第二章 《声现象》综合训练
一、单选题
1.我国民族乐器丰富多彩,发声原理各有千秋,下列各组乐器中,发声原理不同的是( )
A.箫和笛子 B.琵琶和古琴 C.古琴和笙 D.二胡和古筝
2.下列关于声的实验现象中说法错误的是( )
A.如图甲,拨动张紧的橡皮筋,看到橡皮筋上下弹跳,并能听到声音,说明发声的物体在振动
B.如图乙,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明声音可以在空气中传播
C.如图丙,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声音,但看不到桌子的振动,说明声音靠物体的振动产生
D.如图丁,逐渐抽出真空罩内的空气,闹钟的铃声逐渐减小,可推理得出声音不能在真空中传播
3.如图所示是贾湖骨笛,它是以鹤类鸟的翅膀骨头制成的,是世界上最早的可吹奏的乐器,比古埃及出现的笛子要早2000年。关于骨笛的说法不正确的是( )
A.悠扬的笛声无法在真空中传播
B.吹奏出的笛声是由于空气柱振动产生的
C.按住不同的笛孔发出笛声的音调不同
D.吹奏骨笛发出的音调越高,声音传播的速度越快
4.中国文化源远流长,乐器品类繁多,下列说法错误的是( )
A.拉弦乐器和击弦乐器的发声体都是琴弦
B.打击乐器如编钟,钟型越小,敲击时音调越高
C.吹奏乐器如竖笛,用手按不同的音孔,是为调整音色
D.在制作拨弦乐器时,弦的松紧程度和粗细都会影响音调
5.下列各图所示是物理学习中做过的与声相关的实验,其中探究“声音是如何产生的”是( )
A.图甲:从玻璃罩内不断向外抽气,听到的铃声越来越小
B.图乙:改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动钢尺
C.图丙:将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅
D.图丁:用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮
6.声波可以在示波器上显示出来,先将话筒接在示波器的输入端,再将两个敲响的音叉甲和乙分别对着话筒,示波器上就出现了下图所示的波形。下列说法正确的是( )
A.甲音叉发出的声音的音调较高 B.乙音叉发出的声音的音调较高
C.甲、乙音叉发出的声音的音调一样高 D.甲音叉发出的声音传播较慢
7.如图是我国某地方修筑的“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多疏密不同的横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。假设某音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲为《歌唱祖国》,第一个音符“sol”的频率为392Hz,下列说法正确的是( )
A.我们听到的“音乐公路”发出来的声音主要是通过地面的振动产生的
B.当路面上凹槽的分布比较稀疏时,汽车行进时振动很慢,发出的声音音调高
C.能分辨汽车发出的是“sol”这个音符,所依据的是声音的音调
D.我们能分辨“音乐公路”上的乐曲还是汽车的鸣笛声,是因为它们的响度不一样
8.据下图分析,下列说法正确的是( )
A.大象之间的“交谈”人都可以听见
B.静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗听到了人听不见的声音
C.家人之间说悄悄话,身边的狗无动于衷,因为悄悄话狗听不见
D.因为大象的听觉频率和狗的发声频率没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
9.古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由空气振动产生的
B.“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是次声波
C.“不敢高声语,恐惊天上人”说明声音可以在外太空中传播
D.“夜半钟声到客船”中的钟声是根据音色辨别的
10.以下关于声现象的描述错误的是( )
A.通过接收超声波等信息。可以判断火山爆发的方位和强度
B.蝙蝠根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置
C.用相同的力度敲击瓶子,从左向右发出声音音调变高
D.人想区分开回声和原声,人到障碍物的距离至少为17m
二、多选题
11.中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识,我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化。下列诗词或俗语中有关声学知识的理解正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中“笛声”是由空气柱振动产生的
C.“不见其人,但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的
D.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关
12.声让我们通过听觉感知世界,下列说法正确的是( )
A.甲图:使用声学仪器接收次声波,可以确定地震、火山爆发的方位
B.乙图:弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音色
C.丙图:相同玻璃瓶装不同高度的水,依次敲击,最右边的瓶子发声的音调最高
D.丁图:静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,说明声音能传递信息
三、填空题
13.如图所示,箜篌是我国特有的一种大型拨弦乐器。它是靠琴弦 产生乐音,当从左到右拨动琴弦时(琴弦长度逐渐减小),所产生乐音的音调逐渐 (选填“变高”或“变低”),声音以 的形式向外传播。
14.昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音,苍蝇每10s翅膀振动3520次,蜜蜂每20s翅膀振动8800次,蚊子每5s翅膀振动3200次,那么它们翅膀振动频率最大的是 ,音调最高的是 。
[2]因为音调跟物体的振动频率有关,频率越高,音调越高,且蚊子翅膀振动频率最大,所以音调最高的是蚊子。
15.如图甲所示,用大小相同的力从左向右敲击水瓶琴,其发出声音的音调将 (选填“升高”或“降低”);如图乙所示,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,音叉产生声音的 (选填“音调”或“响度”)越大,乒乓球被弹开的幅度越大,这里将不易测量的物理量通过非常直观的现象去认识,用到的科学探究方法是 法。
第15题图 第16题图
16.在城市的一些区域常会看到如图所示的监测设备,显示屏上的数字反映的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。该装置 (选填“能”或“不能”)吸收或减弱噪声。当有几辆重型汽车并排通过时,显示屏上的数值会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
四、实验题
17.为了探究声音产生的原因,小明做了以下几个实验。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明:发声的物体在 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明 能传声。
(3)小明又进行了如图丙所示的实验,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越小,由此现象可以推理:声音的传播需要 。由此联想到处于太空中的航天员 (选填“能”或“不能”)直接对话。
18.在探究声音的产生与特性时,小明做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被反复弹开,该现象说明发声的音叉正在 ;悬挂乒乓球是为了 ;
