第一章 声现象
一、单选题
1.(2022·江苏常州·八年级期末)为了探究声音产生的条件,小明设计了如图所示的几个实验,你认为不能完成探究目的是( )
A.发出“啊”的声音,用手指触摸喉咙处
B.一边改变管子插入水中深度,一边用嘴吹管的上端
C.敲打铜锣,锣响后用手触摸锣面
D.敲击音叉后,将音叉轻轻地接触脸颊
2.(2022·江苏南京·八年级期末)将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,再抽去瓶内的空气,其目的是探究声音能否在( )
A.固体中传播 B.液体中传播 C.气体中传播 D.真空中传播
3.(2022·江苏扬州·八年级期末)假如声音在空气中的传播速度为3×108m/s,则下列说法正确的是( )
A.百米赛跑时,终点计时员可以听枪声开始计时
B.人耳不可以辨别出低音和高音
C.在空旷的房间内说话时容易听到回声
D.打雷时先听到雷声,后看到闪电
4.(2022·江苏盐城·八年级期末)如图所示是某型号的钢琴与长笛发出的C调1(do)的波形图。根据该波形图,下列说法正确的是
A.钢琴与长笛的音调不同,音色相同
B.钢琴与长笛的音调相同,音色不同
C.钢琴与长笛的响度相同,音色相同
D.钢琴与长笛的响度不同,音色不同
5.(2022·江苏宿迁·八年级期末)如图所示,在学校组织的迎“青奥”活动巾,小明进行了击鼓表演.他时重时轻地敲击鼓面,这样做主要改变了鼓声的
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
6.(2022·江苏镇江·八年级期末)下列有关声现象的说法,正确的是( )
A.中国宇航员在空间站内能直接对话,说明真空可以传声
B.拉二胡时手指在弦上不断移动,是为了改变声音的响度
C.市区“禁止鸣笛”,这是在噪声的产生环节减弱噪声
D.利用超声波清洗眼镜是因为声音可以传递信息
7.(2022·江苏泰州·八年级期末)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.声音在真空中的传播速度比在空气中的传播速度大
B.人听不到次声波,是因为其响度太小
C.“闻其声便知其人”判断的依据是人发出声音的响度
D.演奏弦乐器时,演奏者不断变换手指在琴弦上的位置,这是在改变声音的音调
8.(2022·江苏盐城·八年级期末)下列与声现象有关的说法,正确的是( )
A.高速公路两旁设置隔音板,是在传播过程中减弱噪声
B.教室内不要喧哗,是要求同学们说话音调放低些
C.闻其声而知其人,是根据声音的响度来判断的
D.用超声波清洗眼镜,是利用超声波传递信息
二、填空题
9.(2022·江苏泰州·八年级期末)如图所示,将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方,当扬声器发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动.扬声器的纸盆由于__发出声音,声音通过__传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有__.
10.(2022·江苏徐州·八年级期末)如图所示,将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内,用抽气机向外抽气,随着瓶内空气逐渐减少,手机声音的响度________(填“变大”“变小”或“不变”),如果空气全部抽出,还能不能听到手机的声音?________。这个实验可以探究声音能否在________中传播。
11.(2022·江苏扬州·八年级期末)如图所示,在筷子上捆一些棉花(或碎布)做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管(或竹管)中,就做成了一个“鸟哨”,用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由__振动发出的。要使哨音音调升高,可以__(选填“向上推”或“向下拉”)活塞。
12.(2022·江苏宿迁·八年级期末)同学们听到老师说话的声音,是通过___________传播的;发出较强声音的喇叭能使它前面的“蜡焰跳舞”,说明声波具有___________;日常生活中,我们常说声音“震耳欲聋”,这是指它的______很大。
13.(2022·江苏常州·八年级期末)为打造“宜居城市”,扬州市市区严格控制噪声污染,市区要多植树,这是在_________减弱噪声;如图为路边安装的噪声监测装置,数字后面的单位是_________,反映的是噪声的_________(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
噪声监测
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扬州市环保局
14.(2022·江苏镇江·八年级期末)啄木鸟捕食躲藏在树干虫洞中的虫子时,会用嘴敲击树干,使树干_______,发出“咚咚”的啄木声。啄木鸟用力不同,产生的声音的_______不同。声波通过树干和虫洞内的_______传播到虫的位置,听到声音的虫子昏头转向,逃到洞口被啄木鸟捕捉。城市街道两旁种植了大量树木,这是在_______减弱噪声。
15.(2022·江苏南京·八年级期末)如图所示,将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拔钢尺,则钢尺发出声音的___________不同。改变钢尺伸出桌面的长度,则钢尺发出声音的___________不同,当钢尺振动频率过低时,听不到声音,因为此时发出的声音是___________波。
16.(2022·江苏连云港·八年级期末)同学们讲话时的声音是由声带 ___________产生的,声音通过 ___________传播到其他同学的耳中。人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz,频率低于20Hz的声音叫做 ___________。
