易错专练1:声现象
易错点一:不能正确判定振动发声的物体
典例1:(2019?常德一模)如图所示,7个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出“1.2.3.4.5.6. 1”的声音来;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声。则下列说法正确的是( )
A.敲击瓶子时,声音是由瓶子的振动产生的
B.敲击瓶子时,从左到右,音调越来越高
C.用嘴吹气时,声音是由瓶子和水振动产生的
D.用嘴吹气时,从左到右,音调越来越高
【错解】选A,理由:声音是由物体的振动产生的,敲击瓶子时瓶子在振动发出响声.
【析错】(1)敲击瓶子时,是瓶子与水柱振动发声,水柱越高,越难振动;(2)吹瓶口时,是空气柱振动发声,空气柱越短,音调越高。
【正解】选B,理由:A、敲击瓶子时由于瓶子与水柱的振动而发出声音,故A错误; B、从左往右瓶内水的质量逐渐减小,从左往右敲击瓶子时瓶子振动越来越快(即振动频率越来越高),因此声音的音调会变高,故B正确; C、往瓶中吹气也会听到声音,这是空气振动产生的,故C错误; D、用嘴吹气时,从左到右,空气柱越来越长,振动越来越慢,音调越来越低,故D错误。故选:B。
针对训练1:(2019秋?榆树市校级月考)(1)如图甲所示,利用“土电话”通话,说明 可以传声(选填“固体”、“液体”或“气体”)。
(2)如图乙所示,在试管中加入少量水,用嘴对着试管口吹气时,管内的空气柱会振动发声。试管中的水越多时,发出声音的音调越 。
(3)如图丙所示,在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,其中装水最多的瓶子发出声音的音调最 。
【解析】(1)“土电话”是利用绷紧的棉线作为传播声音的介质,说明固体可以传声。(2)用嘴对着试管口吹气时,管内的空气柱会振动发声,当水量增加时,管内空气柱的长度越短,其振动越快,发出声音的音调越高;(3)敲击瓶子时,是瓶子与水柱振动发声,装水最多的瓶子振动最慢,所以其发出声音的音调最低。
【答案】(1)固体;(2)高;?(3)低。
易错点二:不能正确区分不同的发声体的音调、响度和音色致错
典例2:(2019?常州)2016年,古巴驻美国外交官声称,在房间内遭到“声波武器”的袭扰,科学家发现这是某种蟋蟀发出的声音。如图所示为他们在房间内记录的声音和在野外记录的四种蟋蟀声音(横坐标单位为10-1s),经对比,“声波武器”来自( )
【错解】选B,理由:声音的波形与房间内蟋蟀声相同。
【析错】声音的三个特征:音调、的、响度、音色,根据波形图区分是哪一个图象。
【正解】选A,理由:在房间内记录的声音和在野外记录的蟋蟀声音相同,则需要音调和音色相同,A图中蟋蟀品种1与房间内蟋蟀声的波形、频率相同,则它们的音色、音调相同,故A符合题意。
故选:A。
针对训练2:(2019秋?蓝山县期中)在“哈夏音乐会”上,一男低音歌唱家小聪在放声歌唱时,一女高音歌唱家小明在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特征的是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)( )
【解析】男低音歌唱家放声歌唱,他的声音大(响度大),声音的振幅大;他的音调低,振动频率小(相同时间内振动的次数少);女高音歌唱家轻声伴唱,她的声音小(响度小),声音的振幅小;她的音调高,振动频率大(相同时间内振动的次数多);由图可知,C符合题意;故选:C。
【答案】C
易错点三:不能根据波形图正确判定音调、响度、音色是否相同
典例3:(2019秋?郾城区期中)如图1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 和 ;响度相同的是 和 。(填“甲”、“乙”、“丙”)如图2所示两种声音 不同。
【错解】甲;丙;甲;乙;音色,理由:甲丙的波形波峰或波谷一样高或低。甲乙的波形的疏密程度相同。
【析错】声音的特性有三个:音调、响度和音色。音调和发声体的振动频率快慢有关系;响度和发声体的振幅大小有关
【正解】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。图2中的波形是不同的,所以如图2所示两种声音音色不同。
故答案为:甲;乙;甲;丙;音色。
针对训练3:(2019秋?铁西区期中)如图所示的声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同 B.甲、丙的音调和音色相同
C.乙、丁的音调和音色相同 D.丙、丁的音色和响度相同
【解析】A、由图可知,甲和乙在相同时间内振动的次数相同,即振动频率相同,所以甲、乙的音调相同,故A正确; B、由图可知,甲和丙在相同时间内振动的次数不同,即振动频率不同,所以音调不同;只是波形相同,音色相同,故B错误; C、由图可知,乙和丁在相同时间内振动的次数相同,即振动频率相同,所以音调相同,但波形不同,音色不同,故C错误; D、由图可知,丙和丁偏离原位置的幅度不同,所以响度不同,只是波形相同,音色相同,故D错误。故选:A。
【答案】A
易错点四:回声计算的“双程问题”当成“单程问题”
典例4:(2019秋?乐亭县期中)声音在海水中传播的速度约为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,探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪接收到,则障碍物到探测船的距离为( )
A.900m B.450m C.1800m D.2500m
【错解】A,理由:障碍物与探测船之间的距离:s=vt=1500m/s×0.6s=900m.
