第四章 声现象 单元检测 北师大版物理八年级上册
一、填空题
1.声音的特性包括 、 和 。
2.某运动员,以10s的成绩夺得100m金牌,他跑完全程的平均速度是 m/s.
3.声音在15℃的空气中的传播速度是 米/秒,夏夜,一个耀眼的闪电过后8秒才传来雷声,打雷处与你相距 米。
4.用超声波倒车报警器探测车后是否有障碍物,说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”)。
5.口技是民间的一种声音艺术,高超的口技艺人,可以模仿各种语音,从声音的特性来看,他主要模仿声音的 。现场观众能欣赏到,是因为声音能在 中传播,口技艺人往往通过重拍醒木结束表演,醒木拍得越重,声音的 越大。
6.为了探究声音产生的原因,小明和小华一起做了下面的实验:小明把手放在喉咙处大声讲话,感觉发声时喉咙处在振动;小华将正在发声的音叉接触水面,看到水面水花四溅。通过对这两个实验现象的分析,你能得出的结论是: 。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。若要明显地将桌面的振动体现出来,你的改进方法是: 。
7.噪声有危害,为了保护听力,声音不能超过 分贝;为了保证休息和睡眠,声音不能超过 分贝.
8.小夏在研究口琴的发声原理时,拆掉了口琴外壳,发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片(如图所示).吹口琴时,在气流的冲击下,铜片振动,发出声音.对不同气孔吹气,改变了声音的 ;在同一气孔处用不同的力度吹气,改变了声音的
9.某锣鼓队正在表演,我们听到的锣鼓声是通过 传入人的耳朵,当队员用手按住正在发声的鼓面时,鼓声就消失了,原因是手使鼓面停止了 。
10.小明在河南博物院观看古乐编钟演奏时,看到乐手敲击大小不同的编钟,如图所示,这些编钟发出不同的 ,乐手用大小不同的力敲击编钟时,发出不同的 (选填“音调”、“响度”或“音色”),组成了美妙的乐曲。
二、单选题
11.下列说法正确的是( )
A.震耳的鼓声是由鼓面振动产生的
B.考场附近禁止鸣笛是为了阻断噪声传播
C.电磁波不能在真空中传播
D.微波炉是用声波来加热食品的
12.如图有关声现象的实验中,能用来探究决定音调高低的因素的是( )
A.敲鼓时,用大小不同的力
B.室内音响放音时,音响前方的烛焰摇晃
C.响铃时,不断抽出瓶内的空气
D.拨动钢锯条发声,改变伸出桌子边沿的锯条长度
13.以下事例中说明声可以传递信息错误的是( )
A.有经验的工人通过听机器的运转声,判断机器运转是否正常
B.医生用听诊器可以了解病人心脏工作状况
C.外科医生用超声振动除去人体内的结石
D.古代航行手在雾中通过号角的回声判断悬崖的距离
14.如图所示,小明在筷子的一端捆上棉花蘸水后充当活塞,插入两端开口的塑料管中,做成“哨子”。吹哨时( )
A.空气柱振动发声
B.上下推拉活塞,响度发生改变
C.改变吹哨的力度,音调发生改变
D.换不同的人吹哨,音色发生改变
15.下列有关声现象的说法中不正确的是( )
A.太空中,两名宇航员不能直接对话,是因为真空不能传声
B.使用MP3时,调节音量旋钮是为了改变声音的音调
C.公路旁边安装隔音板是为了阻断噪声传播
D.B超查体是超声波在医学上的应用
16.关于声音,下列说法正确的是( )
A.大声说话就能听到回声
B.乐队演出时,可通过音色来识别乐器
C.人耳听不到次声波,是因为响度太小
D.在空气中声音的速度总是 340m/s
17.下列现象中不跟回声有关的是( )
A.夜深人静时说话特别响亮
B.雷雨时候人们听到轰隆隆的雷声
C.蝙蝠利用超声波捕捉蚊虫
D.船只利用“声呐”测定冰山的距离
三、实验探究题
18.为了验证“声音的传播需要介质”,小华设计了一套巧妙的实验装置:在广口瓶内用细线吊起一部手机,线的末端固定在瓶口的软木塞上,瓶内的空气可由瓶口的玻璃管抽出,如图所示。
(1)在没有抽气时,小华用家里的另一部手机拨打瓶内的手机,他 (选填“能”或“不能”)听见瓶内手机的铃声;
(2)小华尽量抽尽瓶中的空气后,拨打瓶内的手机,他听到瓶内手机铃声的情况是: (选填“铃声变弱”或“铃声变强”);
(3)通过以上两次实验的对比,小华得出的结论是: 。
19.根据如图所示的演示实验,请按要求回答:
(1)如图甲所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球多次被音叉弹开,声音消失,乒乓球便会停止运动,这说明发声的物体在 ;
(2)甲实验装置能探究声音产生的原因,还能探究声音的 和 的关系;
(3)小明进一步探究,如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会把乒乓球弹起。该实验能说明哪些问题?请你写出两个:
① ;
② 。
20.在音乐课上,小明和同学们发现小提琴等弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如表:
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2
① 钢 20 0.3
② 钢 0.7
③ 钢 40 0.5
④ 尼龙丝 30 0.5
⑤ 尼龙丝 40 0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,则表中缺少的数据应为 ;
(4)这种研究问题的方法在物理学中叫做 。
四、计算题
21.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平等的峭壁间某一位置鸣枪,经过 第一次听到回声,又经过 再次听到回声,则两峭壁间的距离为多少?
