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2.2声音的产生和传播
一、单选题
1.有一段长为18米的装满水的铁管,将耳朵贴在装满水的铁管一端,在另一端敲一下,能听到几次声音?(已知:声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5 200米/秒、1 500米/秒和340米/秒。人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1秒)( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
2.下图中三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况,A点表示飞机的位置。下列说法正确的是( )
A.图中飞机飞行速度最大的是图a
B.图中飞机飞行速度最大的是图b
C.如果已知空气中的声速,能直接从b图中得出飞机飞行的速度
D.如果已知空气中的声速,都能直接从各图中得出飞机的飞行速度
3.某中学有一个150m×70m大小的操场,广播室在操场两端架起两个音箱S1和S2(如图),老师绕场一周试听了一番,在甲、乙、丙、丁四处(它们分别是各边的中点),觉得有两处声音含混不清,则这两处是( )
A.乙和丁 B.甲和乙 C.丙和丁 D.甲和丙
4.声音在水中传播的过程中,下列说法中正确的是( )
A.声音的音调保持不变 B.声音的响度保持不变
C.声音的传播速度逐渐减小 D.以上说法都不对
5.甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( )
A.一声 B.最多2声 C.3声 D.4声
6.在装满水的长50m的水管的一头敲击一下,在水管的另一头能听到响声的次数是 ( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.无法确定
二、填空题
7.在探究声音在空气中的传播速度是否与空气温度有关的实验中,科学家记录的数据如表所示。
(1)由表中数据可知,空气温度越高,声音在空气中的传播速度 。
空气温度(℃) ﹣30 15 20 25 100
声音在空气中的速度(米/秒) 313 340 344 346 386
(2)如果利用回声测高山与我们的距离,那么站在同一地点发出声音后到听到回声的时间间隔,夏天比冬天 (填“长”或“短”)。
8.小明学了声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
①搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子;
②把钟放到一个盒子里,将衣服盖在钟上方,然后逐渐远离盒子直到听不到嘀嗒声,记下此时人离盒子的距离;
③依次分别将各种材料盖在钟上方重复以上实验,得到下表的数据。
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见钟声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
(1)小明设计的实验利用了离声源越远,听到的声音响度越 (选填 “大”或“小”)的原理。
(2)根据实验数据,上述待测材料隔音性能最差的是 。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面 的材料隔音性能较好。(选填“平整光滑”或“粗糙多孔”)
9.小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图。在右边伞的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到声音。把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。这个实验表明声音可以发生 现象,“聚音伞”增大了人听到声音的 ,手表声在两伞之间传播依靠的介质是 。
10.小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图所示,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当小丽用锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到 。
(2)乒乓球在实验中起到的作用是 。这种研究方法叫做 (选填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
11.如图是人耳的结构示意图,回答下列问题。
(1)鼓膜接受声波刺激产生振动,然后通过[ ] 传到内耳,刺激[ ] 内的听觉感受器产生神经冲动,神经冲动沿[ ] 传导到大脑的听觉中枢,形成听觉。
(2)调查表明,当前中学生听力下降十分严重,为了保护耳和听觉,我们需要养成科学的用耳习惯:
①感冒引起鼻咽部炎症时,要及时就医,否则病菌有可能通过 进入中耳引起中耳炎。
②不要经常套耳塞听高分贝的音乐,因为最有可能损伤 ,使听力减退。
12.运用声呐系统可以探测海洋深度。如图所示,在海洋平面垂直的方向上,声呐向海底发射声波。如果经4秒接收到来自大海底的回波信号,则该处的海水深为 米(海水中声速是1 500米/秒)。但是,声波却不能用于太空测距(如地球与月球的距离),这是因为 。
13.根据如图所示的实验情景,回答问题:
(1)如图①所示的实验现象表明: .
(2)如图②所示,从左向右敲击瓶子时,各瓶发音的音调变化是: .(选填“由高变低”或“由低变高”)
(3)如图④所示,正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内,将瓶内的空气不断抽出时,手机铃声逐渐变小.由这个实验事实得到的推论是: .
