声的世界
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.张家界市某中学学生在大课间活动中随着欢快的音乐跳起摆手舞，调皮的小赵在扬声器的纸盆上撒些纸屑，纸屑跳动起来，这个现象可以说明( )
A.声速与频率的关系 B.发声的物体在振动
C.声音传播需要介质 D.乐音与噪声的区别
2.下列实验中，不是验证声音产生条件的是( )
A.敲击音叉，将正在发声的音叉触及面颊
B.敲击鼓面时，撒一些轻小的纸屑在鼓面上
C.将正在发声的闹钟放入玻璃罩中，并用抽气机逐渐抽出罩内空气
D.说话时，把手指放在喉咙处
3.舞蹈诗剧《只此青绿》舞绘“千里江山图”，以翩跹舞姿勾勒出了如诗如画的山河图景，讲述了一段跨越古今的艺术传奇。“静待”“望月”“落云”“垂思”“独步”“险峰”“卧石”等造型动作铺陈在舞台，一呼一吸，尽是山河。下列说法中正确的是( )
A.舞台下的观众听到的舞曲是通过空气传播的
B.舞台下的观众主要通过音调判断出古琴的伴奏声
C.节目的画面和声音通过超声波传递给电视机
D.电视机前的观众利用了光的反射看到节目的画面
4.二胡是中国的民族乐器，有粗（内弦）、细（外弦）两根弦，拉弓时马尾和弦摩擦发出声音，如图所示，下列做法不能改变二胡音调的是( )
A.用手指按压同一根弦的不同位置
B.手指按压在弦的相同位置，从摩擦内弦换到摩擦外弦
C.加大摩擦弦的力量
D.旋转弦轴，增加弦的紧张度
5.在一些闹市区，常会看到如图所示的监测设备，显示屏上的数据分贝反映的是声音的( )
当前噪声：70分贝
A.响度 B.音色 C.音调 D.振动频率
6.现有四个编钟，将它们按从大到小的顺序由左至右排列，如图1所示，其中有一个编钟上有一个隐形的裂痕.为了找出这个编钟，用锤子分别敲击它们，将所产生的声波输入示波器中，编钟产生的波形图如图2所示（波形图与编钟无上下对应关系）.关于敲钟时用力的大小和判断裂痕的有无情况，下列说法中正确的是( )
A.敲甲编钟时用力最大，乙编钟有裂痕 B.敲丙编钟时用力最大，丁编钟有裂痕
C.敲乙编钟时用力最大，丁编钟有裂痕 D.敲丙编钟时用力最大，乙编钟有裂痕
7.在下列与声有关的四幅图中，属于在声源处控制噪声的是( )
A.居民区街道禁鸣喇叭
B.飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C.街头设置的噪声监测仪
D.高架路某些路段两侧设有透明板墙
8.如图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分.它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况.下列说法正确的是( )
A.超声波不是由物体的振动产生
B.超声波的传播不需要介质
C.感知附近海域情况是利用超声波传递信息
D.潜艇上的舰员能够听见超声波
9.随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域，下列事例中利用超声波传递信息的是( )
a.用超声波电动牙刷刷牙
b.用超声波给金属工件探伤
c.用超声波清洗眼镜片
d.用超声波除去人体内的结石
e.科技工作者利用声呐探测海底深度
f.汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况
g.超声波导盲杖
A.cefg B.befg C.bdeg D.bdfg
10.如图是生活中的两个情境，左图是居民小区噪声监测器，显示环境噪声为55.5分贝；右图是钢琴调音师正在用手机上的一个调音软件播放音叉256、512、1024、2048（Hz）的标准音来校准琴音.下列说法正确的是( )
A.人们以分贝为单位来表示声音强弱的等级
B.分贝是音调的单位
C.2048 Hz的音属于次声波
D.256 Hz的音和2048 Hz的音比较，256 Hz的声音音调更高
二、填空题（共28分）
11.北京奥运会开幕式上声势浩大的“击缶而歌”精彩绝伦，美妙的缶声是由于缶面__________产生的，然后通过__________传播到现场观众耳朵的。
12.很多城市实行“禁鞭”，这是通过在_______处来控制噪声这种危害。一次住在城市的小军在自家楼上发现，远处乡下燃放的烟花爆竹的画面与听到的声音步调不一致，这是因为_______，由此联想到学校运动会百米赛跑时，终点计时员看起点发令枪发令时也是有这种情况，计时员应该_______（选填“看到运动员起跑”、“看到发令枪冒烟”或“听到发令枪响”）时开始计时才准确。
13.如图所示，小红与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“电话”。
（1）他们用“电话”能实现10m间的通话，这表明________（选填“固”“液”或“气”）体能够传声。
（2）在用土电话时，小红用手捏住线的某一部分，小刚就听不到声音了，这是由于手阻止了线的________使声音无法通过线来传播。
（3）如果改用细金属丝连接土电话，小红以同样的响度讲话，但小刚听到的声音要大些。这一实验现象表明：不同介质传声效果________（选填“相同”或“不同”）。
14.如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图，其中图__________音调高；甲、乙、丙中响度最大的是__________，甲、乙、丙中音调相同的是__________.
