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單元質(zhì)量評價(jià)(二)(第二章)
（40分鐘 80分）
一、選擇題(本題包括15個小題,1~13題為單選,每題2分,14、15題為多選,全選對得3分,選對但不全得1分,選錯或不選得0分)
1.花樣游泳被譽(yù)為“水中芭蕾”,運(yùn)動員在音樂的伴奏下在水面和水下做出各種優(yōu)美的動作,如圖所示。運(yùn)動員頭部浸沒在水下的時候能聽到岸上的音樂是因?yàn)槁曇敉ㄟ^以下哪些介質(zhì)傳到耳朵 ( )
A.只有固體　　B.只有氣體　　C.固體、氣體　　D.氣體、液體
2.總以為植物“默默無語”,以色列特拉維夫大學(xué)研究人員于2023年3月30日在發(fā)布的研究報(bào)告中指出,植物也會發(fā)聲,甚至在缺水或承受其他壓力時發(fā)出更多聲音。用能擴(kuò)音的裝置錄音,研究人員能捕捉到頻率40千赫茲至80千赫茲的聲波。人無法直接聽到的原因是植物發(fā)出聲波的 ( )
A.振幅小、頻率高 B.振幅大、頻率低
C.音色好、頻率高 D.音色差、頻率低
3. (2024·太原一模)如圖所示是龍城公園內(nèi)一個小朋友敲擊金屬樂器的場景,此樂器由粗細(xì)相同,長短不同的多個鋼管組成。若以相同的力度敲擊不同管的頂部位置,發(fā)出的聲音特性一定不同的是 ( )
A.音調(diào) B.音色
C.響度 D.聲速
4.(2021·濟(jì)南中考)在周一的升旗儀式上,某中學(xué)的全體師生高唱國歌。這里的“高”指的是聲音的 ( )
A.響度大 B.音調(diào)高 C.音色美 D.節(jié)奏快
5.(2022·泰安期中)二胡是一種弦樂器,在我國流傳歷史悠久。演奏前,演員經(jīng)常要調(diào)節(jié)弦的松緊程度,是為了改變二胡的 ( )
A.響度 B.音調(diào) C.音色 D.振幅
6.有四只編鐘按從大到小的順序如圖排列,為了查找出其中一個有裂痕的編鐘,用錘子分別敲擊它們,下面四幅圖為示波器顯示的對應(yīng)波形圖,則下列關(guān)于敲鐘時用力大小和判斷裂痕的有無正確的是( )
A.敲甲編鐘用力最大,乙編鐘有裂痕
B.敲丙編鐘用力最大,丁編鐘有裂痕
C.敲乙編鐘用力最大,丁編鐘有裂痕
D.敲丙編鐘用力最大,乙編鐘有裂痕
7.下列現(xiàn)象中屬于利用聲傳遞能量的是 ( )
A.超聲波導(dǎo)盲儀幫助盲人出行 B.漁船利用聲吶探測魚群的位置
C.醫(yī)生通過聽診器給病人診病 D.超聲波清洗精細(xì)機(jī)械零件
8.如圖所示是聲波滅火裝置,這臺低音頻發(fā)聲滅火裝置,通過發(fā)出30~60 Hz的低頻音波,能夠在短短數(shù)秒之內(nèi)撲滅火焰,下列說法正確的是 ( )
A.滅火裝置是高科技產(chǎn)品,發(fā)聲不需要振動
B.該聲源每分鐘振動30~60次
C.低頻聲波不是次聲波
D.滅火裝置利用的是其發(fā)聲的響度大
9.如圖所示是一種會說話的棒棒糖,既可以吃,又可以聽音樂。只要將棒棒糖的音樂開關(guān)打開,它就會振動,然后把它含在嘴里,該振動就能通過骨頭直至耳蝸,從而聽到音樂。下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.音樂在骨頭中的傳播速度為340 m/s
B.音樂棒棒糖振動是為了使舌頭振動發(fā)聲
C.含著棒棒糖聽音樂是為了聽到超聲波的信息
D.含著棒棒糖才能聽到聲音是利用固體傳聲效果比氣體好
10.中國古詩詞意境優(yōu)美,許多詩句中涉及了聲現(xiàn)象,其中不正確的是( )
A.“少小離家老大回,鄉(xiāng)音無改鬢毛衰”中的“鄉(xiāng)音無改”是指音色未變
B.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高”是指音調(diào)高
C.“余音繞梁,三日不絕”說明聲音是會發(fā)生反射的