14.完成下面的小题:
(1)学习物理要学会利用书籍的信息进行反思,并从中获取新的信息.如关于声音的速度,课本上是这样描述的:15℃时空气中的是340m/s.”从描述中我们可以得到:声音的传播速度与 和 有关.
(2)当音调或响度改变时,示波器上所显示的也会改变.如图中给出了相同时间内两个不同音调或响度的发声体A和B振动的.其中 的音调高.
(3)运用声呐系统可以探测海洋深度.声呐向海底发射超声波.超声波声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空测距(比如地球与月球的距离)
15.如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的是 ;响度相同的是 。
三、实验探究题
16.为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。
甲:放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些,铃声明显减小。
乙:使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。
丙:在吊起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细线。
你认为,能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个?其他虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明了什么问题?
17.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到 ,说明了 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ,这种思维方法叫做 (填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,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 。
(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,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 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,将听到 ,并由此推理可知: 。
18.某创新实验小组的同学发现:一只手捏住一根表面光滑的实心铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的,同学们讨论后设计出探究铝棒发声频率的影响因素的实验。
【猜想与假设】
猜想一:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。
猜想二:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。
【设计实验与进行实验】
同学们找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。
同学们选择5根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,由手捏部位向外端摩擦,实验所得的数据记录在下面的表格中。
实心铝棒 铝棒长度(L/cm) 铝棒横截面积(S/mm2) 频率(f/Hz)
1 71 29 3500
2 78 29 3146
3 71 52 3530
4 71 75 3572
5 105 29 2693
【交流分析】
(1)分析表格中实心铝棒1、3、4的数据,可知铝棒的长度相同时,铝棒的横截面积越大,发声频率越 (选填“高”或“低”)。
(2)为了验证猜想二,同学们应该分析表格中实心铝棒 的三组数据,可得出的结论是 。
19.下表是声音在不同介质,不同温度下的传播速度。读表回答下列问题:
序号 介质 温度(℃) 速度(m/s)
A 空气 0 331
B 空气 15 340
C 空气 20 344
D 水 0 1450
E 铁 0 4900
(1)通过比较 (填“序号”),可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)通过比较A、B、C,可得出的结论是 。
(3)小明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,则小明会听到 声敲打声。
20.教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)。
② ,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。
③换成双层玻璃板重复上述实验。
实验完成后,小明获得了如下数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲
玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80
双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23
(1)步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的,请问他是如何操作的?
(2)请完善表格中的“▲”处内容:
(3)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的;
(4)小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论,由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 玻璃(单层/双层)。
21.某同学为了探究物体发声时振动的频率大小与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示,具体数据如下页表。
编号 材料 长度 粗细 松紧
甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧
乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧
丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧
丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松
(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动 钢丝时的音调高,由此可以得出的结论是:在弦的松紧程度、长度相同时,振动的频率高低与弦的 有关。
(2)探究发声体振动频率高低与弦的长度的关系,他应用同样大小的力先后拨动 钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁,可以得出的结论是 。
22.为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行以下实验探究。
⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过 传播的。
⑵当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见表声。
⑶在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音 (选填“能”或“不能”)被反射。
23.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能,他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵),进行了图示实验:桌面上放一个玻璃杯,在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料,将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯,仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同,小明的做法是 ;
(2)小明实验数据记录如下表
材料种类 聚酯棉 软木 泡沫 海绵
玻璃杯发声大小 最小 最大 较大 较小
吸音性能 最强 最弱 较弱 较强
小明实验中的四种材料,仅从吸音性能的角度考虑,最适合隔音墙装修的是 ;
24.为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行实验研究。
(1)在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方l0cm处,能清晰地听见表声,表声是通过 传播到人的耳朵的。
(2)当人的头水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图(甲)所示位置,恰好看不见表,这说明 ,同时也听不见表声;如果此时在玻璃圆筒口正上方安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图(乙)所示,则∠AOB是该光路的 (入射角/反射角)。此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音 (能/不能)像光一样反射。
(3)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力 (强/弱)于玻璃板。
四、解答题
25.声音传播的速度和温度有关,如表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/(m/s) 318 324 330 336 342 348
(1)请你根据图像找出温度为 5 ℃时声速为 m/s。
(2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,你能指出在什么情况下试验更容易成功吗? 。
(3)10℃时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。则这个山谷的宽度为 米?
