摘要:
**基本信息**
初中物理“声现象”单元卷,45分钟100分,以AI语音合成、超声波指纹识别等科技前沿,埙、天坛圜丘等文化素材,倒车雷达、噪声监测等生活情境为载体,覆盖声的产生与传播、特性、利用及噪声控制等核心知识,注重物理观念建构与科学探究能力培养,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|声特性(如AI语音合成考音色)、传播速度比较|结合反诈、体育节等真实场景,基础与综合并重|
|填空题|5/20|声速影响因素(温度、介质)、噪声判断|通过数据表分析规律,渗透科学思维|
|实验探究|2/26|钢尺振动与音调解关系(控制变量法)、真空不能传声|突出科学探究要素,强调证据与结论关联|
|计算题|1/12|声速计算(30马赫换算、回声测距)|联系超高速风洞科技,体现物理应用价值|
|科普阅读|1/12|超声波穿透性、信息传递(指纹识别)|模仿蝙蝠回声定位,融合仿生学与科技前沿|
内容正文:
第二章 声现象 测试卷
·时间: 45分钟 满分: 100分·得 分:
一、选择题(每题3分,共30分)
1.“耳听不一定为真”,提高安全意识,谨防诈骗.部分诈骗者利用AI语音合成技术,让接听者误以为是自己熟悉的人在说话. AI语音合成技术是模仿人声音的 ( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.频率
2.小玲参加学校的体育节彩排,当她用大小不同的力敲击如图所示的鼓面时,发现鼓发出的声音有不同的 ( )
A.频率 B.音调 C.音色 D.响度
3.如图所示是我国最早的乐器之一“埙(xūn)”,吹奏时能发出宫、商、角(jué)、徵(zhǐ)、羽五音,相当于现在的 do、 re、 mi、sol、la.关于吹埙发出的声音,下列说法正确的是 ( )
A.主要是由埙内空气的振动产生的
B.只能通过空气传播进入人耳
C.宫、商、角、徾、羽的五音是指声音的音色
D.埙的声音在真空中的传播速度为340 m/s
4.空气、水、钢铁都是传播声音的介质,声音在这三种介质中传播的速度按从小到大的顺序排列的是 ( )
A.空气、水、钢铁 B.水、钢铁、空气
C.钢铁、水、空气 D.钢铁、空气、水
5.一艘快艇在平静的湖中启动并向湖边驶去,在这个过程中,水中的鱼、岸边飞翔的鸟、散步的人都可以听到马达声.若他们与艇的距离相近,那么他们察觉到快艇启动的先后顺序是 ( )
A.鸟先于人 B.鱼先于鸟
C.人先于鱼 D.鸟先于鱼
6.北京天坛是明清两代皇帝“祭天”“祈谷”的场所.如图甲所示是天坛的圆丘,圜丘第三层台面半径约11.5m,周边有汉白玉栏杆,中央有一块圆形大理石,俗称天心石.如图乙所示是圆丘的声音反射示意图,当你站在中央天心石上说话时,会听到( )
A.声音特别洪亮 B.1次回声
C.音色改变 D.3次回声
7.分别用小胶锤敲击图中的琴键1和琴键2,琴键每毫秒振动的次数如表所示,则琴键1 比琴键2 ( )
琴键序号
琴键1
琴键2
每毫秒
振动次数
4次
2 次
A.振幅一定更大 B.振幅一定更小
C.振动频率一定更低 D.音调更高
8.下列事例中属于利用声音传递信息的是 ( )
①汽车上的倒车雷达;②医用B超诊断仪;③超声波清洗眼镜;④用超声波排除人体内结石;⑤利用声呐探测鱼群位置;⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
A.②③⑤⑥ B.①②⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②③④
9.(多选)某班开展“跨学科实践:制作隔音房间模型”活动.如图所示,在“房子”内侧四周依次放入不同的隔音材料,再把正在发声的闹钟放入制作好的“房子”正中间.完成后,安排同一名学生逐渐远离“房子”直到刚好听不到闹钟发出的声音,再测出该同学到“房子”的距离.下列有关说法正确的是( )
A.该实验是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
B.实验过程中,测的距离越远,说明该材料的隔音性能越好
C.即使看不见“房子”里的闹钟,也能判断出是闹钟的声音,这主要是根据音色
D.该实验还能说明响度的大小跟人距离发声体的远近有关
10.(多选)“聒噪刺耳”“掩耳不闻”等词语都与噪声有关,下列相关说法正确的是 ( )
A.噪声由物体振动产生
B.噪声不能在真空中传播
C.“掩耳不闻”属于在声源处减弱噪声
D.噪声的响度越大,其振动的频率就越大
二、填空题(每空2分,共20分)
11.如图所示是一款电子噪声监测器,此时显示的噪声为94.6 (填写单位),当附近有载重汽车驶过时,显示屏上的数字将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
12.阅读下列表格,请写出你得到的两个与声速有关的结论:
几种物质中的声速
空气(15 ℃)
340
海水(25℃)
1 531
空气(25℃)
346
铜(棒)
3 750
煤油(25 ℃)
1 324
大理石
3 810
水(25 ℃)
1 500
铝(棒)
5 000
(1) ;
(2) .
