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第二章 声现象(综合题30道)
1.声音的传播
(1)条件:声音的传播需要 ,传播的介质可以是 、 和 ;真空中 (选填“能”或“不能”)传声;
(2)形式:声音在介质中以 的形式传播;
(3)声速的影响因素:①温度:声音在15℃时空气中的传播速度为 m/s;②介质种类:声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下,在 中传播最快,液体中次之,在 中最慢。
2.超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。测距是测速的基础,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。
如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围,请你从图中所给信息来回答下列问题。
(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点;
(2)宇航员在月球上 (选填“能”或“不能”)利用超声波测定两山之间的距离;
(3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的( )(选填字母);
A. B.
C. D.
(4)大象与猫之间是否能完成语言沟通吗? (选填“能”或“不能”);
(5)大象发声的频率主要是集中在 (选填“超声波”或“次声波”)所在的频率范围内;
(6)如果有地震发生,能感知到地震发出的声是大象,还是猫? (选填“大象”或“猫”)。
3.下表记录了声波在不同介质及不同温度下的传播速度,请依据表中的相关数据回答下列问题:
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
煤油(常温)
1324
空气(15℃)
340
水(常温)
1500
空气(25℃)
346
海水(常温)
1531
(1)一般情况下,声波在气体中的传播速度比在液体中的传播速度 (选填“大”或“小”)。
(2)分析比较表格数据中声波的传播速度与温度的关系,可得出初步结论: 。
(3)若利用回声测山崖离我们多远,那么站在同一地点从发出声音到听到回声之间的时间间隔,夏天比冬天要 (选填“长”或“短”),判断依据是 。
4.某同学利用声速测量器测量声音的传播速度,如图所示为测量器的使用说明书和实验装置图,请仔细阅读并回答下列问题。
使用说明书:
(1)实验装置如图A所示,甲、乙是声信号采集器。
(2)用棒锤敲打铜铃,声音被甲、乙接收。
(3)液晶屏会显示出甲、乙第一次接收到声信号的时间差,单位为ms(1s=1000ms)。即:甲乙中任意一个采集器接收到声信号时开始计时,直到另一个接收器接收到声信号时停止计时。
(1)若将铜铃放在甲乙连线的中点处(如图A),则敲响铜铃后,液晶显示屏的示数会为: ms。
(2)调整甲乙的位置(如图B),测量出s1、s2的长度,敲响铜铃后,液晶显示屏上即显示出时间差t。请用s1、s2和t写出计算声速的表达式:v = 。
(3)保持图B中器材位置不变,打开实验室空调提高室内空气的温度并敲响铜铃,发现显示屏上的示数变小,这说明在空气中,声速随气温的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)该同学查阅资料时发现声速表,想继续利用该装置测量声音在铁棒中的传播速度。他将一根直铁棒架在甲乙之上,并用锤子敲击铁棒(如图C),根据显示屏上出现的示数计算出结果。同组小黄同学指出:声音除了通过铁棒传播,同时也通过空气传播,采集器采集到的可能是从空气中传播过来的声信号,所以这个测量方法不合理。你同意小黄同学的说法吗? (选填“同意”或“不同意”)为什么? 。
声速表
介质
声速
空气(15℃)
340m/s
铁棒
3750m/s
5.请你在下列问题中填上通过声音获取了什么信息:
(1)远处隆隆的雷声预示着 ;
(2)铁路工人用铁锤敲击钢轨,会从异常的声音中发现 ;
(3)医生通过听诊器可以了解病人的 ;
(4)古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断 ;
(5)蝙蝠根据回声到来的方位和时间可以确定 ;
(6)现在,利用超声波检查(平时所说的做“B超”)可以更准确地获得 .
6.学习科学要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息。
(1)关于声音的速度,课本上是这样描述的:“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到:声音的传播速度与温度和 有关;
(2)借助示波器,可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图,其中发声体 的音调高;
(3)运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度,超声波声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空测距(比如地球与月球的距离)。
7.为了探测海底某处的深度,在海上的探测仪向海底垂直发射超声波测距,与声呐的原理相同,都是利用了 方法测量距离。(声音在海水中传播的速度是1500m/s)。求:
(1)若在海面的船上站着一个人,在船正下方150m处的海里发出一个响声后,此人多长时间可以听到?( )
(2)若经过6s收到了返回声波信号,则海洋中该处的深度是多少 m?
8.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔(此时气温约为)。问:
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)第一次听到的声音是通 传来的,过第二次听到的声音是通过 传来的。(两空均选填“空气”或“金属管”)
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间 ?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大 ?该金属管可能是由什么材料制成的 ?
9.在“探究响度与什么因素有关”时,小红做了如下实验,请你帮她将实验记录填写完整,使音叉发出不同响度的声音,将正在发声的音叉轻触悬挂在细绳上的乒乓球,观察到乒乓球弹开的幅度不同,这说明响度的大小与 有关,这种研究方法叫 。使音叉发出相同响度的声音时,距离音叉远、近不同的同学听到音叉发声的响度不同,这说明响度的大小还与 有关。
10.如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航的示意图。
(1)公务船上安装了声呐系统,声呐系统是利用频率大于20000Hz的 来传递 ,从而发现海水中的鱼群等;
(2)该船在某处海面向深为1800m的海底发出声波,经过2.4s后接收到返回的声波。则:
①声波在海水中传播的距离是多少?( )
②声波在该处海水中传播的速度是多少?( )
11.口琴是用嘴吹或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器,是一种自由簧气鸣乐器,它有上下两排小方格孔,装有多组自由振动的簧片,气流强迫通过时,灵活的金属舌簧振动发声,来回移动,吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图1所示是口琴拆开后其内部的琴芯结构,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,区的较薄、较短,振动快,而区的较长、较厚,振动慢。
(1)在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
(2)口琴的高音区为图1中的 区,口琴的低音区为 区。(均选填图中)
(3)如图2所示,小漫自己动手制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。哨声是由管内的 振动而产生的。吹哨时上下推拉活塞,音调最高的是图2乙中的 。
12.超声波测距
在日常生活、生产中,我们通常用刻度尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中,还会用到其它一些技术来测量距离,如超声波测距等。超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强,在空气中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。超声波测距原理如图所示。发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物时会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t,仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。如果障碍物是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)由于超声波具有 的特点,使其在空气中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞,智能机器人等领域;
(2)上述材料主要阐述了 ;
A.超声波的产生 B.超声波具有能量 C.超声波能传递信息
(3)若计时器记录的时间t为0.4s,则发射点与障碍物之间的距离约为 m;
(4)超声波被广泛应用在实际生活中,除文中提到的实例外,请你再列举一个具体实例。( )
13.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系中做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)上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。发现在气温较低的冬天试验更容易成功。你知道其中的原因吗?答: 。
14.将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使其振动,听刻度尺振动时发出的声音.
(1)实验时用手紧靠桌边压住刻度尺,否则会听不到刻度尺 发出的声音.
(2)当刻度尺伸出桌面的长度减小时,尺子振动的频率变 ,发出的声音音调变 .(3)当刻度尺伸出桌面的长度固定时,用大小不同的力拨动尺子,会发现用力越大,尺子振动的 幅度越大,发出的声音 响度越大.
