第二章 声的世界(专项训练)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-08-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 声的世界 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 5.71 MB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59234374.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“考点-题型”双维度架构,系统覆盖声现象核心知识,通过基础到综合的梯度设计,强化物理观念与科学思维的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|声音的产生与传播|4题型(含回声计算)|基础概念辨析、高频条件判断、重点计算应用|从声源振动到传播介质,构建“产生-传播-速度”认知链|
|声音的特性|4题型(含三特性综合)|基础响度影响、高频音调频率、重点音色辨析|通过振幅-响度、频率-音调、结构-音色的关联,深化运动与相互作用观念|
|超声波与次声波|3题型(含应用)|判断、重点超声应用、次声特点|基于频率差异,拓展声的能量与信息传递功能,体现科学态度与责任|
|噪声控制|2题型(含途径)|判断危害、高频控制途径|从噪声定义到防治措施,形成“识别-危害-控制”问题解决链|
内容正文:
第二章 声的世界
常考题型·精准突破
考点一 声音的产生与传播
◆题型1声音的产生与声源判断(基础)
1.C
2.空气柱 弦 水 空气柱
3.B
◆题型2声音的传播条件(高频)
4.介质 固 液 气
5.介质 真空
6.C
◆题型3声速与回声计算(重点)
7.(1)空气;(2)2.5s,铝
解:(1)声音在空气中传播速度慢,在金属管中传播速度快,第二次听到的声音是通过空气传来的。
(2)声音在空气中传播的时间为
声音在金属管内传播的时间为
声音在金属管内传播的速度为
查表可知,金属管是铝制成的。
8.(1);(2);(3)
解:(1)已知汽车行驶路程为,第一次鸣笛后听到回声的时间
(2)时间内声音传播的路程
第一次听到回声时距山崖距离
(3)第二次鸣笛后听到回声,该过程声音传播路程
该过程汽车行驶路程
第二次听到回声时距山崖距离
汽车持续向山崖匀速行驶,两次听到回声时与山崖距离之差等于这段时间汽车行驶路程
时间间隔
9.C
◆题型4回声的应用
10.875m
解:声音在空气中的传播速度
汽车5s内行驶的路程
声音5s内传播的路程
因汽车向山崖行驶,声音传播路程与汽车行驶路程之和等于鸣笛处到山崖距离的2倍,故鸣笛处到山崖的距离为
11.(1);(2);(3)
解:(1)甲车运动时间为,则甲从鸣笛到听到回声的路程为
(2)先求2s内声音传播的路程
由声音与甲车的路程关系可知,甲车听到回声时与山崖之间的距离为
(3)鸣笛处到山崖的距离
设乙听到回声的时间为,由路程关系得,代入数值:
解得
12.C
考点二 声音的特性
◆题型1响度及其影响因素(基础)
13. 变大 变大 振幅 发出的声音是次声波
14.(1)声音由振动产生;(2)幅度变大;(3)振幅;(4)转换
15.D
◆题型2音调与频率(高频)
16. 15 400
17. 空气柱 音调 高
18.音调 低
◆题型3音色的辨析(重点)
19.D
20.C
21.静止 音色
◆题型4声音三特性综合辨析(难点)
22.振动 响度大 音色 静止
23.音调 响度 音色
24.C
考点三 超声波与次声波
◆题型1超声与次声的判断
25.高于
26.运动 超声波
27.次声波 不能 传递信息
◆题型2超声波的应用(重点)
28.(1)4500m;(2)不能。因为超声波的传播需要介质,地球与月亮之间是真空环境,超声波无法在其中传播,所以不能用它测量地球到月亮的距离。
解:(1)声波从探测仪发出到障碍物的时间
由得,此时海水中障碍物的深度
(2)略
29.超声 4500/
30.信息 能量
◆题型3次声波的特点与应用
31.B
32.D
33.音调 此时发出的为次声波,人耳听不到
考点四 噪声控制与健康生活
◆题型1噪声的判断与危害
34.C
35.无规则 乙
36.B
◆题型2控制噪声的三条途径(高频)
37.甲 乙 丙
38.传播过程中 人耳处
39.运动 防止噪声进入耳朵
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.B
2.C
3.A
4.B
二、填空题
5.476 波 减少 柔软多孔
6.振动 能量 敲击圆筒发声
7.900 不能 真空不能传声
8.音调 频率 响度
三、实验题
9.(1)振动;(2)小 ①;(3)振幅越大,声音的响度越大(或响度与发声体振幅有关) 不能 真空不能传声
10.A B C A D F 80 1.02
11.(1)机械闹钟;(2)相同;(3)安静;(4)人耳不易准确判断声音响度的变化 人听不到声音时的距离;(5)羽绒服
四、计算题
12.
解:撞击铁轨的声音在铁轨中传播的速度比在空气中传播的速度快,撞击铁轨的声音通过空气与铁轨传播的时间差为
由得
解得此时撞击点距这个人的距离
13.(1)5200m/s;(2)该金属管可能是由铁制成的
解:(1)由可得,声音在空气中传播的时间,声音在金属管内传播的时间,
声音在金属管内传播的速度。
(2)查表可知:该金属管可能是由铁制成的。
14.(1)90m;(2)2040m;(3)975m
解:(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程为s车=v车t=15m/s×6s=90m
(2)在这段过程中,声音传播的距离为s声=v声t=340m/s×6s=2040m
(3)汽车听到回声时到高山的距离为
五、综合题
15.(1)聚酯棉;(2)易获取、方便裁剪、其封闭性可模拟房间空间等 减小 阻断噪声传播;(3) 将鞋盒改造为双层结构,双层之间抽成真空形成“真空夹层”
16.(1)A B;(2)空气柱;(3)A B;(4)D
六、科普阅读题
17.(1)不能 超声波的频率高于20000Hz,超出人耳的听觉范围;(2)没有;(3)靠近;(4)0.02 42 0.57
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第二章 声的世界
常考题型·精准突破
考点一 声音的产生与传播
题型1声音的产生与声源判断(基础)
题型2声音的传播条件(高频)
题型3声速与回声计算(重点)
题型4 回声的应用
考点二 声音的特性
题型1响度及其影响因素(基础)
题型2音调与频率(高频)
题型3音色的辨析(重点)
题型4 声音三特性综合辨析(难点)
考点三 超声波与次声波
题型1超声与次声的判断
题型2超声波的应用(重点)
题型3 次声波的特点与应用
考点四 噪声控制与健康生活
题型1噪声的判断与危害
题型2控制噪声的三条途径(高频)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 声音的产生与传播
◆题型1声音的产生与声源判断(基础)
1.如图所示,演奏者拨动古筝琴弦发出婉转悠扬的琴声。琴声是下列哪个物体振动产生的( )
A.手指 B.空气 C.琴弦 D.耳朵
【答案】C
【解析】演奏者拨动古筝琴弦发出婉转悠扬的琴声,琴声是由琴弦的振动产生的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.笛子发出的声音是由___________振动引起的,二胡是靠___________振动发声的,海涛声是由___________振动产生的,对着一个空瓶子吹气发出的声音是由___________振动产生的。
【答案】 空气柱 弦 水 空气柱
【解析】[1]管乐器发声是由空气柱振动产生的,笛子发出的声音是由空气柱振动引起的。
[2]弦乐器发声是由弦振动产生的,二胡是靠弦振动发声的。
[3]声音都是由于物体振动产生的,海涛声是由水振动产生的。
[4]对着一个空瓶子吹气,发出的声音是由瓶中空气柱振动产生的,空气柱越短,音调越高。
3.海南黎族的传统乐器“鼻箫”是一种通过鼻腔吹奏的乐器。如图所示这种乐器发声( )
A.由鼻腔振动产生的 B.由空气振动产生的
C.由嘴唇振动产生的 D.由乐器材料振动产生的
【答案】B
【解析】“鼻箫”是一种吹奏乐器,虽然它是用鼻子吹气,但发声原理与一般管乐器类似。在管乐器中,声音的产生是由于空气柱振动,而不是鼻腔、嘴唇或乐器材料本身作为主要振动源。嘴唇或鼻腔只是控制气流,箫管内的空气柱振动才产生乐音,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
◆题型2声音的传播条件(高频)
4.声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做________。传声的介质既可以是________体、________体,也可以是________体。
【答案】 介质 固 液 气
【解析】[1]声音的传播需要物质,物理学中将其称为介质。真空不能传声,说明声波传播必须依赖物质。
[2][3][4]传声介质涵盖物质三态:固体(如金属棒传声)、液体(如水中声波传播)、气体(如空气传声)。声波在不同状态的介质中传播速度一般为:固体>液体>气体。
5.如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,通过逐渐抽气和进气来感受铃声的改变,说明声音的传播需要___________,还可以推断出___________是不能传播声音的。
【答案】 介质 真空
【解析】[1][2]用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,铃声的响度逐渐变弱,说明声音的传播需要介质。进一步推理:当玻璃罩内空气完全抽出时,将听不到铃声,说明真空不能传声。
6.如图所示,把你的耳朵贴在桌面上,请一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。此时,你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现( )
A.声音由物体的振动产生 B.声音的传播需要介质
C.桌子可以传播声音 D.空气不能传播声音
【答案】C
【解析】声音的传播需要介质,声音可以在固体液体气体中传播。一位同学用手指甲轻刮桌面,另一位同学把耳朵贴在桌面上听到了声音,但附近的其他同学几乎听不到声音。说明声音不是通过空气传入另一位同学的耳朵的,而是通过桌面传入另一位同学的耳朵的,所以这个实验能说明固体能传播声音。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
◆题型3声速与回声计算(重点)
7.在长的空金属管一端敲击一下,声音采集器在另一端先后采集到两次声音,两次声音相隔(此时为)。表中是一些物质中的声速(单位:)。
空气()
331
冰
3230
空气()
340
铜(棒)
3750
煤油()
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
(1)第二次采集到的声音是通过________(选填“空气”或“金属管”)传来的。
(2)声音在金属管的空气中传播的时间是多少秒?该金属管可能是由什么材料制作的?
