浙教版科学七下专题复习之声学(优生加练)
一、单选题
1.如图所示,在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D.瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
【答案】B
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)声音传播的快慢与介质的种类和温度有关;
(2)(3)音调与振动频率的关系是频率越快,音调就越高。
(4)在一般情况下,声音通过空气传播到耳朵,从而形成听觉。
【解答】A.敲打瓶子发出的声音,在温度相同的空气中传播时速度相同,故A错误;
B.用嘴依次吹瓶口,发声体是瓶中的空气柱。A瓶中水面最高,而空气柱最短,振动频率最大,因此A的音调最高,故B正确;
C.用筷子依次敲打瓶口,发声体是瓶子和水构成的整体。D中的水最少,水和瓶子的整体质量最小,振动频率最大,音调最高,故C错误;
D.瓶发出的声音通过空气传入人耳,故D错误。
故选B。
2.(2019·杭州模拟)电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的。其部分参数见表格,取g=10N/kg,关于驱蚊器下列说法错误的( )
电子驱蚊器参数
额定电压 220V
额定功率 2W
声波频率 22kHz~55kHz
产品质量 60g
产品尺寸 9.9×6×3.3(cm3)
A.驱蚊器的重力为0.6N
B.驱蚊器发出的声音能被正常人
C.驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波
D.驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW·h
【答案】B
【知识点】超声波与次声波;重力的大小;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)利用公式G=mg计算物体受到的重力;
(2)人的听觉范围是20~20000Hz;频率低于20Hz的声波是次声波,频率高于20000Hz的声波是超声波,次声波和超声波人耳都未能听到;
(3)利用公式W=Pt计算用电器消耗的电能。
【解答】A、驱蚊器的重力,A正确,不符题意;
B、C、人的听觉范围是20~20000Hz,驱蚊器发出的声音超出了人的听觉范围,是超声波,所以驱蚊器发出的声音不能被正常人听到, B错误,符合题意;C正确,不合题意;
D、蚊器工作消耗电能为, D正确,不合题意。
故答案为:B。
3.下图中三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况,A点表示飞机的位置。下列说法正确的是( )
A.图中飞机飞行速度最大的是图a
B.图中飞机飞行速度最大的是图b
C.如果已知空气中的声速,能直接从图b中得出飞机飞行的速度
D.如果已知空气中的声速,都能直接从各图中得出飞机的飞行速度
【答案】C
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)当飞机发出声音时,飞机和声波同时向外传播,而声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同,据此根据速度公式列出方程,就能计算出飞机飞行的速度;
(2)根据推导出的飞机速度的数学表达式,结合图片反映的信息就可判断飞机飞行速度的大小关系。
【解答】当飞机运动到某圆圆心时,在周围激发起声波;
这时飞机和声波一起向外运动,声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同。
设A点离某圆圆心距离为x,该圆半径为r,
根据得到:,
则v=340m/s× ,
x和r都可在图中量出,340m/s是指声波在空气中传播的速度;
据此可知,飞机速度v的大小取决于的比值,因此图a中飞机的飞行速度小于声速,图b等于声速,图c大于声速。
故答案为:C
4.有一段长为18米的装满水的铁管,将耳朵贴在装满水的铁管一端,在另一端敲一下,能听到几次声音?(已知:声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5 200米/秒、1 500米/秒和340米/秒。人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1秒)( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人耳能够分辨出两次声音的时间要间隔0.1s以上,分别计算出三种介质中传播18m所用的时间,再得出能够听到几次声音。
【解答】声音在铁中传播18m用的时间为:
;
声音在水中传播18m用的时间为:
;
声音在空气中传播18m用的时间为:
;
由三次时间比较可以看出,时间相关不到0.1s,人耳分辨不出来,只能听到1次声音;
故答案为:A。
5.(2018七下·柯桥期中)如图所示,不同碗中盛不同的水,然后演奏者可以通过敲击不同的碗,可以演奏出美妙的乐曲,下列说法不正确的是( )
A.敲击不同的碗,音调不一样
B.不同力度敲击相同的碗,音调是一样的
C.若碗的材质不同,则敲击时音色将不同
D.敲击时美妙的声音是通过空气震动发声的
【答案】D
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】声音是由物体震动产生的,声音有三要素,分别是音调、响度、音色。声音的音调跟物体振动频率(即物体振动快慢)有关,频率越高,音调就越高,频率越低,音调就越低;声音的响度跟物体振动幅度有关,振动幅度越大,声音的响度就越大,除此之外,响度还与人距离声源的远近有关,距声源越远,声音越分散,声音的响度也越小。音色是声音的品质与特色,不同发声体的材料、结构不同,发出的音色就不同。
【解答】A、碗中装有不同体积的水,敲击时碗和水振动发出声音,碗中装的水越少,振动的频率就越高,音调就越高,反之,水越多,音调越低,因此敲击不同的的碗,音调不一样,故A正确,但不符合题意;
B、用不同力度去敲碗,碗和水的振动幅度不同,但是频率仍然相同,因此音调是一样的,不一样的是响度,故B正确,但不符合题意;
C、音色与发声体材料和结构有关,因此碗的材质不同,敲击时的音色自然就不同,故C正确,但不符合题意;
D、敲击时美妙的声音是通过碗和水振动发声的,故D错误,但符合题意;
故选D。
6.(2016七下·浙江期中)某中学有一个150m×70m大小的操场,广播室在操场两端架起两个音箱S1和S2(如图),老师绕场一周试听了一番,在甲、乙、丙、丁四处(它们分别是各边的中点),觉得有两处声音含混不清,则这两处是( )
A.乙和丁 B.甲和乙 C.丙和丁 D.甲和丙
【答案】D
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人和两个声源之间的距离相同时,两个声源发出的同一内容的声音到达人耳时间相同,听起来具有立体感;同一内容的声音如果不同时到达人耳,就会相互干扰,含混不清。
【解答】由图可见,乙和丁距离两个声源一样远,声音同时到达,不会产生干扰,会听起来比较洪亮;而甲和丙两处则不同,距离两个声源的远近明显不同,两个声源传来的声音相互干扰,导致听不清楚。
故答案为:D
7.声音在水中传播的过程中,下列说法中正确的是( )
A.声音的音调保持不变 B.声音的响度保持不变
C.声音的传播速度逐渐减小 D.以上说法都不对
【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】音调是指物体振动的快慢,振动越快音调越高,反之,音调越低。在传播过程中,音调保持不变。
【解答】A、在传播过程中,声音的音调保持不变,正确;
B、声音的响度会随着传播距离的增大而变小,错误;
C、在传播过程中,声音的传播速度保持不变,错误;
D、根据以上三个选项的结果,错误。
故答案为:A
8.(2019七下·天台月考)甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( )
A.一声 B.最多2声 C.3声 D.4声
【答案】C
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【解答】声音在不同介质中传播速度是不同的.甲在有水的自来水管一端打击一次,引起水管振动发出声音.声音沿三个途径传播,一是在空气中,一是在水中,一是铁管中,由于声音在不同介质中传播速度不同,在铁中传播速度最快,其次是水中,最慢的是在空气中,所以,最先听到的一声是沿铁管传播来的,第二声是从水中传播来的,第三声是从空气中传播来的,故选C。
【分析】声音在不同介质中传播速度不同。
9.某学校操场外一幢高楼离跑道起点170米。同学们在跑步训练时,由于回声导致先后听到两次发令枪声。若声音在空气中的速度为340米/秒,那么听到两次发令枪声的时间间隔为 ( )
A.0.5秒 B.1秒 C.0.5分 D.1分
【答案】B
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来所产生的.故发令员听到两次发令枪声,第一次是发令枪产生的声音直接传来的,第二次是发令枪产生的声音传播到高楼处再反射回来的。
【解答】第一次的枪声是直接听到的,第二次的枪声是声音传到高楼处再反射回来,故第二次枪声传播的路程为170m×2=340m,所以第二次枪声反射回来需要的时间为t=s/t=340m/340m/s=1s,即两次枪声的时间间隔为1s。
故答案为:B
10.在装满水的长50m的水管的一头敲击一下,在水管的另一头能听到响声的次数是 ( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.无法确定
【答案】C
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】根据声音在不同介质中的传播速度不同:一般情况下,声音的传播在气体中慢,在液体中较快,在固体中最快,即可解答此题。
【解答】本题中传播声音的物质有三种:水、钢管和空气,而自来水管较长,在这三种物质中,声音在钢管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的。
故答案为:C
11.下列说法中不正确的是 ( J
A.舌的不同部位对甜、酸、苦、成的敏感性不同
B.冷、热、触、痛觉感受器全分布在皮肤中
C.味觉感受器主要分布在舌的上表面和两侧
D.嗅觉感受器分布在鼻腔上部的嗅黏膜内
【答案】B
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】此题考查的知识点是嗅觉感受器、味觉感受器、皮肤中各感受器的分布。可以从皮肤、嗅觉感受器、味觉感受器的分布、功能方面来分析作答。
【解答】A:各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的。味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上。不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧及舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区。所以A正确;
B:皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器能分别感受触觉、痛觉 和冷热觉等。但其余各器官中也都有分布,所以B错误;
C:各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的。味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上。不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧及舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区。所以C正确;
D:人体的鼻腔顶壁的粘膜中有嗅细胞,能够接受挥发性气味的刺激产生神经冲动,所以D正确。
故答案选:B
12.流程图可以表示连续发生的一系列生理活动,以下流程图正确的是( )
A.空气→鼻腔→咽→喉→气管→支气管→肺
B.声波→鼓膜→耳蜗→听小骨→听神经→听觉中枢
C.血液→肾小球→肾小囊→尿液
D.光线→瞳孔→角膜→晶状体→视网膜→视神经→视觉中枢
【答案】A
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;泌尿系统;耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【解答】A、呼吸系统包括呼吸道和肺两部分.呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,外界的空气进入肺依次经过鼻腔、咽、喉、气管和支气管,最后进入肺,在肺里完成气体交换.即:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺,故A正确.
B、听觉的形成过程:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动;振动通过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉.故B流程图错误.
C、尿的形成过程是,血液由肾动脉流入入球小动脉,再由入球小动脉流入肾小球,经过肾小球的过滤作用,在肾小囊腔中形成原尿,原尿再流经肾小管,经过肾小管的重吸收作用,形成尿液,即:血液→肾动脉→入球小动脉→肾小球→肾小囊腔→肾小管→尿液,故D错误
D.视觉的形成过程是:外界光线→角膜→瞳孔→晶状体和玻璃体的折射作用→视网膜上的感光细胞产生神经冲动→视觉神经→大脑皮层的视觉中枢→视觉.故D错误.
故选:A
【分析】呼吸系统包括呼吸道和肺两部分.呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,结合听觉的形成、视觉的形成以及尿的形成过程包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用进行解答.