26.如图,几只鸟在树上“歌唱”,一个听觉良好的女孩在一间门窗紧闭的甲房间内,靠近单层玻璃她能听到室外鸟的“歌声”;她到另一门窗紧闭的乙房间内,靠近双层玻璃(双层玻璃的夹层内抽成真空),她却几乎听不到室外鸟的“歌声”。请解释原因
27.气温影响空气密度,气温高,空气密度小,则声速大,因而声速与气温有关,由此产生的声音不一定由声源沿直线传播。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
(1)声音在空气中传播时,爱走温度 、密度 的路径。
(2)赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩,即使相距不太远的人也难以听清对方的大声叫喊,其中一个重要的原因是声音在传播时向 (填“上”或“下”)拐弯了。
(3)“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”说的是:在清冷的深夜,姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径向 (填“上”或“下”)拐弯而传到几里外的枫桥边。
(4)1921年5月9日,莫斯科近郊发生一次大爆炸,距爆炸点70千米范围内,清楚地听到爆炸声,70~160千米的范围内听不到,但160~300千米的范围内又能听到。分析原因是因为70~160范围内靠近地面的空气温度 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人耳能够分辨出两次声音的时间要间隔0.1s以上,分别计算出三种介质中传播18m所用的时间,再得出能够听到几次声音。
【解答】声音在铁中传播18m用的时间为:
;
声音在水中传播18m用的时间为:
;
声音在空气中传播18m用的时间为:
;
由三次时间比较可以看出,时间相关不到0.1s,人耳分辨不出来,只能听到1次声音;
故答案为:A。
2.【答案】C
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】利用相对运动,判断运动的快慢。声音以波动形式向四周传播。
【解答】 a图中飞机运动到A点时,声波已传播到前面了,即飞机运动慢于声音;b图中飞机运动与声音同步;c图中飞机运动到A点时,声波还在后面,即飞机运动快于声音;故C图飞机最快。b图中飞机运动与声音同步,声速等于飞机速度,知道声速,就知道飞机速度。
故选C。
3.【答案】D
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人和两个声源之间的距离相同时,两个声源发出的同一内容的声音到达人耳时间相同,听起来具有立体感;同一内容的声音如果不同时到达人耳,就会相互干扰,含混不清。
【解答】由图可见,乙和丁距离两个声源一样远,声音同时到达,不会产生干扰,会听起来比较洪亮;而甲和丙两处则不同,距离两个声源的远近明显不同,两个声源传来的声音相互干扰,导致听不清楚。
故答案为:D
4.【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】音调是指物体振动的快慢,振动越快音调越高,反之,音调越低。在传播过程中,音调保持不变。
【解答】A、在传播过程中,声音的音调保持不变,正确;
B、声音的响度会随着传播距离的增大而变小,错误;
C、在传播过程中,声音的传播速度保持不变,错误;
D、根据以上三个选项的结果,错误。
故答案为:A
5.【答案】C
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【解答】声音在不同介质中传播速度是不同的.甲在有水的自来水管一端打击一次,引起水管振动发出声音.声音沿三个途径传播,一是在空气中,一是在水中,一是铁管中,由于声音在不同介质中传播速度不同,在铁中传播速度最快,其次是水中,最慢的是在空气中,所以,最先听到的一声是沿铁管传播来的,第二声是从水中传播来的,第三声是从空气中传播来的,故选C。
【分析】声音在不同介质中传播速度不同。
6.【答案】C
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】根据声音在不同介质中的传播速度不同:一般情况下,声音的传播在气体中慢,在液体中较快,在固体中最快,即可解答此题。
【解答】本题中传播声音的物质有三种:水、钢管和空气,而自来水管较长,在这三种物质中,声音在钢管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的。
故答案为:C
7.【答案】(1)越大
(2)短
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)根据表格数据,分析声音在空气中的传播速度与温度的关系;
(2)首先比较声音在夏天和冬天传播速度的大小,再根据公式比较听到回声的时间间隔大小。
【解答】(1)根据表格数据可知,空气温度越高,声音在空气中的传播速度越大。
(2)夏天的声速大于冬天的声速,而回声经过的距离相等,根据公式可知,听到回声的时间间隔夏天比冬天短。
8.【答案】(1)小
(2)塑料袋
(3)粗糙多孔
