专项05 声的世界单元简答与阅读理解问题（重点难点训练）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 聚焦声现象核心知识，通过简答与阅读理解结合生活科技实例，系统构建从产生传播到特性应用的逻辑体系，强化物理观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |简答题|14道（如发声体振动、声传播条件、声音特性辨析）|现象解释与原理应用|从声音产生（振动）→传播（介质/速度）→特性（音调/响度/音色）→噪声控制→声的利用（信息/能量）递进| |阅读理解题|14道（如超声波测速、声呐、降噪耳机）|科技材料分析与信息提取|理论联系实际，通过超声波、次声波等技术应用，体现声现象在生活、科技中的拓展，培养科学思维与态度|

专项05 声的世界单元简答与阅读理解问题 一、简答题（14道题） 二、阅读理解题（14道题） 一、简答题（14道题） 1. 用手拨动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音，同时观察到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这是因为橡皮筋在振动。请你举出其他的例子说明发声体在振动，在你所举的例子中，请说明是哪个物体振动发出声音的。 2.如图所示，将正在发声的小电铃放在连通于抽气机的密闭玻璃罩内，在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中，所听到的声音将会逐渐减弱。根据这个现象可以得出两点结论： 结论一：___________________________________； 结论二：___________________________________。 3．一部科幻电影中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的 两处科学性的错误。 4.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动，其振动频率是多少?人类能听到这种昆虫振动发出的声音吗？请你结合下表谈谈人听到声音的频率范围。（图表中对于某个物体而言，上面条形方块表示发生频率，下面条形方块表示听觉频率。） 5. 阅读课本中的声速表（如下表格所示），你能获得关于声速的哪些信息？（写出两条即可） 6. 将耳朵贴在长铁管的一端，让另外一个人敲一下铁管的另一端，你会听到几次敲打的声音？试一试，并说出其中的道理。 7. 小明往地上一个不透明的红色热水瓶里灌开水，从水瓶里发出咕咚的水声一会儿后，旁边的妈妈听到灌水声越来越尖锐，就对小明说：“水快灌满了！”请你解释这一现象发生的原因。 8. 往保温瓶里灌开水的时候，如图所示，注意听能听到“嗡嗡”的声音，整个灌水过程中声音有什么变化？为什么会有这样的变化？ 9.请你展开想象的翅膀，假如声音的传播速度减小为1m/s，世界将会发生哪些变化？写出几个合理的场景．（至少两个） 10.生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低声 细语”。这四个词语中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性？ 11. 我国是一个民主、法制的国家，各种法律法规正进一步完善。《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第四十六条规定：使用家用电器、乐器或者进行其他家庭内娱乐活动时，应控制音量或者采取其他有效措施，避免对周围居民造成环境噪声污染。请你用所学的有关噪声的物理知识解读此条规定： （1）“控制音量”是采用什么方法来控制噪声污染？ （2）除此之外你还可以采取哪些有效措施来控制噪声污染？（写出两条） 12.把正在响铃的闹钟放入盒中，听听声音的变化。取出后，分别用报纸、海绵等不同材料包住它，再放入盒中，听声音的变化。由此你有什么启示？你能举出生活中采用不同方法控制噪声的两个实例吗？对减弱和控制噪声问题，请你提出三点合理化建议。 13. 请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。 （1）利用超声波给金属工件探伤； （2）医生通过听诊器给病人诊病； （3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度； （4）利用超声波排除人体内的结石。 14.丽丽的爸爸准备到某地区投资办一所纺织工厂,但为工厂选址而发愁。如图所示,A、B两区域在交通、电力、用水各方面都差不多,应该选择两个区域中的哪一个呢?刚刚学了“噪声的危害和控制”的丽丽很快帮爸爸解了燃眉之急。聪明的你知道丽丽是怎么选的吗?请阐明你的理由。 二、阅读理解题（14道题） 1. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、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，如图甲所示，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。图乙是信号传播过程的图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） （1）人耳______（选填“能”或“不能”）听到超声波，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）如图乙所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m。 （3）通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图象 (t从第一次发射信号开始计时)，跑车在两次遇到信号之间通过的路程为______m ，跑车的速度大小为______ m/s。 0.4s=0.2s．阅读下列短文，回答问题。 神奇的乐器 物理实践活动课上，张老师带来了两种乐器：口琴和水瓶琴，与同学们一起进行探究。 口琴是用嘴吹气或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器。它上面有气孔，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。如图甲所示是将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，A区的较长、较厚，而C区的较薄、较短。 如图乙所示为老师制作的水瓶琴，在八只相同的玻璃杯中注入不同深度的水，用一根细棒依次敲击或对瓶口吹气，可以发现声音的音调和盛水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的乐曲； (1)在图甲中C区是 音区（选填“高”“中”或“低”），请写出判断的理由 ； (2)往中间的一个气孔用力吹气时，发出声音的音调与用较小的力吹气相比 （选填“改变”或“不改变”）； (3)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 (4)若依次对图乙中玻璃瓶口吹气，可听到不同音调的声音。其中音调最高的是编号 玻璃瓶； (5)若用竹筷轻轻拍打瓶身时，也会产生不同音调的声音，其中音调最高的是编号为 的玻璃瓶。 3. 阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 声呐 声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。 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，在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，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“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）声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，则回声的音调会发生变化。