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01声现象
【课程标准】
1、通过实验探究,认识声音的产生和传播:声音的产生;声音的传播;声速;声波的反射;回声
2、乐音的三要素:音调;响度;音色
3、噪声的危害和控制:噪声的来源;噪声的危害;噪声的防治
4、声的利用:超声波;次声波;超声波在生产、生活、科学技术中的一些应用
【思维导图】
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知识
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逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
声音的产生与传播
1.声音的产生
声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止。
2.声音的传播
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。振动停止,发声停止,但声音不会马上消失。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
有声音一定有声源在振动,有声源振动不一定能听见声音。
3.声速
(1)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢。在15℃时,空气中的声速是340m/s。
(2)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
声音的特性
声音的特性:声音的特性有音调、响度和音色三个方面。
(1)音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的远近有关,距声源越近,响度越大。
(3)音色是指声音的品质与特征,它与声源的材料、结构有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波,低于20Hz叫次声波。
声音的利用
声音的利用:(1)声音能够传递信息。人们说话进行交流,医生用听诊器查病,敲击铁轨判断故障等,都是声音传递信息的例子。
(2)声音可以传递能量。飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
噪声危害与控制
(1)广义上讲,凡是影响我们正常生活、学习和工作,以及对人们活动产生干扰的声音都叫噪声。
(2)噪声的控制主要从噪声的产生、噪声的传播和噪声的接收三方面加以控制。
(
课堂
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分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一 声音的产生与传播
[典例1](2023 井研县模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.通常情况下,声音在空气中传播得最快
B.声音不是由物体振动产生的
C.声音具有能量
D.声音可以在真空中传播
【答案】C
【解答】解:A、通常情况下,声音在固体中传播速度最大,液体次之,在气体中传播速度最小,故A错误;
B、声音是由物体振动产生的,故B错误;
C、声音具有能量,故C正确;
D、声音不能在真空中传播,故D错误。
故选:C。
【对点训练1】(2023 潮南区模拟)一辆汽车在某段平直公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪555m时,测速仪向该车发出一超声波,3s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,则此超声波经过的路程是 m,该车的速度是 m/s。若该路段限速120km/h,则该车 (选填“超速”或“不超速”)。
【答案】1020;30;不超速。
【解答】解:(1)根据v=可得,此超声波所经过的路程:
s声=v声t=340m/s×3s=1020m;
(2)若汽车的速度为v,超声测速仪发出的信号=1.5s后与汽车相遇,
由v=可得,在这段时间内,汽车运动的路程与超声波运动的路程关系式为:
v×1.5s+340m/s×1.5s=555m,
解得:v=30m/s=108km/h,
因为108km/h<120km/h,所以则该车不超速。
故答案为:1020;30;不超速。
题型二 声音的特性
[典例2](2023春 夏津县期末)下列有关声现象的说法正确的是( )
A.甲图:击鼓时,力度不同,纸屑被弹起的高度不同,说明响度与频率有关
B.乙图:正在发声的音叉,使乒乓球反复弹起,说明发声的物体在振动
C.丙图:逐渐抽出罩内空气,听到铃声渐小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:改变钢尺伸出桌边长度,发出声音的音调不同,说明音调与振幅有关
【答案】B
【解答】解:A、图中击鼓的力度不同,纸屑被弹起的高度不同,鼓面的振幅不同,说明响度与振幅有关,故A错误;
B、图中正在发声的音叉,使乒乓球反复弹起,音叉振动发声,说明发声的物体在振动,故B正确;
C、逐渐抽出罩内空气,听到铃声渐小,说明声音的传播需要介质,故C错误;
D、改变图中钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动的快慢不同,钢尺发出声音的音调不同,说明音调与频率有关,故D错误。
故选:B。
