专题3 声现象(模型与方法)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-01-11
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2份
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71页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 声学 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.90 MB |
| 发布时间 | 2026-01-11 |
| 更新时间 | 2026-01-11 |
| 作者 | 胡国民 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55901396.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习讲义聚焦“声现象”专题,覆盖声音产生与传播、回声测距、声速计算、声音特性、噪声控制等中考核心考点,通过15个模型系统拆解知识,设计“标志-技巧-例题-变式”四环节,助力学生梳理考点、掌握方法、突破难点。
亮点在于模型化教学与跨学科实践结合,如“水瓶琴问题”模型通过对比敲击与吹气的发声体差异培养科学思维,“制作隔音房间”实践活动提升科学探究能力。分层训练配合真题改编题,确保高效复习,帮助教师精准把控节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
专题3 声现象
(
模型破解
拆解步骤,突破思维壁垒
……………………………………………………
……
…………
01
~
20
模型01.
声音产生的原因
……………………
01
模型0
9
.
音调、响度和音色的辨别
…………
1
0
模型02.
声源辨别
……………………………
02
模型10.
声音的波形图
………………………
11
模型03.
声音传播的条件
……………………
03
模型1
1
.
三类乐器及单调、响度的改变
……
1
3
模型04.
听到回声的条件
……………………
04
模型1
2
.
水瓶琴问题
…………………………
14
模型05.
百米赛跑问题
………………………
05
模型1
3
.
声音的利用
…………………………
16
模型0
6
.
铁管传声问题
………………………
06
模型1
4
.
噪声的控制
…………………………
17
模型0
7
.
回声测距问题
………………………
07
模型15.跨学科实践:制作隔音房间
………
18
模型0
8
.
超声测速问题
………………………
08
模型演练
实战强化,提升应用能力
……………………………………………………
……
…………
20
~
2
4
)
模型01.声音产生的原因
(
标志:
判定声音产生的原因。
技巧:
一切发声的物体都在
振动
,振动停止时,发声也停止,注意
发声停止不是
“
声音消失
”
。
)
【例 1】甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殻”,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。宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若 言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由________振动产生的。如图,我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐,笛声是由________振动产生的。
【变式1-1】大课间,学校腰鼓队正在表演,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就会消失,这是因为( )
A.手使鼓面停止了振动 B.手吸收了鼓声
C.手把声音反射回去了 D.手不能传播声音
【变式1-2】某款视频加工软件,推出一个新功能,彻底将AI模仿语音平民化。你只需朗读系统提供的一段10秒的文本,系统就会迅速分析你的声音,并模仿下来,声音听起来和你的一样。我们朗读文本时,声音是由声带________产生的;软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的________(填声音的特性)。
【变式1-3】吹笛子发声,主要是因为( )
A.笛子本身振动 B.笛子中空部分的空气柱振动
C.吹笛子人的嘴巴振动 D.人声带的振动
模型02.声源辨别
(
标志:
判定声音是由谁振动产生的。
技巧:
正在
发声的物体
的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
)
【例2】对着笔帽轻轻吹气可以发出声响,这里的声源是( )
A.笔帽 B.空气 C.嘴唇 D.声带
【变式2-1】《诗经》有云:“伯氏吹埙(xūn),仲民吹篪(chí)”。其中的“埙”是我国最古老的闭口吹奏乐器,多用陶土烧制而成,形状如鸡蛋,如图所示。演奏者吹埙的声音主要是由埙内________振动产生的,通过________传播进入到人耳。
【变式2-2】国家级非物质文化遗产莆仙十音八乐,是莆田地区传统的民间说唱曲种,也是器乐演奏的乐种。下列哪种乐器的发声体与其它三种不同( )
A.铜锣 B.唢呐
C.笙 D.竹笛
【变式2-3】宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的( )
A.琴弦 B.匣子 C.指头 D.耳朵
模型03.声音传播的条件
(
标志:
声音是靠什么传播的。
技巧:
声音的传播需要
介质
,
真空
不能传声。(实验方法:科学推理法) 固体、液体和气体都可以传声。
)
【例3】(2025年北京学业考题改编)如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的 B.听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C.编钟发出的声音可以在真空中传播 D.编钟在剧场中的传播速度是340km/h
【变式3-1】课堂上,老师做了如图所示的演示实验,请根据实验现象回答下列问题:
(1)如图甲所示,敲一下音叉,小球被弹开,说明声音是由于物体的振动产生,其中小球起到的作用是___________________________;
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发出声音,如果将这个实验移至月球上做,则图乙左边的音叉_________(选填“能”或“不能”)振动,这是由于__________________。
【变式3-2】为了认识声音,某实验活动小组设计了以下实验对声音进行探究,请你回答下列问题:
(1)甲图中,操作时应先_____________(选填“敲击音叉”或“靠上乒乓球”),我们看到乒乓球被弹开;
(2)如乙图所示,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___________;
(3)如果在月球上进行实验,图________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)中的乒乓球被弹开。
(4)如丙图所示,用抽气机抽气________(选填“能”或“不能”)得到真空,实验的结论是通过_______(填序号)得出的结论。
A.实验推理 B.实验验证 C.归纳总结
【变式3-3】小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图所示。
(1)经调整使器件完好后,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,将会发现听到的手机声音________;
(2)如果把广口瓶内空气完全抽出,我们将_________听到声音(选填“能”或“不能”);
(3)如图所示,敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个实验现象说明声音可以在________中传播;
(4)乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察。这种方法叫做___________(选填“等效替代法”或“转换法”);
(5)小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球_______弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”);
(6)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
模型04.听到回声的条件
(
标志:
听到回声的条件。
技巧:
1.时间:至少0.1s;
2.距离:
(声音在
15℃
的空气中传播速度为
340m
/s
)
)
【例4】回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被________回来而形成的。听见回声的条件:回声到达人耳的时间比原声晚_______秒以上人就能听到回声。如果不到0.1s,回声与原声相混使原声加强,使得声音更响亮。发声体距离障碍物的距离至少要大于________米才能区分回声。利用回声测距离:s=________,利用回声探测鱼群、测海的深度等。
【变式4-1】回声是怎么产生的?以下说法正确的是( )
A.声波在传播过程中遇到障碍物被吸收后产生的声音
B.声波在传播过程中遇到障碍物被反射回来,且与原声间隔超过0.1秒被我们再次听到的声音
C.声波在传播过程中遇到障碍物被穿透后产生的声音
D.声波在传播过程中遇到障碍物被反射回来,无论间隔时间多短都能被我们听到的声音
【变式4-2】关于回声的定义及其产生条件,下列说法正确的是( )
A.回声是声音在传播过程中遇到障碍物被吸收后产生的现象
B.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,且反射回来的声音到达人耳的时间必须比原声晚0.1秒以上
C.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,无论反射时间多短,人耳都能区分回声和原声
D.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,但只有在空旷的山谷中才能听到回声
【变式4-3】人耳听到回声的条件是:听到原声和听到回声的时间差在________秒以上。人站在大楼前拍手0.3秒听到回声,人和大楼的水平距离是________米。
模型05.百米赛跑问题
(
标志:
百米赛跑,计时员听声计时。
技巧:
t
真
=
t
测
+0.29s
)
【例5】站在百米赛跑终点计时员,听到起跑的枪声后立即开始计时,测得李明同学百米赛跑的时间是14.00s,当时气温是15℃,则这位计时员所记录结果是( )
A.准确的 B.时间多计了0.29s,应看到枪冒烟时开始计时
C.李明成绩变优异了,应为14.29s D.李明成绩变差了,应为13.71s
【变式5-1】在百米赛跑中,甲、乙两个记时员,分别从看到发令枪冒烟和听到枪声开始记时同一运动员的成绩,则_______记录的成绩较准确;若甲记录的成绩为11.3s,则乙记录的成绩约为_______s(保留整数)。
【变式5-2】在百米赛跑时,计时员听到发令员的枪声才计时,他记录的运动员成绩为13.69s,则运动员的真实成绩为( )(声速为340m/s)
A.14.30s B.13.35s C.13.98s D.13.40s
【变式5-3】站在百米跑道终点计时台上的甲、乙两名计时员,为同一跑道的运动员计时,甲看到起跑发令枪冒烟时开始计时,而乙则听到发令枪声才开始计时。已知声音在空气中的传播速度为340米/秒。则:
(1)甲、乙两名计时员,谁计时准确?
(2)若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约是多少秒?
模型06.铁管传声问题
(
标志:
已知管长为
L
,轻敲钢管一端,另一端听到两次声音的时间差为
Δt
是多少?
技巧:
利用时间差,建立等式。
)
【例6】甲乙两人为了测量声音在长为1326m的金属管中的传播速度,甲在金属管一端敲打一下,乙在金属管的另一端听到两次传来的声音,第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的,测得两次声响相隔3.645s。已知声音在空气中的传播速度是340m/s,则声音在这根金属管中的传播速度是多少?
【变式6-1】在通常情况下,声音传播的速度跟介质有关,不同的介质,声音传播的速度一般不同,在装满水的较长铁管的一端敲击一下,在水管的另一端最多能听到________次响声,最先听到的声音是由 ________介质传播的。
【变式6-2】同学将耳朵贴在一根15m铁管的一端,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.3次敲击声 C.4次敲击声 D.2次敲击声
【变式6-3】我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同,如下表所示。已知在长为1700m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔4.66s(此时气温约为15℃)。问:
(1)敲击后声音通过空气传到金属管另一端要多长时间?
(2)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?
一些介质中的声速υ/(m·s-1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
模型07.回声测距问题
(
标志:
涉及回声测距的计算。
技巧:
1.物体朝向障碍物模型:
声路+发声路=两倍初距
鸣笛处:
听到回声处:
2.物体远离障碍物模型:
远离时:声路
-
发声路=两倍初距
鸣笛处:
听到回声处:
)
【例7】有一列长度为400m,运行速度为72km/h的列车,需要经过长度为2000m的隧道。为了安全,列车先鸣笛一声,4s后听到隧道口处峭壁反射的回声,已知声速υ甲=340m/s。求:
(1)从司机鸣笛到听到回声列车前行多远?
(2)列车鸣笛时离隧道口有多远?
(3)列车从开始进入隧道到完全离开隧道需要多长时间?
【变式7-1】如图所示,列车以20m/s的速度行驶,在它的正前方B处有一个隧道,列车驶入隧道前,A处必须鸣笛,司机鸣笛1.2s后,在C处听到自隧道口处的峭壁反射的回声。
(1)列车听到回声时行驶的路程s1是多少?
(2)鸣笛声从A处经过隧道峭壁反射后,回到C处共经过的路程s声是多少? (υ空气=340m/s)
(3)列车司机听到回声时,他离隧道口的距离s2是多少m?
【变式7-2】龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至300m的深度并悬停在此处。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,那么请计算该海域的深度是多少?