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)声音在传播过程中不断分散,距离越远,分散的越厉害,自然听到声音的响度越小;
(2)材料的隔音性能越好,听不到声音的距离越短;
(3)衣服和袜子的隔音性能较好,而报纸和塑料袋的隔音性能较差,二者比较确定影响隔音性能的因素。
【解答】(1)小明设计的实验利用了离声源越远,听到的声音响度越小的原理。
(2)根据实验数据可知,使用塑料袋隔音时,听不见声音的距离最远,则上述待测材料隔音性能最差的是塑料袋。
(3)根据小明的实验结果,可以作出一个推测:表面粗糙多孔的材料隔音性能较好。
9.【答案】反射;响度;空气
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)声音在传播时,以波的形式以声源为球心向四周空间传播,声音的能量很快分散开,离声源越远,响度越小。声音在反射时能会聚,使其能量集中,则在能量集中处听到声音的响度便大了;
(2)由于A、B之间只有空气而没有液体或固体,因而传声的介质是空气。
【解答】(1)把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。这个实验表明声音可以发生反射现象,“聚音伞”增大了人听到声音的响度;
(2)手表声在两伞之间传播依靠的介质是空气。
10.【答案】(1)乒乓球被弹起
(2)将微小振动放大;转换法
【知识点】声音的产生
【解析】【分析】(1)用锤子敲击音叉时,音叉振动发出声音,由于振幅很小,用肉眼几乎看不出它在振动。将一个乒乓球贴在音叉上,音叉的能量传递给乒乓球,于是乒乓球就被高高的弹起来;
(2)音叉的振动不能直接看到,但是借助乒乓球将它的振动放大,我们就间接看到了音叉在振动。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。
【解答】(1)当小丽用锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹起。
(2)乒乓球在实验中起到的作用是将微小振动放大。这种研究方法叫做转换法。
11.【答案】(1)5;听小骨;8;耳蜗;7;听神经
(2)咽鼓管;鼓膜
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】由图可以看出,1是耳廓,2是外耳道,3是鼓膜,4是咽鼓管,5是听小骨,6是半规管,7是听神经,8是耳蜗。
【解答】(1) 听觉的形成过程是:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起⑨鼓膜的振动;振动通过⑧听小骨传到内耳,刺激⑤耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉 ;
(2) 咽鼓管一端连通咽部,另一端连通鼓室.得了咽炎如不及时治疗,病菌就有可能沿着咽鼓管进入中耳的鼓室,会引发中耳炎,使听力下降;高分贝的音乐会使鼓膜受损,影响听力。
故答案为:(1)5、听小骨、8、耳蜗、7、听神经;(2)咽鼓管、鼓膜。
12.【答案】3000;真空不能传声
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】先计算出声波从船到海底用的时间,再根据s=vt计算出海水的深度;
真空不能够传播声音。
【解答】声波从船到海底用的时间为:;
则该处的海水深度为:s=vt=1500m/s×2s=3000m;
由于声波的传播需要介质,真空不能传声,所以不能用声波进行太空测距(如地球与月球间的距离);
故答案为:3000;真空不能传声。
13.【答案】(1)声音由物体振动产生
(2)由低变高
(3)真空不能传声
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】本题主要考查学生对声音的产生、传播和声音的特性的认识和了解,是一道综合性题目。(1)声音是由物体振动产生;(2)图中声音的产生主要是空气柱的振动.空气柱越长,振动越慢,音调越低;空气柱越短,振动越快,音调越高;(3)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】(1)小纸片的跳动是由于扬声器振动造成的,扬声器发出声音的原因正是由于里边纸盆的振动;
(2)图中声音的产生主要是空气柱的振动,空气柱越长,振动越慢,音调越低;空气柱越短,振动越快,音调越高;最左边的瓶子空气柱最长,所以振动最慢,音调最低;同理最右侧的音调最高,所以各瓶发音的音调变化是:由低变高;
(3)当用抽气机不断抽气时,手机播放的音乐声逐渐减弱直至无法听到,这说明真空不能传声。
故答案为:(1)声音由物体振动产生;(2)由低变高;(3)真空不能传声。
14.【答案】(1)介质;温度
(2)A
(3)不能
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力,有一定的难度。(1)声音传播速度的影响因素是介质的种类和温度;(2)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大。音调跟频率有关,频率越大,音调越高;振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大.响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大。乐音的振动有规律,噪声的振动无规律,由此判断;(3)声音的传播需要介质,不能在真空中传播。