(4)换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度与塑料尺相同,拨动尺子的力也保持相同,则听到声音的主要差异是 音色不同(填“响度”、“音调”或“音色”).
15.同学们已经知道,渔船上安装的声呐不仅可以探测海洋的深度和过往的鱼群,还可以探测冰山或暗礁的存在。
(1)声呐装置是利用 声波来传递 (信息/能量)的;
(2)如果声呐向暗礁发出声波信号10s后接收到了回波,则暗礁到船的距离大约有多远? (假设这种波在海水中传播的速度为500m/s)
(3)小明知道“嫦娥一号”卫星正在探测月球的消息后,他想把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段。你认为他的想法可行吗? 为什么?
16.做一做:
请以小组为单位,制作一部“土电话”,完成后在班级范围内进行交流与展示。
要求:(1)成品完整美观。
(2)能使用“土电话”传声,传声效果好。
(3)制作过程中安全意识强,合作性好。
17.如图甲所示,将敲响的音叉在耳边慢慢转动,会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源,都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理,科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说,就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析,根据分析结果通过喇叭发出新的噪声,恰能将原来噪声的振动抵消,这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。
(1)空气中传播的音叉的声音是 振动的波(填“音叉”或“空气”),人耳听到的声音较弱时,是两个声源发出波同时传达,引起空气的振动 的结果;
(2)话筒收集噪声, (填“有”或“没有”)控制噪声的产生;电脑分析获得的是 ;
(3)图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形,则声源在M点的振动应为 。
(4)若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波,如图丙P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果最明显的情况是 ;
A.P与Q相遇
B.P与N相遇
C.M与N相遇
D.P与M相遇
(5)图丁是依据(4)中方案制成的消声器原理图,A处声音的响度 B处声音的响度(大于/等于/小于);
(6)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,图戊是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,以下情况中,消声达标的是 。
A.响度为20dB,频率为100Hz
B.响度为40dB,频率为200Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz
D.响度为90dB,频率为350Hz
(7)车间机床工作时发出响度达110dB的声音,波形如图己所示,HereOne降噪耳机能阻止特定的频率的声音进入人耳,同时允许其他频率的声音(如工友的指令等)进入人耳,工人在车间只要把耳机阻止声音的频率值设置为 Hz即可。
18.阅读下面的短文,并回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5~40kHz,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化。它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐,请回答以下问题:
(1)一般情况下,超声波在15℃空气中的传播速度约为 ;超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,是因为声音能够传递 ;
(2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波 ;
A.大象 B.狗 C.蝙蝠 D.猫
(3)在月球上不能利用声呐测距,原因是 ;
(4)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz;
(5)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是 km;(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
(6)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图 。
A. B. C. D.
19.表中是某些介质中的声速v:
介质
v/(m·s-1)
介质
v/(m·s-1)
空气(15℃)
340
海水(25℃)
1531
空气(25℃)
346
冰
3230
水(5℃)
1450
软橡胶(常温)
40~50
水(15℃)
1470
软木
500
水(20℃)
1480
铁(棒)
5200
(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)小南根据表格数据得出结论声音在介质中的传播速度满足关系式v固>v液>v气。小北认为这个结论不严谨,原因是 ;
(3)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出该山峰与自己的距离,于是她对着山峰大喊了一声,约3s后听到了回声。若此时的温度为15℃,则该山峰距离小南多少米?( )
20.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),声音在海水中的传播速度是1500m/s。
(1)超声波是指频率大于 Hz的声音,超声波具有 (写出一个即可)等的特点。
(2)超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是 。
(3)若测位仪从海面向海底发射信号到接收到返回来的信号用了6s,则此处海水的深度是多少?( )
21.学习科学要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息。
(1)关于声音的速度,课本上是这样描述的:“15℃时空气中的传播速度是 340m/s”。从描述中我们可以得到:声音的传播速度与介质种类和 有关,一般在 中传播最慢(选填“固体”、“液体”或“气体”);
(2)声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在 10~30kHz 之间,由于这种声波的频率较高,有较好的指向性,声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠近;如果回声的音调变低,说明目标正在远离声呐。
①人耳能够听到的声波的频率范围是20Hz到 Hz;狗 (选填“能”或“不能”)听到次声波。
②停在海水中的潜艇 A 继续监视潜艇 B,突然接收到经潜艇 B 反射回来的声波频率是变高的,说明潜艇 B 正在 (选填“远离”或“靠近”)潜艇A。
③运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度,超声波声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空测距(比如地球与月球的距离)。
(3)雪花落入水中也会发出声波,声波频在 50000Hz 到 2×105Hz 之间,高于人们能听见的声波频率。但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。站在鲸鱼的角度看雪花落水发出的声响 (选填“是”或“不是”)噪声。
22.我们知道,声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器 (选填“能”或“不能”)直观地显示出声波的波形。如图所示,先后在话筒前敲响两个音叉,示波器显示出波形,可判断甲音叉发出声音的 (填声音的特性)更 (选填“高”或“低”)。
示波器还能探测出超声波的信号,超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。
23.如图,潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。声呐能够向水中发射声波,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
(1)这种声呐发出的是 声波,由题意可知,因为其具有较强的 性,所以可以用来进行探测,利用这种性质还可以用来
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是多少m?(声在海水中的传播速度为1500m/s)。
(3)停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为 m?若此时潜艇A发出的一束声波,则探测到潜艇B并传回信号大约需要 s(结果保留整数)。
(4)为了尽可能防止我方潜艇被敌方潜艇超声波雷达探测到,请你给我方潜艇在外壳设计提一条建议:
24.下图是利用超声波测量距离时测距仪发出超声波的运动位置距离与时间变化关系图像、第1段图像,表示超声波匀速远离测距仪;第2段图像,表示超声波遇到障碍物返回测距仪。超声波在空气中的速度不变,图像关于图中虚线对称。(超声波在空气中的速度为340米/秒)
(1)超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播,超声波测距离说明超声波可以 。
(2)若为6秒,则障碍物距离超声波测距仪多远?( )
(3)利用超声波还可以测量车速,测量原理为:测距仪正对着驶来的汽车先后发出两个超声波,仪器显示两个超声波的运动位置距离与时间变化关系如图。下图中和分别为超声波两次碰到汽车时通过的路程,和分别为超声波两次碰到汽车所需的时间,那么即为汽车在两次碰到超声波的时间间隔内通过的距离,就是汽车两次碰到超声波的时间间隔,汽车速度。设,,从第一次发超声波信号到第二次发超声波信号之间间隔为,则小车运行速度为多少?(保留1位小数)( )
25.假期里,小明和家人一起坐大巴旅游,从出发地到目的地,全程大约140km,用时120min。
(1)在进入隧道前必须鸣笛,是利用了声音可以传递 。
(2)该大巴车行驶的平均速度是多少km/h?( )
(3)已知某隧道全长540m,若该大巴车以25m/s的平均速度穿过该隧道,大巴车完全通过该隧道用时22s,则该大巴车有多长?( )
26.现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置.如图,汽车利用倒车雷达发射声波,经过0.01s后收到回波.如果声波在空气中传播速度为340m/s.则
(1)声波在空气中传播速度为340m/s的物理意义 .