D.“路人借問遙招手,怕得魚驚不應(yīng)人”,“魚驚”說明聲音能在液體和氣體中傳播
11.以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)中物理學(xué)研究方法的說法錯誤的是 ( )
A.用懸吊著的乒乓球去靠近正在發(fā)聲的音叉,乒乓球被彈開是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法
B.真空鈴實(shí)驗(yàn)用到了實(shí)驗(yàn)加推理的方法
C.研究聲音傳播時將聲波比作水波運(yùn)用了類比的方法
D.正在發(fā)聲的音叉放入水盆水花四濺運(yùn)用了控制變量的方法
12.(2023·常州中考)正常灰鯨的發(fā)聲頻率范圍為15 Hz~25 Hz。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)變異灰鯨Alice,其發(fā)聲頻率為52 Hz,導(dǎo)致正常灰鯨“聽不見”Alice的聲音,如圖所示為海豚的發(fā)聲頻率和聽覺頻率范圍,灰鯨與海豚同屬海洋哺乳動物。由此推理,正常灰鯨聽覺頻率范圍(黑色橫條)很可能是 ( )
13.如圖所示,甲、乙、丙、丁是不同的聲音先后輸入到同一示波器上所顯示的波形圖,則下面說法正確的是 ( )
A.甲、乙、丙、丁都是樂音 B.甲和乙的音調(diào)相同
C.甲和丙的響度相同 D.乙和丙的音調(diào)相同
14.(2024·淄博期中)下列四幅圖片中關(guān)于噪音的說法,正確的是( )
A.甲圖北京動物園的“隔音蛟龍”是在傳播過程中減弱噪聲
B.乙圖交通噪聲是城市噪聲的主要來源之一,禁止鳴笛是防止噪聲的產(chǎn)生
C.丙圖航母上的起飛引導(dǎo)員佩戴有耳罩頭盔,目的是防止噪聲入耳
D.丁圖中的噪聲強(qiáng)度顯示儀可在聲源處減弱噪聲
15.(2023·哈爾濱中考)我們生活在有聲的世界里,下列有關(guān)聲現(xiàn)象說法正確的是 ( )
A.甲圖:優(yōu)美的琴聲來自琴弦的振動
B.乙圖:撥動粗細(xì)不同繃緊的橡皮筋,發(fā)聲的音調(diào)不同
C.丙圖:因真空不能傳聲,航天員間需借助電子設(shè)備通話
D.丁圖:在公路旁設(shè)置聲音屏障,是在人耳處減弱噪聲
二、理解與應(yīng)用(本題包括5個小題,共14分)
16. (3分)發(fā)生礦山(隧道)事故時,被困人員可利用堅(jiān)硬物體敲擊管路、鐵軌、鉆桿等使其　 　從而發(fā)出“5432”救援聯(lián)絡(luò)信號。由此可知,　 　能夠傳聲,且比空氣傳聲的速度　 　(選填“快”或“慢”)。
17.(2分)如圖甲所示,用大小相同的力從左向右敲擊水瓶琴,其發(fā)出的音調(diào)將　 　(選填“升高”或“降低”);如圖乙所示,將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球,音叉產(chǎn)生聲音的　 　(選填“音調(diào)”或“響度”)越大,乒乓球被彈開的幅度越大。
18.(3分)(2024·威海質(zhì)檢)圖甲所顯示的數(shù)字的單位是　 　,當(dāng)有幾輛重型汽車并排通過時,顯示屏上的數(shù)據(jù)將會　 　(選填“變大”“不變”或“變小”),圖　 　(選填“乙”或“丙”)最有可能是此時聲音波形圖。
19.(3分)中國最年輕的兵種中特種兵被稱為“陸地猛虎、海底蛟龍、空中雄鷹”,他們裝備著無聲手槍,還有特種作戰(zhàn)消音靴。作戰(zhàn)消音靴是在　 　處減弱噪聲,這樣做主要是防止　 　(選填“音調(diào)”或“響度”)過大而暴露目標(biāo);他們在越野拉練時能聽到指戰(zhàn)員下達(dá)的各種口令,聲音是通過　 　傳到戰(zhàn)士們的耳中。