【答案】(1)空气;(2)2.5s,铝
【解析】(1)声音在空气中传播速度慢,在金属管中传播速度快,第二次听到的声音是通过空气传来的。
(2)声音在空气中传播的时间为
声音在金属管内传播的时间为
声音在金属管内传播的速度为
查表可知,金属管是铝制成的。
8.熙熙乘坐一辆速度为20m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了80m听到回声,司机第二次鸣笛,经过2s听到回声(声速340m/s)。计算:
(1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)第一次听到回声时距离山崖的距离;
(3)听到两次回声的时间间隔。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)已知汽车行驶路程为,第一次鸣笛后听到回声的时间
(2)时间内声音传播的路程
第一次听到回声时距山崖距离
(3)第二次鸣笛后听到回声,该过程声音传播路程
该过程汽车行驶路程
第二次听到回声时距山崖距离
汽车持续向山崖匀速行驶,两次听到回声时与山崖距离之差等于这段时间汽车行驶路程
时间间隔
9.人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话,我们听不到回声,这是因为( )
A.房间里没有反射声音的障碍物
B.房间太小,声音被全部吸收了
C.回声与原声的时间间隔小于 0.1s,回声与原声混合在一起
D.以上说法都不正确
【答案】C
【解析】狭小房间里,墙壁距离人很近,声音反射回来的时间很短,小于 0.1s,人耳无法区分回声和原声,所以听不到回声,故选C。
◆题型4回声的应用
10.一辆汽车以10m/s的速度向山崖匀速行驶,在某处鸣笛后,经听到了回声,求鸣笛处距离山崖有多远?
【答案】875m
【解析】声音在空气中的传播速度
汽车5s内行驶的路程
声音5s内传播的路程
因汽车向山崖行驶,声音传播路程与汽车行驶路程之和等于鸣笛处到山崖距离的2倍,故鸣笛处到山崖的距离为
11.甲、乙两汽车在同一地点向相反方向出发,甲向山崖行驶,同时甲车鸣笛一次,2s后甲车司机听到回声,甲车的速度为,乙车的速度为。(声音在空气中的传播速度为)。
求:
(1)甲车从鸣笛到听到回声通过的路程为多少?
(2)甲车听到回声时与山崖之间的距离为多少?
(3)乙车司机多长时间听到回声?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)甲车运动时间为,则甲从鸣笛到听到回声的路程为
(2)先求2s内声音传播的路程
由声音与甲车的路程关系可知,甲车听到回声时与山崖之间的距离为
(3)鸣笛处到山崖的距离
设乙听到回声的时间为,由路程关系得,代入数值:
解得
12.人在屋里谈话比在旷野里谈话听起来响亮,这是因为人在屋里谈话时( )
A.声音传播的速度快
B.房间里的空气不流动
C.回声与原声混在一起,使原声加强
D.人耳听不到时间间隔小于0.1s的回声
【答案】C
【解析】A.声音的传播速度与介质的种类和温度有关,在屋内外声音的传播速度相同,故A不符合题意;
BC.在屋里谈话比在旷野里听起来响亮是因为回声与原声混在一起,加强了原声,而与空气的流动无关系,故B不符合题意,C符合题意;
D.人耳能听到小于0.1s的回声,只是不能把它与原声区分开来,故D不符合题意。
故选C。
考点二 声音的特性
◆题型1响度及其影响因素(基础)
13.如图所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅 _______ (选填“变大”或“变小”),声音的响度 _______ (选填“变大”或“变小”),这说明响度与_______ 有关。当锯条伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动锯条,却听不到声音,这是由于______________ 。
【答案】 变大 变大 振幅 发出的声音是次声波
【解析】[1][2][3]在用力拨锯条,锯条的振幅变大,听到的响度也变大,这说明响度与振幅有关。
[4]钢尺伸出桌面超过一定长度,很难振动,振动频率变慢,频率小于20Hz,该声波是次声波,人耳感觉不到。
14.如图是探究响度与什么因素有关的实验,回答下列问题:
(1)如图所示,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,说明________;
(2)使音叉发出响度更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是_________;
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与声源的________有关;
(4)在探究过程中,将不易观察的音叉的振动转化成乒乓球的摆动,采用的研究方法是________法。
【答案】(1)声音由振动产生;(2)幅度变大;(3)振幅;(4)转换
【解析】(1)乒乓球接触发声的音叉时会被弹开,由此可说明此时音叉在振动,即声音是由物体的振动产生的。
(2)声音的响度由振幅决定,则当音叉发出响度更大的声音时,音叉振动幅度更大,乒乓球被弹起的幅度将变大。
(3)由实验总结可知,根据乒乓球被弹起的幅度和响度的关系可得,响度与声源的振幅有关,而且是振幅越大,声源响度越大。
(4)物理中将这种不易观察测量的量转化为易观察测量的量来研究的方法称为转换法。
15.游客站在天坛圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮。下列关于声音变得特别洪亮的解释,正确的是( )
A.声音变成了超声波 B.圜丘上装有扩音器
C.游客听到的声音音调变高了 D.回声与原声混在一起,声音得到了加强
【答案】D
【解析】人耳能区分回声和原声的条件是两者时间间隔超过0.1秒,圜丘的特殊建筑构造让反射回来的回声和原声的时间间隔远小于0.1秒,回声会和原声混在一起,叠加后让原声得到加强,所以听起来声音特别洪亮,故D正确,ABC错误。
故选D。
◆题型2音调与频率(高频)
16.我国有些地方修筑了“音乐公路”。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。当一辆汽车在某一路段匀速行驶时,车轮的轴转速为450转/min,已知该车车轮周长为2m,该车在此路段的车速为__________。若该路段相邻凹槽间距为37.5mm,该车经过时发出声音的频率为__________Hz。
【答案】 15 400
【解析】车轮的轴转速;
车轮每转一圈前进距离等于周长,则该车在此路段的车速
该路段相邻凹槽间距为
汽车经过相邻凹槽的时间间隔,频率,联立推导得,该车经过时发出声音的频率
17.如图所示,在跨学科实践课上,小明将长度不同的吸管的一端封闭,粘在一起制作成了“排箫”,并在交流展示环节进行了演奏。“排箫”发出的声音主要是由管内的_________振动产生;用相同的力气吹不同长度的吸管,发出声音的_________不同,越短的管子发出的声音频率越_________(选填“高”或“低”)。
【答案】 空气柱 音调 高
【解析】声音是由物体振动产生的,“排箫”发出的声音主要是由管内的空气柱振动产生;用相同的力气吹不同长度的吸管,空气柱长短不同,空气柱振动频率不同 ,发出声音的音调不同,越短的管子发出的声音频率越高。
18.如图所示,律管是古人用来给乐器定音的工具,吹奏时,空气振动而发声。用十二根长度不同的律管吹出十二个高低不同的标准音,是利用十二根律管吹出的声音________不同。其中最长的一根叫黄钟律管,它发出声音的这一特征最________(选填“高”或“低”)。
【答案】 音调 低
【解析】十二根律管长度不同,空气柱的振动频率不同,而音调由频率决定,因此利用的是声音的音调不同;最长的律管中空气柱最长,振动最慢,频率最低,因此音调最低。
◆题型3音色的辨析(重点)
19.声音的音色,决定于发声体的( )
A.振动频率 B.振动幅度 C.振动时间 D.形状结构
【答案】D
【解析】声音的音色,与发声体的形状、结构、材质、发声方式等有关,与振动频率、振幅、振动时间无关,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20.2026年,某中学在“非遗进校园”活动中,民乐社团用二胡和竹笛合奏《金 蛇狂舞》。部分同学虽然没有看到舞台上的乐器,但能根据声音轻松分辨出哪段是二胡、哪段是竹笛。这主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【答案】C
【解析】音色是声音的“特色”,由发声体的材料、结构等因素决定。因此,同学们能分辨二胡和竹笛的声音,主要依据的是音色。故选C。
21.如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是___________的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的________(选填“响度”或“音色”)。
【答案】 静止 音色
【解析】[1]牧童骑在黄牛上,以黄牛为参照物,牧童的位置没有发生变化,因此牧童是静止的。
[2]不同动物(或物体)发出声音的音色不同,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据声音的音色。
◆题型4声音三特性综合辨析(难点)
22.2025年1月 18 日,中国·吉林市国际龙舟邀请赛如约举行,龙舟竞渡,欢呼声燃爆冬日松花江。欢呼声是由观众声带______产生的;码头人声鼎沸,这是指声音的______(选填“音调高”或“响度大”);坐在游船上的小文辨认出小明的声音,主要依靠声音的______。相对于坐在驾驶室的驾驶员,小文是_______(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 振动 响度大 音色 静止
