第四章 声现象 单元测试卷
一、单选题
1.如图所示,汽车在高速公路上行驶时速度可达120km/h,此时车内听到的噪声有风噪、胎噪和发动机噪声,因此高速行驶时都会关闭车窗。关于此现象说法正确的是( )
A.关闭车窗是在声源处减弱噪声
B.高速公路旁植树种草是在传播过程中减弱噪声
C.减速下高速时风噪声减小是在传播过程中减弱噪声
D.胎噪声是空气振动产生的
2.在门窗关闭的空教室里说话,会感到声音比在门窗打开放有桌椅的教室里声音响亮,原因是( )
A.声音的音调低些 B.声音的音调高些
C.声音与回声分开了 D.声音与回声混在一起了
3.如图所示,监测器测得同一声源发出的甲、乙两声音的特性如表。甲乙相比( )
声音 声音强弱的等级/dB 频率/Hz
甲 70 1100
乙 110 700
A.甲声音的响度较大 B.声源在发乙声音时振动幅度较大
C.乙声音的音调较高 D.甲乙的音色不同
4.音乐小组的几位同学自己动手制作了各自的乐器,乐器在同一间音乐室里同时发声的波形图如图所示,下列说法错误的是( )
A.响度相同 B.音调相同
C.音色相同 D.在空气中传播速度相同
5.目前研制出来的次声武器分为两种:一种是神经型次声武器,它通过发射频率与大脑的“阿尔法节律”相近(约5Hz)的次声波,刺激人的神经,使人晕眩头痛、精神错乱,另一种是器官型次声武器,通过发射频率与人体内脏固有频率相当(4~8Hz)的次声波,使人出现恶心呕吐、胃痛、呼吸困难等症状。关于次声波武器,下列说法正确的是( )
A.次声波不是由振动产生的,任何物体本身就能产生一定频率的次声波
B.次声波武器在未来可能的星球大战中使用效果显著
C.次声波在空气中传播速度肯定小于340m/s
D.次声波武器的发明说明次声波具有能量
6.如图所示,将一个正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,听音叉发声的同时观察乒乓球被弹开的幅度,下列说法正确的是( )
A.我们看到乒乓球被弹开,说明发声的乒乓球在振动
B.声音可以在音叉固体中传播
C.这个实验还可以探究音调与频率的关系
D.乒乓球的作用是为了把音叉的微小振动放大,便于观察
7.编钟(如图所示)是我国春秋战国时期的乐器,显示了我国古代音乐文化的先进水平。有人称其为“奏响给上天的声音,似天籁之声”,这说明编钟具有独特的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.速度
8.声音是一种常见的现象,与我们的生活密切相关,以下有关声现象的说法正确的是( )
A.用超声波能粉碎人体内的“结石”说明声波具有信息
B.有些高科技产品,不振动也可以发出声音
C.地震时产生的次声波人们听不见是因为振动频率太低
D.“闻其声而知其人”主要是根据声音的音调来判断的
9.注射新冠疫苗是防控疫情的重要途径。如图所示,我国目前上市的新冠疫苗已达四种。据了解疫苗需放在冰箱冷藏室中保存,下列说法正确的是( )
A.保存疫苗的冰箱冷藏室的温度约为﹣5℃
B.注射疫苗时听到的广播通知声一定属于噪声
C.冰箱冷冻室的霜是水凝固形成的
D.注射疫苗前用酒精对皮肤消毒,酒精蒸发吸热使皮肤感觉凉爽
10.如图所示,塑料刻度尺的一端被紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使之振动,听刻度尺振动时发出的声音( )
A.手压住塑料刻度尺时,没有紧靠到桌边,不会同时听到塑料刻度尺振动产生的声音和敲击桌面发出的声音
B.保持塑料尺伸出桌面的长度不变,用大小不同力拨动。用较大的力拨动时,塑料尺振动的幅度大,听到声音的音调较高
C.改变塑料尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动,听到塑料尺振动发出声音的响度相同,音调不同
D.换用钢尺做此实验,钢尺伸出桌面的长度、振动的幅度和频率与塑料尺均相同时,听到声音的音调不同
11.在学习了声现象之后,小伟和他的同学们想探究:
①声音是由物体振动产生的;
②声音的响度与振幅有关;
③声音能够传递能量;
④空气能传声。
于是做了如图甲、乙所示的实验,最多能实现的探究是( )
A.① B.①③ C.①③④ D.①②③④
12.继万家丽高架桥、湘府路高架桥建成通车之后,红旗路高架主线也于近日贯通,长沙作为新一线城市,交通变得越来越便利。高架桥两侧一般会建3m高的隔音屏(如图),可以降噪30分贝左右。以下说法正确的是( )
A.分贝是用来表示噪声响度大小的单位
B.深夜高架上汽车内播放的音乐对附近的居民来说不是噪声
C.采用隔音屏隔音是在声源处防止噪声的产生
D.隔音屏能降低噪声的音调
二、填空题
13.声波的图形可以直观反映声源发声的特色,通过敲击音叉获取如下波形图,对比a、b可知音调高的是 ___________;对比c、d波形图可知的是它们发出的声音的 ___________和 ___________相同。