【解答】(1)声音的传播速度与介质和温度有关;
(2)相同时间内,A振动2.5次,B经过1次,A比B振动的快,A的音调高;
(3)太空是真空环境,超声波不能在真空中传播,故不能用于太空测距。
故答案为:(1)介质;温度;(2)A;(3)不能。
15.【答案】甲乙;甲丙
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】解答此题从以下知识点入手:(1)振幅影响响度,频率(振动快慢)影响音调;波形中,波的幅度大小表示物体振动时振幅的大小,从而说明响度的大小;(2)波的疏密程度表示物体振动的快慢(频率),从而说明音调的高低;对比三幅图即可得出结论。
【解答】从甲乙丙三幅图可以看出,甲和乙在相同时间内,振动的次数是相同的,因此它们的振动频率是相同的。所以甲和乙的音调是相同的;
甲和丙两种波形的振幅是相同的,因此它们的响度是相同的。
故答案为:甲和乙;甲和丙。
16.【答案】能说明声的产生条件的实验现象是乙和丙;实验现象甲说明声音的传播需要介质。
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】根据声音产生和传播的知识分析解答。
【解答】甲:放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些,铃声明显减小,说明声音的传播需要介质;
乙:使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花,说明发声的音叉在振动;
丙:在吊起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细线,说明发声的钟在振动。
则能说明声音的产生条件的是乙和丙,而甲说明声音的传播需要介质。
17.【答案】(1)乒乓球弹跳起来;发声的物体在振动;将音叉的振动放大;转换法
(2)在桌面上撒一些纸屑
(3)空气
(4)声音逐渐变小;真空不能传声
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】(1)发生的音叉在振动,乒乓球接触音叉后会跳动起来。音叉的振动幅度很小,应肉眼无法看出来,借助乒乓球将其振动放大。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)桌子振动的幅度也很小,我们可以在上面放些轻小的物体,借助这些物体的跳动感知桌子的振动。
(3)右边的音叉振动发声,声音通过空气传播被左边的音叉接收,于是左边的音叉也振动起来,与它接触的乒乓球同时跳动起来。
(4)根据声音传播的知识分析解答。
【解答】(1)图①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,说明了发声的物体在振动。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大,这种思维方法叫做转换法。
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,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,我的改进方法是:在桌面上撒一些纸屑。
(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,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明空气可以传声。
(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,将听到声音逐渐变小,并由此推理可知:真空不能传声。
18.【答案】(1)高
(2)1、2、5;铝棒的横截面积相同时,铝棒长度的越大,发声频率越低
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】1、对照实验是控制了某一因素不同其他因素相同的一些实验组,实验得到的不同现象与控制的因素有关;
2、猜想二研究的因素应该是铝棒的长度,需要选择铝棒长度不同的实验组进行实验。
【解答】(1) 表格中实心铝棒1、3、4中,控制了铝棒长度相同,铝棒横截面积不同,由表格中的频率可知, 铝棒的长度相同时,铝棒的横截面积越大,发声频率越高;
(2)猜想二是对铝棒的长度进行研究,实验组中需控制铝棒长度不同,使铝棒的横截面积相同,可选择 1、2、5 的三组数据,由三者的频率可知: 铝棒的横截面积相同时,铝棒长度的越大,发声频率越低 。
故答案为:(1)高 (2)1、2、5; 铝棒的横截面积相同时,铝棒长度的越大,发声频率越低
19.【答案】(1)ADE
(2)同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快
(3)3
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)探究声音的传播速度与介质的关系时,必须控制温度相同而改变介质种类;
(2)分析A、B、C三组实验中,哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述结论;
(3)声音在固、液、气三态物质中传播时速度不同,因此到达人耳时时间先后有差异,那么会听到三次声音。
【解答】(1)通过比较ADE,可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)A、B、C三组数据中,介质种类相同而温度不同,那么得到结论: 同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快 ;
(3)明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,声音会通过空气、水和水管传播,则小明会听到3声敲打声。
20.【答案】(1)将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放
(2)平均值
(3)玻璃球被弹开的距离
(4)双层
【知识点】声音的产生
【解析】【分析】1、根据机械能的转化可知,步骤 ② 中的操作应该是将橡胶球拉开到同一高度处然后静止释放;
2、多次测量取平均值可减小实验误差;
3、实验原理:橡胶球敲击玻璃板,玻璃板振动将玻璃球弹开;
4、玻璃球被弹开的距离小,说明玻璃球振动幅度小。声音响度与物体振动幅度有关,振动幅度小,声音响度小,反之大。
【解答】(1)橡胶球从高处下落,势能转化为动能,要使撞击的力度相同,势能要相同,所以可从同一高度处静止释放。据此可知他的操作是: 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 ;
(2)实验中进行了多次测量,这是减小实验误差的一种方法,所以 表格中的“▲”处内容 是:平均值;
(3)由实验的原理可知, 受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 玻璃球被弹开的距离来反映的;
(4)表格数据反映出,双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小,说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小,声音响度就小。 由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 双层玻璃。
故答案为:(1) 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 (2)平均值 (3) 玻璃球被弹开的距离 (4)双层
21.【答案】(1)乙;粗细
(2)乙丙
(3)在弦的长度、粗细相同的情况下,振动的频率高低与松紧程度有关
【知识点】声音的产生
【解析】【分析】(1)甲和乙两根钢丝哪个因素不同,得出的结论中频率就与哪个因素有关;
(2)探究频率与长度的关系,就要保证材料、粗细和松紧相同,据此选择;
(3)根据控制变量法的要求,先描述相同因素,再描述不同因素,最后根据实验现象判断是否与此因素有关。
【解答】(1)甲和乙钢丝材料、长度和松紧相同,只有粗细不同,因此:用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动乙钢丝时的音调高,由此可以得出的结论是:在弦的松紧程度、长度相同时,振动的频率高低与弦的粗细有关。
(2)探究频率与长度的关系,就要保证材料、粗细和松紧相同,改变长度,因此应该选择乙丙两根钢丝;
(3)丙和丁两根钢丝材料、长度和粗细相同,只是松紧不同,因此得到结论: 在弦的长度、粗细相同的情况下,振动的频率高低与松紧程度有关 。
故答案为:(1)乙,粗细;(2)乙丙;(3)在弦的长度、粗细相同的情况下,振动的频率高低与松紧程度有关
22.【答案】空气;能
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)一般情况下,我们听到的声音都是通过空气传播而来;
(2)声音能够发生反射,回声就是声音的反射形成的。
【解答】⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过空气传播的。
(2)在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音能被反射。
故答案为:(1)空气;(2)能
23.【答案】(1)小球拉到同一高度释放
(2)聚酯棉
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)将小球拉到同一高度,那么当它撞击玻璃杯时的速度就相同,而它撞击玻璃杯的力度就相同;(2)根据表格,分析哪种材料的吸音性能最好即可。
【解答】(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同,小明的做法是:将小球拉到同一高度静止释放去敲击玻璃杯。
(2)根据表格可知,聚酯棉的吸音性能最强,因此仅从吸引性能的角度考虑,最适合隔音墙装修的是聚酯棉。