(2)如图乙所示,用一只手将钢尺压在桌沿上,用另一只手轻拨钢尺一端,听其响度;再用力拨钢尺,这时钢尺的振幅变 (选填“大”或“小”),听其响度变 (选填“大”或“小”),这说明响度与 有关,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于钢尺的振动频率不在人耳可听的范围 Hz到 Hz之间;
(3)如图丙所示,木梳的梳齿左侧较稀疏、右侧较密集,用塑料片保持相同的力度和相同的速度从木梳的左侧滑到右侧,塑料片在 (选填“左”或“右”)侧振动的频率高,发出声音的 高,下图所示的声波图像与该过程符合的是 (填字母)。
五、计算题
19.如图,小明爸爸驾车以某一速度v匀速行驶,当离测速仪O处为64m时,测速仪发出超声波,汽车行驶到位置B时,接收到超声波并将其反射回测速仪。测速仪从发射超声波到再次接收到超声波共历时0.4s。若超声波的速度为340m/s,求在这段时间内:
(1)汽车行驶的距离sAB;
(2)汽车的速度v。
20.一辆火车匀速直线行驶,以40m/s的速度完全经过一个长700m的山洞用时20s;车头的司机从后视镜判断火车完全经过山洞后立刻鸣笛,0.8s后听到经山洞口山崖传回来的回声。(在空气中声速为340m/s)求:
(1)火车的长度;
(2)火车鸣笛时车头与山洞口的距离;
(3)火车司机从后视镜判断火车完全经过山洞到按下按钮鸣笛需要的反应时间。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页第二章 声现象
一、考点透视
1.高频考点分布与命题分析
考点分类 具体内容 考查形式 难度等级
声音的产生和传播 振动产生了声音、声音的传播需要介质、声波、声音传播速度的计算 选择题、填空题、计算题(占比30%) ★★★☆☆
声音的特性 音调(超声波、次声波)、响度、音色 选择题、填空题(占比30%)、实验题 ★★★☆☆
声的利用 声音可以传递信息、声音可以传递能量 选择题、填空题、(占比20%) ★★☆☆☆
噪音的危害和控制 噪音的来源、危害和控制 选择题、填空题、(占比20%) ★★☆☆☆
2.命题趋势与备考建议
实验探究题:声音的产生、声音的传播、声音的音调与频率、响度与振幅的关系;
计算题:应用声速结合生活实际进行的相关计算。
易错点:声音的音调和响度容易混淆。
二、知识清单
1.核心概念系统梳理
(1)声音是由物体振动产生的
验证实验:敲击音叉时,音叉附近的乒乓球跳开;或者用音叉接触水面,观察水面的变化;
(2)声音的传播需要介质
①真空不能传声;
②声音在介质中以波的形式传播;
③声速:声速大小与介质种类的关系;一般情况下,声音在固体中传播速度最大,液体中其次,气体中最小;声音在15℃的空气中的速度为340m/s;
④回声:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射回来,即为回声。
(3)声音的特性
①音调:声音的高低叫做音调。音调高低是由声源振动的频率决定的;物体的大小、粗细、结构发生变化,其振动频率发生变化;多数人能够听到的频率范围是20—20000Hz,频率高于20000Hz的声波叫超声波,频率低于20Hz的声波叫次声波;
②响度:人耳感觉到的声音的大小。响度跟发声体的振幅和距离发声体的远近、声音分散程度有关。
③音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定。音色是由发声体的材料、结构等决定。
(4)声音的利用
①声音可以传递信息;
②声音可以传递能量。
(5)噪声
①从物理学角度讲,发声体做无规则振动会发出噪声;从环保角度来说凡是影响工作和学习的声音都是噪声。
②控制噪声从三方面着手:防止噪声产生,阻断噪声传播;防止噪声进入耳朵。
2.实验要点归纳
实验名称 关键操作 实验结论
真空罩实验 逐渐抽出真空罩中的空气,注意声音的变化(理想实验法) 声音的传播需要介质
钢尺振动实验 将钢尺紧摁在桌面上,改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力度拨动钢尺,观察振动情况,对比发出的声音 音调由振动频率决定,频率大,音调高
乒乓球被音叉弹起实验 使正在发生的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察被弹开乒乓球的幅度,对比发出的声音。(转换法) 物体的振动幅度越大产生声音的响度越大
3.易错警示
错误表述:“只要物体振动,我们就一定能听到声音”→ 正确:“物体振动能产生声音”
三、重要题型精讲
题型一振动产生声音
1.如图所示,凤阳花鼓是根植于凤阳的汉族民间戏曲艺术瑰宝,有凤阳“一绝”之美称,并入选首批国家级非物质文化遗产名录。演奏时,停止对花鼓的敲击,花鼓仍“余音不止”。下列说法正确的是( )
A.“余音”一定是花鼓的回声
B.有“余音”,说明花鼓鼓面仍在振动
C.“余音不止”是因为人的听觉延长了时间
D.花鼓鼓面虽已停止振动,但空气仍在振动
【答案】B
【知识点】探究声音的产生
【详解】A.“余音”不是花鼓的回声。回声是声音遇到障碍物反射回来形成的,而这里的“余音”是鼓面继续振动发出的声音,故A 错误;
B.有“余音”,说明花鼓鼓面仍在振动。因为声音是由振动产生的,只要有声音,就意味着有物体在振动,故B 正确;
C. “余音不止”不是因为人的听觉延长了时间。人的听觉不会延长声音存在的时间,而是鼓面持续振动导致声音持续发出,故C 错误;
D.如果花鼓鼓面已停止振动,就不会再产生声音了,“余音不止”是因为鼓面还在振动,而不是空气在振动,故D 错误。
故选B 。
【针对训练】
2.吹笛子发声,主要是因为( )
A.笛子本身振动 B.笛子中空部分的空气柱振动
C.吹笛子人的嘴巴振动 D.人声带的振动
【答案】B
【知识点】声源和介质
【详解】声音由物体的振动产生;许多管乐器都是靠空气柱振动发声。笛子属于管乐器,吹笛子发声主要靠空气柱振动发声,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.下列能够佐证声是由物体振动产生的是( )
A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑
B.远处的一道闪电划过漆黑的夜空,过一会儿才能听到隆隆的雷声
C.边说话边用手触摸并感觉颈前喉头部分
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的回声
【答案】C
【知识点】探究声音的产生、探究声音能否在液体和固体中传播、熟悉声音在一些介质中传播的速度、回声与原声
【详解】A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑,这说明了声音可以在液体中传播,故A不符合题意;
B.下雨天人们先看到闪电后听到雷声,这是因为在空气中光的传播速度比声音的传播速度快,故B不符合题意;
C.说话时用手触摸颈前喉头部分,可以感受到振动,说明人的说话声音是声带振动产生的,故C符合题意;
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后能听到回声,说明声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射,故D不符合题意。
故选C。
题型二声音的传播需要介质
4.下列有关声现象的实验中,用于探究声音的传播条件的实验是( )
A.如图甲所示,敲击鼓面时,发现纸屑不断地跳动
B.如图乙所示,正在发声的扬声器上面的碎纸屑不断地跳动
C.如图丙所示,随着空气的不断抽出,闹铃的声音越来越小
D.如图丁所示,将正在发声的音叉放入水中,看到水花四溅
【答案】C
【知识点】探究声音的产生、探究声音的传播条件
【详解】A.如图甲所示,敲击鼓面时,发现纸屑不断地跳动,这是探究声音是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.如图乙所示,正在发声的扬声器上面的碎纸屑不断地跳动,同样是探究声音是由物体振动产生的,故B不符合题意;
C.如图丙所示,随着空气的不断抽出,闹铃的声音越来越小,这表明声音的传播需要介质,当介质逐渐减少时,声音传播受到影响,声音变小,是用于探究声音传播条件的实验,故C符合题意;
D.如图丁所示,将正在发声的音叉放入水中,看到水花四溅,还是探究声音是由物体振动产生的,故D不符合题意。
故选C。
【针对训练】