若目标向声呐靠拢，回声的音调会变______；若目标远离声呐，则回声的音调会变______；（以上两空均选填“高”或“低”） （2）声呐所发出的是超声波；它能对水下目标进行探测说明声音能传递______； （3）人能够听到声呐发出的波的频率范围是______kHz； （4）在月球上______（能不能）用声呐技术来测量物体的距离。 4．阅读下列短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。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。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于　　Hz的声音，人耳通常　　（选填“能”或“不能”）听到超声波。 （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　 　。 （3）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物　　。 A.蝙蝠 B.蜘蛛 C.青蛙 D.猫 （4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　　mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小） （5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 　　。 5．阅读短文，完成填空。 “原来钓鱼才是抖音运动的顶流” 小崔爸爸是钓鱼爱好者，这天小崔发现爸爸的钓具中多了一个新设备——冰上声呐探鱼器（如图甲）、小崔通过说明书发现，其声呐工作面内部是一个超声波发生器，利用超声波 的特点可以测量各种距离，如河道宽、水深、冰层厚度等。 小崔尝试使用其测量自家院子宽度，将其尾部紧靠院子一侧墙壁，对准另一侧院墙按下开关，结果显示135m，明显不符，原来他错选了测水深模式，则院子的实际宽度 m。（设声音在水中的传播速度v水=1530m/s，是空气中声速的4.5倍，不计设备自身长度） 一天，小崔随爸爸来到某冰钓钓场的冰面上，用多功能开关选择计时模式（记录从超声波发射到接收的时间），接着紧贴冰洞中的水面（与冰面齐平）按下开关，显示数值为t1=0.02s，则此处水深为 m。 随后他在邻近冰面上紧贴冰面再次测试，超声波穿透冰层水层碰到水底后反射回来的时间为，若声音在冰中的传播速度为，则冰层厚度为 m。（用t1、t2、、表示） 6.科普阅读题：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，还会用到其他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。超声波传时到障碍物会被反射，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度。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．超声波能传递信息            B．超声波具有能量         （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。 。 7．阅读短文并回答下列问题． 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20 Hz到20 000 Hz.低于20 Hz的声音叫次声波，高于20 000 Hz的声音叫超声波． 超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微波水柱，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等． (1)超声波的频率范围是____________． (2)超声波能够清洗物件是因为声波具有_______． (3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于__________________． 8. 阅读下列短文，回答问题。 “吃掉”声音 有“吃”声音的东西吗？ 找一只正在计时的小闹钟，让它刚好闹铃的时候，用小棉被把它包上，我们会发现，它的闹铃声被大大地减小，甚至听不到，响声被“吃”掉了吧？ 其实，玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毯、棉絮、混凝土、吸声砖等材料都具有“吃掉”声音的能力，是吸声材料。当你们仔细看一看这些材料，就不难发现，这些材料基本上都是质地十分松软，带有大量小孔，当声波一旦传到吸声材料上时，就会引起小孔隙里的空气和细小纤维的振动，由于互相之间的摩擦和阻碍等原因，声音所带的能量就转化成为热能，声音就被“吃掉”了，如果把吸声材料安装在房间的内表面上，或在室内悬挂一些吸声的吸声体，房间的噪声就能得到一定程度的降低。 另外，在现实生活和生产中，除了使用吸声材料可以“吃”掉声音外，还可以有很多方法“吃掉”声音。请你多到外面走走，观察一下还有哪些是人类用来设计成“吃”掉声音的材料或操作。 （1）室内安装了吸声材料，会使室内声音的 减小，从而起到“吃”掉声音的目的，这属于减弱噪声的 途径（选填序号“①防止噪声产生”“②阻断噪声传播”或“③防止噪声进入耳朵”）。 （2）如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。其中属于噪声的波形图是 图。 （3）家庭中有噪声吗？请你举出一例来源于室内的生活噪声，并试着说出减弱此噪声的方法。 ， 。 9．阅读材料，回答问题。 降噪耳机 降噪耳机是指利用某种方法达到降低噪音的一种耳机。降噪耳机有两种：被动降噪耳机和主动降噪耳机。 被动降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。一般只能阻隔高频噪声，对人耳能听到的环境低频噪声（）降噪效果不明显。 主动降噪耳机利用“有源消声”技术，通过降噪系统产生与外界噪声振幅相等的反相声波，将噪声中和，从而实现降噪的效果，如图所示。大部分主动降噪耳机采用体积较大的头戴式设计，可利用耳塞棉和耳机外壳等构造阻挡外界噪声，进行第一轮隔音，同时也为了有充足的空间安装主动降噪电路以及电源。某型号主动降噪耳机原理为：先由讯号麦克风侦测耳朵能听到的环境低频噪声，再将噪声讯号传至降噪电路，降噪电路进行实时运算，通过扬声器播放反相声波来抵消噪声。 降噪耳机能够帮助人们减少噪声干扰，提升生活品质。但是环境声音被屏蔽了，可能会增加危险，尽量不要在街上走路时使用降噪耳机。另外，长期使用也存在听力损伤的风险。 (1)降噪耳机是在 环节进行噪声防治； (2)主动降噪耳机产生与外界噪声振幅相等的 声波实现降噪效果； (3)经降噪系统产生的声音响度与对应的噪声响度 （选填“相同”或“不同”）； (4)小明在家里学习时，如果此时身边有人不停在说话。他最好选择佩戴 降噪耳机。（已知人类发声频率范围约为） 10.阅读短文，回答提出的问题： 噪声的利用 　　声名狼藉的噪声，一向为人们所深恶痛绝。但是，也许你不知道，随着现代科学技术的发展，人们已能利用噪声造福人类。 　　噪声除草：　科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草，用“欲擒故纵”的妙策，保证作物的顺利生长。 　　噪声诊病：　美妙、悦耳的音乐能治病，这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢？最近，科学家制成一种激光听力诊断装置，它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时，它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声，振动耳膜，然后微型电脑就会根据回声，把耳膜功能的数据显示出来，供医生诊断。