
*知識與方法
一、聲的產(chǎn)生與傳播
1.一切發(fā)聲的物體都在振動。振動停止,發(fā)聲也停止。正在發(fā)聲的物體叫聲源。
說明:不能理解為“振動停止,聲音消失”,因為振動停止,只是不再發(fā)聲,但原來發(fā)出的聲音的傳播仍然存在,會繼續(xù)傳播。
2.聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。聲以波的形式傳播,它具有能量,聲波到達(dá)人耳,引起鼓膜振動,人就聽到聲音。
3.聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡稱聲速。一般情況下,v固> v液> v氣。聲速的大小還與溫度有關(guān),同種介質(zhì),溫度越高,聲速越大。聲音在15℃ 空氣中的傳播速度是340m/s。
4.回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上人耳就能把回聲跟原聲區(qū)分開來,此時障礙物到聽者的距離至少為17m。
回聲的應(yīng)用:測量距離(海水的深度、車到山的距離、船到冰山的距離等)。
5.雙耳效應(yīng):雙耳效應(yīng)是人們依靠雙耳間的音量差、時間差和音色差判別聲音方位的效應(yīng)。聲音強(qiáng)弱不同時,可感受出聲源與聽音者之間的距離。
二、樂音的三要素
1.樂音是物體做有規(guī)律振動時發(fā)出的聲音。
2.音調(diào):表示聲音的高低,由聲源振動頻率的高低決定,頻率越高,音調(diào)越高;頻率越低,音調(diào)越低。
超聲波和次聲波:我們把頻率高于20000Hz的聲叫做超聲波,低于20Hz的聲叫做次聲波,人能夠感受到的聲音頻率范圍為20~20000Hz,超聲波和次聲波人類都聽不見。
判斷音調(diào)高低的步驟:
(1)確定聲源類型:常見聲源有弦、玻璃瓶、空氣柱、鼓面等。
(2)判斷振動快慢:一般情況下,聲源的長度越短,振動得越快,音調(diào)越高。對于弦樂器,弦越細(xì)、越緊、越短,音調(diào)越高。對于鼓,鼓皮繃得越緊,音調(diào)越高。對于空氣柱振動發(fā)聲的,空氣柱越短,音調(diào)越高。
3.響度:表示聲音的強(qiáng)弱,發(fā)出聲音的響度與振幅有關(guān)。物體在振動時,偏離原來位置的最大距離叫振幅。振幅越大,響度越大。增大響度的主要方法是:增大振幅,減小聲音的發(fā)散,減小距離。
4.音色:由發(fā)聲體本身決定。人們根據(jù)音色能夠辨別樂器或區(qū)分人。
5.區(qū)分樂音三要素:聽聲辨人——依據(jù)不同人的音色來判定;振聾發(fā)聵——指響度大;曲高和寡——指音調(diào)高。
三、噪聲的危害和控制
1.物理學(xué)角度看,噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)律的、雜亂無章的振動發(fā)出的聲音;環(huán)境保護(hù)的角度看噪聲是指妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。
2.噪聲的等級:用分貝為單位來計量聲音的強(qiáng)弱,符號是dB。聽覺下限0dB;為保護(hù)聽力應(yīng)控制噪聲不超過90dB;為保證工作學(xué)習(xí),應(yīng)控制噪聲不超過70dB;為保證休息和睡眠應(yīng)控制噪聲不超過50dB。
3.減弱噪聲的方法:
(1)在聲源處防止噪聲產(chǎn)生:摩托車裝有消聲器;某路段禁止鳴笛等。
(2)在傳播過程中阻斷噪聲的傳播:公路兩旁植樹;市內(nèi)高速公路道路兩側(cè)裝有隔音板;居民樓安裝隔音門窗等。
(3)在人耳處防止噪聲進(jìn)入人耳:帶耳塞,隔音耳罩。
四、聲的利用
1.聲可以傳遞信息:人們說話交流;回聲定位;B 超診斷病情;超聲波金屬探傷;次聲波監(jiān)測地震、海嘯等。
2.聲可以傳遞能量:發(fā)聲的揚(yáng)聲器能“吹動”燭焰;超聲波碎石;超聲波清洗;次聲波武器等。
聲現(xiàn)象中常用的物理方法:
(1)轉(zhuǎn)換法、放大法:把不容易感知的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成容易感知或觀察的現(xiàn)象,這種方法叫做轉(zhuǎn)換法;把不容易觀察到的現(xiàn)象,用具體的方法使它放大便于觀察,這種方法叫做放大法。
例如:用正在發(fā)聲的音叉接觸豎直懸掛的乒乓球,可以觀察到乒乓球被彈開;
向鼓面上撒碎紙屑,敲擊鼓面,可以觀察到紙屑跳起;
將正在發(fā)聲的音叉插入水中,可以觀察到音叉周圍濺起水花。
(2)推理法:在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法。
例如:把正在響鈴的鬧鐘放入玻璃罩內(nèi),逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,聽到鈴聲逐漸變小,進(jìn)而推斷真空不能傳聲。
*針對訓(xùn)練
一、單選題
1.(2023秋·河北保定·八年級統(tǒng)考期末)如圖所示,現(xiàn)在買東西可以用聲波支付了。聲波支付的原理是用戶通過手機(jī)向售貨機(jī)發(fā)出一段超聲波,售貨機(jī)“聽”到這段聲波后進(jìn)行自動處理,用戶再在自己手機(jī)上輸入密碼,售貨機(jī)就會“吐”出商品,下列相關(guān)說法正確的是( )
A.超聲波在空氣中的傳播速度是3×108m/s
B.手機(jī)聲波支付功能不能在真空環(huán)境中使用
C.手機(jī)發(fā)出的超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的
D.只要環(huán)境安靜,人耳就能聽到超聲波
2.(2023秋·湖北黃石·八年級統(tǒng)考期末)端午節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日之一,如圖所示,是在大冶湖舉行龍舟比賽場景。下列說法正確的是( )