三、实验题
17.(2022·江苏扬州·八年级期末)小明在车库看到一只装油的铁皮桶,他好奇地在桶的不同部位敲了几下,听到发出的声音有差别,于是小明决定探究为何敲桶的不同部位声音有差别。
(1)小明敲打桶的上部时,听到声音比较清脆悦耳;敲打桶的下部时,声音比较沉闷沙哑,于是他明白桶的______(选填“上”或“下”)部发声的音调更高,他通过思考判断出:桶内的油是不满的,这说明声音可以传递______(选填“信息”或“能量”);
(2)他继续进行探究,当他敲打桶发声时,用手摸了摸桶壁,感觉桶在动,这说明桶发声的原因是桶壁在振动,他再根据物理课学到的:音调的高低与物体振动的______有关,于是他猜想可能是下面装了油,振动时受油的阻碍作用,下部振动得较______,上部没有浸到油,振动就较______,导致桶上、下部发出声音的音调不同。(后两空均选填“快”或“慢”)
18.(2022·江苏常州·八年级期末)小明在观察弦乐团演奏时猜想: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粗细、长短及弦的材料有关。于是他找来了各种不同的琴弦,设计探究实验,琴弦的编号及材料、长度、横截面积情况如表所示:
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2
① 钢 40 0.4
② 钢 40 0.7
③ 尼龙丝 50 0.6
④ 铜 60 0.6
⑤ 尼龙丝 60 0.6
(1)如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系,应选用表中编号为 __和 __的琴弦;
(2)如果想探究发声时音调与弦的材料的关系,应选择表中编号为 __和 __的琴弦;
(3)通过查阅资料,小明知道琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示。如果小明的实验无误,则可确定的是编号为 __的琴弦一定比编号为 __的琴弦振动时音调高。
19.(2022·江苏淮安·八年级期末)如图所示,用钢尺做实验,探究影响声音高低、强弱的因素。
(1)钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边短一些,拨动钢尺,听振动发出的声音;然后伸出桌边长一些,再拨动钢尺,听振动发出的声音,两次振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面的长度越短,振动越 ______ (选填“快”或“慢”),发出声音的音调越 _____ (选填“高”或“低”),说明音调的高低与 _______ 有关;
(2)钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变,先拨动钢尺振动的幅度小一些,再让钢尺振动的幅度大一些。钢尺振动的幅度越小,发出声音的响度越 _____ (选填“大”或“小”),站在离钢尺越远的地方,听到的声音越 _______ (选填“强”或“弱”);
(3)实验表明:影响声音高低的因素是声源振动的 _______ ,影响声音强弱的因素是声源振动的 _______ ,听到声音的强弱还与 _______ 有关。
四、综合题
20.(2022·江苏扬州·八年级期末)阅读短文,回答问题:
多普勒效应
1842年的一天,奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驶过,他发现火车从远而近时鸣笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣,就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高,后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波。
声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超,即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波,经人体血管内的血液反射,因为血液流动的速度不同,反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同,用不同颜色标识出,因而彩超既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息。
(1)光是一种电磁波,所以光_____(选填“能”或“不能”)发生多普勒效应。
(2)交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应原理工作的,仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率_____(选填“相同”或“不同”)。
(3)实际测量中,若正在鸣笛的汽车静止,警察径直向这辆鸣笛的汽车处走过去,____(选填“能”或“不能”)发生多普勒现象。
(4)战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在____(选填“靠近”或“远离”)他,这说明声音可以传递____。
参考答案:
1.B
【解析】A.发出“啊”的声音,用手指触摸喉咙处,感觉到声带振动,能探究声音产生的条件,故A不符合题意;
B.一边改变管子插入水中深度,一边用嘴吹管的上端,空气柱的长度改变,振动频率发生变化,音调发生变化,研究的是音调和频率的关系,故B符合题意;
C.敲打铜锣,锣响后用手触摸锣面,感觉到鼓面在振动,能探究声音产生的条件,故C不符合题意;
D.敲击音叉后,将音叉轻轻地接触脸颊,会感到音叉在振动,能探究声音产生的条件,故D不符合题意.
