第二章 声现象
(时间:85分钟 分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.在2022北京冬奥会开幕式上,一名小男孩站在旗杆下用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。小号是通过空气柱 来发声的,“嘹亮”是指声音的 。
2.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”是唐代诗人李白的名句。美妙的笛声通过 传到诗人的耳中;诗人能听出是笛子的声音,是根据声音的 来判断的。
3.科学研究发现,7 Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土对人造成伤害,人 (选填“能”或“不能”)听到这种声波;用这种声波制成的武器威力巨大,可以传得很远,如果要降低伤害,可以制造 (选填“真空”或“钢”)隔离罩,从而有效地阻止声波的传播。
4.如图所示,这是小雨家新买的一台超声波加湿器,它是利用超声波能够传递 来工作的,能将水滴击打成非常小的雾滴喷洒到空气中增加“湿度”。超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
5.类比是一种重要的思维方法,某同学将控制新冠病毒传播与噪声控制类比,感染者戴口罩相当于噪声控制中的在 减弱,健康人群戴口罩可以类比为噪声控制中的在 减弱。
6.科学考察工作者为了探测海底的深度,常常向海底垂直发射超声波,利用 进行测距。若探测船发出的声波经过8 s才收到回波信号,则此处海水深度为 m。(声音在海水中的传播速度约为1500 m/s)
7.图A是两个不同的音叉,示波器分别显示出两音叉发出声波的图形。甲、乙相比较, (选填“甲”或“乙”)音调低。图B是同一音叉,示波器显示出其发出的两列声波的图形。丙、丁相比较, (选填“丙”或“丁”)的响度小
8.每年冬季来临之际,大批鸿雁飞抵江西鄱阳湖国家湿地公园觅食越冬。鸿雁妈妈大声呼叫小鸿雁,此时它发出声音的 (选填“音调”、“音色”或“响度”)大。小鸿雁听见妈妈的声音就知道是妈妈在找自己,说明声音能传递 (选填“能量”或“信息”)。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.用嗓过度容易造成气流猛烈地振动声带,从而损伤声带。健康成长,保护我们的嗓子,应适当控制声音的 ( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
10.下列关于声现象的分析,不正确的是 ( )
A.声音是由物体的振动产生的
B.我们可以通过音色判断出熟悉歌手的声音
C.声音只能传递信息,不能传递能量
D.超声的频率高于20000 Hz
11.如图所示的四种情景中,声音的音调发生改变的是 ( )
A.甲图,用大小不同的力拨动绷紧的橡皮筋
B.乙图,飞机飞过西湾红树林湿地公园时噪声值由28 dB增加到60.8 dB
C.丙图,用同样大小的力敲击不同水量的玻璃瓶子
D.丁图,闹钟正在响铃时,逐渐抽出真空罩内的空气
12.如图甲所示,这是一件手工艺品,由竹筒(A、B两端开口,C处开一小口)和“活塞”组成。丽丽将活塞从B处塞入,在A处吹气并来回拉动“活塞”,能发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.哨音是由竹筒振动产生的
B.哨音在空气中的传播速度是3×108 m/s
C.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的音调
D.丽丽吹哨时为了不影响邻居,将房间的窗户关闭,这是在声源处减弱噪声
13.噪声会严重影响人们的工作和生活,因此控制噪声十分重要。下面几种控制噪声的措施中,属于防止噪声产生的是 ( )
14.下列说法正确的是 ( )
A.超声波可以将人体内的结石击成细小的粉末,这是利用声可以传递能量
B.道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声
C.发生地震时,声学仪器能接收到地震产生的超声波,从而确定地震的方位和强度
D.音乐家贝多芬失去听觉后是利用骨传导的方式继续创作的
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.一辆汽车以10 m/s的速度向大山行驶,在大山前某处鸣笛,5 s后听到回声,求:(此时声音在空气中的传播速度为340 m/s)
(1)听到回声时汽车与大山的距离;
(2)听到回声后汽车到达山脚还需要的时间。
16.由中国自主研发的全海域深海载人潜水器“奋进号”在马里亚纳海沟底部成功着陆,潜水的深度为10909米,耗时约3.5 h,创造了中国载人深潜的新纪录,中国人在逐梦深蓝的路上又“潜”进了一大步。
(1)从“奋进号”潜水器部署入海到成功着陆马里亚纳海沟,其下潜的平均速度约为多少km/h (计算结果保留两位小数)
(2)在“奋进号”潜水器下潜的过程中,海面检测船不断向“奋进号”发射超声波,再接收从“奋进号”反射回来的回波信号,监测“奋进号”下潜的深度和位置。当“奋进号”下潜的深度为9000米时,检测船发出超声波信号后经过多长时间能收到回波信号 (超声波在海水中的传播速度为1500 m/s)
(3)小明能否用超声波测量地球与月球之间的距离,为什么
17.一列动车长200 m,以一定的速度沿直线匀速行驶,在距离某一隧道前800 m处鸣笛,司机在鸣笛4 s后听到隧道口处山崖反射的回声,已知声音在空气中的传播速度为340 m/s。
(1)求鸣笛声从发出到反射传回司机耳中,声音通过的路程;
(2)求该动车行驶的速度;
(3)若该列动车以同样的速度匀速通过一个长820 m的隧道,求动车完全穿过隧道的时间。
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
18.在探究“声音的产生与传播”时,小明和小华一起做了如图所示的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ;本实验说明 ;这种探究方法叫 。
