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第二章 声现象
一、选择题(每题3分,共30分)
1.按照民间传统习俗,迎亲队伍时常以敲锣打鼓、吹唢呐(如图1所示)等方式来营造热闹喜庆的场面。关于唢呐与锣鼓的发声原因,下列说法中正确的是 (　　)
图1
A.锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的
B.只有唢呐的声音是因为振动而产生的
C.只有鼓的声音是因为振动而产生的
D.只有锣的声音是因为振动而产生的
2.2025年我国将实现航天员登月计划,在月球上漫步的航天员须借助无线电通信设备才能进行交谈,其原因是 (　　)
A.月球上声音传播速度大
B.月球上只能传播超声波
C.月球上是真空,不能传声
D.月球上航天员的声带无法振动发声
3.下列关于声音的说法中正确的是(　　)
A.“低声细语”中“低”是指声音的音调低
B.“引吭高歌”中“高”是指声音的音调高
C.“女高音”中“高”是指声音的响度大
D.“男低音”中“低”是指声音的音调低
4.往暖水瓶中灌水时,随着瓶内水量增多,瓶内发出的声音的(　　)
A.音调变高 B.音调时高时低
C.音调变低 D.音调不变
5.下列仪器或设备工作时,利用声来传递能量的是 (　　)
A.超声测距 B.超声波加湿器
C.彩超检查胎儿的发育情况 D.超声波探伤仪检查铁轨
6.下列措施是在人耳处减弱噪声的是 (　　)
A.道路两旁种植树木
B.阅览室禁止大声喧哗
C.机场工作人员戴防噪声耳罩
D.高速公路两旁安装隔音墙
7.某中学开展了丰富多彩的课外活动,在陶笛兴趣课上,小芳用相同的力吹陶笛(如图2所示),手堵住不同的小孔,听到陶笛发出的声音不同。根据这一现象,她提出了四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 (　　)
图2
A.陶笛为什么会发出不同的声音
B.陶笛发出声音的音调与小孔之间有什么关系
C.声音的音调与哪些因素有关
D.声音的响度与哪些因素有关
8.关于如图3所示的四幅图,下列说法正确的是 (　　)
图3
A.图甲:小明敲鼓时用力越大,鼓发出声音的音调越高
B.图乙:广口瓶中的空气越稀薄,人听到手机铃声的响度越大
C.图丙:纸板划得越慢,梳齿振动得越慢,发出声音的音调越低
D.图丁:安装“噪声监测仪”可以根治噪声污染
9.下列有关声现象的说法,正确的是 (　　)
A.中考期间考场周围禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声
B.声音可以在真空中传播
C.声音在水中的传播速度比在空气中小
D.用超声波排除人体内的结石是利用声波能传递信息
10.下列关于图4中声现象的说法正确的是 (　　)
图4
A.图甲中人在水面下能听到岸上的音乐声,表明声音的传播不需要介质
B.图乙中改变试管内的水量可以改变吹气时声音的音调
C.图丙中禁止鸣笛是在传播过程中减弱噪声
D.图丁中B超诊断仪是利用次声波工作的
二、填空题(每空1分,共21分)
11.学校音乐课上,同学们齐声合唱《歌唱祖国》。同学们的歌声是由声带　　　　产生的,歌声是通过　　　　传到音乐老师的耳朵里的。?
12.端午节期间,郑能随父母到山区爬山,他向着远处的山崖大喊一声,约1.6 s后听到回声,他们距山崖大约　　　　m(声速按340 m/s计算)。声音在空气中以　　　　的形式传播。?
13.在物理学中,对声音特征的描述有“音调、响度、音色”这些词,请在下列各小题中选填这些词。
(1)“震耳欲聋”说明声音的　　　　　　大。?
(2)“悦耳动听”说明声音的　　　　　　好。?
(3)“脆如银铃”说明声音的　　　　　　高。?
14.人站在北京天坛回音壁圆形围墙内说话,声音经过多次　　　　,可在围墙的任何位置听到;编钟是我国春秋时代的乐器,敲击大小不同的钟能发出不同的　　　　(选填“音调”“响度”或“音色”);驾驶员利用“倒车雷达”来判断车与障碍物间的距离,利用了声可以传递　　　　　。?
15.如图5所示,医生正在用听诊器给病人诊断病情。听诊器利用了声音　　　　　　(选填“具有能量”或“能传递信息”)的特点;来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵,这样可以提高声音的　　　　(选填“响度”或“音调”)。?
