2.3声的利用
1.下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A.声波和电磁波均能在真空中传播
B.电磁波只能传递信息,声波不仅能传递信息还能传递能量
C.不敢高声语,恐惊天上人。其中“高”指的是音调
D.军事上利用超声波制成的声呐可以用来确定潜艇、鱼群的位置
2.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.声音可在真空中传播
B.只要物体振动,我们就能听到声音人
C.只能从噪声的传播途径控制噪声
D.“不敢高声语”中的高是指声音的响度
3.关于声和电磁波,下列说法正确的是( )
A.声和电磁波都能传递信息,且都能在真空中传播
B.声音的音调与发声体的振动频率有关
C.敲鼓时鼓面振动的幅度越大,音调越高
D.医生用B超观察胎儿的发育情况,是利用电磁波工作的
4.2020年4月4日,北京天安门广场降下半旗,深切哀悼在抗击新冠肺炎疫情中牺牲的烈士和逝世同胞。10时整,长安街川流不息的车辆停驶、地铁停运……防空警报、汽笛、汽车喇叭……同时响起,行人伫立,民众神情肃穆、低头默哀3分钟。以下说法不正确的是( )
A.刺耳的汽笛声响度很大
B.现场防空警报声是超声波
C.区分汽笛和喇叭声主要因音色不同
D.停驶的汽车相对于天安门是静止的
5.如图所示,下列对声现象的探究过程的描述,说法不正确的是( )
A.说话时声带振动,说明声音是由物体振动产生的
B.敲桌子的轻重不同,声音的音调也不同
C.敲鼓时看到鼓前烛焰摇动,说明声波能传递能量
D.用棉球塞住耳朵也能听到音叉发声,是利用骨传导
6.关于声现象,下列说法不正确的是( )
A.“闻其声知其人”是根据声音的音色区分的
B.在空气中,只要物体振动,旁边的人就一定能够听到它的声音
C.外科医生常利用超声波击碎人体内的结石
D.在教室周围植树,是在传播程中控制噪声
7.下列实例中,不能说明声波能传递能量的是( )
A.清洗钟表的精细器件 B.利用超声波加工高硬度工件
C.外科医生用超声波切除病人体内的结石 D.用“B超”检查身体
8.关于声现象,下列说法正确的是
A.利用超声波可以测月亮和地球间距离
B.吹奏笛子时,演奏者用手指按住不同气孔,是为了改变发出声音的响度
C.声音在同种介质中的传播速度一定相同
D.“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的
9.伦敦奥运会期间英国军方将配备一种远程声波安保设备,该设备工作时可以产生高达150分贝的声音,尖锐的声响会让人耳感到刺痛,既可用作高音喇叭,也可用作非致命性武器驱散人群。关于该设备,下面说法正确的是( )
A.该设备产生的是超声波
B.该设备产生的是次声波
C.“150分贝”是指所产生声音的响度
D.“150分贝”是指所产生声音的音调
10.“神十”上天,女宇航员王亚平在太空进行讲课,下列说法正确的是( )
A.王亚平说话发出声音是因为声带在振动
B.地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
C.在“天宫一号”里声音传播的速度为3.0×108米/秒
D.王亚平讲课声音很大是因为她的声音频率很高
11.下列与声现象有关说法中正确的是( )
A.我们听到的回声不是物体振动产生的
B.超声波的传播速度一定大于340m/s
C.声波可以传递信息,也可以传递能量
D.频率相同的声波,其音色也相同
12.关于声现象的说法正确的是( )
A.物体振动越快,发出的声音响度越大
B.声音在真空中的传播速度是340m/s
C.人耳可以听到超声,不能听到次声
D.“闻其声而知其人”,主要是因为不同的人音色不同
13.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音是电磁波,它可以在真空中传播
B.次声波的频率很高,所以人耳听不到
C.用超声波可击碎人体内“结石”,说明声波能传递能量
D.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
14.有一种电动牙刷,它能发出超声波,可以直达普通牙刷刷不到的地方,这样刷牙既干净又舒服,下列说法正确的是( )
A.电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 B.超声波能传递能量
C.超声波不是由物体振动产生的 D.超声波的音调很低,所以人听不到
15.从2月17日起我市初三利用网络开展“停课不停学”线上教学活动,各科老师轮番上阵晋升网络主播。下列物理现象中描述正确的是( )
A.黄老师录课时发出的声音是由声带振动引起的
B.同学们通过网课学习知识,因为声音可以传递能量
C.袁老师在讲到关键点时通过加快发声体的振动频率从而达到增大音量的
D.同学们可以听到老师风格迥异的课,因为声音的音调不同可以辨别出自己熟悉的老师声音
16.关于声现象。下列说法正确的是( )
A.常温下,空气中的声速小于水中的声速
B.“蒙面歌王”演唱时,观众是通过音调辨别歌手的
C.汽车排气管上安装消声器是在传播过程中减弱噪声
D.只要物体振动,人耳就能听到声音
17.长时间大音量用耳机听音乐会使耳膜受损,是因为声音能够传递_______(选填“信息”或“能量”),为此需要减小声音的_______(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