14.海豚发声频率范围非常大,当海豚发出了80000Hz的声音时,此声音属于______声波,这种声音人耳______(选填“能”或“不能”)听到,如图所示,海豚会利用回声寻找沙丁鱼群,假如经1s后海豚听到回声(声音在海水中的传播速度为1530m/s),则此时海豚与沙丁鱼群的距离为______m。
15.小明学了长度和时间的测量后,首先进行了如下估计:教室里课桌的高度约为80___________,他跑100m所需的时间约为15___________(填上合适的物理单位),在接下来的分组探究活动中,小明又利用刻度尺测量物理课本的宽度,测量的四组数据分别18.31cm、18.32cm、19.31cm、18.31cm,错误的数据是___________,该物理课本的宽度为___________cm。学了声音的产生的和传播后,小明和小刚又进行了如下的小实验:小明把耳朵贴在长钢管的一端,小刚在长钢管的另一端敲击一下,小明听到了两次响声,这两次响声是声音依次通过___________、___________传入他耳朵的。
16.(1)如图1图a、图b是两种声音的波形,从物理角度分析可知:图b是___________(选填“乐音”或“噪声”)的波形;
(2)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。具体方法是:在经过该海域水平面的A、B、C、D、E五个位置时,向海底垂直定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为2.5s、2s、2.5s、1.6s、2.5s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图2中的___________(选填图中字母)。B处海水深___________m(声音在海水中的传播速度约1500m/s);
(3)如图3中与本题(2)声音的利用相同的是___________。(选填图中字母,可多选)
图3
17.如图所示,这是探究声音特性的小实验:改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动钢尺,钢尺振动的快慢不同,听到的声音不同,钢尺伸出桌面的长度较短时,声音较 ________(选填“高”或“低”),钢尺振动较 ___________(选填“快”或“慢”),这是探究___________与声源振动_________的关系。
三、实验题
18.利用音叉和乒乓球进行声现象的有关实验探究。
(1)如图甲所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,可观察到乒乓球弹跳起来,这说明了发声的物体在振动。在实验中,乒乓球的作用是 _____。
(2)在图甲中,改变敲击音叉的力度,听音叉发声的变化,观察乒乓球被弹起的幅度。该实验可探究声音 _____。
(3)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会将乒乓球弹起,这个现象说明声音 _____。
(4)若在月球上分别做甲、乙两个实验,_____能看到乒乓球被弹起(选填“甲实验”、“乙实验”或“均不能”)。
19.小明在观察提琴、吉他、二胡等弦乐的振动时猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的横截面积、长短及材料有关,于是他想通过实验来研究一下自己的猜测是否正确。于是在实验室中找到5根不同的琴弦:
(1)如果他猜想探究弦发声的的音调与弦的横截面积的关系,则他应选用表中编号 ___________的琴弦。
控制条件 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2
A 钢 20 0.3
B 钢 20 0.7
C 尼龙丝 30 0.5
D 铜 40 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
(2)如果他猜想探究弦发声的的音调与弦材料的关系,则他应选用表中编号 ___________的琴弦。
(3)探究过程通常采用下列步骤:①分析论证;②设计实验、制订计划;③提出问题;④猜想与假设;⑤进行实验、收集证据等。则亮亮要完成本探究全过程,所采取的合理顺序应该是 ___________(只填序号)。
四、计算题
20.声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用声呐可以测量海水的深度和探测暗礁。某护卫舰在太平洋执行任务时,从护卫舰水下探测窗由声呐发射器通过海水向岛礁发出超声波,测出从发出超声波到接收到超声波共用4s。
求:护卫舰距离岛礁多少米?
