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【专项培优】第二章声的世界
一、单选题
1．在月球上漫步的航天员必须借助无线电通信设备才能进行交谈，其原因是（　　）
A．月球上是真空，不能传声
B．太空中噪声太大
C．用通信设备通话方便
D．在月球上航天员的声带无法振动发声
2．1999年8月17日凌晨，在土耳其发生了一场大地震，致使一万多人丧生。有关人士指出，是丧生人数增多的一个原因。以下是关于被埋在废墟里的人自救的一些措施，请指出切实可行的是（　　）
A．见缝就钻，从废墟中爬出来
B．静等救援人员来营救
C．大声呼救
D．用硬物敲击预制板或墙壁，向营救人员求救
3．下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．老师讲课时声音洪亮是指声音的音调高
B．真空不能传声
C．利用超声波清洗眼镜，说明声音可以传递信息
D．在城市主要道路两边，安装噪声监测仪，可以减弱噪声
4．利用“B超”可以帮助医生确定病人体内脏器的情况，这是因为（　　）

A．“B超”声波的频率很高
B．“B超”声波的能量很大
C．“B超”声波进入人体，可在脏器上发生反射，反射波带有信息
D．“B超”声波进入人体可穿透内部脏器治病
5．下列关于声音的产生的描述中正确的是（　　）
A．打击乐器的声音是靠空气柱振动产生的
B．月球上的物体可以发声
C．物体停止振动后的，声音立即停止
D．只有固体振动才能产生声音
6．音乐会上，男低音歌手正在放声高唱，为他轻声伴唱是一位女高音歌手，下面关于两人声音的说法正确的是（　　）
A．男歌手音调高，响度大；女歌手音调低，响度小
B．男歌手音调高，响度小；女歌手音调低，响度大
C．男歌手音调低，响度大；女歌手音调高，响度小
D．男歌手音调低，响度小；女歌手音调高，响度大
7．下列有关声现象的说法中正确的是（　　）
A．有的银行交易需要识别声纹，它主要是根据声音的音色来判断的
B．在街头设置噪声监测仪，可有效阻断噪声的传播
C．诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高
D．真空罩中的手机能接收信号，说明声音可以在真空中传播
8．“未见其人，先闻其声”，这是根据声音的哪个特性来辨别某人的声音（　　）
A．响度 B．音色 C．音调 D．频率
9．下列是课本插图的几个实验，能够探究声音产生的是（　　）
A．图甲，发声的音叉放入水中，音叉周围水花四溅
B．图乙，罩内的空气抽去一些后铃声变小
C．图丙，能听见水中音乐盒发出的声音
D．图丁，齿轮的齿数越多，齿轮撞击纸片发声的音调越高
10．如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速仪均匀扫描，P1与P2之间的时间间隔为3.6s，超声波在空气中传播的速度为340m/s，假设被测汽车沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　）
A．测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是408m
B．测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是244m
C．图b中每小格表示的时间是0.2s
D．汽车的行驶速度是20m/s
二、填空题
11．学会处理和分析表格中的数据是一项重要的能力。请你根据表格中的数据。通过对比分析写出至少两个与声音的传播速度相关的初步结论。
介质 空气（0℃） 空气（20℃） 水（25℃） 海水（25℃） 钢（25℃） 铁（25℃）
声速/m s﹣1 331 343 1493 1533 3560 5130
（1）　 　；
（2）　 　。
12．如图所示，把装有水的酒杯放在桌上，用湿润的手指摩擦杯口边缘使其发声，改变酒杯中的水量，发现前后发出声音的　 　（选填“响度”、“音调”或“音色”）不同。
13．音乐会上，演员正在吹奏笛子，笛子发声是因为空气柱在　 　，吹奏过程中，演员不断调整手指在笛子上的按压位置是为了改变声音的　 　．
14．如图，“音乐公路”路面上有一条条凹槽，当汽车驶过时，由于轮胎的　 　发出音乐声，同一辆汽车以不同的速度通过该路段时，音乐声的　 　（选填“响度”、“音调”、“音色”）不同。
15．声纹锁是一种新型的智能锁，它利用了声音特性来实现开锁功能，近年来这种方便、安全的身份识别装置得到更多用户青睐。
（1）声音锁能辨别不同人发出的声音，主要是依据声音的　 　。
（2）声音是依靠发声者声带的　 　产生，时空气中的声速是　 　。
16．2024年4月25日20时59分，搭载“神舟十八号”载人飞船的“长征二号F遥十八”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
（1）火箭加速升空的过程中，以火箭为参照物，载人飞船是　 　的；
（2）火箭发射时的轰鸣声可以传得很远，这是因为声音的　 　大。轰鸣声在空气中以　 　的形式传播；发射现场的工作人员戴有耳罩，这属于在　 　减弱噪声。
（3）若通过频闪照相机拍摄火箭加速升空过程的运动照片，甲、乙频闪照片（黑点表示火箭）中，正确的是　 　。频闪照片是通过　 　的方法来比较物体运动快慢的。
17．如题图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图。基中音调最高的是图　 　；响度最小的是图　 　；音调相同的是　 　。
18．小华在假期探望外祖母，他乘坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，他还发现，火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾，从听到笛声到车尾出洞，小华共数出85次车身振动，所用的时间是1分45秒。若车身总长280米，每节铁轨长12.5米，当时火车的速度是　 　，山洞的长度是　 　m。（设火车一直匀速直线行驶，声音在空气中的传播速度是）
三、实验探究题
19．下表记录了空气中不同温度和湿度下的声速数据，根据表格完成：
-10 10 30 50
10% 325.05 337.26 347.64 356.81
30% 325.09 337.39 348.11 358.19
50% 325.11 337.52 348.57 359.57
70% 325.14 337.63 349.03 360.94
90% 325.17 337.78 349.49 362.31
（1）当空气湿度为30%、温度为30℃时，声速v=　 　m/s；当空气湿度为70%、温度为20℃时，声速可能为　 　m/s；