(2)汽车此时离障碍物多远 ?
27.目前超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似,是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅,据此绘制出指纹的“高低起伏”并进行识别,仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的,安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率,能量被控制在对人体无损的程度。
(1)超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息,以下各项应用中与此不同的是 ;
A.科技工作者利用声呐探测海底深度
B.技工利用超声波给金属工件探伤
C.医生利用超声波除去人体内的结石
D.渔民利用声呐探测鱼群位置
(2)放大手指局部,表面是凹凸不平的。下面是超声指纹识别系统,在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的 。(1ms=0.001s)
A.B.C. D.
28.在学习声音的有关知识时,小静所在的学习小组做了如下实验:
(1)在探究声音产生的原因时,小静把正在发声的音叉放入水中来探究;小刚把手放在喉咙处,大声讲话来探究;小明用手使劲敲桌子来探究,虽听到很大的响声,但几乎看不到什么现象,小明要想看到明显的现象,改进方法是 ;
(2)针对“声音的响度与什么因素有关”的问题,三位同学经过讨论,给出了两种猜想;
猜想一:声音的响度可能与声源振动的幅度有关;
猜想二:声音的响度可能与距离声源的远近有关;
为验证猜想二,三人合作进行如下实验:
小明注意听声音,小刚站在较远处用力敲鼓,小静站在近处轻轻敲鼓,小明听到两次鼓声差不多,他们得出结论:声音的响度与距离声源的远近无关,他们的结论是否正确? ,理由是: ;
(3)如下图所示,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺发出声音的 不同;逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动钢尺,钢尺振动频率越来越高,声音的 越来越高;
(4)同组的同学利用下图所示的实验器材探究响度的影响因素:
将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明 ;用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是 ;通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关, 越大,响度越大。
29.我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。路面上凹槽的分布较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设某音乐公路规定行驶速度是54km/h,设定乐曲为《歌唱祖国》,第一个音符“sol”(5)的频率为392Hz。通过阅读以上资料可知:
(1)音符“sol”(5)的频率为392Hz,说明1s汽车振动 次,音符“la”(6)的频率应 392Hz;
(2)汽车行驶速度54km/h= m/s;
(3)当汽车发出音符“sol”时,所对应的相邻凹槽之间的距离是多少 ?(小数点后保留两位小数,写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
30.如图所示,是某小区地下车库的一条道路,道路尽头及两侧均是建筑墙体,小刚在学习了声音的知识后,想利用回声知识来测量这条路的长度,已知人能区别开原声和回声的时间间隔至少在以上。小刚在道路起点使汽车鸣笛,经过后听到道路尽头反射回来的声音。
已知空气中的声速为。则:
(1)汽车鸣笛声的频率 (选填“大于”“小于”或“等于”),鸣笛声对休息的人来讲 (选填“属于”或“不属于”)噪声。
(2)若两侧墙体之间的距离为,汽车鸣笛后能区分出两侧墙体传回的声音吗?
(3)这条路的长度是多少?
(4)若鸣笛的同时,汽车以的速度向前运动,在听到回声时,汽车运动了多少米?(精确到小数点后一位)
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第二章 声现象(综合题30道)
1.声音的传播
(1)条件:声音的传播需要 ,传播的介质可以是 、 和 ;真空中 (选填“能”或“不能”)传声;
(2)形式:声音在介质中以 的形式传播;
(3)声速的影响因素:①温度:声音在15℃时空气中的传播速度为 m/s;②介质种类:声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下,在 中传播最快,液体中次之,在 中最慢。
【答案】 介质 气体 液体 固体 不能 波/声波 340 固体 气体
【详解】(1)[1][2][3][4][5]通过实验证明,声音传播的条件是:声音的传播需要介质,传播介质的种类有气体、液体和固体;声音无法在真空中传播,即真空不能传声。
(2)[6]声音在介质中以波的形式向外传播,声波具有能量。
(3)[7][8][9]声音的传播速度与介质的种类和介质的温度有关:①声音在15℃时空气中的传播速度约为340m/s;②声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下,声音在固体中传播的最快,在气体中传播的最慢。
2.超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。测距是测速的基础,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。
如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围,请你从图中所给信息来回答下列问题。
(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点;
(2)宇航员在月球上 (选填“能”或“不能”)利用超声波测定两山之间的距离;
(3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的( )(选填字母);
A. B.
C. D.
(4)大象与猫之间是否能完成语言沟通吗? (选填“能”或“不能”);
(5)大象发声的频率主要是集中在 (选填“超声波”或“次声波”)所在的频率范围内;
(6)如果有地震发生,能感知到地震发出的声是大象,还是猫? (选填“大象”或“猫”)。
【答案】(1)反射能力强
(2)不能
(3)A
(4)不能
(5)次声波
(6)大象
【详解】(1)超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。
(2)超声波需要在介质中传播,月球上没有空气,没有介质不能传声,因此不能利用超声波测定两山之间的距离。
(3)根据的变形公式s=vt可知,速度一定时,时间越长,通过的路程越大,海底与海平面的距离越大,因为0.30s>0.16s>0.14s,所以sA=sC=sE>sB>sD,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)由图可知,猫的发声频率范围为760Hz~1500Hz,听觉的范围为60~65000Hz;大象的发声频率范围为14~24Hz,听觉的范围为1~20000Hz;猫发出的声音大象能听到,而大象发出的声音,猫无法听到,故大象与猫之间是不能完成语言沟通。
(5)大象的发声频率范围为14~24Hz,低于20Hz的是次声波,所以大象发声的频率主要是集中在次声波所在的频率范围内。
(6)如果有地震发生,地震发出的是次声波,大象能听到次声波,故能感知到地震发出的声是大象。
3.下表记录了声波在不同介质及不同温度下的传播速度,请依据表中的相关数据回答下列问题:
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
煤油(常温)
1324
空气(15℃)
340
水(常温)
1500
空气(25℃)
346
海水(常温)
1531
(1)一般情况下,声波在气体中的传播速度比在液体中的传播速度 (选填“大”或“小”)。
(2)分析比较表格数据中声波的传播速度与温度的关系,可得出初步结论: 。
(3)若利用回声测山崖离我们多远,那么站在同一地点从发出声音到听到回声之间的时间间隔,夏天比冬天要 (选填“长”或“短”),判断依据是 。
【答案】(1)小
(2)温度越高,空气中声的传播速度越大
(3) 短 夏天的温度较高,空气中的声速较大
【详解】(1)由表格中数据可知,声音在液体中的速度较大,在气体中传播速度较小,所以一般情况下,声波在气体中的传播速度比在液体中的传播速度小。
(2)由表格中数据可知,不同温度下,空气中的声速不同,温度越高,空气中声的传播速度越大。
(3)由表格数据可知,在空气中,温度越高,声音传播速度越快,夏天比冬天气温高,所以声音传播速度快,那么站在同一地点从发出声音到听到回声,声传播的距离是相同的,声速越快的,传播的时间越短,所以从发出声音到听到回声之间的时间间隔,夏天比冬天要短。
4.某同学利用声速测量器测量声音的传播速度,如图所示为测量器的使用说明书和实验装置图,请仔细阅读并回答下列问题。
使用说明书:
(1)实验装置如图A所示,甲、乙是声信号采集器。
(2)用棒锤敲打铜铃,声音被甲、乙接收。
(3)液晶屏会显示出甲、乙第一次接收到声信号的时间差,单位为ms(1s=1000ms)。即:甲乙中任意一个采集器接收到声信号时开始计时,直到另一个接收器接收到声信号时停止计时。
(1)若将铜铃放在甲乙连线的中点处(如图A),则敲响铜铃后,液晶显示屏的示数会为: ms。
(2)调整甲乙的位置(如图B),测量出s1、s2的长度,敲响铜铃后,液晶显示屏上即显示出时间差t。请用s1、s2和t写出计算声速的表达式:v = 。
(3)保持图B中器材位置不变,打开实验室空调提高室内空气的温度并敲响铜铃,发现显示屏上的示数变小,这说明在空气中,声速随气温的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(4)该同学查阅资料时发现声速表,想继续利用该装置测量声音在铁棒中的传播速度。他将一根直铁棒架在甲乙之上,并用锤子敲击铁棒(如图C),根据显示屏上出现的示数计算出结果。同组小黄同学指出:声音除了通过铁棒传播,同时也通过空气传播,采集器采集到的可能是从空气中传播过来的声信号,所以这个测量方法不合理。你同意小黄同学的说法吗? (选填“同意”或“不同意”)为什么? 。
声速表
介质
声速
空气(15℃)
340m/s
铁棒
3750m/s
【答案】(1)0
(2)
(3)增大
(4) 不同意 因为铁棒中的声速比空气中声速大得多
【详解】(1)如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同.故液晶屏的示数为0。
(2)根据题意可知,声速的表达式为
(3)甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大,所以声音传播到甲和乙的时间都会减少,故时间差也会减少,因此若加热后液晶显示屏的数值变小,则可以初步说明温度越高,声速越大。
(4)[1][2]不同意,因为铁棒中的声速比空气中声速大得多。
5.请你在下列问题中填上通过声音获取了什么信息:
(1)远处隆隆的雷声预示着 ;
(2)铁路工人用铁锤敲击钢轨,会从异常的声音中发现 ;
(3)医生通过听诊器可以了解病人的 ;
(4)古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断 ;
(5)蝙蝠根据回声到来的方位和时间可以确定 ;
(6)现在,利用超声波检查(平时所说的做“B超”)可以更准确地获得 .
【答案】 一场可能的大雨 松动的螺栓 心肺的工作状况 悬崖的距离 目标的位置和距离 人体内部疾病的信息
【详解】(1)雷声往往发生在下雨之前,预示着一场可能的大雨.(2)敲击钢轨,通过钢轨振动发声的特点,来对松动的螺栓进行判断.(3)听诊器可以让医生听到病人的心跳声音,由此来对心肺的工作状况进行判断.(4)号角的声音传递到悬崖后,发生反射,由此人们可以对悬崖的距离进行判断.(5)蝙蝠通过发出声音后,声音反射产生回声的特点,可以确定目标的位置和距离.(6)B超可以探测人体内部的情况,可以获得人体内部疾病的信息.
故答案为: (1). 一场可能的大雨 (2). 松动的螺栓 (3). 心肺的工作状况 (4). 悬崖的距离 (5). 目标的位置和距离 (6). 人体内部疾病的信息
【点睛】声音可以传递信息,也可以传递能量.根据题目所给具体实例,对声音传递信息这一特点进行探讨是关键.
6.学习科学要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息。
(1)关于声音的速度,课本上是这样描述的:“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到:声音的传播速度与温度和 有关;
(2)借助示波器,可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图,其中发声体 的音调高;
(3)运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度,超声波声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空测距(比如地球与月球的距离)。
【答案】 介质 A 不能
【详解】(1)[1]“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到:声音的传播速度与温度和介质种类有关。
(2)[2]因为频率越大,音调越高,如图相同时间内,A振动2.5次,B振动1次,A比B振动的频率快,故A的音调高。
(3)[3]声音的传播需要介质,太空是真空,真空不能传声,超声波声呐不能用于太空测距(比如地球与月球的距离)。
7.为了探测海底某处的深度,在海上的探测仪向海底垂直发射超声波测距,与声呐的原理相同,都是利用了 方法测量距离。(声音在海水中传播的速度是1500m/s)。求:
(1)若在海面的船上站着一个人,在船正下方150m处的海里发出一个响声后,此人多长时间可以听到?( )
(2)若经过6s收到了返回声波信号,则海洋中该处的深度是多少 m?
【答案】
回声测距
0.1s
【详解】[1]声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来,形成回声。声呐和超声波测距就是利用回声测距的原理,通过测量声音从发射到接收回声的时间,结合声音在介质中的传播速度来计算距离。
[2]因人耳到海面的距离远小于150m,声音在空气中传播的时间可忽略不计;已知声音在海水中传播速度,在船正下方150m处的海里发出一个响声后,根据公式可得船上的人听到声音的时间
[3]声音从海面到海底再返回海面的总时间,那么声音从海面到海底的时间
根据公式可得,海洋中该处的深度
8.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表,回答问题。已知在长为的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔(此时气温约为)。问:
一些介质中的声速
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
(1)第一次听到的声音是通 传来的,过第二次听到的声音是通过 传来的。(两空均选填“空气”或“金属管”)
(2)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间 ?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大 ?该金属管可能是由什么材料制成的 ?