【对点训练2】(2023 鄂州)鄂州是全国文明城市,为了不影响他人,市民在公共场所不高声喧哗,说话尽量轻言细语。这里“轻言细语”是指声音的( )
A.音调低 B.响度小 C.音色美 D.频率低
【答案】B
【解答】解:轻言细语是指声音的响度小。
故选:B。
题型三 噪声
[典例3](2023 城西区校级二模)声音无处不在,下列关于声现象说法正确的是( )
A.物体振动得越快,发出的音调越低
B.“高声大叫”“低声细雨”这里的“高”,“低”是指音调
C.考场周边“禁止鸣笛”是防止噪声产生
D.声控锁是通过响度识别不同的声音
【答案】C
【解答】解:A、音调的高低与频率有关,频率越快,音调越高,故A错误;
B、“高声大叫”“低声细雨”这里的“高”,“低”是指响度,故B错误;
C、考场周边“禁止鸣笛”是防止噪声产生,故C正确;
D、因为每个人发声的音色不同,则声纹锁是依据音色来进行判断的,只能按照设定的音色打开,故D错误。
故选:C。
【对点训练3】(2023 赤峰)教师监考时不能穿硬底鞋,以减小噪声对考生的干扰,这是( )
A.在声源处减弱噪声 B.阻断噪声的传播途径
C.防止噪声进入耳朵 D.减小噪声传播速度
【答案】A
【解答】解:教师监考时不能穿硬底鞋,以减小走路振动产生的声音,以减小噪声对考生的干扰,这是在声源处减弱噪声,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(
课时
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过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1.(2023 安徽)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.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
【答案】B
【解答】解:感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s,超声波从感应器到人的头部的传播时间为该时间的,
则感应器到人头部的距离:s=vt=340m/s××5×10﹣3s=0.85m;
人的身高h=2.5m﹣0.85m=1.65m。
故选:B。
2.(2023 喀喇沁旗一模)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。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。下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
B.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
D.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
【答案】D
【解答】解:A、“鱼洗”发出的声音能靠盆中水和空气传入人耳,故A错误;
B、“鱼洗”发出嗡嗡声是由物体振动产生的,故B错误;
C、众多“鱼洗”声汇集不能改变声音的传播速度,可以增大声音的响度,故C错误;
D、“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动,故D正确。
故选:D。
3.(2023 鹤山市校级二模)如图所示,主要描述声音能够传递能量的是( )
A.甲:蝙蝠利用超声波确定障碍位置
B.乙:利用超声波击碎人体内的结石
C.丙:利用声呐探测鱼群位置和海底的情况
D.丁:利用“B超”对孕妇做常规检查
【答案】B
【解答】解:A、蝙蝠利用超声波确定障碍位置说明声音可以传递信息,故A不符合题意;
B、利用超声波击碎人体内的结石,说明声音可以传递能量,故B符合题意;
C、利用声呐探测鱼群位置和海底的情况,说明声音可以传递信息,故C不符合题意;
D、利用“B超”对孕妇做常规检查说明声音可以传递信息,故D不符合题意。
故选:B。
4.(2023 邗江区校级三模)如图是一款最新磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放毛不易的歌曲。下列说法正确的是( )
A.根据音调可以判断出是哪位歌手的歌声
B.毛不易的歌声不是靠空气传到人耳的
C.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
D.调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大
【答案】D
【解答】解:A、不同人声带产生的声音的音色一般不同,我们在幕后能听出是韩红的歌声是根据音色判断的,故A错误;
B、声音的传播靠介质;我们听到毛不易的歌声是靠空气传到人耳的,故B错误;
C、声音是物体振动产生的,最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,但是其发声仍需要振动,故C错误;
D、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,调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大,故D正确。
故选:D。
5.(2023 深圳)下列说法正确的是( )
A.在学校内禁止鸣笛,这是在声音的传播过程中减弱噪音
B.响铃声音太大音调高
C.校内广播属于声音传播信息
D.同学们“唰唰”写字的声音是次声波
【答案】C
【解答】解:
A、在学校内禁止鸣笛,这是在声音的声源处减弱噪音,故A错误;
