2.1 声音的产生与传播
一、单选题
1.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)关于声音的产生和传播我是这样理解的( )
A.有振动就一定听得到声音 B.声音的传播不需要介质
C.有声音就一定有振动 D.声音在液体中传播比在固体中快
2.(2022秋·贵州六盘水·八年级统考期末)甲同学将耳朵贴在装满水的长铁管的一端,乙同学在另一端敲打铁管一次,甲同学听到几次声音( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
3.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中空气,听到声音逐渐变小直到听不见。再让空气逐渐进入玻璃罩,又听到铃声从无到有并逐渐变大直到正常。同学们对该实验现象提出四条见解:①空气能传声②因有玻璃罩,说明固体能传声③真空不能传声④抽出空气过程中声音变小,说明声音变成次声波。其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.③④
4.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)如图,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到闹铃声逐渐变小,直至听不见;再让空气逐渐进入玻璃罩内听到闹铃声又逐渐变大。关于上述实验,下列说法中正确的是( )
A.只要闹铃振动,就可以听到闹铃声
B.真空可以传播声音
C.听不见闹铃声是因为闹铃不再振动
D.声音传播需要介质
二、填空题
5.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)老师上课时同学们发现老师的声带在动,说明声音是由物体 产生的,同学们能听到老师的声音是通过 传到同学耳朵的。
6.(2022秋·贵州贵阳·八年级期末)音乐课上,同学们饱含深情地演唱“我和我的祖国,一刻也不能分割……”,歌声是由声带 产生的。
7.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)用超声波测位仪向海底垂直发射声波,经过6s后收到回波。若海水中声音的平均传播速度为1500m/s,则海水深 m;但是,超声波测位仪却不能用于太空测距(比如测地球与月球的距离),这是因为 。
8.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)我国的高铁发展迅速,如图所示是高速列车停靠在站台时的情景。列车进站前都要鸣笛,笛声是列车上的声源 产生的,笛声通过 传入人耳。
三、简答题
9.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)冬天,一场大雪过后,人们往往会感到万籟俱寂,而雪被人踩过后,便又恢复了往日的喧嚣。请用学过的知识解释这一现象。
10.(2022秋·贵州黔南·八年级统考期末)如图所示是“探究真空不能传声”的实验装置。玻璃罩内悬挂正在发声的音乐芯片,用抽气机不断抽取玻璃罩内的空气,此过程中我们听到声音的响度越来越小,但始终都能听到声音。请分析说明始终能听到芯片振动发声的原因。(写出两条即可)
四、计算题
11.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)如图所示为声速测量仪器的实验装置图,使用说明如下:
①甲、乙是声信号采集器;
②复位后用棒锤敲打铜铃,声音被甲、乙接收;
③液晶屏显示甲、乙接收到信号的时间差,单位为ms(1ms=10﹣3s);
请回答下列问题:
(1)若声音以340m/s的速度向外传出,经过5s可以传多远?
(2)某次测量过程如图所示,已知s1=0.2m,s2=0.8m,液晶显示屏上显示:1.875,则此时声速为多大?
(3)一同学将铜铃放到甲的左边,并使铜铃和甲、乙在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值将如何变化?请说明你判断的理由。
12.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,马赫数指的是声速的倍数(声速指声音在15℃空气中的传播速度:340m/s),某超音速飞机飞行的最大马赫数是2.5,求:
(1)它的最大飞行速度是多少m/s;
(2)若贵阳到北京的距离为2100km,该飞机从贵阳到北京最少需多少小时;(假设飞机速度不变,结果保留两位小数)
(3)若该飞机以最大飞行速度在6800m的高空水平飞行,地面上的人听到其在人头顶上空的轰鸣声时,飞机实际已经飞到前方多少km的地方?