5.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,这是由于反射的 与原声混在一起,声音得到了加强;一个同学向着远处的高楼大喊一声,约后听到回声,则该同学距高楼大约 m(声音在空气中传播的速度为),人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为 。
【答案】 回声 68 真空不能传声
【知识点】探究声音的传播条件、回声与原声、回声测距
【详解】[1]声音传播过程中遇到障碍物会反射回来形成回声。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,这是由于反射的回声与原声混在一起,声音得到了加强。
[2]该同学与高楼之间的距离为
[3]人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为真空不能传声。
题型三声音的特性
6.在物理课上举行的“自制乐器,唱响未来”的跨学科实践活动中,小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”,并利用它进行了演奏。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音是由空气振动产生
B.粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度不相同
C.用更大的力拨动橡皮筋可以提高声音的响度
D.用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋比细橡皮筋响度大
【答案】C
【知识点】探究声音的产生、比较不同介质中的声速大小、辨析音调与频率的关系、辨析响度与振幅的关系
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,“古筝”发出的声音是由橡皮筋振动产生的,而不是空气振动产生的,故A错误;
B.粗细不同的橡皮筋发出声音的音调不同,声音在空气中的传播速度只与空气的温度有关,温度不变,声速不变,声速与音调的高低无关,所以粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度是相同的,故B错误;
C.用更大的力拨动橡皮筋,橡皮筋的振幅增大,根据响度与振幅的关系,振幅越大,响度越大,所以可以提高橡皮筋振动发出的声音的响度,故C正确;
D.响度由振幅决定,同样大小的力拨动时,振幅相同,响度相同;用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋振动慢,频率低,音调低;细橡皮筋振动快,频率高,音调高,故D错误。
故选C。
【针对训练】
7.如图所示,在跨学科实践活动中,小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。
(1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时, (选填“粗”或“细”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较 (选填“松”或“紧”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);
(2)小兰想研究响度与什么因素有关?她的实验方法是 ;
(3)分析上述实验,可以得出的结论是:音调与发声体 有关,响度与发声体 有关。
【答案】(1) 细 高 紧 高
(2)见解析
(3) 振动的快慢 振动的幅度
【知识点】辨析音调与频率的关系、辨析响度与振幅的关系
【详解】(1)[1][2][3][4]音调指声音的高低,影响音调的因素是发声体振动的频率。发声物体的长短、粗细、松紧程度等都会影响发声体振动的频率,频率不同,音调就不同。小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时,细橡皮筋振动得快,它发出声音的音调高。用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较紧的橡皮筋振动得快,频率更高,它发出声音的音调高。
(2)响度与振幅有关,所以小兰想研究响度与什么因素有关,可以用大小不同的力度拨动同一根橡皮筋,改变橡皮筋的振幅,比较它发出声音的响度。
(3)[1][2]分析上述实验,发声体振动得越快,音调越高,发声体振动的幅度越大,响度越大,可以得出的结论是:音调与发声体振动的快慢有关,响度与发声体振动的幅度有关。
8.小明用如图所示的实验装置探究有关“声音的特性”实验。
(1)拨动钢尺刻度尺,看到了钢尺伸出桌面的部分在振动,同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音,小华的实验操作存在的问题是 。
A.伸出桌面的钢尺太短 B.手没有压紧钢尺 C.伸出桌面的钢尺太长
(2)规范实验操作,将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,改变钢尺伸出桌边的长度,用 的力拨动钢尺(填“相同”或“不同”),观察钢尺振动的 听钢尺发出的声音变化,这个实验用来探究 和 的关系。这里用到的实验方法是: 。 (选填“控制变量法”、“转换法”或“实验推理法”)
(3)当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时,小明不能听到钢锯条发出的声音,原因是
(4)如下图往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了,这是因为随着水位的升高,瓶内空气柱振动越来越 (填“快”或“慢”),发出的声音音调越来越 (填“高”或“低”) 。
【答案】(1)B
(2) 相同 快慢 音调 频率 控制变量法
(3)见解析
(4) 快 高
【知识点】探究影响音调高低的因素、辨析响度与振幅的关系
【详解】(1)实验目的是探究钢尺振动发声,若手没有压紧钢尺,钢尺振动时会拍打桌面,产生额外声音(桌面振动的声音 ),干扰实验。因此,操作问题是手没有压紧钢尺。
故选B。
(2)[1][2][3][4][5]将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,用相同的力拨动钢尺,钢尺振动的幅度相同,控制响度相同,改变钢尺伸出桌边的长度,观察钢尺振动的快慢,听钢尺发出的声音的变化,探究音调和频率的关系。这里用到的实验方法是:控制变量法。
(3)人耳可以听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz,当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时,振动的频率低于20Hz,不在人类能听到的频率范围,不能听到钢锯条发出的声音。
(4)[1][2]往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了,这是因为随着水位的升高,瓶内空气柱越来越短,振动越来越快,发出的声音音调越来越高。
题型4.声音的波形图分析
9.向如图a所示的两支试管中吹气, (选填“甲”或“乙”)试管发出声音的音调高。图b是两支试管所发出声音对应的波形图,则图a中乙试管发出的声音对应图b所示的 (选填“A”或“B”)波形图。
【答案】 甲 A
【知识点】辨析音调与频率的关系
【详解】[1]音调与频率有关,频率越高,音调越高,当用嘴向试管中吹气时,试管内空气柱振动会发出声音,空气柱越短,频率越高,故甲发出声音的音调高,乙发出声音的音调低:
[2]图b中A的波形较稀疏,频率低,则音调低,所以图a中乙试管发出声音的音调对应图b所示的A。
【针对训练】
10.下列为录制合成的声音波形图,由图可知,响度相同的是 ,音调相同的是 。
【答案】 甲、乙、丙 甲、乙、丁
【知识点】用波形图比较声音特性、辨析音调与频率的关系、辨析响度与振幅的关系
【详解】[1]响度由振幅决定,甲、乙、丙表示声音的振幅相同,响度相同。
[2]音调由频率决定,甲、乙、丁表示声音的频率相同,音调相同。
11.将话筒跟示波器连接并调整好,对着话筒用不同的力两次敲击同一根音叉,第一次轻敲,第二次重敲,下面为两个波形图,其中第一次轻敲的波形图最接近图 (选填“甲”或“乙”)。将音叉远离话筒一点轻敲,波形图 (选填“会”或“不会”)变化。
【答案】 甲 会