【答案】(1) 金属管 空气
(2)2.5s
(3) 5000m/s 金属管是铝制成的
【详解】(1)[1][2]根据数据可知,固体的传播速度比液体的快,最慢的是气体,因为是空的金属管,没有液体,所以第一次听到的声音是通金属管传来的,第二次听到的声音是通过空气传来的。
(2)由得,敲击后声音通过空气传到另一端的时间
(3)[1][2]声音在金属管内传播的时间
声音在金属管内传播的速度
查表知:金属管是铝制成的。
9.在“探究响度与什么因素有关”时,小红做了如下实验,请你帮她将实验记录填写完整,使音叉发出不同响度的声音,将正在发声的音叉轻触悬挂在细绳上的乒乓球,观察到乒乓球弹开的幅度不同,这说明响度的大小与 有关,这种研究方法叫 。使音叉发出相同响度的声音时,距离音叉远、近不同的同学听到音叉发声的响度不同,这说明响度的大小还与 有关。
【答案】 振幅 转换法 距离发声体的远近
【详解】[1]乒乓球振动幅度越大,说明音叉振动幅度比较大,这说明响度的大小与振幅有关,振幅越大,响度越大。
[2]物体的振动有时用眼睛无法直接看到,可以通过乒乓球将音叉的振动放大,这种思维方法叫做转换法。
[3]使音叉发出相同响度的声音时,距离不同,听到声音的响度不同,距离发声体越近,响度越大,因此说明响度与距离发声体远近有关。
10.如图所示,这是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航的示意图。
(1)公务船上安装了声呐系统,声呐系统是利用频率大于20000Hz的 来传递 ,从而发现海水中的鱼群等;
(2)该船在某处海面向深为1800m的海底发出声波,经过2.4s后接收到返回的声波。则:
①声波在海水中传播的距离是多少?( )
②声波在该处海水中传播的速度是多少?( )
【答案】 超声波 信息 3600m 1500m/s
【详解】(1)[1][2]频率大于20000Hz的声波为超声波,并且声音可以传递能量和信息,因此声呐系统是利用频率大于20000Hz的超声波来传递信息,从而发现海水中的鱼群等。
(2)①[3]声波在海水中传播的距离为
②[4]声波在该处海水中传播的速度为
11.口琴是用嘴吹或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器,是一种自由簧气鸣乐器,它有上下两排小方格孔,装有多组自由振动的簧片,气流强迫通过时,灵活的金属舌簧振动发声,来回移动,吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图1所示是口琴拆开后其内部的琴芯结构,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,区的较薄、较短,振动快,而区的较长、较厚,振动慢。
(1)在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
(2)口琴的高音区为图1中的 区,口琴的低音区为 区。(均选填图中)
(3)如图2所示,小漫自己动手制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。哨声是由管内的 振动而产生的。吹哨时上下推拉活塞,音调最高的是图2乙中的 。
【答案】(1)响度
(2) A C
(3) 空气柱 ①
【详解】(1)在同一孔处用不同的力度吹,铜片的振幅不同,铜片发出的响度不同。
(2)[1][2]图1中,A区的较薄、较短振动快,频率高,音调高,属于高音区;C区的较长、较厚振动慢,频率低,音调低,属于低音区。
(3)[1][2][1][2]声音是由物体的振动产生的,哨子发出的声音是由管内空气柱振动产生的。哨内空气柱越短,空气柱振动越快,频率越高,音调越高,故音调最高的为图2乙中的①。
12.超声波测距
在日常生活、生产中,我们通常用刻度尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中,还会用到其它一些技术来测量距离,如超声波测距等。超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强,在空气中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。超声波测距原理如图所示。发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物时会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t,仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。如果障碍物是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)由于超声波具有 的特点,使其在空气中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞,智能机器人等领域;
(2)上述材料主要阐述了 ;
A.超声波的产生 B.超声波具有能量 C.超声波能传递信息
(3)若计时器记录的时间t为0.4s,则发射点与障碍物之间的距离约为 m;
(4)超声波被广泛应用在实际生活中,除文中提到的实例外,请你再列举一个具体实例。( )
【答案】 指向性强 C 68 超声波碎体内结石
【详解】(1)[1]超声波的指向性强,在空气中传播的距离较远,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
(2)[2] 通过超声波测距,或利用超声波测速,这都获得一个消息,都属于超声波能传递信息,故选C。
(3)[3]若计时器记录的时间t为0.4s,超声波在空气中的传播速度约为340m/s,由速度公式知道,超声波经过的路程
s=vt=340m/s×0.4s=136m
所以计时器到障碍物距离
(4)[4]利用声能传递能量,超声波可以碎体内结石。
13.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系中做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)上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。发现在气温较低的冬天试验更容易成功。你知道其中的原因吗?答: 。
【答案】(1)
(2)345
(3)冬天气温低,声音在空气中的传播速度小
【详解】(1)根据表格中的数据进行描点、连线,绘制图像,绘制图像如下图所示:
(2)根据图像可知:声音在空气中的传播速度与温度成正比,温度每升高10℃,声速均增加6m/s;设温度为t,声速为v,根据线性关系可设公式
其中:v0是温度为0℃时的声速,从表格直接读取
k是声速随温度的变化率k=0.6
因此,关系式简化为
将t=25℃代入上述关系式
温度为25℃时声速为345m/s。
(3)在冬天尝试进行超音速飞行,更容易成功,是因为冬天气温低,声音在空气中的传播速度小。
14.将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使其振动,听刻度尺振动时发出的声音.
(1)实验时用手紧靠桌边压住刻度尺,否则会听不到刻度尺 发出的声音.
(2)当刻度尺伸出桌面的长度减小时,尺子振动的频率变 ,发出的声音音调变 .(3)当刻度尺伸出桌面的长度固定时,用大小不同的力拨动尺子,会发现用力越大,尺子振动的 幅度越大,发出的声音 响度越大.
(4)换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度与塑料尺相同,拨动尺子的力也保持相同,则听到声音的主要差异是 音色不同(填“响度”、“音调”或“音色”).
【答案】 振动 快 高 幅度 响度 音色
【详解】(1)刻度尺如果没有紧压在桌沿处,刻度尺振动时,会拍打桌子同时振动,影响实验效果.(2)当刻度尺伸出桌面的长度减小时,振动越快(振动的频率变快),发出声音的音调越高.(3)刻度尺伸出桌面的长度固定,轻拨时刻度尺振动的幅度小,响度小;重拨时刻度尺振动的幅度大,响度大.(4)刻度尺和钢尺的材料和结构不同,故振动发出声音的音色也会不同.
【点睛】音调的高低与发声体振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高,物体振动越慢,音调就越低;明确声音的三个特征,音调、响度、音色,音调跟频率有关;响度跟振幅有关、音色跟材料和结构有关.
15.同学们已经知道,渔船上安装的声呐不仅可以探测海洋的深度和过往的鱼群,还可以探测冰山或暗礁的存在。
(1)声呐装置是利用 声波来传递 (信息/能量)的;
(2)如果声呐向暗礁发出声波信号10s后接收到了回波,则暗礁到船的距离大约有多远? (假设这种波在海水中传播的速度为500m/s)
(3)小明知道“嫦娥一号”卫星正在探测月球的消息后,他想把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段。你认为他的想法可行吗? 为什么?