它测试迅速，不会损伤耳膜，没有痛感，特别适合儿童使用。 此外，还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。最近科学家又提出一种声波清除法，利用噪声来消除噪声，……看来，掌握科学知识并善于利用它，可为人类做许许多多有益的事。 问题：噪声都是有害的吗？ 通过阅读短文你有什么启示？ 11．阅读短文，回答问题： 蝙蝠与测速仪 蝙蝠是利用超声波的高手，它视觉很差，被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现，   蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物。如果将蝙蝠的耳朵堵住，它就会丧失方向感，不能躲避障碍物。直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射 10-20 次超声波，这种声波可以探索到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。 科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪.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；如果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的发射波n1、n2如图丙所示。 （1）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的 ； A．提出问题    B．猜想假设         C．进行实验 D．得出结论 （2）如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔，则测速仪每秒钟发射 次超声波， 图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为 m； （3）图丙p2、n2之间的时间间隔t2小于之p1、n1之间间隔t1，由此可以判断汽车的运动情况是 ； A．静止                   B．向左运动            C．向右运动     D．无法判断 （4）在另一实验中，某志愿者的刹车反应时间（即图中“反应过程”所用时间）是 0.4s。该志愿者驾车以72km/h 的速度在实验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离33m， 则经过 m 距离后汽车才开始减速；若志愿者边打电话边驾车，以 72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，在发现情况到汽车停止，行驶距离 39m，此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会 。（选填“变快”、“变慢”或“不变”） 12．海船在遇到浓雾天气时，会鸣放一种声音极其低沉的“雾角”来警告周围船只，而不是使用尖锐的汽笛。为解释这一现象，小明查阅资料得知：（a）波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物继续传播的现象叫作“波的衍射”，波长越长的波，衍射本领越强；（b）声波的波速、波长与频率的关系为：波速=波长×频率：（c）声波在浓雾中传播时能量会衰减，不同频率声波在浓雾中每传播1千米声能减弱的程度如表所示： 声波频率（Hz） 50 200 1000 5000 15000 能量衰减率（dB/km） 0.1 0.5 5.2 32.5 145.0 综合上述信息和所学知识： (1)分析表格可知：声波的频率越高，在浓雾中传播时能量衰减得越______； (2)解释海船在浓雾中要鸣放声音低沉的“雾角”而不是尖锐汽笛的原因______； (3)生活在热带雨林中的大象，利用次声波进行交流。若初始发声能量相同，次声波在雨林中的传播距离______（选填“大于”“等于”或“小于”）高频声音的传播距离。 13．阅读《声呐技术助推海洋强国梦》，回答问题。 声呐技术助推海洋强国梦 声呐是利用声波在水下传播的特性判断水下物体的存在、位置及类型的方法和设备。利用声波在水下进行信息传输是因为电磁波在水中衰减极快，无法传向远方，而声波在水中的衰减较慢，更适合水下长距离无线通信。 声呐系统有主动和被动两种工作方式。当声呐系统以主动方式工作时，向水中发射声波，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，根据声波的往返时间就可以确定目标的距离。如果声呐发出的声波碰到的目标是运动的，反射回来的声波频率就会有所变化。反射回来的声波频率变高，说明目标正向声呐靠近；反射回来的声波频率变低，说明目标正在远离声呐。当声呐系统以被动方式工作时，接收舰船等产生的辐射噪声和水声设备发射的信号，以测定目标的方位和距离，此方式特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。 我国声呐技术应用广泛，涵盖军事领域、海洋资源开发、海洋测绘与科研、水下工程与救援、水下结构检测、水下通信与导航等多个领域。中科院声学所、中国船舶集团等机构研发的合成孔径声呐（SAS）、激光声呐等技术已达国际先进水平。我国声呐技术正朝着智能化（AI目标识别）、多功能集成（通信/探测一体化）和深远海覆盖方向持续发展。随着"智慧海洋"战略深入推进，声呐技术将持续为海洋资源开发、权益维护和科学研究提供核心支撑，成为建设海洋强国的重要技术支柱。 根据材料回答问题。 (1)声波比电磁波更适合水下长距离无线通信，原因是：______； (2)静止在海水中的潜艇A利用主动式声呐监视潜艇B，若接收到经潜艇B反射回来的声波频率变低，说明潜艇B在______潜艇A；（选填“远离”或“靠近”） (3)在太空中______（选填“能”或“不能”）用声呐技术来测量星体间的距离； (4)一艘科考船利用声呐系统对某海域的海底地形进行测绘。在该海域A、B、C、D、E五个位置竖直向海底发射声波，经海底反射回来。测得从发射至接收到反射声波的时间分别为0.32s、0.40s、0.30s、0.40s、0.26s，根据时间可以绘出海底地形，该海域海底地形与图中______相似。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”） 14．阅读下列材料 神奇的莺莺塔 莺莺塔（如图）在山西省永济市普救寺内，这座塔最神奇之处在于它奇妙的声学效应！全塔共13层，高36.76m。在塔的附近敲击石块，人们在一定位置便可听到“咯哇、咯哇”类似青蛙的鸣叫，传说是匠师在筑塔时将金蛤蟆安放其中。实际真是这样吗？经多方面研究，莺莺塔回声机制主要有两个方面：①建筑材料表面光滑还涂有釉料，对声波具有良好的反射作用。②它的塔檐非常特殊。每层檐都有一个向内弯曲的弧度，入射到每层檐的声波都被全部反射后，声音再经过叠加、汇聚，最后使回声增强，并且这种叠加有时能使声音拖长、频率发生变化，使敲击石块的声音变成蛙鸣。北京天坛的回音壁也蕴涵着相同的物理原理。根据上述材料，请完成填空： 建筑材料表面光滑还涂有釉料，对声波具有良好的___________作用。敲打石块入射到每层檐的声波都被全部反射后，声音再经过叠加，有时能使声音拖长、频率发生变化。如果声音的频率变大，其音调将变__________。通过塔反射叠加能听到远处的声音，塔的作用就是提高了声音的___________；解释北京天坛的回音壁形成回声增强的原因___________。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项05 声的世界单元简答与阅读理解问题 一、简答题（14道题） 二、阅读理解题（14道题） 一、简答题（14道题） 1. 用手拨动绷紧的橡皮筋，我们听到了声音，同时观察到橡皮筋变“胖”变“虚”了，这是因为橡皮筋在振动。