图5
16.经常看中央电视台《新闻联播》节目的观众,只需听声音就知道是谁在播音,这是观众根据声音的　　　　进行判断的;大多数人能听到的声音的频率范围是　　　　~20000 Hz;靠近居民区的高速公路两旁一般都安装有隔音墙,这是在　　　　　　　　减弱噪声。?
17.噪声已经成为城市污染源之一,极大地阻碍了人们生活质量的提高,防噪已成为日常课题。“轻手轻脚过楼道”是在　　　　　　减弱噪声,而用空心砖砌墙则是在　　　　　　　　减弱噪声。?
18.如图6甲所示,将话筒接在计算机的输入端,将三种声音输入,已知发出声音的时间相同,计算机的屏幕上分别出现如图乙所示的三种波形,根据波形分析:(均选填“频率”“振幅”“音调”“响度”或“音色”)
图6
(1)B和A相比,B振动的　　　　高,所以　　　　高。?
(2)C和A相比,C的　　　　大,所以　　　　大。?
三、实验探究题(共39分)
19.(12分)在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了如图7所示的实验:
图7
(1)如图甲所示,用正在发声的音叉轻触悬挂着的乒乓球,可观察到　　　　　　　　　　,该现象说明了______________。?
(2)如图乙所示,小华同学用手敲桌子,小明听到了较大的声响,但几乎没有看到桌子的振动,为了使现象明显,你的改进方法是:　　　　　　 　。?
(3)如图丙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹开,该实验能说明　　　　可以传声,还能说明声音能传递　　　　。?
(4)如图丁所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到铃声越来越小,此现象说明声音的传播　　　　　　　　。?
20.(12分)如图8所示,小明在做声学实验。
图8
(1)他将刻度尺的一端紧压在桌面上,拨动伸出桌边的一端,会听到声音,这说明声音是由
　　　产生的。?
(2)显著改变刻度尺伸出桌边的长度,用与上次相同的力拨动,能够听出声音的　　　　(选填“响度”“音调”或“音色”)发生了变化,这说明声音的这个特性与物体振动的　　　　有关。?
(3)然后他保持刻度尺伸出桌边的长度不变,用大小不同的力拨动,能够听出声音的　　　(选填“响度”“音调”或“音色”)发生了变化,这说明声音的这个特性与物体的　　　　有关。在此实验中,他用到的物理研究方法是_______________　　　　　　
　　　。?
21.(15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多种因素影响的,他决定对此进行研究。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,他们找到了下表中所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。
编号 A B C D E F G H I
材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 铁 尼龙 尼龙
长度/cm 60 60 60 80 _____ 100 80 80 100
横截面积/mm2 0.76 0.89 1.02 0.76 ____ 0.76 1.02 1.02 0.89
(1)为了验证猜想一,应选用编号为　　　　 　　的三种琴弦进行实验。?
(2)为了验证猜想二,应选用编号为　　　 　　　的三种琴弦进行实验。?
(3)为了验证猜想三,选用了编号为E的琴弦进行实验,请在表中填上所缺数据。
(4)该探究实验采用的物理研究方法是　　　　　　　　。?
四、计算题(10分)
22.(5分)第一次测定铸铁里的声速是在巴黎用下面的方法进行的:在铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次响声,第一次是由铸铁传来的,第二次是由空气传来的。管长913 m,两次响声相隔时间为2.5 s,如果当时空气中的声速是340 m/s,求铸铁中的声速。
23.(5分)汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图9所示。当该车运动到距测速仪370 m时,测速仪向该车发出一超声波信号,2 s后收到从车返回的信号,超声波在空气中传播的速度为340 m/s,求该车的速度。
图9
答案
1．A　
[解析] 声音是由物体振动产生的，锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的，故A正确。
2．C　
[解析] 月球上航天员的声带可以振动发声，但声音不能传播，因为月球上没有空气，真空不能传声。所以在月球上的航天员须借助无线电通信设备才能进行交谈，故C符合题意。
3．D　
[解析] “低声细语”中“低”是指声音的响度小，所以A错误；“引吭高歌”中“高”是指声音的响度大，所以B错误；“女高音”中“高”是指声音的音调高，所以C错误；“男低音”中“低”是指声音的音调低，所以D正确。
4．A　5.B
6．C　