A.龍舟上的鼓手敲擊鼓面越快,鼓聲的響度越大
B.鼓聲的響度越大,鼓聲在空氣中傳播的速度也越大
C.現(xiàn)場觀眾通過音色來辨別各種嘈雜聲中的鼓聲
D.選手聽到鼓聲齊心劃船,說明聲波能傳遞能量
3.(安徽省淮北市五校聯(lián)考2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期第一次月考物理試題)聲波能直觀地反映聲音的特性。如圖所示的是四種聲音的波形圖,下列說法中正確的是( )
A.甲和乙的音色相同B.甲和丙的音調(diào)相同
C.乙和丙的響度相同D.乙和丁的響度相同
4.(2023秋·河北廊坊·八年級統(tǒng)考期末)大千世界,聲音無處不在,關(guān)于聲現(xiàn)象的說法正確的是( )
A.“聲紋鎖”開門,辨別聲音的主要依據(jù)是響度
B.住宅窗戶安裝雙層玻璃是在傳播過程中減弱噪聲
C.電動牙刷能發(fā)出次聲波,直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方,這樣刷牙既干凈又舒服
D.看電視時調(diào)節(jié)音量,改變的是聲音的音調(diào)
5.(2023秋·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期末)為了降低噪聲對周圍居民生活的影響,在綿陽一些穿越住宅區(qū)、學(xué)校的高架橋上,會安裝如圖所示的數(shù)米高的擋板。下列方法中與這種控制噪聲的方法相同的是( )
A.睡眠時帶上防噪耳塞B.午休時關(guān)閉房間的門窗
C.市區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁車輛鳴笛D.開會手機(jī)調(diào)成靜音模式
6.(2023秋·湖北襄陽·八年級統(tǒng)考期末)通過對“聲現(xiàn)象”的學(xué)習(xí),你認(rèn)為下列說法中正確的是( )
A.在校園內(nèi)植樹可減弱校外傳來的噪聲
B.“聲如洪鐘”說明聲音的音調(diào)高
C.一切正在發(fā)聲的物體都在振動,真空能傳聲
D.超聲波的頻率很低,所以人聽不到
二、多選題
7.(2023秋·遼寧大連·八年級統(tǒng)考期末)如圖所示是古代青銅“魚洗”,注入半盆水后,用雙手搓把手,會發(fā)出嗡嗡聲,盆內(nèi)水花四濺。下列分析中正確的是( )
A.“水花四濺”說明發(fā)聲的“魚洗”正在振動
B.發(fā)出嗡嗡聲的聲源是“魚洗”
C.“魚洗”發(fā)出的聲音能在水中傳播
D.眾多“魚洗”發(fā)出的聲音匯集使聲音的傳播速度加快
8.(2023秋·北京·八年級北京二中??计谀┫铝嘘P(guān)于聲現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.聲音在真空中傳播的速度最快
B.只要物體振動我們就一定能聽到聲音
C.房間的窗戶安裝雙層中空玻璃是在傳播過程中減弱噪聲
D.利用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石是利用超聲波傳遞能量
三、填空題
9.(2022秋·全國·八年級校聯(lián)考假期作業(yè))小明自己制作了一個哨子,如圖所示。在筷子上纏一些棉花,做成一個活塞,用水蘸濕棉花后塞入兩端開口的塑料管。吹管的上端,可以發(fā)出悅耳的哨聲。上下推拉活塞,可以改變聲音的______,用大小不同的力吹,可以改變聲音的______。(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”),活塞越向下拉,發(fā)出聲音的音調(diào)越______。
四、實驗題
10.(廣東省深圳市羅湖區(qū)2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時,小明和小劉一起做了下面的實驗:
(1)如圖1所示,用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,可觀察到乒乓球彈跳起來,這說明了發(fā)聲的物體正在 ___________;
(2)如圖2所示,敲響右邊的音叉,左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲,并且把泡沫塑料球彈起,該實驗?zāi)苷f明 ___________(填“固體”、“液體”或“氣體”)可以傳聲;
(3)如圖3所示,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),逐漸抽出其中的空氣,將聽到聲音變小,并由此推理出 ______________________________________。
11.(四川省宜賓二中2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)如圖,在8個相同的水瓶中,灌入質(zhì)量不同的水,水面的高度不等。若用相同的力量吹氣,依靠______振動發(fā)聲,其中音調(diào)最高的是______瓶。
五、科普閱讀題
12.(山西省朔州市右玉縣2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期末物理試題)閱讀短文,回答下列問題:
雪花落水也有聲
生活常識告訴我們,雪花落水靜悄悄,毫無聲響,雪花落水真的能發(fā)出聲波。
首先要說明的是,雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間,高于人們能聽見的聲波頻率。但是,海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響,并且這些聲響令鯨魚異常煩躁。