18.习总书记在青岛考察时指出,发展海洋科研是推动强国战略的重要方向。我国自主研发的深海水声学探测器,安装了包括导航、水声通信测速、图象信号传输等多部不同功能的声呐,由此可以说明声音可以传递_____,声呐使用时发出的是_____(填“超声波”或“次声波” ),这种声波在水中的传播速度_____(填“大于”、“等于”或“小于” )在空气中的传播速度。
19.据中国地震台网正式测定,北京时间04月11日04时03分在云南玉溪市元江县(北纬23.73度,东经101.93度)发生3.5级地震,震源深度9千米。地震时产生的声波属于_____(选填“超声波”或“次声波”)。
20.请阅读《柱形图》并回答题。
柱形图
为什么要作图像?科学家和科学工作者们在做实验时经常会产生大量的数据,一个变量就可能有成千上万的数据。怎样把这么大量的数据组织成容易读取和理解的数据呢?这就需要使用图像。
图像的类型有哪些?你可以使用许多种图像来组织数据。在你画图像之前有必要了解一下图像的类型。通常我们常用的图像有三种:折线图、柱形图和圆形图(也叫饼图)。在这里我们先认识一下柱形图。
什么是柱形图?当至少有一个变量是作定性分析时,就可以使用柱形图。例如,研究数学成绩(定量研究变量)与在做数学作业时听不同的音乐(定性研究变量)之间的关系,研究结果见下面的图,在这个柱形图中,每一个柱子代表一种音乐,柱子的垂直高度代表不同的数学成绩,高低差异显而易见。
如何绘制柱形图?柱形图在表示定性研究的数据时或变量被分为几类时非常好用。下面这个例子研究的是数学成绩(定量研究变量)与在做数学作业时听不同的音乐(定性研究变量)之间的关系。研究数据列在表中,根据表中数据作一个柱形图。
表 学生的数学成绩与作数学题时所听的音乐类型的关系
音乐类型 数学成绩(分)
经典音乐 80
重摇滚 68
轻音乐 75
建立柱形图时应遵循以下步骤:
(1)在作图纸上画一条水平线(横轴)和一条垂直线(纵轴)。
(2)沿横轴列出要作图的各个项目的名称。然后写上横轴的总称。
(3)给纵轴写上因变量的名称,并关注单位。然后在纵轴上标出刻度,注意单位数值的间距要相同,纵轴数值范围要能包含所有的实验数据。
(4)给每一项画一个矩形,以纵轴上的刻度来决定所画矩形的高度,例如,经典音乐而言,根据收集到的数据,就画一个和纵轴上标有80刻度等高的矩形。所有矩形的宽度要相同,间距也要相等。标注所有的柱子,有许多标注的办法,总之标清楚就行。
(5)最后给柱形图加上标题。如图所示。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)表列出了几种动物发出和能听到的声音的频率范围(在一般情况下)。为了比较人类、狗和猫三种动物能听到的声音的最高频率。请根据表中的数据画一个柱形图。
表 几种动物能听到的和发出声音的频率范围
动物 可听到的声音的频率范围/Hz 能发出的声音的频率范围/Hz
人类 20~20000 85~1100
狗 15~50000 452~1800
猫 60~65000 760~1500
海豚 150~150000 7000~120000
(2)结合表内容,请回答一般情况下人类是否能够听到所有动物发出的最高频率的声音,并说明你判断的依据。
21.阅读下列短文,按要求完成后面提出的问题。
1.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,但用蜡堵住其耳朵,即使把它放在明亮的房间里,它却像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发岀①波,靠这种波的回声来确定目标和距离。
2.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当,可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古代“编钟”的道理。
3.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之迷”,他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音,频率低于20Hz,而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似,当二者相同时,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而丧生。
(1)请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字:①_______,②________;
(2)亚声是指我们学过的__________由上可知亚声导致人死亡的原因是____________;
(3)从短文3中可以看出,人体内脏的固有频率低于_________Hz;声波可以传递__________。
22.阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。
从传声筒到移动通信
我们每天都离不开电话,你知道科学家们发明它是受什么启发吗?是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,如图1左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。
