2.1 声音的产生与传播 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·河南信阳·八年级统考期末)在演示声音是由物体的振动发生的实验中(如图),将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开。在此实验中,泡沫塑料球的作用是( )
A.使音叉的振动尽快停下来 B.使音叉的振动时间延长
C.使声波多次反射,形成回声 D.将音叉的微小振动放大,便于观察
2.(2022秋·河南洛阳·八年级统考期末)已知声音在海水中传播速度是1500米/秒,若要测量海底的深度,从船底发声装置向下发出声波,经2秒后,船底的声音接收装置收到回声,那么海底深度是( )
A.6000米 B.3000米 C.1500米 D.750米
3.(2022秋·河南驻马店·八年级统考期末)如图所示为北京天坛公园里堪称声学建筑奇观之一的圜丘。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时,会感到声音特别洪亮。下列关于声音变得特别洪亮的解释中正确的是( )
A.声音变成了超声波 B.圜丘上装有扩音器
C.建筑师利用了声音的折射原理 D.回声与原声混在一起,声音得到了加强
4.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)在较长的一段自来水管的一端敲一下,如果另一个人耳朵贴在水管另一端能听到先后三次敲击声,则传来这三次响声的介质依次是( )
A.铁管、水、空气
B.水、空气、铁管
C.空气、水、铁管
D.水、铁管、空气
5.(2022秋·河南周口·八年级统考期末)成都市交管局为了监督司机是否遵守限速规定,在机场路上(一段平直的)安装了固定测速仪,此路段限速为100km/h。如图所示,汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,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经汽车反射回来的信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时1s,若发出两次信号的时间间隔是1.5s,超声波的速度是340m/s,则( )
A.超声波信号第一次被汽车反射时,距测速仪204m
B.汽车正在朝着测速仪的方向运动
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中,所用时间为1.7s
D.该汽车速度为163.2km/h,超速了
二、填空题
6.(2022秋·河南平顶山·八年级期末)唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。在枫桥边客船里的人听到了寒山寺的钟声,是因为寒山寺里的大钟受到僧人的撞击,产生 而发出的。客船上的人能听到传来的钟声,是靠 把声音传过来的,说明声音的传播需要 。
7.(2022秋·河南鹤壁·八年级统考期末)2022年11月30日7时33分,神舟十五号航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员首次实现“太空会师”.根据你的了解,空间站相对于我们所在的地面是 (选填“运动”或“静止”)的,“太空会师”时空间站内航天员彼此交流的声音是通过 传播的。
8.(2022秋·河南焦作·八年级统考期末)科学工作者为了探测海底某处的深度,向海底垂直发射超声波,经过6s收到回波信号,海洋中深处的深度是 m(声音在海水中传播的速度是1500m/s);这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离,其原因是 。
9.(2022秋·河南周口·八年级统考期末)有些物理现象无法直接观察,我们就利用它们与另一些能够直接观察的物理现象,通过设计实验来间接推断,这种方法叫转换法。如图所示的装置中,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,会观察到乒乓球被多次弹开,这个实验设计是为了把 转换为 。
10.(2022秋·河南南阳·八年级统考期末)如图所示,在教室里,小明敲响乙音叉时,与甲音叉的叉股接触的乒乓球会 ,这一现象既可以说明发声的物体都在 ,也能说明声音可以在 中传播;若在月球表面上进行此实验,则 (选填“还能”或“不能”)观察到上述现象。
11.(2022秋·河南安阳·八年级统考期末)人对着山崖呼喊能听到回声,把回声和原声区分开与人到山崖的距离有关,人对前后两个声音的分辨时间差约为0.1s,估算人距离山崖至少需要 m才能把原声和回声区分开。在研究声音传播时,发现声音在水中传播的速度比空气中 (选填“大”或“小”)。
12.(2022秋·河南焦作·八年级统考期末)如图所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被 ,它说明了 ;小华用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是: 。
13.(2022秋·河南驻马店·八年级期末)小俞对着山崖大喊一声,经过3s听到回声,那么小俞与山崖之间的距离大约是 m(空气中声速取340m/s)。这种方法 (填“能”或“不能”)用来测量地球、月球之间的距离,原因是 。
14.(2022秋·河南平顶山·八年级统考期末)小红与小刚用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明: (填“固”、“液”或“气”)体能够传声;“通话”这种方式体现了声音能够传递 。
(2)相距同样远,讲话者以同样的响度讲话,如果改用细金属丝连接土电话,则听到的声音就大些。这一实验现象表明:不同介质传声效果 (填“相同”或“不同”);
(3)如果在用土电话时,另一个同学用手捏住线上的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于手阻止了线的 使声音无法通过线来传播。
15.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)将耳朵贴在长铁管的一端,让另外一个人敲一下铁管的另一端,你会听到 次敲打的声音(管中是空的),产生这种现象的原因是 。
三、实验题
16.(2022秋·河南濮阳·八年级期末)探究声音的产生与传播的实验中:
(1)如图甲所示为用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,该乒乓球被反复 ,这一现象说明发声的物体在 ;
(2)如图所示,用音槌敲响右边的音叉乙,左边的音叉也会发声,这个现象说明声音可在 (选填“桌面”、“小槌”或“空气”)中传播;还能说明声波能传递 (选填“信息”或“能量”);
(3)此实验用到的实验方法是 。
17.(2022秋·河南新乡·八年级统考期末)把正在发声的音叉插入水中,会看到如图甲所示的现象,说明声音是由物体的 产生的。如图乙所示,把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的铃声越来越小,由此可以得出: 不能传声。这种研究物理问题的方法是 法。
四、计算题
18.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)某科学考察船利用声呐测定海底的深度。若声音在海水中的传播速度是1500m/s,从船底向海底发出超声波,经过4s在考察船底收到回声,则此处海底的深度为多少米?
19.(2022秋·河南郑州·八年级期末)一汽车朝山崖匀速行驶,在离山崖s=880m处鸣笛,汽车直线向前行驶s1=60m后,司机刚好听到笛声的回声,(已知声音在空气中15℃时的传播速度是340m/s)求:
(1)声音传播的距离是多少?
(2)汽车行驶60m所用的时间是多少?
(3)求汽车行驶的速度?
20.(2022秋·河南开封·八年级统考期末)长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,如图,火车头距离桥头200m处鸣笛,鸣笛5s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来至山崖的回声(声音在空气中桥的传播速度为340m/s)。
(1)计算火车的速度。
(2)鸣笛时,火车车头到山崖的距离。
(3)若听到回声30s后,车尾驶过桥尾,计算大桥的长度。
21.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)为了督促司机遵守限速规定,交管部门在高速公路上设置一些固定测速仪,如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出了超声波信号,测速仪发出的信号到接收到反射回来的信号用时0.6s,超声波的速度是340m/s。
(1)超声波是频率大于 Hz的声波,人耳 (选填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)汽车接收到超声波信号时,距测速仪多少米 ?
22.(2022秋·河南三门峡·八年级统考期末)一列动车长200m,以一定的速度沿直线匀速行驶,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。已知声音在空气中的传速度为340m/s。求:
(1)当司机听到反射的回声时,声音经过的路程;
(2)该动车行驶的速度;
(3)若该列动车以这个速度匀速通过一个长820m的隧道,则动车完全穿过隧道的时间为多少?
23.(2022秋·河南周口·八年级统考期末)如图所示,在成南高速的某一平直的公路段上,一辆装有超声测速装置的警车甲正匀速行驶执勤。某时刻警车向前方365m处静止在应急车道的大卡车乙发射一个超声波信号,经过2s后接收到反射回来的信号。已知超声波在空气中传播的速度v=340m/s,求:
(1)从警车发射超声波信号到接收到该信号波时,该超声波传播的距离;
(2)警车匀速行驶的速度;
24.(2022秋·河南郑州·八年级统考期末)长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,从山崖驶向大桥(如图所示),火车头在距桥头240m处鸣笛,鸣笛8s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声;听到回声30s后,车尾驶过桥尾。已知声音在空气中的传播速度是340m/s。
(1)请计算火车的速度。
(2)请计算大桥的长度。
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程是多少?
(4)火车鸣笛时,车头到山崖的距离是多少?
五、综合题
25.(2022秋·河南郑州·八年级统考期末)潜艇作战时需要长时间在水下潜航,只能依靠声呐进行探测,声呐被称为潜艇的“耳目”;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,反射回来的声波的频率就会有所变化;声呐发出声波碰到运动的目标,反射回来的声波(下称“回声”)的音调变化规律是:回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;回声的音调变低,说明目标远离声呐。
(1)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经潜艇B反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是 m;(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反射回来的声波音调是变低的,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1min后潜艇B与潜艇A的距离是多少m?
(3)在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离,原因是 。
26.(2022秋·河南郑州·八年级统考期末)如图,一辆客车与一辆小汽车一段时间内以不同速度在高速公路上向右匀速直线运动的三幅照片;在图中分别画出小汽车和客车在这段时间内的大致运动情况。
(1)以小汽车为参照物,客车向 匀速直线运动;图中, 的图象是小汽车在这段时间内的大致运动情况;
(2)小琪同学在学习了关于长度测量的知识后,思考汽车轮胎的周长该怎么测量?请你帮她设计一种测量方法;( )
(3)该客车在高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车以72 km/h做匀速直线运动。司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经5s后听到回声。请计算:该客车在这5s内前行的路程?鸣笛后,笛声向高山悬崖传播,经高山悬崖反射后,到听到回声时,笛声在这5s内行驶的路程?客车司机听到回声时客车与高山悬崖间的距离?(声音在空气中的传播速度为340 m/s)( )
参考答案:
1.D
【详解】由于音叉振动的幅度过小,人眼无法直接观察和区分,所以用“转换法”将这个实验效果进行放大;当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时,音叉的振动将泡沫塑料球弹开,即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动,以便于观察和进一步的研究,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.C
【详解】根据题意知道,声音从海面传到海底用的时间
由知道,此处的海底的深度
s=vt=1500m/s×1s=1500m
故只有C正确。
故选C。
3.D
【详解】在天坛公园的天心石上说话,会觉得声音特别洪亮,是因为声音遇到障碍物反射回来与原声混在一起使声音加强了,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.A
【分析】声音的传播需要介质,在不同介质中声音的传播速度是不同的,在固体中最大,其次是液体,再次是气体。
【详解】声音会分别沿着固体水管、水、空气向另一端传播,由于声音在三种介质中的传播速度不同,即固体中最大,其次是液体,再次是气体;故在另一端的人先听到由固体水管传来的声音,其次是通过水传来的声音,最后是通过空气传来的声音;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】A.由v=得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪
s1=v声t1=340m/s××0.6s=102m
故A错误;
B.由题意:汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,故B错误;
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中,所用时间
t=t-t1+t2=1.5s-0.3s+0.5s=1.7s
故C正确;
D.汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪
s2=v声t2=340m/s××1s=170m
汽车在两次接收到信号时行驶的距离
s′=s2-s1=170m-102m=68m
行驶68m所用的时间
t′=t=1.7s
所以汽车的车速为
v′===40m/s=40×3.6km/h=144km/h
144km/h大于100km/h,故超速,144km/h163.2km/h,故D错误。
故选C。
6. 振动 空气 介质
【详解】[1]由于一切声音都是由振动产生的,所以钟声是钟振动而发出的声音。
[2][3]由于真空不能传声,声音的传播需要介质,所以人能听到钟声,是靠空气把声音传过来的。
7. 运动 空气
【详解】[1]空间站相对于地球位置发生变化,所以是运动的。
[2]航天员是在空间站内部进行对话交流,空间站内部的大气环境是模拟地球大气环境的,所以声音通过空气传播。
8. 4500 声音不能在真空中传播
【详解】[1]超声波从海面到海底用的时间
由可得,海洋中深处的深度
s=vt=1500m/s×3s=4500m
[2]月亮周围没有空气,而声音不能在真空中传播,所以,超声波不能到达月亮,更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离。
9. 音叉的振动 乒乓球的跳动
【详解】[1][2]乒乓球在实验中起的作用是将音叉微小的振动放大,把不容易看到的音叉振动现象转换成便于观察的乒乓球跳动现象,这种研究物理问题的方法是转换法。
10. 弹起来 振动 空气 不能
【详解】[1][2][3]小明敲响乙音叉时,空气把乙音叉的振动传递给甲音叉,甲音叉也会振动,与甲音叉的叉股接触的乒乓球会弹起来,这一现象既可以说明发声的物体在振动,也能说明声音可以在空气中传播。
[4]若在月球表面上进行此实验,则不能观察到上述现象,也听不到声音,这是因为真空中不能传播声音。
11. 17 大
【详解】[1]要想原声与回声区分开,则声音从人出发,传播到山崖再传到人的耳朵,需要时间至少为0.1s,则此段时间内声音传播的距离为
人距山崖的距离为
[2]实验表明,声音在水中的传播速度比在空气中大。
12. 弹开 发声体在振动 可在桌子上放一些小纸屑,观察纸屑的振动
【详解】[1][2]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,它说明发声体在振动。
[3]桌子是较大的物体,发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸屑的振动,所以可在桌子上放一些小纸屑。
13. 510 不能 真空不能传声
【详解】[1]由v=可知,声音3s通过的路程
s=vt=340m/s×3s=1020m
因为经过3s后听到回声,则小俞与山崖之间的距离应为声音通过路程的一半,即小俞与山崖之间的距离
L=s=×1020m=510m
[2][3]因为月球表面是真空,而声音不能在真空中传播,所以不能用这种方法来测量地球和月球之间的距离。
14. 固 信息 不同 振动
【详解】(1)[1]小红与小刚用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”,“土电话”能实现10m间的通话,这表明:固体能够传声。
[2]“通话”能获取相应的通话内容,体现了声能够传递信息。
(2)[3]用细金属丝代替细线,传播介质发生了改变,听到的声音大小发生了变化,说明不同介质传声效果不同。
(3)[4]声音是由物体的振动产生的。用手捏住线上一部分,由于手阻止了线的振动使声音无法通过线来传播。
15. 2 固体、气体都可传声,且传播速度不同
【详解】[1][2]将耳朵贴在长铁管的一端,让另外一个人敲一下铁管的另一端,声音由钢管和空气传播,钢管传播声音的速度比空气快,所以会听到2次敲打的声音。
16. 弹开 振动 空气 能量 转换法
【详解】(1)[1][2]敲击音叉时,音叉振动,把乒乓球弹开,说明声音是由物体的振动产生的。
(2)[3][4]用音槌敲响右边的音叉乙,音叉乙振动发声,声波通过空气传播到左边的音叉,该音叉振动发声,说明声波能传递能量。
(3)[5]此实验把音叉的微小的振动转换成乒乓球的振动,利用了转换法。
17. 振动 真空 科学推理
【详解】[1]正在发声的音叉是否振动,不容易观察,把它放到水里后,能够激起水花,看到水花飞溅,就能够说明声音是由物体的振动产生的,这种研究方法叫转换法。
[2][3]由实验现象可知,把响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音逐渐变小;当罩内空气接近真空时,虽然还能听到极微弱的声音,但可通过推理知道真空不能传声。由于实验中无法达到绝对的真空,最终的结果是通过推理得出的,所以这种研究方法称为理想推理法或科学推理法。
18.3000m
【详解】解:超声波从船底到海底用的时间
此处海底的深度为
答:此处海底的深度为3000m。
19.(1)1700m;(2)5s;(3)12m/s
【详解】解:(1)由题意可得,声音传播的距离为
s2=2s-s1=2×880m-60m=1700m
(2)因为声音传播时间即为汽车行驶60m所用的时间,由可得,汽车行驶60m所用的时间为
(3)由可得,汽车行驶的速度为
答:(1)声音传播的距离是1700m;
(2)汽车行驶60m所用的时间是5s;
(3)汽车行驶的速度是12m/s。
20.(1)40m/s;(2)750m;(3)1050m
【详解】解:(1)火车行驶的速度
(2)声音传播的路程
s声=v声t1=340m/s×5s=1700m
鸣笛时,火车车头到山崖的距离
(3)火车30s行驶的路程
s车′=v车t′=40m/s×30s=1200m
大桥的长度
L桥=s车′﹣L车=1200m﹣150m=1050m
答:(1)火车的速度为40m/s;
(2)鸣笛时,火车车头到山崖的距离为750m;
(3)大桥的长度为1050m。
21. 20000 不能 102米
【详解】解:(1)人耳能听到的声波频率范围是20Hz~20000Hz,低于20Hz的声波为次声波,高于20000Hz的声波为超声波。所以,次声波和超声波都不能被人听到。
(2)超声波信号在由测速仪传到汽车,然后经汽车反射再传回测速仪,这一来一回所用总时间t总=0.6s,把空气看作是均匀介质,则超声波信号由测速仪传播到汽车所用时间
超声波的传播速度v=340m/s,则测速仪到汽车的距离
s=vt=340m/s×0.3s=102m
答:(1)超声波是频率大于20000Hz的声波,人耳不能听到超声波;
(2)汽车接收到超声波信号时,距测速仪102米。
22.(1)1360m;(2)60m/s;(3)17s
【详解】(1)根据得声音传播的距离
(2)由题意知,动车行驶的距离为
动车的速度
(3)动车匀速通过隧道行驶的路程
动车完全穿过隧道的时间
答:(1)当司机听到反射的回声时,声音经过的路程为1360m。
(2)动车行驶的速度是60m/s。
(3)全部通过隧道的时间为17s。
23.(1)680m;(2)25m/s
【详解】解:(1)从警车发射到接收到信号的过程中声波通过的距离
s声=v声t=340m/s×2s=680m
(2)因警车行驶的路程和声音传播的路程之和等于警车发射超声波信号处到大卡车距离的2倍,所以,警车行驶的路程
s车=2s-s声=2×365m-680m=50m
则警车的速度
v车=
答:(1)从警车发射超声波信号到接收到该信号波时,该超声波传播的距离是680m;
(2)警车匀速行驶的速度是25m/s。
24.(1)30m/s;(2)750m;(3)2720m;(4)1240m
【详解】解:(1)火车的速度
(2)火车完全通过大桥的路程
则大桥的长度
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程
(4)设司机鸣笛时车到山崖的距离为s,则
所以
答:(1)火车的速度为30m/s;
(2)大桥的长度为750m;
(3)从火车鸣笛到司机听到回声,声音通过的路程是2720m;
(4)火车鸣笛时,车头到山崖的距离是1240m。
25. 7500 8700 m 月球表面是真空,而真空不能传播声音
【详解】解:(1)[1]超声波从潜艇A传到潜艇B的时间
由得潜艇B与潜艇A的距离
(2)[2]1min后,潜艇B行驶的路程
因为声波频率变低,所以潜艇B是远离声呐,现在两艘潜艇之间的距离
(3)[3]月球上是真空,因为真空不能传声,所以在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离。
答:(1)潜艇B与潜艇A的距离是7500;
(2)1min后两潜艇之间的距离s2是8700 m;
(3)月球表面是真空,而真空不能传播声音。
26. 左 甲 见解析 100m,1700m,800m
【详解】(1)[1]由图示知,相对小汽车,客车是向后退的,所以以小汽车为参照物,客车是向左匀速直线运动的。
[2]由s-t图像知,在相同的时间内,甲通过的路程比乙的远,据 知,甲的速度更快,所以甲是小汽车的运动图像。
(2)[3]轮胎是圆形,直接通过直尺无法测量,则可化曲为直法,用一根无弹性的足够长的棉线绕轮胎一圈,然后把棉线拉直,再用刻度尺测出其周长。重复以上步骤,多次几次数据。
(3)[4]客车在5s内通过的路程
5s内,声音通过的路程
s1=v声t=340m/s×5s=1700m
5s内,声音及客车通过的总路程
s总=s+s1=100m+1700m=1800m
则听到回声时,客车与高山悬崖间的距离