B、响铃声音太大指的是响度大,故B错误;
C、校内广播属于利用声音来传播信息,故C正确;
D、同学们“唰唰”写字的声音能被听到,不是次声波,故D错误。
故选:C。
6.(2023 河南)箫是我国的一种传统乐器,如图所示,演奏者吹箫时,发出的声音是由于空气柱的 而产生的,演奏者用手指按压不同位置的气孔,是为了改变声音的 。
【答案】振动;音调。
【解答】解:箫发出的声音是空气柱振动产生的;演奏者用手指按压不同位置的气孔,则发声的空气柱长度不同,振动频率不同,因此主要是改变声音的音调。
故答案为:振动;音调。
7.(2023 郸城县三模)2023年春晚上,《百鸟归巢》以黄昏构筑意象,以洞箫模拟鸟啼声,更以吐音表现归巢的轻快活泼的气氛,完美地让流行音乐与文化遗产邂逅碰撞。其中洞箫发出的声音是通过 传入现场观众耳中的;观众在乐声中感受到了百鸟归巢的轻快活泼气氛,这说明声音能传递 。
【答案】空气;信息。
【解答】解:洞箫发出的声音是通过空气传到观众耳中;观众在乐声中感受到了百鸟归巢的轻快活泼气氛,这说明声音能传递信息。
故答案为:空气;信息。
8.(2023 贵州)如图所示是战国时期的曾侯乙编钟,它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击,大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的 不同。(填写声音特性名称)
【答案】音调。
【解答】解:用相同力度敲击编钟,编钟的大小不同,振动频率不同;大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的音调不同。
故答案为:音调。
9.(2023 九龙坡区校级模拟)如图所示,“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯,当同学们交流时,声音是通过 传播的;从控制噪声的角度分析,这是在 处减弱噪声的。
【答案】空气;声源。
【解答】解:声音的传播需要介质,当同学们交流时,声音是通过空气传播的。
在教室养成轻声说话的习惯,从控制噪声角度来看,是从声源处减弱噪声。
故答案为:空气;声源。
10.(2023春 巴彦淖尔期中)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,再让钢尺震动的幅度大一些。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音的 ,听到声音的强弱还跟 有关。
(4)本实验用到的实验方法有 (选填“控制变量法”、“转换法”或“对比法”)。
【答案】(1)快;高;振动的快慢;(2)小;弱;(3)频率;振幅;距发声体的远近;(4)控制变量法
【解答】解:(1)钢尺伸出桌边越短,振动越快,频率越高,音调越高,说明音调与振动的快慢即频率有关。
(2)用力拨动锯条,使物体振动幅度变大。当振幅变小时,声音的响度变小;响度的大小与振幅和距离发声体的远近有关,故站在离钢尺越远的地方,听到发出的声音越弱;
(3)音调与振动的快慢即频率有关;声音的响度与物体振动幅度有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,发出声音的响度越小;站在离钢尺越远的地方,听到发出的声音越小,说明声音的响度不仅与振幅有关还与距发声体的远近有关;
(4)该实验中采用的研究方法是控制变量法。
故答案为:(1)快;高;振动的快慢;(2)小;弱;(3)频率;振幅;距发声体的远近;(4)控制变量法。
如图是小明“探究声音特性”的两个实验:
(1)实验一:如图甲中A所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明 ;如图甲中B所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这一现象既可以说明发声的物体在振动,还能说明声音在空气中是以声波的形式传播的,声波具有 。
(2)实验二:如图乙所示,有4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b内径相同,c、d内径相同。各量筒内装的水如图乙所示,小明根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1、气柱的长短有关;2、量筒的内径有关;3、水柱的长度有关;
①若探究“气柱越长,发声的音调越高”,应选量筒 (填字母代号),其中所用到的科学研究方法是 法;
②若选择的是量筒b、c,则探究的是 ;
③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,则所发出的声音音调 (选填“c高”、“d高”或“一样高”);
④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声, 所发出的声音音调较低。
【答案】(1)发声的物体在振动;能量;(2)①a、b;控制变量;②气柱发声频率跟横截面积的关系;③一样高;④d。
【解答】解:(1)实验一:
如图甲,用竖直的悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球会被弹起,这个现象说明发声的物体在振动;
如图乙,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,说明声音可以在空气中传播,还能说明声波能传递能量。
(1)实验二:
①当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时,要控制量筒的粗细相同,气柱长短不同,观察图中可知a、b符合条件;一个量与多个量有关,要控制其它量不变,研究与其中一个量的关系,这种研究问题的方法叫控制变量法,因此所用到的科学研究方法是控制变量法;
②对比b、c可以发现:气柱长短相同,但量筒的粗细不同,所以这两个探究的是“气柱发声频率跟横截面积的关系”,且气柱愈细,发声的音调愈高;
③发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关,而c、d中空气柱的长度、粗细都相同,因此吹c、d时,发出声音的音调一样高。
④用敲击的办法也能使量筒发声,声音主要是量筒和水柱的振动发出的,量筒中盛水越多,量筒和水的质量越大,越难振动,即振动越慢,音调越低,故d的音调比c低。
故答案为:(1)发声的物体在振动;能量;(2)①a、b;控制变量;②气柱发声频率跟横截面积的关系;③一样高;④d。
12.(2023 泰山区三模)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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。若两次发出信号的间隔是1.1s,超声波的速度为340m/s,求:
(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程;
(2)汽车行驶的速度。
【答案】(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为34m;
(2)汽车行驶的速度为34m/s。
【解答】解:(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.3s,汽车反射第一次信号时,汽车距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m;
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s,汽车反射第二次信号时,汽车距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程:s'=s1﹣s2=102m﹣68m=34m;
(2)这34m共耗用时间:t'=Δt﹣t1+t2=1.1s﹣0.3s+0.2s=1s,
所以汽车的车速为:v'===34m/s。
答:(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为34m;
(2)汽车行驶的速度为34m/s。
13.(2023 和田地区开学)当动车以某一速度沿直线匀速行驶时,在进入某一隧道前800m处鸣笛,司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为v空=340m/s。求:
(1)声音在4s内传播的距离。
(2)当司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离。
(3)动车行驶的速度。
【答案】(1)声音在4s内传播的距离为1360m;
(2)当司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离是560m;
(3)动车行驶的速度是216km/h。
【解答】解:(1)根据v=得声音传播的距离:s声=v声t=340m/s×4s=1360m;
(2)动车和声音的运动示意图如下:
由图知,司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离:
s=s声﹣s0=1360m﹣800m=560m;
(3)由题意知,动车行驶的距离为:s车=s0﹣s=800m﹣560m=240m;
动车的速度:v车===60m/s=216km/h。
答:(1)声音在4s内传播的距离为1360m;
(2)当司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离是560m;
(3)动车行驶的速度是216km/h。
14.(2023 汉阴县校级开学)如图甲所示为西宝高速上的测度装置,其主要部件为距离传感器,它利用发出和接收超声波再经过计算机处理来检测汽车的速度。
(1)超声波的频率高于 Hz,超声波 (填“能”或“不能”)在真空中传播。
(2)若汽车运动的s﹣t图像如图乙所示,请计算汽车运动的速度。
(3)已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,某次检测车速时,汽车以(2)中速度行驶,传感器发出到接收超声波信号用时1s,则发出超声波信号时汽车与传感器之间的距离是多少?
【答案】(1)20000;不能;(2)汽车运动的速度是30m/s;(3)发出超声波信号时汽车与传感器之间的距离是170m。
【解答】解:(1)超声波的频率高于20000Hz,超声波不能在真空中传播;
(2)由图乙可知,汽车运动3s时,通过路程为90m,则汽车运动的速度:v===30m/s;
(3)超声波传播的距离:s声=v声t声=340m/s×1s=340m,
由于声音发生了反射,所以超声波信号遇到汽车时,
汽车与传感器之间的距离为:s1=s声=×340m=170m。
故答案为:(1)20000;不能;(2)汽车运动的速度是30m/s;(3)发出超声波信号时汽车与传感器之间的距离是170m。
15.在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵式上,习近平主席温情问候:“同志们辛苦了。”人民解放军坚定回应:“为人民服务!”