2.D
【解析】将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,再抽去瓶内的空气,玻璃罩内的空气稀薄,听到声音越来越小,假如抽气机若把罩内空气全部抽去,里面是真空,将听不到声音,所以实验探究声音能否在真空中传播,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.A
【解析】A.若声速3×108m/s,与光速相同,故声音传播100m所用的时间可以忽略,则此时终点计时员可以听枪声开始计时,故A正确;
B.音调与发声体振动的频率有关,与声速没有关系,故B错误;
C.人耳要区分原声和回声的时间差为0.1s 以上,若声速为3×108m/s时,人说话的原声和回声时间间隔远远小于0.1s,所以此时不能听到回声,故C错误;
D.若声速为3×108m/s,则声速与光速相同,打雷时看到闪电,同时听到雷声,故D错误。
故选A。
4.B
【解析】由波形图可知,钢琴与长笛的振动幅度与频率相同但波形不同,响度与振动幅度有关,音调与振动频率有关,音色与波形状有关,则二者响度与音调相同,但音色不同,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.A
【解析】轻敲鼓面,鼓面的振幅小,发出声音的响度小;重敲鼓面,鼓面的振幅大,发出声音的响度大,小明时轻时重地敲击鼓面,是为了改变声音的响度,所以选择A.
6.C
【解析】A.空间站内有空气,不是真空环境,所以宇航员可以在空间站内直接对话,不能说明真空可以传声,故A错误;
B.拉二胡时手指不断在弦上移动,弦的振动频率发生变化,是为了改变声音的音调,故B错误;
C.防治噪声的途径,从三方面考虑:①在声源处;②在传播过程中;③在接收处。所以,市区“禁鸣喇叭”,是在声音的产生环节减弱噪声,故C正确;
D.声音能够传递信息,声音能够传递能量。利用超声波清洗眼镜是因为声音可以传播能量,故D错误。
故选C。
7.D
【解析】A.声音的传播需要介质,声音在真空中不能传播,故A错误;
B.人耳听不到次声波,是因为次声波的频率小于20Hz,故B错误;
C.不同的人说话音色不同,所以“闻其声知其人”是根据声音的音色来判断的,故C错误;
D.演奏弦乐器时,当不断调整手指在琴弦上的按压位置,琴弦的振动快慢就会不一样,故发出声音的音调就会不同,故D正确。
故选D。
8.A
【解析】A.高速公路两旁的隔音板是在传播中切断声音的传播途径,即在传播中减弱噪声,故A正确;
B.教室内不要喧哗,是要求同学们不能大声说话,即响度要放低些,故B错误;
C.闻其声而知其人,是根据声音的音色来判断的,故C错误;
D.用超声波清洗眼镜,是因为超声波能够传递能量,故D错误。
故选A。
9. 振动 空气 能量
【解析】[1][2][3]当扬声器发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动.扬声器的纸盆由于振动发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有能量.