二、填空题
13.(2021七下·滨江期中)如下图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是__________(填字母)。
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示,敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球会被弹起,这个现象说明 。
(3)如图3所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,可以产生声音,则发出的声音主要是 的振动产生,声音音调从低到高是依次 。
(4)向保温瓶内注水时,随着水的增多,听到声音的音调 (选填“变高”或“变低”),听到声音的响度 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1)B
(2)空气可以传播声音
(3)瓶子;丁甲乙丙
(4)变高;变小
【知识点】实验探究的其他思想方法;声音的传播;声音的特性
【解析】【分析】(1)由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法;
(2)左右两个音叉没有接触,敲打右侧音叉时,发出的声音通过空气传播,从而被左侧音叉接收到,于是左侧音叉也会振动而发声,与它接触的乒乓球会跳动起来。
(3)一般情况下,发声体越小、越轻、越窄、越薄……的振动频率越大,音调越高,据此分析;
(4)音调与发声体的频率有关,响度与发声体的振幅大小有关。
【解答】(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法,故选B。
(2)如图2所示,敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球会被弹起,这个现象
说明空气可以传播声音。
(3)敲击瓶子时,发出的声音主要是瓶子的振动产生。瓶内的水越多,瓶子的质量越大,振动频率越低,音调越低;反之,音调越高,则音调从低到高的排列为:丁甲乙丙。
(4)向保温瓶内注水时,水引起里面空气柱的振动而发声。因为空气柱的长度越来越短,振动频率越来越低,因此听到声音的音调变高;由于水面升高,水下落的高度减小,因此空气柱振动的幅度减小,则声音的响度变小。
14.小科同学做了一个有趣的小实验,他准备了三盆水,甲盆装10℃的水,乙盆装60℃的水,丙盆装30℃的水。先将左手放入甲盆,右手放入乙盆。一段时间后,两手同时放入丙盆,结果两手的感觉是左手感到 ,右手感到 ;说明 感受器分别感受 皮肤温度的刺激,且这些感觉形成于 。
【答案】热;冷;冷热觉;改变;大脑皮层
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】人们用眼来感受光,用耳来感受声音,用鼻来感受气味......人的感觉器官和感受器感受到环境的刺激时会发出信息,信息沿着神经传到大脑,大脑作出分析,在大脑皮层产生视觉、听觉、味觉、嗅觉和皮肤感觉等相应的感觉。皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器能分别感受触觉、痛觉和冷热觉等。
【解答】小科准备了三盆水,甲盆装10℃的水,乙盆装60℃的水,丙盆装30℃的水。先将左手放入甲盆,右手放入乙盆。一段时间后,两手同时放入丙盆,结果两手的感觉是左手感到热,右手感到冷;说明冷热觉感受器分别感受改变皮肤温度的刺激,且这些感觉形成于大脑皮层。
故答案为:热;冷;冷热觉;改变;大脑皮层
15. 下课铃响了,你匆匆地跳出教室,直奔食堂.你看到了饭菜的颜色,闻到了饭菜的气味,尝到了饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热:
(1)你能够看到饭菜的颜色,是因为光线经过[4] 的折射,像成在[7] 上,并最终形成了视觉.
(2)你能够听到下课铃声,是因为声波引起[11] 的振动,刺激了[9] 内对声波敏感的感觉细胞,并最终产生了听觉.
(3)你能够看到饭菜的颜色,闻到饭菜的气味,尝到饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热,都是靠分布在身体不同部位的 获取信息,这些感觉最终都是在 形成的.
【答案】(1)晶状体;视网膜
(2)鼓膜;耳蜗
(3)感受器;大脑皮层
【知识点】耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【解答】(1)饭菜反射的光线经过4晶状体的折射作用,落到7视网膜上,形成清晰的物象,物象刺激7网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动沿着视神经传到大脑皮层,形成视觉.
(2)铃声通过外耳道传到11,引起鼓膜的振动,振动通过听小骨传到内耳,刺激9耳蜗中的听觉感受器,产生神经冲动,神经冲动沿着听神经传到大脑皮层形成听觉.
(3)你能够看到饭菜的颜色,闻到饭菜的气味,尝到饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热,都是靠分布 在身体不同部位的感受器获取信息,这些感觉最终都是在大脑皮层形成的.
故答案为:(1)晶状体;视网膜
(2)鼓膜;耳蜗
(3)感受器;大脑皮层
【分析】图中的1睫状体,2瞳孔,3角膜,4晶状体,5巩膜,6脉络膜,7视网膜,8半规管,9耳蜗,10鼓室,11鼓膜.
三、实验探究题
16.打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。
(1)取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了 的存在。
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析其原因是 。
(3)某人在乘坐商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因? 。
(4)请设计一个实验验证你的判断(简述实验方法): 。
【答案】(1)电磁波
(2)声音不能在真空中传播
(3)电梯是金属制成的,它能屏蔽电磁波
(4)将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,用另一手机呼叫金属容器内的手机,如果听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用
【知识点】声音的传播;电磁波
【解析】【分析】(1)当电流产生的磁场发生变化时会产生电磁波;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)电磁波遇到金属时不能穿过,只能发生反射;
(4)将手机放入金属容器中,观察是否能够被别的电话打通即可。
【解答】(1)取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了电磁波的存在。
答案
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析其原因是声音不能在真空中传播。
(3)某人在乘坐商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,原因是:电梯是金属制成的,它能屏蔽电磁波。
(4)实验方法为:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,用另一手机呼叫金属容器内的手机,如果听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
17.(2021七下·浙江月考)为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明 ;乒乓球在试验中起到什么作用? 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 。
(3)若在月球上做上述两个实验, (选填“甲”或“乙”)实验乒乓球会弹起。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为________(选填字母)法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转换
【答案】(1)声音是由物体的振动产生的;放大微小的振动
(2)空气能传播声音
(3)甲
(4)B
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】(1)乒乓球的振动是由于音叉振动引起的,据此分析声音的产生条件。音叉的振动幅度很小,借助乒乓球将它的振动放大,从而使我们感知到它的振动。
(2)敲击右边的音叉,声音通过空气传播,将它的能量传递给左边的音叉,音叉左边的音叉也振动起来。
(3)声音的传播需要介质,根据月球上的情况分析判断。
(4)类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲所示,用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由物体的振动产生的;乒乓球在试验中起到的作用:放大微小的振动。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明空气能传播声音。
(3)月球上没有空气,声音无法传播,音叉乙图中的音叉旁边的乒乓球不会弹起,故选甲。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为类比法,故选B。
18.(2021七下·金华月考)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关.于是他想
(1)利用弦音计做研究,如图1所示,其中a、b、c、d四根弦线的张力相同.
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系.
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线做实验.
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低.
(2)请你据图2判断,在张力相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 点。
【答案】(1)长度;ab
(2)A
【知识点】观察结果的记录与分析;声音的特性
【解析】【分析】(1)①比较a、d两根弦的哪个音色不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照琴弦;
(2)根据音调与弦的粗细和长度的关系进行比较即可。
【解答】(1)①根据图片可知,b、d两弦长度不同,因此研究的是音调与弦线的长度的关系;
②探究音调与弦线粗细的关系时,必须控制弦的材料和长度相同,故选ab。
(2)A、C两点弦的粗细,材料相同,A点的长度小,因此A点的音调比C点的音调高;
B、C两点弦的材料和长度相同,C点的弦更细,那么C点的音调比B点的音调高。
因此音调最高的是A点。
19.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,他决定对此进行研究。经过和同学们的讨论,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,可能与琴弦的长度有关。
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,他们找到了表中所列9种规格的琴弦。因为音调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 0.76
E 铜 ① ②
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
(1)①为了验证猜想一,应选用编号为 的琴弦进行实验。
②为了验证猜想二,应选用编号为 的琴弦进行实验。
③为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据① ;② 。
(2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
(3)已学过的科学探究实验中,有些实验的研究方法与上述方法类似,例如: 。
【答案】(1)ABC;ADF;80;1.02
(2)取横截面积、长度、材料都相同的琴弦进行实验,改变琴弦的松紧程度
(3)种子的萌发与哪些因素有关(合理即可)
【知识点】控制变量法;声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求寻找对照实验;
(2)根据控制变量法的要求设计探究实验;
(3)从学过的探究实验中,寻找使用了控制变量法的实验即可。
【解答】(1)①验证猜想一,即探究音调高低与横截面积的关系,必须控制材料和长度相同而改变横截面积,故选ABC;
②验证猜想二,即探究音调高低与长度的关系,必须控制材料和横截面积相同而改变长度,故选ADF;
③为了验证猜想三,即探究音调高低与材料有关,必须控制长度和横截面积相同而改变材料,故选EGH,那么①为80,②为1.02。
(2)探究音调的高低与琴弦的松紧的关系时,必须控制材料、长度和横截面积相同而改变琴弦的松紧程度;
(3)本实验使用了控制变量法,例如;种子的萌发与哪些因素有关。
20.(2020七下·温岭期末)某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙为直径为10cm的去底塑料筒,在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜,再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球,装置固定在两张桌面上。
(1)调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。此实验说明了 。
A.声音具有能量 B.声音可以在空气中传播
C.真空不能传播声音 D.声音由振动产生
(2)为了进一步探究响度和距离的关系。小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小,说明了 。
(3)以上两次实验均用到乒乓球,请任意选择一次说明乒乓球在实验中的作用 。
【答案】(1)A;B;D
(2)声音的响度与距离声源的远近有关,且距离越远,响度越小
(3)实验1:放大实验现象 实验2:反映声音响度的大小
【知识点】声音的传播;声音的产生;声音的特性
【解析】【分析】(1)图甲中的橡皮膜振动发出声音,声音通过空气传播后,能量被图乙中的橡皮膜吸收而振动起来,右边的乒乓球吸收橡皮膜的能量跳动起来,据此分析即可;
(2)乒乓球的振动幅度反映了橡皮膜的振动幅度,分析声音的响度与距离的关系即可;
(3)实验1中,橡皮膜的振动不明显,无法直接观察到,借助乒乓球的振动将橡皮膜的振动放到,使我们能够感知到;实验2中,乒乓球弹开的幅度越大,相当于橡皮膜振动的幅度越大,那么声音的响度越大。
【解答】(1)调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。此实验说明了:声音具有能量、声音可以在空气中传播、声音由振动产生,而不能说明真空不能传声,故选ABD。
(2)为了进一步探究响度和距离的关系。小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小,说明了声音的响度与距离声源的远近有关,且距离越远,响度越小。
(3)乒乓球在实验中的作用:实验1:放大实验现象; 实验2:反映声音响度的大小。
21.(2020七下·长兴期末)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和绷紧程度等有关。于是他做了以下探究:
(1)如图1所示,其中a、b、C、d四根弦线的绷紧程度相同。若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线做实验。
(2)小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。请你据图2判断,在绷紧程度相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最低的是按住 点。
【答案】(1)a和b
(2)B
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法,确定保持不变的因素和变化的因素,据此选择对照实验;
(2)将三点进行比较,琴弦最粗、振动部分最长的音调最低,琴弦最细,振动部分最短的音调最高,据此进行比较即可。
【解答】(1)若他要研究音调与弦线粗细的关系,就必须控制琴弦的材料、长度和绷紧程度相同而改变粗细,则应选择a和b两弦线做实验。
(2)当按住A、B、C三点时,A点时琴弦最细且振动部分最短,因此它发出音调最高;B点时琴弦最组且振动部分最长,因此它发出音调最低。
22.(2020七下·桐庐月考)下表是声音在不同介质,不同温度下的传播速度。读表回答下列问题:
序号 介质 温度(℃) 速度(m/s)
A 空气 0 331
B 空气 15 340
C 空气 20 344
D 水 0 1450
E 铁 0 4900
(1)通过比较 (填“序号”),可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)通过比较A、B、C,可得出的结论是 。
(3)小明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,则小明会听到 声敲打声。
【答案】(1)ADE
(2)同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快
(3)3
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)探究声音的传播速度与介质的关系时,必须控制温度相同而改变介质种类;
(2)分析A、B、C三组实验中,哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述结论;
(3)声音在固、液、气三态物质中传播时速度不同,因此到达人耳时时间先后有差异,那么会听到三次声音。
【解答】(1)通过比较ADE,可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)A、B、C三组数据中,介质种类相同而温度不同,那么得到结论: 同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快 ;
(3)明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,声音会通过空气、水和水管传播,则小明会听到3声敲打声。
23.(2020七下·吴兴期中)教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)。
② ,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。
③换成双层玻璃板重复上述实验。
实验完成后,小明获得了如下数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲
玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80
双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23
(1)步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的,请问他是如何操作的?