【变式7-3】若潜水艇下潜的平均速度为20m/s,从接触水面开始计时,51s时向海底发射一束超声波,13s后收到信息,(超声波在海水中的传播:1500m/)求:
(1)从接触水面开始计时,51s内潜水器下潜的路程;
(2)发射超声波时潜水器到海底的距离;
(3)此海域的深度。
模型08.超声测速问题
(
标志:
超声波测量速度相关计算。
技巧:
1.三个关键时间
①
第一次测试仪从发射超声波到接收超声波共用时:
t
1
;
②
第二次测试仪从发射超声波到接收超声波共用时:
t
2
;
③
两次声声波发射的时间间隔:
Δt
。
2.小车的运动距离
——
两次距离之差
)
(
①
第一次发出的超声波与车相遇时
,小车到测速仪的距离:
②
第二次发出的超声波与车相遇时
,小车到测速仪的距离:
③
小车的运动距离:
s
=|
s
1
-
s
2
|
3.最重要的时间
——
小车的运动时间
:
4.小车的速度可利用速度公式求出
:
)
【例8】交通部门常用测速仪来检测车速。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。(其中图中的波形的尖形部分表示超声波与汽车相遇的时刻)则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)( )
A.28.33m/s B.13.60m/s C.14.78m/s D.14.17m/s
【变式8-1】超声波测速仪向车发出两次短促的超声波信号,如图甲所示。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。车第一次遇到超声波时距离测速仪________m,该被测车速度是________m/s(保留1位小数)。(假设超声波的速度为340m/s)
【变式8-2】交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中正确的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( )
A.汽车的速度约为26.15m/s B.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
C.汽车收到第一次信号时,距测速仪204m D.汽车收到第二次信号时,距测速仪68m
【变式8-3】汽车向测速仪匀速驶来,测速仪发出两次超声波信号,根据时间差测出车速。如图乙所示是测速仪两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离;
(3)汽车的速度。
模型09.音调、响度和音色的辨别
(
标志:
判定是音调、响度还是音色。
技巧:
音调高低看频率,远近振幅定响度;
声音不同音色辨,影响都在不同中。
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高,则音调高;
频率低,则音调低
振幅大,则响度大;
振幅小,则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
感觉
尖细或低沉
响度或微弱
悦耳动听
举例
尖锐刺耳
震耳欲聋
“
闻其声知其人
”
说明
①
音调和响度间没有任何必然联系,音调高响度未必大;
②
音色只与发声体本身有关,不受音调、响度的影响。
)
【例9】(2025年武汉初中毕业考题)唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子,又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》,分别是依据声音特性中的( )
A.音调和音色 B.音色和音调 C.音调和响度 D.响度和音色
【变式9-1】(2025年长春初中学业考题)端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.速度大
【变式9-2】(2025年上海市学业水平考试综合测试试卷)我们能分辨出不同乐器演奏同一首歌,是因为( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
【变式9-3】下面是探究声现象的三个实验情景,请回答相关问题。
(1)如图甲所示,用力敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将小球弹起,这一现象既可以说明发声的物体在________,也能说明声音可以在________中传播。该实验中用到的物理研究方法是__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)如图乙所示,小明将一把钢尺按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,看到了钢尺伸出桌面的部分在振动,同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音,小明的实验操作存在的问题是________________。小明规范实验操作后,拨动钢尺,听它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺,比较两种情况下钢尺振动的________和声音的音调。小明接着保持钢尺伸出桌面的长度一定,将伸出桌面的一端分别下压1cm、2cm、3cm,可探究声音的响度与_______的关系。
(3)如图丙,小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气有效地向外抽出过程中,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音的响度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
模型10.声音的波形图
(
标志:
根据声音的波形图,判断音调、响度、音色。
技巧:
声音特征波形图,峰谷个数对音调,
振动幅度定响度,不同音色形状分。
波形图
波形特征
音调
音调看疏密:即相同时间内,山头(波峰)越少,波形越稀疏,音调低;山头(波峰)越多,波形越密集,音调高。
音色相同,音调和响度不同。
响度
响度看高低:即相同时间内,山头越矮,振幅越小,响度越小;山头越高,振幅越大,响度越大。
音调和音色相同,响度不同。
音色
波的形状相同,音色一样;波的形状不同,音色不同。
音调和响度相同,音色不同。
)
【例10】如图甲,把音叉发出的声音信号输入示波器,观察示波器屏幕上的图像。小明发现,刚开始的时候,图像如图乙,过了几秒钟,图像变成如图丙。由图像可知,这段时间内,声音的_________和________没有改变,________改变了(选填“响度”、“音调”)。从物理学角度分析,该音叉发出的声音为________(选填“乐音”、“噪声”)。
【变式10-1】学校开运动会,裁判员拿着扩音器指挥现场,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图_______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。图甲、乙、丙中音调相同的是___________,小华设计了一款简易的“示波器”,如图丁所示如图所示,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的_________现象后,到达光屏形成光斑。小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象说明发声的物体在_________。提高声音的响度,光圈的大小将变_________。
【变式10-2】通过观察下列的声音波形图,________的音调相同,________的响度相同;
此时小红拿来甲、乙两个音叉,甲音叉发声时每分钟振动300次,乙音叉发声时振动频率为,相比于乙音叉________。
a.甲音叉发声时振幅一定更小 b.甲音叉发声时振动频率一定更高
c.甲音叉发出声音的音调一定更低
【变式10-3】利用声现象的知识,回答以下问题:
小刚敲击一个音叉,如图1所示,现放大音叉的右臂,那么此音叉臂从最左端的A位置经过B位置到达C位置后,再由C位置再次经过B位置返回最左端,这样叫做振动一次。
(1)以下关于物体所做的机械运动,属于振动的是________。(选填以下对应的字母)
A.蝴蝶飞行时其翅膀的运动 B.地球围绕太阳做圆周运动
C.射出枪膛的子弹向前飞行的运动 D.用手拨动绷紧的橡皮筋,橡皮筋变“胖”变“虚”
(2)物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。小刚从利用高速摄像机拍摄的录像中获知,音叉振动30720次所用的时间是2min,则音叉发出声音的频率是________ Hz;利用手机的某个应用可以显示瞬间的声音波形图,仅由该音叉发声时,保持手机和音叉的位置均不变,在相同的设置下,小刚先后两次用手机显示其声音波形图,截屏如图2,可知手机接收到的声音的________(选填“音调”、“响度”、“音色”)发生了变化。
(3)在设计建造电影院时为了减少回声对观众听觉的干扰和影响,应尽量________(选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射,因此电影院内四周墙壁表面要采用_____________(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。
模型11.三类乐器及音调、响度的改变
(
标志
:乐器音调、响度的判定。
技巧:
粗细长短松紧是音调,响度关键看用力。
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
)
【例11】(2025年凉山州中考试题)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
【变式11-1】(2025年苏州市学业考试卷)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因_________而发出声音,且拨的力度越大,声音的_________越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的_________不同。
【变式11-2】(2025年山西省中考题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【变式11-3】如下图所示的风铃有七根长短不同的小棍,物理王兴趣的同学在敲打小棍时,发现它们发出的声音不同,经研究可得:如表一所示是同一铁棍在不同长度L时敲击的振动频率f0。
实验序号
①
②
③
④
⑤
L(cm)
5
10
15
20
25
F0(Hz)
700
500
400
300
200
(1)判断同一铁棍长度L与音调的关系,并说明理由_______________________________。
(2)要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,请你判断该乐器的长度________10cm(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
模型12.水瓶琴问题
(
标志:
题目出现水瓶琴(瓶、杯等)。
)
(
技巧:
谁在振动
音调高低
吹气
空气柱
A<B<C<D<E<F
敲
瓶子
+
水
A>B>C>D>E>F
摩擦瓶口
瓶子
+
水
A>B>C>D>E>F
接水
空气柱
A<B<C<D<E<F
)
【例12】如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出 “1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来;如果用嘴吹每个瓶子的上端,也可以发出哨声。则下列说法正确的是( )
A.敲击瓶子时,声音是由瓶内空气柱的振动产生的
B.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
C.敲击瓶子时,从左到右音调逐渐降低
D.用嘴吹气时,从左到右音调逐渐降低
【变式12-1】如图所示,向不透明的保温瓶中倒入开水的时候,我们很难观察到瓶中的水位高低,但可以根据声音的变化进行粗略的判断。随着水位升高,声音的音调逐渐________,这种声音主要是由于________的振动而产生的( )
A.变化,水 B.变低,水 C.变高,瓶中空气 D.变低,瓶中空气
【变式12-2】课堂上老师演示“水瓶琴”,如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A.手握瓶身,敲击瓶口,“琴”声的音色改变了
B.从左到右依次敲击瓶子发出声音的音调依次变高
C.从左到右依次往瓶口吹气发出声音的音调依次变高
D.当敲击某一个瓶子时,同学们听出这个瓶子有裂痕,说明声只能传递信息。
【变式12-3】自己来制作“水瓶琴”乐器,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(填“空气柱”或“水和瓶壁”)的振动,瓶中的水越多,敲击时发出的声音的音调就越_______。
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是__________(填“空气柱”或“水和瓶壁”)的振动,瓶中的水越多,发出的声音的音调就越_______。
(3)由此联想到,往保温瓶里灌开水的过程中。听声音就能判断壶里水位的高低,保温瓶内的水越多,音调越_______。
模型13.声音的作用
(
标志:
区分具体应用中声波的主要作用。
技巧:
若声音用于获取或传达某种内容(如位置、状态、预警等),则为信息传递
若用于产生物理变化(如破碎、清洁等),则为能量传递。
)
【例13】(2025年四川省宜宾市中考题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【变式13-1】(2025年四川省南充市中考题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_________声波交流,这是利用声音传递_________。
【变式13-2】(2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是( )
A.物体不振动时能产生声音 B.声音可以从月球直接传播到地球
C.声音传播的速度一定是340m/s D.利用声呐可获得水中鱼群的信息
【变式13-3】(2025年湖南省长沙市初中学业考题)古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息。下列关于钟声的说法正确的是( )
A.钟声和琴声的音色相同 B.钟声可以传递信息
C.响度越大,钟声传播速度越大 D.钟声一定是噪声
模型14.噪声的控制
(
标志:
判定噪声控制的方式。
技巧:
控制噪声的三条途径:
①
在声源处减弱
——
防止产生
②
在传播过程中减弱
——
阻断传播
③
在人耳处减弱
——
防止进入
)
【例14】(2025年四川省乐山市中考题)下列关于声的说法不正确的是( )
A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动
B.探究音调与频率的关系,频率越高,音调越低
C.倒车雷达,是利用声传递信息
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声
【变式14-1】(2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题)科技改变生活,一种新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递________;该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是__________________。
【变式14-2】小华在家里修理厨房里的桌子时,不停地敲击物体有声音发出,为了不干扰隔壁的小明学习,采取了三种方案:①在被敲的地方垫一块抹布;②把房间、厨房门窗关严;③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述三种方案中,第一种是在_________处减弱噪声;第二种是在____________中减弱噪声;第三种是在人耳处减弱噪声。
【变式14-3】科学技术是一把双刃剑。它在促进现代工业交通运输和城市建设发展的同时,也对环境产生了负面影响。例如,随之而产生的噪声日益严重,它已成为污染环境的公害之一。下列相关说法正确的是( )
A.噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生
B.禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声
C.飞机引导员佩戴有耳罩的头盔是在传播过程中减弱噪声
D.在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有的隔音板是在人耳处减弱噪声
模型15.制作隔音房间
(
标志:
跨学科实践
——
制作隔音房间
技巧:
①
吸
音材料的特点:透气、轻薄、多孔并互相贯通;隔音材料的特点:重、密度高、无孔隙。
②
生活中的隔音房:电影院、音乐厅、录音棚、KTV、玻璃墙(银行、车站购票)。
③
常见隔音材料:隔音毯、泡沫塑料、隔音棉、夹层玻璃、吸音板等。
)
【例15】在“制作隔音房间模型”跨学科实践活动中,小明用播放音乐的手机作为声源开展探究,他准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较材料的隔音性能。
(1)在制作隔音房间模型中小明选用了纸板、棉布、塑料板、泡沫板等材料,制作时,应选择厚度________的不同材料,制成规格相同的模型。比较时,小明保持手机发出声音的________(选填“响度”或“音调”)相同;