22.某同学乘坐的汽艇遥对着一座悬崖,他向悬崖大喊一声,经过6秒听到回声.已知声音的传播速度为340m/s.
(1)若汽艇静泊在水面,他离悬崖多远?
(2)若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去,他喊时离悬崖多远?
23.声音在海水中的传播速度约为1500m/s,为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁。如图所示(示意图仅供参考),探测船停在海面某处,发出的声波信号经0.9s被探测仪接收到。
(1)求障碍物到探测船的距离。
(2)如果改为发射激光信号,求信号传至障碍物所需要的时间,已知激光在湘水中的速度约为2.25×108m/s。(不考虑激光在传输过程中的损耗)
答案解析部分
1.【答案】响度;音调;音色
【解析】【解答】通常我们把声音的高低叫音调,音调与物体的振动频率有关,频率越大,音调越高;频率越小,音调越低。
我们把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,其与物体振动幅度有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。同时响度还和距离声源的距离有关,即距离声源越近,响度越大;距离声源越远,响度越小。
音色是指声音的特色和品质,由发声体的材料、结构决定。声音的特性包括音调、响度、音色。
【分析】声音的三个特征是音调、响度、音色。
2.【答案】10
【解析】【解答】解:他跑完全程的平均速度:
v= 100= =10m/s.
故答案为:10.
【分析】知道物体通过的路程和时间,根据速度公式求出物体的运动速度.
3.【答案】340;2720
【解析】【解答】根据声速表可以知道声音在15℃的空气中的传播速度是340米/秒。由题意可知,v=340m/s,雷声传播时间t=8s,由 知打雷处与你的距离
【分析】15℃的空气中,声速为340m/s;根据速度和时间的乘积,计算路程。
4.【答案】信息
【解析】【解答】用超声波倒车报警器探测车后是否有障碍物,利用声音传递信息。
【分析】声音不仅可以传播能量,例如声音可以把酒杯震碎,也可以传递信息,例如听收音机、听老师讲课。
5.【答案】音色;空气(气体);响度
【解析】【解答】我们利用声音音色的不同来区分不同的发声体,所以他主要模仿声音的音色。表演者和观众没有其它物质,只有空气,声音是通过空气传入人耳的,所以是因为声音能在空气中传播。醒木拍得越重,桌子的振幅越大,声音的响度越大。
【分析】不同发声体的音色不同;声音可以在空气中传播;物体振动的幅度越大,响度越大。
6.【答案】声音由物体的振动产生;在桌面上放小纸团,观察纸团弹起的高度
【解析】【解答】讲话时声带的振动,音叉发声使水振动,都能证明声音是由于物体振动产生的;桌子发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸团的振动,所以可在桌子上放一些小纸团。
【分析】声音是由于物体振动产生的,桌子发声振动不易观察,可转换成桌面轻小物体的振动.
7.【答案】90;50
【解析】【解答】解:为了保护听力,声音不能超过90dB,为了保证工作和学习,声音不能超过70dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50dB.
故答案为:90;50.
【分析】人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级.0dB是人刚能听到的最微弱的声音,30~40dB之间人们较理想的安静环境;70dB会干扰谈话,影响工作效率;长期生活在90dB以上的噪声环境中,听力会受到严重影响
8.【答案】音调;响度
【解析】【解答】解:对不同气孔吹气,声音的音调不同,在同一气孔处用不同的力度吹气,力度决定声音的振动幅度,即振幅,振幅不同,响度不相同.
故答案为:音调;响度.