(2)请完善表格中的“▲”处内容:
(3)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的;
(4)小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论,由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 玻璃(单层/双层)。
【答案】(1)将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放
(2)平均值
(3)玻璃球被弹开的距离
(4)双层
【知识点】声音的产生
【解析】【分析】1、根据机械能的转化可知,步骤 ② 中的操作应该是将橡胶球拉开到同一高度处然后静止释放;
2、多次测量取平均值可减小实验误差;
3、实验原理:橡胶球敲击玻璃板,玻璃板振动将玻璃球弹开;
4、玻璃球被弹开的距离小,说明玻璃球振动幅度小。声音响度与物体振动幅度有关,振动幅度小,声音响度小,反之大。
【解答】(1)橡胶球从高处下落,势能转化为动能,要使撞击的力度相同,势能要相同,所以可从同一高度处静止释放。据此可知他的操作是: 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 ;
(2)实验中进行了多次测量,这是减小实验误差的一种方法,所以 表格中的“▲”处内容 是:平均值;
(3)由实验的原理可知, 受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 玻璃球被弹开的距离来反映的;
(4)表格数据反映出,双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小,说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小,声音响度就小。 由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 双层玻璃。
故答案为:(1) 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 (2)平均值 (3) 玻璃球被弹开的距离 (4)双层
24.(2020七上·浙江期末)两点阈是指用两个刺激点作用于人皮肤,人能够感觉到是两个点而不是一个点时的两点之间的最小距离。两点阈越小,表明两点辨别能力越精确。下表是某实验小组在探究身体不同部位皮肤的两点阈差异实验后得到的实验数据。请分析回答:
裸露部分 覆盖部分
中指指尖 上唇 前颔 胸部 肩部 背部
2.5 5.5 15.0 36.0 41.0 44.0
(1)刺激皮肤能引起人体产生触觉,这是因为皮肤中含有 组织;
(2)分析表中数据可以得出的结论是 ;
(3)据此推测:人体裸露部位比覆盖部位的神经分布要 (选填“密集”或“稀疏”)。
【答案】(1)神经
(2)身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的
(3)密集
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】皮肤包括表皮和真皮,真皮内具有丰富的毛细血管和感觉神经末梢。
【解答】(1) 刺激皮肤能引起人体产生触觉,这是因为皮肤中含有神经组织。
(2)从表中可知 身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的 。
(3)神经分布越密集 点阈越小,从表中可推测人体裸露部位比覆盖部位的神经分布要 密集。
故答案为:(1)神经(2) 身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的 (3)密集
25.请分析同学们在课堂上的学习行为引起的生理活动,并回答有关问题:
(1)听课时,老师讲话产生的声波引起同学们的鼓膜振动, 能够接受振动刺激,产生神经冲动,并将冲动传递到位于 中的听觉中枢,形成听觉.
(2)记笔记时,一会儿看黑板,一会儿看笔记本,同学们既能看清黑板上的字,又能看清笔记本上的字,这是因为眼球结构中的 具有调节作用.
(3)课堂讨论时,同学们因争论问题而面红耳赤、心跳加快.此时,体内肾上腺激素分泌明显增多,这种激素调节是通过 调节而起作用的.
【答案】(1)耳蜗;大脑皮层
(2)晶状体
(3)神经系统
【知识点】神经系统的组成及其功能;耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】外界传来的声音经过耳郭收集,进入外耳道后便会撞击鼓膜,使其产生振动。鼓膜的振动会带动听小骨振动,听小骨把声音放大后再传入耳蜗。耳蜗上的听觉感受器便把声音信息沿听神经传到脑部听觉中枢,从而形成听觉。当我们看一个物体时,物体反射来的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。晶状体和角膜的折射作用使得来自物体的光汇聚在视网膜上,视网膜上的感光细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉,我们就看到了物体。眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状。当我们看远处物体时,睫状肌放松,晶状体变薄,对光的折射能力变小。远处物体射来的光汇聚在视网膜上,从而看清远处物体。人体各种生命活动主要受神经系统的调节,同时也受激素调节的影响。人在紧张、激动时,消耗的能量和氧气增加,因此在神经系统的调节下,肾上腺分泌较多的肾上腺素.让人心跳与血液流动加速,出现面红耳赤、心跳加快等现象。
【解答】(1)听课时,老师讲话产生的声波引起同学们的鼓膜振动,耳蜗上对声波敏感的细胞能够接受振动刺激,并将声音信息转换为神经冲动,听觉神经将冲动传递给位于大脑皮层的听觉中枢,进而形成听觉。
(2)眼球结构中的晶状体具有调节功能,它通过改变曲度来使远近物体反射来的光线都能汇聚在视网膜上,进而让我们看清物体。
(3)同学们之所以会因争论问题而面红耳赤、心跳加快,就是因为神经系统的调节作用使得肾上腺分泌较多的肾上腺素。
故答案为:(1)耳蜗;大脑皮层(2)晶状体;(3)神经系统
26.(2019八下·余姚月考)为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行以下实验探究。
⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过 传播的。
⑵当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见表声。
⑶在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音 (选填“能”或“不能”)被反射。
【答案】空气;能
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)一般情况下,我们听到的声音都是通过空气传播而来;
(2)声音能够发生反射,回声就是声音的反射形成的。
【解答】⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过空气传播的。
(2)在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音能被反射。
故答案为:(1)空气;(2)能
四、解答题
27.(2021七下·拱墅期中)已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s,在水中的传播速度是v水=1500m/s,在钢铁中的传播v铁=5100m/s。人耳能区分两次声音的最短时间为0.1s。
(1)现有一根足够长、注满水的铁质管,在一端用力敲击后,可在另一端听到 次声响,其中最后一声是通过 传播过来的。
(2)在一根空心铁质管的一端敲击,另一端接收传来的声音,此时人耳恰能分辨出来,问该空心管的最短距离为多少?(计算结果保留小数点后两位)
【答案】(1)3;空气
(2)设空心管的最短距离为s,
;
;
解得:s≈36.43m。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,铁管的长度相同,即声音传播的距离相等,因为v铁管>v水>v空气,所以t铁管(2)人耳恰能分辨出来,说明两次的时间差为0.1s,根据公式列出方程计算即可。
【解答】(1)现有一根足够长、注满水的铁质管,在一端用力敲击后,可在另一端听到3次声响,其中最后一声是通过空气传播过来的。
(2)设空心管的最短距离为s,
;
;
解得:s≈36.43m。
28.如图甲所示,体育馆的顶端和四周制成特殊形状的结构;如图乙所示,飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔。试说明建造体育馆及制作耳罩选取材料的要求及其作用。
【答案】材料应该具备蓬松多孔的特点,这样能够很好地吸收噪声。
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】实践证明,如果材料本身蓬松多孔,那么声音传入后会更容易发生散射而被消耗吸收,据此可以设计减弱噪声的设备。
【解答】建造体育馆及制作耳罩选取材料的要求及其作用:材料应该具备蓬松多孔的特点,这样能够很好地吸收噪声。
29.(2020七下·长兴期末)声音在各种介质中的传播速度都很快,所以声速的测量体现了科学家们超凡的智慧。
(1)历史上第一个测出空气中的声速的人是英国人德罕姆。1708年的一个晚上,德罕姆站在一座教堂的顶端,注视着远处正在发射的炮弹,先后不同的炮弹都落在距离教堂19.32公里的同一个山顶上。他在看到炮弹爆炸所发出闪光后计时,听见炮弹爆炸声后停止计时,通过计算就可以得到声速;并且通过测量多次, (填减小误差的方法),作为最后的结果。
(2)历史上第一次测量水中的声速是在1827年,由瑞士物理学家科拉顿和他的助手在日内瓦湖上进行的。两位测量者分乘在两只船上,先测出两船的距离。然后其中一只船在水下放一个钟,当钟敲响时,船上的火药同时发光。另一只船上则在水里放一个听音器,他看到火药发光后开始计时,听到了水下钟声停止计时,测量的时间为9.6s。实验结束后,科拉顿通过计算,得出了水中声速为1435m/s的结论。如图所示,请问科拉顿此次实验时两船的距离为多少 (计算时忽略船的长度对距离的影响)
(3)历史上第一次测得声音在金属中的速度是在法国巴黎进行的。当时人们拿来一根长为931米的铸铁造的管子,在管的一端敲击一下,在管的另一端就会听到两次响声。两次响声间隔2.5秒。人们为什么可以听到两次响声
【答案】(1)求出平均值
(2)略两船之间的距离为:s=vt=1435m/s×9.6s=13776m
(3)声音会分别通过铁管和空气传播,由于v固>v气,因此第一次听到的是铁管传来的,第二次是空气传来的,因此人们会听到两次响声。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)在科学研究中,通过多次测量收集更多的实验数据,最后将测量结果计算出平均值,这样会减小实验误差;
(2)两船之间的距离就是声音传播的距离,即s=vt;
(3)声音在固体和气体中都会向外传播,且传播的速度不同,据此分析解答。
【解答】(1)它们通过测量多次,求出平均值,作为最后的结果。
(2)两船之间的距离为:s=vt=1435m/s×9.6s=13776m;
(3)声音会分别通过铁管和空气传播,由于v固>v气,因此第一次听到的是铁管传来的,第二次是空气传来的,因此人们会听到两次响声。
30.(2020八下·余姚期末)汽车利用的倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会 回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。如图,汽车利用倒车雷达发射声波,经过0.01s后收到回波。如果声波在空气中传播速度为340m/s。汽车此时离障碍物多远 ?
【答案】反射;1.7m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)声波和光波一样,在传播过程中遇到障碍物会改变传播方向,即发生反射;
(2)汽车到障碍物的距离是声波传播距离的一半,即根据计算即可。
【解答】(1)汽车利用的倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。
(2)超声波从汽车到障碍物的时间: ,
汽车到障碍物的距离:s=vt=340m/s×0.005s=1.7m。
31.(2020七下·金华期中)下表是某些介质中的声速:
介质 v/(m·s-1) 介质 v/(m·s-1)
水(5℃) 1450 冰 3230
水(15℃) 1470 软橡胶(常温) 40至50
水(20℃) 1480 软木 500
海水(25℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关?(只须写出两种)依据是什么?① ;② 。
(2)设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波,求海水的深度。
【答案】(1)声速大小可能和介质种类有关;声音在水、橡胶、软木、铁等不同介质中速度不同;声速大小可能和温度有关;声音在5℃、15℃、20℃的水中速度不同
(2)声音在温度为25℃的海水中的速度v=1531m/s,
声音从海面到海底时间t= =2s。
海水深度为:s=vt=1531m/sx2s=3062m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)将声速不同的物质进行比较,找到其中相同的因素和不同的因素,进而确定声速大小的决定因素;
(2)首先通过表格确定声音在海水中的传播速度,然后根据计算出声音从海面到底海底需要的时间,最后根据s=vt计算海水的深度。
【解答】(1)声速大小的影响因素:
①声速大小可能和介质种类有关;声音在水、橡胶、软木、铁等不同介质中速度不同 ;
②声速大小可能和温度有关;声音在5℃、15℃、20℃的水中速度不同 。
(2) 声音在温度为25℃的海水中的速度v=1531m/s,
声音从海面到海底时间 。
海水深度为:s=vt=1531m/sx2s=3062m
32.(2019八下·余姚月考)一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在4s后听到回声,若汽车行驶速度为20m/s,声音在空气中的传播速度为340m/s
(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程?