冷戰(zhàn)時期,當(dāng)時美國海軍要監(jiān)視蘇聯(lián)潛艇的活動,他們發(fā)現(xiàn),水下聲吶工作效果不好,常有噪聲干擾,著名的約翰?霍甫金斯大學(xué)機(jī)械工程系的普羅斯佩勒提教授斷定,這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出的,而是含在雨滴中的氣泡振動發(fā)出的,下雨時水中確實產(chǎn)生氣泡,這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動。經(jīng)過理論分析和數(shù)學(xué)計算,下雨時產(chǎn)生的噪聲的頻率和衰減情況確實與氣泡的振動情況一致,而且大氣泡振動產(chǎn)生低頻聲波。
漁民也常抱怨,在下雪時他們的聲吶也常常偵聽不到魚群,經(jīng)過實驗驗證,這些氣泡也振動,無論是人們打水漂時所聽到的細(xì)微聲響,還是瀑布的隆隆震響(或主要不是)來自石塊及巖石與水的碰撞,而是由于氣泡。
(1)雪花落水發(fā)出的聲波屬于 ___________(選填“超聲波”或“次聲波”);
(2)聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的,它模仿的是下列哪種生物 ___________;
A.蝙蝠 B.人
C.狗 D.大象
(3)雪花落水發(fā)出的聲音對人來講不是噪聲,站在鯨魚的角度看 ________(選填“是”或“不是”)噪聲;
(4)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不論是雪花落水發(fā)聲,還是雨滴落水發(fā)聲,這個聲音都能被鯨魚聽到,說明_________能傳播聲音。
13.(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星灣學(xué)校2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)閱讀資料回答問題
雙耳效應(yīng)
同學(xué)們玩捉迷藏聽聲音時(如圖1),利用“雙耳效應(yīng)”可以分辨出聲音是由哪個方向傳來的,從而大致確定聲源的位置。如圖2所示,由于右耳離聲源較近,聲音就首先傳到右耳,產(chǎn)生了“時間差”;聲源距兩耳的距離差不大,但由于頭顱對聲音的阻隔作用,聲音到達(dá)兩耳的音量就可能不同,不同波形的聲波繞過人頭部的能力是不同的,頻率越高的聲波衰減就越大,也就是“音色差”。
(1)說話時發(fā)出聲音是由聲帶_____產(chǎn)生的,并將聲音傳播出去,圖1中蒙住雙眼的同學(xué)能辨別周圍其他同學(xué)的聲音_____不同(響度/音調(diào)/音色);
(2)若左耳聽到聲音的聲級比右耳聽到聲音的聲級小,則聲源可能在人的_____(正前方/左前方/右前方);
(3)下面不是由于雙耳效應(yīng)達(dá)到的效果的是_____;
①雷電來臨時電光一閃即逝,但雷聲卻隆隆不斷
②將雙眼蒙上也能大致確定發(fā)聲體的方位
③有時將頭旋轉(zhuǎn)一定角度后可以更準(zhǔn)確判斷聲源位置
(4)如圖3,若某人兩耳間的距離是d,聲速為v,人沿虛線箭頭方向向后轉(zhuǎn)動,使聲源到O點連線和兩耳連線夾角α從0°增大到180°,雙耳兩次聽到聲音之間的時間差為_____(用題目中所給的物理量字母表示)。
六、計算題
14.(2023秋·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期末)為了改善空氣質(zhì)量,綿陽環(huán)衛(wèi)部門每天都安排灑水車在城市各道路灑水。一輛灑水車在萬達(dá)廣場和洞天隧道之間沿直線勻速行駛,如圖所示,灑水車在某處鳴笛一聲,4s后司機(jī)聽到隧道口處山崖反射的回聲,此時灑水車向前行駛了60m,過一會又聽見后方高樓反射的回聲,聲音在空氣中的速度為 340m/s ,高樓和隧道口之間距離為2010m,求:
(1)灑水車行駛的速度是多少km/h?
(2)司機(jī)聽到隧道口山崖回聲時,灑水車距隧道口多少m?
(3)聽到隧道山崖回聲至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛了多少m?
15.(2022·上?!ぐ四昙壭B?lián)考假期作業(yè))超聲波“看”世界,蝙蝠是利用超聲波的高手,黑暗中飛行的蝙蝠通過鼻腔每秒發(fā)射 10-20 次超聲波,這種聲波可以探察到很小的障礙物,聲波遇到障礙物后便會反射,就像我們在大廳里拍手會聽到回聲一樣,蝙蝠根據(jù)這種回聲的方向和時間,就能了解周圍環(huán)境,辨別位置和捕捉昆蟲。科學(xué)家受到回聲定位的啟發(fā),發(fā)明了超聲波測速儀。圖甲是公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀每隔一定的時間發(fā)射一次超聲波,顯示屏上能顯示發(fā)出和接收到的超聲波信號。并能讀出兩個信號的時間差,從而測出被測物體的位置和速度。如果測速儀正前方有一輛汽車,測速儀將接收到汽車反射回來的超聲波,如圖所示,P1、P2為發(fā)射波,n1、n2 為對應(yīng)的反射波。發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運動的,反射回來的聲波(下稱“回聲”)的音調(diào)就會有變化,它的變化規(guī)律是:如果回聲的音調(diào)變高,說明目標(biāo)正向測速儀靠攏;如果回聲的音調(diào)變低,說明目標(biāo)遠(yuǎn)離測速儀。
(1)蝙蝠用來接收反射超聲波的器官是( )
A.眼睛B.耳朵C.鼻子D.嘴巴
(2)如果圖中的 P1、P2 之間的時間間隔 t=1s,則測速儀每秒鐘發(fā)射1次超聲波,圖中P1、n1之間的時間間隔t1=_____s,超聲波在空氣中傳播速度是v=340m/s,由圖可知汽車在接收到 P1、P2 兩次超聲波時間內(nèi)行駛的距離為_____m。