请你举出其他的例子说明发声体在振动，在你所举的例子中，请说明是哪个物体振动发出声音的。 【答案】见解析。 【解析】（1）把钢尺放在桌子边上，一只手压住钢尺的三分之二处，另一只手轻轻去拨动钢尺的另一端，钢尺振动产生了声音。  （2）在鼓的鼓面上放上几个黄豆，轻轻击打鼓面，鼓面上黄豆在跳动，并产生了声音。 （3）敲锣的时候，锣振动产生声音，只要用手按住锣面，停止了振动，声音也停止。 （4）打洋琴的时候，把一个小纸条放在琴弦上，小纸条就会跳起来，并发出悦耳的声音。 等到小纸条停止跳动时，当然琴声也就没有了。  （5）人说话时，如果用手摸嗓子，也会感觉到喉部在振动，发音停止了，就不会感到喉部在振动了。   2.如图所示，将正在发声的小电铃放在连通于抽气机的密闭玻璃罩内，在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中，所听到的声音将会逐渐减弱。根据这个现象可以得出两点结论： 结论一：___________________________________； 结论二：___________________________________。 【答案】（1）此实验现象说明声音的传播需要介质。 （2）用理想推理法可以得出真空不能传声的结论。 【解析】A.在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中，罩内空气越来越少，传播介质逐渐减少，声音传播速度越来越小，当玻璃罩内的空气被抽干，几乎处于真空状态时，声音就不能传播了。所以听到的声音将会逐渐减弱。此实验现象说明声音的传播需要介质。用理想推理法可以得出真空不能传声的结论。 3．一部科幻电影中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的 两处科学性的错误。 【答案】见解析 【解析】 太空中没有空气，所以声音不能在真空中传播，因此听不到声音；因声音的传播速度远小于光的传播速度，所以如果能听到声音，也应该先见到火光，后听到声音。 4.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动，其振动频率是多少?人类能听到这种昆虫振动发出的声音吗？请你结合下表谈谈人听到声音的频率范围。（图表中对于某个物体而言，上面条形方块表示发生频率，下面条形方块表示听觉频率。） 【答案】这种昆虫振动频率是350Hz 。人类能听到这种昆虫振动发出的声音。人能听到的频率范围在20Hz--20000Hz之间。 【解析】物体在每秒内振动的次数叫做频率。频率的单位是Hz。也就是说物体在1s内振动350次，那么它的频率就是350Hz. 在2s内做了700次振动，它的频率就是350Hz.根据上面表格给出的信息可以知道，声音的频率在20Hz--20000Hz之间人都能听到。昆虫频率是350Hz.在人都能听到的频率范围内。 5. 阅读课本中的声速表（如下表格所示），你能获得关于声速的哪些信息？（写出两条即可） 【答案】见解析。 【解析】（1）声音在固体、液体和气体中声音的传播速度不同；  （2）声音在液体中传播比空气中快。  （3）在空气中温度越高，声音传播速度越快。   6. 将耳朵贴在长铁管的一端，让另外一个人敲一下铁管的另一端，你会听到几次敲打的声音？试一试，并说出其中的道理。 【答案】可以听到两个敲打的声音，先听到的是通过铁管传到耳朵里的，后听到的是通过空气传到耳朵里的。因为声音在铁中传播速度比在空气中的传播速度快。 【解析】会听到两次敲打声音； 一次是通过铁管传播的，另一次是通过空气传播的。但声音在空气和铁管中的传播速度是不同的。根据v=s/t可知，当传播的路程相同时，传播的时间与传播的速度成反比，所以传播的速度不同，导致传播的时间也不同。 7. 小明往地上一个不透明的红色热水瓶里灌开水，从水瓶里发出咕咚的水声一会儿后，旁边的妈妈听到灌水声越来越尖锐，就对小明说：“水快灌满了！”请你解释这一现象发生的原因。 【答案】见解析 【解析】往不透明的红色热水瓶里灌开水时，水瓶发出咕咚的水声，这主要是由于热水瓶内部空间结构变化导致的声学现象。从物理角度分析，当往瓶中灌水时，瓶内的空气被压缩，同时水与瓶壁、瓶内残留空气及可能的少量水蒸气相互作用，水流冲击瓶底和内壁，以及空气柱振动都会产生声音。随着水位升高，瓶内上方空气柱逐渐缩短，其振动频率发生变化，声音的音调会逐渐变高。当水快灌满时，空气柱极短，振动频率显著提高，音调变得尖细，同时水流冲击的空间减小，声音的传播特性改变，因此旁人能通过声音的变化判断水快满了。 8. 往保温瓶里灌开水的时候，如图所示，注意听能听到“嗡嗡”的声音，整个灌水过程中声音有什么变化？为什么会有这样的变化？ 【答案】音调会逐渐变高，原因：随着水位上升，空气柱越来越短，振动频率随之越来越高，因此声音的音调也逐渐变高。 【解析】在往保温瓶灌开水的整个过程中，听到的 “嗡嗡” 声音调会逐渐变高（声音会从低沉慢慢变得尖锐）。灌水初期：保温瓶内空气较多，空气柱较长，振动时的频率较低，所以听到的声音音调偏低（较沉闷）；灌水过程中：随着水位上升，瓶内空气被逐渐挤压，空气柱越来越短，振动频率随之越来越高，因此声音的音调也逐渐变高（越来越尖锐）。 9.请你展开想象的翅膀，假如声音的传播速度减小为1m/s，世界将会发生哪些变化？写出几个合理的场景．（至少两个） 【答案】答案不唯一，如：（1）老师说下课了，过很长时间后同学们才能听到下课的命令，所以同学们还是坐在位子上没有动； （2）汽车的行驶速度比喇叭的声速传播的快，汽车喇叭就失去了作用． 【解析】声音在15℃的空气中的传播速度为340m/s，当传播速度减小时，声音传播的速度就慢下来，据此联想举例． 如果是1m/s 那么：听到电话声，跑过去已经挂了； 你看别人说话光看到嘴动不见发声，过了很久才听到声音了；看到闪电可以慢悠悠捂耳朵，不怕被镇住了；开车的让人闪闪，不会摁喇叭了，最多打旗语灯语，或者拿杆子捅捅你。 10.生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”“男低音”“引吭高歌”“低声 细语”。这四个词语中的“高”“低”描述的各是声音的哪些特性？ 【答案】“女高音”的“高”是指音调高； “男低音”的“低”是指音调低； “引吭高歌”的“高”是指响度大； “低声细语”的“低”是指响度小。 【解析】音调与频率有关，用高低反映；响度与振幅有关，用大小反映。女高音——音调高； 男低音——音调低；引吭高歌——响度大；低声细语——响度小。  11. 我国是一个民主、法制的国家，各种法律法规正进一步完善。《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第四十六条规定：使用家用电器、乐器或者进行其他家庭内娱乐活动时，应控制音量或者采取其他有效措施，避免对周围居民造成环境噪声污染。请你用所学的有关噪声的物理知识解读此条规定： （1）“控制音量”是采用什么方法来控制噪声污染？ （2）除此之外你还可以采取哪些有效措施来控制噪声污染？（写出两条） 【答案】（1）采用在声源处减弱（2）还可以采用在人耳处减弱、在传播途径中减弱 【解析】控制噪声的途径有（1）在声源处控制；（2）在人耳处控制；（3）在传播途径中控制。 12.把正在响铃的闹钟放入盒中，听听声音的变化。取出后，分别用报纸、海绵等不同材料包住它，再放入盒中，听声音的变化。由此你有什么启示？你能举出生活中采用不同方法控制噪声的两个实例吗？对减弱和控制噪声问题，请你提出三点合理化建议。 【答案】这个实验给我们的启示是：用不同材料的物体对噪声进行控制，效果不同。生活中采用不同方法控制噪声的两个实例：（1）学校、医院和图书馆附近不设农贸市场和噪声严重的工厂；（2）在市区禁止或在指定区域限放烟花爆竹。三点合理化建议是：（1）向有关政府部门反映周边存在的噪声污染情况，譬如工厂噪音，车辆噪音，或是市场叫卖等闲杂噪音 并进行治理整顿。（从声源上减少噪音）；（2）对于家庭，学校，办公楼等，必要时可安装真空玻璃，根据真空中不能传播声音来减少噪音；（3）对于自己，也不要在公共场所大声喧哗，譬如尽量用耳机听音乐而不是外放音。 【解析】控制噪声形式多样。