[解析] 道路两旁种植树木，是在传播过程中减弱噪声，故A不符合题意；
阅览室禁止大声喧哗，是在声源处减弱噪声，故B不符合题意；
机场工作人员戴防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故C符合题意；
高速公路两旁安装隔音墙，是在传播过程中减弱噪声，故D不符合题意。
7．C　8.C
9．A　
[解析] 禁止鸣笛是在声源处减弱噪声，故A正确。
声音的传播需要介质，真空不能传声，故B错误；
声音的传播速度与介质的种类有关，通常情况下声音在固体中传播速度最大，在液体中次之，在气体中最小，所以声音在水中的传播速度比在空气中大，故C错误；
用超声波排除人体内的结石是利用声波能传递能量，故D错误。
10．B　
[解析] 人在水面下能听到岸上的音乐声，说明液体也能传声，故A错误；
改变试管内的水量，导致空气柱的长度改变，空气柱的振动频率改变，音调改变，故B正确；
禁止鸣笛是在声源处减弱噪声，故C错误；
超声波的穿透能力强，B超诊断仪是利用超声波工作的，故D错误。
11．振动　空气　
[解析] (1)声音是由物体振动产生的，唱歌时，人的声带在振动。
(2)固体、液体、气体都能够传声，歌声是通过空气传到音乐老师的耳朵里的。
12．272　波　
[解析] (1)声音从人传到山崖的时间：t＝×1.6 s＝0.8 s，由公式v＝得出人与山崖之间的距离：s＝vt＝340 m/s×0.8 s＝272 m。(2)声音在空气中以波的形式传播。
13．(1)响度　(2)音色　(3)音调
14．反射　音调　信息　
[解析] (1)回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象。
(2)音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；质量大、体积大的物体难振动，频率低，音调低。
(3)“倒车雷达”是利用超声波回声定位工作的，利用了声可以传递信息。
15．能传递信息　响度　
[解析] 声可以传递信息，如回声定位，医学上利用B超进行身体检查，利用台风、地震产生的次声波来判断台风、地震的位置等。听诊器就是利用了声能传递信息的特点。固体的传声效果比空气好，并且听诊器内部中空，使里面的气体也发生振动，这样减小了声音的分散，增大了声音的响度。
16．音色　20　传播过程中
[解析] 不同的人所发声的音色不同，只需听声音就知道是谁在播音，这是观众根据声音的音色进行判断的。大多数人能听到的声音的频率范围是20～20000 Hz。靠近居民区的高速公路两旁一般都安装有隔音墙，这是在声音的传播过程中减弱噪声的。
17．声源处　传播过程中
18．(1)频率　音调　(2)振幅　响度
19．(1)乒乓球被弹开　发声的物体在振动
(2)在桌面上撒一些纸屑　(3)空气　能量
(4)需要介质
[解析] (1)将正在发声的音叉轻触悬挂着的乒乓球，发现乒乓球被弹开，这样做是为了把音叉的微小振动放大，便于观察，该现象说明了发声的物体在振动。
(2)为了更明显地看到桌子振动，可在桌面上撒一些纸屑，把桌子振动转化为纸屑的振动，即把桌子振动放大，便于观察。
(3)由图可知，当敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，说明左边完全相同的音叉发生了振动，而我们并没有直接敲响左边的音叉，证明声音是通过空气传播给左边的音叉的，所以空气能传播声音，声音可以传递能量。
(4)逐渐抽出罩内的空气，闹钟的铃声会逐渐减弱；如果把罩内的空气完全抽出，罩内就成了真空，我们将不能听到铃声，这说明声音的传播需要介质，真空不能传声。
20．(1)物体振动　(2)音调　频率
(3)响度　振幅　控制变量法
21．(1)A、B、C　(2)A、D、F
(3)80　1.02　(4)控制变量法
[解析] (1)当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，改变琴弦的横截面积，故选A、B、C；
(2)当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，改变琴弦的长短，故选A、D、F；
(3)当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料有关时，应控制长度和横截面积相同，改变琴弦的材料，故应选用E、G、H进行实验；
(4)实验中用到的物理研究方法是控制变量法。
22．设声音在铸铁中的传播速度为v1，在空气中的传播速度为v2，则声音在铸铁中的传播时间为t1＝，在空气中的传播时间为t2＝。两次响声相隔的时间为Δt，则Δt＝t2－t1＝－，整理并代入数据解得，铸铁中的声速：
v1＝＝≈4927 m/s。
23．因2 s内声音传播的距离加上汽车行驶的距离等于测速仪向该车发出超声波信号时距离的2倍，所以，由v＝可得，v车t＋v声t＝2s，即v车×2 s＋340 m/s×2 s＝2×370 m，解得该车的速度：v车＝30 m/s。

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