(3)圖中 P2、n2 之間的時間間隔 t2小于 p1、n1之間間隔 t1,由此可以判斷汽車的運動情況是( )
A.靜止 B.向左運動 C.向右運動 D.無法判斷
(4)如果測速儀發(fā)射某次超聲波信號時,正前方 180m 處剛好有一輛汽車行駛,此超聲波信號從發(fā)射到接收的時間間隔為 1s,則反射回來的超聲波頻率_____(選填:變高、不變、變低);汽車行駛的速度為_____m/s。
模塊一 力學(xué)
專題01 聲現(xiàn)象
*知識與方法
一、聲的產(chǎn)生與傳播
1.一切發(fā)聲的物體都在振動。振動停止,發(fā)聲也停止。正在發(fā)聲的物體叫聲源。
說明:不能理解為“振動停止,聲音消失”,因為振動停止,只是不再發(fā)聲,但原來發(fā)出的聲音的傳播仍然存在,會繼續(xù)傳播。
2.聲音的傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲。聲以波的形式傳播,它具有能量,聲波到達(dá)人耳,引起鼓膜振動,人就聽到聲音。
3.聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡稱聲速。一般情況下,v固> v液> v氣。聲速的大小還與溫度有關(guān),同種介質(zhì),溫度越高,聲速越大。聲音在15℃ 空氣中的傳播速度是340m/s。
4.回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上人耳就能把回聲跟原聲區(qū)分開來,此時障礙物到聽者的距離至少為17m。
回聲的應(yīng)用:測量距離(海水的深度、車到山的距離、船到冰山的距離等)。
5.雙耳效應(yīng):雙耳效應(yīng)是人們依靠雙耳間的音量差、時間差和音色差判別聲音方位的效應(yīng)。聲音強(qiáng)弱不同時,可感受出聲源與聽音者之間的距離。
二、樂音的三要素
1.樂音是物體做有規(guī)律振動時發(fā)出的聲音。
2.音調(diào):表示聲音的高低,由聲源振動頻率的高低決定,頻率越高,音調(diào)越高;頻率越低,音調(diào)越低。
超聲波和次聲波:我們把頻率高于20000Hz的聲叫做超聲波,低于20Hz的聲叫做次聲波,人能夠感受到的聲音頻率范圍為20~20000Hz,超聲波和次聲波人類都聽不見。
判斷音調(diào)高低的步驟:
(1)確定聲源類型:常見聲源有弦、玻璃瓶、空氣柱、鼓面等。
(2)判斷振動快慢:一般情況下,聲源的長度越短,振動得越快,音調(diào)越高。對于弦樂器,弦越細(xì)、越緊、越短,音調(diào)越高。對于鼓,鼓皮繃得越緊,音調(diào)越高。對于空氣柱振動發(fā)聲的,空氣柱越短,音調(diào)越高。
3.響度:表示聲音的強(qiáng)弱,發(fā)出聲音的響度與振幅有關(guān)。物體在振動時,偏離原來位置的最大距離叫振幅。振幅越大,響度越大。增大響度的主要方法是:增大振幅,減小聲音的發(fā)散,減小距離。
4.音色:由發(fā)聲體本身決定。人們根據(jù)音色能夠辨別樂器或區(qū)分人。
5.區(qū)分樂音三要素:聽聲辨人——依據(jù)不同人的音色來判定;振聾發(fā)聵——指響度大;曲高和寡——指音調(diào)高。
三、噪聲的危害和控制
1.物理學(xué)角度看,噪聲是指發(fā)聲體做無規(guī)律的、雜亂無章的振動發(fā)出的聲音;環(huán)境保護(hù)的角度看噪聲是指妨礙人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音起干擾作用的聲音。
2.噪聲的等級:用分貝為單位來計量聲音的強(qiáng)弱,符號是dB。聽覺下限0dB;為保護(hù)聽力應(yīng)控制噪聲不超過90dB;為保證工作學(xué)習(xí),應(yīng)控制噪聲不超過70dB;為保證休息和睡眠應(yīng)控制噪聲不超過50dB。
3.減弱噪聲的方法:
(1)在聲源處防止噪聲產(chǎn)生:摩托車裝有消聲器;某路段禁止鳴笛等。
(2)在傳播過程中阻斷噪聲的傳播:公路兩旁植樹;市內(nèi)高速公路道路兩側(cè)裝有隔音板;居民樓安裝隔音門窗等。
(3)在人耳處防止噪聲進(jìn)入人耳:帶耳塞,隔音耳罩。
四、聲的利用
1.聲可以傳遞信息:人們說話交流;回聲定位;B 超診斷病情;超聲波金屬探傷;次聲波監(jiān)測地震、海嘯等。
2.聲可以傳遞能量:發(fā)聲的揚(yáng)聲器能“吹動”燭焰;超聲波碎石;超聲波清洗;次聲波武器等。
聲現(xiàn)象中常用的物理方法:
(1)轉(zhuǎn)換法、放大法:把不容易感知的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成容易感知或觀察的現(xiàn)象,這種方法叫做轉(zhuǎn)換法;把不容易觀察到的現(xiàn)象,用具體的方法使它放大便于觀察,這種方法叫做放大法。
例如:用正在發(fā)聲的音叉接觸豎直懸掛的乒乓球,可以觀察到乒乓球被彈開;
向鼓面上撒碎紙屑,敲擊鼓面,可以觀察到紙屑跳起;
將正在發(fā)聲的音叉插入水中,可以觀察到音叉周圍濺起水花。
(2)推理法:在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法。
例如:把正在響鈴的鬧鐘放入玻璃罩內(nèi),逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,聽到鈴聲逐漸變小,進(jìn)而推斷真空不能傳聲。
*針對訓(xùn)練
一、單選題
1.(2023秋·河北保定·八年級統(tǒng)考期末)如圖所示,現(xiàn)在買東西可以用聲波支付了。聲波支付的原理是用戶通過手機(jī)向售貨機(jī)發(fā)出一段超聲波,售貨機(jī)“聽”到這段聲波后進(jìn)行自動處理,用戶再在自己手機(jī)上輸入密碼,售貨機(jī)就會“吐”出商品,下列相關(guān)說法正確的是( )
A.超聲波在空氣中的傳播速度是3×108m/s