20.(3分)(2024·東營質(zhì)檢)學(xué)校運(yùn)動會百米賽上,如果在終點(diǎn)計(jì)時的裁判員,在聽到起點(diǎn)處的發(fā)令槍聲后開始計(jì)時,他記錄的成績比學(xué)生真實(shí)成績　 　(選填“少”或“多”)　 　s(聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s,保留一位小數(shù)),所以裁判員應(yīng)該以　 　(選填“看到發(fā)令槍冒的煙”或“聽到發(fā)令槍聲”)開始計(jì)時。
三、實(shí)驗(yàn)與探究(本題包括3個小題,共21分)
21.(7分)(2024·淄博周村區(qū)期中)物理興趣小組的同學(xué)用音叉、鋼尺、真空罩做系列聲音實(shí)驗(yàn)。
(1)第一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,用力敲擊音叉,聽到音叉發(fā)出聲音的同時,看到乒乓球被彈開,如圖甲所示,這個現(xiàn)象說明　 　。敲擊的力不同,音叉發(fā)出聲音的強(qiáng)弱不同,同時乒乓球被彈開的幅度也不同,此現(xiàn)象可用于探究聲音的　 　與　 　之間的關(guān)系。
(2)第二組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌面。撥動鋼尺,聽鋼尺振動發(fā)出的聲音,同時觀察它振動的快慢,如圖乙所示。改變鋼尺伸出桌面的長度,再次撥動,保持鋼尺振動的幅度大致相同,聽鋼尺振動發(fā)出的聲音,同時觀察它振動的快慢。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋼尺伸出桌面的長度越長,鋼尺振動得越　 　,鋼尺發(fā)出聲音的
　 　越低。當(dāng)鋼尺伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋼尺振動,卻聽不到聲音,這是由于　 　。
(3)第三組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),如圖丙所示。逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,聽到鬧鐘鈴聲逐漸減小,此現(xiàn)象說明聲音不能在　 　中傳播。
22.(6分)(2024·東營質(zhì)檢)在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的,他對此進(jìn)行了研究。經(jīng)過和同學(xué)們討論,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān);
猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān);
猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他找到了如表所列10種規(guī)格的琴弦,因?yàn)橐粽{(diào)高低取決于聲源振動的頻率,于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
編號 材料 長度 (cm) 橫截面積 (mm2) 編號 材料 長度 (cm) 橫截面積 (mm2)
A 銅 60 0.76 F 銅 110 0.76
B 銅 60 0.89 G 鋼 ▲ 1.02
C 銅 60 1.00 H 尼龍 90 1.02
D 銅 90 0.76 I 尼龍 110 1.02
E 銅 110 1.00 J 銅 90 ▲
(1)(2分)小華選用了H、I兩根琴弦,是為了研究音調(diào)的高低與　 　的關(guān)系;同組的小惠選用A、D、F三根琴弦來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為能研究音調(diào)與該因素的關(guān)系嗎 　 　(選填“能”或“不能”)。