声音是由物体振动所产生。在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率 f 、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源(或某一质点)1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。显然,f=。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高,音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。这三者的关系是v = λf。
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但对人类不引起声音感觉。声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:当一名观众在管路一侧发声,管路中的__________振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。
(2)以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是(______)
A.医生给病人看病用的听诊器 B.水杯琴
C.天坛回音壁 D.超声波医学检查
(3)下列说法中正确的是(______)
A.一切发声的物体都在振动
B.声音的传播速度一定是340m/s
C.声波和电磁波都能传递信息,且都可以在真空中传播
D.潜入水中的潜艇通信使用电磁波
(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(______)
A.频率增大,波速变大 B.频率不变,波速变小
C.频率不变,波长变长 D.波速变小,波长变长
参考答案
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音的传播需要介质,以波的形式传播,真空不能传声,声音在不同的介质中传播速度一般不同;电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,故A错误;
B.声波和电磁波既能传递信息,又能传递能量,故B错误;
C.不敢高声语,恐惊天上人。是指不敢大声说话,唯恐惊动天上的神仙。其中“高”指的是响度,故C错误;
D.声呐是根据蝙蝠的回声定位原理发明的一种回声测距装置,发射、接收的是超声波,是因为超声波的方向性好,遇到障碍物易反射的特点,所以声呐采用的是超声波,故D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.物体振动产生声音,但人不一定听见,人的听觉范围是20Hz?20000Hz,故B错误;
C.防治噪声的途径有三条:防止噪声产生,阻断噪声的传播,防止噪声进入人耳,故C错误;
D.诗句“不敢高声语”中“高”是指声音的响度大,即声音的大小(或强弱),故D正确。
故选D。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,故A错误;
B.音调的高低与声源振动的频率有关,故B正确;
C.敲鼓时,用力越大,鼓面振动的幅度越大,即振幅越大,响度也越大,故C错误;
D.B超是利用超声波工作的,故D错误。
故选B。
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.刺耳的汽笛声,音调高,响度也很大,A正确,故A项不符合题意;
B.现场防空警报声人耳可以听到,所以不是超声波,B不正确,故B项符合题意;
C.区分汽笛和喇叭声,是因为它们的音色不同,C正确,故C项不符合题意;
D.停驶的汽车相对于天安门位置没有变化,所以相对于天安门是静止的,D正确,故D项不符合题意。
故选B。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.人是靠声带的振动说话的,说明声音是由物体的振动产生的,故A正确,A不符合题意;
B.分别轻敲桌面和重敲桌面,听到声音的响度不同,故B错误,B符合题意;
C.敲鼓时看到鼓前蚀焰摇动,说明声波能传递能量,故C正确,C不符合题意;
D.用棉球塞住耳朵也能听到音叉发声,说明固体可以传声,是利用骨传导,故D正确,D不符合题意。
故选B。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.不同人说话时特点不同就是指音色不同,所以“闻其声知其人”是根据音色进行辨别的,故A正确,A不符合题意;
B.若物体振动发出超声波或次声波人们就听不到,故B错误,B符合题意;
C.外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石,这是利用了声音可以传递能量,故C正确,C不符合题意;
D.在校园内植树可以减弱校外传来的噪声,在传播过程中减弱噪声,是一种让学生免除噪声干扰很有效的方法,故D正确,D不符合题意。
故选B。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.超声波可以使钟表精细器件中的灰尘振动,达到清洗钟表的目的,说明了声音可以传递能量,故A不符合题意;
B.利用超声波加工高硬度工件,是利用超声波的能量来对工件进行加工,故B不符合题意;
C.超声波有很强的穿透性,能够传递能量,所以外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石,故C不符合题意;
D. 用“B超”检查身体,是利用声音来传递信息的,不能说明声波能传递能量,故D符合题意。
故选D。
8.D
【解析】
【分析】
(1)声音传播需要介质,在真空中不能传播;在同种均匀介质中的传播速度一定相同.