【析错】声波从探测仪发出到障碍物的时间t=12×0.6s=0.3s,代入公式s=vt算出障碍物与探测船间的距离。
【正解】声音从探测船到障碍物的时间为t=12×0.6s=0.3s,根据速度公式v=st得障碍物到探测船的距离: s=vt=1500m/s×0.3s=450m,故B正确。故选:B。
针对训练4:(2019秋?天门月考)火车沿一平直铁路以72km/h的速度行驶,其正前方有一座山崖,当火车经过某处时,驾驶员鸣笛,4s后听到回声,求鸣笛时距山崖有多远?(v声=340m/s)
【解析】汽车的速度v1=72km/h=20m/s,
由v=st可得,在t=4s的时间内,火车行驶的距离:
s1=v1t=20m/s×4s=80m,
声音传播的路程:
s2=v声t=340m/s×4s=1360m,
设按喇叭时汽车到山崖的距离为s,
则有:2s=s1+s2,
所以,s=s1+s22=80m+1360m2=720m
【答案】鸣笛时距山崖有720m。
易错点五:不能正确区分噪声乐音
典例5:(2019秋?忻城县期中)下列关于噪声,不属于噪声的是( )
A.建筑工地上的机器喧闹声 B.老师讲课时,同学们在窃窃私语
C.上音乐课时,同学们正在聆听老师弹奏钢琴 D.在安静的图书馆里,个别人的说话声和嬉笑声
【错解】选B,理由:老师讲课时,同学们在窃窃私语声音小,所以不能算噪声。
【析错】从物理学角度来看,噪声指发声体做规则的振动产生的声音;从环境保护来看,凡是影响人们正常的学习、工作、休息的声音都属于噪声。可以结合这两方面来判断选项中的声音是否为噪声。
【正解】选C,理由:A、建筑工地上的机器喧闹声,影响人们属于噪声,故A错误; B、老师讲课时,同学们在窃窃私语,影响老师的讲课,属于噪声,故B错误; C、上音乐课时,同学们正在聆听老师弹奏钢琴不属于噪声,故C正确; D、在安静的图书馆里,个别人的说话声和嬉笑声,影响人们看书属于噪声,故D错误。
故选:C。
针对训练5:(2019秋?番禺区月考)某歌舞厅晚上播放舞曲时,周围居民都能听到,对此有下列说法,其中不正确的是( )
A.从物理学角度看,优美的舞曲使人愉快不属于噪声,属于乐音
B.从环保角度看,舞曲干扰了附近居民的正常休息属于噪声
C.舞曲一定是乐音,不是噪声
D.舞曲可能是乐音,也可能成为噪声
【解析】A、从物理学角度看,优美的舞曲使人愉快,不属于噪音,是乐音,故A正确; BC、声音是一种声的污染,它是影响人们的休息和工作的,从而影响人体的健康,故B正确,C错误; D、舞曲能使人愉快,是乐音,如果舞曲影响他人休息,则是噪声,故D正确。故选:C。
【答案】C
声音的传播需要介质
1.教材实验原理图
2.实验结论
(1)当抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出时,声音传播所靠的介质逐渐减少,所以声音逐渐变小;
(2)如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内,则闹钟的声音逐渐增大;
(3)此实验说明了声音的传播需要介质,进一步验证了声音不能再真空中传播。
3.实验拓展
当抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出时,声音传播所靠的介质逐渐减少,所以声音逐渐变小,进一步推理,空气没了也就听不到声音了,这是用了科学推理的方法。
典例6:(2019秋?淮北月考)如图所示,小明同学正在做“探究声音的传播条件”的实验
(1)把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到闹铃声逐渐变小,进一步推理,若将玻璃罩内制成真空,会 (选填“听得见”或“听不见”)声音。再让空气逐渐进入玻璃罩内,听到闹铃声又逐渐变大。
(2)根据实验现象可得出的结论是 。
(3)实验中,小明用到的科学探究方法是 。
A.控制变量法 B.转换法 C.实验推理法
【解析】(1)(2)在抽气的过程中,玻璃罩内的空气减少,所以声音传播的介质减少,因此听到声音将会变小;推理可知:如果玻璃罩内完全没有空气了(即抽成真空),将会听不到闹钟响铃的声音,于是可得出结论:声音不能在真空中传播。(3)由于很难将玻璃罩内抽成真空状态,因此实验采用了实验推理法。故答案为:(1)听不见;(2)声音不能在真空中传播;(3)C。
【答案】(1)听不见;(2)声音不能在真空中传播;(3)C。
探究影响声音的三要素的因素
1.教材实验原理图
2.实验结论
(1)响度指声音的强弱,是由发声体振动的振幅决定,振幅越大,响度越大。
(2)音调的高低与发声体振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高,物体振动越慢,音调就越低。
(3)音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。
3.实验拓展
拓展:实验时,手要在桌面的边缘按尺子。探究影响响度的因素时,要保持尺子探出桌面的长度不变,拨动尺子的力大小不同,用了控制变量法;探究影响音调的因素时,要保持拨动尺子的力大小相同,尺子探出桌面的长度不同,用了控制变量法;探究影响音色的因素时,要分别用塑料尺和钢尺,并要保持尺子探出桌面的长度相同,拨动尺子的力大小相同,用了控制变量法。
典例7:(2019秋?保山月考)如图是探究声现象时常用的装置。
(1)图甲所示,拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,划得快时,发出的声音的音调 (选填“高”或“低”),这说明音调跟发声体的 有关。
(2)图乙中,敲击鼓面时听其发声,观察到碎纸屑被弹起;这个现象说明声音是由物体 产生,用力不同,听到鼓声的 不同。(选填“响度”、“音调”或“音色”)
(3)如图丙是用电线吊在玻璃罩里的电铃,可以通过通断电来控制电铃是否发声。把正在响着的电铃放在玻璃罩内,当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会 (选填“变大”或“变小”);停止抽气,并让空气重新进入玻璃罩内,铃声将会 (选填“变大”或“变小”)。
(4)假如抽气机把玻璃罩内空气全部抽去,当你的耳朵贴上玻璃罩时不能听到铃声;原因是 。
【解析】(1)硬纸片在木梳齿上划过,快些的时候,木梳齿振动快,频率大,音调高;慢些的时候,频率小,音调低,这说明音调跟发声体的振动频率有关。
(2)敲击鼓面时听其发声,观察到碎纸屑被弹起,这个现象说明声音是由物体振动产生的;敲鼓时用力不同,纸屑被弹起的高度不同,说明鼓的振幅不同,该实验说明声音的响度与振幅有关;
(3)把正在响着的电铃放在玻璃罩内,当用抽气机向外抽气时,会感觉听到电铃所发出的铃音越来越小,停止抽气,并让空气重新进入玻璃罩内,铃声将会变大;
(4)假如抽气机把钟内空气全部抽去,当把耳朵贴上玻璃罩时不能听到铃声,是因为声音不能在真空中传播。故答案为:(1)高;振动快慢;(2)振动; 响度;(3)变小;变大;(4)声音不能在真空中传播。
【答案】(1)高;振动快慢;(2)振动; 响度;(3)变小;变大;(4)声音不能在真空中传播。
强化训练:
1.(2019秋?德惠市期末)同学们与自己的老师们熟悉以后,在教室里通过听老师在走廊讲话的声音就能够判断出是哪位老师,这主要是根据下列什么来判断的( )
A.音调 B.声波 C.音色 D.响度
2.(2019秋?淮安期末)地震发生前出现的“鸭不下水岸上闹,鸡飞上树高声叫;冰天雪地蛇出洞,大鼠叼着小鼠跑”等反常现象,主要原因是动物听到地震产生的( )
A.响度较小的声音 B.次声波
C.超声波 D.音调较高的声音
3.(2019秋?文山市期末)以下措施不能达到减弱噪声目的是( )
A.摩托车的排气管上安装消声器 B.机场人员佩戴有耳罩的头盔
C.机动车辆在市内严禁鸣笛 D.街头设置噪声监测仪
4.(2005秋?昆山市期末)海豚有完善的声呐系统,它们能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代的无线电定位系统,这是它利用了自身发出的( )
A.次声波 B.超声波 C.电磁波 D.红外线
5.(2019秋?东莞市期末)某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在4秒内做了1200次振动,昆虫产生声音的频率是 Hz,人耳的听觉范围是20Hz到 Hz,人耳 (能/不能)听到该昆虫发出的声音。
6.(2017秋?苍溪县期末)如图所示,将刻度尺的一端紧压在桌面上,拨动伸出桌面的一端会听到声音,这说明声音是由于 产生的;显著改变刻度尺伸出桌面的长度,用与上次相同的力拨动,能够听出声音的 发生了变化(选填“响度”、“音调”或“音色”)。
7.(2019秋?茂名月考)人耳能区分原声与回声的时间间隔是 s,即人与物相隔 m,人站在大楼前拍手0.4s后听到回声,人和大楼的水平距离是 。
8.(2019秋?保山月考)超声波测量海水的深度是利用声音可以在 中传播来工作的,用超声波测位仪向海底垂直发射声波,经过8s后收到回波。若海水中声音的平均传播速度为1500m/s,则海水深 m。
9.(2019秋?灌云县校级月考)下列与声音有关的语句中,所表达的物理含义是:
(1)“震耳欲聋”说明声音的 大;
(2)低声细语,“低”指声音的 小;
(3)这小孩说起话来“脆如银铃”说的是声音的 高;
(4)“悦耳动听”说明声音的 好。
10.(2019秋?晋江市校级月考)如图是真空铃实验装置,把正在响着的铃放在玻璃罩内,可以清楚地听到铃声。
(1)当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会 ;(填“变大”或“变小”);假如抽气机把罩内空气全部抽去,当你靠近玻璃罩时 (能/不能)听到铃声;
(2)我们可以由此推理得出 。
11.(2019秋?宁远县期中)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺发出的声音。若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的 (选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;若逐渐增加钢尺伸出桌而的长度,钢尺发出声音的音调会逐渐变 (选填“高”或“低”)。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,这是由于此时发出的是 ,人耳听不到。
12.(2019秋?松滋市期中)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 ,它说明了 。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是 ,这种思维方法叫做 (等效法/控制变量法/转换法/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: 。
13.(2019秋?榆树市校级月考)在物理课上,同学们利用图中的装置探究声现象。
(1)如图所示,用小锤轻敲音叉使其发声,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。再用小锤重敲音又使其发声,重复上面的操作,这是为了探究 有关。
(2)乒乓球在实验中的作用是 。(选填“A”;“B”或“C”)
A.使音叉停止振动
B.比较声音的传播是否需要时间
C.把音叉的微小振动“放大”,便于观察
(3)假如在月球表面上做这个实验,当用力敲击音叉时,会看到乒乓球被弹开,但是却听不到音叉发出的声音,原因是 。
14.(2019秋?大连期中)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过1s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s,试求:此处海水约有多深?
15.(2019秋?德惠市校级月考)小明看到闪电后5秒听到雷声,打雷处距小明多远?(声音在空气中的传播速度340m/s)
一些介质中的声速v(m/s)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
16.(2019秋?阳东区期中)我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速,回答问题:已知在长为0.884km的空的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.43s,(此时气温约为15℃)。求:
(1)敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间?
(2)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是什么材料制成?
17.(2019秋?海州区期中)在2019年10月1日的庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵分列式中,展示了我国自行研制的具有世界先进水平的歼﹣20战斗机,如图所示,其高空最大速度为2.5马赫(1马赫等于1倍声速),低空最大速度为1.2马赫。如飞机在飞越天安门时,距离地面高度1020m,且保持水平飞行,请回答:
(1)飞机的发动机轰鸣声,是通过什么介质传到人耳的?
(2)飞机的发动机轰鸣声,传到地面,最少需要多少时间?(此时的声速:340m/s)
18.(2019秋?南明区校级月考)噪声污染会给人的身体带来很大的危害,为了防止噪声对我们产生的不利影响,你会从哪些方面来减弱噪声?
1.(2019秋?南明区校级月考)节日里,大家都喜欢燃放鞭炮,鞭炮的爆炸声通过空气传入我们的耳朵,鞭炮响起时大家习惯捂住耳朵,这是从哪个环节来减弱噪声( )
A.声源处 B.传播过程中
C.接收处 D.以上答案均不对
2.(2019秋?市南区期中)下列事例中属于阻断噪声传播的是( )
A.考试期间考场周边工地停止施工 B.汽车驶入市区禁止鸣喇叭
C.飞机场附近居民采用双层窗 D.工人工作时戴防噪声耳罩
3.(2019秋?市南区期中)下面分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调1(do)的波形图,关于三种乐器发出的声音,下列说法正确的是( )
A.长笛的音调最高 B.钢琴的音调最低
C.长笛和钢琴的音色相同 D.三种乐器的音色都不相同
4.(2019秋?连山区月考)题中照片为小轿车甲、乙、丙通过相同路程的运动情况照片,照片中车与车间的时间间隔都相等,题中图象为小轿车的路程与时间图象,请回答下列问题。
(1)图象中描述甲车的运动情况的是图象中的 (填对应的字母)
(2)汽车排气管上都安装有消声器,消声器作用是在 处减弱噪声,人们以 为单位来表示声音强弱的等级。
5.(2019秋?即墨区期中)如图所示,在试管中加入少量水,用嘴对着试管口部吹气,使其发声,当增加试管中的水量时,吹气时声音的音调变 (选填“高”或“低”);我们还可敲击试管使其发声,随着试管中的水量增加时,敲击时声音的音调变 (选填“高”或“低”)。
6.(2019秋?茂名月考)茂名市区主要道口设有噪声监测设备。某时刻该设备的显示屏上显示49.20的数字,这个数字的单位是 。通常情况下,人耳能听到声音的频率范围是20~20000Hz,其频率高于20000Hz的声波称为 ,笛子是由管内 振动发出声音的。
7.(2019秋?涟水县校级月考)超声波能除去人体内结石说明声波能够传递 ;利用声呐系统向海底垂直发射声波,经过0.6s收到回波,已知声音在海水中的传播速度是1500m/s,则此处海水的深度为 m。
8.(2019秋?锡山区校级月考)在学习吉他的演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:
猜想1:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
100
0.76
D
尼龙
100
猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的4种规格的琴弦进行实验
(1)为了验证猜想1,应选用编号为 的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想2,应选用编号为 的琴弦进行实验。
(3)表中有的材料的规格还没有填全,为了验证猜想3,必须知道该项内容,表中应该填上所缺的数据是 。实验中选用不同的琴弦,改变了琴弦振动的 ,从而改变了琴弦发出声音的音调。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
钢
20
0.3
B
钢
40
0.4
C
钢
40
0.5
D
尼龙丝
30
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
9.(2019秋?天门月考)在学习演奏小提琴的过程中,小明和同学们发现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:
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的2根琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的2根琴弦进行实验。
(3)为了验证猜想三,应选用编号为 的2根琴弦进行实验。
(4)以上实验运用到的实验方法是 。
10.(2019秋?江都区月考)如图所示,将钢尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动钢尺振动,听钢尺发出的声音。
(1)实验时要将钢尺在桌边压紧,否则会既听到钢尺 发出的声音,又会听到钢尺敲击 发出的声音。
(2)实验中可以通过改变 ,来改变产生声音的响度;通过改变钢尺伸出桌面的长度,可改变产生声音的 。
(3)换用与钢尺形状相同的塑料尺进行实验,保持伸出桌面长度及拨动力度相同,则听到的声音与钢尺发声相比较,存在着的主要差异是 ,其原因是 。
11.(2019秋?龙岩月考)阅读下面数据回答问题:
几种物质中的声速/(m/s)
空气 (15℃)
340
海水
1531
空气 (25℃)
346
铜(棒)
3750
空气 (35℃)
352
大理石
3810
煤油 (25℃)
1324
铅(棒)
5000
蒸馏水 (25℃)
1497
铁(棒)
5200
(1)空气中的声速随温度的升高而 (填“增大”、“减小”或“不变”),可得出的规律是:每升高1℃,声速增大 m/s。按照你发现的规律,你估计0℃时空气中的声速大约为 m/s。
(2)分析表格中数据可得出:一般情况下,在气体、固体、液体中声速大小的排列顺序是 (从小到大排列)。
12.(2019秋?万州区校级月考)在海难打捞中,沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪(又叫“声呐”),它的探测系统将所测出的数据送到中央运算器运算。如果已知超声波在海水中的速度为1500m/s,探测系统发出信号后经3s收到反射回的信号,请计算沉船处的深度。
13.(2019秋?西峰区校级期中)我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已突破7000m,世界领先。“蛟龙号”潜水器在某次下潜之前,用声呐向该海域的海底发出超声波,经过14s声呐接受到回声信号,“蛟龙号”从海水表面匀速竖直下潜到7000米深处,需3小时53分20秒的时间。(声音在海水中的传播速度为1500m/s)求:
(1)该海域的深度为多少?
(2)“蛟龙号”的下潜速度是多少km/h?
14.(2018秋?荔湾区期末)如图甲为某地距离传感器发出和接收超声波检测汽车速度的示意图。
(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接收超声波信号用了0.4s,超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是多少米?
(2)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)﹣时间(t)图象显示在计算机的屏幕上。利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离(s)﹣时间(t)图象如图乙所示,请在图丙中画出汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图象。
(3)遵守交通规则是每个公民的自觉行为,为了他人的安全同时也能保障自己的安全。从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用多长时间才能到达威海。
15.(2019秋?嘉祥县期中)我们知道:声音在不同介质中传播的速度不同,阅读图表中一些介质中的声速:
一些介质中的声速v/(m?s﹣1)
空气(0℃)
331
冰
3230
空气(15℃)
340
铜
3750
煤油(25℃)
1324
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
章明在长为1768m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两次声音,两声时间相隔4.86s。声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的?(此时气温约为15℃)
16.(2019秋?茂名月考)阅读下面短文,完成后面的题目:
雪花落水也有声
雪花落水静悄悄,毫无声响。不过,雪花落水真的发生声波,几个科学家联名发表文章。
首先要说明的是,雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,高于人们能听见的声波频率。但是,海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响,并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。然而,请不要想当然,这些声音不是雪花与水面撞击发出的,而是……
冷战时期,当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动,他们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,常有噪声干扰,甚至干脆无法监听。
著名的机械工程系的普罗斯佩勒提教授通过实验作出断定,这些声音不是雨滴撞击水面发出,而是含在雨滴中的气泡振动发出的。他还发现,大气泡振动产生低频声波,小气泡振动产生高频声波。
渔民常抱怨,在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始,科学家们不信,因为雪花中含有90%以上的水,空气不多。在一个风雪的夜晚,科学家们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据,雪花落水时也产生气泡,同样,这些气泡也振动,从而发出声波。其实,无论是人们打水漂时所听到的细微声响,还是瀑布的隆隆震响,都不是(或主要不是)来自石块及岩石与水的碰撞,而是由于气泡。
(1)雪花落水发出的声波属于 (选填“超声波”或“次声波”);
(2)声呐装置是利用仿生学原理制成的,它发射和接收的声波的频率 。
A.等于20000Hz B.等于2000Hz C.小于20000Hz D.大于20000Hz
(3)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪音,站在鲸鱼的角度看 (选填“是”或“不是”)噪声
(4)科学家们发现,不论是雪花落水,还是雨滴落水,都会引起气泡的 ,这个声音都能被鲸鱼听到,说明 能传播声音。
17.(2019秋?通州区期中)阅读《“神秘而恐怖”的声音﹣﹣次声波》完成各题。
“神秘而恐怖”的声音﹣﹣﹣次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。次声的声波频率很低,在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方。次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。次声波在空气中的传播速度也是340m/s,由于次声波频率很低,大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波在空气中传播,绕地球三圈。1961年,前苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。4Hz﹣8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振及肺壁受损。军事的次声波武器,就是产生的次声波与人体发生共振,使共振的器官或部位发生位移和变形,而造成人体损伤以至死亡的一种武器。只伤害人员,不会造成环境污染,其恐怖程度可见一斑。
1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫名其妙地死光。在匈牙利鲍拉得利山洞入口,3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸。50年前,美国一个物理学家罗伯特?伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查,当剧场开演后,罗伯特?伍德悄悄打开了次声仪器,仪器无声无息地在工作着。不一会儿,剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情,并逐渐蔓延至整个剧场,当他关闭仪器后,观众的神情才恢复正常。这就是著名的次声波反应试验。
有些动物能听到次声波,也有一些动物能发出次声波。能听见次声波的常见动物有狗(15Hz﹣50000Hz)、大象(1Hz﹣20000Hz)、鲸(15Hz﹣10000Hz)、水母(8Hz﹣13Hz)。能发出次声波的常见动物有大象(用脚踩踏地面发出次声波)、鳄鱼(靠震动背部发出次声波)、老虎(虎啸拥有次声波的威力,可以震错位人的耳朵关节,声音由低到高,能传播很远)。既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼。可见,在自然灾害面前,动物往往能提前预警,不是没有道理的。
(1)苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈,约为120000km,则这次次声波传播的时间约为 h.(保留整数)
(2)次声波在空气中传播时能量损失很 (选填“大”或“小”),因此,次声波可以传播得很远。
(3)次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递 (选填“能量”或“信息”)。
(4)大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息,要想给较远地方的同类传递信息,大象应该 (选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”)。
18.(2019秋?江都区校级月考)阅读短文并回答下列问题。超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz.低于20Hz的声音叫做次声波,高于20000Hz的声音叫做超声波。超声波具有许多奇特的特性:净化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡,气泡破裂时释放出高能量,产生强冲击力的微波水柱,它不断冲击物体的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的。传播特性﹣﹣它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。
(1)超声波的频率范围是 。超声波能够清洗物件是因为声波具有 。
(3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于 。
(4)定位和测量海深时都要用到超声测位仪,它是利用声音可以在 中传播来工作的。若海的深度是6.75km,声音在海水中的速度是1500m/s,则需经过 s才能接收到信号。
19.(2019秋?驿城区期中)在研究性学校活动中,小玲所在的科研小组对南水北调中线工程进行了调查与研究。
(1)穿黄隧道由两条并排的、直径和长度都相同的圆形隧道组成,单个隧洞从南岸进水口到北岸出水口的长度为4260m,小玲自制了一个能悬浮于水中的“浮子”,能随渠水以相同速度流动。将”浮子”放入南岸进水口处,经23min40s的时间到达北岸出水口,则穿黄隧洞中水的平均流速为多少?
(2)小玲用扩音器正对邙山山峰大喊一声,2秒后听到回声,她距离邙山山峰大约是多远?(当时声速为340米/秒)
20.(2019秋?金水区校级月考)交通部门常用测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速。如图甲所示,某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速不变)
(1)汽车第一次收到超声波信号时,距测速仪多远?
(2)汽车行驶速度是多少?(结果保留一位小数)
(3)能不能向月球发射超声波信号来测量地球和月亮之间的距离呢?为什么?
21.(2019?诸城市二模)阅读上述材料,回答下列问题:港珠澳大桥
港珠澳大桥是广东省、香港特别行政区和澳门特别行政区三地政府在“一国两制”方针下共同开发的首个大型基础设施项目。大桥由桥梁和海底隧道组成,大桥主桥为三座大跨度钢结构斜拉式通航孔桥,它们分别为九洲航道桥、江海直达船航道桥和青州航道桥,三座孔桥的斜拉索全部采用钢丝索。九洲航道桥上有2个风帆塔,寓意“扬帆远航”;江海直达船航道桥有3个海豚塔,寓意“人与自然和谐发展”,突出绿色环保理念;青州航道桥有2个中国结桥塔,寓意粤港澳“三地同心”。
斜拉索大桥的建设用到了很多物理学的知识和研究方法。将大桥的结构进行简化,取其部分可抽象成如图丁所示的杠杆模型,其中O是支点,F1代表桥重和过往车辆等对桥的作用力,F2代表钢索对桥面的拉力。
海底隧道采用沉管隧道技术,隧道全长6.7km,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12m重达6500t的“最终接头”拼接而成。隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,每节巨型沉管(简称管节)长约180m,宽37.95m,高11.4m,排水量约为7.6×104t,比辽宁号航母满载时还多8500t。
这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢?建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
(1)在大桥引桥靠近居民住宅区的地方建有隔音板墙,这是在 减弱噪声;大桥两侧都有很长的引桥,这是利用了 的原理。
(2)建造隧道时,漂浮在海面上的密封沉管在灌水前受到的浮力为 N.密封沉管灌水后下沉过程中,所受到的海水压强将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)(g取10N/kg)。
(3)为减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可适当增加塔桥高度。请分析原因: 。
22.(2019秋?贵池区期中)广场舞的兴起,让老年朋友们既锻炼了身体,也走出家门融入了社会,丰富了精神文化生活,但随着广场舞队伍的不断壮大,广场舞大妈们几乎占领了城市的每个空旷地带,既占用了公共用地,又噪声扰民,如果你家旁边有广场舞大妈早晚跳舞,影响了你的学习和休息,你打算怎么解决噪声困扰,至少写出三种方法。
强化训练
参考答案与试题解析
1.【解答】每位老师的声带发声结构不同,所以说话时发出声音的音色不同,所以我们可以根据音色辨别是哪个老师在说话。故选:C。
2.【解答】地震等大型自然灾害常伴有次声波产生,题干中所描述的反常现象就是因为动物听到地震产生的次声波。而这些声波是人耳无法感知到的。故选:B。
3.【解答】A、摩托车上安装消声器是在声源处减弱噪声。故A不符合要求。
B、佩戴有耳罩的头盔,可以在人耳处减弱噪声。故B不符合要求。
C、机动车辆在市内严禁鸣笛,是在噪声的声源处 减弱噪声。故C不符合要求。
D、设置噪声监测仪,能够知道噪声的响度大小,但不是减弱噪声的措施。故D正确。故选:D。
4.【解答】海豚的声呐系统,是用超声波来进行回声定位的。故选:B。
5.【解答】昆虫的翅膀4s内振动了1200次,则它振动的频率:f==300Hz;
人类能听到的声音的频率范围是20Hz~20000Hz,300Hz不在人类能听到的声音频率范围内,所以不能听到。故答案为:300;20000;能。
6.【解答】拨动尺子时,尺子会振动发出声音;刻度尺伸出桌面的长度不同,尺子振动的快慢不同,所以发声的音调也不相同。故答案为:振动;音调。
7.【解答】(1)人发出的声音要直接进入人耳,遇到障碍物后返回,再进入人耳,若这两个声音相差不到0.1s,人耳就不能把回声跟原声区分开,所以听到原声和听到回声的时间差在0.1秒以上;
(2)一般情况下,声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,人耳能分清前后的两个声音的时间间隔是大于0.1秒,回声传播是一个出去又返回的过程,所以单程时间是大于0.05秒,
故根据v=可得,人与物相隔s0=v声t0=×340m/s×0.1s=17m。
(3)拍手声从发出到大楼需用时间:t==0.2s,
人和大楼的水平距离:s=vt=340m/s×0.2s=68m。故答案为:0.1;17;68m。
8.【解答】(1)声波的传播需要介质,声音可以在固体,液体、气体中传播。超声波测量海水的深度是利用声音可以在液体中传播来工作的。
(2)超声波从海面到海底用的时间:
t=t1=×8s=4s,
由v=可得,该处海水的深度:
s=vt=1500m/s×4s=6000m。故答案为:液体;6000。
9.【解答】(1)“震耳欲聋”,说明声音大,即响度大;
(2)低声细语,“低”是指说话的声音小,即声音的响度小;
(3)说起话来“脆如银铃”,说明小女孩说话声的声音高,即音调高;
(4)“悦耳动听”,说明声音的音色好。
故答案为:(1)响度;(2)响度;(3)音调;(4)音色。
10.【解答】(1)当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,玻璃罩内的空气希薄,铃声将会变小;假如抽气机若把罩内空气全部抽去,里面是真空,真空不能传声,当靠近玻璃罩时不能听到铃声;
(2)通过以上实验可以推理得出真空不能传声。
故答案为:(1)变小;不能;(2)真空不能传声。
11.【解答】用更大的力拨动钢尺,钢尺的振幅变大,则听到声音的响度变大;
改变钢尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端,这样会导致钢尺振动的快慢不同,即发出声音的音调不同;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低;
钢尺伸出桌面超过一定长度,振动得很慢,即钢尺振动的频率小于20Hz,所以人耳听不到。
故答案为:响度;低;次声波。
12.【解答】(1)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;它说明发声体在振动;
音叉的振动不能直接观察,乒乓球起的作用是将音叉的振动放大,更容易直观观察;
通过乒乓球被弹起,说明音叉在振动,采用的是转换法;
(2)桌子是较大的物体,发声振动不易观察,可转换成桌面上小纸屑的振动,所以可在桌子上放一些小纸屑;
(3)敲击右面的音叉,左面的小球跳起来了,说明空气可以传声;
(4)瓶内空气越来越少,声音就越来越小,是声音传播的物质(空气)逐渐减少造成的,由此可以推出:真空不能传声。
故答案为:
(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。
13.【解答】(1)用小锤轻敲和重敲音叉时,乒乓球被弹开的幅度不同,响度不同,故该实验是为了探究明响度跟振幅的关系;
(2)发声的音叉振动较弱,不易观察,但可以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,这样就可以把音叉的微小振动放大,便于观察,故C正确;
故选:C;
(3)如果把该装置拿到月球上,当人用力敲击音叉时,会看到乒乓球被弹开,但是由于真空不能传声,不会听到音叉发出的声音。
故答案为:(1)响度和振幅;(2)C;(3)月球上是真空,真空不能传声。
14.【解答】超声波从海面到海底用的时间:
t=t总=×1s=0.5s,
由v=得,该处海水的深度:
s=vt=1500m/s×0.5s=750m。
答:此处海水约有750m深。
15.【解答】根据v=可知,
打雷处的距人距离s=vt=340m/s×5s=1700m。
答:打雷处距人1700m。
16.【解答】(1)声音在15℃空气中的传播速度v空气=340m/s,s=0.884km=884m,
由v=得声音通过空气传到另一端需要的时间:
t===2.6s;
(2)由表中数据可知,声音在空气传播速度小于在金属管中传播速度,
则声音在空气传播时间大于在金属管中传播时间,
所以由题意可知声音在金属管内传播的时间:
t金属=t空气﹣△t=2.6s﹣2.43s=0.17s;
则声音在金属管内传播的速度:
v金属===5200m/s。
查表知:该金属管可能是铁制成的。
答:(1)敲击后声音通过空气传到另一端要2.6s;
(2)声音在金属管中的传播速度是5200m/s,该金属管可能是铁材料制成。
17.【解答】(1)气体可以传播声音,飞机的发动机轰鸣声,是通过空气传到人耳的;
(2)由v=可知,轰鸣声传到地面的时间为:t===3s。
答:(1)飞机的发动机轰鸣声,是通过空气传到人耳的;
(2)飞机的发动机轰鸣声,传到地面,最少需要3s。
18.【解答】根据减弱噪声的途径可知,为了防止噪声对我们产生的不利影响,可以从以下方面来减弱噪声:①在声源处减弱噪声;②在传播过程中减弱噪声;③在人耳处减弱噪声。
技能提升练
参考答案与试题解析
1.【解答】鞭炮响起时大家习惯捂住耳朵,这是在人耳处减弱噪声,即在接收处减弱噪声。
故选:C。
2.【解答】A、考试期间考场周边工地停止施工,防止噪声的产生,属于在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B、汽车驶入市区禁止鸣喇叭,防止噪声的产生,属于在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C、飞机场附近居民采用双层窗,阻断噪声的传播,属于在传播过程中减弱噪声,故C符合题意;
D、工人工作时戴防噪声耳罩,防止噪声进入人耳,属于在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选:C。
3.【解答】由图可知,三幅图中音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同,三者的振动频率相同,因此音调相同;
偏离原位置相同,振幅也相同,因此响度相同;三者的材料不同,声波的形状不同,音色不同。故ABC错误、D正确。故选:D。
4.【解答】(1)由照片可知,甲、丙两车做匀速直线运动(对甲车或丙车来说,相同时间内通过的路程相等),且甲车的速度大于丙车的速度,乙车做速度增大的变速直线运动,
由s﹣t图象可知,A、C表示物体做匀速直线运动,A的速度大于C的速度,故图象中描述甲车的运动情况的是图象中的A;
(2)汽车排气管上都安装有消声器是在声源处减弱噪声;人们以分贝(dB)为单位来表示声音的强弱等级;故答案为:(1)A;(2)声源;分贝(dB)。
5.【解答】用嘴贴着试管口吹气时,声音是由试管内的空气柱振动发出的,当水量增加时,空气柱的长度变短,振动频率变高,声音的音调变高。
敲击试管使其发声,随着试管中的水量增加时,质量变大,试管和水不容易振动(即振动频率变低),则敲击时声音的音调变低。故答案为:高;低。
6.【解答】(1)噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器,噪声的单位是分贝(dB),此时的噪声是49.20dB;
(2)人耳能听到声音的频率范围是20Hz~20000Hz,高于20000Hz的声音叫做超声波。
(3)吹笛时,随着手指按孔的不同,笛筒内的空气柱长度也不同,声音就是由于空气柱的振动而产生的。故答案为:dB;超声波;空气柱。
7.【解答】利用超声波清洗钟表仪器,说明声波能够传递能量;
声音到达海底的时间为t=×0.6s=0.3s,
由v=可得,此处海水的深度:
s=vt=1500m/s×0.3s=450m。故答案为:能量;450。
8.【解答】(1)为验证猜想1,应选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B进行研究;
(2)为验证猜想2,应选择横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦A、C进行研究;
(3)如果验证猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关,应控制琴弦的长度和横截面积都相同,故表格中空缺处应该填入尼龙的横截面积与C的横截面积相同,即0.76;
实验中选用不同的琴弦,改变了琴弦振动的快慢(或频率),从而改变了琴弦发出声音的音调。
故答案为:(1)A、B;(2)A、C;(3)0.76;快慢(或频率)。
9.【解答】(1)要验证猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关,应该控制琴弦的长度和横截面积相同而琴弦的材料不同,由表中实验数据可知,应选编号为C、E的琴弦进行实验;
(2)要验证猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关,应该控制琴弦的材料和横截面积相同而琴弦的长度不同,由表中实验数据可知,应选编号为D、E的琴弦进行实验;
(3)要验证猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关,应控制琴弦的材料和长度相同而横截面积不同,由表中实验数据可知,应选编号为B、C的琴弦进行实验。
(4)上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究问题的方法叫控制变量法。
故答案为:(1)C、E;(2)D、E;(3)B、C;(4)控制变量法。
10.【解答】(1)实验时要用手紧靠桌边压住钢尺,否则既会听到钢尺振动发出的声音,又听到钢尺敲击桌面发出的声音,而我们要研究的是钢尺产生的声音,钢尺敲击桌面发出的声音会对我们的研究造成干扰;
(2)实验通过改变钢尺振动幅度来改变声音的响度,说明响度是由发声体的振幅决定的;改变钢尺伸出桌面的长度,通过改变钢尺振动频率来改变声音的音调,说明音调是由发声体振动的频率决定的;
(3)保持伸出桌面长度及拨动力度相同,尺子的振动快慢和幅度都相同,即两尺子产生声音的音调、响度都相同,听到声音的主要差异是音色不同,其原因是材料不同。
故答案为:(1)振动;桌面;(2)钢尺振动的幅度;音调;(3)音色不同;材料不同。
11.【解答】(1)从表中数据可以看出,空气的温度为15℃时,声音的速度340m/s,空气的温度为25℃时,声音的速度346m/s,空气的温度为35℃时,声音的速度352m/s,
显然空气中的声速随温度的变化规律:温度每升高10℃,声音的传播速度就会增加6m/s。则每升高1℃,声速每秒变化0.6m/s。
按照这个发现规律,估计0℃时空气中的声速大约为331m/s。
(2)一般情况下声音在固体、液体和气体中的传播速度大小关系是v气<v液<v固。
故答案为:(1)增大;0.6;331;(2)v气<v液<v固。
12.【解答】超声波从海面到沉船所用的时间:
t=t总=×3s=1.5s,
由v=可得,沉船处的深度:
s=vt=1500m/s×1.5s=2250m。答:沉船处的深度为2250m。
13.【解答】(1)因为声音传播到海底的时间为总的时间的一半,
所以t=×14s=7s,
因为v=,
所以海的深度:s=vt=1500m/s×7s=10500m;
(2)“蛟龙号”的下潜速度:v′====0.5m/s=1.8km/h。
答:(1)该海域的深度为10500m;
(2)“蛟龙号”的下潜速度是1.8km/h。
14.【解答】(1)根据速度公式,可得超声波传播的距离:
s=vt=340m/s×0.4s=136m,
由于声音发生了反射,所以汽车与传感器之间的距离为:
s1=s=×136m=68m;
(2)在乙图中,物体运动3s时,通过路程为90m。根据速度公式,可得
v===30m/s
则物体的v﹣t图象为:
;
(3)交通标志牌上的60表示限速(最快不能超过)60km/h,
威海45km表示从标志牌到威海的距离为45km,
因为s=45km,v=60km/h,
所以由v=得需要的时间:
t===0.75h=45min。
答:(1)超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是68m;
(2)汽车运动的速度(v)﹣时间(t)图象如图所示;
(3)从标志牌上看,在遵守交通规则的前提下,从标志牌到威海匀速行驶的汽车最快需用45min才能到达威海。
15.【解答】由v=可得,声音在空气中传播的时间:
t===5.2s;
声音在金属管内传播的时间:t2=t1﹣△t=5.2s﹣4.86s=0347s;
声音在金属管内传播的速度:v2===5200m/s;
查表知:金属管是铁制成的。
答:声音在金属管中的传播速度是5200m/s;该金属管可能是铁制成的。
16.【解答】(1)雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间,高于人们能听见的声波频率,属于超声波;
(2)声呐装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是蝙蝠的回声定位原理,它发射和接收的声波的频率在20000Hz以上,属于超声波;
(3)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪音,因为人听不到,站在鲸鱼的角度看,这个声音已经远远高于20000Hz,属于噪音;
(4)科学家们发现,不论是雪花落水,还是雨滴落水,都会引起气泡的振动;这个声音能被鲸鱼听到,说明液体能传播声音。
故答案为:(1)超声波;(2)D;(3)是;(4)振动;液体。
17.【解答】(1)由v=可知,次声波传播的时间约为:t===98h;
(2)由于次声波频率低,传播时能量损小,会传得较远;
(3)次声波武器主要利用声音能传递能量;
(4)大象在交流时,是利用脚踩大地发出次声波。
故答案为:(1)98;(2)小;(3)能量;(4)用脚踩踏地面发出次声波。
18.【解答】(1)人能够听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz.低于20Hz的声音叫做次声波,高于20000Hz的声音叫做超声波;超声波能够清洗物件是因为声波具有能量;
(2)月球没有空气,而声音不能在真空中传播,故宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离;
(3)超声波测量海水的深度,主要是利用了声音可以在液体中传播;
超声波传播的距离s=2×6.75km=13.5km=1.35×104m,
由v=可得,测微仪从海面发出超声波到接收到声信号所用时间:t===9s。
故答案为:(1)大于20000Hz;能量;(2)声音不能在真空中传播;(3)声音可以在液体中传播;9。
19.【解答】(1)已知t=23min40s=1420s,s=4260m,
穿黄隧洞中水的平均流速v===3m/s;
(2)人发出的声音传到高山的时间:t=×2s=1s,
由v=可得,
人离大山的距离s=vt=340m/s×1s=340m。
答:(1)穿黄隧洞中水的平均流速为3m/s;
(2)她距离邙山山峰大约是340m。
20.【解答】(1)由图知,汽车收到第一次信号时,经过的时间为:t1=s=0.3s,
此时汽车距测速仪的距离:s1=v声t1=340m/s×0.3s=102m;
(2)由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为:t2==0.2s,
此时汽车距测速仪的距离:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;
由图知,汽车两次收到信号经过时间差(即汽车行驶的时间):t=1.6s﹣0.3s=1.3s,
汽车收到两次信号距离测速仪的距离差(即汽车行驶的距离):s=s1﹣s2=102m﹣68m=34m,
汽车的速度:v==≈26.2m/s。
(3)因为月球周围是真空,声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离。
答:(1)汽车收到第一次信号时,距测速仪102m;
(2)汽车的速度约为26.2m/s;
(3)这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离不能,因为声波在真空中不能传播。
21.【解答】(1)在大桥引桥靠近居民住宅区的地方建有隔音板墙,其作用是在传播过程中阻断噪声,以防止噪声污染;
大桥的高度较高,相当于斜面,两侧的引桥可以延长距离,使坡度减缓,起到省力的作用;
(2)密封沉管在灌水前受到的浮力:F浮=G排=m排g=7.6×104×103kg×10N/kg=7.6×108N;
在密封沉管下沉过程中,其所处的深度增大,由p=ρgh可知,其下表面受到海水的压强将增大;
(3)由图可知,若增加塔桥的高度,即增加了支点O到F2的距离,即增大了拉力的力臂L2,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,拉力的力臂越大,拉力越小即桥对钢索的拉力就越小。
故答案为:(1)传播过程中; 斜面省力;(2)7.6×108; 增大;(3)增加桥塔的高度,可以增大拉力的力臂,拉力会随之减小。
22.【解答】跳舞的大妈都戴一个播放音乐的耳机,即在声源处减弱噪声,既能锻炼身体,又不影响别人;
为了不扰民,可以减小音乐的音量,减小响度,从声源处减弱噪声;
可以在广场的周边植树,树木可以阻挡和吸收一些声音,可以在传播过程中减弱噪声;
为了不影响学习,可以戴一个防噪声的耳罩,从人耳处减弱噪声。