第一章 声现象 练习
一、选择题(共8小题)
1.国家级非物质文化遗产莆仙十音八乐,是莆田地区传统的民间说唱曲种,也是器乐演奏的乐种。下列哪种乐器的发声体与其它三种不同( )
A.铜锣 B.唢呐
C.笙 D.竹笛
2.音叉的振动无法直接观察到,但我们可以让正在发声的音叉接触面颊,通过面颊有“麻”的感觉说明音叉在振动。下面的几个研究实例与上述实验中采用相同的研究方法的是( )
A.利用乒乓球被音叉弹开的程度研究响度与振幅的关系
B.探究降落伞在空中停留的时间与哪些因素有关
C.在研究光的传播时引入光线
D.探究声音传播的条件时,通过空气越稀薄声音越小,来推理声音不能在真空中传播
3.为了探究响度大小与什么因素有关,有人建议利用以下几个实验,哪一个是正确的( )
A.在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的波折线
B.使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花
C.用不同的力敲打音叉,与音叉接触悬挂的乒乓球振幅明显不同
D.吹笛子时,手指按住不同的孔,便会发出不同的声音
4.金属油桶中到底有多少油,从外表是看不出来的。工人师傅常常用木棍敲击油桶的桶壁,通过听敲击的声音来判断油的多少。下列说法正确的是( )
A.敲击油桶时,是木棍振动发声
B.工人师傅是通过音色判断油的多少
C.通过敲击的声音可以判断油的多少,说明声音可以传递能量
D.敲击的声音通过空气传到人耳
5.控制噪声是城市环境保护的主要项目之一。下列措施中不能减弱噪声的是( )
A.控制汽车的尾气排放指标
B.教室安装双层玻璃
C.道路两旁栽种树木
D.室内铺地毯
6.如图所示的现象中,下列分析正确的是( )
A.甲图:弹奏古筝时,手在不同位置按弦,目的是为了改变发出声音的音调
B.乙图:先敲击音叉,再将音叉轻触乒乓球,球多次被弹开,说明是乒乓球振动发声
C.丙图:医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递能量
D.丁图:摩托车上装有消声器,是为了在行驶过程中阻断噪声的传播
7.下列现象说明声能够传递能量的是( )
A.捕鱼时利用声呐获得水中鱼群的信息
B.利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息
C.利用超声波清洗精密仪器
D.蝙蝠利用“超声”探测飞行中的障碍
8.下面关于声现象的一些叙述,其中正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就一定能够听到声音
B.环保部门在一些主干道旁设置噪声监测设备,是为了减弱噪声
C.狗趴在地上睡觉,耳朵贴着地面,很容易发觉人走动,是因为狗的耳朵特别灵敏
D.雷声是由于空气振动发声的
二、填空题(共4小题)
9.把正在发声的音叉放在水中,水面激起水花,说明发声的物体在 。用超声波能粉碎人体内“结石”说明声波具有 ;水中的鱼会被岸上人的说话声吓跑,说明声音不仅能在空气中传播,也能在 中传播。
10.图甲是一款电子噪声监测器,某一时刻该装置的显示屏显示82.3的数字,这个数字表示的是当时环境声音的 ;如图乙所示是我国湖北随州曾侯乙慕出土的战国时期的编钟,距今2400余年,是世界上现存最大的编钟。这套编钟共65件,制作这么多钟是为了产生更丰富的 (填乐音的特征)。
11.(1)学生在课堂上能听到教师讲课的声音,是由 传播的;
(2)现代城市里常在主要街道上设置噪声监测设备,若某一时刻该装置的显示屏显示53.26,那么这个数字的单位是 ,当附近有汽车或摩托车驶过时,显示屏上的数字将 (选项“变大”“变小”或“不变”)。
12.2023年8月9日上午10时16分,在牡丹区发生2.6级地震,有关部门通常利用检测到的 (选填“次声波”或“超声波”)来监测地震、核爆等;在汶川地震倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其 发出声音而及时获救,这是利用了声波可以传递 。
三、作图题(共2小题)
13.图(甲)是手机超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回声信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,根据此时间,在图(乙)中确定剩余三点位置并绘出指纹的大致形状。
14.如图1所示,根据给出的某一声音波形图,请在图2中画出响度相同,音调是原来两倍的声音波形图。
四、实验题(共4小题)
15.在探究声音的产生与传播时,小华和同学们一起做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,说明 ;
(2)如图乙所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用力敲桌子发出声响时,桌子却几乎不动。为了使该实验现象明显,改进方法是: ;