探究论证:
(2)把手机放置在不同材料制成的模型内,逐步远离声源,直至听不见手机的声音为止,数据如下:
材料
纸板
棉布
塑料板
泡沫板
距离/m
7
4
8
5
通过上面的探究可以得出不同材料的隔音性能是________的;
(3)同学们还发现:探究材料的表面粗糙程度不同;于是小明把塑料板加工成:两面光滑、一面光滑一面粗糙、两面粗糙三种;分别用三种材料制成下面四个模型,来探究材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度是否有关;
材料
两面光滑
一面光滑(光滑向外)
一面光滑(光滑向里)
两面粗糙
距离/m
8
4
6
3
通过对实验数据的分析可发现材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度________;而且是材料的粗糙面向着声源处时隔音效果________。
【变式15-1】在制作隔音房间的实践活动中,小明设计了如下实验对材料的隔音性能进行探究。
实验步骤:
①先搜集如下表所示的材料;
②把正在响铃的手机放入玻璃筒内,在筒边放置声级计,如图甲,声级计显示为72.3dB;
③保持手机铃声不变,声级计到玻璃筒的距离不变。如图乙分别用各种材料覆盖玻璃筒顶端,用声级计进行测试,得到如表的数据。
组别
1
2
3
4
5
6
7
材料
5cm厚度的波峰吸音棉
5cm厚度的聚酯纤维吸音棉
3mm厚度的隔音毡
2mm厚度的隔音毡
2mm厚度的白色阻尼隔音毡
复合隔音吸音材料
复合阻尼隔音板
声级计示数/dB
67.1
68.9
63.2
68.2
65.8
71.9
68.1
(1)该实验利用了同一稳定声源发声,根据表格中数据可知,这几组测试中,隔音性能最好的是第_______组;
(2)分析小明所得数据,根据第3组和第4组数据可知材料隔音性能与材料的________有关;因此利用这几组数据________(填“能”或“不能”)准确比较出这几种隔音材料的隔音性能好坏;
(3)制作隔音小屋时,可以将墙壁制成中空夹层,并在其中塞满隔音材料,这是从___________方面入手控制噪声;
(4)下列材料中选择________塞满隔音小屋的墙壁夹层隔音效果最好。
A.波峰吸音棉 B.聚酯纤维吸音棉 C.隔音毡 D.白色阻尼隔音毡
【变式15-2】某物理实践小组的小玲同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个分贝仪(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。
(1)小玲同学设计的实验步骤如下(如图):
①用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
②接下来的操作是:控制分贝仪到两个“隔音房间”的________相等,读出分贝仪的示数;
③比较两次分贝仪的示数,如果在测试泡沫板的隔音性能时,分贝仪的___________,则说明泡沫板的隔音性能好;
④从控制噪声方面来看,“隔音房间模型”是从_________________方面控制噪声的;
(2)同组的小张同学经过思考后认为,这个实验还可以这样操作:用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内,把响铃的闹钟放在制作好的模型中间,调节分贝仪到“隔音房间”模型的距离,直到分贝仪上显示的数值刚好为零,测量出分贝仪到“隔音房间”模型的距离,即可判断出模型的隔音性能。如果测量出的距离越________,说明模型的隔音性能越好。
一、选择题:
1.我国古人发明的风筝是世界上最早的飞行器之一。明代《询刍录》中记载“于鸢首以竹为笛,使风入竹,声如筝鸣,故名风筝”,文中声音的发声体是( )
A.鸢 B.竹 C.风 D.筝
2.(2025年四川省乐山市中考题)下列关于声的说法不正确的是( )
A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动
B.探究音调与频率的关系,频率越高,音调越低
C.倒车雷达,是利用声传递信息
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声
3.在盛有水的铁质水管一端敲击一下,另一端最多可以听到几次声音?第一次声音是通过什么介质传播的( )
A.2次,空气 B.3次,空气
C.2次,铁质水管 D.3次,铁质水管
4.(2025年武汉初中毕业考题)唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子,又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》,分别是依据声音特性中的( )
A.音调和音色 B.音色和音调 C.音调和响度 D.响度和音色
5.下列声现象中,能说明声音的传播需要介质的是( )
A. 蝙蝠靠超声波发现昆虫
B. 将一个正在发声的音叉贴近脸颊,感到发麻
C. 将正在发声的闹钟放入玻璃罩,接着慢慢向外抽气
D. 瓶口对着点燃的蜡烛,敲击瓶上的橡皮膜,火焰向左摆动
6.(2025年山西省中考题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
7.下列与声有关的解释正确的是( )
A.震耳欲聋:声音音调高 B.轻声细语:声音的音调低
C.尖厉刺耳:声音响度大 D.悦耳动听:声音的音色好
8.(2025年山东省威海市初中学业考题)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是( )
A.声波在顶棚处发生了反射
B.运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息
C.道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小
D.听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高
9.(2025年四川省宜宾市中考题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
10.(2025年凉山州中考试题)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
二、填空题:
11.要想听到回声,回声到达人耳的时间要比原声晚0.1s以上,已知声音在空气中传播的速度为340m/s,一个人对着高墙喊话,要想听到回声,人离高墙的距离要大于_______m。
12.在月球上的两个宇航员虽然离得很近,也要通过无线电进行交谈,这是因为________不能传播声音。在一般情况下,声音在气体中传播的速度比在液体中_______。
13.(2025年苏州市学业考试卷)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因________而发出声音,且拨的力度越大,声音的________越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的________不同。
14.空气中,温度越高声音传播速度越快,若站在同一地点向远处的山脉高喊一声,冬天听到山谷回声的时间间隔比夏天的________;若声音在空气中的传播速度减小为0.1m/s,当小明向小红边快步走来边说“我来了”,离他不远处的小红听到他说的话是__________。
15.(2025年四川省南充市中考题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_______声波交流,这是利用声音传递_________。
16.(2025年山东烟台学业水平考试题)为保护听力,我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的________方面进行控制;图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的________方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的________方面进行控制。
17.如图所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调,那么发声体是___________(填“瓶子和水”或“瓶内空气柱”)。________号瓶子音调高,声波可以用来清洗钟表等精细的机械,说明声波具有传播________的性质。
18.利用声呐系统向海底垂直发射声波,经6s后收到回波,已知声音在海水中的传播速度为1500m/s,则此处海水的深度为_______m;利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为___________。
三、实验探究题:
19.很多同学有过疑问“声音具有能量吗?它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢?”某同学对其中两个问题进行探究,实验装置如图所示。A为一个圆筒,它的一端用剪成圆片的挺直的纸(纸的中间剪一圆孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢。B为一只点燃的蜡烛。完成表中的内容。
探究内容
探究“声音是否具有能量”
探究“声音的能量与响度是否有关”
小孔距烛焰的距离
___________
__________
做法
_______________
_________________
观察内容
_______________
________________________
为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是__________________________。
四、计算题:
20.小红在长铁管的一端敲一下,小明在铁管的另一端听到两次声音,若听到两次声音的间隔时间为1.4s,问:
(1)小明听到的第一次是通过什么传来的?
(2)长铁管的长度是多少?(已知声音在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为5100m/s)
21.一辆火车以某一速度正对山崖匀速行驶,司机在距山崖546m处鸣笛后3s听到回声,已知声音在空气中的传播速度是340m/s。求:
(1)从司机鸣笛到听到回声,声音所走过的总路程;
(2)火车的运动速度;
(3)若火车全长为140m,保持原来的速度继续向前匀速穿过一平直的隧道,隧道长为980m,求该列车全部在隧道里的时间是多少秒?
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$
专题3 声现象
(
模型破解
拆解步骤,突破思维壁垒
……………………………………………………
……
…………
01
~
36
模型01.
声音产生的原因
……………………
01
模型0
9
.
音调、响度和音色的辨别
…………
20
模型02.
声源辨别
……………………………
03
模型10.
声音的波形图
………………………
22
模型03.
声音传播的条件
……………………
04
模型1
1
.
三类乐器及单调、响度的改变
……
25
模型04.
听到回声的条件
……………………
07
模型1
2
.
水瓶琴问题
…………………………
27
模型05.
百米赛跑问题
………………………
09
模型1
3
.
声音的利用
…………………………
30
模型0
6
.
铁管传声问题
………………………
10
模型1
4
.
噪声的控制
…………………………
31
模型0
7
.
回声测距问题
………………………
12
模型15.跨学科实践:制作隔音房间
………
33
模型0
8
.
超声测速问题
………………………
16
模型演练
实战强化,提升应用能力
……………………………………………………
……
…………
36
~
45
)
模型01.声音产生的原因
(
标志:
判定声音产生的原因。
技巧:
一切发声的物体都在
振动
,振动停止时,发声也停止,注意
发声停止不是
“
声音消失
”
。
)
【例 1】甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图,甲骨文“殻”,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。宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若 言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由________振动产生的。如图,我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐,笛声是由________振动产生的。
【答案】振动;琴弦;笛中的空气
【解析】物体被撞击,会产生振动,从而发出声音,这蕴含了声音是由物体的振动产生的。
苏东坡的诗句中以设问的形式说明“声音不是在琴弦上,不是在指头上,而是手指拨动琴弦使弦振动产生的”。所以琴声是由琴弦振动产生的。
吹奏时,笛中的空气振动产生声音。所以笛声是由笛中的空气振动产生的。
【变式1-1】大课间,学校腰鼓队正在表演,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就会消失,这是因为( )
A.手使鼓面停止了振动 B.手吸收了鼓声
C.手把声音反射回去了 D.手不能传播声音
【答案】A
【解析】A.声音是由物体振动产生的,用手掌按住正在发声的鼓面,鼓声就消失了,原因是手使鼓面停止了振动,所以声音消失,故A符合题意;
BC.多孔或柔软材料可以吸声,手无法像吸音材料那样高效吸收声波,手可以反射声音,不能使声音消失,故 BC不符合题意;
D.声音的传播需要介质,手是固体,可以传播声音,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-2】某款视频加工软件,推出一个新功能,彻底将AI模仿语音平民化。你只需朗读系统提供的一段10秒的文本,系统就会迅速分析你的声音,并模仿下来,声音听起来和你的一样。我们朗读文本时,声音是由声带________产生的;软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的________(填声音的特性)。
【答案】振动;音色
【解析】声音由物体的振动产生,我们朗读文本时,声带振动产生声音。
音色是由发声体本身决定的一个特性,与材料和结构有关,软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的音色。
【变式1-3】吹笛子发声,主要是因为( )
A.笛子本身振动 B.笛子中空部分的空气柱振动
C.吹笛子人的嘴巴振动 D.人声带的振动
【答案】B
【解析】声音由物体的振动产生:许多管乐器都是靠空气柱振动发声,笛子属于管乐器,吹笛子发声主要靠空气柱振动发声,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
模型02.声源辨别
(
标志:
判定声音是由谁振动产生的。
技巧:
正在
发声的物体
的物体叫做声源。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
)
【例2】对着笔帽轻轻吹气可以发出声响,这里的声源是( )
A.笔帽 B.空气 C.嘴唇 D.声带
【答案】B
【解析】对着笔帽轻轻吹气时,笔帽内的空气柱会振动,从而发出声响,故笔帽内的空气柱是声源,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2-1】《诗经》有云:“伯氏吹埙(xūn),仲民吹篪(chí)”。其中的“埙”是我国最古老的闭口吹奏乐器,多用陶土烧制而成,形状如鸡蛋,如图所示。演奏者吹埙的声音主要是由埙内________振动产生的,通过________传播进入到人耳。
【答案】空气柱;空气
【解析】声音是由发声体振动产生的,演奏者吹埙的声音主要是由埙内空气柱振动产生的。
固体、液体和气体都可以作为声音传播的介质,埙产生的声音是通过空气传播进入到人耳。
【变式2-2】国家级非物质文化遗产莆仙十音八乐,是莆田地区传统的民间说唱曲种,也是器乐演奏的乐种。下列哪种乐器的发声体与其它三种不同( )
A.铜锣 B.唢呐
C.笙 D.竹笛
【答案】A
【解析】铜锣发声时是由锣面的振动产生的,而唢呐、笙、竹笛,它们发声时都是由空气柱的振动产生的,这三种乐器的发声体是相同的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2-3】宋代苏轼在《琴诗》中问道:“若言琴上有琴声,放在匣中何不鸣?若言声在指头上,何不于君指上听?”诗中的琴声是由什么振动产生的( )
A.琴弦 B.匣子 C.指头 D.耳朵
【答案】A
【解析】声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声也停止。苏东坡的诗句中以设问的形式说明“声音不是在琴弦上,不是在指头上,而是手指拨动琴弦使弦振动产生的”。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
模型03.声音传播的条件
(
标志:
声音是靠什么传播的。
技巧:
声音的传播需要
介质
,
真空
不能传声。(实验方法:科学推理法) 固体、液体和气体都可以传声。
)
【例3】(2025年北京学业考题改编)如图所示的是编钟演奏的情境,下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是空气振动产生的 B.听众听到的编钟声音,是通过空气传播的
C.编钟发出的声音可以在真空中传播 D.编钟在剧场中的传播速度是340km/h
【答案】B
【解析】A.敲击编钟,声音是编钟振动产生,不是空气振动,故A错误;
B.听众听到编钟声,通过空气传播,故B正确;
C.声音传播需介质,真空不能传声,故C错误;