【知识点】用波形图比较声音特性、辨析响度与振幅的关系
【详解】[1]第二次敲击的力度大,所以振动的幅度大,响度大,说明声音的响度与物体振动的幅度有关;分析图甲和图乙可知,图乙的振动幅度较大,图甲振动幅度较小,故图甲是第一次敲击的波形,图乙是第二次敲击的波形。
[2]将音叉远离话筒一点轻敲,响度变小,振动的幅度变小,波形图会发生变化。
题型5超声波和次声波的利用
12.关于声的利用,下列说法正确的是( )
A.倒车雷达是利用了次声波来识别障碍
B.蝙蝠靠超声波发现昆虫
C.地震海啸火山喷发等自然灾害往往会伴随超声波的产生
D.“B超”诊断病情是利用声传递能量
【答案】B
【知识点】声与信息、超声波的利用、次声波的危害
【详解】A.倒车雷达是利用超声波来区分障碍物的距离,利用了超声波传递信息,故A错误;
B.蝙蝠在飞行时能够发出超声波,超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来,蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断,故B正确;
C.地震、海啸、火山喷发等自然灾害往往会伴随次声波的产生,故C错误;
D.声波既可以传递信息又可以传递能量,“B超”诊断病情是利用超声波传递信息,故D错误。
故选B。
【针对训练】
13.下列说法中,你认为正确的是( )
A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,我们也可能听见其发出的声音
B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音是因为它们发出的是超声波
C.在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度要快于次声波的传播速度
D.利用“B超”对胎儿进行检查是因为胎儿能发出超声波
【答案】A
【知识点】比较不同介质中的声速大小、熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围、超声波的利用
【详解】A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,当单位时间内拍打翅膀的次数可以达到20次以上,即发声频率达到20Hz以上,我们也可能听见其发出的声音,故A正确;
B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音,是因为声音在传播的过程中能量消耗,振幅减小,响度减小,当到达地面时因响度太小而人耳听不到,并不是因为它们发出的是超声波,故B错误;
C.声音传播的速度与频率无关,在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度等于次声波的传播速度,故C错误;
D.利用“B超”对胎儿进行检查是利用了回声定位原理,是仪器发出并接收超声波,而不是因为胎儿能发出超声波,故D错误。
故选A。
14.某品牌新能源汽车配备自动泊车系统,其原理是通过车身周围的超声波传感器发射超声波,根据反射信号判断周边障碍物的距离。下列相关说法正确的是( )
A.超声波传感器利用了声波传递能量
B.自动泊车系统的提示音“嘀嘀”声属于超声波
C.超声波在空气中的传播速度大于次声波的传播速度
D.该系统与蝙蝠飞行的定位原理相同
【答案】D
【知识点】超声波和次声波、超声波的利用
【详解】A.超声波传感器是利用声波传递信息来判断周边障碍物的距离,而非传递能量,故A错误;
B.人耳能听到自动泊车系统的提示音“嘀嘀”声,说明其频率在人耳听觉范围内,不属于超声波,超声波是频率高于20000Hz的声波,人耳听不到,故B错误;
C.超声波和次声波在空气中的传播速度相同,声速只与介质和温度有关,与声波的频率无关,故C错误;
D.该自动泊车系统通过超声波传感器发射和接收超声波来判断障碍物距离,蝙蝠飞行也是通过发出超声波,根据反射波来定位,二者原理相同,故D正确。
故选D。
题型6噪声的危害和控制
15.如图所示为某地地铁6号线在地面上的通行路段,下列描述中正确的是( )
A.即将到站时会听到广播,听到的声音在空气中的传播速度为
B.地铁到站鸣笛时要增大音量,其物理实质是将音调变高
C.某些路段禁鸣喇叭,这是在人耳处减弱噪声
D.地铁轨道地上部分两侧设有隔音屏障,其作用是在传播过程中减弱噪声
【答案】D
【知识点】熟悉声音在一些介质中传播的速度、区分音调、响度与音色、从声源处减弱、在传播途中减弱
【详解】A.声音在15℃空气中的传播速度为340m/s,3×108m/s是光在真空中的传播速度,故A错误;
B.地铁到站鸣笛时要增大音量,增大音量要改变的是声音的大小,即改变的是响度而不是音调,故B错误;
C.禁鸣喇叭,是在声源处减弱噪声,故C错误;
D.地铁轨道地上部分两侧设有隔音屏障,其作用是阻断声音的传播,即在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选D。
【针对训练】
16.下列有关声现象的实验或现象分析正确的是( )
A.甲图蝙蝠靠次声波发现昆虫是利用了声传递信息
B.乙图用扬声器对准烛焰发声时,烛焰会随声音跳动,说明声波能传递能量
C.丙图双层玻璃是在声源处减弱噪声
D.丁图噪声监测器是在传播过程中减弱噪声
【答案】B
【知识点】声与信息、声与能量、从声源处减弱、在传播途中减弱
【详解】A.蝙蝠发出的是超声波,因此甲图蝙蝠靠超声波发现昆虫是利用了声传递信息,故A错误;
B.声音能够传递信息和能量,乙图用扬声器对准烛焰发声时,烛焰会随声音跳动,说明声波能传递能量,故B正确;
C.丙图双层玻璃是在传播过程中阻止噪声,是在传播过程中减弱噪声的,故C错误;
D.丁图噪声监测器可以显示噪声的强弱,不能减弱噪声,故D错误。
故选B。
17.从环境学的角度来看,凡是主观让人感到烦躁、干扰正常活动的声音都属于噪声,下列关于控制或减弱噪声的说法正确的是( )
A.中考期间在学校门口放置禁止鸣笛标志是为防止噪声产生
B.高速路两旁建隔音墙是在声源处减弱噪声
C.摩托车安装消声器是阻断噪声的传播途径
D.航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩是为了防止噪声进入耳朵
【答案】AD
【知识点】从声源处减弱、在传播途中减弱、在人耳处减弱
【详解】A.禁止鸣笛标志是防止噪声产生,属于在声源处减弱噪声,故A正确;
B.高速路两旁安装隔音墙在声音的传播过程中减弱噪声,故B错误;
C.摩托车要加装消声器是在声源处减弱噪声,故C错误;
D.起飞引导员佩戴耳罩阻止了噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声,故D正确。
故选AD。
题型7利用声速的计算
18.如图所示,长度为300m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,火车头距离桥头500m处鸣笛,鸣笛10s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声,最后火车从上桥到完全通过大桥所需时间为30s,空气中的声速为340m/s。求:
(1)火车的速度;
(2)听到回声时,火车车头到山崖的距离;
(3)大桥的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】计算物体运动的速度、有关声速的计算、回声测距、过河问题
【详解】(1)火车头距离桥头500m处鸣笛,鸣笛10s后,火车头到达桥头,火车的速度为
(2)声音与火车行驶的路程之和等于司机听到回声时火车头距山崖距离的2倍。听到回声时声音传播的路程
听到回声时,火车车头到山崖的距离
(3)火车完全通过大桥的路程
大桥的长度
【针对训练】
19.国庆期节间,小红一家驾车去山区旅行,汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶,公路前方有一座高山,汽车鸣笛6s后小红听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。
(1)从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程为多少?
(2)若汽车停止行驶后朝高山鸣笛,6s后小红听到回声,此时汽车距离高山多远?