21.我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速,回答问题:已知在长为884m的空的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43s,(此时气温约为15℃)。求:
(1)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(2)声音在该金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成?(本小题应有解题过程)
一些介质中的声速v(m/s)
空气(0℃) 331 铜 3750
空气(15℃) 340 铝 5000
水(常温) 1500 铁 5200
22.国庆假期,小明与家长到灵溪小镇游玩,他站在游艇上对着远处的山崖高喊一声,经过2秒听到回声。求:(空气温度为15℃)
(1)若游艇停泊在水面,他离山崖多远?
(2)若游艇以18km/h的速度驶向山崖,当小明听到回声时,他离山崖多远?
五、综合题
23.小明下载了一款功能强大的物理实验手机软件,其中的AcousticStopwatch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便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001s;而调皮的小张则安装了专门用来搞怪的变声软件,打电话时对方听到的声音可以变成萝莉、大叔、回声、外星人、机器人等的声音。(15℃时空气中的声速为340m/s)
(1)小张用变声软件打电话变成了“萝莉”的声音通话,对方在音量不变时听不出是小张发出的声音,这时声音的______或______(均选填“音调”、“音色”或“响度”)发生了变化。
(2)若人的反应时间是0.1s,则0.1s的时间声音在空气中传播的距离为多少?(____________)
(3)某人使用手机在空旷的平地山上,测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次,手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是5秒。那么山崖距离人的距离多远(____________)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【解析】A.关闭车窗是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.高速公路旁植树种草是在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C.减速下高速时风噪声减小是声源处减弱噪声,故C错误;
D.胎噪声是轮胎和地面相互摩擦时轮胎振动产生的声音,故D错误。
故选B。
2.D
【解析】教室的长与宽约8m左右,在空教室讲话时,声音经墙壁反射回仅需0.04s左右,当回声比原声到达耳内的时间差低于0.1s时,原声与回声混在一起使声音加强,这就是空教室内讲话声特别响的原因;开着窗声音会传出室外减小响度,教室内放有桌椅,声音传播过程中会被桌椅等物质吸收,使声音能量大大减少,这样一来即使有回声,也因能量变小而使声音变弱。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.B
【解析】AB.由表格中的数据可知,甲的响度为70dB,乙的响度为110dB,则甲的响度要小于乙的响度,声源在发甲声音时振动幅度较小,故A不符合题意,B符合题意;
C.根据表格中的数据可知,甲的频率为1100Hz,乙的频率为700Hz,甲的频率大于乙的频率,即甲的音调高于乙的音调,故C不符合题意;
D.同一声源由于材料和振动的方式相同,发出的声音的音色是相同的,所以甲乙的音色相同,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【解析】A.振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,它决定了声音的响度;观察图示可知,甲、乙、丙的振幅相同,所以乐器发声的响度相同,故A正确,不符合题意;
B.相同时间内,甲、乙、丙振动的频率相同,音调相同,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,甲乙丙的波形是不同的,即乐器发声的音色不同,故C错误,符合题意;
D.声音的传播速度与频率、响度无关,所以三种声音在空气中传播速度相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.D