D.编钟在剧场中的传播速度,即在空气中的传播速度,是340m/s,故D错误。
故选B。
【变式3-1】课堂上,老师做了如图所示的演示实验,请根据实验现象回答下列问题:
(1)如图甲所示,敲一下音叉,小球被弹开,说明声音是由于物体的振动产生,其中小球起到的作用是___________________________;
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发出声音,如果将这个实验移至月球上做,则图乙左边的音叉_________(选填“能”或“不能”)振动,这是由于__________________。
【答案】将音叉的微小振动放大;不能;真空不能传声
【解析】(1)甲图中,敲一下音叉,小球被弹开,说明声音是由物体振动产生的,小球可以将音叉的微小振动放大。
(2)由题知,乙图中,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并把小球弹起,说明声音可以在空气中传播;月球上是真空,真空不能传声,所以不能看到塑料球弹起。
故答案为:将音叉的微小振动放大;不能;真空不能传声。
【变式3-2】为了认识声音,某实验活动小组设计了以下实验对声音进行探究,请你回答下列问题:
(1)甲图中,操作时应先_____________(选填“敲击音叉”或“靠上乒乓球”),我们看到乒乓球被弹开;
(2)如乙图所示,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___________;
(3)如果在月球上进行实验,图________(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)中的乒乓球被弹开。
(4)如丙图所示,用抽气机抽气________(选填“能”或“不能”)得到真空,实验的结论是通过_______(填序号)得出的结论。
A.实验推理 B.实验验证 C.归纳总结
【答案】(1)敲击音叉;(2)声音可以在空气中传播;(3)甲;(4)不能;A
【解析】(1)实验中为了说明声音是由物体的振动产生的具有说服力,应该先敲击音叉,再将乒乓球靠近音叉,若乒乓球被弹开,则说明声音是由物体的振动产生的,该实验运用了转换法。
(2)敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,说明左边的音叉也在振动,声音通过空气传递给左侧的音叉。
(3)真空不能传声,但敲击音叉时音叉会振动,因此图甲中的乒乓球会被弹开,但图乙中的乒乓球不会被弹开。
(4)抽气机通过在其抽气口形成负压,利用大气压的作用将气体吸入泵内,随后从排气口排出,能够达到一定程度的真空状态,无法达到绝对真空。
本实验通过观察抽气机抽气时,抽气越多,听到的闹钟声音越来越小,可以推理得出,真空不能传播声音,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【变式3-3】小明在探究声音传播条件的实验中,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,如图所示。
(1)经调整使器件完好后,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,将会发现听到的手机声音________;
(2)如果把广口瓶内空气完全抽出,我们将_________听到声音(选填“能”或“不能”);
(3)如图所示,敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个实验现象说明声音可以在________中传播;
(4)乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察。这种方法叫做___________(选填“等效替代法”或“转换法”);
(5)小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球_______弹起(选填“会”、“不会”或“有可能”);
(6)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)变小;变大;(2)不能;(3)空气;(4)转换法;(5)不会;(6)B
【解析】(1)声音的传播需要介质,空气可以传播声音,用抽气筒有效地向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,传声的介质减少,发现听到的手机声音变小。如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,传声的介质增多,将会发现听到的手机声音变大。
(2)如果把广口瓶内空气完全抽出,没有传声的介质,所以我们将不能听到声音。
(3)敲击右边音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,说明左边的音叉也在振动,两只音叉没有接触,它们之间有空气,说明空气可以传播声音,即这个实验现象说明声音可以在空气中传播。
(4)乒乓球在实验中的作用是使现象更容易观察,这种用易观察的现象来反映不易观察的现象的方法称为转换法。
(5)小明推测,假如把如图的装置放在月球上,敲击右边音叉时,与左边音叉接触的乒乓球不会弹起,因为月球上没有大气,不能传声。
(6)声波看不见,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,现象很像,所以通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法。
故选B。
模型04.听到回声的条件
(
标志:
听到回声的条件。
技巧:
1.时间:至少0.1s;
2.距离:
(声音在
15℃
的空气中传播速度为
340m
/s
)
)
【例4】回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被________回来而形成的。听见回声的条件:回声到达人耳的时间比原声晚_______秒以上人就能听到回声。如果不到0.1s,回声与原声相混使原声加强,使得声音更响亮。发声体距离障碍物的距离至少要大于________米才能区分回声。利用回声测距离:s=________,利用回声探测鱼群、测海的深度等。
【答案】反射; 0.1;17;
【解析】声音在传播过程中遇到障碍物时,会改变传播方向返回,这种现象称为反射,回声就是声音反射形成的,故填“反射”。
人耳对两个声音的分辨需要一定时间间隔,当回声到达人耳比原声晚0.1秒以上时,人耳能将回声与原声区分开;若时间间隔小于0.1秒,回声会与原声叠加使原声加强。声音在空气中的传播速度约为340m/s,回声传播的路程为发声体到障碍物距离的2倍(去程和回程),根据s=υt,区分回声的最小距离:
利用回声测距离时,声音从发声体到障碍物再返回的总时间为t,声速为υ,总路程为s=υt,而发声体到障碍物的距离为总路程的一半,因此公式为。
故答案为:反射; 0.1;17;。
【变式4-1】回声是怎么产生的?以下说法正确的是( )
A.声波在传播过程中遇到障碍物被吸收后产生的声音
B.声波在传播过程中遇到障碍物被反射回来,且与原声间隔超过0.1秒被我们再次听到的声音
C.声波在传播过程中遇到障碍物被穿透后产生的声音
D.声波在传播过程中遇到障碍物被反射回来,无论间隔时间多短都能被我们听到的声音
【答案】B
【解析】本题考查回声产生的原理及人耳分辨回声的条件。回声是声波在传播过程中遇到障碍物时,部分声波被反射回来,且反射回来的声波与原始声波之间的时间差足够大,使得人耳能够区分开这两种声音。具体来说,当声波遇到坚硬的大表面,如山体、墙壁等,会被反射回来。如果反射回来的声波与原始声波之间的时间差超过0.1秒,人耳就能分辨出这两种声音,从而听到回声。
选项A中提到的声波被吸收后产生的声音,不符合回声的定义,因为回声是反射回来的声音,而不是被吸收后产生的。
选项C中提到的声波被穿透后产生的声音,同样不符合回声的定义,因为回声是反射回来的声音,而不是穿透障碍物后产生的。
选项D中提到无论间隔时间多短都能被我们听到的声音,这也不符合回声的定义,因为人耳需要一定的时间间隔才能分辨出两种声音,如果时间间隔太短,人耳是无法分辨的。
因此,只有选项B正确地描述了回声产生的原理及人耳分辨回声的条件。
【变式4-2】关于回声的定义及其产生条件,下列说法正确的是( )
A.回声是声音在传播过程中遇到障碍物被吸收后产生的现象
B.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,且反射回来的声音到达人耳的时间必须比原声晚0.1秒以上
C.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,无论反射时间多短,人耳都能区分回声和原声
D.回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,但只有在空旷的山谷中才能听到回声
【答案】B
【解析】本题考查回声的定义及其产生条件。回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,这是回声的基本定义。然而,要听到回声,还需要满足一个条件,即反射回来的声音到达人耳的时间必须比原声晚0.1秒以上。这是因为人耳对声音的分辨能力有限,如果回声和原声的时间差太小,人耳就无法区分它们,回声就会和原声混在一起,使原声加强。
选项A中提到回声是声音被吸收后产生的现象,这是错误的,因为回声是声音被反射回来的现象,而不是被吸收。
选项C中提到无论反射时间多短,人耳都能区分回声和原声,这也是错误的,因为人耳需要一定的时间差才能区分回声和原声。
选项D中提到只有在空旷的山谷中才能听到回声,这同样是错误的,因为回声的产生并不依赖于特定的环境,只要声音在传播过程中遇到障碍物并被反射回来,且满足时间差条件,就有可能产生回声。
因此,只有选项B正确地描述了回声的定义及其产生条件。
本题的核心考点是回声的定义及其产生条件,解题的关键是理解回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象,并且需要满足反射回来的声音到达人耳的时间比原声晚0.1秒以上的条件才能听到回声。易错点在于对回声产生条件的理解,可能会忽略时间差这一关键因素。
【变式4-3】人耳听到回声的条件是:听到原声和听到回声的时间差在________秒以上。人站在大楼前拍手0.3秒听到回声,人和大楼的水平距离是________米。
【答案】0.15;51
【解析】人发出的声音要直接进入人耳,遇到障碍物后返回,再进入人耳,若这两个声音相差不到0.1s,人耳就不能把回声跟原声区分开,所以听到原声和听到回声的时间差在0.1秒以上。
拍手声从发出到大楼需用时间:
人和大楼的水平距离:
s=υt=340m/s×0.15s=51m
故答案为:0.1s;51m。
模型05.百米赛跑问题
(
标志:
百米赛跑,计时员听声计时。
技巧:
t
真
=
t
测
+0.29s
)
【例5】站在百米赛跑终点计时员,听到起跑的枪声后立即开始计时,测得李明同学百米赛跑的时间是14.00s,当时气温是15℃,则这位计时员所记录结果是( )
A.准确的 B.时间多计了0.29s,应看到枪冒烟时开始计时
C.李明成绩变优异了,应为14.29s D.李明成绩变差了,应为13.71s
【答案】C
【解析】听到起跑的枪声后立即开始计时,说明枪声已经传播了100米到达终点时才开始计时,测得时间不准确,少计了,少计的时间为声音传播100m所用的时间,即:
李明同学跑出百米的真实时间应为:
t=14.00s+0.29s=14.29s
所以记录的结果是李明成绩变优异了,实际成绩应为14.29s,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式5-1】在百米赛跑中,甲、乙两个记时员,分别从看到发令枪冒烟和听到枪声开始记时同一运动员的成绩,则_______记录的成绩较准确;若甲记录的成绩为11.3s,则乙记录的成绩约为_______s(保留整数)。
【答案】甲;11
【解析】在百米赛跑中,发令枪冒烟和发声是同时发生的,但光速(约3×10⁸m/s)远大于声速(约340 m/s)。因此:
甲(看到冒烟)从光信号触发计时,光传播时间极短(百米仅需约3.3×10-7秒),可忽略不计,计时起点接近真实发令时间。
乙(听到枪声)从声信号触发计时,声波传播百米需耗时约:
导致计时起点比真实发令时间滞后0.29秒,记录的运动员成绩会减少0.29秒(即成绩更“快”),误差显著。
综上,甲的计时方式更接近真实发令时刻,因此甲记录的成绩更准确。
若甲记录的成绩为11.3s,则乙记录的成绩约为:
11.3s-0.29s=11.01s=11s
【变式5-2】在百米赛跑时,计时员听到发令员的枪声才计时,他记录的运动员成绩为13.69s,则运动员的真实成绩为( )(声速为340m/s)
A.14.30s B.13.35s C.13.98s D.13.40s
【答案】C
【解析】由速度公可知,声音传播100m所需时间:t声=0.29s,运动员的运动时间:
t运动员=t+t声=13.69s+0.29s=13.98s
故选C。
【变式5-3】站在百米跑道终点计时台上的甲、乙两名计时员,为同一跑道的运动员计时,甲看到起跑发令枪冒烟时开始计时,而乙则听到发令枪声才开始计时。已知声音在空气中的传播速度为340米/秒。则:
(1)甲、乙两名计时员,谁计时准确?
(2)若甲、乙两名计时员的反应速度相同,他们计时相差大约是多少秒?
【答案】(1)甲计时员记时准确;(2)他们计时相差大约是0.29s
【分析】声音在空气中的传播速度约为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,光速远大于声速。
【解答】(1)由于光速远大于声速,所以看到发令枪冒烟时开始计时准确,即甲计时员计时准确;
(2)s=100m,υ=340m/s,枪声的传播时间:
烟反射的光传播的时间可以忽略不计,他们计时相差大约是0.3s。
答:(1)甲计时员记时准确;(2)他们计时相差大约是0.29s。
模型06.铁管传声问题
(
标志:
已知管长为
L
,轻敲钢管一端,另一端听到两次声音的时间差为
Δt
是多少?
技巧:
利用时间差,建立等式。
)
【例6】甲乙两人为了测量声音在长为1326m的金属管中的传播速度,甲在金属管一端敲打一下,乙在金属管的另一端听到两次传来的声音,第一次是由金属管传来的,第二次是由空气传来的,测得两次声响相隔3.645s。已知声音在空气中的传播速度是340m/s,则声音在这根金属管中的传播速度是多少?
【答案】5200m/s
【解析】声音在空气中传播的时间为:
声音在金属管内传播速度快,所用时间较少,由题意可知,声音在金属管内传播的时间为:
t2=t1-Δt=3.9s-3.645s=0.255s
由知,声音在金属管内传播的速度:
答:声音在这根金属管中的传播速度是5200m/s。
【变式6-1】在通常情况下,声音传播的速度跟介质有关,不同的介质,声音传播的速度一般不同,在装满水的较长铁管的一端敲击一下,在水管的另一端最多能听到________次响声,最先听到的声音是由 ________介质传播的。
【答案】3;水管
【分析】声音的传播需要介质,在不同介质中声音的传播速度是不同的,固体中最大,其次是液体,再次是气体;
【解答】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,即在固体中传播速度最大,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,共能听到三次响声。
故答案为:3;水管。
【变式6-2】同学将耳朵贴在一根15m铁管的一端,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.3次敲击声 C.4次敲击声 D.2次敲击声
【答案】A
【解析】声音在空气中传播的时间为:
声音在铁管中传播的时间为:
两个声音的间隔为:
Δt=t1-t2=0.044s-0.01s=0.034s
由于人耳分辨出两声响,时间间隔至少为0.1s,故甲同学只能听到一声响,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式6-3】我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同,如下表所示。已知在长为1700m的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声相隔4.66s(此时气温约为15℃)。问:
(1)敲击后声音通过空气传到金属管另一端要多长时间?
(2)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?
一些介质中的声速υ/(m·s-1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
【答案】(1)5s;(2)5000m/s,金属可能为铝
【解析】(1)金属管的长度s=1700m,当气温约为15℃,声音在空气中的传播速度为340m/s,敲击后声音通过空气传到金属管另一端需要的时间为:
(2)两声相隔4.66s,所以声在金属中的传播时间为:
t′=t-Δt=5s-4.66s=0.34s
声在金属中传播速度为:
根据表格中数据可知,金属可能为铝。
答:(1)敲击后声音通过空气传到另一端要5s;
(3)声音在金属管中的传播速度是5000m/s,该金属管可能是由铝制成的。
模型07.回声测距问题
(
标志:
涉及回声测距的计算。
技巧:
1.物体朝向障碍物模型:
声路+发声路=两倍初距
)
(
鸣笛处:
听到回声处:
2.物体远离障碍物模型:
远离时:声路
-
发声路=两倍初距
鸣笛处:
听到回声处:
)
【例7】有一列长度为400m,运行速度为72km/h的列车,需要经过长度为2000m的隧道。为了安全,列车先鸣笛一声,4s后听到隧道口处峭壁反射的回声,已知声速υ甲=340m/s。求:
(1)从司机鸣笛到听到回声列车前行多远?
(2)列车鸣笛时离隧道口有多远?
(3)列车从开始进入隧道到完全离开隧道需要多长时间?