(2)司机听到回声时距离高山多远?
【答案】(1)解:S车=V车×t=20m/s×4s=80m
(2)解:设鸣笛时车与山相距S,则2S=V声×t+S车=340m/s×4s+80m=1440m
所以司机听到回声时与山的距离为S-S车=720m-80m=640m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知速度和时间根据公式s=vt计算汽车行驶的路程;
(2)汽车鸣笛时到高山的距离的2倍等于声音传播的路程与汽车行驶的路程之和,即 2s=V声×t+s车 ,据此计算出汽车鸣笛时到高山的距离;而汽车鸣笛时到高山的距离=汽车行驶的路程+司机听到回声时到高山的距离,即s=据此计算司机听到回声时到高山的距离,即s=s车+s回。
33.(2019八下·余姚月考)校运会上,100米决赛正在激烈进行中,问:
(1)终点处的计时员应该在看见发令枪冒出的“烟”时开始计时,而不是在听到发令枪声时开始计时,这是为什么?
(2)若计时员是听到发令枪声时才开始计时的,那么运动员的成绩将被提高多少?(已知常温下空气中声音的传播速度为340m/s)(计算结果精确到小数点后两位)
【答案】(1)解:声速远小于光速,使成绩测定误差较大
(2)解:因为光传播100米的时间可忽略不计
所以△T=S/v声=100m/340m/s=0.29s
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度3×108m/s,从它们的速度对成绩测量误差的角度思考即可;
(2)如果以发令枪的枪声为标准开始计时,那么当声音传播100m到达终点时终点计时员才开始计时,而这段时间就是运动员的成绩被提高的部分。
34.(2019七下·天台月考)声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/m·s -1 318 324 330 336 342 348
(1)请你在图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像。
(2)请你根据所作图像找出温度为 15℃时声速为 m/s。
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,请你指出:在 情况下试验更容易成功。
(4)20℃时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过 0.3 秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过 0.5 秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度是 。
【答案】(1)
(2)339
(3)在空气温度低
(4)136.8m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)从横轴上找到表格中对应的温度,从纵轴上找到表格中对应的速度,在对应的位置描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
(2)在上面做出的图像中,从横轴上找到15℃,然后做横轴的垂线与图像相交,接下来从这交点做纵轴的垂线,确定交点处的速度值即可;
(3)温度越高,声速越大;温度越低,声速越小,据此判断即可;
(4)从图像中找到20℃时空气中的声速,然后根据计算山谷的宽度即可。
【解答】(1)从横轴上找到表格中对应的温度,从纵轴上找到表格中对应的速度,在对应的位置描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来,如下图:
(2)从横轴上找到15℃,然后做横轴的垂线与图像相交,接下来从这交点做纵轴的垂线,确定交点处的速度值,如下图:
因此15℃时声速为399m/s。
(3)温度越高,声速越大;温度越低,声速越小,实验越容易成功;
(4)20℃时声速为342m/s,
那么山谷的宽度为:。
故答案为:(1)同解析;(2)339;(3)空气温度低;(4)136.8m
35.(2019七下·义乌月考)
某昆虫靠翅膀振动发声,如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了700次,问
(1)频率是多少?
(2)人耳能听到吗?
(3)为什么?
【答案】(1)解:昆虫的翅膀在2s内振动了700次,f=700次/2s=350Hz
(2)解:人类能听到的频率范围是20Hz~20000Hz,人耳能听到.
(3)解:300Hz在人类能听到的频率范围内,所以能听到。
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)已知振动次数和时间根据公式计算频率;
(2)人耳的听觉范围为:20Hz~20000Hz,低于20Hz或高于20000Hz的声音人都听不到。
【解答】(1)昆虫翅膀的振动频率:;
(2)人耳能听到。
(3)人耳的听觉范围为:20Hz~20000Hz,而350Hz正好在人的听觉范围内。
36.请看下面耳的基本结构图回答:
(1)具有收集声波功能的是 。
(2)有些人晕车,与耳的 、 有关。
(3)“为救护车让道”是交通文明的基本准则。当你听到远处急救车的鸣笛声时,尽管是绿灯也会在等到救护车过后方能择机行走。在这一过程中,耳朵通过耳廓收集声波,声波进入 之后,请写出之后声波到达大脑形成听觉的过程 (用图中序号和箭头表示)。
(4)感冒以后,病菌可以沿 进入中耳,引起人的中耳炎。
(5)当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,其目的是 张开,使 内外的气压保持平衡,防止胀痛。
【答案】(1)耳廓
(2)半规管;前庭
(3)[②]外耳道;⑨→⑧→⑤
(4)[⑥]咽鼓管
(5)咽鼓管;鼓膜
【知识点】耳的结构与听觉的形成
【解析】【分析】根据耳的结构及听觉形成的过程知识解题,听觉形成的过程为:声波通过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动经听小骨进行放大,然后传到内耳的耳蜗,内耳的耳蜗内有听觉感受器,能够将听到的信息经听神经传到大脑皮质的听觉中枢,形成听觉。据图可知,①是耳廓、②是外耳道、③是半规管、④是前庭、⑤是耳蜗、⑥是咽鼓管、⑦是鼓室、⑧是听小骨、⑨是鼓膜。
【解答】解:(1)耳廓的功能主要是接收声波;
(2)前庭和半规管与身体的平衡有关,晕船、晕车、晕飞机主要与半规管和前庭有关;
(3)听觉形成的过程为:声波通过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动经听小骨进行放大,然后传到内耳的耳蜗,内耳的耳蜗内有听觉感受器,能够将听到的信息经听神经传到大脑皮质的听觉中枢,形成听觉;
(4)鼓室通过咽鼓管与口腔相通;故感冒以后,病菌可以沿咽鼓管进入中耳,引起人的中耳炎;
(5)当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,其目的是咽鼓管张开,使鼓膜内外的气压保持平衡,防止胀痛;
故答案为:(1)耳廓;(2)半规管、前庭;(3)[②]外耳道、⑨→⑧→⑤;(4)[⑥]咽鼓管;(5)咽鼓管、鼓膜。
37.(2019七下·江干月考)某同学乘坐的汽艇遥对着一座高崖,他大喊一声,历时五秒后听到回声,已知声音此时在空气中的传播速度为340米/秒,求:
(1)若汽艇静泊在水面,它离高崖多远?
(2)若汽艇以10米/秒的速度正对着高崖驶去,他喊时离高崖多远?听到声音时离高崖多远?
【答案】(1) 若汽艇静泊在水面,它离高崖;
(2) 他喊时到高崖的距离:;
听到声音时离高崖的距离:。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)当汽艇静泊在水面时,它离高崖的距离就是声音传播距离的一半,即:;
(2)若汽艇以10米/秒的速度正对着高崖驶去,那么5s内汽艇行驶的距离与声音传播的距离之和正好是他喊时到高崖距离的2倍,即高崖距离;听到声音时到高崖的距离等于他喊时的距离与汽艇行驶路程的差,即。
38.请阅读下列文字,并回答问题:
虽然是金秋十月,天气还是那么热。小明走到自家的橘园门口时,便已闻到一股浓郁的橘香味,他不禁在心里赞叹:“真香呀!”在橘园里,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,不禁心中一动,便顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错......
(1)小明运用了哪些感觉器官? 。
(2)小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是 。
(3)当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是为什么? 。
【答案】(1)鼻、眼、舌、皮肤
(2)大脑
(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】(1)人的感觉器官有:眼、耳、鼻、舌、皮肤等;
(2)嗅觉的形成部位是在人的大脑;
(3)嗅觉具有适应性。
【解答】(1) 天气还是那么热,运用的是皮肤来感觉,小明走到橘园门口时,随到橘香味,是用鼻感受的,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,运用的是眼, 顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错,运用的是舌;
(2) 小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是大脑;
(3) 当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是 由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故;
故答案为:(1)鼻、眼、舌、皮肤;(2)大脑;(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故。
39.劳德(R.Lord)提出一个四阶段知觉模型,如下图所示。
分析情景“妈妈端上了做好的菜,正在看动画片的王涛说到‘真香’,跑过来坐下,吃了起来”,请你根据上面的模型,简述一下这个过程完成的程序。说明四个阶段。
【答案】答: 香味刺激鼻内的嗅觉细胞;王涛闻到香味,味道传递到了大脑形成嗅觉;大脑对信息进行处理,最后判断结果: 菜香;说到“真香”,跑过来坐下,吃了起来。整个过程的四个阶段分别为环境刺激、感官感受,大脑对信息处理,决定行为方式。
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】本题为分析题。(1)食物中的化学物质扩散到空气中,当人呼吸的时候,这些化学物质进入鼻腔,并溶于鼻腔内的黏液中,刺激嗅觉神经末梢(嗅觉感受器)产生信息,信息通过嗅神经传到大脑,产生嗅觉。(2)当食物进入口腔内,食物中的一些化学物质刺激味觉细胞,味觉信息通过神经传到大脑而产生味觉。
【解答】根据题图模型,这一程序包括: 香味刺激鼻内的嗅觉细胞;王涛闻到香味,味道传递到了大脑形成嗅觉;大脑对信息进行处理,最后判断结果: 菜香;说到“真香”,跑过来坐下,吃了起来。整个过程的四个阶段分别为环境刺激、感官感受,大脑对信息处理,决定行为方式。
40.(2021八下·慈溪月考)一列匀速行驶的火车,在距离峭壁隧道口前532.5米处鸣笛,经过3秒司机听到回声。已知声音的传播速度为340米/秒,求火车的行驶速度为多少?