【分析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,把声音的高低称为音调,音色反映了声音的品质与特色.声音的三个特征分别就是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性.
9.【答案】空气;振动
【解析】【解答】听到锣鼓声,是通过空气传入人耳朵的,当用手按住发声的鼓面时,鼓面就停止振动,就不在发声了。
故答案为:空气;振动
【分析】声音是由物体振动产生的,声音的传播需要空气等介质。
10.【答案】音调;响度
【解析】【解答】敲击大小不同的编钟时,编钟振动的频率不同,所以这些编钟发出不同的音调。乐手用大小不同的力敲击编钟时,编钟振动的幅度不同,发出不同的响度。
【分析】不同的声音有不同的品质,包含响度、音调和音色,响度描述声音的强弱,音调描述声音的高低,音色描述声音的特色。
11.【答案】A
【解析】【解答】震耳的鼓声是由鼓面振动产生的,A符合题意; “禁止鸣笛”是为了防止产生噪声,在声源处减弱噪声,B不符合题意;电磁波能在真空中传播,B不符合题意;利用微波是利用电磁波加热食品的,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】声音的发生:由物体的振动而产生.振动停止,发声也停止.
减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱.
电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,由于电磁场本身具有物质性,因此电磁波传播时不需要介质.
12.【答案】D
【解析】【解答】A.敲鼓时,用大小不同的力;鼓面的振动幅度增大,响度就增大,是探究声音的响度,A不符合题意;
B.室内音响放音时,音响前方烛焰摇晃,表明声音能够传递能量,B不符合题意;
C.响铃时,不断抽出瓶内的空气;是探究声音的传播需要介质的实验,C不符合题意;
D.改变钢锯条伸出桌面的长度,使钢尺每次的振动幅度大致相同,实验发现尺子伸出桌面的长度越长振动越慢,发出声音的音调越低。因此此实验用于探究声音的音调与频率之间的关系,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】音调的高低和发声体振动的频率有关,改变发声体的长度,音调会改变。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:(1)有经验的工人通过听机器的运转声,判断机器运转是否正常;
医生用听诊器可以了解病人心脏工作状况;
古代航行手在雾中通过号角的回声判断悬崖的距离都是利用声音传递信息的;
(2)外科医生用超声振动除去人体内的结石是利用声波传递能量的.
故选C.
【分析】声音可以传递信息,如:隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,“声呐”的利用、医用“B超”等;
声音能够传递能量,如:利用声波来清洗钟表等精细的机械,“超声波碎石”等.
14.【答案】A
【解析】【解答】A.吹哨时哨音是由哨子内空气柱的振动发出的声音,A符合题意;
B.上下推拉活塞,空气柱的长度发生变化,振动的频率发生变化,所以音调发生改变,B不符合题意;
C.改变吹哨的力度,空气柱振动的幅度改变,因此响度发生改变,C不符合题意;
D.换不同的人吹哨,因哨子发声体的结构、材料未发生变化,则音色不发生改变,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】声音是物体振动产生的;改变发声体的长度,可以改变音调的高低。
15.【答案】B
【解析】【解答】A、太空中,没有可传播声音的介质,所以宇航员不能直接对话,A不符合题意;
B、调节音量旋钮是为了改变声音的响度,与音调无关,B符合题意;
C、公路旁边安装隔音板属于在传播过程中减弱噪声的,C不符合题意;
D、B超查体是超声波在医学上的应用,D不符合题意;
故答案为;B.
【分析】本题考查学生对声音知识的应用能力。声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。超声波特点:方向性好、穿透能力强、声能较集中。具体应用有:声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.要想听到回声必须是回声到达人耳的时间比原声晚0.1s 以上,回声与声音的响度没有关系,A不符合题意;
B. 乐队演出时,可通过音色来识别乐器,B符合题意;
C. 人耳听不到次声波,是因为次声波频率太低,不在人的听觉范围内,不是因为响度太小,C 不符合题意;
D. 声音在真空不能传播;温度为15℃时,声在空气中传播速度是340m/s.D不符合题意,
故答案为:B.
【分析】要想听到回声必须是回声到达人耳的时间比原声晚0.1s 以上.
乐音的三个特征:音调、响度、音色.(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系.(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系.(3)不同物体声有别,音色不同来辨别.发声体的材料和结构不同发出的声音的音色不同.