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音将逐渐变小,并由此推理可知:真空中不能传声。该实验的实验方法是 。
16.某同学用尺子探究声音的音调和响度分别与什么有关时,做了以下实验:
(1)探究音调的影响因素时,把钢尺紧按在桌面,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它振动发出的声音,观察钢尺振动的快慢;改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动(钢尺振动的幅度大致相同),对比此时尺子振动的声音。实验发现尺子伸出桌面的长度越长,振动越 ,发出声音的音调越 ;由此可得出结论:音调的高低与发声体振动的 有关;
(2)探究响度的影响因素时,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,用大小不同的力拨动钢尺,听它振动发出的声音,观察钢尺振动的 ;
(3)在实验中会发现:当尺子伸出桌面超过一定长度时,即使用较大的力拨动钢尺,也听不到声音,这是由于 ;
(4)在以上实验中研究问题的实验方法是 。
17.如图为“探究声音的传播”实验装置。
(1)把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,此时能听到铃声。用抽气机逐渐抽出罩内的空气,听到的铃声将会变 ;
(2)进一步推理可知:如果把罩内空气完全抽出,将 (选填“能”或“不能”)听到铃声。该实验表明:声音的传播需要 ;
(3)下列控制噪声的措施中,应用上述实验结论的是 。
A.摩托车安装消声器
B.在高噪声环境下工作的人戴耳罩
C.窗户安装双层真空玻璃
D.学校附近禁止汽车鸣笛
18.如图所示,是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验:
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,据此说明发生的物体在 ,用不同的力敲击音叉,发现音叉发出的声音越大,乒乓球被弹起的高度越大,从而得出结论:振幅越大,声音的 越大;
(2)如图乙,把正在响铃的闹钟放在玻璃钟罩内,逐渐抽出钟罩内的空气,听到的铃声明显减小。进一步推理可以得出: ;
(3)如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,声音的音调变 (填“高”或“低”),如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到,此时钢尺发出的是 (选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”);
(4)如图丁,拿一塑料片在木梳齿上划过,一次慢,一次快,发现塑料片划得越快,塑料片振动频率越 (选填“快”或“慢”),发出声音的音调越 (选填“高”或“低”)。
五、计算题(共2小题)
19.蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种每0.1s振动9000次的声音,声音碰到昆虫后会反射回来,蝙蝠听到回声后可以确定昆虫的方位。某次飞行中,蝙蝠在距离昆虫s1=90m处发出声波,蝙蝠向昆虫方向经0.5s飞行10m后,刚好收到从昆虫身上反射回来的回声。
(1)蝙蝠发出的声音的频率为多少?该声音人耳是否能听到?
(2)从蝙蝠发出声波到蝙蝠收到回声时,声波传播的距离为多少?
(3)蝙蝠发出的声波在空气中传播的速度为多少?
20.我国一新型载人潜水器,对某海域进行探测。其下潜的速度为10m/s,从接触水面开始计时,50s时悬停,向海底发射一束超声波,12s后收到信息。求:(超声波在海水中的速度是1500m/s)
(1)潜水器下潜50s后的深度;
(2)潜水器悬停处距海底的距离;
(3)潜水器潜到海底还需要的时间。
物理参考答案
1.A
【详解】铜锣发声时是由锣面的振动产生的,而唢呐、笙、竹笛,它们发声时都是由空气柱的振动产生的,这三种乐器的发声体是相同的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.A
【详解】音叉的振动无法直接观察到,但我们可以让正在发声的音叉接触面颊,通过面颊有“麻”的感觉说明音叉在振动。运用的是转换法。
A.声音响度变化不能直接观察,利用乒乓球被音叉弹开的程度研究响度与振幅的关系,采用的是转换法,故A符合题意;
B.降落伞在空中停留的时间与多个因素有关,在探究降落伞在空中停留的时间与哪些因素有关时,采用的是控制变量法,故B不符合题意;
C.在研究光的传播现象时,引入实际不存在的光线描述光的传播特点,采用的是模型法,故C不符合题意;