【答案】(1)120 m
(2)1020 m
【知识点】运用推导公式求解路程和时间、回声测距
【详解】(1)汽车行驶的速度
=72 =20
从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程
(2)汽车鸣笛处距离高山
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页第二章 声现象
一、考点透视
1.高频考点分布与命题分析
考点分类 具体内容 考查形式 难度等级
声音的产生和传播 振动产生了声音、声音的传播需要介质、声波、声音传播速度的计算 选择题、填空题、计算题(占比30%) ★★★☆☆
声音的特性 音调(超声波、次声波)、响度、音色 选择题、填空题(占比30%)、实验题 ★★★☆☆
声的利用 声音可以传递信息、声音可以传递能量 选择题、填空题、(占比20%) ★★☆☆☆
噪音的危害和控制 噪音的来源、危害和控制 选择题、填空题、(占比20%) ★★☆☆☆
2.命题趋势与备考建议
实验探究题:声音的产生、声音的传播、声音的音调与频率、响度与振幅的关系;
计算题:应用声速结合生活实际进行的相关计算。
易错点:声音的音调和响度容易混淆。
二、知识清单
1.核心概念系统梳理
(1)声音是由物体振动产生的
验证实验:敲击音叉时,音叉附近的乒乓球跳开;或者用音叉接触水面,观察水面的变化;
(2)声音的传播需要介质
①真空不能传声;
②声音在介质中以波的形式传播;
③声速:声速大小与介质种类的关系;一般情况下,声音在固体中传播速度最大,液体中其次,气体中最小;声音在15℃的空气中的速度为340m/s;
④回声:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会被反射回来,即为回声。
(3)声音的特性
①音调:声音的高低叫做音调。音调高低是由声源振动的频率决定的;物体的大小、粗细、结构发生变化,其振动频率发生变化;多数人能够听到的频率范围是20—20000Hz,频率高于20000Hz的声波叫超声波,频率低于20Hz的声波叫次声波;
②响度:人耳感觉到的声音的大小。响度跟发声体的振幅和距离发声体的远近、声音分散程度有关。
③音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定。音色是由发声体的材料、结构等决定。
(4)声音的利用
①声音可以传递信息;
②声音可以传递能量。
(5)噪声
①从物理学角度讲,发声体做无规则振动会发出噪声;从环保角度来说凡是影响工作和学习的声音都是噪声。
②控制噪声从三方面着手:防止噪声产生,阻断噪声传播;防止噪声进入耳朵。
2.实验要点归纳
实验名称 关键操作 实验结论
真空罩实验 逐渐抽出真空罩中的空气,注意声音的变化(理想实验法) 声音的传播需要介质
钢尺振动实验 将钢尺紧摁在桌面上,改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力度拨动钢尺,观察振动情况,对比发出的声音 音调由振动频率决定,频率大,音调高
乒乓球被音叉弹起实验 使正在发生的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察被弹开乒乓球的幅度,对比发出的声音。(转换法) 物体的振动幅度越大产生声音的响度越大
3.易错警示
错误表述:“只要物体振动,我们就一定能听到声音”→ 正确:“物体振动能产生声音”
三、重要题型精讲
题型一 振动产生声音
1.如图所示,凤阳花鼓是根植于凤阳的汉族民间戏曲艺术瑰宝,有凤阳“一绝”之美称,并入选首批国家级非物质文化遗产名录。演奏时,停止对花鼓的敲击,花鼓仍“余音不止”。下列说法正确的是( )
A.“余音”一定是花鼓的回声
B.有“余音”,说明花鼓鼓面仍在振动
C.“余音不止”是因为人的听觉延长了时间
D.花鼓鼓面虽已停止振动,但空气仍在振动
【针对训练】
2.吹笛子发声,主要是因为( )
A.笛子本身振动 B.笛子中空部分的空气柱振动
C.吹笛子人的嘴巴振动 D.人声带的振动
3.下列能够佐证声是由物体振动产生的是( )
A.将要上钩的鱼,会被岸上的说话声或脚步声吓跑
B.远处的一道闪电划过漆黑的夜空,过一会儿才能听到隆隆的雷声
C.边说话边用手触摸并感觉颈前喉头部分
D.对着远处的高墙或山崖喊话以后听到的回声
题型二 声音的传播需要介质
4.下列有关声现象的实验中,用于探究声音的传播条件的实验是( )
A.如图甲所示,敲击鼓面时,发现纸屑不断地跳动
B.如图乙所示,正在发声的扬声器上面的碎纸屑不断地跳动
C.如图丙所示,随着空气的不断抽出,闹铃的声音越来越小
D.如图丁所示,将正在发声的音叉放入水中,看到水花四溅
【针对训练】
5.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,这是由于反射的 与原声混在一起,声音得到了加强;一个同学向着远处的高楼大喊一声,约后听到回声,则该同学距高楼大约 m(声音在空气中传播的速度为),人们不能用超声波来测量地月间的距离,是因为 。
题型三 声音的特性
6.在物理课上举行的“自制乐器,唱响未来”的跨学科实践活动中,小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”,并利用它进行了演奏。下列说法中正确的是( )
A.“古筝”发出的声音是由空气振动产生
B.粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度不相同
C.用更大的力拨动橡皮筋可以提高声音的响度
D.用同样大小的力拨动橡皮筋,粗橡皮筋比细橡皮筋响度大
【针对训练】
7.如图所示,在跨学科实践活动中,小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。
(1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时, (选填“粗”或“细”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较 (选填“松”或“紧”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调 (选填“高”或“低”);
(2)小兰想研究响度与什么因素有关?她的实验方法是 ;
(3)分析上述实验,可以得出的结论是:音调与发声体 有关,响度与发声体 有关。
8.小明用如图所示的实验装置探究有关“声音的特性”实验。
(1)拨动钢尺刻度尺,看到了钢尺伸出桌面的部分在振动,同时听到钢尺另一端拍打桌面发出的声音,小华的实验操作存在的问题是 。
A.伸出桌面的钢尺太短 B.手没有压紧钢尺 C.伸出桌面的钢尺太长
(2)规范实验操作,将钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,改变钢尺伸出桌边的长度,用 的力拨动钢尺(填“相同”或“不同”),观察钢尺振动的 听钢尺发出的声音变化,这个实验用来探究 和 的关系。这里用到的实验方法是: 。 (选填“控制变量法”、“转换法”或“实验推理法”)
(3)当钢锯条伸出桌面的长度增大到一定程度时,小明不能听到钢锯条发出的声音,原因是
(4)如下图往保温瓶里灌开水的过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了,这是因为随着水位的升高,瓶内空气柱振动越来越 (填“快”或“慢”),发出的声音音调越来越 (填“高”或“低”) 。
题型四 声音的波形图分析
9.向如图a所示的两支试管中吹气, (选填“甲”或“乙”)试管发出声音的音调高。图b是两支试管所发出声音对应的波形图,则图a中乙试管发出的声音对应图b所示的 (选填“A”或“B”)波形图。
【针对训练】
10.下列为录制合成的声音波形图,由图可知,响度相同的是 ,音调相同的是 。
11.将话筒跟示波器连接并调整好,对着话筒用不同的力两次敲击同一根音叉,第一次轻敲,第二次重敲,下面为两个波形图,其中第一次轻敲的波形图最接近图 (选填“甲”或“乙”)。将音叉远离话筒一点轻敲,波形图 (选填“会”或“不会”)变化。
题型五 超声波和次声波的利用
12.关于声的利用,下列说法正确的是( )
A.倒车雷达是利用了次声波来识别障碍
B.蝙蝠靠超声波发现昆虫
C.地震海啸火山喷发等自然灾害往往会伴随超声波的产生
D.“B超”诊断病情是利用声传递能量
【针对训练】
13.下列说法中,你认为正确的是( )
A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,我们也可能听见其发出的声音
B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音是因为它们发出的是超声波
C.在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度要快于次声波的传播速度
D.利用“B超”对胎儿进行检查是因为胎儿能发出超声波
14.某品牌新能源汽车配备自动泊车系统,其原理是通过车身周围的超声波传感器发射超声波,根据反射信号判断周边障碍物的距离。下列相关说法正确的是( )
A.超声波传感器利用了声波传递能量
B.自动泊车系统的提示音“嘀嘀”声属于超声波
C.超声波在空气中的传播速度大于次声波的传播速度
D.该系统与蝙蝠飞行的定位原理相同
题型六 噪声的危害和控制
15.如图所示为某地地铁6号线在地面上的通行路段,下列描述中正确的是( )
A.即将到站时会听到广播,听到的声音在空气中的传播速度为
B.地铁到站鸣笛时要增大音量,其物理实质是将音调变高
C.某些路段禁鸣喇叭,这是在人耳处减弱噪声
D.地铁轨道地上部分两侧设有隔音屏障,其作用是在传播过程中减弱噪声
【针对训练】
16.下列有关声现象的实验或现象分析正确的是( )
A.甲图蝙蝠靠次声波发现昆虫是利用了声传递信息
B.乙图用扬声器对准烛焰发声时,烛焰会随声音跳动,说明声波能传递能量
C.丙图双层玻璃是在声源处减弱噪声
D.丁图噪声监测器是在传播过程中减弱噪声
17.从环境学的角度来看,凡是主观让人感到烦躁、干扰正常活动的声音都属于噪声,下列关于控制或减弱噪声的说法正确的是( )
A.中考期间在学校门口放置禁止鸣笛标志是为防止噪声产生
B.高速路两旁建隔音墙是在声源处减弱噪声
C.摩托车安装消声器是阻断噪声的传播途径
D.航空母舰上的起飞引导员佩戴耳罩是为了防止噪声进入耳朵
题型七 利用声速的计算
18.如图所示,长度为300m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,火车头距离桥头500m处鸣笛,鸣笛10s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声,最后火车从上桥到完全通过大桥所需时间为30s,空气中的声速为340m/s。求:
(1)火车的速度;
(2)听到回声时,火车车头到山崖的距离;
(3)大桥的长度。
【针对训练】
19.国庆期节间,小红一家驾车去山区旅行,汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶,公路前方有一座高山,汽车鸣笛6s后小红听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。
(1)从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程为多少?
