第3节 声的利用
1.中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是( )
A.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B.“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C.“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可传递信息
2.马航客机MH370失联后,中国派出多艘舰船到南太平洋海域进行水下搜寻,其中用到“超声测位仪”,其原理如图2所示。发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时;超声波在传播途中碰到障碍物被反射,接收器接收到反射波就停止计时。设某次搜寻中计时器记录的时间为t,则发射点与水中疑似物之间的距离为(已知电磁波在空气中和海水中的传播速度分别为c1和c2;声波在空气中和海水中的传播速度分别为v1和v2)( )
图2
A.c2t
B.v2t
C.v1t
D.(c1+v2)t
3.声能够传递“信息”和“能量”。下面的事例中,主要利用声传递“能量”的是( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波除去人体内的结石
4.如图4所示为音叉共鸣实验:两个频率相同的音叉,用橡皮锤敲击其中一个音叉,另一个未被敲击的音叉也会发出声音。此现象可以说明( )
A.声音能够传递能量
B.声音传播不需要介质
C.声音传播不需要时间
D.物体不振动也可产生声音
图4
5.美国摇滚歌手杰米·温德拉在我国湖南岳阳君山岛大展“狮吼功”,他用高达100分贝以上的咏叹调连续震破三个高脚玻璃杯,被主办方授予“世界吼王”的称号。如图5所示为杰米·温德拉用声音将玻璃杯震碎的情景。下列有关他“吼”出声音的说法中正确的是( )
图5
A.声音传递了能量
B.声音只在玻璃杯中传播
C.声音是玻璃杯振动产生的
D.声音越大其频率越高
6.有一种电子牙刷,如图6所示,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这样刷牙既干净又舒服。下列关于电子牙刷的说法,正确的是( )
图6
A.人听不到超声波,是因为它不能在空气中传播
B.它发出的超声波响度很小,所以人听不到
C.超声波不是由物体振动产生的
D.超声波能传递能量,所以可以把牙齿刷干净
7.科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得接收信号的时间分别为0.30
s、0.16
s、0.30
s、0.14
s、0.30
s。根据时间,求出海底到海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状为图7中的( )
图7
8.出现灾情后,在搜救过程中,被困人员应敲击身边硬物向外界发出求救信号,这是因为声音可以传递________,同时固体传声效果比气体传声效果________。
9.声音是由声源________产生的。120(救护)出车后会持续拉响警笛,行人或其他车辆会及时让道,这说明声音可以传递________(选填“信息”或“能量”)。
10.家用轿车上的“倒车雷达”(如图1所示)利用了__________原理,它表明声波能传递________。
图1
11.点燃一支蜡烛,然后手持一面小鼓置于蜡烛附近,鼓面面对烛焰。当敲响小鼓时,烛焰就随着鼓声舞动。这一现象说明______________。请举出这一现象在生活中的一个应用实例:________________________________________________________________________。
图3
12.登山队员们在翻越雪山时,绝对禁止大声呼喊,这是因为人在大声呼喊的时候,会发出多种频率的声波,会引起周围空气和积雪的________,如果有一种喊叫声的频率恰好与积雪层的固有频率________,就会发生雪崩,这一现象说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.位于海面下几十米深处的“南海一号”
商船被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破。“南海一号”商船长约30
m,是目前发现的最大的宋代船只(如图3所示)。很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)题中所指探测装置的名称是什么?
(2)已知超声波在海水中的速度为1500
m/s,如果探测装置发出信号后,从发出到遇到沉船,再到接收返回信号所用时间是2.4×10-2
s,则沉船在海面下多深处?
(3)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?
14.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图8所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到回波信号用时0.5
s,第二次发出信号到测速仪接收到回波信号用时0.3
s,若发出两次信号的时间间隔是1.2
s,超声波的速度是340
m/s。求:
(1)汽车接收到第一次信号时,距离测速仪多远。
(2)汽车接收到第二次信号时,距离测速仪多远。
(3)汽车的速度是多少千米每小时。
图8
答案
1-7
DBDAA
DA
8.信息 更好
9.振动 信息
10.回声定位 信息
11.声能够传递能量 超声波清洗眼镜
12.振动 相同 声音能够传递能量
13.(1)声呐
(2)信号从发出到遇到沉船所用时间为t=×2.4×10-2
s=1.2×10-2
s。由v=得沉船在海面下的深度为s=vt=1500
m/s×1.2×10-2
s=18
m。
(3)不能,因为声音不能在真空中传播(或声音的传播需要介质)。
14.(1)第一次发出信号到测速仪接收到回波信号用时0.5
s,则汽车接收到第一次信号时与测速仪的距离:s1=s声1=v声t1=×340
m/s×0.5
s=85
m。
(2)第二次发出信号到测速仪接收到回波信号用时0.3
s,则汽车接收到第二次信号时与测速仪的距离:s2=s声2=v声t2=×340
m/s×0.3
s=51
m。
(3)测速仪发出两次信号的时间间隔是1.2
s,则汽车遇到两次超声波信号的时间间隔:Δt=t0-+=1.2
s-+=1.1
s,
汽车在接收到两次信号间通过的路程:s=s1-s2=85
m-51
m=34
m,
所以汽车的速度:v车==≈30.9
m/s=111.24
km/h。