13.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)学校隆重举行了校运会,男子100m决赛最受欢迎,同学们测量了运动员到达距离起点20m、80m、100m处的时间。其中前三名的时间见如表。
姓名 距离 20m 80m 100m
刘洋 2.5s 8.4s 12s
李明 2.3s 8.3s 11.6s
周洋 2.5s 8.4s 11.4s
(1)刘洋在0~20m区间内的平均速度;
(2)李明在20~80m区间内的平均速度;
(3)赛后,周洋赛道的终点计时员发现自己是听见发令枪后才开始计时,那么请计算说明周洋百米决赛的真实成绩是多少秒?(声音在空气中的传播速度为340m/s。忽略光传播需要的时间,结果保留到小数点后边两位)
14.(2022秋·贵州毕节·八年级期末)在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声,4s后汽车司机听到鸣笛的回声,(设声音在空气中的传播速度为340m/s)问:
(1)4s内汽车所走的距离有多远?
(2)4s内声音传播的距离有多远?
(3)鸣笛时,汽车离山崖多远?
15.(2022秋·贵州铜仁·八年级期末)长沙市为了督促司机遵守限速规定,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超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s.若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,求:
(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪多少米?
(2)汽车两次接收到信号时位置相距多少米?
(3)在该测速区内,汽车的速度是多少?
五、综合题
16.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)小鑫和小强准备测量一根金属管道的长度:小鑫用锤子敲击管道一端一下,在管道另一端的小强看见小鑫敲下锤子的同时开始计时。小强在管道另一端听到两次声音,第一次听到声音的时间是0.17秒,第二次听到声音的时间是2.6秒。已知声音在空气中的传播速度340m/s。请你回答:
(1)金属管道的长度是多少?
(2)小强为什么会听到两次敲击声?
(3)两位同学的测量结果存在误差,请你说出一条产生误差的原因。
参考答案:
1.C
【详解】A.有振动可能产生声音,如果没有传播声音的介质,我们不能听到声音,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故B不符合题意;
C.声音是由物体的振动产生的,有声音就一定有振动,故C符合题意;
D.一般情况下声音在液体中传播比在固体中慢,故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】在另一端敲击后,声音会同时沿着固体铁、液体水、空气传向另一端。因声音在这三种介质中的传播速度不同,所以声音到达耳朵的时间就不同,听到的第一声是通过铁管传过去的,第二声是通过水传播的,第三声是通过空气传播的,共听到3次声音。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.A
【详解】①让空气逐渐进入玻璃罩,声音从无到有,从小到大,说明空气能够传声;②因有玻璃罩隔离内外空气,但仍然能听到声音,说明固体也能传声;③逐渐抽出其中的空气,声音逐渐减小直到消失,说明空气介质在减少时,声音变小到消失,充分说明真空不能传声;④抽出空气过程中声音变小,但还是能听到,说明声音不是次声波;故①②③正确、④错误。
故选A。
4.D
【详解】AB.只要闹铃振动就可以发声,但声音传播需要介质,在真空中无法传播,也就无法听到闹铃声,故AB错误;
C.闹铃一直在振动,抽出玻璃罩内的空气后,罩内为真空,而听不见闹铃声是因为真空中无法传播声音,故C错误;
D.声音传播需要介质,在空气中可以传播,但在真空中无法传播,故D正确。
故选D。
5. 振动 空气
【详解】[1]声带在动,说明发声体在振动,故声音是由物体的振动产生的。
[2]同学们跟老师之间的传声介质是空气,声音是通过空气传到同学耳朵的。
6.振动
【详解】一切发声的物体都在振动,同学们饱含深情地演唱“我和我的祖国,一刻也不能分割……”,歌声是由人的声带振动产生的。
7. 4500 真空不能传声
【详解】[1]由可得声音传播的距离
则海水的深度
[2]太空是一个真空环境,不能传播声音,所以超声波测位仪不能用于太空测距。
8. 振动 空气