17.【答案】A
【解析】【解答】解:A、夜深时说话特别响亮是因为没有受到其它声音的干扰,就感觉比较响亮,与回声无关.此选项符合题意;
B、轰隆隆的雷声,是雷声在云层和大地间发生了多次的反射,属于回声现象.此选项不符合题意;
C、蝙蝠是利用超声波的回声来捕捉蚊虫.此选项不符合题意;
D、船只利用“声呐”测冰山的距离,是利用回声测距.此选项不符合题意.
故选择:A.
【分析】声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音,叫回声.
18.【答案】(1)能
(2)铃声变弱
(3)声音的传播需要介质,真空不能传声
【解析】【解答】(1)声音的传播需要介质,在瓶内有空气,故能听见瓶内的手机的铃声。
(2)将瓶内的空气逐渐抽去,瓶内的空气减少,手机的铃声变弱。
(3)实验时,无法将瓶内的空气抽尽,通过推理,真空不能传声,故可得结论是:声音的传播需要介质,真空不能传声。
【分析】(1)声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。
(2)乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
19.【答案】(1)振动
(2)响度;振幅
(3)声能传递能量;空气能传声
【解析】【解答】(1)由题意可知,正在发声的音叉会弹开乒乓球,说明发声的物体在振动,音叉的振动传递给乒乓球。
(2)乒乓球被弹开的幅度越大,响度越大,所以还可以探究响度与振幅的关系。
(3)敲响右边的音叉,右边的音叉振动发声,空气把右边音叉的振动传递给左边的音叉,左边音叉振动,说明空气可以传声。
左边完全相同的音叉也会发声,并且把乒乓球球弹起,这说明声音能够传递能量。
【分析】(1)发声的物体在振动;
(2)乒乓球被弹开的幅度越大,响度越大;
(3)空气可以传声;声音能够传递能量。
20.【答案】(1)③、⑤
(2)④、⑤
(3)20
(4)控制变量法
【解析】【解答】(1)猜想一是要探究琴弦发出的声音音调与琴弦材料的关系,需要选取材料不同,长度和横截面积相同的琴弦,所以应选用编号为③和⑤的琴弦进行实验。
(2)猜想二是要探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长短的关系,则需要选取长度不同,材料和横截面积相同的琴弦,所以应选用编号为④和⑤的琴弦进行实验。
(3)猜想三是要探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积的关系,则需要选取横截面积不同,材料和长度相同的琴弦,那么编号②的琴弦的长度应与编号①的琴弦的长度相同,为20cm。
(4)声音的音调与多个因素有关,在探究中,需要改变其中一个因素,而保持其它因素不变,这是控制变量法。
【分析】(1)探究音调高低和发声体的材料的关系,需要选择长度和横截面积相同,而材料不同的物体;
(2)探究音调高低和发声体的长度的关系,需要保持材料和横截面积相同,长度不同的物体;
(3)探究音调高低和发声体横截面积的关系,需要保持材料和长度相同;
(4)改变被研究的物理量,保持其他因素一定,是控制变量法的利用。
21.【答案】解:声音到达距离较近的峭壁时所用时间为: ,
∵ ,∴距离为 ;声波传到较远峭壁再传回来所用的时间: ,则声音到达距离较远的峭壁时所用时间为: ,∵ ,∴距离为 ;故两峭壁间的距离为 .
【解析】【分析】首先利用速度公式的变形公式求出声音到达距离较近的峭壁时所用时间,再利用公式的变形公式s=vt求出此距离;用同样的方法求出到较远的峭壁的距离,二者距离之和即为两峭壁间的距离 .
22.【答案】(1)声音传播到悬崖的时间为听到回声的时间的一半,即t=3s,由
得汽艇到悬崖的距离: ,
答:若汽艇静泊水面,他离悬崖1020m远;
(2)示意图如下所示:
由题知汽艇由A→B所用时间:t′=6s,
汽艇行驶的路程:sAB=v艇t′,
声音传播的距离为:sAC+sBC=v声t′,
因为sAB+sAC+sBC=2sAC,
所以v艇t′+v声t′=2sAC,
代入数据:(10m/s+340m/s)×6s=2sAC,
所以sAC=1050m.
答:若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去,他喊叫时离悬崖1050m远.
【解析】【分析】(1)根据声速和时间的乘积,计算路程;
(2)根据速度和时间的乘积计算路程,结合回声现象计算距离。
23.【答案】(1)解:声音在海水中传播的路程为
障碍物到探测船的距离为
答:求障碍物到探测船的距离为675m。
(2)解:信号传至障碍物所需要的时间为
答:信号传至障碍物所需要的时间 。
【解析】【分析】(1)根据速度和时间的乘积计算路程;结合回声计算距离;
(2)根据路程和速度的比值计算时间。