（2）归纳“温度为30℃时，空气中的声速与湿度的关系”：　 　；
（3）如图表示了温度均为50℃，湿度在70%和90%时，声音在空气中的s-t图像；其中：甲图线表示所在环境的湿度为　 　。
四、计算题
20．小阳同学所在班级开展课外活动，想要估测某金属轨道的长度，但由于没有合适的长度测量工具，所以不能直接进行测量。但在学习了声学的知识后，他想到了解决问题的方法并进行实验：首先，小阳同学在这段金属轨道的一端用锤子敲击一下轨道，同组的小军同学在这段轨道的另一端听到两次声响，并用秒表记录得到数据：第一次听到响声的时间为0.17s，第二次听到响声的时间为2.6s。结合查阅到的关于声音在各种介质中的传播速度（如表）：
物质 声速/（m/s） 物质 声速/（m/s）
空气 340 铝 5000
铁 5200 铜 3750
（1）请根据所学知识和本题所给信息解释为什么小军会听到两次声响？
（2）问轨道的长度是多少？
（3）请根据已知条件判断该轨道的材质。
21．一辆汽车以30m/s的速度在山崖的正前方行驶，司机按响喇叭2s后听到回声，求：司机听到回声时汽车距山崖多远？（设当时气温为15℃）
五、综合题
22．
（1）诗句：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是　 　和　 　。
（2）在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如图所示），它是利用声音可以在　 　中传播来工作的。若海水的深度是6.75km，声音在海水中的传播速度是1500m/s，则测位仪发出信号后需经过　 　s才能接收到信号。
23．下表是某些介质的声速 v
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？
声速大小可能跟　 　有关，依据是　 　；　 　，　 　。
（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，计算出海水深度为　 　m
（3）真空中声速是　 　
六、科普阅读题
24．阅读短文，回答问题。
潜艇的“耳目”
声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz-30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）声呐利用了声能传递　 　。人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是　 　kHz到　 　kHz。
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是　 　m。（设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，过段时间接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，则潜艇B在　 　(选填“远离”或“靠近”)潜艇A。
（3）在月球上　 　 (选填“能”或“不能”)用声呐技术来测量物体间的距离。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】声音的传播条件
2．【答案】D
【知识点】声速
3．【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声与能量传递；防治噪声的途径
4．【答案】C
【知识点】声与信息传递
5．【答案】B
【知识点】声音的产生；声音的传播条件
6．【答案】C
【知识点】音调、响度与音色的区分
7．【答案】A
【知识点】声音的传播条件；响度及响度与振幅的关系；音色；防治噪声的途径
8．【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
9．【答案】A
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系
10．【答案】D
【知识点】速度公式及其应用；超声波与次声波
11．【答案】声音的传播速度与介质有关，气体、固体都可以传播声音、气体中的传声速度；声音在同一介质中传播时，温度越高
【知识点】声速
12．【答案】音调
【知识点】音调及音调与频率的关系
13．【答案】振动；音调
【知识点】声音的产生
14．【答案】振动；音调
【知识点】声音的产生；音调及音调与频率的关系
15．【答案】（1）音色
（2）振动；340
【知识点】声速；音色
16．【答案】（1）静止
（2）响度；波；人耳处
（3）乙；相同时间比路程
【知识点】速度与物体运动；声音的传播条件；响度及响度与振幅的关系；参照物及其选择；防治噪声的途径
17．【答案】丙；甲；甲和乙
【知识点】音调、响度与音色的区分
18．【答案】10；778
【知识点】速度公式及其应用；声速
19．【答案】348.11；340.00；声音在空气中的传播速度随湿度的增加而增大；90%
【知识点】声速
20．【答案】解：（1）由表中数据可知，声音在空气中传播速度较慢，在金属中传播的速度较快，声音分别通过空气和金属轨道从轨道的一端传到另一端时，在金属中传播时间较短，所以小军会听到两次声响，小军第一次听到的声音是从金属导轨传来的，第二次听到的声音是空气传来的。
（2）由可得，金属导轨的长度
（3）声音在金属导轨中传播的速度
由表中数据可知，轨道的材质是铁。
答：（1）见解析；
（2）轨道的长度是884m；
（3）导轨的材质是铁。
【知识点】速度公式及其应用；声速
21．【答案】司机按喇叭后，声音传到山崖返回汽车时，汽车以30m/s的速度已经前行了2s，在这段时间内，声音和汽车行驶的路程之和是按喇叭时汽车与山崖距离的2倍，根据速度公式求解．声音传播的距离：s1=v1t=340m/s×2s=680m
汽车运动的路程：s2=v2t=30m/s×2s=60m
鸣笛时汽车与山崖的距离：
答：司机按响喇叭时汽车距山崖为310m．
【知识点】回声测距离的应用
22．【答案】（1）船；山
（2）液体；9
【知识点】声音的传播条件；回声测距离的应用
23．【答案】（1）温度；声音在5℃、15℃、20℃的水中传播速度不同；介质；各类、声音在水、海水、冰、软橡胶、软木、铁（棒）等不同介质中传播速度不同
（2）3062m
（3）0
【知识点】声速；回声测距离的应用
24．【答案】（1）信息；10；20
（2）7500m；远离
（3）不能
【知识点】回声测距离的应用；声与信息传递
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