(2)若汽车停止行驶后朝高山鸣笛,6s后小红听到回声,此时汽车距离高山多远?
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试卷第1页,共1页第二章 《声现象》综合训练
一、单选题
1.我国民族乐器丰富多彩,发声原理各有千秋,下列各组乐器中,发声原理不同的是( )
A.箫和笛子 B.琵琶和古琴 C.古琴和笙 D.二胡和古筝
【答案】C
【知识点】声音产生的原因
【详解】我国民族乐器的发声原理主要分为弦振动、气流振动和簧片振动三类。箫和笛子两者均为管乐器,通过吹气使空气柱振动发声,原理相同。琵琶和古琴两者均为弦乐器,通过拨弦或弹弦使弦振动发声,原理相同。古琴是弦乐器,通过弦振动发声;笙是簧管乐器,通过簧片振动引发空气柱振动发声,古琴和笙发声原理不同。二胡和古筝两者均为弦乐器,二胡通过弓擦弦振动发声,古筝通过拨弦振动发声,均为弦振动,原理相同。综上,发声原理不同的是古琴和笙这一组。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.下列关于声的实验现象中说法错误的是( )
A.如图甲,拨动张紧的橡皮筋,看到橡皮筋上下弹跳,并能听到声音,说明发声的物体在振动
B.如图乙,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明声音可以在空气中传播
C.如图丙,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声音,但看不到桌子的振动,说明声音靠物体的振动产生
D.如图丁,逐渐抽出真空罩内的空气,闹钟的铃声逐渐减小,可推理得出声音不能在真空中传播
【答案】C
【知识点】声源和介质、观察声源的振动、声音是怎么传播的、声音产生的原因
【详解】A.力拨动张紧的橡皮筋时,橡皮筋会振动,而我们会听到振动的橡皮筋发出声音,说明声音是由物体振动发出的,故A正确,不符合题意;
B.敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,说明声音从右边的音叉传到了左边的音叉处,而两个音叉之间隔着空气,所以该实验能说明空气可以传声,故B正确,不符合题意;
C.桌子是较大的物体,用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声音,但看不到桌子的振动,是因为发声振动不易观察,故不能说明声音靠物体的振动产生,故C错误,符合题意;
D.玻璃罩内空气越来越少,声音就越来越小,是因为能使声音传播的介质(空气)逐渐减少造成的,由此可以推出:真空不能传声。故D正确,不符合题意。
故选C。
3.如图所示是贾湖骨笛,它是以鹤类鸟的翅膀骨头制成的,是世界上最早的可吹奏的乐器,比古埃及出现的笛子要早2000年。关于骨笛的说法不正确的是( )
A.悠扬的笛声无法在真空中传播
B.吹奏出的笛声是由于空气柱振动产生的
C.按住不同的笛孔发出笛声的音调不同
D.吹奏骨笛发出的音调越高,声音传播的速度越快
【答案】D
【知识点】探究声音的产生、声音是怎么传播的、辨析音调与频率的关系
【详解】A.真空不能传声,悠扬的笛声无法在真空中传播,故A正确,不符合题意;
B.声音都是由物体振动产生的,吹奏出的笛声是由于空气柱振动产生的,故B正确,不符合题意;
C.按住不同的笛孔,笛管内空气柱长度不同,振动频率不同,发出声音的音调会不同,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播速度只与介质种类及温度有关,笛声在空气中传播的速度与音调无关,故D错误,符合题意。
故选D。
4.中国文化源远流长,乐器品类繁多,下列说法错误的是( )
A.拉弦乐器和击弦乐器的发声体都是琴弦
B.打击乐器如编钟,钟型越小,敲击时音调越高
C.吹奏乐器如竖笛,用手按不同的音孔,是为调整音色
D.在制作拨弦乐器时,弦的松紧程度和粗细都会影响音调
【答案】C
【知识点】探究声音的产生、辨析音调与频率的关系、根据音色辨别发声体
【详解】A.拉弦乐器如二胡,是通过琴弓拉动琴弦,使琴弦振动发声,发声体是琴弦;击弦乐器如扬琴,是通过琴竹敲击琴弦发声,发声体也是琴弦,故A正确,不符合题意;
B.打击乐器如编钟,钟型越小,质量越小,敲击时振动频率越高,音调也就越高,故B正确,不符合题意;
C.吹奏乐器如竖笛,用手按不同的音孔,是为了改变振动空气柱的长度,从而改变空气柱振动的频率,进而调整音调,而不是音色,故C错误,符合题意;
D.在制作拨弦乐器时,弦的松紧程度和粗细都会影响音调;弦越紧、越细,振动频率越高,音调越高;弦越松、越粗,振动频率越低,音调越低,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.下列各图所示是物理学习中做过的与声相关的实验,其中探究“声音是如何产生的”是( )
A.图甲:从玻璃罩内不断向外抽气,听到的铃声越来越小
B.图乙:改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动钢尺
C.图丙:将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅
D.图丁:用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮
【答案】C
【知识点】探究声音的产生、声音是怎么传播的、辨析音调与频率的关系
【详解】A.从玻璃罩内不断向外抽气,听到的铃声越来越小,这是探究声音的传播需要介质,真空不能传声,故A不符合题意;
B.改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动钢尺,钢尺振动的频率改变,发出声音的音调不同,这是探究音调与频率的关系,故B不符合题意;
C.将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅,说明发声的音叉在振动,从而探究声音是如何产生的,故C符合题意;
D.用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮,纸片振动的频率不同,发出声音的音调不同,这是探究音调与频率的关系,故D不符合题意。
故选C。
6.声波可以在示波器上显示出来,先将话筒接在示波器的输入端,再将两个敲响的音叉甲和乙分别对着话筒,示波器上就出现了下图所示的波形。下列说法正确的是( )
A.甲音叉发出的声音的音调较高
B.乙音叉发出的声音的音调较高
C.甲、乙音叉发出的声音的音调一样高
D.甲音叉发出的声音传播较慢
【答案】B
【知识点】声音是怎么传播的、用波形图比较声音特性、辨析音调与频率的关系
【详解】ABC.频率越高,音调越高。由波形图知,相同时间内乙音叉振动次数多(频率高),所以乙音叉音调高;故AC错误,B正确;
D.声音在同一介质中传播速度相同,与音叉无关,故D错误。
故选B。
7.如图是我国某地方修筑的“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多疏密不同的横向凹槽,汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次。假设某音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲为《歌唱祖国》,第一个音符“sol”的频率为392Hz,下列说法正确的是( )
A.我们听到的“音乐公路”发出来的声音主要是通过地面的振动产生的
B.当路面上凹槽的分布比较稀疏时,汽车行进时振动很慢,发出的声音音调高
C.能分辨汽车发出的是“sol”这个音符,所依据的是声音的音调
D.我们能分辨“音乐公路”上的乐曲还是汽车的鸣笛声,是因为它们的响度不一样
【答案】C
