摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦声现象,分三阶训练覆盖声音的产生与传播、特性、噪声防治及声的利用,融入天坛回音壁、声呐等真实情境,适配初中物理单元复习,强化物理观念与科学探究。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|多题|声音传播(如超声波牙刷)、特性(如波形图分析)|结合生活科技,考查物理观念|
|填空题|多题|声音产生(如八音盒簧片振动)、噪声单位(dB)|基础实验情境,落实科学思维|
|实验题|多题|音叉振动转换法、钢尺音调影响因素|突出科学探究,培养实验能力|
|计算题|多题|回声测距(如汽车鸣笛8s回声)、声速测量|真实问题解决,体现社会责任|
|阅读题|多题|声呐原理、水声通信技术|前沿科技素材,提升信息素养|
内容正文:
张学远新中考·个性化学伴
章节知识总结+三阶分层训练
第二章
声现象
章节知识总览
核心原理:声音由物体振动产生
声源定义:正在振动、正在发声的物体
发声体分类:固体、液体、气体
声音的产生
振动停止,发声立即停止
重要规律
已发出的声音可以继续传播,不会立刻消失
物理实验方法:转换法
传播条件:必须依靠介质,真空不能传声
声音的传播
经典实验:真空罩闹铃实验
传播形式:以声波形式传播
定义:声音每秒传播的距离
第1节声音的产生与传播
介质种类:固体最快、液体次之、气体最慢
声速
影响因素
温度:温度越高,声速越大
标准数值:15℃空气中声速
v=340m/s
形成原因:声波遇到障碍物反射回来
{回声
回声计算要点厂
路程为往返路程,计算单程要除以2
回声应用:回声测距、声呐深测、倒车雷达】
人耳听声全过程
声源振动→介质传声一鼓膜振动一听觉神经一→大脑
第二章声现象
决定因素:振动频率
频率定义:每秒振动的次数
符号f,单位赫兹(Hz)
音调(声音高低)
变化规律:频率越高一音调越高;颇率越低→音调越低
次声波:频率低于20比
人耳听觉范围:20Hz~20000Hz
超声波:频率高于20000Hz
主要:振幅(振动幅度)
决定因素
次要:距离发声体远近、声音分散程度
第2节声音的特性
响度(声音大小、强弱)
变化规律:振幅越大,响度越大;距离越近,响度越大
单位:分贝(dB)
决定因素:发声体材料、结构、发声方式
音色(声音品质、特色)
作用:区分不同乐器、不同人的声音
特点:音调响度相同,音色可以不同
重难点辨析:高低→音调;大小一响度:品质→音色
老师备课、家长伴学、学生提高
01
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超声波应用
传递信息(不改变物体)
次声波应用
第3节声的利用
超声波清洗精密仪器、眼镜
传递能量(能做功、改变物体)
超声波击碎人体内结石
声波吹灭蜡烛、振动水雾
物理学角度:无规则、杂乱无章的振动产生
噪声定义
环保角度:干扰学习、工作、休息的声音
乐音:规则振动产生
第4节噪声的危害和控制
嗓声等级与危害(单位:dB)
声源处减弱(最根本)
消声器、禁止鸣笛、减小音量
噪声减弱三种途径(必考)
传播过程中减弱隔音墙、植树造林、关闭门窗、隔音板
人耳处减溺
戟耳塞、耳罩、隔音帽
第二章声现象
转换法:放大微小振动
本章物理实验方法
实验推理法:真空不能传声
控制变量法:探究音调、响度影响因素
振动一定发声,但不一定能被人听到
真空绝对不能传声,光可以在真空传播
本章高频易错点
音调看快慢(频率),响度看大小(振幅)
回声计算必须注意往返路程
噪声防治三途径不要混淆位置
声音产生与传播判断
音调、响度、音色辨析选择题
超声波、次声波应用分类
本章中考必考题型
回声简单计算题
噪声减弱途径判断
声学实验方法辨析
题型分阶训练
【一阶·基础过关】
类型1声音的产生与传播
1.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)据北魏郦道元所著的《水经注》记载,陈遵在造江陵金堤时,曾利用
鼓声推算高地的高度,可能是利用鼓声的传播速度推算的。对此,下列说法正确的是()
A.鼓声通过鼓面传到人耳处
B.听到的鼓声属于超声波
C.鼓声可以在空气中传播
D.该现象说明声音可以传递能量
2.(26-27八年级上北京课后作业)有一种电子牙刷,如图所示,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到
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的地方,这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷,下列说法中正确的是()
A.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
B.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波的音调很低
C.超声波能传递能量
D.超声波不是由物体的振动产生的
3.(25-26八年级上广东佛山期中)如图甲所示,“八音盒”是一种机械音乐盒,上紧发条后圆筒转动,圆
筒上按照一定的规律分布一些凸点会拨动簧片奏出乐曲。声音是由簧片
产生的,越长的簧片
发出的音调越
。如果将正在发声的“八音盒”放入玻璃罩中如图乙所示,逐渐抽出其中的空气,
我们发现声音越来越小,由此我们可以推理得出真空
传声的结论。
00
甲
乙
甲
乙
4.(25-26八年级上江苏南京期中)如甲图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,当音箱播放音乐时,
可以看到烛焰
(选填:“一直向左”或“左右晃动”)。音箱喇叭的纸盆由于
产生声音。如
图乙,我们可以通过观察弹簧中的疏密波,来理解声音以
的形式在介质中传播的。
小升
音箱
0000演而内
甲
乙
5.(26-27八年级上·全国单元测试)小明利用手机来测量声速,实验场景如图所示:他将一根木条平放在
楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,手机放在地面上靠近小球落地位置的A点。打开手机的“声学秒表”软
件,用钢尺水平击打木条,使其飞出的同时小球下落,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落
地的撞击声停止计时。测得台阶距离地面的高度h=3.4m,击打声与撞击声的时间间隔△t=0.79s,小球
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下落时间t=0.8s,则小球下落的平均速度为
m/s,声速大小为
m/s。
木条目
直尺
小球
6.(2627八年级上·全国课后作业)小丽等同学“探究声音的产生与传播”的装置如图所示,将系在细线上
的乒乓球靠近音叉。
抽气
图a
图b
图c
(1)当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹开,说明声
音是由
产生的。
(2)利用乒乓球来反映音叉的振动情况,这种思维方法叫做(选填“等效法”或“控制变量法”或“转
换法”或“类比法”)。
(3)接着小丽将另一个音叉乙放在原来的音叉甲旁边(如图b),用小锤以相同的力度敲击音叉乙的时候
观察到乒乓球仍会弹开,但弹开的幅度会变小,这说明可以传声。
(4)小丽又将正在发声的手机悬挂在广口瓶内(如图c),用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
①抽气一段时间后小丽发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象的可能原因是
A.手机声音的响度太大B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气D.插入广口瓶中导管不足够长
②经调整使器件完好后,再次用抽气筒有效地向外抽气的过程中,随着瓶内空气逐渐稀薄,小丽发现听到
的手机声音变小,进一步推理得出:
类型2声音的三特性
7.(2627八年级上·湖南衡阳开学考试)校园广播播放通知时,老师调节音量按键,这是改变声音的(
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A.音调
B.音色
C.响度
D.频率
8.(2627八年级上全国课后作业)如图是某款智能音箱,用户可以通过语音对话的方式控制音箱点播歌
曲、了解天气等。关于智能音箱,以下说法中正确的是()
A.音箱发出的声音在空气中传播的速度大约3×108m/s
B.音箱的扬声器发声是靠空气的振动
C.当接收“大点儿声”的指令后,音箱振动加快
D.播放音乐时,人们能分辨出不同乐器的声音,依据的是声音的音色
9.(25-26八年级上.青海西宁期中)如图为甲、乙、丙三支乐器在同一示波器上显示的波形图,根据波形,
下列说法正确的是()
分
丙
A.甲、乙乐器的响度相同,音色相同
B.乙乐器的响度比丙乐器的响度大
C.乙、丙乐器的音调相同,音色不同
D.甲、丙乐器的音调、响度、音色均不同
10.(25-26八年级上·广东揭阳·阶段检测)下列说法主要描述声音的音调的是
描述响度的是
_;描述音色的是
①声纹锁②引吭高歌③高音声部、低音声部④闻其声知其人⑤震耳欲聋⑥低声细语
11.(25-26八年级上·广西河池阶段检测)如图所示,用钢尺做探究实验,把钢尺紧按在桌面上,拨动钢
尺,听它发出的声音,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
(1)本实验中听到的声音是
(填字母序号)。
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的
B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验时,当钢尺伸出桌面的长度越长时,钢尺振动得越慢,发出声音的音调越
说明音
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调的高低与声源振动的
有关。
(3)实验时,如果保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变钢尺振动的幅度,该实验是为了探究
与振动幅度的关系。实验中运用的这种研究方法叫
法。
类型3噪声及其防治
12.(25-26八年级上河北邢台,期中)2025年4月16日,我们迎来了第23个“世界噪音日”,其旨在唤醒
人们关注日益严重的噪音污染问题。如图为学校附近常见的控制噪声标志,下列控制噪声的措施与图示方
法原理相同的是()
A.工人戴上防噪声耳罩
B.道路两旁设置隔音板
C.上课时关闭教室门窗
D.摩托车加装消声器
13.(2526九年级上·贵州毕节阶段检测)如图所示是街头监测空气质量和环境噪声的装置,显示屏上显
示“噪声:46.3”,数值后面省略的单位是
25
39
E10:
24
声:46.3
14.(25-26八年级上河北邢台期中)图是两种声音的波形图,从物理学角度讲,图
是噪声
的波形图。环保部门常在校园周围安装噪声监测仪,该装置显示的数字的单位是
AAAA
VVVV
m
甲
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类型4声的利用&回声及其计算
15.(25-26八年级上·广东河源阶段检测)小星在参观完北京的天坛后发现了很多的声学现象,请你完成
下列问题。
回音壁
天心石
甲
(1)在回音壁,小星对着墙说话,另一个人在回音壁的很多位置都能听到声音,原理如图甲所示,说明
声音在传播过程中遇到障碍物会被
(2)小星又到圜丘顶层的天心石(如图乙所示)上说话,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用了声音
的
’使
与原声混在一起,声音得到加强造成的效果。
16.(25-26八年级上广东惠州期中)今年国庆中秋长假,小彤乘坐爸爸的汽车到外地游玩,细心地观察
到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题:(解答时,要求有必要的文字说明、公式
和计算步骤等,只写最后结果不得分)
100120
80
140
60
1602
,40
180
20
km/h 200
(1)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是多少?
(2)汽车在匀速行驶过程中向前方远处的山崖鸣笛,8s听到回声,求小彤听到回声时距山崖有多远?(声
速为340m/s)
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17.(25-26八年级上·云南昆明期中)阅读文章,完成下列问题。
潜艇的“耳目”一一声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,
而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐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10000Hz-30000Hz之间,声波在海水中传播速度约为1500m/s。
由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,
就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化
规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢。如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)根据所学人耳能听到声音的频率范围以及上文关于声呐的介绍,人耳
(选填“能部分”、
“能全部”或”一点也不能”)听到声呐发出的声波。声呐是利用声传递
(选填“信息”或“能量”)。
(2)若停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明两潜
艇的距离在
。(选填“增大”、"减小”或“不变”)
(3)若停在海水中的潜艇A沿水平方向发出声波信号,且潜艇B静止,8s后接收到经B潜艇反射回来的
信号,当信号刚被反射时,潜艇B与潜艇A的距离是
m。
18.(25-26八年级上·广东河源阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、
图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这
些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信
号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和ODM信号调制等先进技术,实现了远距离、
高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以
上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空
气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的
水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通
信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,
提供稳定可靠的数据传输服务。
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(1)水声通信过程中在水下传输的是
(选填“电信号”或“声信号”)。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的
和
(3)我国水声通信距离可达到
公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海
水中传播的速度为1500m/s。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经8s后接收到返回信号,则海底深度为
m。
②一艘潜水艇在海面下以10m/s的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回
来,从发射声波到接收到返回信号的时间是0.8s,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物
m。
【二阶·能力提升】
类型1声音的三特性
1.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)(多选)如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。用筷子
分别敲击瓶口,下列说法正确的是()
a
A.声音主要是由瓶内空气振动产生的
B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C.a瓶的音调最高
D.h瓶的音调最高
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2.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨阶段检测)下列声音波形能正确反映出男低音歌唱家(甲)在高声歌唱,
女高音歌唱家(乙)在低声伴唱时,声音特征的是()
甲
乙
0
3.(25-26八年级上甘肃平凉阶段检测)用图甲装置分别将音叉、钢琴与长笛发出的声音信号输入计算机,
在显示器上观察到图乙所示三种声音的波形。下列有关声音波形图说法正确的是()
接收器
音叉
钢琴
长笛
甲
A.三种声音的波形总体上的疏密程度相同,即响度相同
B.三种声音波形的形状不同,即音调不同
C.三种不同乐器发出声音的响度、音调和音色都不相同
D.三种声音的音调大致相同,但音色不同
4.(25-26八年级上·上海金山阶段检测)自制乐器。学习了声学知识后,某小组同学利用身边的器材开展
自制乐器的活动。
(1)小明制作了一组水瓶琴,敲击瓶子,由于瓶子和水发生
,从而听到声音。下图中三个瓶子发出的
声音依次为“1(do)"3(mi)"5(sol)”,即音调逐渐变高,请你画出各水瓶的水面大致高度;
1(do)3(mi)5(sol)
(2)小明改用在瓶口吹的方式演奏水瓶琴,此时的发声体是
;随后同学们聆听他演奏了一首乐曲,声
音是通过
传递到大家耳中的,同学们听出他演奏的是《玛丽有只小羊羔》是由于声波可以传递
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(3)小王同学用纸盒、若干根细绳自制了一件乐器(图1)。用手拨动细绳时,没有发出明显的声音,在进行
了大量的尝试后,小王的乐器顺利发声,同时他还发现琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。
为了研究同一根琴弦发声音调与哪些因素有关,他与小组成员利用图2所示实验装置。一块木板上有A、
B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将琴弦的末端固定
在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦,
在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
图1
图2
次数
长度/m
重物/个数
频率fHz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
0.8
4
265
①小组同学得到了表格中的数据,则第
次实验中琴弦发声的音调最高:
②可用1和2两次实验来分析弦的音调和弦的
的关系;
③分析两次实验数据可以发现:当弦的长度相同,弦
5.(24-25八年级上江苏无锡阶段检测)如图所示,小明用金属管自制乐器敲击不同长度的金属管,能发
出"do(1)”、"re(2)”、“mi(3)”、"a(4)”、"sol(5)”、Ia(6)”、"si(7)”。他演奏童谣《数鸭
子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是()
31331|33565
门前大桥下游过一群鸭
A.a
B.
C.e
D.f
类型2噪声及其防治
6.(25-26八年级上广东佛山期中)同学们制作了隔音房模型,如图所示,目的是比较哪组的模型隔音效
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果更好。
,。,++。。·
海绵←
聚酯纤维板、
泡沫板←
纸板外墙
木板外墙
塑料外墙←
ZM
甲小组隔音房模型
乙小组隔音房模型
丙小组隔音房模型
(1)实验中选用手机播放
(选填“歌曲"”或“电铃声”)作为声源较好。
(2)把声源放入隔音房模型,用人耳识别时,采取下列方案更科学。
A.比较听不见声音时人离模型的距离
B.比较距模型相同距离时声音的大小
(3)为了实验更精准,在距甲、乙、丙组模型房等距离处放置声级计,声级计读数分别为:60dB、50dB、40dB,
由此可知,小组隔音房模型的隔音效果最好。小李分析实验数据得出海绵的隔音性能比泡沫的隔音
性能差,而小周观察了模型后认为不合理,你认同
的观点,理由是:
(4)同学在丙组模型内壁戳上浅浅的小孔,发现模型内手机播放同样大小声音时,声级计等距离处读数比没
有戳上小孔时更小,原因是带小孔的多孔侧壁可以吸声,这种吸声的应用在生活中很多,请举一例:
类型3声的利用@回声及其计算
7.(25-26八年级上广东佛山期中)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,
黑暗中飞行的蝙幅通过鼻腔每秒发射10-20次超声波,这种声波可以探测到很小的障碍物,声波遇到障碍
物后便会发生反射。蝙蝠根据接收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
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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的反射波n1、n2,如图丙所示。
测速仪
02
12
甲
丙
发现情况
开始减速
汽车停止
反应时间
减速过程
(1)我们把频率高于
Hz的声音叫做超声波。
(2)如果图乙和图丙中的P1、p2之间的时间间隔△t=0.5s,则测速仪每秒钟发射
次超声波,图
丙p2、n2之间的时间间隔t2小于p1、n1之间间隔t1,由此可以判断图甲中汽车的运动情况是
A.静止
B.向左运动
C.向右运动
D.无法判断
(3)在另一实验中,某志愿者的刹车反应时间(即图丁中“反应过程”所用时间)是0.4s。该志愿者驾车以72
km/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。若志愿者边打电
话边驾车,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39m,
此时志愿者的刹车反应时间是
5。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”)
8.(25-26八年级上河北邢台期中)如图所示,蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种超声波,超声波碰到昆虫时
会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中,蝙蝠在距离昆虫45m
处发出超声波,蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后,刚好收到从昆虫身上反射回来的回声,此时原本静
止不动的昆虫预感到危险,立即以4m/s的速度飞离原地。假设昆虫飞离的方向与蝙蝠飞来的方向在一条
直线上、方向相反,且飞行速度不变。求:
女
(1)从蝙蝠发出超声波到收到回声这段时间内,蝙蝠飞行的平均速度。
(2)此超声波的传播速度。
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(3)蝙蝠收到回声后,仍以(1)中的速度飞行,还需要飞行多远才能捕食到昆虫。
9.(25-26八年级上广东河源阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、
图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这
些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信
号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和ODM信号调制等先进技术,实现了远距离、
高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以
上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空
气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的
水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通
信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,
提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)水声通信过程中在水下传输的是
(选填“电信号”或“声信号")。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的
和
(3)我国水声通信距离可达到
公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海水中
传播的速度为1500m/s。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经8s后接收到返回信号,则海底深度为
m。
②一艘潜水艇在海面下以10m/s的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回
来,从发射声波到接收到返回信号的时间是0.8s,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物
mo
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014
张学远新中考·个性化学伴
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10.(24-25八年级上河北沧州·期中)如图所示,将乒乓球吊在扬声器前。当扬声器播放音乐时,会看到
乒乓球随音乐跳动,下列声音的利用与该现象原理相同的是()
A.牙医用超声波洁牙
B.蝙蝠利用回声定位
C.大象用次声波交流
D.医生用B超观察胎儿的生长情况
【三阶·拓展培优】
1.(25-26八年级上·湖南郴州阶段检测)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来的超声波信号,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信号的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离,则下列说法正确的是
()(假设超声波的速度是340m/s,且声速与车速保持不变)
测速仪
Ti777nn77nnn
x/米
甲
00.20.40.60.81.01.21.41.61.8/秒
乙
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪204米
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪68米
C.汽车的速度约为30.25m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.8s
2.(25-26八年级上山东烟台期中)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、
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015
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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0.325、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的是()
ABCDE
海平面
ABCDE
海平面
ABCDE
·海平面
ABCDE
·海平面
海底
海底
海底
海底
匆
丙
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
3.(25-26八年级上江苏镇江期末)如图是操场的400米跑道示意图。1跑道的α同学和4跑道的b同学
进行400米跑测试,终点计时员应该以发令枪
为标准开始计时,若a同学的成绩为1min20.00s,
则他全程的平均速度为m/s。某次测试时发令员位于位置①,测得两位同学的成绩均为1mi31.65s,
小明同学经分析认为起跑后同学用时更短。为保证计时公正,发令员应该位于图中的位置若计
时秒表的分度值为0.01s,则发令员到α、b同学的距离之差应小于m(空气中声速取340m/s)。
b
③
4.(25-26九年级下江苏泰州阶段检测)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件。其中的Acoustic
Stopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时会自动
计时,当再次接收到响声时会自动停止计时(即:类似于使用秒表时的启动和停止),且它对声音的响应
非常灵敏,其“反应”时间可以忽略不计。如图,甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播
速度。他们分别站于间距测量值为5的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在A处击掌一次,
乙由于动作反应较慢,在听到甲的击掌声之后,隔了0.05s也在B处击掌了一次。然后,查看甲、乙两手
机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为、2
甲手机
乙手机
A处
B处
(1)本实验中甲、乙两手机的计时特点分别是:
(甲/乙)先自动启动计时,
(甲/乙)先自动停
止计时。
(2)本次实验测得空气中声音的传播速度v=一(用s、1、2以及题中的己知条件表示)。
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016
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(3)如仅将本实验的第二次击掌位置改为在AB的正中间进行(其他做法不变),则该次实验测得空气中声音
的传播速度为v=(用s、t1、t2以及题中的已知条件表示)。
5.(25-26八年级上山东烟台期末)如图所示,超声波测速仪A每隔6s向外发射一次脉冲波。现有一辆
汽车B沿远离测速仪的方向行驶,当A向B发出第一个脉冲后,经过3.2s接收到该脉冲的反射信号;发射
第二个脉冲后,经过4.0s接收到其反射信号。己知超声波在空气中的传播速度为340ms,此路段限速
80km/h
B
A
●●】
(1)汽车B接收到第一次脉冲时,距离测速仪A的距离为多少?
(2)汽车B接收到两次脉冲波的时间间隔是多长?
(3)汽车B在此路段行驶时是否超速?
6.(25-26八年级上·福建龙岩·期中)歼-20是我国研制成功的新一代具有全向隐身性能的第五代战机。如
图所示,一系列圆为该战机在高空匀速水平飞行的过程中,经过不同位置时产生的声波在某时刻所到达的
位置,可判断该战机水平向
(选填“左”或“右")飞行。已知圆A的半径为1100m,圆B的半径为
500m,AB两圆圆心间的距离为1200m,则该战机的飞行速度为声速的多少倍
B
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017章节知识总结+三阶分层训练张学远新中考 · 个性化学伴
第二章 声现象
章节知识总览
题型分阶训练
【一阶·基础过关】
类型1 声音的产生与传播
1.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)据北魏郦道元所著的《水经注》记载,陈遵在造江陵金堤时,曾利用鼓声推算高地的高度,可能是利用鼓声的传播速度推算的。对此,下列说法正确的是( )
A.鼓声通过鼓面传到人耳处 B.听到的鼓声属于超声波
C.鼓声可以在空气中传播 D.该现象说明声音可以传递能量
1.C
【详解】A.鼓声通过空气传到人耳,并非鼓面,故A错误;
B.超声波是人耳无法听到的声波,人能听到鼓声,说明鼓声不属于超声波,故B错误;
C.鼓声的传播需要介质,可以在空气中传播,故C正确;
D.利用鼓声推算高地高度,是利用声音可以传递信息,并非传递能量,故D错误。
故选C。
2.(26-27八年级上·北京·课后作业)有一种电子牙刷,如图所示,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷,下列说法中正确的是( )
A.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
B.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波的音调很低
C.超声波能传递能量
D.超声波不是由物体的振动产生的
2.C
【详解】AB.超声波振动的频率很高,音调很高,发出声音的振动频率高于人耳的听声范围,所以刷牙时,听不到超声波。故AB错误;
C.超声波牙刷能将牙刷干净,是因为超声波携带的能量将污垢去除,故C正确;
D.声音是由物体的振动产生的,超声波是不可听声,也是由物体的振动产生的,故D错误。
故选C。
3.(25-26八年级上·广东佛山·期中)如图甲所示,“八音盒”是一种机械音乐盒,上紧发条后圆筒转动,圆筒上按照一定的规律分布一些凸点会拨动簧片奏出乐曲。声音是由簧片____________产生的,越长的簧片发出的音调越____________。如果将正在发声的“八音盒”放入玻璃罩中如图乙所示,逐渐抽出其中的空气,我们发现声音越来越小,由此我们可以推理得出真空____________传声的结论。
3.振动 低 不能
【详解】声音由物体振动产生,故簧片发声源于簧片振动;由音调与振动频率的关系可知,簧片越长,振动频率越低,音调越低;声音传播需要介质,真空不能传声由实验推理得出。
4.(25-26八年级上·江苏南京·期中)如甲图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,当音箱播放音乐时,可以看到烛焰_________(选填:“一直向左”或“左右晃动”)。音箱喇叭的纸盆由于_________产生声音。如图乙,我们可以通过观察弹簧中的疏密波,来理解声音以_________的形式在介质中传播的。
4.左右晃动 振动 波
【详解】音箱播放音乐时,喇叭的纸盆随音乐不断往复振动,带动空气产生交替的疏密波动,对烛焰的作用力方向不断变化,因此烛焰不会一直向左,而是左右晃动。
声音产生的本质是物体的振动,音箱的纸盆正是通过振动来发出声音的。
图乙的弹簧疏密波是类比实验,用来直观展示声音是以疏密相间的声波形式,在介质中向外传播的。
5.(26-27八年级上·全国·单元测试)小明利用手机来测量声速,实验场景如图所示:他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,手机放在地面上靠近小球落地位置的A点。打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条,使其飞出的同时小球下落,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时。测得台阶距离地面的高度,击打声与撞击声的时间间隔,小球下落时间,则小球下落的平均速度为_________ ,声速大小为________ 。
5.4.25 340
【详解】小球下落的平均速度为
声音传播的时间为
声速大小为
6.(26-27八年级上·全国·课后作业)小丽等同学“探究声音的产生与传播”的装置如图所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹开,说明声音是由______产生的。
(2)利用乒乓球来反映音叉的振动情况,这种思维方法叫做______(选填“等效法”或“控制变量法”或“转换法”或“类比法”)。
(3)接着小丽将另一个音叉乙放在原来的音叉甲旁边(如图b),用小锤以相同的力度敲击音叉乙的时候观察到乒乓球仍会弹开,但弹开的幅度会变小,这说明______可以传声。
(4)小丽又将正在发声的手机悬挂在广口瓶内(如图c),用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
①抽气一段时间后小丽发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象的可能原因是______。
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.插入广口瓶中导管不足够长
②经调整使器件完好后,再次用抽气筒有效地向外抽气的过程中,随着瓶内空气逐渐稀薄,小丽发现听到的手机声音变小,进一步推理得出:______。
6.(1)物体振动 (2)转换法 (3)空气 (4)C 真空不能传声
【详解】(1)通过实验发现,用小锤敲击音叉的时候,音叉发出声音的同时,小球会被弹起一定的角度,说明发声的音叉在振动,即声音是由物体的振动产生的。
(2)物体的振动有时用眼睛无法直接看到,可以通过乒乓球是否被弹起判断物体是否在振动,这种方法叫做转换法。
(3)敲击乙音叉时,以相同的力度敲击,观察到乒乓球仍会弹开,说明敲击乙音叉的声音能传到左边的甲音叉,引起甲音叉的振动,说明空气可以将声音传递给甲音叉。
(4)①声音的传播需要介质,抽气一段时间后,小丽听到手机的声音没有明显变化,说明广口瓶中的气体没有减少,因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气。故选C。
②经调整使器件完好后,再次用抽气筒有效地向外抽气的过程中,随着瓶内空气逐渐稀薄,小丽发现听到的手机声音变小,进一步推理,若瓶内没有空气,手机声音消失,故进一步推理得出:真空不能传声。
类型2 声音的三特性
7.(26-27八年级上·湖南衡阳·开学考试)校园广播播放通知时,老师调节音量按键,这是改变声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
7.C
【详解】声音的三个特性分别是音调、响度、音色;音调由振动频率决定,指声音的高低,调节音量也不会改变发声的频率;响度指声音的大小或强弱,调节音量按键就是改变了声音的响亮程度,也就是响度;音色是发声体本身的声音特色,用来区分不同声源。故选C。
8.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图是某款智能音箱,用户可以通过语音对话的方式控制音箱点播歌曲、了解天气等。关于智能音箱,以下说法中正确的是( )
A.音箱发出的声音在空气中传播的速度大约
B.音箱的扬声器发声是靠空气的振动
C.当接收“大点儿声”的指令后,音箱振动加快
D.播放音乐时,人们能分辨出不同乐器的声音,依据的是声音的音色
8.D
【详解】A.声音在空气中传播的速度大约340m/s,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,音箱依靠扬声器纸盆的振动才能发出声音,故B错误;
C.“大点儿声”目的是改变声音的响度,纸盆振动幅度增大,不能使纸盘振动加快,故C错误;
D.不同的发声体,音色一般不同,人们能分辨出不同乐器的声音,根据的是声音的音色不同,故D正确。
故选D。
9.(25-26八年级上·青海西宁·期中)如图为甲、乙、丙三支乐器在同一示波器上显示的波形图,根据波形,下列说法正确的是( )
A.甲、乙乐器的响度相同,音色相同 B.乙乐器的响度比丙乐器的响度大
C.乙、丙乐器的音调相同,音色不同 D.甲、丙乐器的音调、响度、音色均不同
9.B
【详解】A.甲、乙波形偏离平衡位置的最大距离,即振幅相同,响度相同;但波形形状不同,音色不同,故A错误;
B.乙波形振幅大于丙波形振幅,乙的响度比丙大,故B正确;
C.乙、丙在相同时间内振动次数不同,乙振动1次,丙振动2次,频率不同,音调不同,故C错误;
D.甲、丙在相同时间内振动次数相同,频率相同,音调相同,故D错误。
故选B。
10.(25-26八年级上·广东揭阳·阶段检测)下列说法主要描述声音的音调的是_________;描述响度的是_________;描述音色的是_________。
①声纹锁②引吭高歌③高音声部、低音声部④闻其声知其人⑤震耳欲聋⑥低声细语
10.③ ②⑤⑥ ①④
【详解】由声音三特性的定义可知:音调表示声音的高低,③高音声部、低音声部描述声音的高低,对应音调;
响度表示声音的强弱大小,②引吭高歌、⑤震耳欲聋、⑥低声细语描述声音的强弱,对应响度;
音色由发声体自身特性决定,可区分不同发声体,①声纹锁、④闻其声知其人均利用音色区分发声体,对应音色。
11.(25-26八年级上·广西河池·阶段检测)如图所示,用钢尺做探究实验,把钢尺紧按在桌面上,拨动钢尺,听它发出的声音,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
(1)本实验中听到的声音是___________(填字母序号)。
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的
B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验时,当钢尺伸出桌面的长度越长时,钢尺振动得越慢,发出声音的音调越___________,说明音调的高低与声源振动的___________有关。
(3)实验时,如果保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变钢尺振动的幅度,该实验是为了探究___________与振动幅度的关系。实验中运用的这种研究方法叫___________法。
11.(1)A (2)低 频率 (3)声音的响度 控制变量
【详解】(1)实验中钢尺紧按在桌面上,我们听到的声音是由伸出桌面的钢尺部分振动产生的,故选A。
(2)音调由声源振动的频率决定,钢尺伸出桌面越长,振动速度越慢、振动频率越低,对应的声音音调就越低,该实验说明音调高低和声源振动的频率有关。
(3)保持钢尺伸出长度不变,也就是控制振动频率不变、音调不变,只改变振动的幅度,是为了探究声音的响度和振动幅度的关系;每次只改变一个待研究的变量、控制其余变量不变的研究方法,叫做控制变量法。
类型3 噪声及其防治
12.(25-26八年级上·河北邢台·期中)2025年4月16日,我们迎来了第23个“世界噪音日”,其旨在唤醒人们关注日益严重的噪音污染问题。如图为学校附近常见的控制噪声标志,下列控制噪声的措施与图示方法原理相同的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩 B.道路两旁设置隔音板
C.上课时关闭教室门窗 D.摩托车加装消声器
12.D
【详解】图示标志为禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声。
A.工人戴上防噪声耳罩,是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
BC.道路两旁设置隔音板、上课时关闭教室门窗,均是在传播过程中减弱噪声,故BC不符合题意;
D.摩托车加装消声器,是在声源处减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
13.(25-26九年级上·贵州毕节·阶段检测)如图所示是街头监测空气质量和环境噪声的装置,显示屏上显示“噪声:46.3”,数值后面省略的单位是______________。
13.分贝
【详解】噪声监测装置显示的是声音的等级,声音的等级用分贝这个单位。显示屏上显示噪声46.3,数值后面省略的单位是分贝(dB)。
14.(25-26八年级上·河北邢台·期中)图是两种声音的波形图,从物理学角度讲,图____________是噪声的波形图。环保部门常在校园周围安装噪声监测仪,该装置显示的数字的单位是____________。
14.乙 分贝(dB)
【详解】因噪声的波形杂乱无章,故图乙是噪声的波形;噪声监测仪测量声音的强弱等级,其显示数字的单位为分贝。
类型4 声的利用&回声及其计算
15.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)小星在参观完北京的天坛后发现了很多的声学现象,请你完成下列问题。
(1)在回音壁,小星对着墙说话,另一个人在回音壁的很多位置都能听到声音,原理如图甲所示,说明声音在传播过程中遇到障碍物会被__________。
(2)小星又到圜丘顶层的天心石(如图乙所示)上说话,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用了声音的__________,使__________与原声混在一起,声音得到加强造成的效果。
15.(1)反射 (2)反射 回声
【详解】(1)回音壁利用声音的反射原理工作,说明声音传播时遇到障碍物会被反射。
(2)声音反射形成的回声与原声混合时会加强声音,是天心石声学效果的原理。
16.(25-26八年级上·广东惠州·期中)今年国庆中秋长假,小彤乘坐爸爸的汽车到外地游玩,细心地观察到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题:(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是多少?
(2)汽车在匀速行驶过程中向前方远处的山崖鸣笛,8s听到回声,求小彤听到回声时距山崖有多远?(声速为340m/s)
16.解:(1)汽车匀速行驶,速度,行驶时间
则通过的路程为
(2)已知车速
汽车8s内行驶的路程为
声音8s内传播的路程为
鸣笛后声音从汽车位置传到山崖、再反射回遇到向前行驶的汽车,因此声音传播的路程减去汽车前进的路程,恰好等于听到回声时汽车到山崖距离的2倍,因此听到回声时的距离
17.(25-26八年级上·云南昆明·期中)阅读文章,完成下列问题。
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐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10000Hz-30000Hz之间,声波在海水中传播速度约为1500m/s。由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢。如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)根据所学人耳能听到声音的频率范围以及上文关于声呐的介绍,人耳____________(选填“能部分”、“能全部”或“一点也不能”)听到声呐发出的声波。声呐是利用声传递____________(选填“信息”或“能量”)。
(2)若停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明两潜艇的距离在____________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)若停在海水中的潜艇A沿水平方向发出声波信号,且潜艇B静止,8s后接收到经B潜艇反射回来的信号,当信号刚被反射时,潜艇B与潜艇A的距离是____________m。
17.(1) 能部分 信息 (2)增大 (3)
【详解】(1)人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,声呐发出的声波频率范围为10000Hz~30000Hz,两者存在重叠区间,故人耳能部分听到声呐发出的声波;声呐利用声传递信息。
(2)由文中规律可知,回声音调变低说明目标远离声呐,故两潜艇距离增大。
(3)因潜艇A、B均静止,声波从潜艇A发出到经潜艇B反射返回A为往返过程,故单程传播时间为总时间的一半。声波传播的单程时间为
潜艇B与潜艇A的距离为
18.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和OFDM信号调制等先进技术,实现了远距离、高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)水声通信过程中在水下传输的是__________(选填“电信号”或“声信号”)。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的__________和__________。
(3)我国水声通信距离可达到__________公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海水中传播的速度为。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经后接收到返回信号,则海底深度为__________m。
②一艘潜水艇在海面下以的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回来,从发射声波到接收到返回信号的时间是,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物__________m。
18.(1)声信号 (2)传输距离 覆盖范围 (3)30 6000 596
【详解】(1)换能器将电信号转换为声信号后,声信号通过海水介质传播,故水下传输声信号。
(2)由短文内容可知,声波在海水中传播速度更快时,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(3)由短文内容可知,我国水声通信距离可达公里以上;
海底深度为声波单程传播的距离;
因潜水艇向障碍物匀速运动,声波传播总路程与潜水艇行驶路程的差等于接收时艇到障碍物距离的2倍。潜水艇行驶的路程为
声波传播的总路程为
接收时潜水艇距障碍物的距离为
【二阶·能力提升】
类型1 声音的三特性
1.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)(多选)如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。用筷子分别敲击瓶口,下列说法正确的是( )
A.声音主要是由瓶内空气振动产生的
B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C.a瓶的音调最高
D.h瓶的音调最高
1.BC
【详解】AB.声音是由物体振动产生的,用筷子敲击瓶口,声音主要是由玻璃瓶和水振动产生的,故A错误,B正确;
CD.音调由发声体振动的频率决定,频率越高音调越高。敲击时,瓶内水越少,振动频率越高。瓶水最少,振动频率最高,音调最高;瓶水最多,振动频率最低,音调最低。故C正确,D错误。
故选BC。
2.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列声音波形能正确反映出男低音歌唱家(甲)在高声歌唱,女高音歌唱家(乙)在低声伴唱时,声音特征的是( )
A
B
C
D
2.C
【详解】音调由频率决定,响度由振幅决定。男低音甲音调低,频率低,波形稀疏,但响度大,即振幅大;女高音乙音调高,频率高,波形密集,但响度小,即振幅小。对比四个选项可知,C符合题意。
故选C。
3.(25-26八年级上·甘肃平凉·阶段检测)用图甲装置分别将音叉、钢琴与长笛发出的声音信号输入计算机,在显示器上观察到图乙所示三种声音的波形。下列有关声音波形图说法正确的是( )
A.三种声音的波形总体上的疏密程度相同,即响度相同
B.三种声音波形的形状不同,即音调不同
C.三种不同乐器发出声音的响度、音调和音色都不相同
D.三种声音的音调大致相同,但音色不同
3.D
【详解】A.波形的疏密程度代表振动频率,相同时间内三个波形的振动次数一致,说明频率相同,因此音调大致相同,而非响度,响度由振幅决定,故A错误;
B.波形的具体形状不同,对应发声体的材料、结构不同,因此三种声音的音色不同,而非音调不同,音调由频率决定,故B错误;
C.三种声音波形的疏密程度和振幅大致相同,说明音调和响度相同,形状不同说明音色不同,故C错误;
D.三种声音波形的疏密程度相同,说明音调大致相同,形状不同,说明音色不同,故D正确。
故选D。
4.(25-26八年级上·上海金山·阶段检测)自制乐器。学习了声学知识后,某小组同学利用身边的器材开展自制乐器的活动。
(1)小明制作了一组水瓶琴,敲击瓶子,由于瓶子和水发生______,从而听到声音。下图中三个瓶子发出的声音依次为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”,即音调逐渐变高,请你画出各水瓶的水面大致高度____;
(2)小明改用在瓶口吹的方式演奏水瓶琴,此时的发声体是______;随后同学们聆听他演奏了一首乐曲,声音是通过______传递到大家耳中的,同学们听出他演奏的是《玛丽有只小羊羔》是由于声波可以传递______;
(3)小王同学用纸盒、若干根细绳自制了一件乐器(图1)。用手拨动细绳时,没有发出明显的声音,在进行了大量的尝试后,小王的乐器顺利发声,同时他还发现琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。
为了研究同一根琴弦发声音调与哪些因素有关,他与小组成员利用图2所示实验装置。一块木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦,在间产生振动,并用仪器测出发声频率。
次数
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
0.8
4
265
①小组同学得到了表格中的数据,则第______次实验中琴弦发声的音调最高;
②可用1和2两次实验来分析弦的音调和弦的______的关系;
③分析______两次实验数据可以发现:当弦的长度相同,弦_________。
4.(1)振动
(2)瓶内空气柱 空气 信息
(3)1 长短 2、3 绷的越紧,发出声音的音调越高
【详解】(1)声音是由物体振动产生的,敲击瓶子,由于瓶子和水发生振动,从而我们听到声音。
当敲击瓶子时,是瓶子和水在振动发声,随着瓶内水位的升高,瓶子与水越难振动,振动的频率越来越低,因此音调也会越来越低。图中3个瓶子,依次发出的声音为“1(do)”、“3(mi)”、“5(sol)”,音调越来越高,则瓶子中的水应该越来越少,作图如下:
(2)声音是由物体振动产生的,当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是瓶内的空气柱。
声音可以在空气中传播,同学们听到他演奏的乐曲,此时声音是通过空气传递到大家耳中的。
声音可以传递信息和能量,同学们听出他演奏的是《玛丽有只小羊羔》是由于声波可以传递信息。
(3)频率越高,音调越高,由表中数据可知,第1次实验中琴弦发声的频率最高,音调最高。
由题意可知,悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。由1和2两次实验可知,悬挂重物个数相同,琴弦松紧程度相同,而实验1所用的琴弦长度短,振动的频率高,音调高,说明弦的音调和弦的长短有关。
比较2、3两次实验数据可知,弦的长度相同,悬挂重物的个数不同,即琴弦的松紧程度不同,第3次实验琴弦更紧,频率越高,音调越高,所以得出的结论是:当弦的长度相同,弦绷得越紧,音调越高。
5.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段检测)如图所示,小明用金属管自制乐器敲击不同长度的金属管,能发出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是( )
A.a B.b C.e D.f
5.C
【详解】敲击不同长度金属管时,是金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g;演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,对应的音是“sol(5)”,所以应敲击的金属管是e。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
类型2 噪声及其防治
6.(25-26八年级上·广东佛山·期中)同学们制作了隔音房模型,如图所示,目的是比较哪组的模型隔音效果更好。
(1)实验中选用手机播放____________(选填“歌曲”或“电铃声”)作为声源较好。
(2)把声源放入隔音房模型,用人耳识别时,采取下列______方案更科学。
A.比较听不见声音时人离模型的距离
B.比较距模型相同距离时声音的大小
(3)为了实验更精准,在距甲、乙、丙组模型房等距离处放置声级计,声级计读数分别为:60dB、50dB、40dB,由此可知,______小组隔音房模型的隔音效果最好。小李分析实验数据得出海绵的隔音性能比泡沫的隔音性能差,而小周观察了模型后认为不合理,你认同____________的观点,理由是:__________________。
(4)同学在丙组模型内壁戳上浅浅的小孔,发现模型内手机播放同样大小声音时,声级计等距离处读数比没有戳上小孔时更小,原因是带小孔的多孔侧壁可以吸声,这种吸声的应用在生活中很多,请举一例:____________。
6.(1)电铃声 (2)A (3)丙 小周 未控制外墙材料相同 (4)会议室的墙壁
【详解】(1)实验要选择稳定的声源,电铃声单调、响度稳定,而歌曲有旋律、响度会变化,所以选电铃声作为声源较好。
(2)人耳很难精准定量判断两个相近声音的响度大小,而“听不见声音时的距离”是客观可测量的明确指标,操作更科学,故选A。
(3)声级计读数越小,说明传出来的声音响度越小,隔音效果越好。丙组读数40dB最小,所以丙小组隔音效果最好。
实验要对比海绵与泡沫的隔音性能,需要控制隔音材料不同,而控制其他条件完全相同。甲、丙两组除内部填充材料不同之外,外墙材料不同,且甲内部海绵形状不规则、丙内部泡沫形状规则,存在多个变量,不满足控制变量法要求,无法直接比较海绵和泡沫的隔音性能。
(4)多孔粗糙吸声材料的生活应用非常广泛,如练琴房、会议室的墙壁、电影院的多孔吸音墙壁、音乐厅的吸音吊顶等等。
类型3 声的利用@回声及其计算
7.(25-26八年级上·广东佛山·期中)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,这种声波可以探测到很小的障碍物,声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接收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、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,、的反射波、,如图丙所示。
(1)我们把频率高于___________Hz的声音叫做超声波。
(2)如果图乙和图丙中的、之间的时间间隔,则测速仪每秒钟发射___________次超声波,图丙、之间的时间间隔小于、之间间隔,由此可以判断图甲中汽车的运动情况是___________。
A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法判断
(3)在另一实验中,某志愿者的刹车反应时间(即图丁中“反应过程”所用时间)是0.4s。该志愿者驾车以72 km/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。若志愿者边打电话边驾车,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”)
7.(1)20000 (2)2 B (3)0.7 变慢
【详解】(1)略
(2)每秒发射超声波的次数为
A.若汽车静止,两次超声波往返的路程相同,时间间隔相等,即,与题意不符,故A不符合题意;
B.若汽车向左运动,汽车与测速仪的距离逐渐减小,超声波往返的路程变短,时间间隔减小,即,符合题意,故B符合题意;
C.若汽车向右运动,汽车与测速仪的距离逐渐增大,超声波往返的路程变长,时间间隔增大,即,与题意不符,故C不符合题意;
D.由上述分析可判断汽车的运动情况,故D不符合题意。
故选B。
(3)汽车行驶的速度为
正常情况下的反应距离为
减速过程行驶的距离为
打电话时的反应距离为
打电话时的刹车反应时间为
因反应时间变长,故驾驶员的刹车反应变慢。
8.(25-26八年级上·河北邢台·期中)如图所示,蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种超声波,超声波碰到昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中,蝙蝠在距离昆虫45m处发出超声波,蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后,刚好收到从昆虫身上反射回来的回声,此时原本静止不动的昆虫预感到危险,立即以4m/s的速度飞离原地。假设昆虫飞离的方向与蝙蝠飞来的方向在一条直线上、方向相反,且飞行速度不变。求:
(1)从蝙蝠发出超声波到收到回声这段时间内,蝙蝠飞行的平均速度。
(2)此超声波的传播速度。
(3)蝙蝠收到回声后,仍以(1)中的速度飞行,还需要飞行多远才能捕食到昆虫。
8.(1)14m/s (2)346m/s (3)58.1m
【详解】(1)由可得,蝙蝠飞行的平均速度
(2)从蝙蝠发出超声波到收到回声,超声波传播的距离
此超声波的传播速度
(3)蝙蝠收到回声时与昆虫的距离
设蝙蝠收到回声后,还需要飞行时间才能捕食到昆虫,由可知,昆虫飞行的距离①
蝙蝠飞行的距离 ②
③
联立①②③解得
蝙蝠捕食到昆虫还需要飞行的距离
9.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和OFDM信号调制等先进技术,实现了远距离、高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)水声通信过程中在水下传输的是__________(选填“电信号”或“声信号”)。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的__________和__________。
(3)我国水声通信距离可达到__________公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海水中传播的速度为。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经后接收到返回信号,则海底深度为__________m。
②一艘潜水艇在海面下以的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回来,从发射声波到接收到返回信号的时间是,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物__________m。
9.(1)声信号 (2)传输距离 覆盖范围 (3)30 6000 596
【详解】(1)换能器将电信号转换为声信号后,声信号通过海水介质传播,故水下传输声信号。
(2)由短文内容可知,声波在海水中传播速度更快时,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(3)由短文内容可知,我国水声通信距离可达公里以上;
海底深度为声波单程传播的距离;
因潜水艇向障碍物匀速运动,声波传播总路程与潜水艇行驶路程的差等于接收时艇到障碍物距离的2倍。潜水艇行驶的路程为
声波传播的总路程为
接收时潜水艇距障碍物的距离为
10.(24-25八年级上·河北沧州·期中)如图所示,将乒乓球吊在扬声器前。当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,下列声音的利用与该现象原理相同的是( )
A.牙医用超声波洁牙 B.蝙蝠利用回声定位
C.大象用次声波交流 D.医生用B超观察胎儿的生长情况
10.A
【详解】扬声器播放音乐时乒乓球跳动,说明声音能传递能量;
A.利用超声波带动牙垢振动,将牙垢从牙齿上剥离,是利用声音传递能量,故A符合题意;
B.蝙蝠通过接收反射的超声波获取障碍物/猎物的位置信息,属于利用声音传递信息,故B不符合题意;
CD.大象通过次声波向同类传递特定的内容信息、B超通过接收反射的超声波获取胎儿的发育状态信息,均属于声音传递信息,故CD不符合题意。
故选A。
【三阶·拓展培优】
1.(25-26八年级上·湖南郴州·阶段检测)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来的超声波信号,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信号的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离,则下列说法正确的是( )(假设超声波的速度是340m/s,且声速与车速保持不变)
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪204米
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪68米
C.汽车的速度约为30.25m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.8s
1.B
【详解】A.由图乙可知,第一次超声波信号往返时间为0.6s,单程时间 ,汽车接收到第一次信号时距测速仪,故A错误;
B.第二次超声波信号往返时间为 ,单程时间 ,汽车接收到第二次信号时距测速仪 ,故B正确;
D.汽车接收到第一次信号的时刻为0.3s,接收到第二次信号的时刻为 ,两次收到信号的时间差 ,故D错误;
C.汽车在两次收到信号间行驶的距离,汽车的速度,故C错误。
故选B。
2.(25-26八年级上·山东烟台·期中)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的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.D
【分析】声呐探测海底深度的原理是:声波在海水中的传播速度是恒定的,根据公式,传播时间越长,说明海底到海面的距离,即深度越大。
【详解】根据公式的变形公式可知,当速度一定时,时间越长通过的路程越大,因为,所以,所以ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
3.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)如图是操场的400米跑道示意图。1跑道的a同学和4跑道的b同学进行400米跑测试,终点计时员应该以发令枪_______为标准开始计时,若a同学的成绩为1min20.00s,则他全程的平均速度为_____m/s。某次测试时发令员位于位置①,测得两位同学的成绩均为1min31.65s,小明同学经分析认为起跑后____同学用时更短。为保证计时公正,发令员应该位于图中的___位置;若计时秒表的分度值为0.01s,则发令员到a、b同学的距离之差应小于___m(空气中声速取340m/s)。
3.冒烟 5 b ② 3.4
【详解】[1]光的传播速度远大于声速,为了计时准确,终点计时员应该以看到发令枪冒烟(或光)为标准开始计时,而不是听到枪声。
[2]已知:路程,时间,所以平均速度为
[3]发令员位于位置①,离1跑道的a同学更近,离4跑道的b同学更远。声音传播到b同学的时间更长,b起跑晚,导致b同学的成绩比实际时间多。因此,在记录成绩相同的情况下,b同学的实际用时更短。
[4]为了保证计时公正,发令员应位于到所有跑道距离相等的位置,即图中的②位置。
[5]计时秒表的分度值为0.01s,声音在空气中的速度。为了使声音传播的时间差小于秒表的分度值,发令员到a、b同学的距离之差应小于
4.(25-26九年级下·江苏泰州·阶段检测)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件。其中的 Acoustic Stopwatch 功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时会自动计时,当再次接收到响声时会自动停止计时(即:类似于使用秒表时的启动和停止),且它对声音的响应非常灵敏,其“反应”时间可以忽略不计。如图,甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在A处击掌一次,乙由于动作反应较慢,在听到甲的击掌声之后,隔了0.05s也在B处击掌了一次。然后,查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为t1、t2。
(1)本实验中甲、乙两手机的计时特点分别是:_____(甲/乙)先自动启动计时,______(甲/乙)先自动停止计时。
(2)本次实验测得空气中声音的传播速度_____(用s、t1、t2以及题中的已知条件表示)。
(3)如仅将本实验的第二次击掌位置改为在AB的正中间进行(其他做法不变),则该次实验测得空气中声音的传播速度为_____(用s、t1、t2以及题中的已知条件表示)。
4.(1) 甲 乙 (2) (3)
【详解】(1)甲在A处先击掌,甲手机在A处立刻接收到第一次响声,所以甲先自动启动计时;第一次声音从A传到B需要时间,乙手机后启动计时。乙在B处击掌产生第二次响声,乙手机在B处立刻接收到第二次响声,所以乙先自动停止计时。
(2)甲手机记录的时间为声音从A到B的时间t、乙人反应时间0.05s以及声音从B传回A的时间t之和,即
乙手机记录的时间是从乙人听到甲人击掌的声音开始计时,到乙人自己击掌停止,就是乙人的反应时间,即。
可得
由此可知,声音走2s(往返总路程)的总时间为,因此声速
(3)第二次击掌在AB中点,A到中点距离为,中点到B距离也为;甲手机记录的时间是从甲人第一次击掌开始,到第二次声音从中点传到A停止,即
乙手机记录的时间是从甲人击掌的声音传到B开始计时,到第二次声音从中点传到B停止,也为乙人的反应时间,则
由此可得
所以该次实验测得空气中声音的传播速度为
5.(25-26八年级上·山东烟台·期末)如图所示,超声波测速仪A每隔6s向外发射一次脉冲波。现有一辆汽车B沿远离测速仪的方向行驶,当A向B发出第一个脉冲后,经过3.2s接收到该脉冲的反射信号;发射第二个脉冲后,经过4.0s接收到其反射信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,此路段限速80km/h。
(1)汽车B接收到第一次脉冲时,距离测速仪A的距离为多少?
(2)汽车B接收到两次脉冲波的时间间隔是多长?
(3)汽车B在此路段行驶时是否超速?
5.解:(1)超声波从测速仪A发出到被汽车B接收所用的时间为
汽车B接收到第一次脉冲时,距离测速仪A的距离为
(2)测速仪A在t=0s时发出第一次脉冲,汽车B在tB1=1.6s时接收到。测速仪A在t发2=6s时发出第二次脉冲。设测速仪A接收到第二个脉冲的反射信号所用时间为t2。超声波从测速仪A发出第二次脉冲到被汽车B接收所用的时间为
汽车B接收到第二次脉冲的时刻为
汽车B接收到两次脉冲波的时间间隔为
(3)汽车B接收到第二次脉冲时,距离测速仪A的距离为
在两次接收脉冲的时间间隔内,汽车B行驶的距离为
汽车B的行驶速度为
该路段限速为80km/h,因为76.5km/h<80km/h,所以汽车B没有超速。
6.(25-26八年级上·福建龙岩·期中)歼-20是我国研制成功的新一代具有全向隐身性能的第五代战机。如图所示,一系列圆为该战机在高空匀速水平飞行的过程中,经过不同位置时产生的声波在某时刻所到达的位置,可判断该战机水平向________(选填“左”或“右”)飞行。已知圆A的半径为1100m,圆B的半径为500m,AB两圆圆心间的距离为1200m,则该战机的飞行速度为声速的多少倍_______
6.左 2
【详解】声波圆半径越大,说明该声波传播时间越长,发声越早,圆心就是发声时战机的位置。图中大圆A的圆心在右侧,较小圆B的圆心在其左侧,说明战机由A位置飞向B位置,即向左飞行。
战机从A位置运动到B位置的时间,与A声波比B声波多传播的时间相同。声波A比声波B多传播的路程为
战机和声波运动时间相同,由速度公式可得战机速度与声速之比为
老师备课、家长伴学、学生提高 01
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$章节知识总结+三阶分层训练张学远新中考 · 个性化学伴
第二章 声现象
章节知识总览
题型分阶训练
【一阶·基础过关】
类型1 声音的产生与传播
1.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)据北魏郦道元所著的《水经注》记载,陈遵在造江陵金堤时,曾利用鼓声推算高地的高度,可能是利用鼓声的传播速度推算的。对此,下列说法正确的是( )
A.鼓声通过鼓面传到人耳处 B.听到的鼓声属于超声波
C.鼓声可以在空气中传播 D.该现象说明声音可以传递能量
2.(26-27八年级上·北京·课后作业)有一种电子牙刷,如图所示,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷,下列说法中正确的是( )
A.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
B.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波的音调很低
C.超声波能传递能量
D.超声波不是由物体的振动产生的
3.(25-26八年级上·广东佛山·期中)如图甲所示,“八音盒”是一种机械音乐盒,上紧发条后圆筒转动,圆筒上按照一定的规律分布一些凸点会拨动簧片奏出乐曲。声音是由簧片____________产生的,越长的簧片发出的音调越____________。如果将正在发声的“八音盒”放入玻璃罩中如图乙所示,逐渐抽出其中的空气,我们发现声音越来越小,由此我们可以推理得出真空____________传声的结论。
4.(25-26八年级上·江苏南京·期中)如甲图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,当音箱播放音乐时,可以看到烛焰_________(选填:“一直向左”或“左右晃动”)。音箱喇叭的纸盆由于_________产生声音。如图乙,我们可以通过观察弹簧中的疏密波,来理解声音以_________的形式在介质中传播的。
5.(26-27八年级上·全国·单元测试)小明利用手机来测量声速,实验场景如图所示:他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,手机放在地面上靠近小球落地位置的A点。打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条,使其飞出的同时小球下落,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时。测得台阶距离地面的高度,击打声与撞击声的时间间隔,小球下落时间,则小球下落的平均速度为_________ ,声速大小为________ 。
6.(26-27八年级上·全国·课后作业)小丽等同学“探究声音的产生与传播”的装置如图所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹开,说明声音是由______产生的。
(2)利用乒乓球来反映音叉的振动情况,这种思维方法叫做______(选填“等效法”或“控制变量法”或“转换法”或“类比法”)。
(3)接着小丽将另一个音叉乙放在原来的音叉甲旁边(如图b),用小锤以相同的力度敲击音叉乙的时候观察到乒乓球仍会弹开,但弹开的幅度会变小,这说明______可以传声。
(4)小丽又将正在发声的手机悬挂在广口瓶内(如图c),用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
①抽气一段时间后小丽发现听到的手机声音没有明显变化,造成这一现象的可能原因是______。
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.插入广口瓶中导管不足够长
②经调整使器件完好后,再次用抽气筒有效地向外抽气的过程中,随着瓶内空气逐渐稀薄,小丽发现听到的手机声音变小,进一步推理得出:______。
类型2 声音的三特性
7.(26-27八年级上·湖南衡阳·开学考试)校园广播播放通知时,老师调节音量按键,这是改变声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
8.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图是某款智能音箱,用户可以通过语音对话的方式控制音箱点播歌曲、了解天气等。关于智能音箱,以下说法中正确的是( )
A.音箱发出的声音在空气中传播的速度大约
B.音箱的扬声器发声是靠空气的振动
C.当接收“大点儿声”的指令后,音箱振动加快
D.播放音乐时,人们能分辨出不同乐器的声音,依据的是声音的音色
9.(25-26八年级上·青海西宁·期中)如图为甲、乙、丙三支乐器在同一示波器上显示的波形图,根据波形,下列说法正确的是( )
A.甲、乙乐器的响度相同,音色相同 B.乙乐器的响度比丙乐器的响度大
C.乙、丙乐器的音调相同,音色不同 D.甲、丙乐器的音调、响度、音色均不同
10.(25-26八年级上·广东揭阳·阶段检测)下列说法主要描述声音的音调的是_________;描述响度的是_________;描述音色的是_________。
①声纹锁②引吭高歌③高音声部、低音声部④闻其声知其人⑤震耳欲聋⑥低声细语
11.(25-26八年级上·广西河池·阶段检测)如图所示,用钢尺做探究实验,把钢尺紧按在桌面上,拨动钢尺,听它发出的声音,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
(1)本实验中听到的声音是___________(填字母序号)。
A.钢尺伸出桌面部分振动发出的
B.钢尺拍打桌面发出的
(2)实验时,当钢尺伸出桌面的长度越长时,钢尺振动得越慢,发出声音的音调越___________,说明音调的高低与声源振动的___________有关。
(3)实验时,如果保持钢尺伸出桌面的长度不变,改变钢尺振动的幅度,该实验是为了探究___________与振动幅度的关系。实验中运用的这种研究方法叫___________法。
类型3 噪声及其防治
12.(25-26八年级上·河北邢台·期中)2025年4月16日,我们迎来了第23个“世界噪音日”,其旨在唤醒人们关注日益严重的噪音污染问题。如图为学校附近常见的控制噪声标志,下列控制噪声的措施与图示方法原理相同的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩 B.道路两旁设置隔音板
C.上课时关闭教室门窗 D.摩托车加装消声器
13.(25-26九年级上·贵州毕节·阶段检测)如图所示是街头监测空气质量和环境噪声的装置,显示屏上显示“噪声:46.3”,数值后面省略的单位是______________。
14.(25-26八年级上·河北邢台·期中)图是两种声音的波形图,从物理学角度讲,图____________是噪声的波形图。环保部门常在校园周围安装噪声监测仪,该装置显示的数字的单位是____________。
类型4 声的利用&回声及其计算
15.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)小星在参观完北京的天坛后发现了很多的声学现象,请你完成下列问题。
(1)在回音壁,小星对着墙说话,另一个人在回音壁的很多位置都能听到声音,原理如图甲所示,说明声音在传播过程中遇到障碍物会被__________。
(2)小星又到圜丘顶层的天心石(如图乙所示)上说话,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用了声音的__________,使__________与原声混在一起,声音得到加强造成的效果。
16.(25-26八年级上·广东惠州·期中)今年国庆中秋长假,小彤乘坐爸爸的汽车到外地游玩,细心地观察到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题:(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)汽车以这样的速度行驶30min,通过的路程是多少?
(2)汽车在匀速行驶过程中向前方远处的山崖鸣笛,8s听到回声,求小彤听到回声时距山崖有多远?(声速为340m/s)
17.(25-26八年级上·云南昆明·期中)阅读文章,完成下列问题。
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐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10000Hz-30000Hz之间,声波在海水中传播速度约为1500m/s。由于这种声波的频率较高,可以形成较强指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢。如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)根据所学人耳能听到声音的频率范围以及上文关于声呐的介绍,人耳____________(选填“能部分”、“能全部”或“一点也不能”)听到声呐发出的声波。声呐是利用声传递____________(选填“信息”或“能量”)。
(2)若停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明两潜艇的距离在____________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)若停在海水中的潜艇A沿水平方向发出声波信号,且潜艇B静止,8s后接收到经B潜艇反射回来的信号,当信号刚被反射时,潜艇B与潜艇A的距离是____________m。
18.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和OFDM信号调制等先进技术,实现了远距离、高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)水声通信过程中在水下传输的是__________(选填“电信号”或“声信号”)。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的__________和__________。
(3)我国水声通信距离可达到__________公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海水中传播的速度为。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经后接收到返回信号,则海底深度为__________m。
②一艘潜水艇在海面下以的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回来,从发射声波到接收到返回信号的时间是,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物__________m。
【二阶·能力提升】
类型1 声音的三特性
1.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)(多选)如图是八个相同的玻璃瓶,装有高度不同的水。用筷子分别敲击瓶口,下列说法正确的是( )
A.声音主要是由瓶内空气振动产生的
B.声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C.a瓶的音调最高
D.h瓶的音调最高
2.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)下列声音波形能正确反映出男低音歌唱家(甲)在高声歌唱,女高音歌唱家(乙)在低声伴唱时,声音特征的是( )
A
B
C
D
3.(25-26八年级上·甘肃平凉·阶段检测)用图甲装置分别将音叉、钢琴与长笛发出的声音信号输入计算机,在显示器上观察到图乙所示三种声音的波形。下列有关声音波形图说法正确的是( )
A.三种声音的波形总体上的疏密程度相同,即响度相同
B.三种声音波形的形状不同,即音调不同
C.三种不同乐器发出声音的响度、音调和音色都不相同
D.三种声音的音调大致相同,但音色不同
4.(25-26八年级上·上海金山·阶段检测)自制乐器。学习了声学知识后,某小组同学利用身边的器材开展自制乐器的活动。
(1)小明制作了一组水瓶琴,敲击瓶子,由于瓶子和水发生______,从而听到声音。下图中三个瓶子发出的声音依次为“1(do)”“3(mi)”“5(sol)”,即音调逐渐变高,请你画出各水瓶的水面大致高度____;
(2)小明改用在瓶口吹的方式演奏水瓶琴,此时的发声体是______;随后同学们聆听他演奏了一首乐曲,声音是通过______传递到大家耳中的,同学们听出他演奏的是《玛丽有只小羊羔》是由于声波可以传递______;
(3)小王同学用纸盒、若干根细绳自制了一件乐器(图1)。用手拨动细绳时,没有发出明显的声音,在进行了大量的尝试后,小王的乐器顺利发声,同时他还发现琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。
为了研究同一根琴弦发声音调与哪些因素有关,他与小组成员利用图2所示实验装置。一块木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦,在间产生振动,并用仪器测出发声频率。
次数
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
0.8
4
265
①小组同学得到了表格中的数据,则第______次实验中琴弦发声的音调最高;
②可用1和2两次实验来分析弦的音调和弦的______的关系;
③分析______两次实验数据可以发现:当弦的长度相同,弦_________。
5.(24-25八年级上·江苏无锡·阶段检测)如图所示,小明用金属管自制乐器敲击不同长度的金属管,能发出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是( )
A.a B.b C.e D.f
类型2 噪声及其防治
6.(25-26八年级上·广东佛山·期中)同学们制作了隔音房模型,如图所示,目的是比较哪组的模型隔音效果更好。
(1)实验中选用手机播放____________(选填“歌曲”或“电铃声”)作为声源较好。
(2)把声源放入隔音房模型,用人耳识别时,采取下列______方案更科学。
A.比较听不见声音时人离模型的距离
B.比较距模型相同距离时声音的大小
(3)为了实验更精准,在距甲、乙、丙组模型房等距离处放置声级计,声级计读数分别为:60dB、50dB、40dB,由此可知,______小组隔音房模型的隔音效果最好。小李分析实验数据得出海绵的隔音性能比泡沫的隔音性能差,而小周观察了模型后认为不合理,你认同____________的观点,理由是:__________________。
(4)同学在丙组模型内壁戳上浅浅的小孔,发现模型内手机播放同样大小声音时,声级计等距离处读数比没有戳上小孔时更小,原因是带小孔的多孔侧壁可以吸声,这种吸声的应用在生活中很多,请举一例:____________。
类型3 声的利用@回声及其计算
7.(25-26八年级上·广东佛山·期中)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,这种声波可以探测到很小的障碍物,声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接收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、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,、的反射波、,如图丙所示。
(1)我们把频率高于___________Hz的声音叫做超声波。
(2)如果图乙和图丙中的、之间的时间间隔,则测速仪每秒钟发射___________次超声波,图丙、之间的时间间隔小于、之间间隔,由此可以判断图甲中汽车的运动情况是___________。
A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法判断
(3)在另一实验中,某志愿者的刹车反应时间(即图丁中“反应过程”所用时间)是0.4s。该志愿者驾车以72 km/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。若志愿者边打电话边驾车,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”)
8.(25-26八年级上·河北邢台·期中)如图所示,蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种超声波,超声波碰到昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中,蝙蝠在距离昆虫45m处发出超声波,蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后,刚好收到从昆虫身上反射回来的回声,此时原本静止不动的昆虫预感到危险,立即以4m/s的速度飞离原地。假设昆虫飞离的方向与蝙蝠飞来的方向在一条直线上、方向相反,且飞行速度不变。求:
(1)从蝙蝠发出超声波到收到回声这段时间内,蝙蝠飞行的平均速度。
(2)此超声波的传播速度。
(3)蝙蝠收到回声后,仍以(1)中的速度飞行,还需要飞行多远才能捕食到昆虫。
9.(25-26八年级上·广东河源·阶段检测)阅读短文,回答问题。
水声通信
水声通信是一项在水下收发信息的技术,它利用声波在水中传播来传递信息。其基本原理是将文字、语音、图像等信息转换为电信号,然后通过编码器将电信号数字化处理,再由换能器将电信号转换为声信号。这些声信号通过海水介质传播到接收端,由接收端的换能器将声信号转换回电信号,最后通过解码器将电信号还原成原始信息。
我国科研人员在水声通信技术上不断创新,采用了极化码和OFDM信号调制等先进技术,实现了远距离、高速率的水下通信。这些技术的应用使得我国的水声通信距离超过了北约现有的记录,达到了30公里以上。水声通信的主要特点包括广泛的覆盖能力和较低的误码率。由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。例如,“蛟龙”号载人潜水器就配备了先进的水声通信系统,实现了在水下的远距离语音通信和数据传输。在军事上,水声通信主要用于潜艇之间的通信,确保潜艇在执行任务时的信息传递。在民用方面,水声通信可以应用于海洋勘探、水下监测等领域,提供稳定可靠的数据传输服务。
(1)水声通信过程中在水下传输的是__________(选填“电信号”或“声信号”)。
(2)由于声波在海水中的传播速度远大于在空气中的传播速度,水声通信具有较好的__________和__________。
(3)我国水声通信距离可达到__________公里以上,还将这项技术成功应用于很多方面。已知声波在海水中传播的速度为。
①一艘勘探船停在海面上,向海底发射一列声波,经后接收到返回信号,则海底深度为__________m。
②一艘潜水艇在海面下以的速度水平匀速运动时,向正前方发射一列声波,经前方障碍物反射回来,从发射声波到接收到返回信号的时间是,则潜水艇接收到返回信号时距障碍物__________m。
10.(24-25八年级上·河北沧州·期中)如图所示,将乒乓球吊在扬声器前。当扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,下列声音的利用与该现象原理相同的是( )
A.牙医用超声波洁牙 B.蝙蝠利用回声定位
C.大象用次声波交流 D.医生用B超观察胎儿的生长情况
【三阶·拓展培优】
1.(25-26八年级上·湖南郴州·阶段检测)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来的超声波信号,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信号的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离,则下列说法正确的是( )(假设超声波的速度是340m/s,且声速与车速保持不变)
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪204米
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪68米
C.汽车的速度约为30.25m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.8s
2.(25-26八年级上·山东烟台·期中)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的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.(25-26八年级上·江苏镇江·期末)如图是操场的400米跑道示意图。1跑道的a同学和4跑道的b同学进行400米跑测试,终点计时员应该以发令枪_______为标准开始计时,若a同学的成绩为1min20.00s,则他全程的平均速度为_____m/s。某次测试时发令员位于位置①,测得两位同学的成绩均为1min31.65s,小明同学经分析认为起跑后____同学用时更短。为保证计时公正,发令员应该位于图中的___位置;若计时秒表的分度值为0.01s,则发令员到a、b同学的距离之差应小于___m(空气中声速取340m/s)。
4.(25-26九年级下·江苏泰州·阶段检测)Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件。其中的 Acoustic Stopwatch 功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时会自动计时,当再次接收到响声时会自动停止计时(即:类似于使用秒表时的启动和停止),且它对声音的响应非常灵敏,其“反应”时间可以忽略不计。如图,甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备。甲先在A处击掌一次,乙由于动作反应较慢,在听到甲的击掌声之后,隔了0.05s也在B处击掌了一次。然后,查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为t1、t2。
(1)本实验中甲、乙两手机的计时特点分别是:_____(甲/乙)先自动启动计时,______(甲/乙)先自动停止计时。
(2)本次实验测得空气中声音的传播速度_____(用s、t1、t2以及题中的已知条件表示)。
(3)如仅将本实验的第二次击掌位置改为在AB的正中间进行(其他做法不变),则该次实验测得空气中声音的传播速度为_____(用s、t1、t2以及题中的已知条件表示)。
5.(25-26八年级上·山东烟台·期末)如图所示,超声波测速仪A每隔6s向外发射一次脉冲波。现有一辆汽车B沿远离测速仪的方向行驶,当A向B发出第一个脉冲后,经过3.2s接收到该脉冲的反射信号;发射第二个脉冲后,经过4.0s接收到其反射信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,此路段限速80km/h。
(1)汽车B接收到第一次脉冲时,距离测速仪A的距离为多少?
(2)汽车B接收到两次脉冲波的时间间隔是多长?
(3)汽车B在此路段行驶时是否超速?
6.(25-26八年级上·福建龙岩·期中)歼-20是我国研制成功的新一代具有全向隐身性能的第五代战机。如图所示,一系列圆为该战机在高空匀速水平飞行的过程中,经过不同位置时产生的声波在某时刻所到达的位置,可判断该战机水平向________(选填“左”或“右”)飞行。已知圆A的半径为1100m,圆B的半径为500m,AB两圆圆心间的距离为1200m,则该战机的飞行速度为声速的多少倍_______
老师备课、家长伴学、学生提高 01
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题型分阶训练
【一阶·基础过关】
1.C
【详解】A.鼓声通过空气传到人耳,并非鼓面,故A错误;
B.超声波是人耳无法听到的声波,人能听到鼓声,说明鼓声不属于超声波,故B错误;
C.鼓声的传播需要介质,可以在空气中传播,故C正确;
D.利用鼓声推算高地高度,是利用声音可以传递信息,并非传递能量,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】AB.超声波振动的频率很高,音调很高,发出声音的振动频率高于人耳的听声范围,所以刷牙时,听不到超声波。故AB错误;
C.超声波牙刷能将牙刷干净,是因为超声波携带的能量将污垢去除,故C正确;
D.声音是由物体的振动产生的,超声波是不可听声,也是由物体的振动产生的,故D错误。
故选C。
3.振动 低 不能
【详解】声音由物体振动产生,故簧片发声源于簧片振动;由音调与振动频率的关系可知,簧片越长,振动频率越低,音调越低;声音传播需要介质,真空不能传声由实验推理得出。
4.左右晃动 振动 波
【详解】音箱播放音乐时,喇叭的纸盆随音乐不断往复振动,带动空气产生交替的疏密波动,对烛焰的作用力方向不断变化,因此烛焰不会一直向左,而是左右晃动。
声音产生的本质是物体的振动,音箱的纸盆正是通过振动来发出声音的。
图乙的弹簧疏密波是类比实验,用来直观展示声音是以疏密相间的声波形式,在介质中向外传播的。
5.4.25 340
【详解】小球下落的平均速度为
声音传播的时间为
声速大小为
6.(1)物体振动 (2)转换法 (3)空气 (4)C 真空不能传声
【详解】(1)通过实验发现,用小锤敲击音叉的时候,音叉发出声音的同时,小球会被弹起一定的角度,说明发声的音叉在振动,即声音是由物体的振动产生的。
(2)物体的振动有时用眼睛无法直接看到,可以通过乒乓球是否被弹起判断物体是否在振动,这种方法叫做转换法。
(3)敲击乙音叉时,以相同的力度敲击,观察到乒乓球仍会弹开,说明敲击乙音叉的声音能传到左边的甲音叉,引起甲音叉的振动,说明空气可以将声音传递给甲音叉。
(4)①声音的传播需要介质,抽气一段时间后,小丽听到手机的声音没有明显变化,说明广口瓶中的气体没有减少,因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气。故选C。
②经调整使器件完好后,再次用抽气筒有效地向外抽气的过程中,随着瓶内空气逐渐稀薄,小丽发现听到的手机声音变小,进一步推理,若瓶内没有空气,手机声音消失,故进一步推理得出:真空不能传声。
7.C
【详解】声音的三个特性分别是音调、响度、音色;音调由振动频率决定,指声音的高低,调节音量也不会改变发声的频率;响度指声音的大小或强弱,调节音量按键就是改变了声音的响亮程度,也就是响度;音色是发声体本身的声音特色,用来区分不同声源。故选C。
8.D
【详解】A.声音在空气中传播的速度大约340m/s,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,音箱依靠扬声器纸盆的振动才能发出声音,故B错误;
C.“大点儿声”目的是改变声音的响度,纸盆振动幅度增大,不能使纸盘振动加快,故C错误;
D.不同的发声体,音色一般不同,人们能分辨出不同乐器的声音,根据的是声音的音色不同,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.甲、乙波形偏离平衡位置的最大距离,即振幅相同,响度相同;但波形形状不同,音色不同,故A错误;
B.乙波形振幅大于丙波形振幅,乙的响度比丙大,故B正确;
C.乙、丙在相同时间内振动次数不同,乙振动1次,丙振动2次,频率不同,音调不同,故C错误;
D.甲、丙在相同时间内振动次数相同,频率相同,音调相同,故D错误。
故选B。
10.③ ②⑤⑥ ①④
【详解】由声音三特性的定义可知:音调表示声音的高低,③高音声部、低音声部描述声音的高低,对应音调;
响度表示声音的强弱大小,②引吭高歌、⑤震耳欲聋、⑥低声细语描述声音的强弱,对应响度;
音色由发声体自身特性决定,可区分不同发声体,①声纹锁、④闻其声知其人均利用音色区分发声体,对应音色。
11.(1)A (2)低 频率 (3)声音的响度 控制变量
【详解】(1)实验中钢尺紧按在桌面上,我们听到的声音是由伸出桌面的钢尺部分振动产生的,故选A。
(2)音调由声源振动的频率决定,钢尺伸出桌面越长,振动速度越慢、振动频率越低,对应的声音音调就越低,该实验说明音调高低和声源振动的频率有关。
(3)保持钢尺伸出长度不变,也就是控制振动频率不变、音调不变,只改变振动的幅度,是为了探究声音的响度和振动幅度的关系;每次只改变一个待研究的变量、控制其余变量不变的研究方法,叫做控制变量法。
12.D
【详解】图示标志为禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声。
A.工人戴上防噪声耳罩,是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
BC.道路两旁设置隔音板、上课时关闭教室门窗,均是在传播过程中减弱噪声,故BC不符合题意;
D.摩托车加装消声器,是在声源处减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
13.分贝
【详解】噪声监测装置显示的是声音的等级,声音的等级用分贝这个单位。显示屏上显示噪声46.3,数值后面省略的单位是分贝(dB)。
14.乙 分贝(dB)
【详解】因噪声的波形杂乱无章,故图乙是噪声的波形;噪声监测仪测量声音的强弱等级,其显示数字的单位为分贝。
15.(1)反射 (2)反射 回声
【详解】(1)回音壁利用声音的反射原理工作,说明声音传播时遇到障碍物会被反射。
(2)声音反射形成的回声与原声混合时会加强声音,是天心石声学效果的原理。
16.解:(1)汽车匀速行驶,速度,行驶时间
则通过的路程为
(2)已知车速
汽车8s内行驶的路程为
声音8s内传播的路程为
鸣笛后声音从汽车位置传到山崖、再反射回遇到向前行驶的汽车,因此声音传播的路程减去汽车前进的路程,恰好等于听到回声时汽车到山崖距离的2倍,因此听到回声时的距离
17.(1) 能部分 信息 (2)增大 (3)
【详解】(1)人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,声呐发出的声波频率范围为10000Hz~30000Hz,两者存在重叠区间,故人耳能部分听到声呐发出的声波;声呐利用声传递信息。
(2)由文中规律可知,回声音调变低说明目标远离声呐,故两潜艇距离增大。
(3)因潜艇A、B均静止,声波从潜艇A发出到经潜艇B反射返回A为往返过程,故单程传播时间为总时间的一半。声波传播的单程时间为
潜艇B与潜艇A的距离为
18.(1)声信号 (2)传输距离 覆盖范围 (3)30 6000 596
【详解】(1)换能器将电信号转换为声信号后,声信号通过海水介质传播,故水下传输声信号。
(2)由短文内容可知,声波在海水中传播速度更快时,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(3)由短文内容可知,我国水声通信距离可达公里以上;
海底深度为声波单程传播的距离;
因潜水艇向障碍物匀速运动,声波传播总路程与潜水艇行驶路程的差等于接收时艇到障碍物距离的2倍。潜水艇行驶的路程为
声波传播的总路程为
接收时潜水艇距障碍物的距离为
【二阶·能力提升】
1.BC
【详解】AB.声音是由物体振动产生的,用筷子敲击瓶口,声音主要是由玻璃瓶和水振动产生的,故A错误,B正确;
CD.音调由发声体振动的频率决定,频率越高音调越高。敲击时,瓶内水越少,振动频率越高。瓶水最少,振动频率最高,音调最高;瓶水最多,振动频率最低,音调最低。故C正确,D错误。
故选BC。
2.C
【详解】音调由频率决定,响度由振幅决定。男低音甲音调低,频率低,波形稀疏,但响度大,即振幅大;女高音乙音调高,频率高,波形密集,但响度小,即振幅小。对比四个选项可知,C符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.波形的疏密程度代表振动频率,相同时间内三个波形的振动次数一致,说明频率相同,因此音调大致相同,而非响度,响度由振幅决定,故A错误;
B.波形的具体形状不同,对应发声体的材料、结构不同,因此三种声音的音色不同,而非音调不同,音调由频率决定,故B错误;
C.三种声音波形的疏密程度和振幅大致相同,说明音调和响度相同,形状不同说明音色不同,故C错误;
D.三种声音波形的疏密程度相同,说明音调大致相同,形状不同,说明音色不同,故D正确。
故选D。
4.(1)振动
(2)瓶内空气柱 空气 信息
(3)1 长短 2、3 绷的越紧,发出声音的音调越高
【详解】(1)声音是由物体振动产生的,敲击瓶子,由于瓶子和水发生振动,从而我们听到声音。
当敲击瓶子时,是瓶子和水在振动发声,随着瓶内水位的升高,瓶子与水越难振动,振动的频率越来越低,因此音调也会越来越低。图中3个瓶子,依次发出的声音为“1(do)”、“3(mi)”、“5(sol)”,音调越来越高,则瓶子中的水应该越来越少,作图如下:
(2)声音是由物体振动产生的,当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是瓶内的空气柱。
声音可以在空气中传播,同学们听到他演奏的乐曲,此时声音是通过空气传递到大家耳中的。
声音可以传递信息和能量,同学们听出他演奏的是《玛丽有只小羊羔》是由于声波可以传递信息。
(3)频率越高,音调越高,由表中数据可知,第1次实验中琴弦发声的频率最高,音调最高。
由题意可知,悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。由1和2两次实验可知,悬挂重物个数相同,琴弦松紧程度相同,而实验1所用的琴弦长度短,振动的频率高,音调高,说明弦的音调和弦的长短有关。
比较2、3两次实验数据可知,弦的长度相同,悬挂重物的个数不同,即琴弦的松紧程度不同,第3次实验琴弦更紧,频率越高,音调越高,所以得出的结论是:当弦的长度相同,弦绷得越紧,音调越高。
5.C
【详解】敲击不同长度金属管时,是金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g;演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,对应的音是“sol(5)”,所以应敲击的金属管是e。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(1)电铃声 (2)A (3)丙 小周 未控制外墙材料相同 (4)会议室的墙壁
【详解】(1)实验要选择稳定的声源,电铃声单调、响度稳定,而歌曲有旋律、响度会变化,所以选电铃声作为声源较好。
(2)人耳很难精准定量判断两个相近声音的响度大小,而“听不见声音时的距离”是客观可测量的明确指标,操作更科学,故选A。
(3)声级计读数越小,说明传出来的声音响度越小,隔音效果越好。丙组读数40dB最小,所以丙小组隔音效果最好。
实验要对比海绵与泡沫的隔音性能,需要控制隔音材料不同,而控制其他条件完全相同。甲、丙两组除内部填充材料不同之外,外墙材料不同,且甲内部海绵形状不规则、丙内部泡沫形状规则,存在多个变量,不满足控制变量法要求,无法直接比较海绵和泡沫的隔音性能。
(4)多孔粗糙吸声材料的生活应用非常广泛,如练琴房、会议室的墙壁、电影院的多孔吸音墙壁、音乐厅的吸音吊顶等等。
7.(1)20000 (2)2 B (3)0.7 变慢
【详解】(1)略
(2)每秒发射超声波的次数为
A.若汽车静止,两次超声波往返的路程相同,时间间隔相等,即,与题意不符,故A不符合题意;
B.若汽车向左运动,汽车与测速仪的距离逐渐减小,超声波往返的路程变短,时间间隔减小,即,符合题意,故B符合题意;
C.若汽车向右运动,汽车与测速仪的距离逐渐增大,超声波往返的路程变长,时间间隔增大,即,与题意不符,故C不符合题意;
D.由上述分析可判断汽车的运动情况,故D不符合题意。
故选B。
(3)汽车行驶的速度为
正常情况下的反应距离为
减速过程行驶的距离为
打电话时的反应距离为
打电话时的刹车反应时间为
因反应时间变长,故驾驶员的刹车反应变慢。
8.解:(1)由可得,蝙蝠飞行的平均速度
(2)从蝙蝠发出超声波到收到回声,超声波传播的距离
此超声波的传播速度
(3)蝙蝠收到回声时与昆虫的距离
设蝙蝠收到回声后,还需要飞行时间才能捕食到昆虫,由可知,昆虫飞行的距离①
蝙蝠飞行的距离 ②
③
联立①②③解得
蝙蝠捕食到昆虫还需要飞行的距离
9.(1)声信号 (2)传输距离 覆盖范围 (3)30 6000 596
【详解】(1)换能器将电信号转换为声信号后,声信号通过海水介质传播,故水下传输声信号。
(2)由短文内容可知,声波在海水中传播速度更快时,水声通信具有较好的传输距离和覆盖范围。
(3)由短文内容可知,我国水声通信距离可达公里以上;
海底深度为声波单程传播的距离;
因潜水艇向障碍物匀速运动,声波传播总路程与潜水艇行驶路程的差等于接收时艇到障碍物距离的2倍。潜水艇行驶的路程为
声波传播的总路程为
接收时潜水艇距障碍物的距离为
10.A
【详解】扬声器播放音乐时乒乓球跳动,说明声音能传递能量;
A.利用超声波带动牙垢振动,将牙垢从牙齿上剥离,是利用声音传递能量,故A符合题意;
B.蝙蝠通过接收反射的超声波获取障碍物/猎物的位置信息,属于利用声音传递信息,故B不符合题意;
CD.大象通过次声波向同类传递特定的内容信息、B超通过接收反射的超声波获取胎儿的发育状态信息,均属于声音传递信息,故CD不符合题意。
故选A。
【三阶·拓展培优】
1.B
【详解】A.由图乙可知,第一次超声波信号往返时间为0.6s,单程时间 ,汽车接收到第一次信号时距测速仪,故A错误;
B.第二次超声波信号往返时间为 ,单程时间 ,汽车接收到第二次信号时距测速仪 ,故B正确;
D.汽车接收到第一次信号的时刻为0.3s,接收到第二次信号的时刻为 ,两次收到信号的时间差 ,故D错误;
C.汽车在两次收到信号间行驶的距离,汽车的速度,故C错误。
故选B。
2.D
【分析】声呐探测海底深度的原理是:声波在海水中的传播速度是恒定的,根据公式,传播时间越长,说明海底到海面的距离,即深度越大。
【详解】根据公式的变形公式可知,当速度一定时,时间越长通过的路程越大,因为,所以,所以ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
3.冒烟 5 b ② 3.4
【详解】[1]光的传播速度远大于声速,为了计时准确,终点计时员应该以看到发令枪冒烟(或光)为标准开始计时,而不是听到枪声。
[2]已知:路程,时间,所以平均速度为
[3]发令员位于位置①,离1跑道的a同学更近,离4跑道的b同学更远。声音传播到b同学的时间更长,b起跑晚,导致b同学的成绩比实际时间多。因此,在记录成绩相同的情况下,b同学的实际用时更短。
[4]为了保证计时公正,发令员应位于到所有跑道距离相等的位置,即图中的②位置。
[5]计时秒表的分度值为0.01s,声音在空气中的速度。为了使声音传播的时间差小于秒表的分度值,发令员到a、b同学的距离之差应小于
4.(1) 甲 乙 (2) (3)
【详解】(1)甲在A处先击掌,甲手机在A处立刻接收到第一次响声,所以甲先自动启动计时;第一次声音从A传到B需要时间,乙手机后启动计时。乙在B处击掌产生第二次响声,乙手机在B处立刻接收到第二次响声,所以乙先自动停止计时。
(2)甲手机记录的时间为声音从A到B的时间t、乙人反应时间0.05s以及声音从B传回A的时间t之和,即
乙手机记录的时间是从乙人听到甲人击掌的声音开始计时,到乙人自己击掌停止,就是乙人的反应时间,即。
可得
由此可知,声音走2s(往返总路程)的总时间为,因此声速
(3)第二次击掌在AB中点,A到中点距离为,中点到B距离也为;甲手机记录的时间是从甲人第一次击掌开始,到第二次声音从中点传到A停止,即
乙手机记录的时间是从甲人击掌的声音传到B开始计时,到第二次声音从中点传到B停止,也为乙人的反应时间,则
由此可得
所以该次实验测得空气中声音的传播速度为
5.解:(1)超声波从测速仪A发出到被汽车B接收所用的时间为
汽车B接收到第一次脉冲时,距离测速仪A的距离为
(2)测速仪A在t=0s时发出第一次脉冲,汽车B在tB1=1.6s时接收到。测速仪A在t发2=6s时发出第二次脉冲。设测速仪A接收到第二个脉冲的反射信号所用时间为t2。超声波从测速仪A发出第二次脉冲到被汽车B接收所用的时间为
汽车B接收到第二次脉冲的时刻为
汽车B接收到两次脉冲波的时间间隔为
(3)汽车B接收到第二次脉冲时,距离测速仪A的距离为
在两次接收脉冲的时间间隔内,汽车B行驶的距离为
汽车B的行驶速度为
该路段限速为80km/h,因为76.5km/h<80km/h,所以汽车B没有超速。
6.左 2
【详解】声波圆半径越大,说明该声波传播时间越长,发声越早,圆心就是发声时战机的位置。图中大圆A的圆心在右侧,较小圆B的圆心在其左侧,说明战机由A位置飞向B位置,即向左飞行。
战机从A位置运动到B位置的时间,与A声波比B声波多传播的时间相同。声波A比声波B多传播的路程为
战机和声波运动时间相同,由速度公式可得战机速度与声速之比为
老师备课、家长伴学、学生提高 01
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