比如：控制交通噪声，控制建筑噪声，以立法的方式抑制居民生活噪声，扩大绿化种植，以生物方式控制蝉鸣虫叫，抑制经营性以及宣传性的高音喇叭。用报纸、海绵等不同材料包住它，再放入盒中，声音变化不同，说明不同材料控制噪声产生的效果也不同。生活中采用不同方法控制噪声办法很多，比如：（1）学校、医院和图书馆附近不设农贸市场和噪声严重的工厂（2）一些娱乐场所的舞厅、练歌房安装隔音板（3）在市区禁止或在指定区域限放烟花爆竹（4）大、中城市的主要道路和居民小区禁止汽车鸣笛和商贩叫卖（5）市内环绕的高架路安装隔音板（6）在学校及住宅小区的周围植树造林（7）王聪同学听到邻居家有吵闹声，影响学习，他除关上门窗外又放下窗帘，等等。合理化建议有：（1）从声源上减少噪音；（2）从传播过程中减少噪音；（3）不要在公共场所大声喧哗。具体建议就围绕控制噪声三个途径来提出。 13. 请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。 （1）利用超声波给金属工件探伤； （2）医生通过听诊器给病人诊病； （3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度； （4）利用超声波排除人体内的结石。 【答案】（1）利用超声波给金属工件探伤——传递信息；  （2）医生通过听诊器给病人诊病——传递信息；  （3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度——传递信息；  （4）利用超声波排除人体内的结石——传递能量。   【解析】关键在于声音对物体的形状或状态是否能改变. 比如B超,如果检查身体,那么对身体的各个部位不会产生改变,只是反映出身体的健康状况,这就是传递信息.如果碎结石,把大块结石碎成小块,形状改变了,这就是传递能量. 14.丽丽的爸爸准备到某地区投资办一所纺织工厂,但为工厂选址而发愁。如图所示,A、B两区域在交通、电力、用水各方面都差不多,应该选择两个区域中的哪一个呢?刚刚学了“噪声的危害和控制”的丽丽很快帮爸爸解了燃眉之急。聪明的你知道丽丽是怎么选的吗?请阐明你的理由。 【答案】见解析 【解析】从环境保护角度分析,该厂应设置在B区域。因为纺织工厂会产生噪声污染,B区域左侧有小山,小山可以在传播过程中阻挡噪声,减少对住宅、学校等区域的噪声影响;而A区域无此类天然降噪屏障,噪声易传播到周边环境,干扰居民生活、学校教学,所以工厂应设置在B区域。 二、阅读理解题（14道题） 1. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、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，如图甲所示，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。图乙是信号传播过程的图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） （1）人耳______（选填“能”或“不能”）听到超声波，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）如图乙所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m。 （3）通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图象 (t从第一次发射信号开始计时)，跑车在两次遇到信号之间通过的路程为______m ，跑车的速度大小为______ m/s。 【答案】不能  反射能力强  68  51  60 【解析】（1）人耳可听声的频率范围是： 20Hz——20000Hz，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，故人耳不能听到超声波；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； （2）汽车遇到超声波时的时间为： t=0.5t 0=0.5×0.4s=0.2s 车与测速仪之间的距离为 s=vt=340m/s×0.2s=68m （3）第一次超声波传播的距离为： s1=v1t1=340m/s×0.6s=204m 第二次超声波传播的距离为： s2=v2t2=340m/s×0.3s=102m 图像如图所示； 测速过程中，跑车通过的路程为： s车=0.5（s1-s2）=51m 跑车行驶的时间为： t车=0.5（t1+t2）+1.0s-0.6s=0.85s 跑车的速度为： v车=s车/t车=60m/s 2．阅读下列短文，回答问题。 神奇的乐器 物理实践活动课上，张老师带来了两种乐器：口琴和水瓶琴，与同学们一起进行探究。 口琴是用嘴吹气或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器。它上面有气孔，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。如图甲所示是将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，A区的较长、较厚，而C区的较薄、较短。 如图乙所示为老师制作的水瓶琴，在八只相同的玻璃杯中注入不同深度的水，用一根细棒依次敲击或对瓶口吹气，可以发现声音的音调和盛水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的乐曲； (1)在图甲中C区是 音区（选填“高”“中”或“低”），请写出判断的理由 ； (2)往中间的一个气孔用力吹气时，发出声音的音调与用较小的力吹气相比 （选填“改变”或“不改变”）； (3)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 (4)若依次对图乙中玻璃瓶口吹气，可听到不同音调的声音。其中音调最高的是编号 玻璃瓶； (5)若用竹筷轻轻拍打瓶身时，也会产生不同音调的声音，其中音调最高的是编号为 的玻璃瓶。 【答案】(1) 高 C区的铜片较薄、较短，发声时振动的频率快，音调高 (2)不改变 (3)B (4)H (5)A 【解析】（1）C区的铜片较薄、较短，发声时振动的频率快，音调高。 （2）用力的大小改变的是振动的幅度，影响的是响度的大小，无法影响音调的大小。 （3）声音是由物体的振动产生的，停止吹气后，口琴仍“余音未绝”，说明声源仍然在振动，即铜片在继续振动，故B符合题意；AC不符合题意。 故选B。 （4）图乙中玻璃瓶口吹气，是瓶内空气柱振动发声，H瓶空气柱最短，振动最快，音调最高。 （5）若用竹筷轻轻拍打瓶身时，瓶子和水振动发声，A瓶水最少，振动最快，音调最高。 3. 阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 声呐 声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。 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，在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，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“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）声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，则回声的音调会发生变化。若目标向声呐靠拢，回声的音调会变______；若目标远离声呐，则回声的音调会变______；（以上两空均选填“高”或“低”） （2）声呐所发出的是超声波；它能对水下目标进行探测说明声音能传递______； （3）人能够听到声呐发出的波的频率范围是______kHz； （4）在月球上______（能不能）用声呐技术来测量物体的距离。 