(2)声音的特征有三个:响度、音调、音色.响度指声音的大小,音调指声音的高低,音色是指声音的品质与特色.
【详解】
A.声音在真空中不能传播,超声波是声波,所以超声波不可以测月亮和地球间距离,故A错误;
B.吹奏笛子时,演奏者抬起压在不同出气空上的手指,是为了改变振动的空气柱的长度,即改变空气柱振动的快慢,故是为了改变音调,故B错误;
C.声音在同种均匀介质中的传播速度一定相同,故C错误;
D.不同人声音的音色不同,区别出熟悉的人谁在说话,是因为音色不同的原因,故D正确.
故选D.
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
人能听到说明设备发出的不是超声波,也不是次声波。“分贝”分贝是声音响度的单位,表示声音的强弱。
故选C。
10.A
【解析】
A.声音的产生是由于物体的振动,人说话是由于声带的振动,故A正确;
B.声音不能在真空中传播,因此太空说话的声音要传回地面要通过电磁波传播。故B错误;
C.声音在空气中传播的速度是340m/s,而3.0×108米/秒是光传播的速度,故C错误;
D.声音大是指响度大,有振幅和距离发声体的距离决定和频率无关,故D错误。
故选A。
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.一切声音都是由物体振动产生的,故A错误;
B.超声波指的是频率大,与速度无关,超声波的传播速度等于340m/s,故B错误;
C.声波可以传递能量和信息,故C正确;
D.不同的声音频率可以相同,但音色是不同的,故D错误。
应选C。
12.D
【解析】
分析:(1)响度是指声音的强弱,它与振幅有关;
(2)声音的传播需要介质,不能在真空中传播,声音在15℃的空气中传播速度是340m/s
(3)人的听觉频率范围在20Hz~20000Hz,低于20Hz的声音为次声,高于20000Hz的声波为超声,都是人耳听不到
(4)音色是指声音的品质与特色,不同物体发出的声音音色是不同的.
解答:A、音调的高低与频率有关,频率越快,音调越高,故A错误;
B、声音不能在真空中传播,故声音在真空中的传播速度是0m/s.故B错误;
C、超声波和次声波,不在人耳的听觉范围之内,都是人耳听不到的,故C错误;
D、不同人说话的特点不同,“闻其声知其人”,说明可以根据音色来判断说话者,故D正确.
故选D.
【点睛】本题考查声音的三个特征,声音的传播速度及人耳听到的范围等知识,综合性强,但是难度不大,属于基础知识的考查.