【答案】 超 信息 2500m 不可行 因为声音不能在真空中传播
【详解】解:(1)声既可以传递信息,也可以传递能量。声呐装置是利用超声波来传递信息。
(2)超声波从发出到返回共走的路程为
s=vt=500m/s×10s=5000m
那么暗礁到船的距离为
s'=0.5×s=×0.5×5000m=2500m
(3)因为声音的传播需要介质,真空中没有传声的介质,所以声音不能在真空中传播。故把声响也装到“嫦娥一号”卫星上,从而增加一种探测的手段不可行。
答:(1)声响装置是利用超声波来传递信息的;
(2)暗礁到船的距离为2500m;
(3)不可行,因为声音不能在真空中传播。
16.做一做:
请以小组为单位,制作一部“土电话”,完成后在班级范围内进行交流与展示。
要求:(1)成品完整美观。
(2)能使用“土电话”传声,传声效果好。
(3)制作过程中安全意识强,合作性好。
【答案】见解析。
【详解】原理:声音是由振动产生的。
实验材料:量杯、线、胶带。
实验步骤:
1.撕下两小段胶带。
2.将准备好的长线两端分别站在两个量杯底部。
3.土电话就做好了,试试效果怎么样吧。
17.如图甲所示,将敲响的音叉在耳边慢慢转动,会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源,都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理,科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说,就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析,根据分析结果通过喇叭发出新的噪声,恰能将原来噪声的振动抵消,这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。
(1)空气中传播的音叉的声音是 振动的波(填“音叉”或“空气”),人耳听到的声音较弱时,是两个声源发出波同时传达,引起空气的振动 的结果;
(2)话筒收集噪声, (填“有”或“没有”)控制噪声的产生;电脑分析获得的是 ;
(3)图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形,则声源在M点的振动应为 。
(4)若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波,如图丙P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果最明显的情况是 ;
A.P与Q相遇
B.P与N相遇
C.M与N相遇
D.P与M相遇
(5)图丁是依据(4)中方案制成的消声器原理图,A处声音的响度 B处声音的响度(大于/等于/小于);
(6)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,图戊是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,以下情况中,消声达标的是 。
A.响度为20dB,频率为100Hz
B.响度为40dB,频率为200Hz
C.响度为70dB,频率为250Hz
D.响度为90dB,频率为350Hz
(7)车间机床工作时发出响度达110dB的声音,波形如图己所示,HereOne降噪耳机能阻止特定的频率的声音进入人耳,同时允许其他频率的声音(如工友的指令等)进入人耳,工人在车间只要把耳机阻止声音的频率值设置为 Hz即可。
【答案】 空气 相互抵消 没有 新的噪声 B B 大于 C 12500
【详解】(1)[1][2]声音是由物体的振动产生的,空气中传播的音叉的声音是由空气振动产生的波,两个声源发出波同时传达,引起空气的振动相互抵消。
(2)[3][4]话筒收集噪声,没有控制噪声的产生;用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析,根据分析结果通过喇叭发出新的噪声,恰能将原来噪声的振动抵消,这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。
(3)[5]分析图可知,B图中产生的噪声振动波形与A点声波的频率和振幅相同,相位相反,故B符合题意。
(4)[6]由题干中的表述可知,当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,对照选项可知:
A.P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇,故A不符合题意;
B.P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”,消声效果会明显,故B符合题意;
C.M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇,故C不符合题意;
D.P与M相遇符合“同一列声波的‘密部’与‘疏部’相遇”,故D不符合题意;
故选B。
(5)[7]由上述“消声”原理可知,声音从A处传来时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象,因此,B处声音的响度小于A处声音的响度。
(6)[8]对照图象可知。
ABC.响度为20dB,频率为100Hz,响度为40dB,频率为210Hz,响度为90dB,频率为350Hz所示的声音,在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内,因此ABD不符合题意;
C.响度为70dB,频率为250Hz的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内,因此消声达标,故C符合题意。
故选C。
(7)[9]根据波形图可知T=8×10-5s,阻止声音的频率值设置
18.阅读下面的短文,并回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5~40kHz,由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化。它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐,请回答以下问题:
(1)一般情况下,超声波在15℃空气中的传播速度约为 ;超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,是因为声音能够传递 ;
(2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波 ;
A.大象 B.狗 C.蝙蝠 D.猫
(3)在月球上不能利用声呐测距,原因是 ;
(4)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz;
(5)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是 km;(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
(6)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图 。
A. B. C. D.
【答案】 340m/s 信息 C 月球周围是真空,真空不能传声 5 20 7.5 B
【详解】(1)[1]声音在不同介质中传播速度不同,一般情况下,超声波在15℃空气中的传播速度约为340m/s。
[2]声音能够传递信息,因此超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
(2)[3]声呐发出的声波是超声波。
A.大象进行交流的“声音”是一种次声波,故A不符合题意;
BD.狗、猫发出的声音人类可以听到,不是超声波,故BD不符合题意;
C.蝙蝠发出超声波进行定位,故C符合题意。
故C。
(3)[4]声音无法在真空中传播,因此在月球上不能利用声呐测距。
(4)[5]人耳能够听到声波的频率范围是20~20000Hz,声呐发出的声波的频率在5~40kHz,则人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是5kHz到20kHz。
(5)[6]由得
(6)[7]依题意得,D位置接受到回收信号声经历的时间最短,AE位置接受到回收信号声经历的时间最长,同一介质中,声音的传播速度不变,由得,D位置海底深度最浅,AE位置海底深度最深,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
19.表中是某些介质中的声速v:
介质
v/(m·s-1)
介质
v/(m·s-1)
空气(15℃)
340
海水(25℃)
1531
空气(25℃)
346
冰
3230
水(5℃)
1450
软橡胶(常温)
40~50
水(15℃)
1470
软木
500
水(20℃)
1480
铁(棒)
5200
(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)小南根据表格数据得出结论声音在介质中的传播速度满足关系式v固>v液>v气。小北认为这个结论不严谨,原因是 ;
(3)小南爬山的时候,在一个小山坡上看见对面有一座山峰,她想估测出该山峰与自己的距离,于是她对着山峰大喊了一声,约3s后听到了回声。若此时的温度为15℃,则该山峰距离小南多少米?( )
【答案】 温度 见解析 介质的种类 见解析 见解析 510m
【详解】(1)[1][2]从表格中的数据可以看到,声音在15℃的空气和25℃的空气中时,速度是不同的,声音在5℃、15℃、20℃的水中时,速度也是不同的,所以声速大小可能跟温度有关。
[3][4]从表格中的数据可以看到,声音在水、海水、冰、铁等不同介质中,速度是不同的,所以声速大小可能跟介质的种类有关。
(2)[5]从表格中的数据可以看到,软木是固体,声音在它的传播速度为500m/s,而声音在水中的速度都是大于它的,此时v固<v液,所以这个结论不严谨。
