第三章 声的世界
一、选择题(本题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.在敲响大古钟时,同学们发现,停止撞击大钟,大钟仍“余音未止”,其原因是( )
A.大钟的回声
B.钟已停止振动,空气还在振动
C.大钟还在振动
D.人的听觉发生延长
2.双层真空门窗玻璃,不影响采光,却能隔音降噪,其主要原理是利用了
( )
A.空气能传声
B.玻璃能传声
C.声波能被反射
D.真空不能传声
3.智能机器人能识别主人的语音指令,是依据主人语音的
( )
A.声速
B.音调
C.响度
D.音色
4.为缓解交通压力,许多大中城市都修建了轻轨,我们看到,紧邻居民区的地方大都安装了封闭的玻璃屏,如图1所示,这样做的目的是
( )
图1
A.控制轻轨的速度
B.在声源处减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声
D.在传播过程中减弱噪声
5.如图2所示,中国科技馆里的“声聚焦”装置是一个呈锅盖形状的凹形圆盘,小丽将耳朵靠近装置固定架的中心时,远处传来的微小声音就会变大,原因是“声聚焦”改变远处传来声音的
( )
图2
A.响度
B.音调
C.音色
D.声速
6.如图3所示,在扬声器的纸盆上撒些纸屑,当扬声器播放音乐时,原来静止在纸盆上的纸屑会跳动起来,而且声音越大,纸屑跳动得越剧烈。根据纸屑跳动的幅度可以说明
( )
图3
A.声速与频率的关系
B.发声的物体在振动
C.声音的响度与振幅的关系
D.乐音与噪声的区别
7.英国科学家切断番茄植株的茎,用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出
( )
A.响度很小的超声
B.响度很大的超声
C.响度很小的次声
D.响度很大的次声
8.为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心,2020年央视春晚,由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目,引起人们的强烈关注和高度好评。下列说法正确的是
( )
A.表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播
B.现场观众听到表演者发出的声音是由空气传播的
C.观众能依据响度的不同分辨出是哪位主持人在朗诵
D.后排观众听到的声音比前排小,是因为他们听到的声音音调低
9.编钟(如图4所示)是我国春秋战国时代的乐器。有关编钟的说法正确的是
( )
图4
A.敲击编钟时发出的声音是由编钟振动产生的
B.编钟发出的声音在空气中的传播速度是3×108
m/s
C.用大小不同的力敲击同一个编钟,发出声音的音调不同
D.编钟发出的声音与其他乐器不同,是因为它们发出声音的音调不同
10.下列关于声现象的说法中正确的是
( )
A.女航天员王亚平在天宫一号上讲课的声音是通过声波传回地球的
B.医生用“B超”给病人做检查,说明声音可以传递信息
C.剧院墙壁做成凹凸不平或用蜂窝状的材料,是为了增强声音的响度
D.用声呐探测海底深度,是因为超声波比次声波在水中的传播速度大
11.在亚丁湾海域,我国海军护航编队使用“金嗓子”(又名“声波炮”)震慑海盗。它的声波定向发射器外观类似喇叭,能发出145
dB以上的高频声波,甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳。根据以上信息,下列说法中正确的是
( )
A.这种声波属于超声波
B.声音的音调可达145
dB以上
C.声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散,从而增大发声频率
D.使用“金嗓子”时,护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
12.中华古诗词、俗语蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是
( )
A.“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度与频率有关
B.“谁家玉笛暗飞声”中笛声由笛管的振动产生
C.“闻其声知其人”的依据是不同人发声的音色不同
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指的是声音的音调高
13.如图5所示的四个实验中,能够探究声音的音调与频率关系的是
( )
图5
14.如图6所示,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,就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、”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
( )
图6
A.敲击瓶子时,声音只是由瓶本身的振动产生的
B.敲击瓶子时,声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中空气柱的振动产生的
D.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
15.关于如图7所示的声波波形图,下列说法正确的是
( )
图7
A.甲、乙的音色相同
B.甲、丙的响度相同
C.乙、丁的响度相同
D.丙、丁的音调相同
16.如图8甲所示,在空气均匀且温度处处相同的室内,小明吹响长笛一个音,并用A、B两个相同设置的声音监测器在距小明不同距离的位置监测,得出如图乙所示的波形图,以下说法正确的是
( )
图8
A.声音从监测器B处传播到监测器A处,频率减小
B.声音从监测器B处传播到监测器A处,音色改变
C.声音从监测器B处传播到监测器A处,响度减小
D.声音从监测器B处传播到监测器A处,声速改变
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)
17.2020年5月18日在云南昭通市巧家县发生5.0级地震,造成4人死亡,23人受伤。地震观测站是利用 接收器来测定何时何地、发生了几级地震的,医护人员在救治伤员时,使用的“B超”是利用 获得信息的(前两空均选填“超声波”或“次声波”);无论哪一种,它们都 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。?
