辆相遇的时间和车辆接受到两次信号的时间,利用速度公式车辆和测速仪之间的距离和车辆在两次信号间发生的距离,并求解两次信号间车辆的速度。
16.【答案】三;铁
【解答】声音在铁、水、空气三种介质的传播速度依次减小, 某同学在一根正在输水的长铁水管的一端用力敲一下,另一同学在远处的另一端将听到 3次,依次是铁水管、水、空气传来的。
综上第1空、三;第2空、铁
【分析】根据声音的传播填空
声音的速度,在不同介质中(固体大于液体大于气体)的速度不同,同一种介质中,温度相同速度相同
17.【答案】振动;不能
【解答】解:声音是由振动产生的,一切正在发声的物体都在振动;
当然人在讲话或唱歌时,声带会振动.
声音的传播靠介质,在真空中声音不能传播;
因为月球上是真空的,故登上月球的宇航员对着山崖喊话不能听到回声.
故答案为:振动;不能.
【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.通常我们听到的声音是靠空气传来的.
18.【答案】越来越小;听不到铃声;介质
19.【答案】能;水;大
20.【答案】变小;真空中;理想实验法
21.【答案】4590
22.【答案】液体;5
【解答】解:(1)声波的传播需要介质,声音可以在固体,液体、气体中传播.“超声测位仪”是利用声音可以在液体中传播来工作的.(2)超声波传播的距离s=2×3.75×103m=7.5×104m,
由v= 可得接受到超声波所用的时间:
t= = =5s.
故答案为:液体;5.
【分析】(1)超声波属于声波,声波的传播需要介质,声音可以在固体,液体、气体中传播.(2)知道海的深度,可以求出超声波从海面到海底用的时间,然后可知需经过几秒才能接收到信号.
23.【答案】空气;340;3400
【解答】声音的传播需要介质,固体、液体和气体都能传声,我们听到雷声是通过空气传入人耳的。
声音传播的速度与介质的种类、状态、温度等有关,声音在15℃的空气中传播的速度为340m/s。
小明距雷电产生的地方的距离大约为
【分析】声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。
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。
利用速度计算公式求得小明距雷电产生的地方的距离。
24.【答案】85;34
25.【答案】(1)振动;振幅;响度
(2)空气;能量;不能
26.【答案】(1)增大6m/s
(2)339;2034
(3)低
【解答】(1)分析表中数据可知,空气温度每升高10℃,声速会增大6m/s。(2)分析数据可知,温度每升高1℃,声速增大0.6m/s,当空气温度为10℃时,声速为336m/s,所以当空气温度为15℃时,声速 小明在看到闪电6秒后听到雷声,则打雷处距小明的距离约为 (3)因为声速的大小与温度有关,温度越低时,声速越小,在飞机速度有限的情况下,空气温度较低时试验容易成功。
【分析】(1)通过题目给出的表格寻找规律即可;
(2)结合声音在空气中的传播速度和运动的时间,利用速度公式求解距离;
(3)实现超音速,即声音的传播速度越低越容易实现。
27.【答案】(1)20m/s;(2)72s;(3)320m
28.【答案】【解答】解:(1)由可得,5s内,在空气中传播的路程为:
(2)汽艇的速度为:
,
汽艇行驶的路程为:
,
由可得,汽艇匀速行驶0.4km所花的时间为:
。
(3)汽艇通过的路程为:
,
喊话时离高崖的距离为:
,
他听到回声时离高崖的距离为:
。
答:(1)5s内,声音在空气中传播的路程是1700m;
(2)汽艇匀速行驶0.4km所花的时间是40s;
(3)他听到回声时离山崖有825m。
【解析】【分析】(1)根据求出声音在5s内传播的路程;
(2)根据求出汽艇匀速行驶0.4km所花的时间 ;
(3)根据求出汽艇通过的路程,再根据求出喊话时离高崖的距离,利用求出他听到回声时离山崖的距离。
29.【答案】;变小;339;165;508.5;5085
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