(3)[6]小南对着山峰大喊了一声,声音的传播介质是空气,从表格中数据可以看到,声音在15℃空气中传播速度为340m/s,声音从小南位置出发,到对面的山峰,又从对面的山峰回到小南的位置,所用的时间约3s,声音所走的路程为
声音所走的路程为1020m,该山峰距离小南的距离为
该山峰距离小南的距离为510m。
20.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),声音在海水中的传播速度是1500m/s。
(1)超声波是指频率大于 Hz的声音,超声波具有 (写出一个即可)等的特点。
(2)超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是 。
(3)若测位仪从海面向海底发射信号到接收到返回来的信号用了6s,则此处海水的深度是多少?( )
【答案】 2000 方向性好 声音不能在真空中传播 4500m
【详解】(1)[1][2]超声波是指频率大于20000Hz的声音,超声波具有方向性好等特点。
(2)[3]超声测位仪不能测出地球和月球的距离,原因是声音不能在真空中传播。
(3)[4] 从海面发射信号到海底的时间为
此处海水的深度为
21.学习科学要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息。
(1)关于声音的速度,课本上是这样描述的:“15℃时空气中的传播速度是 340m/s”。从描述中我们可以得到:声音的传播速度与介质种类和 有关,一般在 中传播最慢(选填“固体”、“液体”或“气体”);
(2)声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在 10~30kHz 之间,由于这种声波的频率较高,有较好的指向性,声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间就可以确定目标的距离。声呐发出的声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠近;如果回声的音调变低,说明目标正在远离声呐。
①人耳能够听到的声波的频率范围是20Hz到 Hz;狗 (选填“能”或“不能”)听到次声波。
②停在海水中的潜艇 A 继续监视潜艇 B,突然接收到经潜艇 B 反射回来的声波频率是变高的,说明潜艇 B 正在 (选填“远离”或“靠近”)潜艇A。
③运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度,超声波声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空测距(比如地球与月球的距离)。
(3)雪花落入水中也会发出声波,声波频在 50000Hz 到 2×105Hz 之间,高于人们能听见的声波频率。但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。站在鲸鱼的角度看雪花落水发出的声响 (选填“是”或“不是”)噪声。
【答案】(1) 温度 气体
(2) 20000 能 靠近 不能
(3)是
【详解】(1)[1]描述中我们可以得到温度和介质的种类会影响声音的传播速度,则声音传播的速度与介质的种类和介质的温度有关。
[2]一般情况下,声音在固体中传播的最快,其次是液体,在气体中传播的最慢。
(2)①[1]由图可知,人耳的听声频率范围是20Hz~20000Hz。
[2]由图可知,狗的听觉范围是15Hz~50000Hz,所以狗能听到次声波。
②[3]由题意可知,潜艇A接收到经潜艇 B 反射回来的声波频率变高了,说明潜艇B正在靠近潜艇A。
③[4]由于太空空间是真空状态,而声波不能在真空中传播,所以不能用于太空测距。
(3)雪花落水产生的声波令鲸鱼异常烦躁不安,说明这种声音对鲸鱼来说是噪声。
22.我们知道,声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器 (选填“能”或“不能”)直观地显示出声波的波形。如图所示,先后在话筒前敲响两个音叉,示波器显示出波形,可判断甲音叉发出声音的 (填声音的特性)更 (选填“高”或“低”)。
示波器还能探测出超声波的信号,超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。
【答案】 振动 能 音调 低 不能 20000 能量
【详解】[1]发声时,物体在振动,声音是由物体振动产生的。
[2]声音是以声波的形式传播的,声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器能直观地显示出声波的波形。
[3][4]由甲、乙两音叉发出的波形可以看出,甲音叉发出声音的波形疏,说明振动频率低,音调低。
[5]声音的传播需要借助,无论是可听声、超声还是次声都不能在真空中传播。
[6]频率大于20000Hz的声音是超声,故超声波的频率高于20000Hz。
[7]超声波能传播信息,也能传播能量,利用超声波清洗眼镜是利用声音可以传播能量。
23.如图,潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。声呐能够向水中发射声波,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
(1)这种声呐发出的是 声波,由题意可知,因为其具有较强的 性,所以可以用来进行探测,利用这种性质还可以用来
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是多少m?(声在海水中的传播速度为1500m/s)。
(3)停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为 m?若此时潜艇A发出的一束声波,则探测到潜艇B并传回信号大约需要 s(结果保留整数)。
(4)为了尽可能防止我方潜艇被敌方潜艇超声波雷达探测到,请你给我方潜艇在外壳设计提一条建议:
【答案】(1) 超 指向 测距
(2)7500m
(3) 8700 12
(4)让外壳尽量表面粗糙一些/给外表涂上吸音材料
【详解】(1)[1]声呐是科学家受到蝙蝠利用超声波定位目标的启发而发明的,声呐发出的是超声波。
[2]由题意可知,超声波的频率较高,可以形成较强的指向性。
[3]超声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离,即可以利用超声波测距。
(2)回波信号频率不变,说明B是静止的,在10s的时间内声波在海水中传播的距离是A与B之间距离的两倍,则潜艇B与潜艇A的距离
(3)[1]接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B在远离A,则一分钟后,潜艇B行驶的距离
经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离
[2]设从潜艇A发出的一列声波到探测到潜艇B需要的时间t′,则有
可得
从潜艇A发出的一束声波,到探测到潜艇B并传回信号需要的时间是探测到潜艇B所用时间t′的两倍。则从发出到传回信号需要的时间
(4)由题意可知超声波雷达是利用回声定位的原理工作的,要防止我方潜艇被敌方潜艇超声波雷达探测到,可以让我方潜艇外壳尽量表面粗糙一些,改变反射波的方向,使反射波不被敌方声呐接收到。或给外表涂上吸音材料,使声波发射到我方潜艇表面尽可能被吸收,不反射回去,使敌方声呐接收不到反射波,就无法定位我方潜艇了。
24.下图是利用超声波测量距离时测距仪发出超声波的运动位置距离与时间变化关系图像、第1段图像,表示超声波匀速远离测距仪;第2段图像,表示超声波遇到障碍物返回测距仪。超声波在空气中的速度不变,图像关于图中虚线对称。(超声波在空气中的速度为340米/秒)
(1)超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播,超声波测距离说明超声波可以 。
(2)若为6秒,则障碍物距离超声波测距仪多远?( )
(3)利用超声波还可以测量车速,测量原理为:测距仪正对着驶来的汽车先后发出两个超声波,仪器显示两个超声波的运动位置距离与时间变化关系如图。下图中和分别为超声波两次碰到汽车时通过的路程,和分别为超声波两次碰到汽车所需的时间,那么即为汽车在两次碰到超声波的时间间隔内通过的距离,就是汽车两次碰到超声波的时间间隔,汽车速度。设,,从第一次发超声波信号到第二次发超声波信号之间间隔为,则小车运行速度为多少?(保留1位小数)( )
【答案】 不能 传递信息 1020m 97.1m/s
【详解】解:(1)声波的传播需要介质,超声波的传播也需要介质,不能在真空中传播,超声波测距离说明超声波可以传递信息。
(2)第一次相遇时车到测速仪的距离为
(3)根据题意可知,第二次超声波从发出到与车相遇的时间为,则第二次相遇时车到超声波测距仪的距离为
障碍物速度为
答:(1)声波的传播需要介质,超声波的传播也需要介质,不能在真空中传播,超声波测距离说明超声波可以传递信息。
(2)第一次相遇时车到测速仪的距离为1020m。
(3)则小车运行速度为97.1m/s。
25.假期里,小明和家人一起坐大巴旅游,从出发地到目的地,全程大约140km,用时120min。
(1)在进入隧道前必须鸣笛,是利用了声音可以传递 。
(2)该大巴车行驶的平均速度是多少km/h?( )
(3)已知某隧道全长540m,若该大巴车以25m/s的平均速度穿过该隧道,大巴车完全通过该隧道用时22s,则该大巴车有多长?( )
【答案】 信息 70 10m
【详解】解:(1)进入隧道前必须鸣笛,是为了提醒隧道内其他驾驶员的注意,利用了声音可以传递信息。
(2)大巴车全程行驶时间为
t=120min=2h
大巴车全程行驶平均速度为
(3)大巴车完全通过该隧道的路程为
大巴车的长度为
答:(1)进入隧道前必须鸣笛,是利用了声音可以传递信息。
(2)大巴车全程行驶平均速度为70km/h。
(3)大巴车的长度为10m。
26.现代汽车广泛利用了倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置.如图,汽车利用倒车雷达发射声波,经过0.01s后收到回波.如果声波在空气中传播速度为340m/s.则
(1)声波在空气中传播速度为340m/s的物理意义 .