15.（仿贾湖骨笛制作水瓶笛子）如图所示，取7支玻璃试管灌入质量不同的水，水面的高度不等.
（1）若用相同的力量分别敲击它们，就可以发出______（填“音调”“音色”或“响度”）不同的声音，此时发出的声音的声源是______，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越______.
（2）晓豫发现若改用嘴吹瓶口，也可以发出不同的音调，此时发出声音的声源是______.对比玻璃试管B和玻璃试管E，吹玻璃试管______发出的声音的音调会更低一些.
（3）把玻璃试管放入试管架，然后调试水量，当不同的玻璃试管发出声音的频率和基本音阶的频率一致时，一个简单的“水瓶琴”就做好了.此时晓豫用吹管口的方式演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，应将嘴巴移至玻璃试管______（填写字母编号）.
16.超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器，其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔0.9秒发出一次信号，当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.4s，第二从发出信号到接收到信号整个过程用时0.3s。已知超声波的传播速度为340m/s。则当汽车第一次反射信号时距测速仪有__________米，小汽车的速度为多少__________km/h。
三、实验探究题（共16分）
17.（10分）（仿曾侯乙编钟制作合金管编钟）晓豫猜想合金管声音频率可能与合金管的直径、敲击的位置、敲击的力度、合金管的长度有关，于是设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系，以制作合金管编钟.请你帮她补充完善实验方案.（实验过程用声波传感器和电脑设备记录测量某种材料合金管发出的声音频率）
（1）实验器材：______、声波传感器、合金管若干、铁锤、电脑.
（2）实验步骤：（①③步骤的空均填“相同”或“不同”）
①选取______长度的合金管并按图安装好，每根合金管的直径______；
②将声波传感器连接到电脑，准备记录；
③使用铁锤敲击合金管底部的______位置，确保敲击力度相同；
④____________；
⑤根据数据分析声音频率与合金管长度之间的数值关系.
（3）设计记录数据的表格（将划线处补充完整，不需要填数据）.
实验次数 ①______ ②______
1
2
3
18.（6分）在学习了声音的相关知识后，小明和小华进行了下面的实验：
（1）如图1所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动直尺观察到直尺伸出桌面的部分在振动，同时听到直尺拍打桌面发出的声音，为了避免这种干扰，小明应采用_________（选填“甲”或“乙”）图所示的实验操作方法；在探究音调高低与什么因素有关时，改变钢尺伸出桌边的长度，将钢尺按下相同的幅度，重复上述实验，本实验用到的研究方法是_________（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）如图2所示，用嘴从左到右依次吹瓶口，正在发声的声源是_________，音调最高的是最_________端的瓶子（选填“左”或“右”）。
四、计算题（共16分）
19.（8分）为了测量声音在钢管中的传播速度，取一长680m的钢管，在其一端沿钢管方向敲击一下，两次响声相隔的时间是1.855s（取空气中的声速为340m/s）。则：
（1）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间。
（2）声音在钢管中的传播速度。
20.（8分）为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪.汽车向放置在路边的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，如图所示，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5 s，第二次发出信号到接收到信号用时0.3 s.若发出两次信号的时间间隔是0.9 s，求：
（1）汽车接收到第一次信号时距测速仪的距离；
（2）汽车的速度.（空气中超声波的速度取340 m/s）
答案以及解析
1.答案：B
解析：在扬声器上撒些碎纸屑，播放音乐时，纸屑会跳动，这说明声音是由物体的振动产生的，不能说明声速与频率的关系、声音传播需要介质、乐音与噪声的区别.