24.【答案】(1)空气
(2)光在同一均匀介质中沿直线传播;入射角;能
(3)强
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)声音的传播需要介质,声音能在空气中传播;
(2)光在同一种均匀的介质中是沿直线传播的。入射光线与法线的夹角称为入射角,反射光线与法线的夹角称为反射角。根据光的反射可知,这是声的反射;
(3)根据听到声音的强弱可以得出两种材料的吸收声音的能力。
【解答】(1)人耳与表之间隔着空气,由题可知,表声是通过空气传播到人的耳朵的;
(2)当人的头水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图(甲)所示位置,恰好看不见表,这说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,同时也听不见表声;如果此时在玻璃圆筒口正上方安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图(乙)所示,则∠AOB是入射光线与法线的夹角,所以∠AOB入射角。此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音能像光一样反射;
(3)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
故答案为:(1)空气;(2)光在同一种均匀介中沿直线传播、入射角、能;(3)强
25.【答案】(1)333
(2)在空气温度低时进行试验
(3)134.4
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】声音传播的速度和温度有关,结合表格数据分析解答。
【解答】(1)根据图像找出温度为 5 ℃时声速为333m/s。
(2)由数据可见,在同种介质中,声音的传播速度随温度的升高而增大,因此本实验在飞机速度有限的情况下,在低温下更容易成功。
(3)10℃时,声音速度为336m/s。
设人离右边山崖的距离为S1,离左面山崖的距离为S2,则山谷宽度S=S1+S2,
声音在时间t1=0.3秒传播的距离为2S1,在t2=0.5秒内传播的距离为2S2,
S====134.4米。
26.【答案】双层玻璃内抽成真空,声音无法在真空中传播,其他门框紧闭,所以室外树上的鸟儿声音无法通过双层玻璃传播进入房间。
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声,据此分析解答。
【解答】双层玻璃内抽成真空,声音无法在真空中传播,其他门框紧闭,所以室外树上的鸟儿声音无法通过双层玻璃传播进入房间。
27.【答案】(1)低;大
(2)上
(3)下
(4)高
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】本题考查声音的传播,把握题意,声音在空气中传播时,不是完全沿直线传播,而是爱走温度低、密度大的路径;据此解答。
【解答】(1)由题意可知,声音在空气中传播时,不是完全沿直线传播,而是爱走温度低、密度大的路径;
(2)沙漠或戈壁滩上,距离地表近的位置温度高,而声音受走温度低的路径,所以在沙漠或戈壁滩即使相距不太远的人也难听清对方的大声叫喊,是因为声音在传播时向上拐弯了。
(3)深夜空气温度较地表温度高,即寺内温度高而枫桥河畔的温度较低,由于声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径,所以寺内的钟声会偏向地表, 向下 沿地表传向数里外的枫桥河畔。
(4) 由题意可知,声音在空气中传播时,不是完全沿直线传播,而是爱走温度低、密度大的路径; 70~160千米的范围内听不到 ,可知70~160范围内靠近地面的空气温度高 。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:116分
分值分布 客观题(占比) 30.0(25.9%)
主观题(占比) 86.0(74.1%)
题量分布 客观题(占比) 10(35.7%)
主观题(占比) 18(64.3%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 9(32.1%) 37.0(31.9%)
解答题 3(14.3%) 25.0(21.6%)
实验探究题 9(32.1%) 42.0(36.2%)
单选题 6(21.4%) 12.0(10.3%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (78.6%)
2 困难 (21.4%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 声音的产生 40.0(34.5%) 2,5,10,16,17,18,20,21,27
2 声音的传播 101.0(87.1%) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,16,17,18,19,22,23,24,25,26,27
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