(2)如图②所示,为了进一步验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出很大的声响,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 。
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫球弹起,该实验能说明 (选填“固体”、“液体”或“气体”)可以传声。
(4)如图④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,听到的声音会逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这个实验说明了 。
19.如图所示,用钢尺做实验,探究影响声音高低、强弱的因素。
(1)将钢尺紧按在桌面上,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,再用同样大小的力拨动钢尺,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”)。
(2)将钢尺紧按在桌面上,伸出桌面的长度保持不变,先拨动钢尺改振动的幅度小一些,再让钢尺振动的幅度大一些。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)该实验表明: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源振动的 ,听到声音的强弱还与 有关。
20.某同学为了探究物体发声时音调的高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。具体数据如下表:
编号 材料 长度 粗细 松紧
甲 钢丝 10 cm 0.2 mm2 紧
乙 钢丝 10 cm 0.1 mm2 紧
丙 钢丝 5 cm 0.1 mm2 紧
丁 钢丝 5 cm 0.1 mm2 松
(1)用同样大小的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动 钢丝时的音调高。由此可以得出结论:在钢丝的长度、松紧程度相同时,钢丝发声音调的高低与钢丝的 有关。
(2)为了探究发声体发出声音的音调高低与钢丝的长度的关系,他应用同样大小的力先后拨动 和 钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动丙钢丝和丁钢丝,是为了探究钢丝发声的音调高低与 的关系。
(4)上述实验中所使用到的实验方法是 法。你猜测物体发声的音调高低还与 有关。
21.学习了有关声音的知识后,小明对材料的隔音性能产生了兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声,记下此时人与盒子的距离;
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
回答问题:
(1)小明设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (选填“大”或“小”)的原理。
(2)根据小明所得数据可知粗糙的材料比平滑材料隔音性能 (选填“好”或“差”),其原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料 。
(3)如果再给你一块海绵,你认为其隔音性能与报纸相比, 隔音性能好一点。
(4)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的 ,是有效的降噪方法之一;在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在 减弱噪声。
(5)为降低电影院里的噪声,请提出一条合理化的建议: 。
参考答案
1.振动 响度
2.空气 音色
3.不能 真空
4.能量 不能
5.声源处 人耳处
6.回声 6000
7.乙 丁
8.响度 信息
9.B 10.C 11.C 12.C 13.AD 14.AD
15.解:(1)5 s内汽车行驶的距离:s车=v车t=10 m/s×5 s=50 m
5 s内声音传播的距离:s声=v声t=340 m/s×5 s=1700 m
听到回声时汽车与大山的距离:s===825 m (3分)
(2)听到回声后汽车到达山脚还需要的时间:t'===82.5 s (4分)
16.解:(1)下潜深度:s=10909 m=10.909 km
下潜时间:t=3.5 h
下潜的平均速度:v==≈3.12 km/h (2分)
(2)超声波传播的路程:s1=9000 m×2=18000 m
由v=得,超声波传播的时间:
t1===12 s (2分)
(3)因为月球表面没有空气,真空不能传声,所以不能用超声波测出地球与月球之间的距离 (3分)
17.解:(1)根据v=得声音传播的距离:
s声=v声t=340 m/s×4 s=1360 m (2分)
(2)司机听到反射的回声时,他离隧道口的距离:
s=s声-s0=1360 m-800 m=560 m
由题意知,动车行驶的距离为:s车=s0-s=800 m-560 m=240 m
动车的速度:v车===60 m/s=216 km/h (3分)
(3)动车匀速通过隧道行驶的路程:
s'=L车+L隧道=200 m+820 m=1020 m
动车完全穿过隧道的时间:
t'===17 s (3分)
18.(1)将音叉的振动放大 发声体在振动 转换法
(2)在桌面上撒一些纸屑
(3)气体
(4)变小 真空不能传声
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
19.(1)快 高
(2)小 弱
(3)频率 幅度 人耳距发声体的远近
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.(1)乙 粗细
(2)乙 丙
(3)钢丝的松紧程度
(4)控制变量 物体的材料
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.(1)小
(2)好 强
(3)海绵
(4)响度 传播过程中
(5)使用较厚的隔音材料进行装修
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分