18.如图9所示是两种声音的波形图,从图形可知:图 是乐音的波形,理由是 。?
图9
19.“抖音”是一款社交类软件,“抖音”的本质是将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的,此时声波的频率也为正常声音的3倍,则“抖音”的音调比正常声音的 ,声波传播速度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若以10倍速度快速播放“抖音”,人耳听到的声音相比正常播放时要小,这是因为 。(已知人的听觉频率范围为20~20000
Hz)?
20.广场舞是市民喜欢的一种健身方式,但随着广场舞群体越来越壮大,噪声扰民现象也慢慢显露。为了共建和谐社会,社区委员会与广场舞团队的队员们沟通,跳舞时调小音量,属于在 减弱噪声;路旁还安装了噪声监测装置,该装置显示了噪声的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。?
21.如图10所示,口技是民间的一种声音艺术,高超的口技艺人,可以模仿各种声音,从声音的特性来看,他主要模仿声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。现场观众能欣赏到,是因为声音能在 中传播,口技艺人往往通过重拍醒木结束表演,醒木拍得越重,声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)越大。?
图10
22.如图11所示,“阿乌”是云南最古老、保留最完整的有“人类古乐器活化石”之称的泥质乐器。发声原理是利用空腔中的气体 而发声。用手指堵住不同的小孔,吹出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。?
图11
23.在驰名中外的北京天坛里,有三处堪称奇观的声学建筑:回音壁、三音石和圜丘。如图12所示,当游客在圜丘顶层的天心石上说话时,听到的声音格外响亮,这是建筑师利用声音的 ,使 与原声混在一起,声音得到加强造成的音效效果。?
图12
24.勤劳的蜜蜂飞出去采蜜时翅膀每秒振动440次,但它们满载而归的时候,翅膀每分钟振动1.8×104次,则蜜蜂采蜜归来时翅膀的振动频率为 Hz,它比蜜蜂出巢时双翅振动的频率 (选填“高”或“低”),有丰富经验的养蜂人据此判断出蜜蜂是飞出去采蜜,还是采蜜归来。假设声波在海水中的传播速度为1500
m/s,海面上用特定装置向海底发射声波经过8
s收到海底返回的回声,该处海深为 m。?
三、作图题(本题共1小题,共2分)
25.如图13甲所示为某种声音输入到示波器上时显示的波形图。请在图乙的坐标图中画出一种声音的波形图,要求该声音的响度和音调都为图甲所示声音的一半。
图13
四、简答题(本题共1小题,共4分)
26.如图14所示是一台超声波加湿器。当这台加湿器正常工作时,人们能听到它发出的声音。请回答:
(1)人们听到的声音是超声波吗?请简单解释理由。
(2)小东想用超声波探测地球到月球的距离,他能否达到目的,请简单解释理由。
图14
五、实验题(本题共3小题,共22分)
27.(8分)在探究影响音调的因素实验中,小明将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面。
图15
(1)如图15所示,拨动直尺,看到了直尺伸出桌面的部分在振动,同时听到直尺另一端拍打桌面发出的声音,小明的实验操作存在的问题是 。?
(2)小明规范实验操作后,拨动直尺,听到了直尺发出的声音,这是因为直尺在 。接着减小直尺伸出桌面的长度,再次拨动直尺,小明观察到直尺的振动变 ,直尺发出声音的音调变 ,说明音调与 有关。?
(3)小明保持直尺伸出桌面的长度一定,将伸出桌面的一端分别下压0.5
cm、1
cm、1.5
cm,可探究声音的 与振幅的关系。下压距离越大,听到直尺发出的声音越响,这是因为直尺的 越大,响度越大;站在距离直尺越远的地方,听到的声音越 (选填“强”或“弱”)。?
28.(6分)在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行探究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三: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9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
1.02
E
铜
100
1.02
F
钢
80
0.76
G
钢
100
0.76
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
0.76
J
钢
(1)小华选用了F、G两根琴弦,是为了研究音调的高低与 的关系;同组的小明用A、D、E三根琴弦来进行实验,你认为 (选填“能”或“不能”)研究音调与该因素的关系,原因是
。?
(2)小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系,应选 (填写编号)三根琴弦。?
(3)小华认为:如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦材料的关系。还要添加一根钢琴弦J,它的长度应该为 cm,横截面积为 mm2。?
29.(8分)为了探究声音产生的原因,小明和小丽一起做了几个实验:小明把手放在喉咙处,大声讲话,感觉喉头振动了;小丽把发声的音叉放在水中,可以激起水花。
(1)通过对上面实验现象的分析,你能得出的结论是
。?
(2)小华用手敲鼓面,则声音是由 振动发出的。为了使看到的实验现象更明显,他在鼓面上撒些小纸片,撒小纸片的目的是
。?