【解析】声音由物体振动产生,观众的欢呼声是声带振动发出的,因此此处填振动;响度体现声音的强弱,“人声鼎沸”描述声音的音量大,对应响度大,因此选填响度大;音色是声音的独特特征,不同发声体的音色存在差异,可依靠音色区分不同人的声音,因此此处填音色;
小文坐在游船上,小文相对于坐在驾驶室驾驶员的位置未发生变化,所以小文是静止的。
23.刀郎手弹琵琶正忘情地歌唱,通过拨动不同部位的琴弦来改变发出乐音的________,演播大厅通过音箱使每个角落都能听清,音箱的作用是改变乐音的________。人能听音分辨古筝与其他乐器,这主要是由于它们发出声音的________不同。(均选填“响度”“音调”或“音色”)
【答案】 音调 响度 音色
【解析】拨动不同部位的琴弦时,琴弦振动部分的长度不同,振动频率不同,所以会改变发出乐音的音调;
音箱的作用是增大声音的响度,从而让演播大厅每个角落都能听清声音;
不同乐器的材料、结构存在差异,发出声音的音色不同,因此人可以凭借音色分辨古筝与其他乐器。
24.如图所示,男低音歌唱家大声独唱,女高音歌唱家轻声为他伴唱,则下列波形图组(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)与两位歌唱家的声音特征相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,男低音歌唱家声音的特征:低音对应音调低,因此频率低、相同时间内振动次数少,波形疏;大声对应响度大,因此振幅大。女高音歌唱家轻声伴唱的特征:高音对应音调高,因此频率高、相同时间内振动次数多,波形密;轻声对应响度小,因此振幅小,故选 C。
考点三 超声波与次声波
◆题型1超声与次声的判断
25.如图所示,自然界中许多动物不仅能发出超声波,还能感受到超声波。例如,通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物,这是因为它们可利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回,由此,它便能判断障碍物的位置并及时避开,蝙蝠发出的超声波频率___________(选填“高于”或“低于”)20000 Hz。
【答案】高于
【解析】超声波的频率高于20000Hz。人耳能听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz,高于20000Hz的声音称为超声波,因此蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz。
26.渔民驾驶渔船从港口出发驶向远海捕鱼。此时若以海岸为参照物,渔船是_____的。渔船利用声呐装置探测海底鱼群的位置,其工作原理是向海中发射_________(选填“超声波”或“次声波”),并通过接收回波来定位鱼群。
【答案】 运动 超声波
【解析】判断物体的运动状态,关键看物体相对于参照物的位置是否变化。渔船从港口驶向远海时,相对于海岸的位置发生了改变,因此以海岸为参照物,渔船是运动的。
声呐装置依靠超声波工作,因为超声波具有方向性好、穿透能力强、在水中传播距离远的特性,能够有效探测海底鱼群的位置,所以向海中发射的是超声波。
27.2026 年 6 月,我国某海域发生 3.2 级地震,地震前会产生______(选填 “超声波” 或 “次声波”),这种声波人耳______(选填 “能” 或 “不能”)听到。科学家利用这种声波可以提前预警,说明声音可以______。
【答案】 次声波 不能 传递信息
【解析】地震、海啸等自然灾害发生前会产生次声波,次声波的频率低于 20Hz,不在人耳的听觉范围内,因此人耳听不到。
科学家通过监测次声波提前预警,说明声音可以传递信息。
◆题型2超声波的应用(重点)
28.舰船测量海深要用到超声测位仪(又叫“声呐” ),若声音在海水中传播速度是1500m/s,声呐垂直向下发射超声波,6s后才接收到回声信号。
(1)求此时海水中障碍物的深度;
(2)能否用超声波测量地球到月亮的距离?为什么?
【答案】(1)4500m;(2)不能。因为超声波的传播需要介质,地球与月亮之间是真空环境,超声波无法在其中传播,所以不能用它测量地球到月亮的距离。
【解析】(1)声波从探测仪发出到障碍物的时间
由得,此时海水中障碍物的深度
(2)略
29.利用回声定位装置探测海洋深度时,装置发出的是___________(填“超声”或“次声”)波,若发出声波后经过接收到回声,则该处海洋的深度是___________m。(声音在水中的传播速度是)
【答案】 超声 4500/
【解析】回声定位是利用超声波的特性工作的;因接收到的回声是声波往返传播一次后的信号,故海洋深度为声波传播总路程的,单程时间
则海洋深度为
30.蝙蝠可以利用超声波发现昆虫和确定方位,说明超声波可以传递_________,医生可以利用超声波除去体内结石,说明超声波可以传递__________。
【答案】 信息 能量
【解析】蝙蝠借助超声波感知昆虫位置、确定自身方位,是通过超声波获取了相关的位置类内容,说明超声波能够传递信息。
医生利用超声波去除体内结石,是依靠超声波的能量使结石破碎,说明超声波能够传递能量。
◆题型3次声波的特点与应用
31.下列实例中,与次声波相关的是( )
A.利用声呐测定海底深度 B.预报台风、监测核爆炸
C.汽车尾部安装倒车雷达 D.蝙蝠利用回声定位捕食
【答案】B
【解析】A.利用声呐测定海底深度,是利用超声波来测距,故A不符合题意;
B.预报台风、监测核爆炸,是利用台风和核爆炸时产生的次声波来传递信息,故B符合题意;
C.汽车尾部安装倒车雷达,是利用超声波来传递信息,故C不符合题意;
D.蝙蝠利用回声定位捕食,是利用超声波来传递信息,故D不符合题意。
故选B。
32.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.渔民利用声呐发出的次声波探测鱼群
B.医院利用B超发出的次声波检查胎儿在母体内是否正常发育
C.大自然的许多活动,如地震、海啸等都伴有超声波产生
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量
【答案】D
【解析】A.渔民利用声呐发出的超声波探测鱼群,故A错误;
B.医院利用B超发出的超声波检查胎儿在母体内是否正常发育,故B错误;
C.大自然的许多活动,如地震、海啸等都伴有次声波产生,所以可以通过监测次声波来监测自然灾害,故C错误;
D.声音可以传递信息和能量,用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量,故D正确。
故选D。
33.如图所示,用手拨动钢尺,发出声音;增加钢尺伸出桌面的长度,声音的________发生改变;当钢尺伸出桌面的长度到一定程度,就听不到声音了,原因是________。
【答案】 音调 此时发出的为次声波,人耳听不到
【解析】[1]增加钢尺伸出桌面的长度,会使声音的频率发生变化,声音的音调发生改变。
[2]钢尺伸出桌面长度越长,振动频率越低。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺发出的声音的频率低于20Hz,属于次声波,人耳听不到。
考点四 噪声控制与健康生活
◆题型1噪声的判断与危害
34.下列关于乐音和噪声的说法中正确的是( )
A.乐音是乐器发出的声音;噪声是机器发出的声音
B.有规律的声音都是乐音
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,所以乐音不会成为噪声
【答案】C
【解析】A.乐音并不都是乐器发出的声音,机器发出的声音也并不都是噪声,故A错误;
B.乐音是有规律的声音,但有规律的声音如果响度过大,或者出现在不恰当的场合,干扰了人们正常的生活、工作、休息或学习,这样的声音就是噪声,故B错误;
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响,故C正确;
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,但乐音如果响度过大,或者出现在不恰当的场合,干扰了人们正常的生活、工作、休息或学习,这时的乐音就变成了噪声,故D错误。
故选C。
35.从物理学角度来说,噪声是指发声体做___________振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图,图___________是噪声的波形图。
【答案】 无规则 乙
【解析】[1]从环境保护角度说,把难听刺耳的声音叫做噪声,从物理学角度说,噪声是指发声体做无规则振动发出的声音。
[2]从波形图上来看,噪声的波形杂乱无章,而乐音的波形是有规则的,故乙是噪声的波形图。
36.如图所示是大型乐队的演奏现场,关于乐器的发声,下列说法正确的是( )
A.有些乐器不振动也能发出声音
B.有些交响乐能催人泪下,说明声音能传递信息
C.击鼓的力度越大,鼓皮的振动幅度就越大,音调就越高
D.音乐在任何时候都不会成为噪声
【答案】B
【解析】A.声音是由物体振动产生的,所有乐器要发出声音都必须振动,不存在不振动就能发声的乐器,故A错误;
B.有些交响乐能催人泪下,这表明交响乐传递出了某种情感等信息,使得人产生相应的情绪反应,说明声音能传递信息,故B正确;
C.击鼓力度越大,鼓皮振动幅度越大。而声音的响度与物体振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大;音调与物体振动频率有关,与振动幅度无关。所以击鼓力度大,响度增大,而不是音调越高,故C错误;
D.从环境保护角度看,凡是影响人们正常工作、学习或休息的声音都属于噪声。音乐在某些特定情况下,比如在人们需要安静休息、学习时播放,就可能成为噪声,故D错误。
故选B。
◆题型2控制噪声的三条途径(高频)