D.探究声音传播的条件时,通过空气越稀薄声音越小,来推理声音不能在真空中传播,采用的是推理法,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.大钟振动能带动笔尖在拖过纸上画出弯曲的曲线,主要说明发声的大钟在振动,振动停止,发声也就停止,故A错误;
B.溅起水花主要说明发声的音叉在振动,故B错误;
C.乒乓球摆动说明音叉在振动,乒乓球将音叉的微小振动放大,乒乓球振幅不同,说明音叉振幅不同,我们听到声音的响度也不同,本实验能探究响度与振幅的关系,故C正确;
D.吹笛子时,手指按住不同的孔,便会发出不同的声音,是因为振动的空气柱的长度改变,振动的频率改变,发出声音的音调改变,探究的是音调与频率的关系,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.敲击油桶时,是油桶和油振动发声,故A错误;
B.敲击油桶时,油桶和油振动发声,油越多,越不容易振动,振动时发出的音调越低,所以工人师傅是通过音调来判断油的多少,故B错误;
C.通过敲击发出的声音来判断油的多少,说明声音可以传递信息,故C错误;
D.声音的传播需要介质,敲击的声音是通过空气传到人耳的,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】A.控制汽车尾气的排放指标,可以减少大气污染,保护环境,对噪声没有影响,故A符合题意;
B.教室安装双层玻璃可以在传播过程中减弱噪声,故B不符合题意;
C.道路两旁栽种树木可以在传播过程中减弱噪声,故C不符合题意;
D.室内铺地毯是在声源处减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】A.古筝是琴弦振动发出声音的,手在不同位置按弦,弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故A正确;
B.声音是由物体振动产生的,发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声的音叉在振动,采用了转换法,故B错误;
C.声音可以传递信息和能量,医生用B超检查胎儿的发育情况,说明声音可以传递信息,故C错误;
D.减弱噪声的方式有三种,分别是在声源处减弱,在传播过程中减弱,在人耳处减弱,摩托车上装有消声器,是在声源处减弱噪声,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.捕鱼时利用声呐获得水中鱼群的信息,利用的是声音可以传递信息,故A不符合题意;
B.利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息,利用的是声音可以传递信息,故B不符合题意;
C.超声波可以清洗精密仪器,利用的是超声波具有能量,故C符合题意;
D.蝙蝠利用“超声”探测飞行中的障碍,利用的是声音可以传递信息,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.不是所有的声音都能被人耳听到,人耳能听到的声音频率范围一般在20Hz~20000Hz范围内,在此范围以外的声波(超声波和次声波),人耳听不到,故A错误;
B.噪声监测设备只能监测噪声的等级,不能减弱噪声,故B错误;
C.狗贴着地面容易发觉人走动,是因为固体传声效果比气体好,故C错误;
D.雷声是高空中的空气振动产生的,故D正确。
故选D。
9. 振动 能量 水(液体)
【详解】[1]声音是由物体的振动而产生的,把正在发声的音叉放在水中,水面激起水花,说明发声的物体在振动。
[2]声音具有传递信息和能量的特点,超声波碎石,说明了声音具有能量。
[3]声音的传播需要介质,水中的鱼会被岸上人的说话声吓跑,说明声音不仅能在空气中传播,也能在水(液体)中传播。
10. 响度 音调
【详解】[1]噪声监测器监测的是声音的响度,即这个数字表示的是当时环境声音的响度。
[2]钟的大小不同,敲击时振动的快慢不同,发出声音的音调不同,即制作这么多钟是为了产生更丰富的音调。
11. 空气 dB 变大
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,学生在课堂上能听到教师讲课的声音,是由空气传播的。
(2)[2][3]城市主要街道上设置噪声监测设备,主要是监测噪声的响度大小,提醒人们减弱噪声,显示屏上数字的单位是分贝(dB);当附近有汽车或摩托车驶过时,噪声更大,显示屏上的数字将变大。
12. 次声波 振动 信息
【详解】[1]地震产生的振动频率较低,产生的声波为次声波。
[2]声音是由物体振动产生,被困人员通过敲击物体使其振动发出声音。
[3]被困人员通过敲击发出声音,使地面上的搜救人员获得信息而获救,说明声音可以传递信息。
13.
【详解】手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,超声波在空气中传播速度相同,根据可知,速度一定时,时间越长通过的路程越远,因为
所以
即B、D到手机的距离是相同的(最远),而离手机最近的是E,A、C在中间且相等。如图:
14.