【知识点】辨析音调与频率的关系、根据音色辨别发声体、声音产生的原因
【详解】A.汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次,我们听到的“音乐公路”发出来的声音主要是通过汽车的振动产生的,故A错误;
B.当路面上凹槽的分布比较稀疏时,汽车行进时振动很慢,频率低,发出的声音音调低,故B错误;
C.能分辨汽车发出的是“sol”这个音符,是因为这个音符的振动频率与其它音符不同,声音的音调由频率决定,所依据的是声音的音调,故C正确;
D.我们能分辨“音乐公路”上的乐曲还是汽车的鸣笛声,“音乐公路”上的乐曲是汽车振动产生的,汽车的鸣笛声是汽车喇叭振动产生的,二者的发声体不同,音色用来区分不同发声体,因此是因为它们的音色不一样,故D错误。
故选C。
8.据下图分析,下列说法正确的是( )
A.大象之间的“交谈”人都可以听见
B.静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下,这可能是狗听到了人听不见的声音
C.家人之间说悄悄话,身边的狗无动于衷,因为悄悄话狗听不见
D.因为大象的听觉频率和狗的发声频率没有重叠区,所以狗的叫声大象永远也听不见
【答案】B
【知识点】熟悉人和一些动物的发声和听觉频率范围
【详解】A.大象发出的声音的频率范围有一部分不在人的听觉频率范围之内,故A错误;
B.狗的听觉频率范围是,人的听觉频率范围是,因此狗能听到人听不见的声音,故B正确;
C.人发声的频率范围是,狗的听觉频率范围是,人说悄悄话狗是能听见的,故C错误;
D.大象的听觉频率范围是,而狗的发声频率范围是,因此大象是能够听到狗的叫声的,故D错误。
故选B。
9.古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是( )
A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由空气振动产生的
B.“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是次声波
C.“不敢高声语,恐惊天上人”说明声音可以在外太空中传播
D.“夜半钟声到客船”中的钟声是根据音色辨别的
【答案】D
【知识点】探究声音的产生、声音是怎么传播的、区分音调、响度与音色、超声波和次声波
【详解】A.“转轴拨弦两三声”中的声音是由琴弦振动产生的,而非空气振动,故A错误;
B.人耳能听到的歌声频率在20Hz~20000Hz之间,次声波(频率低于20Hz)无法被人感知,故B错误;
C.外太空是真空,声音无法传播,“恐惊天上人”是艺术表达,不能说明声音可在真空中传播,故C错误;
D.音色是声音的特色,不同发声体的音色不同,钟声是通过音色辨别的,故D正确。
故选D。
10.以下关于声现象的描述错误的是( )
A.通过接收超声波等信息。可以判断火山爆发的方位和强度
B.蝙蝠根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置
C.用相同的力度敲击瓶子,从左向右发出声音音调变高
D.人想区分开回声和原声,人到障碍物的距离至少为17m
【答案】A
【知识点】辨析音调与频率的关系、超声波和次声波、超声波的利用、回声测距
【详解】A.火山爆发时会产生次声波,声音可以传递信息,通过接收次声波等信息,可以判断火山爆发的方位和强度,故A错误,符合题意;
B.蝙蝠利用超声波进行回声定位,即蝙蝠根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置,故B正确,不符合题意;
C.用相同的力度敲击瓶子,发声体是瓶子和瓶中的水,由图可知,瓶中的水从左向右逐渐变少,振动变快,频率变高,由于频率越高,音调越高,因此从左向右发出声音音调变高,故C正确,不符合题意;
D.人耳能区分回声和原声,声音间隔0.1s以上,声音在空气中的传播速度为340m/s,人想区分开回声和原声,人到障碍物的距离至少为
故D正确,不符合题意。
故选A。
二、多选题
11.中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识,我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化。下列诗词或俗语中有关声学知识的理解正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
B.“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中“笛声”是由空气柱振动产生的
C.“不见其人,但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的
D.“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关
【答案】BCD
【知识点】声源和介质、区分音调、响度与音色、辨析响度与振幅的关系、根据音色辨别发声体
【详解】A.响度是指声音的大小,“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是形容声音大,指声音的响度大,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,“笛声”是笛管内的空气柱振动产生的,故B正确;
C.不同发声体发出的声音音色不同,“不见其人,但闻其声”中“闻其声”是根据声音的音色来辨别的,故C正确;
D.响度是指人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关,“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关,故D正确。
故选BCD。
12.声让我们通过听觉感知世界,下列说法正确的是( )
A.甲图:使用声学仪器接收次声波,可以确定地震、火山爆发的方位
B.乙图:弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音色
C.丙图:相同玻璃瓶装不同高度的水,依次敲击,最右边的瓶子发声的音调最高
D.丁图:静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,说明声音能传递信息
【答案】AC
【知识点】区分音调、响度与音色、辨析音调与频率的关系、声与能量、次声波的危害
【详解】A.自然灾害往往伴随产生次声波,使用声学仪器接收次声波,可以确定地震、火山爆发的方位,故A正确;
B.弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音调,故B错误;
C.用大小相同的力敲击图中的瓶子,水和瓶子振动发声,瓶内水越少,越容易振动,音调越高,所以最右边的瓶子发声的音调最高,故C正确;
D.静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,火焰获得了能量,说明声音能传递能量,故D错误。
故选AC。
三、填空题
13.如图所示,箜篌是我国特有的一种大型拨弦乐器。它是靠琴弦 产生乐音,当从左到右拨动琴弦时(琴弦长度逐渐减小),所产生乐音的音调逐渐 (选填“变高”或“变低”),声音以 的形式向外传播。
【答案】 振动 变高 波
【知识点】声音是怎么传播的、辨析音调与频率的关系、声音产生的原因
【详解】[1]由于一切声音都是由物体的振动产生的,所以弹奏箜篌时,琴弦振动发声。
[2]由于从左到右拨动琴弦时,琴弦长度逐渐减小,所以拨动琴弦时,琴弦振动的速度越来越快,频率会越来越大,所产生乐音的音调逐渐变高。
[3]声音在传播时,是以声波的形式向外传播,所以琴弦振动产生的声音是以波的形式向外传播。