13.汽车悄然进入了千家万户.住在马路边的小张总觉得汽车声音很吵是因为汽车的 (选填“响度”“音调”或“音色”)较大.小张熟睡时被钢琴声惊醒,从环保角度讲,此钢琴声是 (选填“乐音”或“噪声”);从物理学的角度来看,图 (选填“甲”或“乙”)是噪声.
14.向如图甲所示的试管中吹气,其中 试管发出声音的音调最高.如图乙所示的波形图中,音调响度最低的是图 ,响度最高的是图 .(均选填“A”“B”或“C”)
三、实验探究题(每空2分,共26分)
15.小杨安装了如图所示的装置,来进行声音的有关实验,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球.
(1)实验中,小杨发现喇叭发声时,塑料小球不断地跳动;当喇叭停止发声时,塑料小球也停止了跳动,这一现象表明,声音的产生是由物体 产生的,实验中,听到喇叭的声音是通过固体和 传入耳朵的.
(2)他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”).由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,他 (选填“能”或“不能”)听见喇叭声.此现象说明 .
(3)在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度 (选填“加剧”“变弱”或“几乎不变”).
16.如图所示,某同学用尺子探究音调和响度分别与什么有关时,做了以下实验:
实验一:把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,使钢尺每次振动的幅度大致相同.
(1)实验中用的科学探究方法是 (选填“控制变量”或“转换”)法.
(2)实验发现尺子伸出桌面的长度越长,振动越 ,发出声音的音调越 .
(3)由此可得出结论:音调的高低与发声体振动的 有关.
实验二:把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动幅度;改变拨动钢尺的力度,再次拨动,使钢尺每次的振动快慢大致相同.
(4)实验发现拨动尺子的力度越大,尺子振动的 越大,发出声音的 越大.
(5)在实验中会发现:当尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于
四、计算题(12分)
17.由我国自主研制的JF-22超高速风洞能够产生最大速度为30马赫(相当于声速的30倍)的气流,为我国研制高超音速导弹等提供了有力的支持.(已知空气中的声速 340 m/s)
(1)30 马赫的气流速度等于多少米每秒?
(2)若某高超音速导弹以第(1)问中的速度匀速直线飞行10分钟,能够飞行多远?
(3)一辆导弹运载车以72km/h的速度匀速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,运载车继续行驶了 120 m听到回声,求鸣笛时导弹运载车与山崖之间的距离.
五、科普阅读题(12分)
18.阅读短文,回答下列问题.
超声波指纹识别技术
现如今指纹识别 TouchID已经成为智能手机上的标配,随着黑科技——超声波指纹识别技术 SenseID 的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及.
传统的指纹识别原理是电容式信号感测,手指的微电场与电容传感器之间形成微电流,指纹嵴与绤(波峰与波谷)间会有高低电容差,这也是描绘指纹图像的基础.
超声波指纹技术是通过发射超声波扫描手指的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息.其优势在于超声波具有穿透材料的能力,能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料制成的智能手机外壳进行扫描.此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响,如汗水、护手霜或凝露等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法.另外,超声波能直接穿过皮肤表层,识别出传统指纹技术无法识别出的3D指纹特征,包括指纹脊线和汗毛孔等.这样能够产生细节丰富、难以仿制的指纹表面图.
(1)超声波指纹识别系统能置于手机内部,不占用手机外表面的位置,是因为超声波具有 .
(2)在15 ℃的空气中,超声波传播的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)次声波传播的速度.当超声波在传播中遇到障碍物时 (选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声.
(3)超声波指纹识别系统利用了仿生学原理,它模仿了下列哪种生物?答: .
A.蝙蝠 B.猫 C.狗 D.大象
(4)超声波能够识别指纹是利用了超声波能够 (选填“传递信息”或“传递能量”).
(5)某次超声波指纹识别系统在发出超声波时,遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,并测得回收信号的时间分别为0.30 ms、0.16 ms、0.30 ms、0.14 ms、0.30 ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘制出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的 .
1. C 2. D 3. A 4. A 5. B 6. A
7. D 8. B 9. ACD 10. AB
11. dB 变大
12.(1)一般情况下,固体传声比液体快,液体传声比气体快
(2)声音在空气中传播速度随温度升高而增大
13.响度 噪声 乙
14. A A B
15.(1)振动 气体
(2)逐渐变小 不能 真空不能传声
(3)几乎不变
16.(1)控制变量
(2)慢 低
(3)频率
(4)幅度 响度
(5)当尺子伸出桌面超过一定长度时,发出声音的频率低于 20 Hz,属于次声波,低于人类听觉频率范围的下限
17.解:(1)30 马赫的气流速度为 v =
(2)某高超音速导弹以第(1)问中的速度匀速直线飞行 10分钟,能够飞行的路程为 s = vt = 10 200 m/s×10× ,
(3)从鸣笛开始到听到鸣笛回声所用时间为 声音传播距离 6s =2040 m,
鸣笛时车与山崖距离
18.(1)较强的穿透能力
(2)等于 会 (3)A
(4)传递信息 (5)D
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