B.手機(jī)聲波支付功能不能在真空環(huán)境中使用
C.手機(jī)發(fā)出的超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的
D.只要環(huán)境安靜,人耳就能聽到超聲波
【答案】B
【解析】A.聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,超聲波也是聲音,在空氣中的傳播速度也是340m/s,故A錯誤;
B.聲音不能在真空中傳播,因此手機(jī)聲波支付功能不能在真空環(huán)境中使用,故B正確;
C.任何聲音都是由物體的振動產(chǎn)生的,故C錯誤;
D.人耳的聽覺頻率范圍是20~20000Hz,超聲波的頻率高于20000Hz,人耳不能聽到,故D錯誤。
故選B。
2.(2023秋·湖北黃石·八年級統(tǒng)考期末)端午節(jié)是中國的傳統(tǒng)節(jié)日之一,如圖所示,是在大冶湖舉行龍舟比賽場景。下列說法正確的是( )
A.龍舟上的鼓手敲擊鼓面越快,鼓聲的響度越大
B.鼓聲的響度越大,鼓聲在空氣中傳播的速度也越大
C.現(xiàn)場觀眾通過音色來辨別各種嘈雜聲中的鼓聲
D.選手聽到鼓聲齊心劃船,說明聲波能傳遞能量
【答案】C
【解析】A.龍舟上的鼓手敲擊鼓面越快,鼓面振動頻率越大,音調(diào)越高,故A錯誤;
B.聲音的傳播速度與傳音介質(zhì)和溫度有關(guān),與發(fā)聲體響度無關(guān),故B錯誤;
C.不同樂器的音色是不同的,選手能從現(xiàn)場各種聲音中聽出鼓聲,主要是通過鼓聲的音色來辨別的,故C正確;
D.“選手聽到鼓聲齊心劃船”這一現(xiàn)象說明聲波能傳遞信息,故D錯誤。
故選C。
3.(安徽省淮北市五校聯(lián)考2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期第一次月考物理試題)聲波能直觀地反映聲音的特性。如圖所示的是四種聲音的波形圖,下列說法中正確的是( )
A.甲和乙的音色相同B.甲和丙的音調(diào)相同
C.乙和丙的響度相同D.乙和丁的響度相同
【答案】C
【解析】A.甲、乙波形不同,音色不同,振動的頻率相同,音調(diào)相同,故A錯誤;
B.由圖可知,相同時間內(nèi),甲、丙振動的次數(shù)不相同,即甲、丙振動的頻率不相同,所以甲、丙的音調(diào)不相同,故B錯誤;
C.由圖可知,乙、丙的振幅相同,所以乙、內(nèi)的響度相同,故C正確;
D.由圖可知,乙、丁的振幅不相同,所以乙、丁的響度不相同,故D錯誤。
故選C。
4.(2023秋·河北廊坊·八年級統(tǒng)考期末)大千世界,聲音無處不在,關(guān)于聲現(xiàn)象的說法正確的是( )
A.“聲紋鎖”開門,辨別聲音的主要依據(jù)是響度
B.住宅窗戶安裝雙層玻璃是在傳播過程中減弱噪聲
C.電動牙刷能發(fā)出次聲波,直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方,這樣刷牙既干凈又舒服
D.看電視時調(diào)節(jié)音量,改變的是聲音的音調(diào)
【答案】B
【解析】A.不同的人音調(diào)和響度可能會相同,但每個人的音色都不相同,所以“聲紋鎖”開門,辨別聲音的主要依據(jù)是音色,故A錯誤;
B.防治噪聲的途徑有在聲源處、傳播中和人耳處三個,住宅窗戶安裝雙層玻璃是在傳播過程中控制噪音,故B正確;
C.電子牙刷,它能發(fā)出超聲波,超聲波具有能量,能直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方,這樣刷牙既干凈又舒服,故C錯誤;
D.看電視時調(diào)節(jié)音量,改變的是聲音的響度,故D錯誤。
故選B。
5.(2023秋·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期末)為了降低噪聲對周圍居民生活的影響,在綿陽一些穿越住宅區(qū)、學(xué)校的高架橋上,會安裝如圖所示的數(shù)米高的擋板。下列方法中與這種控制噪聲的方法相同的是( )
A.睡眠時帶上防噪耳塞B.午休時關(guān)閉房間的門窗
C.市區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁車輛鳴笛D.開會手機(jī)調(diào)成靜音模式
【答案】B
【解析】穿越住宅區(qū)、學(xué)校的高架橋上,會安裝數(shù)米高的擋板,是在傳播過程中減弱噪聲。
A.睡眠時帶上防噪耳塞,是在人耳處減弱噪聲,故A不符合題意;
B.午休時關(guān)閉房間的門窗,是在傳播過程中減弱噪聲,故B符合題意;
C.市區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁車輛鳴笛,是在聲源處減弱噪聲,故C不符合題意;
D.開會手機(jī)調(diào)成靜音模式,是在聲源處減弱噪聲,故D不符合題意。
故選B。
6.(2023秋·湖北襄陽·八年級統(tǒng)考期末)通過對“聲現(xiàn)象”的學(xué)習(xí),你認(rèn)為下列說法中正確的是( )
A.在校園內(nèi)植樹可減弱校外傳來的噪聲
B.“聲如洪鐘”說明聲音的音調(diào)高
C.一切正在發(fā)聲的物體都在振動,真空能傳聲
D.超聲波的頻率很低,所以人聽不到
【答案】A
【解析】A.減弱噪聲的方式有:在聲源處減弱噪聲,傳播過程中減弱噪聲,人耳處減弱噪聲,校園里植樹造林是在傳播過程中減弱噪聲,故A正確;
B.“聲如洪鐘”說明聲音大,即聲音的響度大,故B錯誤;
C.一切正在發(fā)聲的物體都在振動,聲音的傳播需要介質(zhì),所以真空不能傳聲,故C錯誤;
D.超聲波的頻率高于20000Hz,頻率很高,超出人的聽力范圍,所以人聽不到,故D錯誤。
故選A。
二、多選題
7.(2023秋·遼寧大連·八年級統(tǒng)考期末)如圖所示是古代青銅“魚洗”,注入半盆水后,用雙手搓把手,會發(fā)出嗡嗡聲,盆內(nèi)水花四濺。下列分析中正確的是( )