14.昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音,苍蝇每10s翅膀振动3520次,蜜蜂每20s翅膀振动8800次,蚊子每5s翅膀振动3200次,那么它们翅膀振动频率最大的是 ,音调最高的是 。
【答案】 蚊子 蚊子
【知识点】辨析音调与频率的关系
【详解】[1]频率是物体每秒振动的次数。
苍蝇每10s翅膀振动3520次,苍蝇翅膀振动的频率
蜜蜂每20s翅膀振动8800次,蜜蜂翅膀振动的频率
蚊子每5s翅膀振动3200次,蚊子翅膀振动的频率
所以有
故蚊子翅膀振动频率最大。
[2]因为音调跟物体的振动频率有关,频率越高,音调越高,且蚊子翅膀振动频率最大,所以音调最高的是蚊子。
15.如图甲所示,用大小相同的力从左向右敲击水瓶琴,其发出声音的音调将 (选填“升高”或“降低”);如图乙所示,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,音叉产生声音的 (选填“音调”或“响度”)越大,乒乓球被弹开的幅度越大,这里将不易测量的物理量通过非常直观的现象去认识,用到的科学探究方法是 法。
【答案】 升高 响度 转换
【知识点】辨析音调与频率的关系、辨析响度与振幅的关系、转换法
【详解】[1]对于图甲,用大小相同的力从左向右敲击水瓶琴,瓶内水越多,瓶子振动越慢,频率越低,音调越低。从左到右瓶内水逐渐减少,瓶子振动会加快,频率升高,所以音调升高。
[2]对于图乙,正在发声的音叉轻触乒乓球,音叉响度越大,振动幅度越大,乒乓球被弹开的幅度越大。
[3]这里把音叉的振动幅度(不易测量)通过乒乓球被弹开的幅度(直观现象)来体现,用到的是转换法。
16.在城市的一些区域常会看到如图所示的监测设备,显示屏上的数字反映的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。该装置 (选填“能”或“不能”)吸收或减弱噪声。当有几辆重型汽车并排通过时,显示屏上的数值会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 响度 不能 变大
【知识点】区分音调、响度与音色、噪声的强弱等级和危害
【详解】[1]噪声监测设备显示的数字反映声音的响度(分贝是响度单位)。
[2]该装置是监测噪声,不能吸收或减弱噪声。
[3]重型汽车并排通过,噪声响度增大,显示屏数值会变大。
四、实验题
17.为了探究声音产生的原因,小明做了以下几个实验。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明:发声的物体在 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明 能传声。
(3)小明又进行了如图丙所示的实验,随着向外不断抽气,结果发现手机铃声越来越小,由此现象可以推理:声音的传播需要 。由此联想到处于太空中的航天员 (选填“能”或“不能”)直接对话。
【答案】(1)振动
(2)空气
(3) 介质 不能
【知识点】声源和介质、探究声音的产生、探究声音的传播条件
【详解】(1)如图甲,实验中采用转换法,将音叉微小的振动放大为乒乓球的运动方便观察,正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开,这个现象说明发声的物体在振动。
(2)如图乙,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声并把乒乓球弹起,说明声音可以传递能量,也说明空气可以传声。
(3)[1]如图丙所示的实验,随着向外不断抽气,内部的空气越来越少,手机铃声也越来越小,由此现象可以推理:声音的传播需要介质。
[2]由实验可以推理出,当没有空气时,会听不到手机铃声,即真空不能传声,太空中是真空环境,处在太空中的航天员不能直接对话。
18.在探究声音的产生与特性时,小明做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被反复弹开,该现象说明发声的音叉正在 ;悬挂乒乓球是为了 ;
(2)如图乙所示,用一只手将钢尺压在桌沿上,用另一只手轻拨钢尺一端,听其响度;再用力拨钢尺,这时钢尺的振幅变 (选填“大”或“小”),听其响度变 (选填“大”或“小”),这说明响度与 有关,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于钢尺的振动频率不在人耳可听的范围 Hz到 Hz之间;
(3)如图丙所示,木梳的梳齿左侧较稀疏、右侧较密集,用塑料片保持相同的力度和相同的速度从木梳的左侧滑到右侧,塑料片在 (选填“左”或“右”)侧振动的频率高,发出声音的 高,下图所示的声波图像与该过程符合的是 (填字母)。
【答案】(1) 振动 把音叉的微小振动放大
(2) 大 大 振幅 20 20000
(3) 右 音调 C
【知识点】探究声音的产生、探究影响音调高低的因素、探究影响响度大小的因素
【详解】(1)[1][2]乒乓球被反复弹开反映了发声的音叉正在振动,悬挂乒乓球是为了将音叉的微小振动放大,采用了转换法。
(2)[1][2][3]用力拨动钢尺,振幅增大,响度增大,说明响度与振幅有关。
[4][5]人耳可听声频率范围为20 Hz~20000 Hz,钢尺伸出过长时振动频率低于20 Hz(次声波),故听不到。
(3)[1][2]右侧梳齿密集,单位时间内塑料片振动次数多(频率高),音调高。
[3]塑料片在左侧振动频率高,产生的音调低;在右侧振动频率低,产生的音调低,所以,声波图像与该过程符合的是C图像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
五、计算题
19.如图,小明爸爸驾车以某一速度v匀速行驶,当离测速仪O处为64m时,测速仪发出超声波,汽车行驶到位置B时,接收到超声波并将其反射回测速仪。测速仪从发射超声波到再次接收到超声波共历时0.4s。若超声波的速度为340m/s,求在这段时间内:
(1)汽车行驶的距离sAB;
(2)汽车的速度v。
【答案】(1)4m
(2)20m/s##72km/h
【知识点】计算物体运动的速度、回声测距
【详解】(1)由题意知,测速仪发出超声波在B处被汽车反射回来,用时0.4s。可知OB的距离即超声波在内通过的距离,OB之间距离为s=vt=340m/s×0.2s=68m
AB之间的距离为s =68m-64m=4m
(2)由题意可知汽车从A处到B处所用的时间与测速仪发出超声波到达B处的时间相等,为,AB之间的距离为4m。汽车的速度为
20.一辆火车匀速直线行驶,以40m/s的速度完全经过一个长700m的山洞用时20s;车头的司机从后视镜判断火车完全经过山洞后立刻鸣笛,0.8s后听到经山洞口山崖传回来的回声。(在空气中声速为340m/s)求:
(1)火车的长度;
(2)火车鸣笛时车头与山洞口的距离;
(3)火车司机从后视镜判断火车完全经过山洞到按下按钮鸣笛需要的反应时间。
【答案】(1)100m
(2)120m
(3)0.5s
【知识点】计算物体运动的速度、运用推导公式求解路程和时间、有关声速的计算、回声测距
【详解】(1)汽车以40m/s的速度完全经过山洞用时20s,则火车走过的路程
完全经过山洞是指火车头刚进入山洞开始,到火车尾完全出山洞为止,即,则火车的长度
(2)火车完全经过山洞后鸣笛,鸣笛声向后传播到洞口山崖后返回,0.8s后听到回声,此过程中火车还在继续往前运动,那么火车鸣笛时车头与山洞的距离,则声音和火车走过的路程分别为
则火车鸣笛时车头与山洞的距离
(3)火车司机从后视镜判断火车完全经过山洞到按下按钮鸣笛火车走过的路程
以40m/s的速度经过这段路程所用的时间
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