【答案】设火车的行驶速度为v1,
由公式v=st得:
3s内火车行驶的距离为s1=v1t,
3s内鸣笛声传播的总路程为s2=v2t,
根据题意:s1+s2=2s,
即:v1t+v2t=2s,
v1×3s+340m/s×3s=2×532.5m,
解得:v1=15m/s=54km/h。
答:火车的行驶速度是54km/h。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】设火车行驶的速度为v,用公式s=vt算出3s内火车前进的距离s1,鸣笛声在3s内传播的总路程s2,建立s1、s2与鸣笛时火车距峭壁的距离s的几何关系式,从而解出火车的行驶速度v。
1 / 1浙教版科学七下专题复习之声学(优生加练)
一、单选题
1.如图所示,在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D.瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
2.(2019·杭州模拟)电子驱蚊器利用变频声波直接刺激蚊虫中枢神经,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,无法在此环境生存,从而达到驱蚊的目的。其部分参数见表格,取g=10N/kg,关于驱蚊器下列说法错误的( )
电子驱蚊器参数
额定电压 220V
额定功率 2W
声波频率 22kHz~55kHz
产品质量 60g
产品尺寸 9.9×6×3.3(cm3)
A.驱蚊器的重力为0.6N
B.驱蚊器发出的声音能被正常人
C.驱蚊器刺激蚊虫中枢神经利用的是超声波
D.驱蚊器工作10h消耗电能为0.02kW·h
3.下图中三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况,A点表示飞机的位置。下列说法正确的是( )
A.图中飞机飞行速度最大的是图a
B.图中飞机飞行速度最大的是图b
C.如果已知空气中的声速,能直接从图b中得出飞机飞行的速度
D.如果已知空气中的声速,都能直接从各图中得出飞机的飞行速度
4.有一段长为18米的装满水的铁管,将耳朵贴在装满水的铁管一端,在另一端敲一下,能听到几次声音?(已知:声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5 200米/秒、1 500米/秒和340米/秒。人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1秒)( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
5.(2018七下·柯桥期中)如图所示,不同碗中盛不同的水,然后演奏者可以通过敲击不同的碗,可以演奏出美妙的乐曲,下列说法不正确的是( )
A.敲击不同的碗,音调不一样
B.不同力度敲击相同的碗,音调是一样的
C.若碗的材质不同,则敲击时音色将不同
D.敲击时美妙的声音是通过空气震动发声的
6.(2016七下·浙江期中)某中学有一个150m×70m大小的操场,广播室在操场两端架起两个音箱S1和S2(如图),老师绕场一周试听了一番,在甲、乙、丙、丁四处(它们分别是各边的中点),觉得有两处声音含混不清,则这两处是( )
A.乙和丁 B.甲和乙 C.丙和丁 D.甲和丙
7.声音在水中传播的过程中,下列说法中正确的是( )
A.声音的音调保持不变 B.声音的响度保持不变
C.声音的传播速度逐渐减小 D.以上说法都不对
8.(2019七下·天台月考)甲在足够长的有水自来水管一端打击一次,乙在另一端用耳朵伏管听,能听到( )
A.一声 B.最多2声 C.3声 D.4声
9.某学校操场外一幢高楼离跑道起点170米。同学们在跑步训练时,由于回声导致先后听到两次发令枪声。若声音在空气中的速度为340米/秒,那么听到两次发令枪声的时间间隔为 ( )
A.0.5秒 B.1秒 C.0.5分 D.1分
10.在装满水的长50m的水管的一头敲击一下,在水管的另一头能听到响声的次数是 ( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.无法确定
11.下列说法中不正确的是 ( J
A.舌的不同部位对甜、酸、苦、成的敏感性不同
B.冷、热、触、痛觉感受器全分布在皮肤中
C.味觉感受器主要分布在舌的上表面和两侧
D.嗅觉感受器分布在鼻腔上部的嗅黏膜内
12.流程图可以表示连续发生的一系列生理活动,以下流程图正确的是( )
A.空气→鼻腔→咽→喉→气管→支气管→肺
B.声波→鼓膜→耳蜗→听小骨→听神经→听觉中枢
C.血液→肾小球→肾小囊→尿液
D.光线→瞳孔→角膜→晶状体→视网膜→视神经→视觉中枢
二、填空题
13.(2021七下·滨江期中)如下图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是__________(填字母)。
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示,敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球会被弹起,这个现象说明 。
(3)如图3所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,可以产生声音,则发出的声音主要是 的振动产生,声音音调从低到高是依次 。
(4)向保温瓶内注水时,随着水的增多,听到声音的音调 (选填“变高”或“变低”),听到声音的响度 (选填“变大”或“变小”)。
14.小科同学做了一个有趣的小实验,他准备了三盆水,甲盆装10℃的水,乙盆装60℃的水,丙盆装30℃的水。先将左手放入甲盆,右手放入乙盆。一段时间后,两手同时放入丙盆,结果两手的感觉是左手感到 ,右手感到 ;说明 感受器分别感受 皮肤温度的刺激,且这些感觉形成于 。
15. 下课铃响了,你匆匆地跳出教室,直奔食堂.你看到了饭菜的颜色,闻到了饭菜的气味,尝到了饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热:
(1)你能够看到饭菜的颜色,是因为光线经过[4] 的折射,像成在[7] 上,并最终形成了视觉.
(2)你能够听到下课铃声,是因为声波引起[11] 的振动,刺激了[9] 内对声波敏感的感觉细胞,并最终产生了听觉.
(3)你能够看到饭菜的颜色,闻到饭菜的气味,尝到饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热,都是靠分布在身体不同部位的 获取信息,这些感觉最终都是在 形成的.
三、实验探究题
16.打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。
(1)取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了 的存在。
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析其原因是 。
(3)某人在乘坐商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因? 。
(4)请设计一个实验验证你的判断(简述实验方法): 。
17.(2021七下·浙江月考)为研究声音是如何产生的,小明同学进行系列的实验研究。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明 ;乒乓球在试验中起到什么作用? 。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明 。
(3)若在月球上做上述两个实验, (选填“甲”或“乙”)实验乒乓球会弹起。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为________(选填字母)法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.转换
18.(2021七下·金华月考)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关.于是他想
(1)利用弦音计做研究,如图1所示,其中a、b、c、d四根弦线的张力相同.
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系.
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线做实验.
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低.
(2)请你据图2判断,在张力相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 点。
19.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,他决定对此进行研究。经过和同学们的讨论,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,可能与琴弦的长度有关。
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,他们找到了表中所列9种规格的琴弦。因为音调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 0.76
E 铜 ① ②
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
(1)①为了验证猜想一,应选用编号为 的琴弦进行实验。
②为了验证猜想二,应选用编号为 的琴弦进行实验。
③为了验证猜想三,请在表中填上所缺数据① ;② 。
(2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
(3)已学过的科学探究实验中,有些实验的研究方法与上述方法类似,例如: 。
20.(2020七下·温岭期末)某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙为直径为10cm的去底塑料筒,在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜,再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球,装置固定在两张桌面上。
(1)调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。此实验说明了 。
A.声音具有能量 B.声音可以在空气中传播
C.真空不能传播声音 D.声音由振动产生
(2)为了进一步探究响度和距离的关系。小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小,说明了 。
(3)以上两次实验均用到乒乓球,请任意选择一次说明乒乓球在实验中的作用 。
21.(2020七下·长兴期末)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和绷紧程度等有关。于是他做了以下探究:
(1)如图1所示,其中a、b、C、d四根弦线的绷紧程度相同。若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线做实验。
(2)小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。请你据图2判断,在绷紧程度相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最低的是按住 点。
22.(2020七下·桐庐月考)下表是声音在不同介质,不同温度下的传播速度。读表回答下列问题:
序号 介质 温度(℃) 速度(m/s)
A 空气 0 331
B 空气 15 340
C 空气 20 344
D 水 0 1450
E 铁 0 4900
(1)通过比较 (填“序号”),可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)通过比较A、B、C,可得出的结论是 。
(3)小明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,则小明会听到 声敲打声。
23.(2020七下·吴兴期中)教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:
①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)。
② ,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做10次。
③换成双层玻璃板重复上述实验。
实验完成后,小明获得了如下数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ▲
玻璃球被弹开的距离/cm 单层 79 78 82 80 73 84 84 82 81 80 80
双层 20 23 24 24 24 25 22 22 21 25 23
(1)步骤②中小明为了使橡胶球每次撞击玻璃板的力度是一样的,请问他是如何操作的?
(2)请完善表格中的“▲”处内容:
(3)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的;
(4)小明根据上表中的实验数据分析得出了相应的实验结论,由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 玻璃(单层/双层)。
24.(2020七上·浙江期末)两点阈是指用两个刺激点作用于人皮肤,人能够感觉到是两个点而不是一个点时的两点之间的最小距离。两点阈越小,表明两点辨别能力越精确。下表是某实验小组在探究身体不同部位皮肤的两点阈差异实验后得到的实验数据。请分析回答:
裸露部分 覆盖部分
中指指尖 上唇 前颔 胸部 肩部 背部
2.5 5.5 15.0 36.0 41.0 44.0
(1)刺激皮肤能引起人体产生触觉,这是因为皮肤中含有 组织;
(2)分析表中数据可以得出的结论是 ;
(3)据此推测:人体裸露部位比覆盖部位的神经分布要 (选填“密集”或“稀疏”)。
25.请分析同学们在课堂上的学习行为引起的生理活动,并回答有关问题:
(1)听课时,老师讲话产生的声波引起同学们的鼓膜振动, 能够接受振动刺激,产生神经冲动,并将冲动传递到位于 中的听觉中枢,形成听觉.
(2)记笔记时,一会儿看黑板,一会儿看笔记本,同学们既能看清黑板上的字,又能看清笔记本上的字,这是因为眼球结构中的 具有调节作用.
(3)课堂讨论时,同学们因争论问题而面红耳赤、心跳加快.此时,体内肾上腺激素分泌明显增多,这种激素调节是通过 调节而起作用的.
26.(2019八下·余姚月考)为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行以下实验探究。
⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过 传播的。
⑵当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见表声。
⑶在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音 (选填“能”或“不能”)被反射。
四、解答题
27.(2021七下·拱墅期中)已知声音在空气中的传播速度是v气=340m/s,在水中的传播速度是v水=1500m/s,在钢铁中的传播v铁=5100m/s。人耳能区分两次声音的最短时间为0.1s。
(1)现有一根足够长、注满水的铁质管,在一端用力敲击后,可在另一端听到 次声响,其中最后一声是通过 传播过来的。
(2)在一根空心铁质管的一端敲击,另一端接收传来的声音,此时人耳恰能分辨出来,问该空心管的最短距离为多少?(计算结果保留小数点后两位)
28.如图甲所示,体育馆的顶端和四周制成特殊形状的结构;如图乙所示,飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔。试说明建造体育馆及制作耳罩选取材料的要求及其作用。
29.(2020七下·长兴期末)声音在各种介质中的传播速度都很快,所以声速的测量体现了科学家们超凡的智慧。
(1)历史上第一个测出空气中的声速的人是英国人德罕姆。1708年的一个晚上,德罕姆站在一座教堂的顶端,注视着远处正在发射的炮弹,先后不同的炮弹都落在距离教堂19.32公里的同一个山顶上。他在看到炮弹爆炸所发出闪光后计时,听见炮弹爆炸声后停止计时,通过计算就可以得到声速;并且通过测量多次, (填减小误差的方法),作为最后的结果。
(2)历史上第一次测量水中的声速是在1827年,由瑞士物理学家科拉顿和他的助手在日内瓦湖上进行的。两位测量者分乘在两只船上,先测出两船的距离。然后其中一只船在水下放一个钟,当钟敲响时,船上的火药同时发光。另一只船上则在水里放一个听音器,他看到火药发光后开始计时,听到了水下钟声停止计时,测量的时间为9.6s。实验结束后,科拉顿通过计算,得出了水中声速为1435m/s的结论。如图所示,请问科拉顿此次实验时两船的距离为多少 (计算时忽略船的长度对距离的影响)
(3)历史上第一次测得声音在金属中的速度是在法国巴黎进行的。当时人们拿来一根长为931米的铸铁造的管子,在管的一端敲击一下,在管的另一端就会听到两次响声。两次响声间隔2.5秒。人们为什么可以听到两次响声
30.(2020八下·余姚期末)汽车利用的倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会 回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。如图,汽车利用倒车雷达发射声波,经过0.01s后收到回波。如果声波在空气中传播速度为340m/s。汽车此时离障碍物多远 ?
31.(2020七下·金华期中)下表是某些介质中的声速:
介质 v/(m·s-1) 介质 v/(m·s-1)
水(5℃) 1450 冰 3230
水(15℃) 1470 软橡胶(常温) 40至50
水(20℃) 1480 软木 500
海水(25℃) 1531 铁(棒) 5200
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关?(只须写出两种)依据是什么?① ;② 。
(2)设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波,求海水的深度。
32.(2019八下·余姚月考)一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在4s后听到回声,若汽车行驶速度为20m/s,声音在空气中的传播速度为340m/s
(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程?
(2)司机听到回声时距离高山多远?
33.(2019八下·余姚月考)校运会上,100米决赛正在激烈进行中,问:
(1)终点处的计时员应该在看见发令枪冒出的“烟”时开始计时,而不是在听到发令枪声时开始计时,这是为什么?