(1)习主席和人民解放军的声音是通过 传到现场观众的耳内的。
(2)如图示以“70”造型中的任何一架直升机作为参照物,其它直升机都是 的,以天安门作为参照物,则直升机是 的。(以上选填“运动”或“静止”)
(3)被中国民众亲切地称为“彭麻麻”的彭丽媛是著名的歌唱家,她演唱《父老乡亲》等脍炙人口的歌曲,她的歌声悦耳动听,是指她的声音 好。(填声音特性)
(4)此次受阅的还有无人机方队,无人机常用声呐装置测定高度,该装置利用的是 (填“超声波”或“次声波”)经地面反射形成的回声。若该无人机发射声波经2s后收到回声,则无人机高度为 m(声波在空气中传播速度为340m/s)
【解答】:(1)习主席和人民解放军的声音是通过空气传到现场观众的耳内;
(2)“70”造型中的飞机以相同的速度运动,选择任何一架飞机作为参照物,和其它飞机之位置没有变化,所以以“70”造型中的任何一架飞机为参照物,其他飞机都是静止的;以天安门作为参照物,直升机与天安门之间有位置的变化,直升机是运动的;
(3)“悦耳动听”是指声音有着好的品质,是指声音的音色好;
(4)无人机常用声呐装置测定高度,属于超声波的应用,利用超声波能传递信息;
超声波从地面到无人机的时间为:t=×2s=1s;
由v=可知,无人机的高度为:s=vt=340m/s×1s=340m。
故答案为:(1)空气;(2)静止;运动;(3)音色;(4)超声波;340。
1.如图所示为一固定于地面的超声波测速仪,当被测车辆沿直线匀速行驶至测速仪正前方720m时,测速仪发出一超声波信号,该信号被汽车反射后又被测速仪接收,若已知信号从发出到接收历时4s,超声波的传播速度为340m/s,则该车的速度为( )
A.17m/s B.20m/s C.27.5m/s D.36m/s
【答案】B
【解答】解:测速仪发出一超声波信号,到该信号与汽车相遇的时间t=×4s=2s,
由v=可知,超声波信号与汽车相遇时,汽车与测试仪的距离:s=v声t=340m/s×2s=680m;
则汽车在这段时间行驶的路程:s车=L﹣s=720m﹣680m=40m;
汽车的速度:v车===20m/s,故B正确。
故选:B。
2.有一段长为18m的装满水的铁管,将耳朵贴在装满水的铁管一端,在另一端敲一下,能听到几次声音?(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.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】A
【解答】解:声音在铁、水、空气中传播18m所用的时间分别为:
t1===0.003s;
t2===0.012s;
t3===0.053s。
由三次时间比较可以看出,相差不到0.1s,所以人耳是分辨不出来的,只能听到混在一起的一次声音。
故选:A。
3.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s.则( )
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪170m
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪102m
C.汽车的速度是26.2m/s
D.汽车的速度是42.5m/s
【答案】D
【解答】解:
A、第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,
由v=可得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:
s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m;故A错误;
B、第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m;故B错误;
CD、汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m;
这34m共用了:t′=Δt﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.15s=0.8s,
所以汽车的车速为:v′===42.5m/s.故C错误,D正确。
故选:D。
4.一列高速列车A以40m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,与之相邻的另一轨道上的高速列车B正以60m/s的速度迎面驶来。A车司机拉响汽笛,发出两声短促的汽笛声,汽笛声之间的时间间隔为1s。声音在空气中的传播速度恒为340m/s,两车未相遇,则B车接收到这两声汽笛信号的时间间隔是 s。
【答案】0.75。
【解答】解:已知A车速度vA=40m/s,B车速度vB=60m/s,
假设两车相距为s,第一次收到笛声用的时间:t1=;
1s后发出第二次笛声,此时两相距:s′=s﹣(vA+vB)Δt=s﹣(40m/s+60m/s)×1s=s﹣100m,
B车收到第二次笛声时需要的时间:t2=,
由于1s后发出二次笛声,则两次听到时间差为:Δt=1s+t2﹣t1=1s+﹣=1s﹣=1s﹣=0.75s。
故答案为:0.75。
5.已知声音在空气中的传播速度与空气的温度有关,在一定的范围内,其关系如下表格所示:
空气温度t℃/ 0 5 10 15 20 25 …
声音速度v/m s﹣1 331 334 337 340 343 346 …
(1)如果测得今天声音在空气的速度为338.2m/s,则今天的气温是 ℃。
(2)有甲、乙两辆汽车,甲车在后,乙车在前,沿平直的公路上分别以20m/s和10m/s同向行驶,当相距660m时,甲车鸣笛,经过多长时间乙车司机听到甲车的鸣笛声?乙车司机听到甲车的鸣笛声立即鸣笛,当甲车司机听到乙车的鸣笛声时,两车相距多远?(当时气温为15℃。)
【解答】解:(1)分析表中数据发现,温度每升高5℃,声速增大3m/s,因此声速为338.2m/s时,温度为×5℃=12℃。
(2)此时声音的方向与两车运动的方向相同,乙车司机听到甲车的鸣笛声的时间为t,
所以:340m/st=10m/st+660m
解得:t=2s
此时两车间的距离为:s=660m﹣(20m/s﹣10m/s)×2s=640m;
甲车听到鸣笛声时所用的时间为t′:
340m/st′+20m/st′=640m
甲车听鸣笛声时所用的时间为:t′≈1.8s
两车之间的距离为:640m﹣1.8s×(20m/s﹣10m/s)=622m
故答案为:(1)12;(2)当相距660m时,甲车鸣笛,经过2s乙车司机听到甲车的鸣笛声;乙车司机听到甲车的鸣笛声立即鸣笛,当甲车司机听到乙车的鸣笛声时,两车相距622m。
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01声现象
【课程标准】
1、通过实验探究,认识声音的产生和传播:声音的产生;声音的传播;声速;声波的反射;回声
2、乐音的三要素:音调;响度;音色
3、噪声的危害和控制:噪声的来源;噪声的危害;噪声的防治
4、声的利用:超声波;次声波;超声波在生产、生活、科学技术中的一些应用
【思维导图】
(
知识
●
逐点夯实
……
必备知识
系统梳理
基础
重落实
……
复习自修
)
声音的产生与传播
1.声音的产生
声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止。
2.声音的传播
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。振动停止,发声停止,但声音不会马上消失。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
有声音一定有声源在振动,有声源振动不一定能听见声音。
3.声速
(1)声波在介质中的传播速度叫声速,声速大小跟介质有关。一般情况下,声音在固体中传播最快,液体中较快,气体中最慢。在15℃时,空气中的声速是340m/s。
(2)声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵,人听到反射回来的声音叫回声。
声音的特性
声音的特性:声音的特性有音调、响度和音色三个方面。
(1)音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的远近有关,距声源越近,响度越大。
(3)音色是指声音的品质与特征,它与声源的材料、结构有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波,低于20Hz叫次声波。
声音的利用
声音的利用:(1)声音能够传递信息。人们说话进行交流,医生用听诊器查病,敲击铁轨判断故障等,都是声音传递信息的例子。
(2)声音可以传递能量。飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、雪山中不能高声说话、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
噪声危害与控制
(1)广义上讲,凡是影响我们正常生活、学习和工作,以及对人们活动产生干扰的声音都叫噪声。
(2)噪声的控制主要从噪声的产生、噪声的传播和噪声的接收三方面加以控制。
(
课堂
●
分类突破
……
精选考点
典例
研
析
技法重悟通
……
考点
演练
)
题型一 声音的产生与传播
[典例1](2023 井研县模拟)关于声现象,下列说法正确的是( )
A.通常情况下,声音在空气中传播得最快
B.声音不是由物体振动产生的
C.声音具有能量
D.声音可以在真空中传播
【对点训练1】(2023 潮南区模拟)一辆汽车在某段平直公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪555m时,测速仪向该车发出一超声波,3s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,则此超声波经过的路程是 m,该车的速度是 m/s。若该路段限速120km/h,则该车 (选填“超速”或“不超速”)。
题型二 声音的特性
[典例2](2023春 夏津县期末)下列有关声现象的说法正确的是( )
A.甲图:击鼓时,力度不同,纸屑被弹起的高度不同,说明响度与频率有关
B.乙图:正在发声的音叉,使乒乓球反复弹起,说明发声的物体在振动
C.丙图:逐渐抽出罩内空气,听到铃声渐小,说明声音的传播不需要介质
D.丁图:改变钢尺伸出桌边长度,发出声音的音调不同,说明音调与振幅有关