【答案】(1)80m;(2)720m;(3)120s
【解析】(1)列车的速度:
υ车=72km/h=20m/s
由得,从司机鸣笛到听到回声列车行驶的路程:
s车=υ车t=20m/s×4s=80m
(2)由得,4s时间内声音传播的路程:
s声=υ声t=340m/s×4s=1360m
则列车鸣笛时离隧道口距离:
(3)由得,列车从进入隧道到完全出隧道用时:
答:(1)从司机鸣笛到听到回声列车前行80m;(2)列车鸣笛时离隧道口有720m;
(3)列车从开始进入隧道到完全离开隧道需要120s。
【变式7-1】如图所示,列车以20m/s的速度行驶,在它的正前方B处有一个隧道,列车驶入隧道前,A处必须鸣笛,司机鸣笛1.2s后,在C处听到自隧道口处的峭壁反射的回声。
(1)列车听到回声时行驶的路程s1是多少?
(2)鸣笛声从A处经过隧道峭壁反射后,回到C处共经过的路程s声是多少? (υ空气=340m/s)
(3)列车司机听到回声时,他离隧道口的距离s2是多少m?
【答案】(1)24m;(2)408m;(3)192m
【解析】(1)1.2s内列车前进的距离为:
s1=υ2t=20m/s×1.2s=24m
(2)列车鸣笛后1.2s时间内声音传播的路程为:
s声=υ空气t=340m/s×1.2s=408m
(3)如图所示:
根据图示可得:
2s2=s声-s1
司机听到回声时,距隧道口距离为:
答:(1)列车听到回声行驶的路程s1是24m;
(2)鸣笛声从A处,经过隧道峭壁反射后,回到C处共经过的路程s声是408m;
(3)列车司机听到回声时,他离隧道口s2还有192m。
【变式7-2】龙号在探测海洋时,从水面开始沿竖直方向匀速下潜,第20s时潜至300m的深度并悬停在此处。这时蛟龙号向海底发射一束超声波,经过3.8s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)求:
(1)蛟龙号下潜的速度;
(2)悬停处距离海底的深度;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,那么请计算该海域的深度是多少?
【答案】(1)15m/s;(2)2850m;(3)3027m
【解析】(1)蛟龙号下潜的速度:
(2)蛟龙号向海底发射一束超声波到达海底的时间:
悬停处距离海底的深度:
s′=υ声t′=1500m/s×1.9s=2850m
(3)该海域的深度:
答:(1)蛟龙号下潜的速度是15m/s;(2)悬停处距离海底的深度是2850m;
(3)若蛟龙号在300m深度处水平前进一段距离后,又以原来下潜速度匀速下潜并同时发射超声波,经过3.6s接到回声信号,该海域的深度是3027m。
【变式7-3】若潜水艇下潜的平均速度为20m/s,从接触水面开始计时,51s时向海底发射一束超声波,13s后收到信息,(超声波在海水中的传播:1500m/)求:
(1)从接触水面开始计时,51s内潜水器下潜的路程;
(2)发射超声波时潜水器到海底的距离;
(3)此海域的深度。
【解析】根据题意,画出潜水艇和超声波的运动图线如下:
(1)计算51s内潜水器下潜的路程
根据速度公式,变形得路程s=υt。已知潜水器下潜速度υ艇=20m/s,时间t1=51s,因此51s内下潜的路程:
s1=υ艇t1=20m/s×51s=1020m
(2)计算发射超声波时潜水器到海底的距离
设发射超声波时潜水器到海底的距离为s0。超声波从发射到接收用时t2=13s,此过程中:
潜水器继续下潜的路程:
s2=υ艇t2=20m/s×13s=260m
超声波传播的总路程:
s声=υ声t2=1500m/s×13s=19500m
超声波的传播路径是:“发射点→海底→接收点”,接收点比发射点深s2(因为潜水器下潜了 s2),因此超声波总路程等于“发射点到海底的距离s0”加上“接收点到海底的距离s0-s2”,即:
s声=s0+(s0-s2)=2s0-s2
变形求 s0:
2s0=s声+s2=19500m+260m=19760m
(3)计算此海域的深度
海域深度是“潜水器前51s下潜的路程”与“发射超声波时到海底的距离”之和(因为发射时潜水器已下潜1020m,此时到海底还有9880m,两者相加即为从水面到海底的总深度):
s总=s1+s0=1020m+9880m=10900m
模型08.超声测速问题
(
标志:
超声波测量速度相关计算。
技巧:
1.三个关键时间
①
第一次测试仪从发射超声波到接收超声波共用时:
t
1
;
②
第二次测试仪从发射超声波到接收超声波共用时:
t
2
;
)
(
③
两次声声波发射的时间间隔:
Δt
。
2.小车的运动距离
——
两次距离之差
①
第一次发出的超声波与车相遇时
,小车到测速仪的距离:
②
第二次发出的超声波与车相遇时
,小车到测速仪的距离:
③
小车的运动距离:
s
=|
s
1
-
s
2
|
3.最重要的时间
——
小车的运动时间
:
4.小车的速度可利用速度公式求出
:
)
【例8】交通部门常用测速仪来检测车速。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。(其中图中的波形的尖形部分表示超声波与汽车相遇的时刻)则该被测汽车速度是(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)( )
A.28.33m/s B.13.60m/s C.14.78m/s D.14.17m/s
【答案】D
【解析】根据题意,图乙表示的含义为:
由题图可知,超声波第一次从测速仪发出到与汽车相遇的地点经过的时间t1=0.16s,这段距离:
s1=υ声t1=340m/s×0.16s=54.4m
超声波第二次从测速仪发出到与汽车相遇的地点经过的时间
t2=1.12s-1s=0.12s
这段距离:
s2=υ声t2=340m/s×0.12s=40.8m
所以:
s=s1-s2=54.4m-40.8m=13.6m
由题图知,汽车行驶的时间:
t=1.12s-0.16s=0.96s
所以汽车行驶的速度:
故选D。
【变式8-1】超声波测速仪向车发出两次短促的超声波信号,如图甲所示。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。车第一次遇到超声波时距离测速仪________m,该被测车速度是________m/s(保留1位小数)。(假设超声波的速度为340m/s)
【答案】54.4;14.2
【解析】(1)由题图知,超声波第一次从测速仪发出到与汽车 相遇经过的时间为t1=0.16s,由得,汽车离测速仪之间的距离:
x1=s1=υ声t1=340m/s×0.16s=54.4m
(2)超声波第二次从测速仪发出到与汽车相遇经过的 时间为:
t2=1.12s-1s=0.12s
超声波传播的距离为:
x2=s2=υ声t2=340m/s×0.12s=40.8m
汽车行驶的距离为:
s=x1-x2=54.4m- 40.8m=13.6m
由题图知,汽车从第一次与超声波相遇到第二次与超声波相遇所用的时间:
t=1.12s-0.16s=0.96s
则汽车行驶的速度为:
答:(1)测速仪距离汽车的距离x1是54.4m;(2)被测汽车的速度是14.2m/s。
【变式8-2】交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中正确的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( )
A.汽车的速度约为26.15m/s B.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
C.汽车收到第一次信号时,距测速仪204m D.汽车收到第二次信号时,距测速仪68m
【答案】ABD
【解析】B.从图乙可知,当时间为0.3s时,汽车第一次接收到超声波信号,当时间为1.6s时,第二次接收到超声波信号,故汽车两次收到信号的时间差为:
Δt=t2-t1=1.6s-0.3s=1.3s
故B正确,B符合题意;
C.汽车收到第一次信号时,距测速仪:
s1=υ声t1=340m/s×0.3s=102m
故C错误,C不符合题意;
D.汽车收到第二次信号时,距测速仪:
s2=υ声t2=340m/s×(1.6s-1.4s)=68m
故D正确,D符合题意;
A.汽车在两次接受信号间行驶的路程为:
Δs=s1-s2=102m-68m=34m
汽车的速度约为:
故A正确,A符合题意。
故选ABD。
【变式8-3】汽车向测速仪匀速驶来,测速仪发出两次超声波信号,根据时间差测出车速。如图乙所示是测速仪两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,求:
(1)汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离;
(3)汽车的速度。
【解析】根据题意,图乙反映的意义为:
(1)由图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为0.5s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为:
s1=υt1=340 m/s×0.5s=170m
(2)测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为:
t2=2.2s-1.8s=0.4s
则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为:
s2=υt2=340m/s×0.4s=136m
(3)汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为:
s′=s1-s2=170m-136m=34m
由图可知,汽车在遇到两次信号之间的间隔时间是:
t′=2.2s-0.5s=1.7s
则汽车的速度为:
模型09.音调、响度和音色的辨别
(
标志:
判定是音调、响度还是音色。
技巧:
音调高低看频率,远近振幅定响度;
声音不同音色辨,影响都在不同中。
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高,则音调高;
频率低,则音调低
振幅大,则响度大;
振幅小,则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
感觉
尖细或低沉
响度或微弱
悦耳动听
举例
尖锐刺耳
震耳欲聋
“
闻其声知其人
”
说明
①
音调和响度间没有任何必然联系,音调高响度未必大;
②
音色只与发声体本身有关,不受音调、响度的影响。
)
【例9】(2025年武汉初中毕业考题)唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子,又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》,分别是依据声音特性中的( )
A.音调和音色 B.音色和音调 C.音调和响度 D.响度和音色
【答案】B
【解析】A.音调指声音的高低,不能辨别乐器,音色指声音的特色,不能辨别乐曲,故A不符合题意;
B.音色指声音的特色,可以辨别乐器,音调指声音的高低,可以辨别乐曲,故B符合题意;
C.音调指声音的高低,不能辨别乐器,响度指声音的强弱,不能辨别乐曲,故C不符合题意;
D.响度指声音的强弱,不能辨别乐器,音色指声音的特色,不能辨别乐曲,故D不符合题意。
故选B。
【变式9-1】(2025年长春初中学业考题)端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.速度大
【答案】B
【解析】响度表示声音的大小。端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的强度等级高,即响度大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式9-2】(2025年上海市学业水平考试综合测试试卷)我们能分辨出不同乐器演奏同一首歌,是因为( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
【答案】C
【解析】不同乐器的材料和结构不同,振动时发出的声音音色不同,因此即使响度、音调相同,也能通过音色区分乐器。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式9-3】下面是探究声现象的三个实验情景,请回答相关问题。
(1)如图甲所示,用力敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉将小球弹起,这一现象既可以说明发声的物体在________,也能说明声音可以在________中传播。该实验中用到的物理研究方法是__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)如图乙所示,小明将一把钢尺按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,看到了钢尺伸出桌面的部分在振动,同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音,小明的实验操作存在的问题是________________。小明规范实验操作后,拨动钢尺,听它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺,比较两种情况下钢尺振动的________和声音的音调。小明接着保持钢尺伸出桌面的长度一定,将伸出桌面的一端分别下压1cm、2cm、3cm,可探究声音的响度与_______的关系。
(3)如图丙,小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气有效地向外抽出过程中,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音的响度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)振动;空气;转换法;(2)没有将钢尺紧压在桌面上;频率;振幅;(3)变小
【解析】(1)敲响右边的音叉时,音叉振动产生的声波,通过空气传递给左边的音叉,使左边的音叉振动发声,则乒乓球会弹起来,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;
正在发声的音叉弹起紧靠悬线下的轻质小球,说明声音是由物体的振动产生的,这样做是为了放大音叉的振动,使观察更清楚,运用了转换法;
(2)此实验要探究影响音调的因素,拨动钢尺刻度尺,听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音会干扰实验结果,存在的问题是没有将钢尺紧压在桌面上,应用手在桌边压紧钢尺,使钢尺紧贴桌面,这样另一端就不会振动了;
小明规范实验操作后,拨动钢尺,听它振动发出的声音。改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力再次拨动钢尺,比较两种情况下钢尺振动的频率和声音的音调,可得出结论:发声物体的振动频率越高,音调越高;频率越低,音调越低;
小明接着保持钢尺伸出桌面的长度一定,改变拨动钢尺的力度,可探究声音的响度与振幅的关系;
(3)小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气有效地向外抽出过程中,随着瓶内空气逐渐减少,小明发现听到的手机声音的响度变小,说明声音的传播需要介质。
故答案为:(1)振动;空气;转换法;(2)没有将钢尺紧压在桌面上;频率;振幅;(3)变小。
模型10.声音的波形图
(
标志:
根据声音的波形图,判断音调、响度、音色。
技巧:
声音特征波形图,峰谷个数对音调,
振动幅度定响度,不同音色形状分。
波形图
波形特征
音调
音调看疏密:即相同时间内,山头(波峰)越少,波形越稀疏,音调低;山头(波峰)越多,波形越密集,音调高。
音色相同,音调和响度不同。
响度