(2)若计时员是听到发令枪声时才开始计时的,那么运动员的成绩将被提高多少?(已知常温下空气中声音的传播速度为340m/s)(计算结果精确到小数点后两位)
34.(2019七下·天台月考)声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/m·s -1 318 324 330 336 342 348
(1)请你在图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像。
(2)请你根据所作图像找出温度为 15℃时声速为 m/s。
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,请你指出:在 情况下试验更容易成功。
(4)20℃时,某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过 0.3 秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过 0.5 秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度是 。
35.(2019七下·义乌月考)
某昆虫靠翅膀振动发声,如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了700次,问
(1)频率是多少?
(2)人耳能听到吗?
(3)为什么?
36.请看下面耳的基本结构图回答:
(1)具有收集声波功能的是 。
(2)有些人晕车,与耳的 、 有关。
(3)“为救护车让道”是交通文明的基本准则。当你听到远处急救车的鸣笛声时,尽管是绿灯也会在等到救护车过后方能择机行走。在这一过程中,耳朵通过耳廓收集声波,声波进入 之后,请写出之后声波到达大脑形成听觉的过程 (用图中序号和箭头表示)。
(4)感冒以后,病菌可以沿 进入中耳,引起人的中耳炎。
(5)当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,其目的是 张开,使 内外的气压保持平衡,防止胀痛。
37.(2019七下·江干月考)某同学乘坐的汽艇遥对着一座高崖,他大喊一声,历时五秒后听到回声,已知声音此时在空气中的传播速度为340米/秒,求:
(1)若汽艇静泊在水面,它离高崖多远?
(2)若汽艇以10米/秒的速度正对着高崖驶去,他喊时离高崖多远?听到声音时离高崖多远?
38.请阅读下列文字,并回答问题:
虽然是金秋十月,天气还是那么热。小明走到自家的橘园门口时,便已闻到一股浓郁的橘香味,他不禁在心里赞叹:“真香呀!”在橘园里,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,不禁心中一动,便顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错......
(1)小明运用了哪些感觉器官? 。
(2)小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是 。
(3)当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是为什么? 。
39.劳德(R.Lord)提出一个四阶段知觉模型,如下图所示。
分析情景“妈妈端上了做好的菜,正在看动画片的王涛说到‘真香’,跑过来坐下,吃了起来”,请你根据上面的模型,简述一下这个过程完成的程序。说明四个阶段。
40.(2021八下·慈溪月考)一列匀速行驶的火车,在距离峭壁隧道口前532.5米处鸣笛,经过3秒司机听到回声。已知声音的传播速度为340米/秒,求火车的行驶速度为多少?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)声音传播的快慢与介质的种类和温度有关;
(2)(3)音调与振动频率的关系是频率越快,音调就越高。
(4)在一般情况下,声音通过空气传播到耳朵,从而形成听觉。
【解答】A.敲打瓶子发出的声音,在温度相同的空气中传播时速度相同,故A错误;
B.用嘴依次吹瓶口,发声体是瓶中的空气柱。A瓶中水面最高,而空气柱最短,振动频率最大,因此A的音调最高,故B正确;
C.用筷子依次敲打瓶口,发声体是瓶子和水构成的整体。D中的水最少,水和瓶子的整体质量最小,振动频率最大,音调最高,故C错误;
D.瓶发出的声音通过空气传入人耳,故D错误。
故选B。
2.【答案】B
【知识点】超声波与次声波;重力的大小;电功计算公式的应用
【解析】【分析】(1)利用公式G=mg计算物体受到的重力;
(2)人的听觉范围是20~20000Hz;频率低于20Hz的声波是次声波,频率高于20000Hz的声波是超声波,次声波和超声波人耳都未能听到;
(3)利用公式W=Pt计算用电器消耗的电能。
【解答】A、驱蚊器的重力,A正确,不符题意;
B、C、人的听觉范围是20~20000Hz,驱蚊器发出的声音超出了人的听觉范围,是超声波,所以驱蚊器发出的声音不能被正常人听到, B错误,符合题意;C正确,不合题意;
D、蚊器工作消耗电能为, D正确,不合题意。
故答案为:B。
3.【答案】C
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)当飞机发出声音时,飞机和声波同时向外传播,而声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同,据此根据速度公式列出方程,就能计算出飞机飞行的速度;
(2)根据推导出的飞机速度的数学表达式,结合图片反映的信息就可判断飞机飞行速度的大小关系。
【解答】当飞机运动到某圆圆心时,在周围激发起声波;
这时飞机和声波一起向外运动,声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同。
设A点离某圆圆心距离为x,该圆半径为r,
根据得到:,
则v=340m/s× ,
x和r都可在图中量出,340m/s是指声波在空气中传播的速度;
据此可知,飞机速度v的大小取决于的比值,因此图a中飞机的飞行速度小于声速,图b等于声速,图c大于声速。
故答案为:C
4.【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人耳能够分辨出两次声音的时间要间隔0.1s以上,分别计算出三种介质中传播18m所用的时间,再得出能够听到几次声音。
【解答】声音在铁中传播18m用的时间为:
;
声音在水中传播18m用的时间为:
;
声音在空气中传播18m用的时间为:
;
由三次时间比较可以看出,时间相关不到0.1s,人耳分辨不出来,只能听到1次声音;
故答案为:A。
5.【答案】D
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】声音是由物体震动产生的,声音有三要素,分别是音调、响度、音色。声音的音调跟物体振动频率(即物体振动快慢)有关,频率越高,音调就越高,频率越低,音调就越低;声音的响度跟物体振动幅度有关,振动幅度越大,声音的响度就越大,除此之外,响度还与人距离声源的远近有关,距声源越远,声音越分散,声音的响度也越小。音色是声音的品质与特色,不同发声体的材料、结构不同,发出的音色就不同。
【解答】A、碗中装有不同体积的水,敲击时碗和水振动发出声音,碗中装的水越少,振动的频率就越高,音调就越高,反之,水越多,音调越低,因此敲击不同的的碗,音调不一样,故A正确,但不符合题意;
B、用不同力度去敲碗,碗和水的振动幅度不同,但是频率仍然相同,因此音调是一样的,不一样的是响度,故B正确,但不符合题意;
C、音色与发声体材料和结构有关,因此碗的材质不同,敲击时的音色自然就不同,故C正确,但不符合题意;
D、敲击时美妙的声音是通过碗和水振动发声的,故D错误,但符合题意;
故选D。
6.【答案】D
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】人和两个声源之间的距离相同时,两个声源发出的同一内容的声音到达人耳时间相同,听起来具有立体感;同一内容的声音如果不同时到达人耳,就会相互干扰,含混不清。
【解答】由图可见,乙和丁距离两个声源一样远,声音同时到达,不会产生干扰,会听起来比较洪亮;而甲和丙两处则不同,距离两个声源的远近明显不同,两个声源传来的声音相互干扰,导致听不清楚。
故答案为:D
7.【答案】A
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】音调是指物体振动的快慢,振动越快音调越高,反之,音调越低。在传播过程中,音调保持不变。
【解答】A、在传播过程中,声音的音调保持不变,正确;
B、声音的响度会随着传播距离的增大而变小,错误;
C、在传播过程中,声音的传播速度保持不变,错误;
D、根据以上三个选项的结果,错误。
故答案为:A
8.【答案】C
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【解答】声音在不同介质中传播速度是不同的.甲在有水的自来水管一端打击一次,引起水管振动发出声音.声音沿三个途径传播,一是在空气中,一是在水中,一是铁管中,由于声音在不同介质中传播速度不同,在铁中传播速度最快,其次是水中,最慢的是在空气中,所以,最先听到的一声是沿铁管传播来的,第二声是从水中传播来的,第三声是从空气中传播来的,故选C。
【分析】声音在不同介质中传播速度不同。
9.【答案】B
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】回声是声音在传播过程中遇到障碍物反射回来所产生的.故发令员听到两次发令枪声,第一次是发令枪产生的声音直接传来的,第二次是发令枪产生的声音传播到高楼处再反射回来的。
【解答】第一次的枪声是直接听到的,第二次的枪声是声音传到高楼处再反射回来,故第二次枪声传播的路程为170m×2=340m,所以第二次枪声反射回来需要的时间为t=s/t=340m/340m/s=1s,即两次枪声的时间间隔为1s。
故答案为:B
10.【答案】C
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】根据声音在不同介质中的传播速度不同:一般情况下,声音的传播在气体中慢,在液体中较快,在固体中最快,即可解答此题。
【解答】本题中传播声音的物质有三种:水、钢管和空气,而自来水管较长,在这三种物质中,声音在钢管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的。
故答案为:C
11.【答案】B
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】此题考查的知识点是嗅觉感受器、味觉感受器、皮肤中各感受器的分布。可以从皮肤、嗅觉感受器、味觉感受器的分布、功能方面来分析作答。
【解答】A:各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的。味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上。不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧及舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区。所以A正确;
B:皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器能分别感受触觉、痛觉 和冷热觉等。但其余各器官中也都有分布,所以B错误;
C:各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的。味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上。不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧及舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区。所以C正确;
D:人体的鼻腔顶壁的粘膜中有嗅细胞,能够接受挥发性气味的刺激产生神经冲动,所以D正确。
故答案选:B
12.【答案】A
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;泌尿系统;耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【解答】A、呼吸系统包括呼吸道和肺两部分.呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,外界的空气进入肺依次经过鼻腔、咽、喉、气管和支气管,最后进入肺,在肺里完成气体交换.即:鼻→咽→喉→气管→支气管→肺,故A正确.
B、听觉的形成过程:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动;振动通过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉.故B流程图错误.
C、尿的形成过程是,血液由肾动脉流入入球小动脉,再由入球小动脉流入肾小球,经过肾小球的过滤作用,在肾小囊腔中形成原尿,原尿再流经肾小管,经过肾小管的重吸收作用,形成尿液,即:血液→肾动脉→入球小动脉→肾小球→肾小囊腔→肾小管→尿液,故D错误
D.视觉的形成过程是:外界光线→角膜→瞳孔→晶状体和玻璃体的折射作用→视网膜上的感光细胞产生神经冲动→视觉神经→大脑皮层的视觉中枢→视觉.故D错误.
故选:A
【分析】呼吸系统包括呼吸道和肺两部分.呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,结合听觉的形成、视觉的形成以及尿的形成过程包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用进行解答.