A.“水花四濺”說明發(fā)聲的“魚洗”正在振動
B.發(fā)出嗡嗡聲的聲源是“魚洗”
C.“魚洗”發(fā)出的聲音能在水中傳播
D.眾多“魚洗”發(fā)出的聲音匯集使聲音的傳播速度加快
【答案】ABC
【解析】A.“魚洗”發(fā)出的聲音是由“魚洗”的振動發(fā)出的,“水花四濺”說明發(fā)聲的“魚洗”正在振動,故A正確;
B.“魚洗”發(fā)出的嗡嗡是由“魚洗”的振動發(fā)出的,故“魚洗”是聲源,故B正確;
C.“魚洗”發(fā)出的聲音能在水中傳播,人能聽到“魚洗”發(fā)出的聲音是靠空氣傳入人耳的,故C正確;
D.眾多“魚洗”聲匯集增大了聲音的響度,并不能增大聲音在空氣中的傳播速度,故D錯誤。
故選ABC。
8.(2023秋·北京·八年級北京二中??计谀┫铝嘘P(guān)于聲現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.聲音在真空中傳播的速度最快
B.只要物體振動我們就一定能聽到聲音
C.房間的窗戶安裝雙層中空玻璃是在傳播過程中減弱噪聲
D.利用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石是利用超聲波傳遞能量
【答案】CD
【解析】A.聲音的傳播靠介質(zhì),聲音不可以在真空中傳播,故A錯誤;
B.人耳能聽到的聲音頻率范圍一般在 范圍內(nèi),在此范圍以外的聲波(超聲波和次聲波),人耳聽不到,故B錯誤;
C.噪聲的控制可以從聲源處、聲音的傳播過程中、聲音的接收處三個環(huán)節(jié)來處理,房間的窗戶安裝雙層中空玻璃是在傳播過程中減弱噪聲,故C正確;
D.聲音既可以傳遞信息,又可以傳遞能量,利用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石是利用超聲波傳遞能量,故D正確。
故選CD。
三、填空題
9.(2022秋·全國·八年級校聯(lián)考假期作業(yè))小明自己制作了一個哨子,如圖所示。在筷子上纏一些棉花,做成一個活塞,用水蘸濕棉花后塞入兩端開口的塑料管。吹管的上端,可以發(fā)出悅耳的哨聲。上下推拉活塞,可以改變聲音的______,用大小不同的力吹,可以改變聲音的______。(選填“音調(diào)”“響度”或“音色”),活塞越向下拉,發(fā)出聲音的音調(diào)越______。
【答案】 音調(diào) 響度 低
【解析】[1]當(dāng)推拉活塞時,空氣柱的長度會發(fā)生變化,從而空氣柱的振動快慢會發(fā)生改變,會發(fā)出不同音調(diào)的聲音。
[2]用大小不同的力吹,那么聲音的振幅不同,改變的是聲音的響度。
[3]活塞越向下拉,上面的氣體體積變大,振動越慢,音調(diào)變低。
四、實驗題
10.(廣東省深圳市羅湖區(qū)2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時,小明和小劉一起做了下面的實驗:
(1)如圖1所示,用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,可觀察到乒乓球彈跳起來,這說明了發(fā)聲的物體正在 ___________;
(2)如圖2所示,敲響右邊的音叉,左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲,并且把泡沫塑料球彈起,該實驗?zāi)苷f明 ___________(填“固體”、“液體”或“氣體”)可以傳聲;
(3)如圖3所示,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),逐漸抽出其中的空氣,將聽到聲音變小,并由此推理出 ______________________________________。
【答案】 振動 氣體 真空不能傳聲
【解析】(1)[1]用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,可觀察到乒乓球被彈起,它說明了聲音是由物體振動產(chǎn)生的。
(2)[2]敲響右邊的音叉,音叉振動,聲音在空氣中傳播,左邊同樣的音叉接收到振動后也會振動發(fā)聲,并且把泡沫塑料球彈起。該實驗?zāi)苷f明聲音可以在氣體中傳播。
(3)[3]如圖3,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),逐漸抽出其中的空氣,空氣越來越少,聽到鬧鐘聲變?nèi)?,并由此推理如果抽成真空,則聲音將無法傳遞,故可得出結(jié)論真空不能傳聲。
11.(四川省宜賓二中2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)如圖,在8個相同的水瓶中,灌入質(zhì)量不同的水,水面的高度不等。若用相同的力量吹氣,依靠______振動發(fā)聲,其中音調(diào)最高的是______瓶。
【答案】 空氣柱 H
【解析】[1]當(dāng)用嘴依次吹瓶口時,瓶子和水相對比較笨重,振動發(fā)聲的物體主要是瓶子里的空氣。
[2]瓶中盛水越多,空氣柱越短,越容易振動,頻率越大,音調(diào)越高,所以發(fā)聲音調(diào)最高的是H瓶。故ABCDEFG不符合題意,H符合題意。
故選H。
五、科普閱讀題
12.(山西省朔州市右玉縣2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期末物理試題)閱讀短文,回答下列問題:
雪花落水也有聲
生活常識告訴我們,雪花落水靜悄悄,毫無聲響,雪花落水真的能發(fā)出聲波。
首先要說明的是,雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間,高于人們能聽見的聲波頻率。但是,海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響,并且這些聲響令鯨魚異常煩躁。