响度看高低:即相同时间内,山头越矮,振幅越小,响度越小;山头越高,振幅越大,响度越大。
音调和音色相同,响度不同。
音色
波的形状相同,音色一样;波的形状不同,音色不同。
音调和响度相同,音色不同。
)
【例10】如图甲,把音叉发出的声音信号输入示波器,观察示波器屏幕上的图像。小明发现,刚开始的时候,图像如图乙,过了几秒钟,图像变成如图丙。由图像可知,这段时间内,声音的_________和________没有改变,________改变了(选填“响度”、“音调”)。从物理学角度分析,该音叉发出的声音为________(选填“乐音”、“噪声”)。
【答案】音色;音调;响度;乐音
【解析】由图乙和图丙可知,声波的形状没有变,发声材料不变,音色不变。相同的时间内,波的个数相同,波的密集程度不变,振动频率不变,音调不变。波的高度发生了变化,振动的幅度发生了变化,响度发生了变化。
从波的形状可以看出,是有规则的振动,故从物理学的角度来说,音叉的振动是乐音。
【变式10-1】学校开运动会,裁判员拿着扩音器指挥现场,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图_______(选填“甲”、“乙”或“丙”)。图甲、乙、丙中音调相同的是___________,小华设计了一款简易的“示波器”,如图丁所示如图所示,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的_________现象后,到达光屏形成光斑。小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象说明发声的物体在_________。提高声音的响度,光圈的大小将变_________。
【答案】甲;甲乙;反射;振动;大
【解析】裁判员的声音通过扩音后声音的响度加大,所以振动的幅度增大;音调、音色不变,则振动的频率和波的形状不变,故甲图符合题意,乙、丙不符合题意。
甲乙的振动频率相同,则音调相同。
小华设计了一款简易的“示波器”,如图丁所示如图所示,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的反射现象后,到达光屏形成光斑。小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象说明发声的物体在振动。提高声音的响度,振幅变大,则光圈的大小将变大。
【变式10-2】通过观察下列的声音波形图,________的音调相同,________的响度相同;
此时小红拿来甲、乙两个音叉,甲音叉发声时每分钟振动300次,乙音叉发声时振动频率为,相比于乙音叉________。
a.甲音叉发声时振幅一定更小 b.甲音叉发声时振动频率一定更高
c.甲音叉发出声音的音调一定更低
【答案】A、B、D;A、B、C;C
【解析】音调由频率决定,频率是单位时间内振动次数,波形图中相同时间内波的周期数越多频率越高。图a、b、d在相同时间内的振动周期数相同,故频率相同,音调相同。
响度由振幅决定,振幅是波形偏离原位置的最大距离(波形的高低),图a、b、c的振幅相同,故响度相同。
甲音叉频率计算:每分钟振动300次,即300次/60秒=5Hz,乙音叉频率为800Hz。音调由频率决定,频率越低音调越低,因此甲音叉音调更低,选C
【变式10-3】利用声现象的知识,回答以下问题:
小刚敲击一个音叉,如图1所示,现放大音叉的右臂,那么此音叉臂从最左端的A位置经过B位置到达C位置后,再由C位置再次经过B位置返回最左端,这样叫做振动一次。
(1)以下关于物体所做的机械运动,属于振动的是________。(选填以下对应的字母)
A.蝴蝶飞行时其翅膀的运动 B.地球围绕太阳做圆周运动
C.射出枪膛的子弹向前飞行的运动 D.用手拨动绷紧的橡皮筋,橡皮筋变“胖”变“虚”
(2)物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。小刚从利用高速摄像机拍摄的录像中获知,音叉振动30720次所用的时间是2min,则音叉发出声音的频率是________ Hz;利用手机的某个应用可以显示瞬间的声音波形图,仅由该音叉发声时,保持手机和音叉的位置均不变,在相同的设置下,小刚先后两次用手机显示其声音波形图,截屏如图2,可知手机接收到的声音的________(选填“音调”、“响度”、“音色”)发生了变化。
(3)在设计建造电影院时为了减少回声对观众听觉的干扰和影响,应尽量________(选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射,因此电影院内四周墙壁表面要采用_____________(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。
【答案】(1)AD;(2)256;响度;(3)减小;柔软多孔
【解析】(1)振动是物体在平衡位置附近做往复运动。
A选项蝴蝶飞行时翅膀做往复运动,属于振动;
B选项地球绕太阳做圆周运动,是曲线运动而非往复;
C选项子弹向前飞行是直线运动,无往复;
D选项拨动绷紧的橡皮筋,橡皮筋会在平衡位置附近来回振动(“变胖变虚”是振动的视觉表现)。
因此属于振动的是AD。
(2)频率计算公式为“频率=振动次数/时间”,音叉振动30720次用时2min=120s,频率:
声音波形图中,振幅(波形的高低)决定响度,先截屏的波形振幅大,后截屏的振幅小,因此响度发生了变化。
(3)回声是由于声音在墙壁等表面反射造成的干扰,会影响电影院观众的听觉体验。题干要求减少回声干扰,因此应减少声音在墙壁上的反射。
选项对比:(1)“增大”反射会加剧回声干扰;(2)“减少”反射能降低回声强度,符合题干目的。
墙壁材料的选择是关键:坚硬光滑的表面(如瓷砖)会强烈反射声音,导致回声;而柔软多孔的材料(如吸音棉)能吸收声波,减少反射。
因此,第一个空填“减少”,第二个空填“柔软多孔”。
模型11.三类乐器及音调、响度的改变
(
标志
:乐器音调、响度的判定。
技巧:
粗细长短松紧是音调,响度关键看用力。
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
)
【例11】(2025年凉山州中考试题)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
【答案】C
【解析】A.声音是由物体振动产生的,月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的,故B正确,不符合题意;
C.演奏时右手拨弦的力越大,响度越大,响度的大小与发声体的振幅及距发声体的远近有关,与声音的传播速度无关,故C错误,符合题意;
D.音调的高低与发声体振动快慢有关,演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式11-1】(2025年苏州市学业考试卷)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因_________而发出声音,且拨的力度越大,声音的_________越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的_________不同。
【答案】振动;响度;音色
【解析】声音是由物体的振动产生的,一切正在发声的物体都在振动。当演奏者拨动琴弦时,弦会振动,从而发出声音。
响度是指声音的强弱,它与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。拨的力度越大,琴弦振动的幅度就越大,即振幅越大,所以声音的响度越大。
音色是指声音的特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。琵琶和三弦的材料、结构不同,它们发出声音的音色不同。听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的音色不同。
【变式11-2】(2025年山西省中考题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【答案】C
【解析】A.同一温度下,琴声在空气中传播速度不变,故A不符合题意;
BC.通过按压琴弦的不同位置,改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生了变化,不会改变琴弦振动的幅度大小,即琴弦振动的音调发生了变化,故B不符合题意,C符合题意;
D.琴身和琴弦的材质影响的是声音的音色,故D不符合题意。
故选C。
【变式11-3】如下图所示的风铃有七根长短不同的小棍,物理王兴趣的同学在敲打小棍时,发现它们发出的声音不同,经研究可得:如表一所示是同一铁棍在不同长度L时敲击的振动频率f0。
实验序号
①
②
③
④
⑤
L(cm)
5
10
15
20
25
F0(Hz)
700
500
400
300
200
(1)判断同一铁棍长度L与音调的关系,并说明理由_______________________________。
(2)要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,请你判断该乐器的长度________10cm(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】(1)L越长音调越低(频率随长度增加而减小,频率小即音调低);(2)大于
【解析】(1)由表格数据可知,当铁棒的长度越长时,振动的频率越低,音调越低;当铁棒的长度越短时,振动的频率越高,音调越高。
(2)由表格数据可知,当铁棒的长度为10cm时,振动的频率为500Hz,当铁棒的长度小于10cm时,振动的频率大于500Hz,音调高于re;当铁棒的长度大于10cm时,振动的频率小于500Hz,音调低于re;所以,要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,该乐器的长度应大于10cm。
模型12.水瓶琴问题
(
标志:
题目出现水瓶琴(瓶、杯等)。
技巧:
谁在振动
音调高低
吹气
空气柱
A<B<C<D<E<F
敲
瓶子
+
水
A>B>C>D>E>F
摩擦瓶口
瓶子
+
水
A>B>C>D>E>F
接水
空气柱
A<B<C<D<E<F
)
【例12】如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出 “1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来;如果用嘴吹每个瓶子的上端,也可以发出哨声。则下列说法正确的是( )
A.敲击瓶子时,声音是由瓶内空气柱的振动产生的
B.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
C.敲击瓶子时,从左到右音调逐渐降低
D.用嘴吹气时,从左到右音调逐渐降低
【答案】D
【解析】A.敲击瓶子时,声音是由瓶子和水柱的振动产生的,故A错误;
B.往瓶中吹气也会听到声音,这是瓶内空气柱振动产生的,故B错误;
C.从左往右瓶内水的质量逐渐减小,从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越快(即振动频率越来越高),所以声音的音调会变高,故C错误;
D.用嘴吹气时,从左到右空气柱越来越长,空气柱振动越来越慢,音调越来越低,故D正确。
故选:D。
【变式12-1】如图所示,向不透明的保温瓶中倒入开水的时候,我们很难观察到瓶中的水位高低,但可以根据声音的变化进行粗略的判断。随着水位升高,声音的音调逐渐________,这种声音主要是由于________的振动而产生的( )
A.变化,水 B.变低,水 C.变高,瓶中空气 D.变低,瓶中空气
【答案】C
【解析】往保温瓶里倒开水的过程中。保温瓶内的水位升高,水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,频率越大,音调越高,所以随着水位升高,声音的音调逐渐变高,这种声音主要是由于空气柱的振动而产生的。
故答案为:C。
【变式12-2】课堂上老师演示“水瓶琴”,如图所示,下列有关说法中正确的是( )
A.手握瓶身,敲击瓶口,“琴”声的音色改变了
B.从左到右依次敲击瓶子发出声音的音调依次变高
C.从左到右依次往瓶口吹气发出声音的音调依次变高
D.当敲击某一个瓶子时,同学们听出这个瓶子有裂痕,说明声只能传递信息。
【答案】C
【解析】A.音色与发声体的结构有关,与手握瓶身没有关系,故“琴”声的音色不会改变,故A错误;
B.敲击瓶子时,声音是由瓶子和水的振动产生的,水柱越长,振动越慢,音调越低;水柱越短,振动越快,音调越高;最左边的瓶子水柱最长,所以振动最快,音调最高,同理最右侧的音调最低,所以各瓶发音的音调变化是:由高变低,故B错误;
C.向瓶口吹气时,声音是由空气柱的振动产生的,瓶内的水越多,空气柱越短,越容易振动,振动产生声音的音调越高,所以各瓶发音的音调变化是由低变高,故C正确;
D.声音可以传递信息,故当敲击某一个瓶子时,同学们听出这个瓶子有裂痕,说明声能传递信息,但声音还可以传递能量等,故D错误。
故选:C。
【变式12-3】自己来制作“水瓶琴”乐器,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
(1)若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(填“空气柱”或“水和瓶壁”)的振动,瓶中的水越多,敲击时发出的声音的音调就越_______。
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是__________(填“空气柱”或“水和瓶壁”)的振动,瓶中的水越多,发出的声音的音调就越_______。
(3)由此联想到,往保温瓶里灌开水的过程中。听声音就能判断壶里水位的高低,保温瓶内的水越多,音调越_______。
【答案】见解答
【分析】(1)首先确定振动物体,质量大,体积大的物体的难振动,频率小,音调低。
(2)敲瓶子时,振动物体是瓶子,吹瓶口时,振动物体是空气柱。
(3)往保温瓶内倒水时,振动物体是空气柱。
【解答】(1)当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是水和瓶壁,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低。
(2)当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高。
(3)往保温瓶里灌开水的过程中。保温瓶内的水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,频率越大,音调越高。
故答案为:(1)水和瓶壁;低;(2)空气柱;高;(3)高。
模型13.声音的作用
(
标志:
区分具体应用中声波的主要作用。
技巧:
若声音用于获取或传达某种内容(如位置、状态、预警等),则为信息传递
若用于产生物理变化(如破碎、清洁等),则为能量传递。
)
【例13】(2025年四川省宜宾市中考题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【答案】D
【解析】 A.B超利用超声波反射成像,传递人体内部结构信息,属于传递信息,故A不符合题意;
B.声呐通过接收反射声波探测鱼群位置,属于传递信息,故B不符合题意;
C.中医“闻”是通过听声音获取病情信息,属于传递信息,故C不符合题意;
D.超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍,属于传递能量,故D符合题意。
故选D。
【变式13-1】(2025年四川省南充市中考题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_________声波交流,这是利用声音传递_________。
【答案】次;信息