13.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音不是电磁波,声音不能在真空中传播,A不合题意;
B.次声波的频率低于20Hz,不在人耳能够听到的声音频率范围之内,所以人类听不到次声波,B不合题意;
C.超声波能击碎人体内结石说明声能传递能量,C符合题意;
D.不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同,不同的人音色不同,所以能“闻其声而知其人”,D不合题意。
故选C。
14.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.超声波也是声波,能够在固体、液体、气体中传播,故A错误;
B.超声波可传递能量,电子牙刷就是利用了这个道理,故B正确;
C.超声波是由物体振动产生的,故C错误;
D.超声波的频率高于20000Hz,频率太高,不在人耳的听觉范围之内,所以听不到超声波是因为超声波的音调很高,故D错误。
故选C。
15.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.声音是由于物体的振动而产生的,黄老师录课发出的声音是由声带的振动引起的,故A正确;
B.声音既能够传递能量,也能够传递信息,同学们通过听网课获取知识,因为声音可以传递信息,故B错误;
C.响度是反映声音的强弱,与振幅有关,袁老师在讲到关键点时,音量变大,是通过增大声音的响度从而达到增大音量的目的,故C错误;
D.音色是反映声音的品质及特色,当听出自己熟悉的老师声音时异常兴奋,我们是根据不同老师声音的特点不同,来进行判断的,即音色不同,故D错误。
故选A。
16.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.传播介质影响声音传播速度,常温下水中的声速大于空气中的声速,故A正确;
B.不同人的声带结构不同,所以发出声音的音色就会不同,观众是通过音色辨别歌手的,故B错误;
C.汽车排气管上安装消声器是从噪声的产生处防治噪声,故C错误;
D.物体振动发出声音后还需要有传播介质,人耳才能听到声音,故D错误。
故选A。
17.能量 响度
【解析】
【分析】
【详解】
[1]声音不但能传递信息,还能够传递能量;音量太大会使耳膜受损是因为声音能够传递能量。
[2]音量太大是指声音的响度太大,所以减小声音的音量,需要减小声音的响度。
18.信息 超声波 大于
【解析】
【详解】
[1]探测器安装导航、水声通信测速、图像信号传输等多部不同功能的声呐,说明声音可以传递信息;
[2]声呐是利用超声波来对目标进行探测、定位和通信的一种电子设备;
[3]声音在不同介质中的传播速度不同,一般来说,在固体中传播速度最大,在液体中次之,在气体中最慢;所以,这种声波在水中的传播速度大于在空气中的传播速度。
19.次声波
【解析】
【分析】
【详解】
地震、海啸、火山爆发等伴随有次声波的产生。
20.(1); (2)见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据材料描述,在图表中标注自变量,因变量和单位,根据表格数据绘制柱形图如下
(2) 不能,因为人可听到的最高频率是20000Hz,但是海豚能产生的最高频率是120000Hz,所以人听不到海豚产生的最高频率的声音。
21.超声 音调 次声波 次声波形成内脏的共振 20 能量
【解析】
【详解】
(1)①[1]蝙蝠可以发出并接收超声,用来对障碍物进行定位。如果不能接收,则无法进行定位。
②[2]杯子里水的质量不同,振动频率也就有所不同,导致音调发生变化。
(2)[3][4]亚声是指我们学过的次声波,它的频率很低,人无法听到。当人体固有频率和次声频率相同时,会引起内脏的共振,导致死亡。
(3)[5][6]由材料可知,人体内脏的固有频率低于20Hz,能量很高的次声具有极大的破坏力,说明声波可以传递能量。
22.空气 A AD C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]声音的传播需要介质,空气可以传播声音,当一名观众在管路一侧发声,管路中的空气振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话;
(2)[2]A.医生给病人看病用的听诊器,其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播,减小声音的分散,提高声音的响度,然后能听到更清晰的声音,这与“传声筒”原理是相同的,选项A符合题意;
B.水杯琴表明液体振动可以发出声音,与“传声筒”原理是不同的,B项不合题意;
C.天坛回音壁,是指回声,利用了声音的反射,与“传声筒”原理是不同的,C项不合题意;
D.超声波医学检查,是利用声波传递信息,与“传声筒”原理是不同的,D项不合题意;
(3)[3]A.声音是由物体的振动产生的,所以说一切发声的物体都在振动,A正确;
B.从材料中可以看到,当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,钢铁中声速为5000m/s,所以说声音的传播速度不一定是340m/s,B错误;
C.声波和电磁波都能传递信息,但声波不可以在真空中传播,C错误;
D.潜入水中的潜艇通信是用无线电进行的,即是使用电磁波来完成的,D正确;
(4)[4]声波从空气进入水中,声速变大,但是频率是不变的,根据可知,波长是变大的,故选C。