【解析】A.次声波属于声音,也是由物体的振动产生的,故A错误;
B.次声波不能在真空中传播,次声波武器在未来可能的星球大战中不能使用,故B错误;
C.次声波属于声音,次声波在空气中传播速度也等于340m/s,故C错误;
D.次声波武器能够攻击人的神经或内脏,说明次声波具有能量,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】A.我们看到乒乓球被弹开,说明发声的音叉在振动,故A错误;
B.我们听到音叉发出的声音,说明空气可以传播声音,故B错误;
C.此实验无法探究音调和频率的关系,故C错误。
D.音叉的振动转化为轻质小球的运动,这样可以把音叉的微小振动进行放大,这是“转换法”,故D正确。
故选D。
7.A
【解析】“奏响给上天的声音,似天籁之声”,比喻声音很好听,这说明编钟具有独特的音色,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.C
【解析】A.超声波具有较高能量,用超声波能粉碎人体内的“结石”就是利用这个特点工作的,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,因此没有振动就没有声音,故B错误;
C.地震时伴有次声波的产生,次声波的振动频率较小,超出了人的听觉范围,故C正确;
D.每个发声体发出的声音的音色是不同的,“闻其声而知其人”是根据音色判断出来的,故D错误。
故选C。
9.D
【解析】A.保存疫苗的冰箱冷藏室的温度约为5℃左右,故A错误;
B.注射疫苗时听到的广播通知声给人们传递信息,不属于噪声,故B错误;
C.冰箱冷冻室的霜是由水蒸气凝华而成的,故C错误;
D.注射疫苗前,用酒精对皮肤消毒,因酒精蒸发吸热使皮肤感觉凉爽,故D正确。
故选D。
10.C
【解析】A.实验时要用手紧靠桌边压住刻度尺,否则会既听到刻度尺振动发出的声音,又听到刻度尺敲击桌面发出的声音,故A不符合题意;
B.保持塑料尺伸出桌面的长度不变,用较大的力拨动时,塑料尺振动的幅度变大,听到声音的响度较大,故B不符合题意;
C.改变塑料尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动,塑料尺振动的振幅相同,响度相同;塑料尺振动的快慢不同,音调不同,故C符合题意;
D.钢尺伸出桌面的长度、振动的幅度和频率与塑料尺均相同时,即音调、响度相同,听到声音的主要差异是音色,故D不符合题意。
故选C。
11.D
【解析】甲图小球靠近发声的音叉,小球被弹开,说明声音是由物体的振动产生的;响度越大、弹开幅度越大,说明声音的响度与振幅有关,能实现探究①②;乙图敲击右边的音叉,能够引起左边音叉的振动,说明声音能在空气中传播,也说明声音能够传递能量,能实现探究③④。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.A
【解析】A.分贝是用来表示噪声强弱等级的单位,用来区分噪声的响度,故A正确;
B.深夜高架上汽车内播放的音乐,影响居民的休息,所以对附近的居民来说是噪声,故B错误;
C.采用隔音屏隔音是在传播过程中减弱噪声,不能在声源处防止噪声的产生,故C错误;
C.声音向前传播遇到隔音屏时,声音会被反射回来,因此隔音屏能减小噪声的响度,但不能降低噪声的音调,故D错误。
故选A。
13.a 音调 音色
【解析】[1]对比a、b波形图可知,在相同时间内,a比b振动的快,频率高,故a的音调高。
[2][3]对比c、d波形图可知,在相同时间内,振动的快慢相同,频率相同,故音调相同;c偏离原位置大,c的振幅大,故c的响度大、d的响度小;c和d的波形相同,故音色相同。
14.超 不能 765
【解析】[1][2]由题意可知,海豚发出的声音的频率为80000Hz,高于人耳能听到声音的频率范围,属于超声波;人耳不能听到超声波。
[3]由速度公式得,海豚发出的超声波经沙丁鱼反射回来,这段时间超声波传播距离为
s=vt=1530m/s×1s=1530m
故海豚距离沙丁鱼的距离为
15.cm s 19.31cm 18.31 钢管 空气
【解析】[1]课桌的高度大约是中学生身高的一半,高80cm。
[2]中学生的步幅在50cm左右;男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩远大于此数值,一般在15s左右。
[3]由题目所给数据可知,物理课本的宽度准确值是18.3cm,19.31cm与准确数值相差太大,读数错误,应该去掉。
[4]物理书的宽度是