【答案】（1）高 低 （2）信息 （3）10~20 （4）不能 【解析】（1）由题意，声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，则回声的音调会发生变化，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。 （2）声音可以信息和能量。声呐设备能发出超声波，声呐能对水下目标进行探测说明声音能传递信息。 （3）由材料可知，声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10～30kHz之间，人类的听觉频率范围是20～20000Hz，人能够感受到声呐发出的波的频率范围是10kHz到20kHz。 （4）由于月球是真空环境，真空不能传声，因此月球上不能利用声呐技术。 4．阅读下列短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。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。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于　　Hz的声音，人耳通常　　（选填“能”或“不能”）听到超声波。 （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　 　。 （3）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物　　。 A.蝙蝠 B.蜘蛛 C.青蛙 D.猫 （4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　　mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小） （5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 　　。 【答案】（1）20000；不能；（2）较强的穿透能力；（3）A；（4）3.6；（5）A。 【解析】（1）超声波的频率高于20000Hz，人耳的听觉频率在20Hz～20000Hz； （2）超声波有较强的穿透能力； （3）根据超声波回声定位分析； （4）先求出超声波到达指纹的时间，再根据速度公式求出距离的大小； （5）超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长。 【解答】（1）超声波是指频率高于20000Hz的声音，不在人耳的听觉频率内，所以人耳通常不能听到超声波； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力； （3）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A正确； （4）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，则超声波到达指纹的时间为：t＝×8×10﹣6s＝4×10﹣6s； 根据v＝可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为： s＝vt＝900m/s×4×10﹣6s＝3.6×10﹣3m＝3.6mm； （5）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。 5．阅读短文，完成填空。 “原来钓鱼才是抖音运动的顶流” 小崔爸爸是钓鱼爱好者，这天小崔发现爸爸的钓具中多了一个新设备——冰上声呐探鱼器（如图甲）、小崔通过说明书发现，其声呐工作面内部是一个超声波发生器，利用超声波 的特点可以测量各种距离，如河道宽、水深、冰层厚度等。 小崔尝试使用其测量自家院子宽度，将其尾部紧靠院子一侧墙壁，对准另一侧院墙按下开关，结果显示135m，明显不符，原来他错选了测水深模式，则院子的实际宽度 m。（设声音在水中的传播速度v水=1530m/s，是空气中声速的4.5倍，不计设备自身长度） 一天，小崔随爸爸来到某冰钓钓场的冰面上，用多功能开关选择计时模式（记录从超声波发射到接收的时间），接着紧贴冰洞中的水面（与冰面齐平）按下开关，显示数值为t1=0.02s，则此处水深为 m。 随后他在邻近冰面上紧贴冰面再次测试，超声波穿透冰层水层碰到水底后反射回来的时间为，若声音在冰中的传播速度为，则冰层厚度为 m。（用t1、t2、、表示） 【答案】 方向性好、穿透力强 30 15.3 【解析】由于超声波传播过程中，方向性好、穿透力强，所以常用超声波测量各种距离。 声音在水中的传播速度v水=1530m/s，是空气中声速v空的4.5倍，则院子的实际宽度 从超声波发射到接收的时间为0.02s，则此处水深 设冰层厚度为s冰，冰层下水深为s水，在水中传播的时间为t水，在冰中传播的时间为t冰，则有 即 并且总时间 解得 则冰的厚度为 6.科普阅读题：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，还会用到其他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。超声波传时到障碍物会被反射，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度。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．超声波能传递信息            B．超声波具有能量         （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】（1）指向性强；（2）A；（3）68；（4）超声波碎体内结石。 【解析】（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）根据短文知道，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A。 （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）医生用B超诊断病情也是利用超声波可以传递信息，而超声波体外碎石、超声波加湿器对空气加湿、超声波清洗眼镜片都是利用超声波可以传递能量。 7．阅读短文并回答下列问题． 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20 Hz到20 000 Hz.低于20 Hz的声音叫次声波，高于20 000 Hz的声音叫超声波． 超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微波水柱，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等． (1)超声波的频率范围是____________． (2)超声波能够清洗物件是因为声波具有_______． (3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于__________________． 【答案】(1)高于20 000 Hz　(2)能量　(3)真空不能传声 【解析】超声波高于人的听觉上限，即高于20 000 Hz；超声波洗涤是利用了超声波具有能量的特性；超声波是声波，而声波的传播需要介质，太空是真空，故不能用超声波测量月球上两座山之间的距离． 8. 阅读下列短文，回答问题。 “吃掉”声音 有“吃”声音的东西吗？ 找一只正在计时的小闹钟，让它刚好闹铃的时候，用小棉被把它包上，我们会发现，它的闹铃声被大大地减小，甚至听不到，响声被“吃”掉了吧？ 其实，玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛毯、棉絮、混凝土、吸声砖等材料都具有“吃掉”声音的能力，是吸声材料。当你们仔细看一看这些材料，就不难发现，这些材料基本上都是质地十分松软，带有大量小孔，当声波一旦传到吸声材料上时，就会引起小孔隙里的空气和细小纤维的振动，由于互相之间的摩擦和阻碍等原因，声音所带的能量就转化成为热能，声音就被“吃掉”了，如果把吸声材料安装在房间的内表面上，或在室内悬挂一些吸声的吸声体，房间的噪声就能得到一定程度的降低。 