13.【答案】(1)B
(2)空气可以传播声音
(3)瓶子;丁甲乙丙
(4)变高;变小
【知识点】实验探究的其他思想方法;声音的传播;声音的特性
【解析】【分析】(1)由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法;
(2)左右两个音叉没有接触,敲打右侧音叉时,发出的声音通过空气传播,从而被左侧音叉接收到,于是左侧音叉也会振动而发声,与它接触的乒乓球会跳动起来。
(3)一般情况下,发声体越小、越轻、越窄、越薄……的振动频率越大,音调越高,据此分析;
(4)音调与发声体的频率有关,响度与发声体的振幅大小有关。
【解答】(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法,故选B。
(2)如图2所示,敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球会被弹起,这个现象
说明空气可以传播声音。
(3)敲击瓶子时,发出的声音主要是瓶子的振动产生。瓶内的水越多,瓶子的质量越大,振动频率越低,音调越低;反之,音调越高,则音调从低到高的排列为:丁甲乙丙。
(4)向保温瓶内注水时,水引起里面空气柱的振动而发声。因为空气柱的长度越来越短,振动频率越来越低,因此听到声音的音调变高;由于水面升高,水下落的高度减小,因此空气柱振动的幅度减小,则声音的响度变小。
14.【答案】热;冷;冷热觉;改变;大脑皮层
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】人们用眼来感受光,用耳来感受声音,用鼻来感受气味......人的感觉器官和感受器感受到环境的刺激时会发出信息,信息沿着神经传到大脑,大脑作出分析,在大脑皮层产生视觉、听觉、味觉、嗅觉和皮肤感觉等相应的感觉。皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器能分别感受触觉、痛觉和冷热觉等。
【解答】小科准备了三盆水,甲盆装10℃的水,乙盆装60℃的水,丙盆装30℃的水。先将左手放入甲盆,右手放入乙盆。一段时间后,两手同时放入丙盆,结果两手的感觉是左手感到热,右手感到冷;说明冷热觉感受器分别感受改变皮肤温度的刺激,且这些感觉形成于大脑皮层。
故答案为:热;冷;冷热觉;改变;大脑皮层
15.【答案】(1)晶状体;视网膜
(2)鼓膜;耳蜗
(3)感受器;大脑皮层
【知识点】耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【解答】(1)饭菜反射的光线经过4晶状体的折射作用,落到7视网膜上,形成清晰的物象,物象刺激7网膜上的感光细胞,产生神经冲动,神经冲动沿着视神经传到大脑皮层,形成视觉.
(2)铃声通过外耳道传到11,引起鼓膜的振动,振动通过听小骨传到内耳,刺激9耳蜗中的听觉感受器,产生神经冲动,神经冲动沿着听神经传到大脑皮层形成听觉.
(3)你能够看到饭菜的颜色,闻到饭菜的气味,尝到饭菜的味道,手指感觉到馒头的温热,都是靠分布 在身体不同部位的感受器获取信息,这些感觉最终都是在大脑皮层形成的.
故答案为:(1)晶状体;视网膜
(2)鼓膜;耳蜗
(3)感受器;大脑皮层
【分析】图中的1睫状体,2瞳孔,3角膜,4晶状体,5巩膜,6脉络膜,7视网膜,8半规管,9耳蜗,10鼓室,11鼓膜.
16.【答案】(1)电磁波
(2)声音不能在真空中传播
(3)电梯是金属制成的,它能屏蔽电磁波
(4)将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,用另一手机呼叫金属容器内的手机,如果听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用
【知识点】声音的传播;电磁波
【解析】【分析】(1)当电流产生的磁场发生变化时会产生电磁波;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)电磁波遇到金属时不能穿过,只能发生反射;
(4)将手机放入金属容器中,观察是否能够被别的电话打通即可。
【解答】(1)取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了电磁波的存在。
答案
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析其原因是声音不能在真空中传播。
(3)某人在乘坐商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,原因是:电梯是金属制成的,它能屏蔽电磁波。
(4)实验方法为:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器内,用另一手机呼叫金属容器内的手机,如果听不到金属容器内的手机声响,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。
17.【答案】(1)声音是由物体的振动产生的;放大微小的振动
(2)空气能传播声音
(3)甲
(4)B
【知识点】声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】(1)乒乓球的振动是由于音叉振动引起的,据此分析声音的产生条件。音叉的振动幅度很小,借助乒乓球将它的振动放大,从而使我们感知到它的振动。
(2)敲击右边的音叉,声音通过空气传播,将它的能量传递给左边的音叉,音叉左边的音叉也振动起来。
(3)声音的传播需要介质,根据月球上的情况分析判断。
(4)类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法,据此分析解答。
【解答】(1)如图甲所示,用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由物体的振动产生的;乒乓球在试验中起到的作用:放大微小的振动。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象说明空气能传播声音。
(3)月球上没有空气,声音无法传播,音叉乙图中的音叉旁边的乒乓球不会弹起,故选甲。
(4)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉接触水面,激起水波向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为类比法,故选B。
18.【答案】(1)长度;ab
(2)A
【知识点】观察结果的记录与分析;声音的特性
【解析】【分析】(1)①比较a、d两根弦的哪个音色不同即可;
②根据控制变量法的要求选择对照琴弦;
(2)根据音调与弦的粗细和长度的关系进行比较即可。
【解答】(1)①根据图片可知,b、d两弦长度不同,因此研究的是音调与弦线的长度的关系;
②探究音调与弦线粗细的关系时,必须控制弦的材料和长度相同,故选ab。
(2)A、C两点弦的粗细,材料相同,A点的长度小,因此A点的音调比C点的音调高;
B、C两点弦的材料和长度相同,C点的弦更细,那么C点的音调比B点的音调高。
因此音调最高的是A点。
19.【答案】(1)ABC;ADF;80;1.02
(2)取横截面积、长度、材料都相同的琴弦进行实验,改变琴弦的松紧程度
(3)种子的萌发与哪些因素有关(合理即可)
【知识点】控制变量法;声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求寻找对照实验;
(2)根据控制变量法的要求设计探究实验;
(3)从学过的探究实验中,寻找使用了控制变量法的实验即可。
【解答】(1)①验证猜想一,即探究音调高低与横截面积的关系,必须控制材料和长度相同而改变横截面积,故选ABC;
②验证猜想二,即探究音调高低与长度的关系,必须控制材料和横截面积相同而改变长度,故选ADF;
③为了验证猜想三,即探究音调高低与材料有关,必须控制长度和横截面积相同而改变材料,故选EGH,那么①为80,②为1.02。
(2)探究音调的高低与琴弦的松紧的关系时,必须控制材料、长度和横截面积相同而改变琴弦的松紧程度;
(3)本实验使用了控制变量法,例如;种子的萌发与哪些因素有关。
20.【答案】(1)A;B;D
(2)声音的响度与距离声源的远近有关,且距离越远,响度越小
(3)实验1:放大实验现象 实验2:反映声音响度的大小
【知识点】声音的传播;声音的产生;声音的特性
【解析】【分析】(1)图甲中的橡皮膜振动发出声音,声音通过空气传播后,能量被图乙中的橡皮膜吸收而振动起来,右边的乒乓球吸收橡皮膜的能量跳动起来,据此分析即可;
(2)乒乓球的振动幅度反映了橡皮膜的振动幅度,分析声音的响度与距离的关系即可;
(3)实验1中,橡皮膜的振动不明显,无法直接观察到,借助乒乓球的振动将橡皮膜的振动放到,使我们能够感知到;实验2中,乒乓球弹开的幅度越大,相当于橡皮膜振动的幅度越大,那么声音的响度越大。
【解答】(1)调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。此实验说明了:声音具有能量、声音可以在空气中传播、声音由振动产生,而不能说明真空不能传声,故选ABD。
(2)为了进一步探究响度和距离的关系。小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小,说明了声音的响度与距离声源的远近有关,且距离越远,响度越小。
(3)乒乓球在实验中的作用:实验1:放大实验现象; 实验2:反映声音响度的大小。
21.【答案】(1)a和b
(2)B
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法,确定保持不变的因素和变化的因素,据此选择对照实验;
(2)将三点进行比较,琴弦最粗、振动部分最长的音调最低,琴弦最细,振动部分最短的音调最高,据此进行比较即可。
【解答】(1)若他要研究音调与弦线粗细的关系,就必须控制琴弦的材料、长度和绷紧程度相同而改变粗细,则应选择a和b两弦线做实验。
(2)当按住A、B、C三点时,A点时琴弦最细且振动部分最短,因此它发出音调最高;B点时琴弦最组且振动部分最长,因此它发出音调最低。
22.【答案】(1)ADE
(2)同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快
(3)3
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)探究声音的传播速度与介质的关系时,必须控制温度相同而改变介质种类;
(2)分析A、B、C三组实验中,哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法描述结论;
(3)声音在固、液、气三态物质中传播时速度不同,因此到达人耳时时间先后有差异,那么会听到三次声音。
【解答】(1)通过比较ADE,可得出在相同温度下,声音在不同介质中的传播速度是不同的。
(2)A、B、C三组数据中,介质种类相同而温度不同,那么得到结论: 同一介质里,温度越高,声音的传播速度越快 ;
(3)明和小刚利用一根足够长的充满水的自来水管做了一个有趣的实验,小明将一只耳朵紧贴在水管一端,小刚在另一端敲一下,声音会通过空气、水和水管传播,则小明会听到3声敲打声。
23.【答案】(1)将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放
(2)平均值
(3)玻璃球被弹开的距离
(4)双层
【知识点】声音的产生
【解析】【分析】1、根据机械能的转化可知,步骤 ② 中的操作应该是将橡胶球拉开到同一高度处然后静止释放;
2、多次测量取平均值可减小实验误差;
3、实验原理:橡胶球敲击玻璃板,玻璃板振动将玻璃球弹开;
4、玻璃球被弹开的距离小,说明玻璃球振动幅度小。声音响度与物体振动幅度有关,振动幅度小,声音响度小,反之大。
【解答】(1)橡胶球从高处下落,势能转化为动能,要使撞击的力度相同,势能要相同,所以可从同一高度处静止释放。据此可知他的操作是: 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 ;
(2)实验中进行了多次测量,这是减小实验误差的一种方法,所以 表格中的“▲”处内容 是:平均值;
(3)由实验的原理可知, 受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 玻璃球被弹开的距离来反映的;
(4)表格数据反映出,双层玻璃理玻璃球被弹开的距离小,说明同样力度撞击时双层玻璃振动幅度小,声音响度就小。 由此小明想为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用 双层玻璃。
故答案为:(1) 将橡胶球拉开到同一高度处,然后静止释放 (2)平均值 (3) 玻璃球被弹开的距离 (4)双层
24.【答案】(1)神经
(2)身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的
(3)密集
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】皮肤包括表皮和真皮,真皮内具有丰富的毛细血管和感觉神经末梢。
【解答】(1) 刺激皮肤能引起人体产生触觉,这是因为皮肤中含有神经组织。
(2)从表中可知 身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的 。
(3)神经分布越密集 点阈越小,从表中可推测人体裸露部位比覆盖部位的神经分布要 密集。
故答案为:(1)神经(2) 身体裸露部分的两点阈小于覆盖部分的 (3)密集
25.【答案】(1)耳蜗;大脑皮层
(2)晶状体
(3)神经系统