【详解】由图1可知,响度相同,振幅相同,音调是原来的二倍,则频率是原来的二倍,如图所示:
15. 发声的物体在振动 在桌面上撒一些纸屑 科学推理法
【详解】(1)[1]此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次被弹起,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察,该现象说明了音叉在振动。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)[2]为了看到桌子振动更明显,可在桌面上放一些纸屑,把桌子振动转化为纸屑的振动,即把桌子振动放大,便于观察,这里运用了转换法思想。
(3)[3]当玻璃罩内的空气越来越稀薄,听到的声音越来越小,说明空气传声的能力越来越差,由此推理可得出:真空不能传声。这个结论是在一定的实验基础上做了进一步的科学推理:如果没有空气,就不能听到声音。因此在这里运用了科学推理法。
16. 慢 低 频率 幅度 钢尺振动频率低于人耳的听觉范围 控制变量法
【详解】(1)[1]改变钢尺伸出桌边的长度,用同样大小的力拨动钢尺,钢尺伸出桌面的长度越长,振动频率越慢。
[2][3]声音的音调与振动频率有关,振动得越慢,产生的声音的音调越低。
(2)[4]用大小不同的力拨动钢尺,钢尺振动幅度不同。声音的响度与振动幅度有关,振动幅度越大,声音的响度越大。
(3)[5]尺子伸出桌面超过一定长度时,即使用较大的力拨动钢尺,钢尺的振动频率仍然很低,低于人耳的听觉范围,所以人耳听不到声音。
(4)[6]探究声音音调与振动频率的关系时,控制声音的响度即振动幅度相同;探究声音响度与振动幅度的关系时,控制声音的音调即振动频率相同,则实验中采用了控制变量法。
17. 小 不能 介质 C
【详解】(1)[1]把一个把正在发声的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出其中的空气,发现听到的铃声越来越小,最后几乎听不到了。
(2)[2][3]钟罩内空气越来越少传出的声音的响度越来越小,可以推理出若抽气机把罩内空气全部抽去,当你靠近玻璃罩时不能听到铃声;由此可推理得出由此推理可以得出:声音的传播需要介质,声音无法在真空中传播。
(3)[4]上述实验中是靠真空阻断了声音的传播。
A.摩托车安装消声器是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.在高噪声环境下工作的人戴耳罩,可以在人耳处减弱噪声,故B不符合题意;
C.双层玻璃中间是真空,不能传播声音,故可以在传播过程中减弱噪声,故C符合题意;
D.学校附近禁止汽车鸣笛可以在声源处减弱噪声,故D不符合题意。
故选C。
18. 振动 响度 真空中不能传声 低 次声波 快 高
【详解】(1)[1]正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,说明发声的音叉在振动,进一步说明声音是由振动产生的。
[2]根据题意知道,用不同的力敲击音叉,发现音叉发出的声音越大,乒乓球被弹起的高度越大,说明振幅越大,声音的响度越大。
(2)[3]乙图中,玻璃钟罩中的空气越少,声音越小,进一步推理可以得出:真空不能传声。
(3)[4]丙图中,小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些,用相同的力再拨动钢尺,此时钢尺的振动频率变小,声音的音调变低。
[5]如果钢尺伸出桌面很长时,拨动钢尺时,可能听不到声音,此时钢尺发出声音的频率低于20Hz,是次声波。
(4)[6][7]拿一塑料片在木梳齿上划过,塑料片划得越快则梳齿变形与复原的时间间隙越小,即振动的频率越快。振动的频率越快,发出声音的音调越高。
19.(1)90000Hz,不能;(2)170m;(3)340m/s
【详解】解:(1)蝙蝠发出的声音的频率为
由于蝙蝠发出的声音频率大于20000Hz,即属于超声波,故该声音人耳不能听到。
(2)从蝙蝠发出声波到蝙蝠收到回声时,声波传播的距离为
s=2s1-10m=2×90m-10m=170m
(3)蝙蝠发出的声波在空气中传播的速度为
答:(1)蝙蝠发出的声音的频率为90000Hz,该声音人耳是不能听到的;
(2)从蝙蝠发出声波到蝙蝠收到回声时,声波传播的距离为170m。
(3)蝙蝠发出的声波在空气中传播的速度为340m/s。
20.(1)500m;(2)9000m;(3)900s
【详解】解:(1)潜水器下潜50s后的深度为
h=vt=10m/s×50s=500m
(2)潜水器悬停处距海底的距离为
(3)潜水器潜到海底还需要的时间为
答:(1)潜水器下潜50s后的深度为500m;
(2)潜水器悬停处距海底的距离为9000m;
(3)潜水器潜到海底还需要的时间为900s。