37.如图所示几种控制噪声的措施,______图在声源处控制噪声产生,______图在传播过程中阻隔噪声传播,______图在噪声的接收处控制或减弱噪声。
【答案】 甲 乙 丙
【解析】由图可知,甲图中,摩托车的发动机排气时会产生巨大的噪声,消声器安装在排气管(声源)上,通过内部结构来减弱排气噪声。这属于在声源处控制噪声的产生。
乙图中“隔音蛟龙”实际上是一种全封闭的隔音屏障,它建在道路两侧,目的是阻挡车辆行驶时产生的噪声向周围(如动物园)传播。这属于在传播过程中阻隔噪声的传播。
丙图中,航空母舰甲板上飞机起飞时噪声极大,引导员佩戴耳罩是为了保护听力,防止强噪声直接损伤耳朵。这属于在噪声的接收处(人耳处)控制或减弱噪声。
38.小华在家里修理厨房里的桌子时,不停地有敲击物体的声音发出,为了使隔壁的小明学习时避免干扰,小华采取了两种方案:①把房间、厨房门窗关严;②嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述方案中,第一种是在_______________减弱噪声;第二种是在_______________减弱噪声。
【答案】 传播过程中 人耳处
【解析】减弱噪声的途径分为声源处、传播过程中、人耳处三种。关闭房间和厨房的门窗,是通过阻断声音的传播路径来削弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声;让小明用耳机塞住耳朵,是通过阻止声音进入人耳来减少干扰,属于在人耳处减弱噪声。
39.如图所示,“国产歼-15”舰载机在“辽宁号”航空母舰的甲板上起飞,以甲板为参照物,舰载机是_________的;两位甲板引导员佩戴防噪声耳罩,这种控制噪声的方法是_________(选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声进入耳朵”)。
【答案】 运动 防止噪声进入耳朵
【解析】[1]“国产歼-15”舰载机在“辽宁号”航空母舰的甲板上起飞,以甲板为参照物,舰载机的位置改变,是运动的。
[2]声音可以在声源处、传播过程中、人耳处减弱。两位甲板引导员佩戴防噪声耳罩,这种控制噪声的方法是防止噪声进入耳朵。
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.下列四个波形图中,有两个图的音色和响度相同,它们是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.丙和丁 D.乙和丁
【答案】B
【解析】音色是声音的特色,其中甲、乙、丙的波形相同,表明音色相同,响度与振幅有关,则甲、丙、丁的响度相同,故音色和响度相同的是甲和丙,故ACD不符合题意;B符合题意。
故选B。
2.宁宁将耳朵贴在教室外护栏长铁管的一端,让蕉蕉到铁管另一端敲一下,则宁宁听到( )
A.两次响声,声波在铁管内被管壁反射形成回声
B.两次响声,声波依先后次序是由空气、铁管传来
C.两次响声,声波依先后次序是由铁管、空气传来
D.无数次响声,声波在铁管内被管壁无数次地反射
【答案】C
【解析】由于声音在不同介质中的传播速度不同,在固体中传播最快,而在气体中传播最慢。当宁宁将耳朵贴在长铁管的一端,让蕉蕉敲一下铁管的另一端时,会听到两次声音,一次是通过铁管这一固体传播过来的,另一次是通过铁管周围的空气传播过来的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.某课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象,小红在输送水的直铁管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音;小明沿铁管在水管的某一位置耳朵贴近铁管听声,(已知声音在空气中的传播速度是,在水中的传播速度是,在钢铁中的传播速度是,人耳能区分两次声音的时间间隔不小于0.1s),若小明的位置到敲击点的距离为40m,则实验中小明能听到几次响声是( )
A.1次 B.2次
C.3次 D.无法确定
【答案】A
【解析】小明距离敲击点40m,计算三种介质中声音的传播时间分别为
铁与水时间间隔为
水与空气时间间隔为
虽然铁与空气的时间差为,但中间夹杂水传来的声音,导致相邻两次间隔均小于0.1s,因此三个声音被合并为一次。间隔均小于0.1s,人耳无法区别。综上,小明只能听到1次响声,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.下列和声现象有关的情境,说法正确的是( )
A.情境甲,声音由物体振动产生,只要物体振动人耳就能听到声音
B.情境乙,古筝演奏中拨动不同琴弦时发出声音的音调不同
C.情境丙,让空气逐渐进入真空玻璃罩时,听到闹钟的声音会变
D.情境丁,摩托车的消音器,是在传播过程中减弱噪声的
【答案】B
【解析】A.物体振动能够产生声音,但是产生的声音不一定被人听到,只有频率在人耳听觉频率范围内的声音才能被人耳听到,即使在人耳听觉范围内的声音,如果没有传播声音的介质,人也是无法听到的,故A错误;
B.古筝演奏中拨动不同琴弦时,琴弦振动的频率不同,发出声音的音调不同,故B正确;
C.让空气逐渐进入真空玻璃罩,闹钟的声音会逐渐变大,但音调、音色不会改变,故C错误;
D.摩托车的消音器,是在声源处减弱噪声的,故D错误。
故选B。
二、填空题
5.“十一”期间小明与家人一起旅游,在一座大山前对着悬崖大声喊一声,2.8s后听到回声。则小明站立的位置到悬崖的距离为______m,声音在空气中是以______的形式传播的;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______四周墙壁对声音的反射(选填“增大”或“减少”),因此电影院内四周墙壁表面要采用______的材料(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)。(在空气中声音的传播速度为340m/s)。
【答案】 476 波 减少 柔软多孔
【解析】[1]小明站立的位置到悬崖的距离为
[2]声音可以在空气中传播,声音在空气中是以波的形式传播的。
[3][4]“回声”是由于声音的反射形成的。电影院的墙壁多采用柔软多孔的材料,主要是因为柔软多孔的材料能有效吸收声音的能量,从而减少四周墙壁对声音的反射,减少“回声”对观众听觉的干扰和影响,增强听众的收听效果。
6.小华设计了如图所示的装置做了个趣味实验——“看得见的声音”。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中。当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明发声的物体正在______,同时也说明声音具有______;若在月球上做这个实验,要同样能看到上述光斑的变化,可以采取的措施是______。
【答案】 振动 能量 敲击圆筒发声
【解析】[1][2]实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,是由于圆筒振动带动平面镜振动的结果,说明声音是由物体振动产生,同时也说明声音具有能量。
[3]月球上没有空气,对着圆筒发出声音,不能使平面镜振动,所以若在月球上做这个实验,要同样能看到上述光斑的变化,可以采取的措施是敲击圆筒,使圆筒振动发声,从而带动平面镜振动。
7.渔用声呐是一种水声探测仪器,专供渔船对鱼群进行搜索、跟踪、识别、定位和测距,实现瞄准捕捞之用。如图所示,某渔船在某次寻找鱼群时,声呐发出超声波后1.2s接到回波,若已知此时声音在水中的速度为1500m/s,则鱼群距离声呐的距离______m,此方法______(填“能”或“不能”)测地球表面到月球表面的距离,原因______。
【答案】 900 不能 真空不能传声
【解析】[1]声呐发出超声波后1.2s接到回波,那么超声波从声呐到鱼群的时间
已知声音在水中的速度v=1500m/s,可得鱼群距离声呐的距离
[2][3]此方法不能测地球表面到月球表面的距离,因为地球和月球之间是真空,真空不能传声,超声波无法在真空中传播。
8.一般来说,男同学讲话的___________(填“音调”、“响度”或“音色”)比女同学低,是因为男同学声带振动的___________低。一个同学大声说话和小声说话主要是他声音的___________(填“音调”、“响度”或“音色”)不同。
【答案】 音调 频率 响度
【解析】[1][2][3]声音的三个特征是音调、响度、音色。音调指声音的高低,音调跟物体的振动频率有关,振动频率越高,音调越高。响度指声音的大小,响度跟物体的振动幅度有关,振幅越大,响度越大。男同学比女同学讲话比较低沉,音调比较低,是因为男同学声带振动频率低。大声说话比小声说话声音大,响度大,是因为大声讲话的同学声带振动幅度大。
三、实验题
9.为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,如图甲所示。
(1)这些现象说明发声的物体在___________;
(2)小明、小华又提出了这样一个问题:声音是怎样传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想:
①声音的传播需要介质;②声音的传播不需要介质。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的实验:如图乙所示,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越___________(选填“大”或“小”),由此现象可以推理:猜想___________(选填“①”或“②”)是正确的;
(3)如图丙所示,在教室里,老师敲响B音叉时,与A音叉的叉股接触的乒乓球会弹动起来,用的力越大,乒乓球被弹得越远,听到的声音越大,说明___________(写出一点即可)。根据上面有关探究,若在月球表面上进行此实验,则___________(选填“能”或“不能”)观察到上述现象,这是因为___________。