(2)汽车此时离障碍物多远 ?
【答案】 声音在1s内传播的路程为340m. 1.7m
【分析】物体单位时间通过的路程叫速度;因为雷达发出超声波到收到超声波,是声波来回两趟所用的时间,所以汽车到障碍物所用的时间为其一半,根据公式求出汽车到障碍物的距离.
【详解】(1)声音在空气中的速度是340m/s,其物理意义是:声音在1s内传播的路程为340m.
(2)超声波从汽车到障碍物的时间:由可得,汽车到障碍物的距离:.
答:(1)声音在1s内传播的路程为340m;
(2)汽车此时离障碍物有1.7m.
【点睛】本题考查的是速度公式的应用,知道超声波从汽车到障碍物所用的时间为总时间的一半是解决此题的关键.
27.目前超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似,是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅,据此绘制出指纹的“高低起伏”并进行识别,仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的,安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率,能量被控制在对人体无损的程度。
(1)超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息,以下各项应用中与此不同的是 ;
A.科技工作者利用声呐探测海底深度
B.技工利用超声波给金属工件探伤
C.医生利用超声波除去人体内的结石
D.渔民利用声呐探测鱼群位置
(2)放大手指局部,表面是凹凸不平的。下面是超声指纹识别系统,在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的 。(1ms=0.001s)
A.B.C. D.
【答案】 C A
【详解】(1)[1]A.科技工作者利用声呐探测海底深度,利用声音可以传递信息,故A不符合题意;
B.技工利用超声波给金属工件探伤,利用声音可以传递信息,故B不符合题意;
C.医生利用超声波除去人体内的结石,利用声音可以传播能量,故C符合题意;
D.渔民利用声呐探测大海鱼群,利用声音可以传递信息,故D不符合题意。
故选C。
(2)[2]由题意可知,发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,根据可知,速度一定时,时间越长通过的路程越远,因为
所以
即B、D到手机的距离是相同的(最远),而离手机最近的是E,A、C在中间且相等,因此,对照图片可知,则该处指纹的大致形状如图中的A选项,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
28.在学习声音的有关知识时,小静所在的学习小组做了如下实验:
(1)在探究声音产生的原因时,小静把正在发声的音叉放入水中来探究;小刚把手放在喉咙处,大声讲话来探究;小明用手使劲敲桌子来探究,虽听到很大的响声,但几乎看不到什么现象,小明要想看到明显的现象,改进方法是 ;
(2)针对“声音的响度与什么因素有关”的问题,三位同学经过讨论,给出了两种猜想;
猜想一:声音的响度可能与声源振动的幅度有关;
猜想二:声音的响度可能与距离声源的远近有关;
为验证猜想二,三人合作进行如下实验:
小明注意听声音,小刚站在较远处用力敲鼓,小静站在近处轻轻敲鼓,小明听到两次鼓声差不多,他们得出结论:声音的响度与距离声源的远近无关,他们的结论是否正确? ,理由是: ;
(3)如下图所示,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,用大小不同的力拨动钢尺,钢尺发出声音的 不同;逐渐缩短钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动钢尺,钢尺振动频率越来越高,声音的 越来越高;
(4)同组的同学利用下图所示的实验器材探究响度的影响因素:
将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开的现象,说明 ;用更大的力敲击音叉,使其发出更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是 ;通过实验探究得出的结论是:响度与发声体振幅有关, 越大,响度越大。
【答案】 在桌面上撒一些豆子,敲击桌面,观察豆子跳动 不正确 没有控制鼓发声响度相同 响度 音调 发声的音叉在振动 乒乓球被弹开的幅度更大 振幅
【详解】(1)[1]使劲敲桌子,虽听到很大的响声,但桌子振动不明显,所以需要借助物体将振动放大,故可以在桌面上撒一些豆子,敲击桌面,观察豆子跳动情况。
(2)[2][3]实验中,小刚站在较远处用力敲鼓,小静站在近处轻轻敲鼓,所以没有运用控制变量法,控制鼓发声响度相同,所以实验得到的结论不正确。
(3)[4]用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振动幅度不同,所以钢尺发声响度不同。
[5]由于物体振动频率越大,发声的音调越高,所以用大小相同的力拨动钢尺,钢尺振动频率越来越高,发声的音调越来越高。
(4)[6]实验中乒乓球将音叉微小振动放大,所以乒乓球被弹开,说明音叉发声时在振动。
[7]用更大的力敲击音叉,则音叉的振幅增大,当乒乓球靠近音叉,被弹开的幅度会更大。
[8]用更大的力敲击音叉,音叉的振幅增大,音叉能发出更大的声音,说明发声体振幅越大,声音的响度越大。
29.我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,如图所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。路面上凹槽的分布较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计,假设某音乐公路规定行驶速度是54km/h,设定乐曲为《歌唱祖国》,第一个音符“sol”(5)的频率为392Hz。通过阅读以上资料可知:
(1)音符“sol”(5)的频率为392Hz,说明1s汽车振动 次,音符“la”(6)的频率应 392Hz;
(2)汽车行驶速度54km/h= m/s;
(3)当汽车发出音符“sol”时,所对应的相邻凹槽之间的距离是多少 ?(小数点后保留两位小数,写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
【答案】(1) 392 大于
(2)15
(3)0.04m
【详解】(1)[1][2]频率是1s内振动的次数,音符“sol”(5)的频率为392Hz,说明1s汽车振动392次;音符“la”(6)的音调比音符“sol”(5)的音调高,音符“la”(6)的频率大于“sol”(5)的频率,音符“la”(6)的频率应大于392Hz。
(2)汽车行驶速度
(3)汽车通过两凹槽之间的时间为,汽车发出这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离为
30.如图所示,是某小区地下车库的一条道路,道路尽头及两侧均是建筑墙体,小刚在学习了声音的知识后,想利用回声知识来测量这条路的长度,已知人能区别开原声和回声的时间间隔至少在以上。小刚在道路起点使汽车鸣笛,经过后听到道路尽头反射回来的声音。
已知空气中的声速为。则:
(1)汽车鸣笛声的频率 (选填“大于”“小于”或“等于”),鸣笛声对休息的人来讲 (选填“属于”或“不属于”)噪声。
(2)若两侧墙体之间的距离为,汽车鸣笛后能区分出两侧墙体传回的声音吗?
(3)这条路的长度是多少?
(4)若鸣笛的同时,汽车以的速度向前运动,在听到回声时,汽车运动了多少米?(精确到小数点后一位)
【答案】 小于 属于 不能 272m 7.9
【详解】(1)[1][2]人的听觉频率范围在20~20000Hz之间,汽车鸣笛声我们能听见,则汽车鸣笛声的频率小于20000Hz,鸣笛声影响了人的休息,因此鸣笛声对休息的人来讲属于噪声。
(2)[3]人耳能区别开回声和原声的最小距离为
两侧墙体之间的距离为,故汽车鸣笛后不能区分出两侧墙体传回的声音。
(3)[4]这条路的长度为
(4)[5]设听到回声的时间为,则
即
代入数据可得
解之得,所以小刚听到回声时,汽车运动的距离
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
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