【解析】频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。
【变式13-2】(2025年黑龙江省龙东地区伊春市中考题)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是( )
A.物体不振动时能产生声音 B.声音可以从月球直接传播到地球
C.声音传播的速度一定是340m/s D.利用声呐可获得水中鱼群的信息
【答案】D
【解析】A.声音是由物体振动产生的,物体不振动时不能产生声音,故A错误;
B.声音的传播需要介质,月球周围没有空气,声音不可以从月球直接传播到地球,故B错误;
C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,不同介质、温度下声音传播的速度不都是340m/s,故C错误;
D.声音可以传递信息,利用声呐可获得水中鱼群的信息,故D正确。
故选D。
【变式13-3】(2025年湖南省长沙市初中学业考题)古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息。下列关于钟声的说法正确的是( )
A.钟声和琴声的音色相同 B.钟声可以传递信息
C.响度越大,钟声传播速度越大 D.钟声一定是噪声
【答案】B
【解析】A.音色与发声物体的材料、结构及发声方式有关,钟和琴是不同物体,材料、形状差异大,因此音色不相同,故A错误;
B.声音可以传递信息和能量,此题干中钟声用来报时、召集人群、发布消息,属于传递信息,故B正确;
C.声音的传播速度主要与介质种类、温度有关,与响度无关,故C错误;
D.噪声通常指不悦耳、不需要的声音。但题干中说敲钟用于报时等,是有用、有目的的声音,所以不一定是噪声,故D错误。
故选B。
模型14.噪声的控制
(
标志:
判定噪声控制的方式。
技巧:
控制噪声的三条途径:
①
在声源处减弱
——
防止产生
②
在传播过程中减弱
——
阻断传播
③
在人耳处减弱
——
防止进入
)
【例14】(2025年四川省乐山市中考题)下列关于声的说法不正确的是( )
A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动
B.探究音调与频率的关系,频率越高,音调越低
C.倒车雷达,是利用声传递信息
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声
【答案】B
【解析】A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动,小纸片将振动放大,运用了转换法,故A正确,不符合题意;
B.探究音调与频率的关系,尺子伸出桌面越长,频率越低,音调越低,故B错误,符合题意;
C.声音可以传递信息和能量,倒车雷达,是利用声传递信息,故C正确,不符合题意;
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声,防止噪声产生,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式14-1】(2025年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业考题)科技改变生活,一种新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递________;该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是__________________。
【答案】信息;阻断噪声的传播
【解析】声音可以传递信息和能量。新型防盗门的门锁采用声纹识别技术,可以识别主人的声音,这是利用声可以传递信息。
该门的夹层内填充新型材料,能够有效地减弱通过门传播到室内的声音,这种控制噪声的措施是阻断噪声的传播,属于在传播过程中控制噪声。
【变式14-2】小华在家里修理厨房里的桌子时,不停地敲击物体有声音发出,为了不干扰隔壁的小明学习,采取了三种方案:①在被敲的地方垫一块抹布;②把房间、厨房门窗关严;③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述三种方案中,第一种是在_________处减弱噪声;第二种是在____________中减弱噪声;第三种是在人耳处减弱噪声。
【答案】声源;传播过程;人耳
【解析】不停的敲击物体有声音发出,会干扰隔壁的小明学习,敲击声属干噪声。
第一种方法,在被敲的地方垫一块抹布,可在声源处减弱噪声,让发出的噪声减小。
第二种方法,把房间、厨房门窗关严,可以防止噪声进入房间,可在传播过程中减弱噪声。
第三种方法,嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵,是防止声音进入耳朵,可在人耳处减弱噪声。
【变式14-3】科学技术是一把双刃剑。它在促进现代工业交通运输和城市建设发展的同时,也对环境产生了负面影响。例如,随之而产生的噪声日益严重,它已成为污染环境的公害之一。下列相关说法正确的是( )
A.噪声监测仪既可以监测噪声的强弱,又可以防止噪声的产生
B.禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声
C.飞机引导员佩戴有耳罩的头盔是在传播过程中减弱噪声
D.在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有的隔音板是在人耳处减弱噪声
【答案】B
【解析】A.噪声监测仪的作用是监测噪声的强弱(即响度),但它不能防止噪声的产生,A选项错误。
B.禁止鸣喇叭是直接禁止声源(汽车喇叭)发声,属于在声源处减弱噪声,B选项正确。
C.飞机引导员佩戴有耳罩的头盔,是通过阻挡声音进入人耳来减弱噪声,属于在人耳处减弱噪声,而非传播过程中,C选项错误。
D.城市高架道路或高速公路两侧的隔音板,是通过在声音传播过程中阻挡、反射声音来减弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声,而非人耳处,D选项错误。
综上,正确答案是B。
模型15.制作隔音房间
(
标志:
跨学科实践
——
制作隔音房间
技巧:
①
吸
音材料的特点:透气、轻薄、多孔并互相贯通;隔音材料的特点:重、密度高、无孔隙。
②
生活中的隔音房:电影院、音乐厅、录音棚、KTV、玻璃墙(银行、车站购票)。
③
常见隔音材料:隔音毯、泡沫塑料、隔音棉、夹层玻璃、吸音板等。
)
【例15】在“制作隔音房间模型”跨学科实践活动中,小明用播放音乐的手机作为声源开展探究,他准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较材料的隔音性能。
(1)在制作隔音房间模型中小明选用了纸板、棉布、塑料板、泡沫板等材料,制作时,应选择厚度________的不同材料,制成规格相同的模型。比较时,小明保持手机发出声音的________(选填“响度”或“音调”)相同;
探究论证:
(2)把手机放置在不同材料制成的模型内,逐步远离声源,直至听不见手机的声音为止,数据如下:
材料
纸板
棉布
塑料板
泡沫板
距离/m
7
4
8
5
通过上面的探究可以得出不同材料的隔音性能是________的;
(3)同学们还发现:探究材料的表面粗糙程度不同;于是小明把塑料板加工成:两面光滑、一面光滑一面粗糙、两面粗糙三种;分别用三种材料制成下面四个模型,来探究材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度是否有关;
材料
两面光滑
一面光滑(光滑向外)
一面光滑(光滑向里)
两面粗糙
距离/m
8
4
6
3
通过对实验数据的分析可发现材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度________;而且是材料的粗糙面向着声源处时隔音效果________。
【答案】相同;响度;(2)不同;(3)有关;好
【解析】(1)根据题意,要探究材料的隔音性能与材料的关系,需要改变隔音材料的种类,而材料的厚度需要控制相同,因为物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。
实验中通过听不到声音时人与声源的距离来表示材料的隔音性能,声音特性中响度与距离有关,因此开始时应控制声音的响度相同。
(2)观察表中的数据可知,把手机放置在不同的材料制成的模型内,听不见手机的声音的距离不同,所以不同材料的隔音性能是不同的。
(3)分析表中数据发现,使用两面光滑的塑料板,听不见声音的距离为8m,使用两面粗糙的塑料板,听不见声音的距离为3m,所以材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度有关。
分析表中数据发现,光滑面向外,粗糙面向内,听不见声音的距离为4m,光滑面向内,粗糙面向外,听不见声音的距离为6m,所以材料的粗糙面向着声源处时,隔音效果更好。
故答案为:(1)相同;响度;(2)不同;(3)有关;好。
【变式15-1】在制作隔音房间的实践活动中,小明设计了如下实验对材料的隔音性能进行探究。
实验步骤:
①先搜集如下表所示的材料;
②把正在响铃的手机放入玻璃筒内,在筒边放置声级计,如图甲,声级计显示为72.3dB;
③保持手机铃声不变,声级计到玻璃筒的距离不变。如图乙分别用各种材料覆盖玻璃筒顶端,用声级计进行测试,得到如表的数据。
组别
1
2
3
4
5
6
7
材料
5cm厚度的波峰吸音棉
5cm厚度的聚酯纤维吸音棉
3mm厚度的隔音毡
2mm厚度的隔音毡
2mm厚度的白色阻尼隔音毡
复合隔音吸音材料
复合阻尼隔音板
声级计示数/dB
67.1
68.9
63.2
68.2
65.8
71.9
68.1
(1)该实验利用了同一稳定声源发声,根据表格中数据可知,这几组测试中,隔音性能最好的是第_______组;
(2)分析小明所得数据,根据第3组和第4组数据可知材料隔音性能与材料的________有关;因此利用这几组数据________(填“能”或“不能”)准确比较出这几种隔音材料的隔音性能好坏;
(3)制作隔音小屋时,可以将墙壁制成中空夹层,并在其中塞满隔音材料,这是从___________方面入手控制噪声;
(4)下列材料中选择________塞满隔音小屋的墙壁夹层隔音效果最好。
A.波峰吸音棉 B.聚酯纤维吸音棉 C.隔音毡 D.白色阻尼隔音毡
【答案】(1)3;(2)厚度;不能;(3)传播过程;(4)D
【解析】(1)该实验利用了同一稳定声源发声,根据表格中数据可知,这几组测试中,隔音性能最好的是第3mm厚度的隔音毡组。
(2)分析小明所得数据,根据第3组和第4组数据可知材料隔音性能与材料的厚度有关;因此利用这几组数据不能准确比较出这几种隔音材料的隔音性能好坏。
(3)制作隔音小屋时,可以将墙壁制成中空夹层,并在其中塞满隔音材料,这是从传播过程方面入手控制噪声。
(4)下列材料中选择白色阻尼隔音毡塞满隔音小屋 的墙壁夹层隔音效果最好,故选D。
故答案为:(1)3mm厚度的隔音毡;(2)厚度;不能;(3)传播过程;(4)D。
【变式15-2】某物理实践小组的小玲同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个分贝仪(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。
(1)小玲同学设计的实验步骤如下(如图):
①用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
②接下来的操作是:控制分贝仪到两个“隔音房间”的________相等,读出分贝仪的示数;
③比较两次分贝仪的示数,如果在测试泡沫板的隔音性能时,分贝仪的___________,则说明泡沫板的隔音性能好;
④从控制噪声方面来看,“隔音房间模型”是从_________________方面控制噪声的;
(2)同组的小张同学经过思考后认为,这个实验还可以这样操作:用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内,把响铃的闹钟放在制作好的模型中间,调节分贝仪到“隔音房间”模型的距离,直到分贝仪上显示的数值刚好为零,测量出分贝仪到“隔音房间”模型的距离,即可判断出模型的隔音性能。如果测量出的距离越________,说明模型的隔音性能越好。
【答案】(1)距离;数值较小;阻断噪声的传播;(2)小
【解析】(1)声音的响度与距离声源的远近有关,根据控制变量法,将闹钟分别放在两个盒子中,将分贝仪放在盒子外面相同距离处测量,读出分贝仪的示数;比较两次分贝仪的示数,如果在测试泡沫板的隔音性能时,分贝仪的示数较小则声音的响度越小,说明泡沫板的隔音性能好差;“隔音”是在传播过程中减弱噪声,即阻断噪声的传播。
(2)根据控制变量法,将闹钟分别放在两个盒子中,调节分贝仪到“隔音房间”模型的距离,直到分贝仪上显示的数值刚好为零,测量出分贝仪到“隔音房间”模型的距离,如果测量出的距离越大,说明模型的隔音性能越差,如果测量出的距离越小,说明模型的隔音性能越好。
故答案为:(1)距离;数值较小;阻断噪声的传播;(2)小。
一、选择题:
1.我国古人发明的风筝是世界上最早的飞行器之一。明代《询刍录》中记载“于鸢首以竹为笛,使风入竹,声如筝鸣,故名风筝”,文中声音的发声体是( )
A.鸢 B.竹 C.风 D.筝
【答案】C
【分析】声音是由物体的振动产生的,根据“使风入竹,声如筝鸣”分析。
【解答】解:由“使风入竹,声如筝鸣”可知,文中的发声体是风,即声音是笛内空气振动产生的。
故选:C。
2.(2025年四川省乐山市中考题)下列关于声的说法不正确的是( )
A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动
B.探究音调与频率的关系,频率越高,音调越低
C.倒车雷达,是利用声传递信息
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声
【答案】B
【解析】A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”,说明发声体在振动,小纸片将振动放大,运用了转换法,故A正确,不符合题意;
B.探究音调与频率的关系,尺子伸出桌面越长,频率越低,音调越低,故B错误,符合题意;
C.声音可以传递信息和能量,倒车雷达,是利用声传递信息,故C正确,不符合题意;
D.摩托车的消声器,是在声源处控制噪声,防止噪声产生,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.在盛有水的铁质水管一端敲击一下,另一端最多可以听到几次声音?第一次声音是通过什么介质传播的( )
A.2次,空气 B.3次,空气
C.2次,铁质水管 D.3次,铁质水管
【答案】D
【分析】声音的传播需要介质;声音可以在气体、液体和固体中传播;声音在固体中传播最快,在液体中其次,在气体中最慢。
【解答】声音可以在空气、水和铁质水管中传播,声音在铁质水管中传播最快,在水中传播速度其次,在空气中传播最慢,故可以听到3次声音,第一次声音是通过铁质水管传播的。
故答案为:D。
4.(2025年武汉初中毕业考题)唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛,江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子,又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》,分别是依据声音特性中的( )
A.音调和音色 B.音色和音调 C.音调和响度 D.响度和音色
【答案】B
【解析】A.音调指声音的高低,不能辨别乐器,音色指声音的特色,不能辨别乐曲,故A不符合题意;
B.音色指声音的特色,可以辨别乐器,音调指声音的高低,可以辨别乐曲,故B符合题意;
C.音调指声音的高低,不能辨别乐器,响度指声音的强弱,不能辨别乐曲,故C不符合题意;