(3)小明、小丽等同学在探究上述问题之后,又提出这样一个问题:声音是怎样从发声物体传播到远处的?针对这一问题,他们经过认真地思考,提出了两种猜想:
①声音要传播出去,需要别的物质做媒介;
②声音要传播出去,不需要物质做媒介。
究竟哪一种猜想是正确的呢?小明他们进行了如下实验:
a.把正在响铃的手机放在玻璃罩内,在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到铃声逐渐 (选填“变大”或“变小”)。?
b.打开阀门,空气进入玻璃罩内,又会听到铃声 (选填“变大”或“变小”)。?
c.推理过程:玻璃罩内空气越少,传出的声音越 (选填“大”或“小”),如果玻璃罩内抽成真空后,就听不到手机响铃的声音了。?
d.由此现象可以推理得出猜想 (选填“①”或“②”)是正确的。?
(4)小明还想利用生活中的物品来探究真空能否传声。如图16所示是暖水瓶的简易剖面图,它的瓶胆夹壁中是真空。他把音乐贺卡里的电子发声器放入瓶中,根据听到的声音进行判断。在他设计的下列几组比较因素中最合理的是 。?
图16
A.将同一个暖水瓶塞上瓶塞和不塞瓶塞进行比较
B.将同一个暖水瓶在近处和远处进行比较
C.用一个完好的和一个已经漏气的瓶胆进行比较
D.将音量大小不同的电子发声器先后放入同一个瓶胆中进行比较
六、计算题(本题共3小题,共20分)
30.(6分)为了测量声音在某根铁管中的传播速度,我们在铁管的一端敲一下,人的耳朵贴在铁管的另一端会听到两次声音,其时间间隔为2.6
s,已知铁管的长度是952
m,声音在空气中的传播速度是340
m/s。求声音在铁管中的传播速度。
31.(6分)一辆汽车做匀速直线运动,在距离正前方峭壁440
m处鸣笛后继续前进,经过2.5
s听到从峭壁反射回来的汽笛声,若声速为340
m/s,求:
(1)汽车的行驶速度。
(2)汽车司机在听到回声时距峭壁还有多远。
32.(8分)公路旁有如图17所示的交通标志牌,距离标志牌不远处有一超声波测速仪,测速仪工作时,向外发射超声波,超声波遇到汽车后会反射回来,测速仪根据发出和接收到信号的时间差,计算出行驶汽车的车速。某次检测时,汽车距离测速仪180
m时,测速仪发出了超声波,经过1
s后,测速仪接收到了反射回来的超声波(超声波传播的速度为340
m/s),求:
(1)图中的交通标志牌表示什么意思。
(2)从超声波发出到遇到汽车时,超声波经过的路程。
(3)汽车的速度是多大,汽车是否超速。
图17
参考答案
1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.C 7.A 8.B 9.A
10.B 11.D 12.C 13.D 14.C 15.B 16.C
17.次声波 超声波 不能 18.甲 波形是规律的
19.高 不变 部分声音频率变高,超出人的听觉频率范围
20.声源处 响度 21.音色 空气 响度
22.振动 音调 23.反射 回声 24.300 低 6000
25.如图所示
26.(1)人听到的声音不是超声波,因为超声波的频率超过人类听觉频率的上限,所以人们听不到超声波。
(2)不能。理由:月球周围没有空气,声波不能在真空中传播,故超声波不能到达月球,更不能利用超声波的反射测出地球到月球的距离。
27.(1)没有压紧直尺
(2)振动 快 高 频率
(3)响度 振幅 弱
28.(1)琴弦长短 不能 没有控制横截面积相同
(2)A、B、C (3)80 1.02
29.(1)声音是由物体振动产生的
(2)鼓面 将鼓面的振动放大,便于观察
(3)a.变小 b.变大 c.小 d.① (4)C
30.由v=得,声音在空气中的传播时间:t1===2.8
s,
声音在铁管中的传播时间:t2=t1-2.6
s=2.8
s-2.6
s=0.2
s,
声音在铁管中的传播速度:v'===4760
m/s。
31.(1)由题意知:2.5
s内,汽车与笛声通过的路程之和是鸣笛处与峭壁距离的2倍,即s车+s声=2s,
由v=得,v车t+v声t=2s;即v车×2.5
s+340
m/s×2.5
s=2×440
m,解得:v车=12
m/s。
(2)汽车行驶的路程:s车=v车t=12
m/s×2.5
s=30
m,
汽车司机在听到回声时距峭壁的距离:s'=s-s车=440
m-30
m=410
m。
32.(1)交通标志牌表示汽车在此路段的最大速度为80
km/h。
(2)超声波从发出到遇到汽车所需的时间为t==0.5
s,
由v=得,超声波经过的路程:s声=v声t=340
m/s×0.5
s=170
m。
(3)汽车与超声波相遇时经过的路程:s车=s-s声=180
m-170
m=10
m,
汽车通过10
m所用时间与超声波发出到遇到汽车所用的时间相等,汽车的速度:
v车===20
m/s=72
km/h,由于72
km/h<80
km/h,所以,汽车没有超速。