【详解】[1]声是由物体振动产生的,笛声是列车上的声源振动产生的。
[2]列车笛声通过空气传入人耳。
9.见详解
【详解】答:一场大雪过后,由于松软积雪中的缝隙很多,声音进入后,很难再反射出来,因此,刚下的雪,能很好地吸收声音,所以,大雪后,大地披上了银装,周围特别寂静,而雪被人踩过后,情况就大不相同了,原本新鲜蓬松的雪被压实,从而减少了对声能的吸收,所以,自然界便又恢复了往日的喧嚣。
10.见解析
【详解】玻璃罩内始终有少量空气,可传播声音;声音可以通过悬线和塞子传播。
11.(1)1700m;(2)320m/s;(3)见详解
【详解】解:(1)由公式得,声音的传播路程为
s=vt=340m/s×5s=1700m
(2)设声速为v′,由题意可得
即
解得v′=320m/s。
(3)因为铜铃与甲、乙在一条直线上,所以铜铃与甲、乙之间的距离之差总是等于甲乙之间的距离,由于乙比甲远的距离是一定的,所以声音传到乙和甲的时间差是不变的。
答:(1)经过5s,声音可以传播1700m;
(2)此时声速为320m/s;
(3)不变;因为铜铃与甲、乙在一条直线上,所以铜铃与甲、乙之间的距离之差一直等于甲乙之间的距离,所以声音传到显示屏的时间差是不变的。
12.(1)850;(2)0.69;(3)17
【详解】解:(1)超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示,已知超音速飞机飞行的马赫数是2.5,则最大飞行速度是
(2)从贵阳到北京的距离为
由得,这架飞机从贵阳飞到北京需要的时间为
(3)声音在空气中的传播速度
由得,声音从头顶传到人耳的时间
飞机飞到人前方的水平距离
答:(1)它的最大飞行速度是850m/s;
(2)飞机从贵阳到北京最少需0.69小时;
(3)地面上的人听到其在人头顶上空的轰鸣声时,飞机已经飞到前方17km。
13.(1)8m/s;(2)10m/s;(3)11.69秒
【详解】解:(1)刘洋在0~20m内的平均速度为
(2)李明在20~80m内的时间为
t2=8.3s-2.3s=6s
李明在20~80m内的平均速度为
(3)枪响后运动员已经起跑,而裁判员听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100米,这时运动员已经跑出了一段距离,所以,计时偏少,成绩不准确;听到枪声再计时已经比起跑时间晚了。声音传播的路程s=100m,声速v=340m/s,则声音的传播时间为
周洋百米赛的真实成绩为
t真=11.4s+0.29s=11.69s
答:(1)刘洋在0~20m区间内的平均速度是8m/s;
(2)李明在20~80m区间内的平均速度是10m/s;
(3)周洋百米赛的真实成绩是11.69秒。
14.(1)40m;(2)1360m;(3)700m
【详解】解:(1)由得,4s内汽车通过的路程为
s车=v车t=10m/s×4s=40m
(2)4s内声音通过的路程为
s声=v声t=340m/s×4s=1360m
(3)鸣笛处离山崖的距离为
答:(1)4s内汽车所走的距离有40m;
(2)4s内声音传播的距离有1360m;
(3)鸣笛时,汽车离山崖700m。
15.(1)85m;(2)17m;(3)20m/s
【详解】(1)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;
(2)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,
汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):
s′=s1 s2=85m 68m=17m;
(3)汽车行驶这17m共用的时间:
t′=△t t1+t2=0.9s 0.25s+0.2s=0.85s,
所以汽车的车速为:
v′===20m/s.
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪85米;
(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米;
(3)在该测速区内,汽车的速度是20m/s.
16.(1)57.8m;(2)见解析;(3)见解析
【详解】(1)因为声音既可以在空气中传播也能在固体(金属管道中)中传播,并且固体中传播的速度大于在空气中的传播速度,第二次听到声音是声音通过空气传播的时间,故金属管道的长度为
(2)因为声音在固体中传播的速度大于在空气中的传播速度,由可知,在传播距离一定时,传播时间不同,所以小强先后听到两次声音。
(3)小强看见小鑫敲下锤子的同时开始计时,操作过程中时间有延迟,此时声音已经开始传播了一定距离,会使测量时间偏小,从而导致误差产生。