另外，在现实生活和生产中，除了使用吸声材料可以“吃”掉声音外，还可以有很多方法“吃掉”声音。请你多到外面走走，观察一下还有哪些是人类用来设计成“吃”掉声音的材料或操作。 （1）室内安装了吸声材料，会使室内声音的 减小，从而起到“吃”掉声音的目的，这属于减弱噪声的 途径（选填序号“①防止噪声产生”“②阻断噪声传播”或“③防止噪声进入耳朵”）。 （2）如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。其中属于噪声的波形图是 图。 （3）家庭中有噪声吗？请你举出一例来源于室内的生活噪声，并试着说出减弱此噪声的方法。 ， 。 【答案】（1）响度 ② （2） 丁 （3）拖动物体时产生的声音 慢慢拖动，这是从声源处减弱噪声 【解析】（1）室内安装了吸声材料，会使室内的声音的响度减小，从而起到“吃”掉声音的目的；这属于在传播过程中减弱噪声，是阻断噪声传播。 （2）属于噪声的波形图是丁图，因为丁的波形杂乱无章。 （3）室内的噪声，拖动物体时产生的声音；慢慢拖动，这是从声源处减弱噪声。 9．阅读材料，回答问题。 降噪耳机 降噪耳机是指利用某种方法达到降低噪音的一种耳机。降噪耳机有两种：被动降噪耳机和主动降噪耳机。 被动降噪耳机主要通过包围耳朵形成封闭空间，或者采用硅胶耳塞等隔音材料来阻挡外界噪声。一般只能阻隔高频噪声，对人耳能听到的环境低频噪声（）降噪效果不明显。 主动降噪耳机利用“有源消声”技术，通过降噪系统产生与外界噪声振幅相等的反相声波，将噪声中和，从而实现降噪的效果，如图所示。大部分主动降噪耳机采用体积较大的头戴式设计，可利用耳塞棉和耳机外壳等构造阻挡外界噪声，进行第一轮隔音，同时也为了有充足的空间安装主动降噪电路以及电源。某型号主动降噪耳机原理为：先由讯号麦克风侦测耳朵能听到的环境低频噪声，再将噪声讯号传至降噪电路，降噪电路进行实时运算，通过扬声器播放反相声波来抵消噪声。 降噪耳机能够帮助人们减少噪声干扰，提升生活品质。但是环境声音被屏蔽了，可能会增加危险，尽量不要在街上走路时使用降噪耳机。另外，长期使用也存在听力损伤的风险。 (1)降噪耳机是在 环节进行噪声防治； (2)主动降噪耳机产生与外界噪声振幅相等的 声波实现降噪效果； (3)经降噪系统产生的声音响度与对应的噪声响度 （选填“相同”或“不同”）； (4)小明在家里学习时，如果此时身边有人不停在说话。他最好选择佩戴 降噪耳机。（已知人类发声频率范围约为） 【答案】(1)声音的接收 (2)反相 (3)相同 (4)主动 【解析】（1）减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声，阻断噪声的传播，在声音的接收处减弱噪声，降噪耳机是在声音的接收环节进行噪声防治。 （2）主动降噪通过实时检测环境噪声，生成反相声波（相位差180°），利用波的干涉抵消噪声能量。 （3）降噪系统发出的反相声波振幅与噪声振幅相等，因此响度相同。但由于相位相反，叠加后噪声能量被中和，实际感知响度降低。 （4）被动降噪对高频噪声有效，但对低频（如人声）效果差。  主动降噪通过反相声波可有效抑制低频噪声（85 Hz～1100 Hz），因此更适合过滤说话的声音。 10.阅读短文，回答提出的问题： 噪声的利用 　　声名狼藉的噪声，一向为人们所深恶痛绝。但是，也许你不知道，随着现代科学技术的发展，人们已能利用噪声造福人类。 　　噪声除草：　科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草，用“欲擒故纵”的妙策，保证作物的顺利生长。 　　噪声诊病：　美妙、悦耳的音乐能治病，这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢？最近，科学家制成一种激光听力诊断装置，它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时，它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声，振动耳膜，然后微型电脑就会根据回声，把耳膜功能的数据显示出来，供医生诊断。它测试迅速，不会损伤耳膜，没有痛感，特别适合儿童使用。 此外，还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。最近科学家又提出一种声波清除法，利用噪声来消除噪声，……看来，掌握科学知识并善于利用它，可为人类做许许多多有益的事。 问题：噪声都是有害的吗？ 通过阅读短文你有什么启示？ 【答案】见解析。 【解析】通过阅读短文，不难发现，可以用噪声除草、用噪声诊病、用噪声来消除噪声。这就是说噪声不都是有害的，有的噪声是可以利用的。通过阅读短文使我们认识到，任何事物的存在都有多面性。我们研究问题要一分为二的思考。既有不利的一面，又有有用的一面。我们要加强研究，把不利的尽可能转化为有用的一面来，造福于人类。 11．阅读短文，回答问题： 蝙蝠与测速仪 蝙蝠是利用超声波的高手，它视觉很差，被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现，   蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物。如果将蝙蝠的耳朵堵住，它就会丧失方向感，不能躲避障碍物。直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射 10-20 次超声波，这种声波可以探索到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。 科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪.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；如果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的发射波n1、n2如图丙所示。 （1）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的 ； A．提出问题    B．猜想假设         C．进行实验 D．得出结论 （2）如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔，则测速仪每秒钟发射 次超声波， 图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为 m； （3）图丙p2、n2之间的时间间隔t2小于之p1、n1之间间隔t1，由此可以判断汽车的运动情况是 ； A．静止                   B．向左运动            C．向右运动     D．无法判断 （4）在另一实验中，某志愿者的刹车反应时间（即图中“反应过程”所用时间）是 0.4s。该志愿者驾车以72km/h 的速度在实验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离33m， 则经过 m 距离后汽车才开始减速；若志愿者边打电话边驾车，以 72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，在发现情况到汽车停止，行驶距离 39m，此时志愿者的刹车反应时间是 s。由此研究可知，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会 。（选填“变快”、“变慢”或“不变”） 【答案】（1） C （2） 2 34 （3） B （4） 8 0.7 变慢 【解析】（1）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这是在进行实验，故属于科学探究中的进行实验，故C符合题意。 故选C。 （2）根据题意知道，图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔是，则测速仪每秒钟发射超声波次数是 因为图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，则超声波第一次发射后到汽车接到p1时所用时间是 由可知：超声波第一次发射后到汽车接到p1时，超声波通过的路程是 （3）根据题意知道，则超声波发射后到汽车接到时所用时间是 根据可知，汽车离测速仪的距离 即汽车离测速仪的距离在变小，由甲图可知是汽车是向左运动，故B符合题意。 故选B。 （4）由可得，志愿者的反应距离为 志愿者边打电话边驾车比没有接听电话反应过程多出的距离 志愿者边打电话边驾车比没有接听电话反应过程多出的时间 志愿者边打电话边驾车的刹车反应时间 由此实验及上述数据表明，驾驶员驾驶时打电话，驾驶员的刹车反应会变慢。 12．海船在遇到浓雾天气时，会鸣放一种声音极其低沉的“雾角”来警告周围船只，而不是使用尖锐的汽笛。为解释这一现象，小明查阅资料得知：（a）波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物继续传播的现象叫作“波的衍射”，波长越长的波，衍射本领越强；（b）声波的波速、波长与频率的关系为：波速=波长×频率：（c）声波在浓雾中传播时能量会衰减，不同频率声波在浓雾中每传播1千米声能减弱的程度如表所示： 声波频率（Hz） 50 200 1000 5000 15000 能量衰减率（dB/km） 0.1 0.5 5.2 32.5 145.0 综合上述信息和所学知识： (1)分析表格可知：声波的频率越高，在浓雾中传播时能量衰减得越______； (2)解释海船在浓雾中要鸣放声音低沉的“雾角”而不是尖锐汽笛的原因______； (3)生活在热带雨林中的大象，利用次声波进行交流。若初始发声能量相同，次声波在雨林中的传播距离______（选填“大于”“等于”或“小于”）高频声音的传播距离。 【答案】(1)快 (2)低沉的雾角音调低，频率低，当声波的波速一定时，频率越低，波长越长，衍射本领越强，越容易绕过海面上的障碍物；此外，声波的频率越低，在浓雾中传播时声能衰减越慢 (3)大于 【解析】（1）观察表格数据可知，声波频率越高，对应的能量衰减率数值越大，说明在浓雾中传播时能量衰减得越快。 （2）声音低沉意味着频率低，根据波速=波长×频率，在声波传播速度恒定的情况下，频率越低，波长越长；根据波的衍射规律，波长越长的波衍射本领越强，能更好地绕过浓雾中的障碍物进行传播；结合表格数据，频率低的声波能量衰减率更小，在浓雾中传播时能量损失少，传播距离更远，能更有效地对周围船只起到警告作用，因此选择“雾角”而非尖锐汽笛。 （3）次声波的频率远低于高频声音，根据表格呈现的规律，频率越低，声波传播时的能量衰减率越小；在初始发声能量相同的前提下，次声波能量损失更慢，所以其传播距离大于高频声音的传播距离。 13．阅读《声呐技术助推海洋强国梦》，回答问题。 声呐技术助推海洋强国梦 声呐是利用声波在水下传播的特性判断水下物体的存在、位置及类型的方法和设备。利用声波在水下进行信息传输是因为电磁波在水中衰减极快，无法传向远方，而声波在水中的衰减较慢，更适合水下长距离无线通信。 声呐系统有主动和被动两种工作方式。当声呐系统以主动方式工作时，向水中发射声波，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，根据声波的往返时间就可以确定目标的距离。如果声呐发出的声波碰到的目标是运动的，反射回来的声波频率就会有所变化。反射回来的声波频率变高，说明目标正向声呐靠近；反射回来的声波频率变低，说明目标正在远离声呐。当声呐系统以被动方式工作时，接收舰船等产生的辐射噪声和水声设备发射的信号，以测定目标的方位和距离，此方式特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。 我国声呐技术应用广泛，涵盖军事领域、海洋资源开发、海洋测绘与科研、水下工程与救援、水下结构检测、水下通信与导航等多个领域。中科院声学所、中国船舶集团等机构研发的合成孔径声呐（SAS）、激光声呐等技术已达国际先进水平。我国声呐技术正朝着智能化（AI目标识别）、多功能集成（通信/探测一体化）和深远海覆盖方向持续发展。随着"智慧海洋"战略深入推进，声呐技术将持续为海洋资源开发、权益维护和科学研究提供核心支撑，成为建设海洋强国的重要技术支柱。 根据材料回答问题。 (1)声波比电磁波更适合水下长距离无线通信，原因是：______； (2)静止在海水中的潜艇A利用主动式声呐监视潜艇B，若接收到经潜艇B反射回来的声波频率变低，说明潜艇B在______潜艇A；（选填“远离”或“靠近”） (3)在太空中______（选填“能”或“不能”）用声呐技术来测量星体间的距离； (4)一艘科考船利用声呐系统对某海域的海底地形进行测绘。在该海域A、B、C、D、E五个位置竖直向海底发射声波，经海底反射回来。测得从发射至接收到反射声波的时间分别为0.32s、0.40s、0.30s、0.40s、0.26s，根据时间可以绘出海底地形，该海域海底地形与图中______相似。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”） 【答案】(1)声波比电磁波在水中衰减慢 (2)远离 (3)不能 (4)丁 【解析】（1）由题意可知，利用声波在水下进行信息传输是因为电磁波在水中衰减极快，无法传向远方，而声波在水中的衰减较慢，更适合水下长距离无线通信，所以声波比电磁波更适合水下长距离无线通信，原因是声波比电磁波在水中衰减慢。 （2）由题意可知，反射回来的声波频率变低，说明目标正在远离声呐，所以若接收到经潜艇B反射回来的声波频率变低，说明潜艇B在远离潜艇A； （3）由题意可知，声呐是利用声波传播的特性判断物体的存在、位置及类型的方法和设备，由于太空是真空环境，真空不能传声，所以在太空中不能用声呐技术来测量星体间的距离。 （4）在该海域A、B、C、D、E五个位置竖直向海底发射声波，经海底反射回来，测得从发射至接收到反射声波的时间分别为0.32s、0.40s、0.30s、0.40s、0.26s，则A、C、E三个位置声波传播时间短，所以A、C、E三个位置海域海底地形较高，B、D两个位置海域海底地形较低，故与图中丁相似。 14．阅读下列材料 神奇的莺莺塔 莺莺塔（如图）在山西省永济市普救寺内，这座塔最神奇之处在于它奇妙的声学效应！全塔共13层，高36.76m。在塔的附近敲击石块，人们在一定位置便可听到“咯哇、咯哇”类似青蛙的鸣叫，传说是匠师在筑塔时将金蛤蟆安放其中。实际真是这样吗？经多方面研究，莺莺塔回声机制主要有两个方面：①建筑材料表面光滑还涂有釉料，对声波具有良好的反射作用。②它的塔檐非常特殊。每层檐都有一个向内弯曲的弧度，入射到每层檐的声波都被全部反射后，声音再经过叠加、汇聚，最后使回声增强，并且这种叠加有时能使声音拖长、频率发生变化，使敲击石块的声音变成蛙鸣。北京天坛的回音壁也蕴涵着相同的物理原理。根据上述材料，请完成填空： 建筑材料表面光滑还涂有釉料，对声波具有良好的___________作用。敲打石块入射到每层檐的声波都被全部反射后，声音再经过叠加，有时能使声音拖长、频率发生变化。如果声音的频率变大，其音调将变__________。通过塔反射叠加能听到远处的声音，塔的作用就是提高了声音的___________；解释北京天坛的回音壁形成回声增强的原因___________。 【答案】反射 变高 响度 见解析 【解析】建筑材料表面光滑还涂有釉料，对声波具有良好的反射作用，故人们在一定位置便可听到“咯哇、咯哇”类似青蛙的鸣叫，这与声音的反射有关。 音调指声音的高低，由振动频率决定；声音的频率变大，声音的音调将变高；敲打石块入射到每层檐的声波都被全部反射后，声音再经过叠加，有时能使声音拖长、频率发生变化。 通过塔反射叠加，能听到远处的声音，可见塔的作用就是提高了声音的响度；响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。 由于回音壁的墙体特殊构造，易于声音的反射；墙壁反射的声波和原声重叠时，会增强原声，因此北京天坛的回音壁的原理是利用回声增强原声的现象。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $