第一章《声现象》单元测试2026-2027学年苏科版物理八年级上册
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
2026年江苏省初二苏科版物理上册《声现象》单元测试,以科技前沿(AI语音助手、声波灭火)、文化传承(《天工开物》、记里鼓车)和生活场景为情境,全面覆盖声现象核心知识点,适配单元复习,注重物理观念与科学探究能力培养。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----|----|
|选择题|18小题|声音的产生与传播、特性、应用等|结合AI、声波灭火等科技情境,考查物理观念|
|填空题|16小题|振动、介质、声速计算等|融入古代仪器(记里鼓车、鱼洗),强化文化传承|
|实验探究题|2小题|真空不能传声、材料隔音性能|设计对比实验,培养科学探究与科学思维|
|科普阅读题|1小题|声呐原理及应用|联系潜艇科技,体现科学态度与社会责任|
内容正文:
2026年江苏省秋季初二苏科版物理上册《声现象》单元测试
一.选择题(共18小题)
1.如图所示是某研究人员用一台声波灭火装置灭火的情景。打开声波灭火器,声波灭火器通过发出30Hz~60Hz的低频音波,能够在短短数秒之内扑灭火焰。下列关于低频音波的说法正确的是( )
A.低频音波不是由物体振动产生的
B.声波灭火器发出的低频音波人耳是无法听到的
C.低频音波的传播不需要介质
D.低频音波能灭火,说明低频音波可以传递能量
2.《天工开物》记载:“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余。”其中的“大”、“小”是指声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
3.天坛是我国古代工匠建造的具有奇特声学效果的回声建筑。两人分别站在东西围墙边,甲轻声说话,乙能清楚地听到对方的声音,下列说法中正确的是( )
A.回声说明声音的传播不需要时间
B.回音壁的表面越粗糙,乙听到的声音越清晰
C.两人是借助墙壁对声音的反射实现对话
D.甲的声音主要在墙壁中传播
4.一艘快艇在平静的湖中起动并向湖边驶去,在这个过程中,水中的鱼、岸边飞翔的鸟、散步的人都可以听到马达声。若他们距艇的距离相似,那么他们察觉到快艇起动先后的是( )
A.鸟先于人 B.鱼先于鸟 C.人先于鱼 D.鸟先于鱼
5.在鼓面撒一些豆子,轻敲时听到的声音小,豆子跳动幅度小;重敲时听到的声音大,豆子跳动幅度大。这是为了探究声源振动时,发出声音的( )
A.响度与振幅的关系
B.音调与频率的关系
C.音色与波形的关系
D.声速与介质的关系
6.以Deepseek为代表的智能AI系统现在已经广泛应用于各种智能终端、可让用户以语言对话的交互方式、实现影音娱乐、生活服务、信息查询、车辆导航等领域。以下说法中正确的是( )
A.AI系统发出的声音不能在真空中传播
B.AI系统发出声音不需要振动
C.对系统发布“大点儿声”的指令、目的是改变声音的音调
D.系统根据语音指令完成相应操作、说明声音可以传递能量
7.小李用被敲击后的音叉接触悬挂的乒乓球,发现乒乓球被弹开,如图所示,该实验是用来探究( )
A.声音的产生 B.声音的传播条件
C.影响音调的因素 D.控制噪声的途径
8.图甲是一手工艺品,由竹筒(A、B两端开口,C处开一小口)和“活塞”组成。将活塞从B处塞入,在A处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.活塞在位置1比位置2哨音的音调低
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
9.如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.减小声音音量实质是降低音调
B.语音助手发出的声音不是振动产生的
C.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
D.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
10.音乐会上,男低音歌唱家在放声歌唱时,女高音歌唱家在轻声伴唱。若男低音歌唱家的声音波形图如图所示,则下图中能反映女歌唱家歌唱时声音特征的是( )
A. B.
C. D.
11.对下面诗句中蕴含的物理知识,理解正确的是( )
①“闻其声而知其人”是根据音色不同来辨别人的;
②“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,说明声音可以传递信息;
③“忽闻水上琵琶声”其中琵琶声是琵琶弦振动产生的;
④“不敢高声语,恐惊天上人”,诗中“高”是指声音音调高。
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
12.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.65m B.1.85m C.0.85m D.0.80m
13.下面是应用AI创作的四句诗,其中关于声现象的分析正确的是( )
A.“重敲鼓面势铿锵”,“重敲”改变的是声音的音调
B.“弦紧音高韵悠长”,“音高”描述的是声音的音色
C.“闻声辨语识故人”,“闻声辨语”依靠的是声音的响度
D.“隔墙犹闻读书声”,“隔墙犹闻”说明固体可以传播声音
14.下列措施是在声音传播过程中减弱噪声的是( )
A.道路两旁种植树木
B.阅览室禁止大声喧哗
C.机场工作人员佩戴耳罩
D.禁止鸣笛
15.李白在《夜宿山寺》中写道:“不敢高声语,恐惊天上人。”其中“高声语”指声音的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.频率高
16.如图是姑娘正在进行苗鼓表演,鼓声雷动,振奋人心。下列说法中正确的是( )
A.演奏苗鼓时,是鼓槌振动发声
B.敲鼓的力越大,鼓声的响度越大
C.苗鼓和西北地区的腰鼓发出的声音音色相同
D.鼓声的传播不需要任何介质
17.如图所示是某医院智能导诊机器人,能为病人提供业务指引等服务。人们与智能机器人交流时,下列说法正确的是( )
A.机器人是高科技产品,发声不需要振动
B.机器人的声音可以在真空中传播
C.仅把声音由男声改为女声,声音的响度发生了改变
D.机器人根据语音指令完成操作,说明声音可以传递信息
18.甲同学在一根520米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到(已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s)( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
二.填空题(共16小题)
19.如图所示,为我国古代的“记里鼓车”。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,当车走十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器)。鼓声是由鼓面的 产生,声音是通过 传入人耳。
20.如图甲所示,将正在发声的闹钟用棉线悬挂在连通于抽气机的密闭玻璃罩内。
(1)用抽气机逐渐抽气的过程中,听到的声音将会 ;虽然空气无法全部被抽完,但根据实验现象仍可推理得出结论: 。
(2)有同学提出用图乙中的磁悬浮音箱替代闹钟进行实验,可以避免原实验中 传声对实验的影响。
21.如图甲所示,将手指润湿后沿着高脚酒杯杯口摩擦会听到声音,水量越多,发声的音调将越 。如图乙所示,用嘴对着装有少量水的试管口吹气,由于 振动而发出声音;如图丙所示,物理课上老师播放了真空铃实验视频,视频中闹铃声音的 (“音调”、“响度”或“音色”)随着抽气过程变得越来越弱,通过这个实验我们 (“可以”或“不可以”)直接验证真空不能传声的结论。
22.如图所示,相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调,那么发声体是 ,发出的声音音调从左至右是 。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
23.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 ;传说,众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势,曾吓退数十里外的敌军,众多“鱼洗”声汇集吓退十里外的敌军说明声能传递 。
24.国有些地方修筑了“音乐公路”,如图所示。公路的路面上制造特定的凹槽,当汽车以一定速度行驶通过这些凹槽时,由轮胎与路面上的凹槽发生碰撞,产生振动,这些振动通过 传播形成声音,凹槽之间不同的间距可以改变声音的 (填声音的特征)。
25.2026年4月11日,“苏超”足球联赛揭幕战中,常州队的王宏宇打进了首球,现场观众发出山呼海啸般的喝彩声,球员们士气大振,此处喝彩声 (“属于”“不属于”)噪声。“山呼海啸”是形容声音的 大,但是运动员可以根据声音的 不同,依然能辨别出裁判的哨声。
26.“苏超”足球赛中当球员进球时,现场观众发出山呼海啸般的喝彩声,球员们士气大振,此处喝彩声 (填“属于”或“不属于”)噪声。“山呼海啸”是形容声音的 (填“音调高”或“响度大”),但是运动员根据声音的 不同,依然能辨别出裁判的哨声。
27.小聪与小明用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”。他们用“土电话”实现了较长距离通话,这表明声音可以在 (选填“固体”“液体”或“气体”)中传播,声音在棉线中的传播速度要 (选填“小于”“大于”或“等于”)在空气中的传播速度,通常情况下声音在空气中传播的速度约为 。
28.如图所示,是小凯制作的“鸟哨”的结构图,在A处吹气可以发出悦耳的哨声,吹“鸟哨”时上下推动活塞,可以发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”不同的音调,小凯用“鸟哨”吹奏歌曲《上学歌》中的“太”时,活塞应该靠近 (选填“C”或“B”)处;“鸟哨”发出的声音主要是由 振动产生的。
29.某种潜艇采用喷水推进技术来替代螺旋桨推进技术,静音等级已达世界最高水平,这是在 减小噪声;某次任务中,悬停的潜艇向正前方固定障碍物发出脉冲超声波,经过2s接收到回声,则潜艇离障碍物 m。(声音在海水中的速度为1500m/s),这个过程是利用超声波能传递 。
30.学校的广播系统播放着英语听力,每个考生都了解试题内容,声音通过 传递到每位考生;科学家通过监测风暴发出的 (选填“超声波”或“次声波”),可以在风暴来临之前发出警报。市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,与变化前相比,变化后声音的 (选填“音调”“音色”或“响度”)不变。
31.歌曲《东方红》简谱中有如下片段:,其中的数字符号表示声音的 ,声音的这一特性与声源振动的 有关,分别用钢琴和长笛来演奏,发出声音的 一定不同。
32.利用声速进行定位或测距是一项重要能力,已知空气中的声速约为340m/s,海水中的声速约为1500m/s。根据以下信息计算:
(1)夏天下暴雨前,往往电闪雷鸣,如果在看到闪电后5s听到雷声,那么闪电处距人约 m;
(2)蝙蝠发出的是人耳听不到的 (超声波/次声波),它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置,科学家利用这一原理制成了回声定位的装置—— ;在与海平面垂直的方向上,用该装置向海底发射超声波。若经4s接收到来自海底的回波信号,则该处的海深约为 m,能否利用此方法测量地球和月球之间的距离? 。为什么? ;
(3)汽车沿平直公路匀速驶离一座高山,汽车的速度为30m/s,途中司机按一次喇叭,4秒后司机听到回声,司机按喇叭时汽车距山脚的距离是 米。
33.如图所示,王亚平在“天宫1号”弹奏古筝,分别拨动古筝的八、十三号弦,用同一相机拍摄到两弦静止时在a处,最左摆到b处,最右摆到c处,并测出每振动880次,八号弦用时2s,十三号弦用时4s。则 号弦的响度大; 号弦的音调高,其频率为 Hz。
34.某市区在快速路段架设了固定测速仪,其原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,求:汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离为 m;若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时,汽车距测速仪的距离为 m。
三.实验探究题(共2小题)
35.小杨安装了如图甲所示的装置,来进行声音的有关实验,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球。
(1)他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”),由此,她进一步推导得出,如果钟罩内是真空,她 (选填“能”或“不能”)听见喇叭声;
(2)在抽气的过程中,她看到塑料小球的跳动的剧烈程度 (选填“加剧”“变弱”或“几乎不变”),整个实验过程,她都能看清小球的跳动情况,这现象说明了光 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
(3)如图乙,蓝牙音箱正在播放音乐,我们观察到蜡烛的烛焰在晃动,此现象说明声波具有 ,而且我们还发现离音响越远,烛焰的晃动幅度越 。
36.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)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 (选填“音调”或“响度”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如表所示)。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
(4)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是 。
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越
(选填“好”或“差”)。
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(7)为降低电影院中的噪声,请根据本实验结果提出一条合理化的建议: 。
四.科普阅读题(共1小题)
37.阅读下面的短文,并回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz,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)超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,说明声音能够传递 。
(2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波 。
A.大象 B.狗 C.蝙蝠 D.猫
(3)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz。
(4)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是 km。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②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,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为 km。
(5)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为:0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海的大致形状,则该海域的大致形状如下图 。(选填序号)
(
1
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参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.如图所示是某研究人员用一台声波灭火装置灭火的情景。打开声波灭火器,声波灭火器通过发出30Hz~60Hz的低频音波,能够在短短数秒之内扑灭火焰。下列关于低频音波的说法正确的是( )
A.低频音波不是由物体振动产生的
B.声波灭火器发出的低频音波人耳是无法听到的
C.低频音波的传播不需要介质
D.低频音波能灭火,说明低频音波可以传递能量
【分析】声音是由物体振动产生的;人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz;声音的传播需要介质;声音可以传递信息和能量。
【解答】解:
A.声音是由物体振动产生的,故A错误;
B.声波灭火器通过发出30Hz~60Hz的低频音波,人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,在人耳的听觉范围内,是可以听到的,故B错误;
C.声音的传播需要介质,故C错误;
D.低频音波能灭火,说明低频音波可以传递能量,故D正确。
故选:D。
2.《天工开物》记载:“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余。”其中的“大”、“小”是指声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【分析】声音的大小叫响度,响度与声源振动的幅度和距发声体的远近有关,振动幅度越大,响度越大。
【解答】解:声音的大小叫响度,题干中描述钟越大,钟声传播的距离越远,说明钟声越大,振动的幅度越大,响度越大,钟声传播的越远。
故选:A。
3.天坛是我国古代工匠建造的具有奇特声学效果的回声建筑。两人分别站在东西围墙边,甲轻声说话,乙能清楚地听到对方的声音,下列说法中正确的是( )
A.回声说明声音的传播不需要时间
B.回音壁的表面越粗糙,乙听到的声音越清晰
C.两人是借助墙壁对声音的反射实现对话
D.甲的声音主要在墙壁中传播
【分析】(1)声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射,形成回声。回声到耳朵比原声晚0.1s以上,人耳才能把回声和原声分开。如果回声和原声到达人耳的时间相差不到0.1s,人们就分辨不出原声和回声;
(2)声音反射时,光滑表面反射效果好,回音壁表面越光滑,乙听到声音越清晰;
(3)声音借助墙壁反射传播;
(4)能够传播声音的物质叫做传声的介质,一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质。
【解答】解:A、声音的传播是有速度的,通常在空气中的传播速度约为340米/秒。回声是声音遇到障碍物反射回来的现象,这个过程需要时间,故A错误。
B、粗糙的表面会散射声音,使得声音的能量分散,反而会使声音变得模糊。光滑的表面能够更好地反射声音,使声音更清晰,故B错误。
C、天坛的回音壁设计巧妙,墙壁能够有效地反射声音,使得站在围墙两边的人即使轻声说话也能被对方清楚地听到,故C正确。
D、声音主要是在空气中传播,而不是在墙壁中传播,墙壁的作用是反射声音,使声音能够传到另一侧,故D错误。
故选:C。
4.一艘快艇在平静的湖中起动并向湖边驶去,在这个过程中,水中的鱼、岸边飞翔的鸟、散步的人都可以听到马达声。若他们距艇的距离相似,那么他们察觉到快艇起动先后的是( )
A.鸟先于人 B.鱼先于鸟 C.人先于鱼 D.鸟先于鱼
【分析】根据声音在水中的传播速度和在空气中的传播速度就可以得出答案。
【解答】解:声速的大小跟介质的种类有关,声音在水中的传播速度比在空气中快(水中的声速是1500m/s,空气中的声速是340m/s),所以在距离相同情况下,最先听到快艇启动的马达声的是鱼;人和鸟都在空气中,不考虑温度的影响时声音在空气中的传播速度一定,且距离相同,则人和鸟同时听到快艇启动的马达声。
故选:B。
5.在鼓面撒一些豆子,轻敲时听到的声音小,豆子跳动幅度小;重敲时听到的声音大,豆子跳动幅度大。这是为了探究声源振动时,发出声音的( )
A.响度与振幅的关系 B.音调与频率的关系
C.音色与波形的关系 D.声速与介质的关系
【分析】轻敲、重敲鼓,鼓面振动幅度不同,豆子跳动幅度不同,声音响度不同,探究响度和振幅的关系,据以上分析解答。
【解答】解:轻敲鼓,豆子跳动幅度小,说明鼓面振幅小,听到声音小,响度小;重敲鼓,豆子跳动幅度大,说明鼓面振幅大,听到声音大,响度大;实验中改变的是鼓面的振幅,观察响度的变化,探究响度与振幅的关系。
故选:A。
6.以Deepseek为代表的智能AI系统现在已经广泛应用于各种智能终端、可让用户以语言对话的交互方式、实现影音娱乐、生活服务、信息查询、车辆导航等领域。以下说法中正确的是( )
A.AI系统发出的声音不能在真空中传播
B.AI系统发出声音不需要振动
C.对系统发布“大点儿声”的指令、目的是改变声音的音调
D.系统根据语音指令完成相应操作、说明声音可以传递能量
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(2)物体振动发声;
(3)声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关;声音的大小叫响度,与发声体的振幅和距离发声体远近有关;声音的特点和品质叫音色,与发声体的材料和结构有关;
(4)声可以传递信息,如声呐系统“回声定位”,声可以传递能量,如“超声碎石”。
【解答】解:A.声音的传播需要介质,AI系统发出的声音不能在真空中传播,故A正确;
B.声音都是由于物体振动产生的,AI系统发出声音也需要由振动来产生,故B错误;
C.对系统发布“大点儿声”的指令,是要系统增大发出声音的音量,目的是改变声音的响度,故C错误;
D.系统根据语音指令完成相应操作,说明声音可以传递指令包含的信息,故D错误。
故选:A。
7.小李用被敲击后的音叉接触悬挂的乒乓球,发现乒乓球被弹开,如图所示,该实验是用来探究( )
A.声音的产生 B.声音的传播条件
C.影响音调的因素 D.控制噪声的途径
【分析】声音是物体的振动产生的。
【解答】解:用被敲击后的音叉接触悬挂的乒乓球,发现乒乓球被弹开,这个实验说明声音是物体的振动产生的。
故选:A。
8.图甲是一手工艺品,由竹筒(A、B两端开口,C处开一小口)和“活塞”组成。将活塞从B处塞入,在A处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.活塞在位置1比位置2哨音的音调低
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
【分析】(1)声音传播需要介质,真空不能传声;
(2)管乐器发声是管内空气柱振动产生;
(3)音调由振动频率决定,空气柱越短,振动频率越高,音调越高;
(4)拉动活塞改变空气柱长度,改变音调;响度由振幅决定。
【解答】解:
A、声音传播需要介质,真空不能传声,哨音在真空中无法传播,故A错误。
B、该哨音属于管乐器发声,是由竹筒内空气柱振动产生,故B正确。
C、活塞在位置1时空气柱比位置2短,空气柱越短振动频率越高,音调越高,故活塞在位置1音调更高,故C错误。
D、来回拉动活塞,改变筒内空气柱长度,改变的是音调,不是响度,故D错误。
故选:B。
9.如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.减小声音音量实质是降低音调
B.语音助手发出的声音不是振动产生的
C.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
D.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
【分析】(1)音调是指声音的高低,与声源的振动频率有关。而音量是指声音的强弱或大小,与声源的振幅和听者与声源的距离有关;
(2)声音是物体的振动产生的;
(3)声音可传递信息,也可以传递能量;
(4)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:
A.减小声音音量,实际上是降低了声音的响度,而不是音调,故A不符合题意;
B.无论是人说话、唱歌,还是机器、乐器发出的声音,都是由它们的振动部分振动产生的。语音助手发出的声音也不例外,它是由内部的扬声器振动产生的,故B不符合题意;
C.声音可以传递信息和能量。根据用户语音指令完成指定操作,这是利用声音传递信息,故C不符合题意;
D.音色是声音的一个特性,它反映了声音的品质与特色。不同的乐器由于结构、材料等不同,发出的声音具有不同的音色。因此,人们能够分辨出车载音乐中不同乐器的声音,主要是依据声音的音色,故D符合题意。
故选:D。
10.音乐会上,男低音歌唱家在放声歌唱时,女高音歌唱家在轻声伴唱。若男低音歌唱家的声音波形图如图所示,则下图中能反映女歌唱家歌唱时声音特征的是( )
A. B.
C. D.
【分析】音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;相同时间内物体振动频率越大,音调越高。声音的振幅越大,声音越大。
【解答】解:男低音歌唱家在放声歌唱时,他的声音大(响度大),声音的振幅大;他的音调低,振动频率小;女高音歌唱家在轻声伴唱,她的声音小(响度小),声音的振幅小;她的音调高,振动频率大;
A.波形密集(音调高)但振幅大(响度大),不符合女高音“轻声伴唱”的要求,故A错误;
B.波形稀疏(音调低)且振幅大(响度大),既不符合女高音的音调也不符合轻声的响度,故B错误;
C.波形密集(音调高)且振幅小(响度小),符合女高音“轻声伴唱”的声音特征,故C正确;
D.波形稀疏(音调低)且振幅大(响度大),和女高音的声音特征完全不符,故D错误。
故选:C。
11.对下面诗句中蕴含的物理知识,理解正确的是( )
①“闻其声而知其人”是根据音色不同来辨别人的;
②“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,说明声音可以传递信息;
③“忽闻水上琵琶声”其中琵琶声是琵琶弦振动产生的;
④“不敢高声语,恐惊天上人”,诗中“高”是指声音音调高。
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②③正确 D.①②③④都正确
【分析】声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
【解答】解:①“闻其声而知其人”是根据音色不同来辨别人的,故正确;②“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,说明声音可以传递信息,故正确;
③“忽闻水上琵琶声”其中琵琶声是琵琶弦振动产生的,故正确;
④“不敢高声语,恐惊天上人”,诗中“高”是指声音的响度大,故错误;综上,正确的是①②③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
12.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.65m B.1.85m C.0.85m D.0.80m
【分析】已知超声波传播的往返时间,可计算出单程的传播时间和距离,最后计算出人的身高。
【解答】解:由v可知,信号从发射到接收所传播的路程:s=vt=340m/s×5×10﹣3s=1.7m,
感应器到该同学的头顶的距离:ds1.7m=0.85m,
该同学的身高:h=h台﹣d=2.5m﹣0.85m=1.65m,故BCD错误、A正确。
故选:A。
13.下面是应用AI创作的四句诗,其中关于声现象的分析正确的是( )
A.“重敲鼓面势铿锵”,“重敲”改变的是声音的音调
B.“弦紧音高韵悠长”,“音高”描述的是声音的音色
C.“闻声辨语识故人”,“闻声辨语”依靠的是声音的响度
D.“隔墙犹闻读书声”,“隔墙犹闻”说明固体可以传播声音
【分析】音色是声音的品质,不同发声体由于材质和结构的区别,所发出声音的音色一般也不同;声音的高低叫音调,决定于发声体振动的频率;声音的强弱叫响度,决定于发声体的振幅及距离发声体的远近。
声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:A.鼓面由于振动而发出声音,“重敲鼓面”使振动幅度大,响度大,故A错误;
B.绷紧琴弦来改变琴弦振动的快慢,所以可以改变发声的音调,故B错误;
C.“闻声辨语”是指每个人的声音的音色是不同的,根据音色来区分人,故C错误;
D.“隔墙犹闻”说明墙壁可以传播声音,即固体可以传播声音,故D正确。
故选:D。
14.下列措施是在声音传播过程中减弱噪声的是( )
A.道路两旁种植树木
B.阅览室禁止大声喧哗
C.机场工作人员佩戴耳罩
D.禁止鸣笛
【分析】减弱噪声的途径有三种:在声源处、在传播过程中、在人耳处减弱。
【解答】解:减弱噪声的途径有三种:在声源处、在传播过程中、在人耳处减弱。
A、道路两旁种植树木是在传播过程中减弱噪声,故A符合题意;
B、阅览室禁止大声喧哗是在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C、机场工作人员佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声,故C不符合题意;
D、禁止鸣笛是在声源处减弱噪声,故D不符合题意。
故选:A。
15.李白在《夜宿山寺》中写道:“不敢高声语,恐惊天上人。”其中“高声语”指声音的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.频率高
【分析】音调指声音的高低;响度指声音的大小;根据音色能辨别物体。
【解答】解:“不敢高声语,恐惊天上人”这里的“高”指声音的大小,所以指声音的响度大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
16.如图是姑娘正在进行苗鼓表演,鼓声雷动,振奋人心。下列说法中正确的是( )
A.演奏苗鼓时,是鼓槌振动发声
B.敲鼓的力越大,鼓声的响度越大
C.苗鼓和西北地区的腰鼓发出的声音音色相同
D.鼓声的传播不需要任何介质
【分析】(1)声音是由物体振动产生的。
(2)声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
(3)不同的乐器音色不同。
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:A.演奏苗鼓时,是鼓面振动发声,故A错误;
B.敲鼓的力越大,鼓面振动的振幅越大,鼓声的响度越大,故B正确;
C.不同的乐器材料和结构不同,苗鼓和腰鼓发出声音的音色不同,故C错误;
D.鼓声通过空气传播到人耳,传播需要介质,故D错误。
故选:B。
17.如图所示是某医院智能导诊机器人,能为病人提供业务指引等服务。人们与智能机器人交流时,下列说法正确的是( )
A.机器人是高科技产品,发声不需要振动
B.机器人的声音可以在真空中传播
C.仅把声音由男声改为女声,声音的响度发生了改变
D.机器人根据语音指令完成操作,说明声音可以传递信息
【分析】(1)声音产生的原因是由物体的振动产生的。
(2)真空不能传声。
(3)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
(4)声可以传递信息和能量。
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,无论何种高科技产品,发声都需要振动。机器人的发声装置(如扬声器)也是通过振动产生声音的,故A错误。
B、声音的传播需要介质(如空气、水、固体等),真空不能传声。因此机器人的声音无法在真空中传播,故B错误。
C、声音的响度与振幅有关,音调与频率有关。男声改为女声,主要是改变了声音的音调(频率),响度并未发生改变,故C错误。
D、声音可以传递信息和能量,机器人根据语音指令完成操作,说明声音传递了指令信息,故D正确。
故选:D。
18.甲同学在一根520米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到(已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s,1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s)( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
【分析】声音在两种介质中的传播时差大于0.1s,人耳可以区别开来;根据速度公式进行计算和分析。
【解答】已知铁管长度s=520m,声速v铁=5200m/s,v水=1500m/s,v空气=340m/s。
根据公式,计算各介质中传播时间:铁中传播时间,
水中传播时间,
空气中传播时间,
相邻声音的时间间隔为t水﹣t铁=0.35s﹣0.1s=0.25s>0.1s,
t空气﹣t水=1.53s﹣0.35s=1.18s>0.1s,
由于两个时间间隔均大于人耳能分辨的0.1s,因此乙同学能分清铁、水和空气传播的三次声音,故C正确、ABD错误。
故选:C。
二.填空题(共16小题)
19.如图所示,为我国古代的“记里鼓车”。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,当车走十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器)。鼓声是由鼓面的 振动 产生,声音是通过 空气 传入人耳。
【分析】声音是由物体振动产生的。
声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,鼓声是由鼓面的振动产生的。
声音的传播需要介质,鼓声是通过空气传入人耳。
故答案为:振动;空气。
20.如图甲所示,将正在发声的闹钟用棉线悬挂在连通于抽气机的密闭玻璃罩内。
(1)用抽气机逐渐抽气的过程中,听到的声音将会 越来越小 ;虽然空气无法全部被抽完,但根据实验现象仍可推理得出结论: 真空不能传声 。
(2)有同学提出用图乙中的磁悬浮音箱替代闹钟进行实验,可以避免原实验中 固体 传声对实验的影响。
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:(1)用抽气机逐渐抽气的过程中,听到的声音将会越来越小;虽然空气无法全部被抽完,但根据实验现象仍可推理得出结论:真空不能传声。
(2)有同学提出用图乙中的磁悬浮音箱替代闹钟进行实验,可以避免原实验中固体传声对实验的影响。
故答案为:(1)越来越小;真空不能传声;(2)固体。
21.如图甲所示,将手指润湿后沿着高脚酒杯杯口摩擦会听到声音,水量越多,发声的音调将越 低 。如图乙所示,用嘴对着装有少量水的试管口吹气,由于 空气柱 振动而发出声音;如图丙所示,物理课上老师播放了真空铃实验视频,视频中闹铃声音的 响度 (“音调”、“响度”或“音色”)随着抽气过程变得越来越弱,通过这个实验我们 不可以 (“可以”或“不可以”)直接验证真空不能传声的结论。
【分析】(1)声音是由物体振动产生的,音调由物体的振动频率决定,频率越高,音调越高;
(2)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关;音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;在验证真空不能传声的实验中,由于无法将玻璃罩内抽成绝对的真空状态,所以需要用到科学推理的方法,而不能直接通过实验现象得出结论。
【解答】解:甲图中摩擦杯口发声,声源是杯子和水。水量越多,杯和水总质量越大,振动越慢,振动频率越低,因此音调越低。
乙图对着试管口吹气时,是试管内的空气柱振动发声。
抽气过程中,玻璃罩内介质减少,传出声音的强弱降低,声源本身的振动频率、发声特色都不变,所以变化的是响度。
该实验通过逐渐抽气,铃声逐渐变弱,推理出若完全抽成真空,则听不到声音。但由于无法达到绝对真空,所以不能直接验证真空不能传声,只能通过推理得出,因此“不可以”直接验证。
故答案为:低;空气柱;响度;不可以。
22.如图所示,相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,可发出不同音调,那么发声体是 瓶壁和水 ,发出的声音音调从左至右是 降低 。(选填“升高”、“降低”或“不变”)
【分析】首先确定振动物体,质量大,体积大的物体的难振动,频率小,音调低。
【解答】解:相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,振动的物体是瓶壁和水,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低,
所以发出的声音音调从左至右是降低的。
故答案为:瓶壁和水;降低。
23.如图所示,是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”,注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 振动 ;传说,众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势,曾吓退数十里外的敌军,众多“鱼洗”声汇集吓退十里外的敌军说明声能传递 信息 。
【分析】(1)声音是由物体振动产生的。
(2)声音可以传递信息和能量。
【解答】解:水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动;
众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势,曾吓退数十里外的敌军,众多“鱼洗”声汇集吓退十里外的敌军说明声能传递信息。
故答案为:振动;信息。
24.国有些地方修筑了“音乐公路”,如图所示。公路的路面上制造特定的凹槽,当汽车以一定速度行驶通过这些凹槽时,由轮胎与路面上的凹槽发生碰撞,产生振动,这些振动通过 空气 传播形成声音,凹槽之间不同的间距可以改变声音的 音调 (填声音的特征)。
【分析】声音是由物体的振动产生的,我们平时听到的声音是通过空气传播的;
声音的高低叫音调,与发声体的振动频率有关。
【解答】解:声音的传播需要介质,当轮胎与路面凹槽碰撞产生振动后,这些振动通过空气传播,最终被人耳接收形成声音。
凹槽之间不同的间距,会使轮胎碰撞凹槽的频率不同。而频率决定音调,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。所以凹槽间距不同可以改变声音的音调。
故答案为:空气;音调。
25.2026年4月11日,“苏超”足球联赛揭幕战中,常州队的王宏宇打进了首球,现场观众发出山呼海啸般的喝彩声,球员们士气大振,此处喝彩声 不属于 (“属于”“不属于”)噪声。“山呼海啸”是形容声音的 响度 大,但是运动员可以根据声音的 音色 不同,依然能辨别出裁判的哨声。
【分析】从环保角度来看,凡是妨碍人们正常的休息、工作和学习的声音,以及对人们要听到的声音造成干扰的声音,都属于噪声;
声音的大小叫响度,影响因素是振幅和距离发声体远近。
音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:喝彩声通过空气传到球员耳中,使球员们士气大振,此处喝彩声没有影响到球员的工作,不属于噪声。声音的大小叫响度,“山呼海啸”是形容声音的响度大。运动员根据声音的音色不同,依然能辨别出裁判的哨声。
故答案为:不属于;响度;音色。
26.“苏超”足球赛中当球员进球时,现场观众发出山呼海啸般的喝彩声,球员们士气大振,此处喝彩声 不属于 (填“属于”或“不属于”)噪声。“山呼海啸”是形容声音的 响度大 (填“音调高”或“响度大”),但是运动员根据声音的 音色 不同,依然能辨别出裁判的哨声。
【分析】从环保角度来看,凡是妨碍人们正常的休息、工作和学习的声音,以及对人们要听到的声音造成干扰的声音,都属于噪声;
声音的大小叫响度,影响因素是振幅和距离发声体远近。
音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:当球员扣篮时,现场观众发出山呼海啸般的喝彩声,喝彩声通过空气传到球员耳中,使球员们士气大振,此处喝彩声没有影响到球员的工作,不属于噪声。声音的大小叫响度,“山呼海啸”是形容声音的响度大。运动员根据声音的音色不同,依然能辨别出裁判的哨声。
故答案为:不属于;响度大;音色。
27.小聪与小明用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”。他们用“土电话”实现了较长距离通话,这表明声音可以在 固体 (选填“固体”“液体”或“气体”)中传播,声音在棉线中的传播速度要 大于 (选填“小于”“大于”或“等于”)在空气中的传播速度,通常情况下声音在空气中传播的速度约为 340m/s 。
【分析】(1)声音可以在固体、液体和气体中传播,通常情况下,声音在固体中的传播速度最快,液体中次之,气体中最慢。
(2)声速跟介质的种类和温度有关,通常情况下声音在空气中传播的速度约为340m/s。
【解答】解:用“土电话”能够实现较长距离通话,这表明固体能够传声;
声音在棉线中的传播速度大于在液体中的传播速度;
通常情况下声音在空气中传播的速度约为340m/s。
故答案为:固体;大于;340m/s。
28.如图所示,是小凯制作的“鸟哨”的结构图,在A处吹气可以发出悦耳的哨声,吹“鸟哨”时上下推动活塞,可以发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”不同的音调,小凯用“鸟哨”吹奏歌曲《上学歌》中的“太”时,活塞应该靠近 B (选填“C”或“B”)处;“鸟哨”发出的声音主要是由 空气 振动产生的。
【分析】(1)音调高低与频率有关,频率越大,音调越高;
(2)声音是由物体的振动产生的。
【解答】解:(1)小凯用“鸟哨”吹奏歌曲《上学歌》中的“太”时,音调较低,声音振动频率小,空气柱较长,故活塞应该靠近B处;
(2)“鸟哨”发出的声音主要是由空气振动产生的。
故答案为:B;空气。
29.某种潜艇采用喷水推进技术来替代螺旋桨推进技术,静音等级已达世界最高水平,这是在 声源处 减小噪声;某次任务中,悬停的潜艇向正前方固定障碍物发出脉冲超声波,经过2s接收到回声,则潜艇离障碍物 1500 m。(声音在海水中的速度为1500m/s),这个过程是利用超声波能传递 信息 。
【分析】(1)减弱噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(2)已知超声波从发出到接收到回声总用时,可求到达障碍物的单程传播时间,由v可求潜艇离障碍物的距离;
(3)声可以传递信息,如听到雷声知道要下雨;声可以传递能量,如“超声碎石”。
【解答】解:采用磁流体喷水推进技术来替代螺旋桨推进技术,是从发声体的源头改变了振动的产生,属于在声源处减小噪声。
超声波从发出到接收到回声总用时t=2s,则到达障碍物的单程传播时间,由v可得,潜艇离障碍物的距离:
s=vt′=1500m/s×1s=1500m;
潜艇通过发出脉冲超声波并接收回声来探测前方固定障碍物并测算距离,这利用了超声波能够传递信息的特性。
故答案为:声源处;1500;信息。
30.学校的广播系统播放着英语听力,每个考生都了解试题内容,声音通过 空气 传递到每位考生;科学家通过监测风暴发出的 次声波 (选填“超声波”或“次声波”),可以在风暴来临之前发出警报。市场上有一种变声器,可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,与变化前相比,变化后声音的 音调 (选填“音调”“音色”或“响度”)不变。
【分析】声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
超声波的特点:方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能。
【解答】解:考场中广播的声音通过空气传递到考生耳中,因为声音传播需要介质;
风暴等自然灾害来临前会产生次声波,次声波传播距离远,因此可以通过监测次声波提前预警风暴;
音调由频率决定,响度由振幅决定,音色由波形形状决定:从图中可知,相同时间内A段和B段振动次数相同,即频率相同,因此音调不变;B段振幅更大,响度改变;两段波形形状不同,音色改变,所以不变的是音调。
故答案为:空气;次声波;音调。
31.歌曲《东方红》简谱中有如下片段:,其中的数字符号表示声音的 音调 ,声音的这一特性与声源振动的 频率 有关,分别用钢琴和长笛来演奏,发出声音的 音色 一定不同。
【分析】声音三个特性:音调、响度、音色,音调跟频率有关,频率越大音调越高,频率越小音调低;响度跟振幅有关,音色跟材料和结构有关。
【解答】解:(1)曲谱中的数字符号表示声音的高低,即音调。
(2)音调与发声体振动的频率有关,频率越高,音调越高。
(3)不同发声体发出声音的音色不同,所以分别用钢琴和长笛来演奏,发出声音的音色一定不同。
故答案为:音调;频率;音色。
32.利用声速进行定位或测距是一项重要能力,已知空气中的声速约为340m/s,海水中的声速约为1500m/s。根据以下信息计算:
(1)夏天下暴雨前,往往电闪雷鸣,如果在看到闪电后5s听到雷声,那么闪电处距人约 1700 m;
(2)蝙蝠发出的是人耳听不到的 超声波 (超声波/次声波),它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置,科学家利用这一原理制成了回声定位的装置—— 声呐 ;在与海平面垂直的方向上,用该装置向海底发射超声波。若经4s接收到来自海底的回波信号,则该处的海深约为 3000 m,能否利用此方法测量地球和月球之间的距离? 不能 。为什么? 真空不能传声 ;
(3)汽车沿平直公路匀速驶离一座高山,汽车的速度为30m/s,途中司机按一次喇叭,4秒后司机听到回声,司机按喇叭时汽车距山脚的距离是 620 米。
【分析】(1)雷和闪电是同时发生的,闪电传播速度很快,传播时间可以忽略不计,雷声比闪电传播的时间慢了8s,也可以说雷声传播了8s,根据速度公式变形s=vt可求闪电发生处与人的距离;
(2)人耳能听到的声音的频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波;
声呐是利用回声定位的原理,能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置;
知道超声波从海面到海底再返回海面的时间,可以求出超声波从海面到海底用的时间,又知道声速,利用速度公式求海水的深度;
超声波属于声波,声波的传播需要介质,不能在真空中传播,而月球表面是真空;
(3)司机按喇叭后,声音传到山崖返回汽车时,汽车以30m/s的速度已经前行了4s,在这段时间内,声音和汽车两者行驶的路程之差是按喇叭时汽车与山脚距离的2倍,根据速度公式求出两者的路程即可解题。
【解答】解:(1)由v得闪电处距人的距离:
s=vt=340m/s×5s=1700m;
(2)蝙蝠在飞行中能不断发出人耳听不到的超声波,这种超声波信号碰到任何物体时,都会被反射回来;
蝙蝠能够准确地判断障碍物或捕捉目标的位置,是利用它发出人耳听不到的超声波遇到障碍物会产生回声,也就是利用回声定位原理。声呐是利用回声定位的原理,能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置;
超声波从海面到海底用的时间:
t4s=2s,
由v可得该处海水的深度:
s=vt=1500m/s×2s=3000m;
月球周围没有空气,是真空,而声音不能在真空中传播,故超声波不能到达月球,更不能利用声波的反射测出月球到地球的距离;
(3)由v可得汽车行驶的路程:
s车=v车t=30m/s×4s=120m,
声音传播的路程:
s声=v声t=340m/s×4s=1360m,
司机按喇叭时汽车距山脚的距离:
s620m。
故答案为:(1)1700;(2)超声波;声呐;3000;不能;真空不能传声;(3)620。
33.如图所示,王亚平在“天宫1号”弹奏古筝,分别拨动古筝的八、十三号弦,用同一相机拍摄到两弦静止时在a处,最左摆到b处,最右摆到c处,并测出每振动880次,八号弦用时2s,十三号弦用时4s。则 十三 号弦的响度大; 八 号弦的音调高,其频率为 440 Hz。
【分析】音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
【解答】解:响度与发声体振动的振幅有关,振幅越大,响度越大。由示意图可知,八号弦的摆动幅度小于十三号弦,那么十三号弦的振幅更大,响度也就更大。音调由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高。
频率的计算公式为:f;
则八号弦的频率为:f8440Hz,
十三号弦的频率为:f13220Hz,
因为440 Hz>220 Hz,即八号弦的振动频率更高,所以八号弦的音调高。
故答案为:十三;八;440。
34.某市区在快速路段架设了固定测速仪,其原理如图所示,汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,发出两次信号的时间间隔是1.8s,超声波的速度是340m/s,求:汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离为 102 m;若汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,则测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时,汽车距测速仪的距离为 48 m。
【分析】(1)测速仪第一次发出超声波时,经过0.3s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了
0.3s的时间,根据v计算出距测速仪的距离;
(2)在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,根据v计算出距测速仪的距离,则这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车接收到两次信号过程中,汽车行驶的距离。
【解答】解:第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,第一次发出的信号到达汽车的时间:,
汽车接收到第一次信号时,距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m;
汽车速度保持不变,测速仪在发出第二个信号后,再隔0.9s发出第三个信号,第二次发出的信号到达汽车的时间
:,
汽车接收到第二次信号时,距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m,
所以在两次信号的间隔过程中,汽车行驶的距离:s车=s1﹣s2=102m﹣68m=34m,
汽车行驶时间:t车=Δt﹣t1+t2=1.8s﹣0.3s+0.2s=1.7s,
汽车的速度:;
整个过程中超声波与测速仪之间的距离s随时间的变化关系图像如下图所示:
超声波与汽车第2次相遇后汽车的运动过程如下:
结合图像可知,从超声波与汽车第2次相遇到测速仪即将发出第3次超声波,汽车前进的时间t′=1.8s+0.9s﹣2s=0.7s,
此时间内汽车前进距离:s′=v车t′=20m/s×0.7s=14m,
则乙图中测速仪与汽车之间的距离:d1=s2﹣s′=68m﹣14m=54m;
从测速仪发出第3次超声波到再次与汽车相遇(如图丙)所用的时间:t″0.15s,
则从超声波与汽车第2次相遇到测速仪收到第3次超声波,汽车前进的总时间:t3=t′+2t″=0.7s+2×0.15s=1s,
这段时间内汽车前进的总路程:s3=v车t3=20m/s×1s=20m,
所以测速仪第三次接收到汽车反射回来的信号时,汽车距测速仪的距离:d2=s2﹣s3=68m﹣20m=48m。
故答案为:102;48。
三.实验探究题(共2小题)
35.小杨安装了如图甲所示的装置,来进行声音的有关实验,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球。
(1)他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声 逐渐变小 (选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”),由此,她进一步推导得出,如果钟罩内是真空,她 不能 (选填“能”或“不能”)听见喇叭声;
(2)在抽气的过程中,她看到塑料小球的跳动的剧烈程度 几乎不变 (选填“加剧”“变弱”或“几乎不变”),整个实验过程,她都能看清小球的跳动情况,这现象说明了光 能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
(3)如图乙,蓝牙音箱正在播放音乐,我们观察到蜡烛的烛焰在晃动,此现象说明声波具有 能量 ,而且我们还发现离音响越远,烛焰的晃动幅度越 小 。
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传声。
(2)光可以在真空中传播。
(3)声音可以传递信息,同时也具有能量;响度的大小与振幅的大小和距离发声体的远近有关。
【解答】解:(1)让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,玻璃钟罩内气体不断变少,听到的发声体声音逐渐减小。由此,进一步推导得出,如果钟罩内是真空,不能听见喇叭声。
(2)在抽气的过程中,玻璃钟罩内传播声音的气体不断变少,听到的发声体声音逐渐减小;而声音是由物体的振动产生的,在抽气的过程中,看到塑料小球跳动的剧烈程度几乎不变。整个实验过程,都能看清小球的跳动情况,说明小球反射的光传播到人眼中,进一步推导得出,光能在真空中传播。
(3)如图乙所示,离音响越近,烛焰的晃动幅度越大,离音响越远,烛焰的晃动幅度越小。蜡烛越远离音响,烛焰晃动的幅度越小,此现象说明声波具有能量,且在传播过程中能量不断衰减。