[5][6]在敲击长钢管时,敲击声既通过钢管传播,又通过空气传播,又因声音在固体中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,当先后到达人耳的时间差大于0.1s时,人会听到两次响声,故先听到声音从钢管传过来,在听到声音从空气传来。
16.噪声 B 1500 AD
【解析】(1)[1]从物理学角度定义,噪声是由物体做无规则的杂乱无章的振动而产生的声音。而从图示的两种声音的波形图可以看出:图a物体的振动是有规律的,所以这种声音是乐音的波形;图b物体的振动是杂乱无章的,所以这种声音是噪声的波形。
(2)[2]根据s=vt可知,速度一定时,时间越长通过的路程越远,因为2.5s>2s>1.6s,所以sA=sC=sE>sB>sD,故该海域海底的大致形状如图2中的B。
[3]由图可知,声音从海面传到海底B处的时间:
此处海底的深度
s=vt=1s×1500m/s=1500m
(3)[4]本题(2)中是回声测距的应用,在图3中:
A图是倒车雷达,它是回声测距的应用,故A符合题意;
B图是探究声音传播的条件,说明真空不能传声,故B不符合题意;
C图是利用超声波清洁镜片,利用了声音能够传递能量的知识,故C不符合题意;
D图是蝙蝠利用发出的超声波来进行测距和定位,属于回声测距的应用,故D符合题意。
故选AD。
17.高 快 音调 频率
【解析】[1][2]当尺子伸出桌面的长度越长时,振动越慢,发出声音的音调越低。当尺子伸出桌面的长度越短时,振动越快,发出声音的音调越高。
[3][4]由实验得出结论是:音调的高低与发声物体的振动频率有关,这是探究音调与声源振动频率的关系。
18.将音叉的振动放大 响度的影响因素 可以传递能量 甲实验
【解析】(1)[1]音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察。
(2)[2]改变敲击音叉的力度,听音叉发声的变化,观察乒乓球被弹起的幅度,幅度不同,说明音叉的振幅不同,该实验还可以探究声音的响度的影响因素。
(3)[3]敲击右面的音叉,左面的小球跳起来了,小球跳起的能量来源于发声的音叉,说明声音可以传递能量。
(4)[4]月球上是真空,甲实验敲击音叉,能看到乒乓球弹起,听不到声音;乙实验中,因为真空不能传声,所以不能看到乒乓球被弹起。
19.A、B D、E ③④②⑤①
【解析】(1)[1]探究弦发声的音调与弦的横截面积的关系,应控制弦的长度和材料相同,改变弦的粗细程度,故应选A、B。
(2)[2]探究弦发声的音调与弦的材料的关系,应控制弦的长度和粗细程度相同,改变弦的材料,故应选D、E。
(3)[3]要完成本探究的全过程,应先提出问题,再针对所提问题开展猜想与假设,然后设计实验、制订计划,再进行实验、收集证据,最后根据实验结果分析论证,所以合理的顺序为③④②⑤①。
20.3000m
【解析】解:由题意可知,从发出超声波到接收到超声波的时间为t=4s,超声波在海水中的速度为v=1500m/s,故由可知,超声波传播的路程为
故护卫舰与岛礁的距离为
答:护卫舰与岛礁的距离为3000m。
21.(1)2.6s;(2)5200m/s,铁
【解析】解:(1)声音在15℃空气中的传播速度
由得声音通过空气传到另一端需要的时间
(2)由表中数据可知,声音在空气传播速度小于在金属管中传播速度,则声音在空气传播时间大于在金属管中传播时间,所以由题意可知声音在金属管内传播的时间
则声音在金属管内传播的速度
查表知:该金属管可能是铁制成的。
答:(1)敲击后声音通过空气传到另一端要2.6s;
(2)声音在金属管中的传播速度是5200m/s,该金属管可能是铁材料制成。
22.(1)340m;(2)335m
【解析】解:(1)空气温度为15℃,此时空气中的声速为340m/s,若游艇停泊在水面,他离山崖的距离为
(2)游艇行驶速度为
由得在t2=2s的时间内,游艇行驶的距离为
声音传播的距离为
设当小明听到回声时,他离山崖的距离为s3,根据题意可得
所以
答:(1)若游艇停泊在水面,他离山崖340m;
(2)若游艇以18km/h的速度驶向山崖,当小明听到回声时,他离山崖335m。
23.音调 音色 34m 850m
【解析】解:(1)由题意知道,音量不变,即声音的响度不变;女生的声音音调较高,所以小张用变声软件打电话变成了“萝莉”的声音,可能音调发生了变化;音色是区别不同发声体的主要依据,对方听不出是小的声音,所以可能声音的音色发生了变化。
(2)由知道,0.1s的时间声音在空气中传播的距离
s=vt1=340m/s×0.1s=34m
(3)由知道,声音在5s内传播的路程
s′=vt2=340m/s×5s=1700m
山崖与人的距离
答:(1)音调和音色发生了变化;
(2)0.1s的时间声音在空气中传播的距离为34m;
(3)山崖与人的距离850m。答案第1页,共2页
答案第1页,共2页