【对点训练2】(2023 鄂州)鄂州是全国文明城市,为了不影响他人,市民在公共场所不高声喧哗,说话尽量轻言细语。这里“轻言细语”是指声音的( )
A.音调低 B.响度小 C.音色美 D.频率低
题型三 噪声
[典例3](2023 城西区校级二模)声音无处不在,下列关于声现象说法正确的是( )
A.物体振动得越快,发出的音调越低
B.“高声大叫”“低声细雨”这里的“高”,“低”是指音调
C.考场周边“禁止鸣笛”是防止噪声产生
D.声控锁是通过响度识别不同的声音
【对点训练3】(2023 赤峰)教师监考时不能穿硬底鞋,以减小噪声对考生的干扰,这是( )
A.在声源处减弱噪声 B.阻断噪声的传播途径
C.防止噪声进入耳朵 D.减小噪声传播速度
(
课时
●
过关检测
……
关键能力
分层施练
素养重提升
……
课后练习
)
1.(2023 安徽)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.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
2.(2023 喀喇沁旗一模)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。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。下列分析正确的是( )
A.“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
B.“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C.众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
D.“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
3.(2023 鹤山市校级二模)如图所示,主要描述声音能够传递能量的是( )
A.甲:蝙蝠利用超声波确定障碍位置
B.乙:利用超声波击碎人体内的结石
C.丙:利用声呐探测鱼群位置和海底的情况
D.丁:利用“B超”对孕妇做常规检查
4.(2023 邗江区校级三模)如图是一款最新磁悬浮蓝牙音箱,它由一个球形音箱和一个磁悬浮底座组成。音箱悬浮在空中,一边旋转一边播放毛不易的歌曲。下列说法正确的是( )
A.根据音调可以判断出是哪位歌手的歌声
B.毛不易的歌声不是靠空气传到人耳的
C.最新磁悬浮蓝牙音箱是高科技产品,发声不需要振动
D.调节音量开关,调大音量,声音的响度就变大
5.(2023 深圳)下列说法正确的是( )
A.在学校内禁止鸣笛,这是在声音的传播过程中减弱噪音
B.响铃声音太大音调高
C.校内广播属于声音传播信息
D.同学们“唰唰”写字的声音是次声波
6.(2023 河南)箫是我国的一种传统乐器,如图所示,演奏者吹箫时,发出的声音是由于空气柱的 而产生的,演奏者用手指按压不同位置的气孔,是为了改变声音的 。
7.(2023 郸城县三模)2023年春晚上,《百鸟归巢》以黄昏构筑意象,以洞箫模拟鸟啼声,更以吐音表现归巢的轻快活泼的气氛,完美地让流行音乐与文化遗产邂逅碰撞。其中洞箫发出的声音是通过 传入现场观众耳中的;观众在乐声中感受到了百鸟归巢的轻快活泼气氛,这说明声音能传递 。
8.(2023 贵州)如图所示是战国时期的曾侯乙编钟,它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击,大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的 不同。(填写声音特性名称)
9.(2023 九龙坡区校级模拟)如图所示,“入班即静”要求同学们在教室养成轻声说话的习惯,当同学们交流时,声音是通过 传播的;从控制噪声的角度分析,这是在 处减弱噪声的。
10.(2023春 巴彦淖尔期中)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,再让钢尺震动的幅度大一些。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音的 ,听到声音的强弱还跟 有关。
(4)本实验用到的实验方法有 (选填“控制变量法”、“转换法”或“对比法”)。
如图是小明“探究声音特性”的两个实验:
(1)实验一:如图甲中A所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明 ;如图甲中B所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这一现象既可以说明发声的物体在振动,还能说明声音在空气中是以声波的形式传播的,声波具有 。
(2)实验二:如图乙所示,有4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒,其中a、b、c等高,a、b内径相同,c、d内径相同。各量筒内装的水如图乙所示,小明根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1、气柱的长短有关;2、量筒的内径有关;3、水柱的长度有关;
①若探究“气柱越长,发声的音调越高”,应选量筒 (填字母代号),其中所用到的科学研究方法是 法;
②若选择的是量筒b、c,则探究的是 ;
③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气,使它们发声,则所发出的声音音调 (选填“c高”、“d高”或“一样高”);
④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声, 所发出的声音音调较低。
12.(2023 泰山区三模)在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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。若两次发出信号的间隔是1.1s,超声波的速度为340m/s,求:
(1)汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程;
(2)汽车行驶的速度。
13.(2023 和田地区开学)当动车以某一速度沿直线匀速行驶时,在进入某一隧道前800m处鸣笛,司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为v空=340m/s。求:
(1)声音在4s内传播的距离。
(2)当司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离。
(3)动车行驶的速度。
14.(2023 汉阴县校级开学)如图甲所示为西宝高速上的测度装置,其主要部件为距离传感器,它利用发出和接收超声波再经过计算机处理来检测汽车的速度。
(1)超声波的频率高于 Hz,超声波 (填“能”或“不能”)在真空中传播。
(2)若汽车运动的s﹣t图像如图乙所示,请计算汽车运动的速度。
(3)已知超声波在空气中的传播速度为340m/s,某次检测车速时,汽车以(2)中速度行驶,传感器发出到接收超声波信号用时1s,则发出超声波信号时汽车与传感器之间的距离是多少?
15.在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵式上,习近平主席温情问候:“同志们辛苦了。”人民解放军坚定回应:“为人民服务!”
(1)习主席和人民解放军的声音是通过 传到现场观众的耳内的。
(2)如图示以“70”造型中的任何一架直升机作为参照物,其它直升机都是 的,以天安门作为参照物,则直升机是 的。(以上选填“运动”或“静止”)
(3)被中国民众亲切地称为“彭麻麻”的彭丽媛是著名的歌唱家,她演唱《父老乡亲》等脍炙人口的歌曲,她的歌声悦耳动听,是指她的声音 好。(填声音特性)
(4)此次受阅的还有无人机方队,无人机常用声呐装置测定高度,该装置利用的是 (填“超声波”或“次声波”)经地面反射形成的回声。若该无人机发射声波经2s后收到回声,则无人机高度为 m(声波在空气中传播速度为340m/s)
1.如图所示为一固定于地面的超声波测速仪,当被测车辆沿直线匀速行驶至测速仪正前方720m时,测速仪发出一超声波信号,该信号被汽车反射后又被测速仪接收,若已知信号从发出到接收历时4s,超声波的传播速度为340m/s,则该车的速度为( )
A.17m/s B.20m/s C.27.5m/s D.36m/s
2.有一段长为18m的装满水的铁管,将耳朵贴在装满水的铁管一端,在另一端敲一下,能听到几次声音?(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.1次 B.2次 C.3次 D.4次
3.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s.则( )
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪170m
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪102m
C.汽车的速度是26.2m/s
D.汽车的速度是42.5m/s
4.一列高速列车A以40m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,与之相邻的另一轨道上的高速列车B正以60m/s的速度迎面驶来。A车司机拉响汽笛,发出两声短促的汽笛声,汽笛声之间的时间间隔为1s。声音在空气中的传播速度恒为340m/s,两车未相遇,则B车接收到这两声汽笛信号的时间间隔是 s。
5.已知声音在空气中的传播速度与空气的温度有关,在一定的范围内,其关系如下表格所示:
空气温度t℃/ 0 5 10 15 20 25 …
声音速度v/m s﹣1 331 334 337 340 343 346 …
(1)如果测得今天声音在空气的速度为338.2m/s,则今天的气温是 ℃。
(2)有甲、乙两辆汽车,甲车在后,乙车在前,沿平直的公路上分别以20m/s和10m/s同向行驶,当相距660m时,甲车鸣笛,经过多长时间乙车司机听到甲车的鸣笛声?乙车司机听到甲车的鸣笛声立即鸣笛,当甲车司机听到乙车的鸣笛声时,两车相距多远?(当时气温为15℃。)
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