A.声速与频率的关系与分析不符，故A项错误；
B.发声的物体在振动与分析相符，故B项正确；
C.声音传播需要介质与分析不符，故C项错误；
D.乐音与噪声的区别与分析不符，故D项错误.
2.答案：C
解析：A.将发声的音叉触及面颊，感知发声体的音叉在振动，说明声音是由物体振动产生的，故A不符合题意；
B.敲击鼓面时，撒轻小的纸屑，可以看到纸屑在鼓面跳动，说明声音是由物体振动产生的，故B不符合题意；
C.逐渐抽出罩内的空气，闹钟的声音会逐渐变小，若把罩内的空气全部抽出则听不到声音，说明声音在真空中不能传播，是验证声音传播条件的，故C符合题意；
D.说话时，把手指放在喉结处，会感觉到声带的振动，说明声音是由物体振动产生的，故D不符合题意。
故选C。
3.答案：A
解析：舞台下的观众听到的舞曲是通过空气传播的，故A正确；舞台下的观众主要通过音色判断出伴奏是古琴，故B错误；节目的画面和声音通过电磁波传递给电视机，故C错误；打开的电视机本身是光源，电视机前的观众能看到节目是因为光的直线传播，故D错误。
4.答案：C
解析：用手指按压同一根弦的不同位置，弦振动部分的长度不同，振动的频率不同，发声的音调不同，故A不合题意；
手指按压在弦的相同位置，从摩擦内弦换到摩擦外弦，由于两根弦的粗细不同，振动的频率不同.发声的音调不同，故B不合题意；
加大摩擦弦的力量，可使弦的振幅不同，从而发声的响度不同，不能影响音调.故C符合题意；
旋转弦轴，增加弦的紧张度，可使弦振动的频率加快，音调提高.故D不合题意。
5.答案：A
解析：由显示屏上的数据（70分贝）可知，该装置是用来监测噪声强弱的仪器，故其测的是当时环境声音的响度，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
6.答案：B
解析：由题图2的四个波形图可知，振动最快的是第2幅图，振动最慢的是第1幅图，振动由快到慢的顺序为第2幅图、第3幅图、第4幅图、第1幅图，编钟的质量越大，其振动越慢，编钟的质量越小，其振动越快，结合前面分析和编钟的大小可知，第2幅图与丁编钟对应，第3幅图与丙编钟对应，第4幅图与乙编钟对应，第1幅图与甲编钟对应.从波形图中可以看出，振幅最大的是丙编钟，因此敲丙编钟用力最大，故A、C错误.当编钟上有一隐形的裂痕时，其音色会与其他编钟不同，其波形图也会有所不同，结合题图2中的波形图可知，丁编钟的波形图在形状上不同于其他编钟，因此丁编钟有裂痕，故B正确，D错误.
7.答案：A
解析：禁鸣喇叭是在声源处控制噪声，A正确；佩戴有耳罩的头盔，是在人耳处控制噪声，B错误；噪声监测仪只能测量噪声，不能控制噪声，C错误；路段两侧设有透明板墙，是在传播途中控制噪声，D错误.
8.答案：C
解析：声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，A错误；声音的传播都需要介质，超声波也是声波，它的传播也需要介质，B错误；感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，C正确；超声波是振动频率大于20000 Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，D错误.
9.答案：B
解析：a.用超声波电动牙刷刷牙，是利用了超声波传递能量，故a不符合题意；
b.用超声波给金属工件探伤，是利用了超声波传递信息，故b符合题意；
c.用超声波清洗眼镜片，是利用了超声波传递能量，故c不符合题意；
d.用超声波除去人体内的结石，是利用了超声波传递能量，故d不符合题意；
e.科技工作者利用声呐探测海底深度，是利用了超声波传递信息，故e符合题意；
f.汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况，是利用了超声波传递信息，故f符合题意；
g.超声波导盲杖，是利用了超声波传递信息，故g符合题意；
故选B。
10.答案：A
解析：声音的强弱用响度表示，分贝（dB）是声音强弱等级的单位，故A正确，B错误；频率低于20 Hz的声波是次声波，频率高于20000 Hz的声波是超声波，2048 Hz的音不属于次声波，C错误；声音振动的频率越高，音调越高，256 Hz的音和2048 Hz的音相比，2048 Hz的声音音调更高，D错误.