冷戰(zhàn)時期,當(dāng)時美國海軍要監(jiān)視蘇聯(lián)潛艇的活動,他們發(fā)現(xiàn),水下聲吶工作效果不好,常有噪聲干擾,著名的約翰?霍甫金斯大學(xué)機(jī)械工程系的普羅斯佩勒提教授斷定,這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出的,而是含在雨滴中的氣泡振動發(fā)出的,下雨時水中確實產(chǎn)生氣泡,這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動。經(jīng)過理論分析和數(shù)學(xué)計算,下雨時產(chǎn)生的噪聲的頻率和衰減情況確實與氣泡的振動情況一致,而且大氣泡振動產(chǎn)生低頻聲波。
漁民也常抱怨,在下雪時他們的聲吶也常常偵聽不到魚群,經(jīng)過實驗驗證,這些氣泡也振動,無論是人們打水漂時所聽到的細(xì)微聲響,還是瀑布的隆隆震響(或主要不是)來自石塊及巖石與水的碰撞,而是由于氣泡。
(1)雪花落水發(fā)出的聲波屬于 ___________(選填“超聲波”或“次聲波”);
(2)聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的,它模仿的是下列哪種生物 ___________;
A.蝙蝠 B.人
C.狗 D.大象
(3)雪花落水發(fā)出的聲音對人來講不是噪聲,站在鯨魚的角度看 ________(選填“是”或“不是”)噪聲;
(4)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不論是雪花落水發(fā)聲,還是雨滴落水發(fā)聲,這個聲音都能被鯨魚聽到,說明_________能傳播聲音。
【答案】 超聲波 A 是 液體
【解析】(1)[1]由于雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間,高于人們能聽見的聲波頻率。因此其所發(fā)出的聲波是超聲波。
(2)[2]聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的,它模仿蝙蝠的回聲定位的原理制成的。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
(3)[3]“海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響,并且這些聲響令鯨魚異常煩躁”。故這些聲音對于鯨魚來說是噪聲。
(4)[4]不論是雪花落水,還是雨滴落水,都會引起氣泡的振動而產(chǎn)生聲音,這個聲音在水中傳播能被鯨魚聽到。說明液體可以傳播聲音。
13.(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星灣學(xué)校2022-2023學(xué)年八年級上學(xué)期期中物理試題)閱讀資料回答問題
雙耳效應(yīng)
同學(xué)們玩捉迷藏聽聲音時(如圖1),利用“雙耳效應(yīng)”可以分辨出聲音是由哪個方向傳來的,從而大致確定聲源的位置。如圖2所示,由于右耳離聲源較近,聲音就首先傳到右耳,產(chǎn)生了“時間差”;聲源距兩耳的距離差不大,但由于頭顱對聲音的阻隔作用,聲音到達(dá)兩耳的音量就可能不同,不同波形的聲波繞過人頭部的能力是不同的,頻率越高的聲波衰減就越大,也就是“音色差”。
(1)說話時發(fā)出聲音是由聲帶_____產(chǎn)生的,并將聲音傳播出去,圖1中蒙住雙眼的同學(xué)能辨別周圍其他同學(xué)的聲音_____不同(響度/音調(diào)/音色);
(2)若左耳聽到聲音的聲級比右耳聽到聲音的聲級小,則聲源可能在人的_____(正前方/左前方/右前方);
(3)下面不是由于雙耳效應(yīng)達(dá)到的效果的是_____;
①雷電來臨時電光一閃即逝,但雷聲卻隆隆不斷
②將雙眼蒙上也能大致確定發(fā)聲體的方位
③有時將頭旋轉(zhuǎn)一定角度后可以更準(zhǔn)確判斷聲源位置
(4)如圖3,若某人兩耳間的距離是d,聲速為v,人沿虛線箭頭方向向后轉(zhuǎn)動,使聲源到O點連線和兩耳連線夾角α從0°增大到180°,雙耳兩次聽到聲音之間的時間差為_____(用題目中所給的物理量字母表示)。
【答案】 振動 音色 右前方 ①
【解析】(1)[1][2]說話時發(fā)出聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的;圖1中蒙住雙眼的同學(xué)能辨別周圍其他同學(xué)的聲音,這是因為不同人聲音的音色不同。
(2)[3]左耳聽到聲音的聲級比右耳聽到聲音的聲級小,則聲源距離左耳較遠(yuǎn),所以聲源可能在人的右前方。
(3)[4]①雷電是云層摩擦、碰撞放電形成的。放電是一瞬間的,一閃即逝;碰撞后云層振動并沒有立刻停止,所以雷聲隆隆不斷,這不是由雙耳效應(yīng)造成的,故①符合題意;
②③將雙眼蒙上也能大致確定發(fā)聲體的方位、有時將頭旋轉(zhuǎn)一定角度后可以更準(zhǔn)確判斷聲源位置,是由于雙耳效應(yīng)達(dá)到的效果,故②③不符合題意。故選①。
(4)[5]當(dāng)聲源到O點連線和兩耳連線夾角從α=0°變?yōu)?80°時,聲速為v,聲音傳播所走路程差
依速度公式可知,所以時間差
六、計算題
14.(2023秋·四川綿陽·八年級統(tǒng)考期末)為了改善空氣質(zhì)量,綿陽環(huán)衛(wèi)部門每天都安排灑水車在城市各道路灑水。一輛灑水車在萬達(dá)廣場和洞天隧道之間沿直線勻速行駛,如圖所示,灑水車在某處鳴笛一聲,4s后司機(jī)聽到隧道口處山崖反射的回聲,此時灑水車向前行駛了60m,過一會又聽見后方高樓反射的回聲,聲音在空氣中的速度為 340m/s ,高樓和隧道口之間距離為2010m,求:
(1)灑水車行駛的速度是多少km/h?