故答案为:(1)逐渐变小;不能;
(2)几乎不变;能;
(3)能量;小。
36.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 机械闹钟 (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 相同 (选填“相同”或“不同”)。
(3)小明一边听声音,一边向后退,在此过程中,他所听到声音的 响度 (选填“音调”或“响度”)发生改变。当听不见声音时分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如表所示)。
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声音的距离/m
8
4
7
5
(4)分析实验结果,这些材料中隔声性能最好的是 羽绒服 。
(5)为了进一步验证,同组的小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔音材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔音性能。若材料越厚,则说明其隔音性能越 差 (选填“好”或“差”)。
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 传播过程中 减弱噪声。
(7)为降低电影院中的噪声,请根据本实验结果提出一条合理化的建议: 使用较松软的隔音材料进行装修 。
【分析】(1)实验声源应该选择声音稳定,有节奏的声音;
(2)实验应采用控制变量法,要保证各种不同的隔音材料的厚度相同;
(3)声音的响度与听者与声源的距离有关;
(4)根据表格数据分析;
(5)保持距离相同,需要的隔音材料越厚,说明其隔音效果越差;
(6)减弱噪声的方法有三种:①在声源处减弱噪声;②在传播过程中减弱噪声;③在人耳处减弱噪声;
(7)根据上面的实验结论分析。
【解答】解:(1)机械闹钟发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源;
(2)实验时要保证各种不同的隔音材料包裹的厚度相同;
(3)声音的响度与听者与声源的距离有关,故小明在远离声源的过程中,他所听到声音的响度发生改变;
(4)由表格数据可知,羽绒服的距离最短,说明隔音效果最好;报纸的距离最长,说明隔音效果最差,故这些材料中隔声性能最好的是羽绒服;
(5)保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止,若材料越厚,则说明其隔声性能越差;
(6)在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在传播过程中减弱噪声;
(7)为降低电影院中噪声,可使用较松软的隔音材料进行装修。
故答案为:(1)机械闹钟;(2)相同;(3)响度;(4)羽绒服;(5)差;(6)传播过程中;(7)使用较松软的隔音材料进行装修。
四.科普阅读题(共1小题)
37.阅读下面的短文,并回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
声呐能够向水中发射声波,假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz,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)超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离,说明声音能够传递 信息 。
(2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波 C 。
A.大象
B.狗
C.蝙蝠
D.猫
(3)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 5 kHz到 20 kHz。
(4)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是 7.5 km。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②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,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为 8.7 km。
(5)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为:0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海的大致形状,则该海域的大致形状如下图 B 。(选填序号)
【分析】(1)声音能够传递信息,也能够传递能量;
(2)声呐装置是利用蝙蝠的回声定位的原理发明的;
(3)人的听觉频率范围是20﹣﹣20000Hz;
(4)①先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离;
②接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,说明潜艇B远离潜艇A,根据v求出潜艇B1min行驶的路程,再求出1分钟后潜艇B与潜艇A的距离;
(5)回声定位是根据回声到来的时间和方位,确定目标的位置和距离。根据s=vt计算距离。
【解答】解:(1)根据超声波往返的时间,由速度公式可以确定目标的距离,这是因为声音可以传递信息,通过往返的时间确定位置。
(2)声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz,大部分属于超声波,超声波发出的声波人耳接收不到,蝙蝠发出的声波是超声波。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
(3)人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,声呐发出的声波频率大多在5kHz~40kHz之间,因此人耳听到的声呐发出的声波频率为5kHz~20kHz。
(4)①超声波从潜艇A传到潜艇B的时间为:
,
则潜艇B与潜艇A的距离为:s1=v1t1=1500m/s×5s=7500m=7.5km,
②1分钟后,潜艇B行驶的路程为:sB=vBtB=20m/s×60s=1200m,
因为声波频率变低,所以潜艇B是远离舰艇A的,现在两艘潜艇之间的距离为:s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m=8.7km,
(5)根据s=vt可知,速度一定时,时间越长通过的路程越远,因为0.30s>0.16s>0.14s
所以sA=sC=sE>sB>sD,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)信息;(2)C;(3)5;20;(4)①7.5;②8.7;(5)B。
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