11.答案：振动；空气
解析：声音是由物体振动产生的，北京奥运会开幕式上的缶声是由缶面振动产生的。
声音的传播需要介质，可以在固体、液体、气体中传播，听到声音是通过空气传播到观众耳朵的。
12.答案：声源；声速比光速慢；看到发令枪冒烟
解析：实施禁止燃放烟花爆竹，就是不让声源产生声音，是在声源处控制噪声。
小军看远处燃放烟花，总是先看到亮光后听到声音，是因为光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度，所以燃放的烟花爆竹的画面与听到的声音步调不一致。
起跑的时间以发令员的指令为准。终点计时员看到发令枪冒烟开始计时，而不是听到枪声开始计时，是因为声音传播速度比光传播速度慢，若以听到发令枪响开始计时，将会少计运动员跑步的时间，导致运动员的成绩偏高。
13.答案：（1）固；（2）振动；（3）不同
解析：（1）声音的传播需要介质；固体、液体、气体都可以传声。
（2）手阻止了线的振动使声音无法通过线来传播。
（3）不同介质的传声效果不同。
14.答案：丙；乙；甲、乙
解析：读图可知，甲和丙波形的振幅相同，因此它们的响度相同，其中丙在相同时间内振动的频率大，所以丙的音调高：同时，甲和丙的波形图形状非常相近，因此，其音色也应该是相同的。
甲、乙、丙中，甲和乙在相同时间内振动的次数是相同的，所以振动的频率相同，因此音调相同的是甲和乙；丙在相同时间内振动的次数最多，频率最多，
15.答案：（1）音调；玻璃试管和水；低
（2）空气柱；B
（3）E
解析：
（2）吹不同水量的玻璃试管的管口时，是玻璃试管内的空气柱在振动，玻璃试管里的水越少，空气柱越长，其振动越慢，音调就越低.
16.答案：68；72
解析：测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时；汽车第一次反射信号时距测速仪的距离
第二从发出信号到接收到信号整个过程用时；汽车第二次反射信号时距测速仪的距离
汽车在两次与信号相遇的过程中行驶的距离
汽车行驶这段距离共用的时间
汽车的行驶速度
17.答案：（1）刻度尺
（2）①不同；相同；③相同；④测量每根合金管的长度，记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率
（3）①长度l/m；②频率f/Hz
解析：（1）设计实验探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系，故需要刻度尺测出合金管长度.
（2）实验为探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系，变量为声音频率与合金管长度，要控制其他因素不变，故合金管直径、铁锤敲击的位置、敲击力度均要相同，合金管长度要不同.测量记录每根合金管的长度，记录每次敲击时声波传感器测得的声音频率填入表格.
（3）本实验为探究敲击合金管发出的声音频率与合金管长度之间的数值关系，故设计记录数据的表格需要统计的两个量为①长度l/m、②频率f/Hz.
18.答案：（1）甲；控制变量法；（2）空气柱；右
解析：（1）此实验研究钢尺振动时的音调跟钢尺振动频率的关系，应该收集钢尺的振动频率和钢尺音调，其他声音会干扰实验结果，故应使直尺紧贴桌面，选用甲图所示的实验方法。
在探究音调高低与什么因素有关时，控制钢尺按下的幅度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，所以实验中用到的研究方法是控制变量法。
（2）用嘴从左到右依次吹瓶口，瓶中的空气柱振动发声，所以正在发声的声源是空气柱。
空气柱越短，频率越高，音调越高，所以音调最高的是最右端的瓶子。
19.答案：（1）2s；（2）4689.7m/s
解析：（1）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间
（2）声音在钢管中的传播时间
声音在钢管中的传播速度
20.答案：（1）85 m
（2）42.5 m/s
解析：（1）测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪的距离；
（2）第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪的距离，
因此，汽车在两次与信号相遇的过程中行驶路程，
这34 m共用时间，
所以汽车的速度.