【答案】(1)振动;(2)小 ①;(3)振幅越大,声音的响度越大(或响度与发声体振幅有关) 不能 真空不能传声
【解析】(1)发声时喉头振动、发声的音叉能激起水花,都证明声音是由物体振动产生的,因此发声的物体都在振动。
(2)[1]向外不断抽气时,瓶内传声的介质(空气)逐渐减少,所以听到的手机铃声越来越小。
[2]由此可以推理:真空不能传声,声音的传播需要介质,因此猜想①正确。
(3)[1]敲音叉的力越大,音叉的振动幅度越大,乒乓球被弹得越远,听到的声音响度越大,说明响度与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
[2][3]月球表面是真空环境,真空不能传声,B音叉的振动无法通过真空传递给A音叉,因此不能观察到乒乓球被弹开的现象。
10.大海同学为了探究琴弦的音调与琴弦的材料、张紧程度、横截面积、长短的关系,设计了如图所示的实验,采用了表一所列各种规格的琴弦、几个钩码和一个能够测量振动频率的仪器。
实验步骤:
(1)在大木板的两边立起两块小木板,在大木板的一端牢牢钉入一根大钉子,把弦的一端绑在钉子上,另一端垂在桌边,把钩码绑在垂下的弦上;(如图)
(2)为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的粗细有关”这一猜想,应选用编号为_____、_____、_____的琴弦进行实验;(如表)
(3)为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关”这一猜想,应选用编号为_____、_____、_____的琴弦进行实验;(如表)
(4)表中有的材料规格还没填全,为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关”这一猜想,必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。(如表)_______、_________。
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
【答案】 A B C A D F 80 1.02
【解析】(2)[1][2][3]由表格数据可知,A、B、C三根琴弦材料和长度相同,横截面积不同,可以验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的粗细有关”这一猜想。
(3)[4][5][6]由表格数据可知,A、D、F三根琴弦材料和横截面积相同,长度不同,可以验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关”这一猜想。
(4)[7][8]验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关”这一猜想,需要控制琴弦的长度和横截面积相同,材料不同,符合条件的只有G、H,所以E项中应是80、1.02。
11.小明想比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是________(选填“音叉”或“机械闹钟”)。
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该________(选填“相同”或“不同”)。
(3)小明应该选择在较________(选填“安静”或“嘈杂”)的环境下实验。
(4)小明提出如下两种判断方案,方案一:他站在距隔音盒一定距离处,比较每次所听见声音的响度。此方案的不足之处是_______。方案二:他一边听声音,一边向后退。当听不见声音时分别测量并记录,表格中的A处应填写___________(如表所示)。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
A/m
8
4
7
5
(5)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是___________。
【答案】(1)机械闹钟;(2)相同;(3)安静;(4)人耳不易准确判断声音响度的变化 人听不到声音时的距离;(5)羽绒服
【解析】(1)音叉发声需要敲击,声音不稳定、不持续且操作不便,而机械闹钟能发出持续稳定的声音,更适合作为声源。
(2)在探究不同材料的隔音性能时,根据控制变量法要求,要保证只有材料种类不同,这些材料包裹的厚度应该相同。
(3)为了避免外界声音的干扰,本实验应该在较安静的环境中进行。
(4)[1]方案一,当声音的响度相差不多时,人耳不易准确判断声音响度的变化。
[2]方案二,需要测量比较人刚好听不到声音时,人到声源的距离,所以表格中的A处应填写:人听不到声音时的距离。
(5)观察表格中的实验记录,用羽绒服做隔音材料时,刚好听不到声音人到声源的距离为4m,这个距离最近,说明羽绒服的隔音效果最好。
四、计算题
12.某人伏在铁轨上听到远处传来撞击铁轨的声音,8s后他又在空气中听到了这个声音,求此时撞击点距这个人多远?(已知声音在钢铁中的传播速度为5200m/s,声音在空气中传播速度为340m/s)
【答案】
【解析】撞击铁轨的声音在铁轨中传播的速度比在空气中传播的速度快,撞击铁轨的声音通过空气与铁轨传播的时间差为
由得
解得此时撞击点距这个人的距离
13.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同。下表所示的是一些介质中的声速。
一些介质中的声速
空气
331
冰
3230
空气
340
铜
3750
煤油
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
小明在长度为的金属管的一端敲击一下,小王在另一端先后听到两次声音,两次声音的时间间隔为。(此时气温为)
(1)声音在金属管中的传播速度是多大?
(2)该金属管可能是由什么材料制成的?
【答案】(1)5200m/s;(2)该金属管可能是由铁制成的
【解析】(1)由可得,声音在空气中传播的时间,声音在金属管内传播的时间,
声音在金属管内传播的速度。
(2)查表可知:该金属管可能是由铁制成的。
14.如图所示,一辆汽车以15m/s的速度面向一座高山匀速行驶,经过一路碑时鸣笛一声继续行驶,6s后听到了回声(已知声音在空气中的传播速度为340m/s),求:
(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米?
(2)在这段过程中,声音传播的距离是多少米?
(3)汽车听到回声时距离高山还有多少米?
【答案】(1)90m;(2)2040m;(3)975m
【解析】(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程为s车=v车t=15m/s×6s=90m
(2)在这段过程中,声音传播的距离为s声=v声t=340m/s×6s=2040m
(3)汽车听到回声时到高山的距离为
五、综合题
15.当我们在家中弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视节目时,有可能会打扰需要休息的家人或邻居,某物理兴趣小组设计了一个方案,打算将家中的一个房间改造为隔音房间,这样就不会彼此干扰,下面是该小组的实践活动,请帮助他们完成下列内容。
【项目分解】
①比较不同材料的隔音性能
②设计和制作隔音房间模型
【项目实施】
(1)比较不同材料的隔音性能
①材料选择与实验方法
该小组选用闹钟作为声源,准备了纸盒及聚酯棉、软木、泡沫三种隔音材料。实验时,用不同材料包裹纸盒后,人逐渐远离纸盒直到听不到闹钟声,记录人到纸盒的距离;
②材料隔音性能分析
实验数据如下表所示,则待测材料隔音性能最好的是____________;
材料
听不见闹钟声的距离/m
聚酯棉
0.8
泡沫
1.5
软木
2.2
(2)设计和制作隔音房间模型
①选择房间模型
通常用鞋盒或包装盒作为“房间”模型,理由是____________(写出一条即可);
②选择隔音材料
根据(1)的实践结果,该小组选择了合适的隔音材料,在注意隔音性能的同时,也要尽量____________材料的厚度,最大限度地保证“房间”的空间;
③安装隔音材料
将隔音材料贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上,这是从____________的方面来控制噪声的;
【项目拓展】
(3)查阅资料发现:声音的响度级每降低10dB,声音的实际强度变为原来的。若外界噪声为70dB时,测得“房间”模型内噪声为50dB,则“房间”模型内声音强度是外界的____________。若要进一步降低“房间”模型内噪声等级,请结合“真空隔音”的原理,提出一种改进方案:____________。
【答案】(1)聚酯棉;(2)易获取、方便裁剪、其封闭性可模拟房间空间等 减小 阻断噪声传播;(3) 将鞋盒改造为双层结构,双层之间抽成真空形成“真空夹层”
【解析】(1)材料隔音性能判断实验原理:声源相同,听不到声音的距离越短,说明材料隔音效果越好。由表格数据可知,使用聚酯棉时,听不到声音的距离最短,因此隔音性能最好的是聚酯棉。
(2)鞋盒、包装盒是生活中常见的物品,容易获取,本身具备容纳声源的内部空间,很适合作为简易房间模型。
在保证隔音效果的前提下,减小隔音材料的厚度,就能少占用模型内部的空间,尽可能保留“房间”的可用空间。
在声音从声源向外传播的路径上加装隔音材料,阻挡声音的传播,属于从阻断噪声传播(在噪声的传播过程中)控制噪声。
(3)外界噪声70dB,房内噪声为50dB,分贝差
包含2个10dB,声音的响度级每降低10dB,声音的实际强度变为原来的,则“房间”模型内声音强度是外界的
声音的传播需要介质,真空不能传声,因此可以利用双层结构中间抽成真空的方式进一步阻隔噪声传播。
16.学习了声学知识后,小明和小红利用身边的器材开展自制乐器的活动。
(1)小明自制了一个口琴,口琴依靠金属簧片的振动发声。如图(a)所示,琴芯气孔旁的铜片长短、厚薄不同:A区铜片较薄、较短;C区较厚、较长。口琴的高音区为图(a)中的______(选填“A”、“B”、“C”)区。停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是______;
A.这是声音的回声 B.铜片在继续振动 C.人的听觉发生“暂留”的缘故
(2)小红自制了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图(b)所示。吹哨子时,上下推拉活塞是通过改变管内______的长度来改变音调高低;
(3)制作完成后,他们前往音乐教室练习乐曲。他们发现音乐教室的吸音墙是______(选填“A.多孔且粗糙”或“B.平整且光滑”)的,这是为了在_________(选填“A.声源处”或“B.传播途径中”)控制噪声;
(4)活动完成后,小明还想深入研究古琴是如何制定音律的,在网上查阅了相关资料:
如图所示,古琴由面板、底板、岳山、龙龈、徽位、琴弦等部分组成。琴弦通过岳山固定在面板上,另一端缠绕在龙龈处以固定张力。琴弦的振动通过岳山传递到面板上,引起面板的微小振动。面板的振动进而带动共鸣腔体内的空气振动,形成声波向四周传播。
古琴蕴含着深邃的音律科学,三分损益法作为制定音律的重要法则。它基于弦长与音高之间的比例关系,通过三分和损益的操作,推导出一系列音律。第1个音以“宫”音为例,假设其弦长为基准长度L。首先,通过“三分损一”得弦长为,生成第2个音;随后,第2个音的弦长“三分益一”,得弦长为,(即),生成第3个音;再对第3个音弦长进行“三分损一”,得弦长为,(即),生成第4个音;最后,对第4个音弦长进行“三分益一”,生成第5个音。如此,便可生成中国传统的五声音阶“宫、商、角、徵、羽”。
①古琴优美而独特的琴声的振动物体是______;
A.琴弦 B.面板 C.共鸣箱内空气 D.三者都有
②文中的第5个音对应的弦长应该为______L;(写成分数形式)
【答案】(1)A B;(2)空气柱;(3)A B;(4)D
【解析】(1)音调的高低与发声体振动的频率有关,发声体越短、越薄,振动越快,音调越高。图中A区铜片较薄、较短,振动频率最高,因此是口琴的高音区。
声音是由物体振动产生的,停止吹气后,金属簧片由于惯性不会立即停止运动。只要簧片还在继续振动,就会继续发出声音,形成“余音”。故选B。
(2)吹哨子时,声音是由管内空气柱的振动产生的。上下推拉活塞改变了管内空气柱的长度,从而改变空气柱振动的频率,进而改变音调。
(3)吸音墙表面设计成多孔且粗糙的形状,可以有效吸收声波能量,减少声音反射。平整光滑的表面容易反射声音,不利于吸音。
在音乐教室安装吸音墙,是在声音产生后、传播过程中减弱噪声。这属于在传播途径中控制噪声。
(4)根据文中描述,琴弦振动带动面板振动,面板振动又带动共鸣箱内空气振动。这说明琴声的产生涉及琴弦、面板和共鸣箱内空气的共同振动。故D符合题意。
根据文中规律,第4个音弦长为 。第5个音是对第4个音进行“三分益一”,故第5个音对应的弦长
六、科普阅读题
17.阅读短文,回答问题:
超声波测速仪
图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪静止停在公路旁,每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的超声波,如图乙中的p1、p2所示,如测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的超声波,p1、p2的反射波分别为n1、n2如图丙所示,已知超声波当时在空气中的传播速度为每秒350米。
(1)当超声波测速仪向汽车发出高强度的超声波时,车内的司机_________(选填“能”或“不能”)听到,为什么?____________________________________;
(2)如图乙,测速仪先后发射两次超声波,在显示屏上先后显示出p1、p2两个波形信号,此时说明测速仪的前方_________(选填“有”或“没有”)汽车通过;
(3)如图丙,当测速仪第一次发出p1信号后,收到了反射回来的信号n1;测速仪第二次发出p2信号后,收到了反射回来的信号n2;根据图中刻度,你可以判断此时被测试的汽车正在_________(选填“靠近”、“远离”)测速仪;
(4)如果丙图中的p1、p2之间的时间间隔为0.6s,则图中,每一小格表示_________s,则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为_________m,汽车接收到两次超声波信号的时间间隔是_________s。
【答案】(1)不能 超声波的频率高于20000Hz,超出人耳的听觉范围;(2)没有;(3)靠近;(4)0.02 42 0.57
【解析】(1)人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,超声波频率高于20000Hz,超出人耳听觉范围,故司机不能听到。
(2)乙图中仅显示发射的超声波信号,无反射回波,说明超声波未遇到反射物,故测速仪前方没有汽车通过。
(3)由图丙可知,第一次超声波往返时间大于第二次超声波往返时间。超声波的速度不变,由可知,第二次汽车与测速仪的距离更小,故汽车正在靠近测速仪。
(4)p1、p2的时间间隔为0.6s,对应30个小格,每小格表示的时间为
第一次超声波往返时间
汽车接收到第一次信号时离测速仪的距离为
第二次超声波往返时间
汽车接收到两次信号的时间间隔为第二次接收时刻与第一次接收时刻的差,第二次接收时刻为p2发射后,p2比p1晚发射0.6s,故
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第二章 声的世界
常考题型·精准突破
考点一 声音的产生与传播
题型1声音的产生与声源判断(基础)
题型2声音的传播条件(高频)
题型3声速与回声计算(重点)
题型4 回声的应用
考点二 声音的特性
题型1响度及其影响因素(基础)
题型2音调与频率(高频)
题型3音色的辨析(重点)
题型4 声音三特性综合辨析(难点)
考点三 超声波与次声波
题型1超声与次声的判断
题型2超声波的应用(重点)
题型3 次声波的特点与应用
考点四 噪声控制与健康生活
题型1噪声的判断与危害
题型2控制噪声的三条途径(高频)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 声音的产生与传播
◆题型1声音的产生与声源判断(基础)
1.如图所示,演奏者拨动古筝琴弦发出婉转悠扬的琴声。琴声是下列哪个物体振动产生的( )
A.手指 B.空气 C.琴弦 D.耳朵
2.笛子发出的声音是由___________振动引起的,二胡是靠___________振动发声的,海涛声是由___________振动产生的,对着一个空瓶子吹气发出的声音是由___________振动产生的。
3.海南黎族的传统乐器“鼻箫”是一种通过鼻腔吹奏的乐器。如图所示这种乐器发声( )
A.由鼻腔振动产生的 B.由空气振动产生的
C.由嘴唇振动产生的 D.由乐器材料振动产生的
◆题型2声音的传播条件(高频)
4.声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做________。传声的介质既可以是________体、________体,也可以是________体。
5.如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,通过逐渐抽气和进气来感受铃声的改变,说明声音的传播需要___________,还可以推断出___________是不能传播声音的。
6.如图所示,把你的耳朵贴在桌面上,请一位同学用手指甲轻刮桌子(不要让附近的同学听到声音)。此时,你却可以通过桌面听到指甲轻刮桌子的声音。从这个实验可以发现( )
A.声音由物体的振动产生 B.声音的传播需要介质
C.桌子可以传播声音 D.空气不能传播声音
◆题型3声速与回声计算(重点)
7.在长的空金属管一端敲击一下,声音采集器在另一端先后采集到两次声音,两次声音相隔(此时为)。表中是一些物质中的声速(单位:)。
空气()
331
冰
3230
空气()
340
铜(棒)
3750
煤油()
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
(1)第二次采集到的声音是通过________(选填“空气”或“金属管”)传来的。
(2)声音在金属管的空气中传播的时间是多少秒?该金属管可能是由什么材料制作的?
8.熙熙乘坐一辆速度为20m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了80m听到回声,司机第二次鸣笛,经过2s听到回声(声速340m/s)。计算:
(1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)第一次听到回声时距离山崖的距离;
(3)听到两次回声的时间间隔。
9.人耳能区分原声和回声的时间间隔是 0.1s。在一个狭小的房间里说话,我们听不到回声,这是因为( )
A.房间里没有反射声音的障碍物
B.房间太小,声音被全部吸收了
C.回声与原声的时间间隔小于 0.1s,回声与原声混合在一起
D.以上说法都不正确
◆题型4回声的应用
10.一辆汽车以10m/s的速度向山崖匀速行驶,在某处鸣笛后,经听到了回声,求鸣笛处距离山崖有多远?
11.甲、乙两汽车在同一地点向相反方向出发,甲向山崖行驶,同时甲车鸣笛一次,2s后甲车司机听到回声,甲车的速度为,乙车的速度为。(声音在空气中的传播速度为)。
求:
(1)甲车从鸣笛到听到回声通过的路程为多少?
(2)甲车听到回声时与山崖之间的距离为多少?
(3)乙车司机多长时间听到回声?
12.人在屋里谈话比在旷野里谈话听起来响亮,这是因为人在屋里谈话时( )
A.声音传播的速度快
B.房间里的空气不流动
C.回声与原声混在一起,使原声加强
D.人耳听不到时间间隔小于0.1s的回声
考点二 声音的特性
◆题型1响度及其影响因素(基础)
13.如图所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅 _______ (选填“变大”或“变小”),声音的响度 _______ (选填“变大”或“变小”),这说明响度与_______ 有关。当锯条伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动锯条,却听不到声音,这是由于______________ 。
14.如图是探究响度与什么因素有关的实验,回答下列问题:
(1)如图所示,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,说明________;
(2)使音叉发出响度更大的声音,观察到乒乓球被弹开的幅度出现的变化是_________;
(3)通过实验探究得出的结论是:响度与声源的________有关;
(4)在探究过程中,将不易观察的音叉的振动转化成乒乓球的摆动,采用的研究方法是________法。
15.游客站在天坛圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮。下列关于声音变得特别洪亮的解释,正确的是( )
A.声音变成了超声波 B.圜丘上装有扩音器
C.游客听到的声音音调变高了 D.回声与原声混在一起,声音得到了加强
◆题型2音调与频率(高频)
16.我国有些地方修筑了“音乐公路”。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。当一辆汽车在某一路段匀速行驶时,车轮的轴转速为450转/min,已知该车车轮周长为2m,该车在此路段的车速为__________。若该路段相邻凹槽间距为37.5mm,该车经过时发出声音的频率为__________Hz。
17.如图所示,在跨学科实践课上,小明将长度不同的吸管的一端封闭,粘在一起制作成了“排箫”,并在交流展示环节进行了演奏。“排箫”发出的声音主要是由管内的_________振动产生;用相同的力气吹不同长度的吸管,发出声音的_________不同,越短的管子发出的声音频率越_________(选填“高”或“低”)。
18.如图所示,律管是古人用来给乐器定音的工具,吹奏时,空气振动而发声。用十二根长度不同的律管吹出十二个高低不同的标准音,是利用十二根律管吹出的声音________不同。其中最长的一根叫黄钟律管,它发出声音的这一特征最________(选填“高”或“低”)。
◆题型3音色的辨析(重点)
19.声音的音色,决定于发声体的( )
A.振动频率 B.振动幅度 C.振动时间 D.形状结构
20.2026年,某中学在“非遗进校园”活动中,民乐社团用二胡和竹笛合奏《金 蛇狂舞》。部分同学虽然没有看到舞台上的乐器,但能根据声音轻松分辨出哪段是二胡、哪段是竹笛。这主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
21.如图描绘了古诗《所见》中的田园意境。“牧童骑黄牛,歌声振林樾”中,若以黄牛为参照物,牧童是___________的。“意欲捕鸣蝉,忽然闭口立”中,牧童能识别出蝉的声音,主要是依据了声音的________(选填“响度”或“音色”)。
◆题型4声音三特性综合辨析(难点)
22.2025年1月 18 日,中国·吉林市国际龙舟邀请赛如约举行,龙舟竞渡,欢呼声燃爆冬日松花江。欢呼声是由观众声带______产生的;码头人声鼎沸,这是指声音的______(选填“音调高”或“响度大”);坐在游船上的小文辨认出小明的声音,主要依靠声音的______。相对于坐在驾驶室的驾驶员,小文是_______(选填“运动”或“静止”)的。
23.刀郎手弹琵琶正忘情地歌唱,通过拨动不同部位的琴弦来改变发出乐音的________,演播大厅通过音箱使每个角落都能听清,音箱的作用是改变乐音的________。人能听音分辨古筝与其他乐器,这主要是由于它们发出声音的________不同。(均选填“响度”“音调”或“音色”)
24.如图所示,男低音歌唱家大声独唱,女高音歌唱家轻声为他伴唱,则下列波形图组(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)与两位歌唱家的声音特征相对应的是( )
A. B.
C. D.
考点三 超声波与次声波
◆题型1超声与次声的判断
25.如图所示,自然界中许多动物不仅能发出超声波,还能感受到超声波。例如,通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物,这是因为它们可利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回,由此,它便能判断障碍物的位置并及时避开,蝙蝠发出的超声波频率___________(选填“高于”或“低于”)20000 Hz。
26.渔民驾驶渔船从港口出发驶向远海捕鱼。此时若以海岸为参照物,渔船是_____的。渔船利用声呐装置探测海底鱼群的位置,其工作原理是向海中发射_________(选填“超声波”或“次声波”),并通过接收回波来定位鱼群。
27.2026 年 6 月,我国某海域发生 3.2 级地震,地震前会产生______(选填 “超声波” 或 “次声波”),这种声波人耳______(选填 “能” 或 “不能”)听到。科学家利用这种声波可以提前预警,说明声音可以______。
◆题型2超声波的应用(重点)
28.舰船测量海深要用到超声测位仪(又叫“声呐” ),若声音在海水中传播速度是1500m/s,声呐垂直向下发射超声波,6s后才接收到回声信号。
(1)求此时海水中障碍物的深度;
(2)能否用超声波测量地球到月亮的距离?为什么?
29.利用回声定位装置探测海洋深度时,装置发出的是___________(填“超声”或“次声”)波,若发出声波后经过接收到回声,则该处海洋的深度是___________m。(声音在水中的传播速度是)
30.蝙蝠可以利用超声波发现昆虫和确定方位,说明超声波可以传递_________,医生可以利用超声波除去体内结石,说明超声波可以传递__________。
◆题型3次声波的特点与应用
31.下列实例中,与次声波相关的是( )
A.利用声呐测定海底深度 B.预报台风、监测核爆炸
C.汽车尾部安装倒车雷达 D.蝙蝠利用回声定位捕食
32.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.渔民利用声呐发出的次声波探测鱼群
B.医院利用B超发出的次声波检查胎儿在母体内是否正常发育
C.大自然的许多活动,如地震、海啸等都伴有超声波产生
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量
33.如图所示,用手拨动钢尺,发出声音;增加钢尺伸出桌面的长度,声音的________发生改变;当钢尺伸出桌面的长度到一定程度,就听不到声音了,原因是________。
考点四 噪声控制与健康生活
◆题型1噪声的判断与危害
34.下列关于乐音和噪声的说法中正确的是( )
A.乐音是乐器发出的声音;噪声是机器发出的声音
B.有规律的声音都是乐音
C.高架桥两侧架设有隔音墙,是从传播过程中减弱噪声对周边居民的影响
D.乐音悦耳动听,使人精神愉悦,所以乐音不会成为噪声
35.从物理学角度来说,噪声是指发声体做___________振动时发出的声音。图甲、乙是两种声音的波形图,图___________是噪声的波形图。
36.如图所示是大型乐队的演奏现场,关于乐器的发声,下列说法正确的是( )
A.有些乐器不振动也能发出声音
B.有些交响乐能催人泪下,说明声音能传递信息
C.击鼓的力度越大,鼓皮的振动幅度就越大,音调就越高
D.音乐在任何时候都不会成为噪声
◆题型2控制噪声的三条途径(高频)
37.如图所示几种控制噪声的措施,______图在声源处控制噪声产生,______图在传播过程中阻隔噪声传播,______图在噪声的接收处控制或减弱噪声。
38.小华在家里修理厨房里的桌子时,不停地有敲击物体的声音发出,为了使隔壁的小明学习时避免干扰,小华采取了两种方案:①把房间、厨房门窗关严;②嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述方案中,第一种是在_______________减弱噪声;第二种是在_______________减弱噪声。
39.如图所示,“国产歼-15”舰载机在“辽宁号”航空母舰的甲板上起飞,以甲板为参照物,舰载机是_________的;两位甲板引导员佩戴防噪声耳罩,这种控制噪声的方法是_________(选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声进入耳朵”)。
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.下列四个波形图中,有两个图的音色和响度相同,它们是( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.丙和丁 D.乙和丁
2.宁宁将耳朵贴在教室外护栏长铁管的一端,让蕉蕉到铁管另一端敲一下,则宁宁听到( )
A.两次响声,声波在铁管内被管壁反射形成回声
B.两次响声,声波依先后次序是由空气、铁管传来
C.两次响声,声波依先后次序是由铁管、空气传来
D.无数次响声,声波在铁管内被管壁无数次地反射
3.某课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象,小红在输送水的直铁管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音;小明沿铁管在水管的某一位置耳朵贴近铁管听声,(已知声音在空气中的传播速度是,在水中的传播速度是,在钢铁中的传播速度是,人耳能区分两次声音的时间间隔不小于0.1s),若小明的位置到敲击点的距离为40m,则实验中小明能听到几次响声是( )
A.1次 B.2次
C.3次 D.无法确定
4.下列和声现象有关的情境,说法正确的是( )
A.情境甲,声音由物体振动产生,只要物体振动人耳就能听到声音
B.情境乙,古筝演奏中拨动不同琴弦时发出声音的音调不同
C.情境丙,让空气逐渐进入真空玻璃罩时,听到闹钟的声音会变
D.情境丁,摩托车的消音器,是在传播过程中减弱噪声的
二、填空题
5.“十一”期间小明与家人一起旅游,在一座大山前对着悬崖大声喊一声,2.8s后听到回声。则小明站立的位置到悬崖的距离为______m,声音在空气中是以______的形式传播的;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______四周墙壁对声音的反射(选填“增大”或“减少”),因此电影院内四周墙壁表面要采用______的材料(选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)。(在空气中声音的传播速度为340m/s)。
6.小华设计了如图所示的装置做了个趣味实验——“看得见的声音”。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中。当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明发声的物体正在______,同时也说明声音具有______;若在月球上做这个实验,要同样能看到上述光斑的变化,可以采取的措施是______。