【知识点】神经系统的组成及其功能;耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】外界传来的声音经过耳郭收集,进入外耳道后便会撞击鼓膜,使其产生振动。鼓膜的振动会带动听小骨振动,听小骨把声音放大后再传入耳蜗。耳蜗上的听觉感受器便把声音信息沿听神经传到脑部听觉中枢,从而形成听觉。当我们看一个物体时,物体反射来的光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜。晶状体和角膜的折射作用使得来自物体的光汇聚在视网膜上,视网膜上的感光细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着视神经传到大脑而形成视觉,我们就看到了物体。眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状。当我们看远处物体时,睫状肌放松,晶状体变薄,对光的折射能力变小。远处物体射来的光汇聚在视网膜上,从而看清远处物体。人体各种生命活动主要受神经系统的调节,同时也受激素调节的影响。人在紧张、激动时,消耗的能量和氧气增加,因此在神经系统的调节下,肾上腺分泌较多的肾上腺素.让人心跳与血液流动加速,出现面红耳赤、心跳加快等现象。
【解答】(1)听课时,老师讲话产生的声波引起同学们的鼓膜振动,耳蜗上对声波敏感的细胞能够接受振动刺激,并将声音信息转换为神经冲动,听觉神经将冲动传递给位于大脑皮层的听觉中枢,进而形成听觉。
(2)眼球结构中的晶状体具有调节功能,它通过改变曲度来使远近物体反射来的光线都能汇聚在视网膜上,进而让我们看清物体。
(3)同学们之所以会因争论问题而面红耳赤、心跳加快,就是因为神经系统的调节作用使得肾上腺分泌较多的肾上腺素。
故答案为:(1)耳蜗;大脑皮层(2)晶状体;(3)神经系统
26.【答案】空气;能
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】(1)一般情况下,我们听到的声音都是通过空气传播而来;
(2)声音能够发生反射,回声就是声音的反射形成的。
【解答】⑴在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过空气传播的。
(2)在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图乙所示,此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音能被反射。
故答案为:(1)空气;(2)能
27.【答案】(1)3;空气
(2)设空心管的最短距离为s,
;
;
解得:s≈36.43m。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,铁管的长度相同,即声音传播的距离相等,因为v铁管>v水>v空气,所以t铁管(2)人耳恰能分辨出来,说明两次的时间差为0.1s,根据公式列出方程计算即可。
【解答】(1)现有一根足够长、注满水的铁质管,在一端用力敲击后,可在另一端听到3次声响,其中最后一声是通过空气传播过来的。
(2)设空心管的最短距离为s,
;
;
解得:s≈36.43m。
28.【答案】材料应该具备蓬松多孔的特点,这样能够很好地吸收噪声。
【知识点】声音的传播
【解析】【分析】实践证明,如果材料本身蓬松多孔,那么声音传入后会更容易发生散射而被消耗吸收,据此可以设计减弱噪声的设备。
【解答】建造体育馆及制作耳罩选取材料的要求及其作用:材料应该具备蓬松多孔的特点,这样能够很好地吸收噪声。
29.【答案】(1)求出平均值
(2)略两船之间的距离为:s=vt=1435m/s×9.6s=13776m
(3)声音会分别通过铁管和空气传播,由于v固>v气,因此第一次听到的是铁管传来的,第二次是空气传来的,因此人们会听到两次响声。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)在科学研究中,通过多次测量收集更多的实验数据,最后将测量结果计算出平均值,这样会减小实验误差;
(2)两船之间的距离就是声音传播的距离,即s=vt;
(3)声音在固体和气体中都会向外传播,且传播的速度不同,据此分析解答。
【解答】(1)它们通过测量多次,求出平均值,作为最后的结果。
(2)两船之间的距离为:s=vt=1435m/s×9.6s=13776m;
(3)声音会分别通过铁管和空气传播,由于v固>v气,因此第一次听到的是铁管传来的,第二次是空气传来的,因此人们会听到两次响声。
30.【答案】反射;1.7m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)声波和光波一样,在传播过程中遇到障碍物会改变传播方向,即发生反射;
(2)汽车到障碍物的距离是声波传播距离的一半,即根据计算即可。
【解答】(1)汽车利用的倒车雷达,它在工作时会发出超声波,这些声波遇到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。
(2)超声波从汽车到障碍物的时间: ,
汽车到障碍物的距离:s=vt=340m/s×0.005s=1.7m。
31.【答案】(1)声速大小可能和介质种类有关;声音在水、橡胶、软木、铁等不同介质中速度不同;声速大小可能和温度有关;声音在5℃、15℃、20℃的水中速度不同
(2)声音在温度为25℃的海水中的速度v=1531m/s,
声音从海面到海底时间t= =2s。
海水深度为:s=vt=1531m/sx2s=3062m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)将声速不同的物质进行比较,找到其中相同的因素和不同的因素,进而确定声速大小的决定因素;
(2)首先通过表格确定声音在海水中的传播速度,然后根据计算出声音从海面到底海底需要的时间,最后根据s=vt计算海水的深度。
【解答】(1)声速大小的影响因素:
①声速大小可能和介质种类有关;声音在水、橡胶、软木、铁等不同介质中速度不同 ;
②声速大小可能和温度有关;声音在5℃、15℃、20℃的水中速度不同 。
(2) 声音在温度为25℃的海水中的速度v=1531m/s,
声音从海面到海底时间 。
海水深度为:s=vt=1531m/sx2s=3062m
32.【答案】(1)解:S车=V车×t=20m/s×4s=80m
(2)解:设鸣笛时车与山相距S,则2S=V声×t+S车=340m/s×4s+80m=1440m
所以司机听到回声时与山的距离为S-S车=720m-80m=640m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知速度和时间根据公式s=vt计算汽车行驶的路程;
(2)汽车鸣笛时到高山的距离的2倍等于声音传播的路程与汽车行驶的路程之和,即 2s=V声×t+s车 ,据此计算出汽车鸣笛时到高山的距离;而汽车鸣笛时到高山的距离=汽车行驶的路程+司机听到回声时到高山的距离,即s=据此计算司机听到回声时到高山的距离,即s=s车+s回。
33.【答案】(1)解:声速远小于光速,使成绩测定误差较大
(2)解:因为光传播100米的时间可忽略不计
所以△T=S/v声=100m/340m/s=0.29s
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度3×108m/s,从它们的速度对成绩测量误差的角度思考即可;
(2)如果以发令枪的枪声为标准开始计时,那么当声音传播100m到达终点时终点计时员才开始计时,而这段时间就是运动员的成绩被提高的部分。
34.【答案】(1)
(2)339
(3)在空气温度低
(4)136.8m
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)从横轴上找到表格中对应的温度,从纵轴上找到表格中对应的速度,在对应的位置描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可。
(2)在上面做出的图像中,从横轴上找到15℃,然后做横轴的垂线与图像相交,接下来从这交点做纵轴的垂线,确定交点处的速度值即可;
(3)温度越高,声速越大;温度越低,声速越小,据此判断即可;
(4)从图像中找到20℃时空气中的声速,然后根据计算山谷的宽度即可。
【解答】(1)从横轴上找到表格中对应的温度,从纵轴上找到表格中对应的速度,在对应的位置描点,最后将相邻的点用平滑的线连接起来,如下图:
(2)从横轴上找到15℃,然后做横轴的垂线与图像相交,接下来从这交点做纵轴的垂线,确定交点处的速度值,如下图:
因此15℃时声速为399m/s。
(3)温度越高,声速越大;温度越低,声速越小,实验越容易成功;
(4)20℃时声速为342m/s,
那么山谷的宽度为:。
故答案为:(1)同解析;(2)339;(3)空气温度低;(4)136.8m
35.【答案】(1)解:昆虫的翅膀在2s内振动了700次,f=700次/2s=350Hz
(2)解:人类能听到的频率范围是20Hz~20000Hz,人耳能听到.
(3)解:300Hz在人类能听到的频率范围内,所以能听到。
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)已知振动次数和时间根据公式计算频率;
(2)人耳的听觉范围为:20Hz~20000Hz,低于20Hz或高于20000Hz的声音人都听不到。
【解答】(1)昆虫翅膀的振动频率:;
(2)人耳能听到。
(3)人耳的听觉范围为:20Hz~20000Hz,而350Hz正好在人的听觉范围内。
36.【答案】(1)耳廓
(2)半规管;前庭
(3)[②]外耳道;⑨→⑧→⑤
(4)[⑥]咽鼓管
(5)咽鼓管;鼓膜
【知识点】耳的结构与听觉的形成
【解析】【分析】根据耳的结构及听觉形成的过程知识解题,听觉形成的过程为:声波通过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动经听小骨进行放大,然后传到内耳的耳蜗,内耳的耳蜗内有听觉感受器,能够将听到的信息经听神经传到大脑皮质的听觉中枢,形成听觉。据图可知,①是耳廓、②是外耳道、③是半规管、④是前庭、⑤是耳蜗、⑥是咽鼓管、⑦是鼓室、⑧是听小骨、⑨是鼓膜。
【解答】解:(1)耳廓的功能主要是接收声波;
(2)前庭和半规管与身体的平衡有关,晕船、晕车、晕飞机主要与半规管和前庭有关;
(3)听觉形成的过程为:声波通过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜振动,鼓膜振动经听小骨进行放大,然后传到内耳的耳蜗,内耳的耳蜗内有听觉感受器,能够将听到的信息经听神经传到大脑皮质的听觉中枢,形成听觉;
(4)鼓室通过咽鼓管与口腔相通;故感冒以后,病菌可以沿咽鼓管进入中耳,引起人的中耳炎;
(5)当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼食物,其目的是咽鼓管张开,使鼓膜内外的气压保持平衡,防止胀痛;
故答案为:(1)耳廓;(2)半规管、前庭;(3)[②]外耳道、⑨→⑧→⑤;(4)[⑥]咽鼓管;(5)咽鼓管、鼓膜。
37.【答案】(1) 若汽艇静泊在水面,它离高崖;
(2) 他喊时到高崖的距离:;
听到声音时离高崖的距离:。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)当汽艇静泊在水面时,它离高崖的距离就是声音传播距离的一半,即:;
(2)若汽艇以10米/秒的速度正对着高崖驶去,那么5s内汽艇行驶的距离与声音传播的距离之和正好是他喊时到高崖距离的2倍,即高崖距离;听到声音时到高崖的距离等于他喊时的距离与汽艇行驶路程的差,即。
38.【答案】(1)鼻、眼、舌、皮肤
(2)大脑
(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】(1)人的感觉器官有:眼、耳、鼻、舌、皮肤等;
(2)嗅觉的形成部位是在人的大脑;
(3)嗅觉具有适应性。
【解答】(1) 天气还是那么热,运用的是皮肤来感觉,小明走到橘园门口时,随到橘香味,是用鼻感受的,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,运用的是眼, 顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错,运用的是舌;
(2) 小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是大脑;
(3) 当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是 由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故;
故答案为:(1)鼻、眼、舌、皮肤;(2)大脑;(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故。
39.【答案】答: 香味刺激鼻内的嗅觉细胞;王涛闻到香味,味道传递到了大脑形成嗅觉;大脑对信息进行处理,最后判断结果: 菜香;说到“真香”,跑过来坐下,吃了起来。整个过程的四个阶段分别为环境刺激、感官感受,大脑对信息处理,决定行为方式。
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】本题为分析题。(1)食物中的化学物质扩散到空气中,当人呼吸的时候,这些化学物质进入鼻腔,并溶于鼻腔内的黏液中,刺激嗅觉神经末梢(嗅觉感受器)产生信息,信息通过嗅神经传到大脑,产生嗅觉。(2)当食物进入口腔内,食物中的一些化学物质刺激味觉细胞,味觉信息通过神经传到大脑而产生味觉。
【解答】根据题图模型,这一程序包括: 香味刺激鼻内的嗅觉细胞;王涛闻到香味,味道传递到了大脑形成嗅觉;大脑对信息进行处理,最后判断结果: 菜香;说到“真香”,跑过来坐下,吃了起来。整个过程的四个阶段分别为环境刺激、感官感受,大脑对信息处理,决定行为方式。
40.【答案】设火车的行驶速度为v1,
由公式v=st得:
3s内火车行驶的距离为s1=v1t,
3s内鸣笛声传播的总路程为s2=v2t,
根据题意:s1+s2=2s,
即:v1t+v2t=2s,
v1×3s+340m/s×3s=2×532.5m,
解得:v1=15m/s=54km/h。
答:火车的行驶速度是54km/h。
【知识点】声音的传播;速度公式及其应用
【解析】【分析】设火车行驶的速度为v,用公式s=vt算出3s内火车前进的距离s1,鸣笛声在3s内传播的总路程s2,建立s1、s2与鸣笛时火车距峭壁的距离s的几何关系式,从而解出火车的行驶速度v。
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