10. 变小 不能 真空
【解析】[1]将瓶内的空气向外抽出,则空气逐渐减少时,正在发声的手机声音的响度会变小。
[2][3]瓶内空气全部抽出,将不能听到手机的声音,这是因为声音的传播需要介质,所以这个实验探究的是声音能否在真空中传播。
11. 空气柱 向上推
【解析】[1]用嘴吹管的上端,可以引起塑料管内空气柱振动,空气柱振动发声。
[2]用嘴吹管时,向上推活塞,塑料管内空气柱减小,空气柱振动快,频率高,音调高。
12. 空气 能量 响度
【分析】声音的传播需要介质,固体、液体、气体都能够传声;声音既能传递信息,又能传递能量;音调是指声音的高低,它与声源振动的频率有关;响度指声音的强弱,是由物体振动的振幅决定的。
【解析】[1]课堂上听到老师的讲话声,说明声音可以在空气中传播;
[2]发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”,说明声波能传递能量;
[3]“震耳欲聋”是指声音很大,指声音的响度大。
13. 传播过程中 分贝 响度
【解析】[1]城市中多植树,是在传播过程中减弱噪声。
[2][3]噪声监测装置是用来监测噪声强弱的仪器,故其测的是当时环境声音的响度,其单位是分贝(dB)。
14. 振动 响度 空气 传播过程中
【解析】[1]啄木鸟捕食躲藏在树干虫洞中的虫子时,会用嘴敲击树干发出“咚咚”的啄木声,此声音是由于树干的振动产生的。
[2]发声体振动的幅度叫振幅,它决定声音响度的大小,振幅越大,响度越大。啄木鸟用力不同,产生的声音的响度不同。
[3]声音传播过程中需要介质,气体、液体和固体都可以传递声音。所以,声波通过树干和虫洞内的空气传播到虫的位置,听到声音的虫子昏头转向,逃到洞口被啄木鸟捕捉。
[4]减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;在传播过程中减弱噪声;在人耳处减弱噪声。街道两旁种植了大量树木,是为了在传播过程中减弱噪声。
15. 响度 音调 次声
【解析】[1]用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拔钢尺,则钢尺的振幅不同,则钢尺发出声音的响度不同。
[2]改变钢尺伸出桌面的长度,钢尺伸出桌面的长度不同,钢尺振动的频率就不同,则钢尺发出声音的音调不同。
[3]低于20Hz的声波是次声波,高于20000Hz的声波是超声波,人耳的听声的频率范围是20Hz~20000Hz,当钢尺振动频率过低时,低于20Hz,则人耳听不到声音,因为此时发出的声音是次声波。
16. 振动 空气 次声波
【解析】[1][2]声音是由物体的振动产生的。同学们讲话时的声音是靠声带的振动产生的,声音通过空气传播到其他同学的耳中。
[3]人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz,人们把高于20000Hz的声音叫做超声波,低于20Hz的声音叫次声波。
17. 上 信息 频率 慢 快
【解析】(1)[1]小明敲打桶的上部时,听到声音比较清脆悦耳,说明桶上部发声的音调高;敲打桶的下部时,声音比较沉闷沙哑,说明桶下部发声的音调低。
[2]通过桶发声的音调高低可以判断桶内油面的高低,说明声音可以传递信息。
(2)[3][4][5]音调的高低与物体振动频率有关,越重的物体越不容易振动,振动就越慢,振动频率就越小。桶的下面装了油,振动时受油的阻碍作用,桶的下部振动得较慢,音调低;而桶的上部没有浸到油,振动就较快,音调高。
18. ① ② ④ ⑤ ③ ⑤
【解析】(1)[1][2]研究音调跟粗细的关系,应保持弦的长度和材料相同,选择横截面积不同的①②两根琴弦。
(2)[3][4]研究音调跟材料的关系,应保持弦的长度和横截面积相同,弦的材料不同,故选择④⑤两根琴弦。
(3)[5][6]弦松紧是一定的,在探究弦发声的音调与弦的长度的关系时,需控制弦的材料和横截面积相同,而长度不同;根据图像可知,在弦的材料、横截面积相同的情况下,弦越长,弦振动的频率越低,音调越低;由表中数据知,③和⑤的材料、横截面积相同,长度不同,③较短,音调较高。
19. 快 高 振动的快慢 小 弱 快慢 幅度 听者离声源的距离或听者自身耳朵的灵敏度
【解析】(1)[1][2][3]由实验可知,钢尺伸出桌面的长度越短,振动的越快,发出声音的音调就高,由此我们可得出音调的高低与物体振动的快慢有关。
(2)[4]伸出桌面的长度保持不变,振动的幅度越小,发出声音的响度就越小。
[5]人听到声音是否响亮,除跟发声体发声时的响度有关外,还跟人距离发声体的远近有关系。声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。所以距离发声体越远,听到的声音越弱。
(3)[6][7][8]实验表明:影响声音高低的因素是声源振动的快慢,影响声音强弱的因素是声源振动的幅度,听到声音的强弱还与听者离声源的距离或听者自身耳朵的灵敏度有关。
20. 能 不相同 能 远离 信息
【解析】(1)[1]由材料中的“科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波”可知,光是一种电磁波,所以光也会发生多普勒效应。
(2)[2]多普勒效应也可以用于医学的诊断,仪器发射一系列的超声波,经人体血管内的血液反射,因为血液流动的速度不同,所以仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率不相同。
(3)[3]当声源静止、观察者向声源运动时,波源与观察者之间有相对运动,就一定能观察到多普勒效应。
(4)[4][5]只有声源和观察者靠近时,音调会变高,若两者远离,则频率减小,音调变低,所以炮弹远离,这说明声音可以传递信息。