D.响度指声音的强弱,不能辨别乐器,音色指声音的特色,不能辨别乐曲,故D不符合题意。
故选B。
5.下列声现象中,能说明声音的传播需要介质的是( )
A. 蝙蝠靠超声波发现昆虫
B. 将一个正在发声的音叉贴近脸颊,感到发麻
C. 将正在发声的闹钟放入玻璃罩,接着慢慢向外抽气
D. 瓶口对着点燃的蜡烛,敲击瓶上的橡皮膜,火焰向左摆动
【答案】C
【分析】(1)声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象叫回声;
(2)声音能够传递能量,也能传递信息;
(3)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】A.蝙蝠靠超声波发现昆虫是利用了声波传递信息,故A不正确;
B.将一个正在发声的音叉贴近脸颊,感到发麻,表明发声体正在振动,故B不正确;
C.将正在发声的闹钟放入玻璃罩,如果向外抽气,听到的声音会越来越小,表明声音传播需要介质,故C正确;
D.瓶口对着点燃的蜡烛,敲击瓶上的橡皮膜,火焰向左摆动,表明声波可以传播能量,故D不正确。
故选:C。
6.(2025年山西省中考题)如图所示,中国传统乐器古琴的琴身通常由梧桐木制成,琴弦常采用丝弦。演奏时,通过按压琴弦的不同位置,可弹出音调高低不同的声音,其原因是( )
A.琴声在空气中传播速度改变 B.琴弦振动的幅度发生了变化
C.琴弦振动的频率发生了变化 D.琴身和琴弦的材质比较特殊
【答案】C
【解析】A.同一温度下,琴声在空气中传播速度不变,故A不符合题意;
BC.通过按压琴弦的不同位置,改变琴弦的长度,琴弦振动的频率发生了变化,不会改变琴弦振动的幅度大小,即琴弦振动的音调发生了变化,故B不符合题意,C符合题意;
D.琴身和琴弦的材质影响的是声音的音色,故D不符合题意。
故选C。
7.下列与声有关的解释正确的是( )
A.震耳欲聋:声音音调高 B.轻声细语:声音的音调低
C.尖厉刺耳:声音响度大 D.悦耳动听:声音的音色好
【答案】D
【分析】声音的三个特征:音调、音色、响度。音调是指声音的高低;响度是声音的大小;音色是能辨别物体,音色和物体的材料和结构有关。
【解答】A.“震耳欲聋”,说明声音大,响度大,故A错误;
B.“轻声细语”,说的是声音小,响度小,故B错误;
C.“尖厉刺耳”,指的是声音比较高,指音调高,故C错误;
D.“悦耳动听”,说明声音好听,是指声带好,是指振动物体的材料好,指的是音色美,故D正确。
故选:D。
8.(2025年山东省威海市初中学业考题)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是( )
A.声波在顶棚处发生了反射
B.运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息
C.道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小
D.听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高
【答案】D
【解析】A.弧形顶棚会导致声波反射,使声音在特定区域(主席台附近)增强,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大,故A正确,不符合题意;
B.声音可以传递信息,声音可以传递能量,运动员根据不同车辆的音色和响度等进行区分,说明声音可以传递信息,故B正确,不符合题意;
C.道路旁植树可以在传播过程中有效地减弱声音的传播,使声音的能量在传播过程中逐渐减小,故C正确,不符合题意;
D.声音的响度是指声音的大小,听到车辆的声音很大,说明车辆发声的响度很大,故D错误,符合题意。
故选D。
9.(2025年四川省宜宾市中考题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是( )
A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【答案】D
【解析】 A.B超利用超声波反射成像,传递人体内部结构信息,属于传递信息,故A不符合题意;
B.声呐通过接收反射声波探测鱼群位置,属于传递信息,故B不符合题意;
C.中医“闻”是通过听声音获取病情信息,属于传递信息,故C不符合题意;
D.超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍,属于传递能量,故D符合题意。
故选D。
10.(2025年凉山州中考试题)月琴是凉山具有代表性的乐器之一(如图)。演奏时,左手按弦,右手弹奏,琴声清脆悦耳。下列有关说法不正确的是( )
A.月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的
B.现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的
C.演奏时右手拨弦的力越大,琴声传播得越快
D.演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调
【答案】C
【解析】A.声音是由物体振动产生的,月琴演奏时发出的声音是由琴弦振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,现场听众听到的声音是通过空气传入人耳的,故B正确,不符合题意;
C.演奏时右手拨弦的力越大,响度越大,响度的大小与发声体的振幅及距发声体的远近有关,与声音的传播速度无关,故C错误,符合题意;
D.音调的高低与发声体振动快慢有关,演奏时改变左手按弦的位置,是为了改变声音的音调,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题:
11.要想听到回声,回声到达人耳的时间要比原声晚0.1s以上,已知声音在空气中传播的速度为340m/s,一个人对着高墙喊话,要想听到回声,人离高墙的距离要大于_______m。
【答案】17
【分析】回声到达人耳比原声晚0.1s以上,根据公式s=υt可求最小距离。
【解答】能把原声与回声区别开的最短时间为0.1s,
则喊话的声音传到高墙的时间为:
声音在空气中的传播速度为υ=340m/s,
由可得,距离高墙的最短距离为:
s=υt=0.05s×340m/s=17m
故答案为:17。
12.在月球上的两个宇航员虽然离得很近,也要通过无线电进行交谈,这是因为________不能传播声音。在一般情况下,声音在气体中传播的速度比在液体中_______。
【答案】真空;慢
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传声。
(2)声音在不同介质中的传播速度不同,在固体中的传播最大,液体次之,气体中传播最慢。
【解答】在月球上的两个宇航员虽然离得很近,也要通过无线电进行交谈,这是因为真空不能传播声音。在一般情况下,声音在气体中传播的速度比在液体中慢。
故答案为:真空;慢。
13.(2025年苏州市学业考试卷)苏州评弹是国家级非物质文化遗产,表演中常用到琵琶、三弦等乐器,如图所示.当演奏者拨动琴弦时,弦因________而发出声音,且拨的力度越大,声音的________越大;听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的________不同。
【答案】振动;响度;音色
【解析】声音是由物体的振动产生的,一切正在发声的物体都在振动。当演奏者拨动琴弦时,弦会振动,从而发出声音。
响度是指声音的强弱,它与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。拨的力度越大,琴弦振动的幅度就越大,即振幅越大,所以声音的响度越大。
音色是指声音的特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。琵琶和三弦的材料、结构不同,它们发出声音的音色不同。听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音,主要是依据声音的音色不同。
14.空气中,温度越高声音传播速度越快,若站在同一地点向远处的山脉高喊一声,冬天听到山谷回声的时间间隔比夏天的________;若声音在空气中的传播速度减小为0.1m/s,当小明向小红边快步走来边说“我来了”,离他不远处的小红听到他说的话是__________。
【答案】长;了来我
【分析】(1)声音的传播速度与温度有关;
(2)声音在空气中的传播速度减小为0.1m/s,那么声音的速度小于人的速度,人先到,声音后到。
【解答】(1)站在同一地点发出声音后到听到回声的时间间隔,因为冬天温度低,声音的传播速度慢,根据变形可得,在s一定时,υ越慢,则时间t越大,所以时间间隔冬天比夏天长;
(2)声音在空气中的传播速度减小为0.1m/s,那么声音的速度小于人的速度,人先到,声音后到,所以小红先听见小明后说出来的话。
故答案为:长;了来我。
15.(2025年四川省南充市中考题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_______声波交流,这是利用声音传递_________。
【答案】次;信息
【解析】频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。
16.(2025年山东烟台学业水平考试题)为保护听力,我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的________方面进行控制;图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的________方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的________方面进行控制。
【答案】接收;产生;传播
【解析】减弱噪声主要从三种途径入手,一是在声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在接收处减弱。射击运动员戴耳罩,属于在人耳处减弱噪声,即声音接收方面控制;图书馆中规定不能大声喧哗,属于从声源处减弱噪声,即声音的产生方面进行控制;家庭窗户安装真空双层玻璃,属于从传播过程中减弱噪声,即声音的传播方面进行控制。
17.如图所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调,那么发声体是___________(填“瓶子和水”或“瓶内空气柱”)。________号瓶子音调高,声波可以用来清洗钟表等精细的机械,说明声波具有传播________的性质。
【答案】瓶子和水;1;能量
【分析】(1)用棒敲击瓶子时,瓶子和水由于振动发声,要把握:物体的质量越大、体积越大越难振动,相应的频率越低,音调越低。
(2)声波能传递信息和能量。
【解答】(1)用棒敲击瓶子时,瓶子和水振动发出声音,且瓶内的水越多,振动的频率越低,相应的音调越低;
因此,图示中从左到右的音调是逐渐降低的。
(2)声波可以用来清洗钟表等精细的机械,说明声波具有传播能量的性质。
故答案为:瓶子和水;1;能量。
18.利用声呐系统向海底垂直发射声波,经6s后收到回波,已知声音在海水中的传播速度为1500m/s,则此处海水的深度为________m;利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为___________________。
【答案】4500;真空不能传声
【解析】由可得,海洋的深度为:
超声波的传播需要介质,因为地球到月亮之间是真空,所以超声波不能传播,因此不能用超声波测量地月距离。
三、实验探究题:
19.很多同学有过疑问“声音具有能量吗?它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢?”某同学对其中两个问题进行探究,实验装置如图所示。A为一个圆筒,它的一端用剪成圆片的挺直的纸(纸的中间剪一圆孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢。B为一只点燃的蜡烛。完成表中的内容。
探究内容
探究“声音是否具有能量”
探究“声音的能量与响度是否有关”
小孔距烛焰的距离
___________
__________
做法
_______________
_________________
观察内容
_______________
________________________
为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是__________________________。
【答案】3cm;3cm;拍动塑料膜;轻拍、重拍塑料膜;烛焰是否摆动;烛焰摆动幅度是否改变;拍一次或每次拍的快慢相同。
【分析】(1)拍塑料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;
(2)声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大;
(3)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。
【解答】(1)拍塑料膜发出较强的声音时,可以看到烛焰在跳动;烛焰的跳动是由喇叭声引起空气的振动产生的,说明了声音可以传递能量;
(2)声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。轻拍塑料膜和重拍塑料膜,使塑料膜振幅不同,观察烛焰摆动幅度;
(3)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。
为保证每次实验声音的频率相同,可以拍一次或每次拍的快慢相同。
故答案为:3cm;3cm;拍动塑料膜;轻拍、重拍塑料膜;烛焰是否摆动;烛焰摆动幅度是否改变;拍一次或每次拍的快慢相同。
四、计算题:
20.小红在长铁管的一端敲一下,小明在铁管的另一端听到两次声音,若听到两次声音的间隔时间为1.4s,问:
(1)小明听到的第一次是通过什么传来的?
(2)长铁管的长度是多少?(已知声音在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为5100m/s)
【答案】(1)铁管;(2)510m
【解析】(1)因为声音在固体中的传播速度要比在气体中的传播速度快,所以第一次听到的声音是由铁管传来的,第二次是由空气传来的。
(2)设声音在铁管中的传播时间为t铁,则在空气中的传播时间为:
t空=t铁+Δt
因为,且声音在铁管中和空气中传播的距离相等,所以声音传播的距离:
s=υ铁t铁=v空(t铁+Δt)
所以声音在铁管中的传播时间:
所以铁管的长度:
s铁=υ铁t铁=5100m/s×0.1s=510m
答:(1)第一次听到的声音是由铁管传来的;(2)这段铁管的长度为510m。
21.一辆火车以某一速度正对山崖匀速行驶,司机在距山崖546m处鸣笛后3s听到回声,已知声音在空气中的传播速度是340m/s。求:
(1)从司机鸣笛到听到回声,声音所走过的总路程;
(2)火车的运动速度;
(3)若火车全长为140m,保持原来的速度继续向前匀速穿过一平直的隧道,隧道长为980m,求该列车全部在隧道里的时间是多少秒?
【答案】(1)1020m;(2)24m/s;(3)35s
【解析】(1)由得,声音传播的距离:
s声 =υ声t=340m/s×3s=1020m
(2)根据题意,火车走过的距离s车 =2s-s声 =2×546m-1020m=72m
火车的速度:
(3)该列车全部在隧道里的路程等于隧道的长度减去列车的长度,即:
s′=s隧道-s车长 =980m-140m=840m
由得,该列车全部在隧道里的时间:
答:(1)从司机鸣笛到听到回声,声音所走过的总路程为1020m;(2)火车的运动速度为24m/s;
(3)该列车全部在隧道里的时间是35秒。
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