7.渔用声呐是一种水声探测仪器,专供渔船对鱼群进行搜索、跟踪、识别、定位和测距,实现瞄准捕捞之用。如图所示,某渔船在某次寻找鱼群时,声呐发出超声波后1.2s接到回波,若已知此时声音在水中的速度为1500m/s,则鱼群距离声呐的距离______m,此方法______(填“能”或“不能”)测地球表面到月球表面的距离,原因______。
8.一般来说,男同学讲话的___________(填“音调”、“响度”或“音色”)比女同学低,是因为男同学声带振动的___________低。一个同学大声说话和小声说话主要是他声音的___________(填“音调”、“响度”或“音色”)不同。
三、实验题
9.为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小华把发声的音叉放在水中,可以激起水花,如图甲所示。
(1)这些现象说明发声的物体在___________;
(2)小明、小华又提出了这样一个问题:声音是怎样传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想:
①声音的传播需要介质;②声音的传播不需要介质。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下的实验:如图乙所示,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越___________(选填“大”或“小”),由此现象可以推理:猜想___________(选填“①”或“②”)是正确的;
(3)如图丙所示,在教室里,老师敲响B音叉时,与A音叉的叉股接触的乒乓球会弹动起来,用的力越大,乒乓球被弹得越远,听到的声音越大,说明___________(写出一点即可)。根据上面有关探究,若在月球表面上进行此实验,则___________(选填“能”或“不能”)观察到上述现象,这是因为___________。
10.大海同学为了探究琴弦的音调与琴弦的材料、张紧程度、横截面积、长短的关系,设计了如图所示的实验,采用了表一所列各种规格的琴弦、几个钩码和一个能够测量振动频率的仪器。
实验步骤:
(1)在大木板的两边立起两块小木板,在大木板的一端牢牢钉入一根大钉子,把弦的一端绑在钉子上,另一端垂在桌边,把钩码绑在垂下的弦上;(如图)
(2)为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的粗细有关”这一猜想,应选用编号为_____、_____、_____的琴弦进行实验;(如表)
(3)为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关”这一猜想,应选用编号为_____、_____、_____的琴弦进行实验;(如表)
(4)表中有的材料规格还没填全,为了验证“琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关”这一猜想,必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。(如表)_______、_________。
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
11.小明想比较几种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的器材还有:音叉、机械闹钟、鞋盒。
(1)在本实验中适合做声源的是________(选填“音叉”或“机械闹钟”)。
(2)如图所示,分别用不同材料将声源包裹起来,然后放在鞋盒内,通过实验来探究它们的隔音性能。这些材料包裹的厚度应该________(选填“相同”或“不同”)。
(3)小明应该选择在较________(选填“安静”或“嘈杂”)的环境下实验。
(4)小明提出如下两种判断方案,方案一:他站在距隔音盒一定距离处,比较每次所听见声音的响度。此方案的不足之处是_______。方案二:他一边听声音,一边向后退。当听不见声音时分别测量并记录,表格中的A处应填写___________(如表所示)。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
A/m
8
4
7
5
(5)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是___________。
四、计算题
12.某人伏在铁轨上听到远处传来撞击铁轨的声音,8s后他又在空气中听到了这个声音,求此时撞击点距这个人多远?(已知声音在钢铁中的传播速度为5200m/s,声音在空气中传播速度为340m/s)
13.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同。下表所示的是一些介质中的声速。
一些介质中的声速
空气
331
冰
3230
空气
340
铜
3750
煤油
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
小明在长度为的金属管的一端敲击一下,小王在另一端先后听到两次声音,两次声音的时间间隔为。(此时气温为)
(1)声音在金属管中的传播速度是多大?
(2)该金属管可能是由什么材料制成的?
14.如图所示,一辆汽车以15m/s的速度面向一座高山匀速行驶,经过一路碑时鸣笛一声继续行驶,6s后听到了回声(已知声音在空气中的传播速度为340m/s),求:
(1)鸣笛后6s的时间内汽车向前行驶的路程是多少米?
(2)在这段过程中,声音传播的距离是多少米?
(3)汽车听到回声时距离高山还有多少米?
五、综合题
15.当我们在家中弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视节目时,有可能会打扰需要休息的家人或邻居,某物理兴趣小组设计了一个方案,打算将家中的一个房间改造为隔音房间,这样就不会彼此干扰,下面是该小组的实践活动,请帮助他们完成下列内容。
【项目分解】
①比较不同材料的隔音性能
②设计和制作隔音房间模型
【项目实施】
(1)比较不同材料的隔音性能
①材料选择与实验方法
该小组选用闹钟作为声源,准备了纸盒及聚酯棉、软木、泡沫三种隔音材料。实验时,用不同材料包裹纸盒后,人逐渐远离纸盒直到听不到闹钟声,记录人到纸盒的距离;
②材料隔音性能分析
实验数据如下表所示,则待测材料隔音性能最好的是____________;
材料
听不见闹钟声的距离/m
聚酯棉
0.8
泡沫
1.5
软木
2.2
(2)设计和制作隔音房间模型
①选择房间模型
通常用鞋盒或包装盒作为“房间”模型,理由是____________(写出一条即可);
②选择隔音材料
根据(1)的实践结果,该小组选择了合适的隔音材料,在注意隔音性能的同时,也要尽量____________材料的厚度,最大限度地保证“房间”的空间;
③安装隔音材料
将隔音材料贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上,这是从____________的方面来控制噪声的;
【项目拓展】
(3)查阅资料发现:声音的响度级每降低10dB,声音的实际强度变为原来的。若外界噪声为70dB时,测得“房间”模型内噪声为50dB,则“房间”模型内声音强度是外界的____________。若要进一步降低“房间”模型内噪声等级,请结合“真空隔音”的原理,提出一种改进方案:____________。
16.学习了声学知识后,小明和小红利用身边的器材开展自制乐器的活动。
(1)小明自制了一个口琴,口琴依靠金属簧片的振动发声。如图(a)所示,琴芯气孔旁的铜片长短、厚薄不同:A区铜片较薄、较短;C区较厚、较长。口琴的高音区为图(a)中的______(选填“A”、“B”、“C”)区。停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是______;
A.这是声音的回声 B.铜片在继续振动 C.人的听觉发生“暂留”的缘故
(2)小红自制了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图(b)所示。吹哨子时,上下推拉活塞是通过改变管内______的长度来改变音调高低;
(3)制作完成后,他们前往音乐教室练习乐曲。他们发现音乐教室的吸音墙是______(选填“A.多孔且粗糙”或“B.平整且光滑”)的,这是为了在_________(选填“A.声源处”或“B.传播途径中”)控制噪声;
(4)活动完成后,小明还想深入研究古琴是如何制定音律的,在网上查阅了相关资料:
如图所示,古琴由面板、底板、岳山、龙龈、徽位、琴弦等部分组成。琴弦通过岳山固定在面板上,另一端缠绕在龙龈处以固定张力。琴弦的振动通过岳山传递到面板上,引起面板的微小振动。面板的振动进而带动共鸣腔体内的空气振动,形成声波向四周传播。
古琴蕴含着深邃的音律科学,三分损益法作为制定音律的重要法则。它基于弦长与音高之间的比例关系,通过三分和损益的操作,推导出一系列音律。第1个音以“宫”音为例,假设其弦长为基准长度L。首先,通过“三分损一”得弦长为,生成第2个音;随后,第2个音的弦长“三分益一”,得弦长为,(即),生成第3个音;再对第3个音弦长进行“三分损一”,得弦长为,(即),生成第4个音;最后,对第4个音弦长进行“三分益一”,生成第5个音。如此,便可生成中国传统的五声音阶“宫、商、角、徵、羽”。
①古琴优美而独特的琴声的振动物体是______;
A.琴弦 B.面板 C.共鸣箱内空气 D.三者都有
②文中的第5个音对应的弦长应该为______L;(写成分数形式)
六、科普阅读题
17.阅读短文,回答问题:
超声波测速仪
图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪静止停在公路旁,每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的超声波,如图乙中的p1、p2所示,如测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的超声波,p1、p2的反射波分别为n1、n2如图丙所示,已知超声波当时在空气中的传播速度为每秒350米。
(1)当超声波测速仪向汽车发出高强度的超声波时,车内的司机_________(选填“能”或“不能”)听到,为什么?____________________________________;
(2)如图乙,测速仪先后发射两次超声波,在显示屏上先后显示出p1、p2两个波形信号,此时说明测速仪的前方_________(选填“有”或“没有”)汽车通过;
(3)如图丙,当测速仪第一次发出p1信号后,收到了反射回来的信号n1;测速仪第二次发出p2信号后,收到了反射回来的信号n2;根据图中刻度,你可以判断此时被测试的汽车正在_________(选填“靠近”、“远离”)测速仪;
(4)如果丙图中的p1、p2之间的时间间隔为0.6s,则图中,每一小格表示_________s,则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为_________m,汽车接收到两次超声波信号的时间间隔是_________s。
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