(2)司機(jī)聽到隧道口山崖回聲時,灑水車距隧道口多少m?
(3)聽到隧道山崖回聲至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛了多少m?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】解:(1)由題意分析可知,灑水車4s行駛了60m,所以,
灑水車行駛的速度是
(2)由題意可知,司機(jī)在某處鳴笛,用了4s到隧道口處山崖反射回來通過路程s2與s1的總和的一半是司機(jī)鳴笛處到隧道口處山崖的距離,即
司機(jī)鳴笛處到隧道口處山崖的距離減去灑水車行駛的路程就是灑水車距隧道口的距離,
即
(3)司機(jī)鳴笛處到高樓的距離是
設(shè)聽到隧道山崖回聲至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛的時間是t,則鳴笛處,到高樓回聲反射回來的時間是4s+t,聲音在鳴笛處,
到高樓回聲反射回來通過路程是
從鳴笛處至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛的路程是
由題意可知
聯(lián)立方程,解得
將③帶入②可得,聽到隧道山崖回聲至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛的路程是
答:(1)灑水車行駛的速度是 ;
(2)司機(jī)聽到隧道口山崖回聲時,灑水車距隧道口 ;
(3)聽到隧道山崖回聲至聽到高樓回聲期間,灑水車行駛了 。
15.(2022·上?!ぐ四昙壭B?lián)考假期作業(yè))超聲波“看”世界,蝙蝠是利用超聲波的高手,黑暗中飛行的蝙蝠通過鼻腔每秒發(fā)射 10-20 次超聲波,這種聲波可以探察到很小的障礙物,聲波遇到障礙物后便會反射,就像我們在大廳里拍手會聽到回聲一樣,蝙蝠根據(jù)這種回聲的方向和時間,就能了解周圍環(huán)境,辨別位置和捕捉昆蟲??茖W(xué)家受到回聲定位的啟發(fā),發(fā)明了超聲波測速儀。圖甲是公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀每隔一定的時間發(fā)射一次超聲波,顯示屏上能顯示發(fā)出和接收到的超聲波信號。并能讀出兩個信號的時間差,從而測出被測物體的位置和速度。如果測速儀正前方有一輛汽車,測速儀將接收到汽車反射回來的超聲波,如圖所示,P1、P2為發(fā)射波,n1、n2 為對應(yīng)的反射波。發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運動的,反射回來的聲波(下稱“回聲”)的音調(diào)就會有變化,它的變化規(guī)律是:如果回聲的音調(diào)變高,說明目標(biāo)正向測速儀靠攏;如果回聲的音調(diào)變低,說明目標(biāo)遠(yuǎn)離測速儀。
(1)蝙蝠用來接收反射超聲波的器官是( )
A.眼睛B.耳朵C.鼻子D.嘴巴
(2)如果圖中的 P1、P2 之間的時間間隔 t=1s,則測速儀每秒鐘發(fā)射1次超聲波,圖中P1、n1之間的時間間隔t1=_____s,超聲波在空氣中傳播速度是v=340m/s,由圖可知汽車在接收到 P1、P2 兩次超聲波時間內(nèi)行駛的距離為_____m。
(3)圖中 P2、n2 之間的時間間隔 t2小于 p1、n1之間間隔 t1,由此可以判斷汽車的運動情況是( )
A.靜止 B.向左運動 C.向右運動 D.無法判斷
(4)如果測速儀發(fā)射某次超聲波信號時,正前方 180m 處剛好有一輛汽車行駛,此超聲波信號從發(fā)射到接收的時間間隔為 1s,則反射回來的超聲波頻率_____(選填:變高、不變、變低);汽車行駛的速度為_____m/s。
【答案】 B 2.5 42.5 B 變高 20
【解析】(1)[1]蝙蝠用來接收反射超聲波的器官是耳朵,故選B。
(2)[2][3]P1、P2 之間的刻度值為12個格,時間長為1秒,發(fā)出超聲波信號P1到接受到反射信號n1間是30個格,則時間為
則第一次超聲波通過路程的一半為
發(fā)出超聲波信號P2到接受到反射信號n2的時間為
則第二次超聲波通過路程的一半為
所以汽車接收到P1、P2 兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離為
(3)[4]已知t2
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