(2)(2分)小華又選用其中三根琴弦驗(yàn)證了音調(diào)的高低與琴弦的材料的關(guān)系,請?zhí)畛霰砀裰械腉、J兩弦的長度和橫截面積的數(shù)據(jù),分別為　 　和　 　;
(3)(2分)在評估交流中,同學(xué)們一致認(rèn)為采用三根琴弦來完成實(shí)驗(yàn)較合理。理由:　 　。
23.(8分)如圖a是發(fā)音齒輪,在同一轉(zhuǎn)動軸上固定有齒數(shù)不同的齒輪(同種材料制造,由上到下齒數(shù)增加),現(xiàn)使齒輪勻速旋轉(zhuǎn)起來。用硬紙片接觸底端的齒輪,聽其聲音,該聲音在示波器中顯示的波形如圖b所示。
(1)用硬紙片接觸齒輪聽到的聲音是由　 　振動發(fā)出的;用硬紙片依次接觸上端的齒輪,聽到聲音的　 　不同,且越往上聽到聲音的　 　;
(2)觀察圖b中的聲波圖形,該聲音　 　(選填“是”或“不是”)噪聲,對于正在寫作業(yè)的同學(xué)來說,該聲音　 　(選填“是”或“不是”)噪聲;
(3)某同學(xué)在長空鋼管的一端敲擊一下,在另一端的同學(xué)能聽到　 　次敲擊聲,解釋該現(xiàn)象:　 　。
四、分析與計(jì)算(本題包括2個小題,共13分)
24.(6分) (2024·淄博市張店區(qū)期中)如圖所示為一種身高測量儀,其頂部的感應(yīng)器豎直向下發(fā)射超聲波信號,經(jīng)下方物體反射后返回,被感應(yīng)器接收。某同學(xué)站上測高臺,感應(yīng)器記錄信號從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時間為4.4×10-3 s。已知感應(yīng)器距測高臺的高度為2.5 m,空氣中的聲速取340 m/s,則該同學(xué)的身高是多少
25.(7分)如表所示為幾種介質(zhì)中的聲速。一人用錘子敲擊鐵軌,另一人在鐵軌另一端經(jīng)過1.5 s后聽到第一次聲響,再經(jīng)過一段時間后聽到第二次聲響。(假設(shè)環(huán)境溫度為15 ℃)
物質(zhì) 聲速(m/s) 物質(zhì) 聲速(m/s)
空氣(0 ℃) 331 海水(25 ℃) 1 531
空氣(15 ℃) 340 冰 3 230
空氣(25 ℃) 346 銅(棒) 3 750
軟木 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 鋁(棒) 5 000
水(常溫) 1 500 鐵(棒) 5 200
(1)請你根據(jù)表中信息,寫出兩條能體現(xiàn)出影響聲音傳播速度的因素;
(2)求這段鐵軌的長度;
(3)大約還需要多長時間才能聽到第二次聲響。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù))
答案
一、選擇題(本題包括15個小題,1~13題為單選,每題2分,14、15題為多選,全選對得3分,選對但不全得1分,選錯或不選得0分)
1.花樣游泳被譽(yù)為“水中芭蕾”,運(yùn)動員在音樂的伴奏下在水面和水下做出各種優(yōu)美的動作,如圖所示。運(yùn)動員頭部浸沒在水下的時候能聽到岸上的音樂是因?yàn)槁曇敉ㄟ^以下哪些介質(zhì)傳到耳朵 (D)
A.只有固體　　B.只有氣體　　C.固體、氣體　　D.氣體、液體
2.總以為植物“默默無語”,以色列特拉維夫大學(xué)研究人員于2023年3月30日在發(fā)布的研究報(bào)告中指出,植物也會發(fā)聲,甚至在缺水或承受其他壓力時發(fā)出更多聲音。用能擴(kuò)音的裝置錄音,研究人員能捕捉到頻率40千赫茲至80千赫茲的聲波。人無法直接聽到的原因是植物發(fā)出聲波的 (A)
A.振幅小、頻率高 B.振幅大、頻率低
C.音色好、頻率高 D.音色差、頻率低
3. (2024·太原一模)如圖所示是龍城公園內(nèi)一個小朋友敲擊金屬樂器的場景,此樂器由粗細(xì)相同,長短不同的多個鋼管組成。若以相同的力度敲擊不同管的頂部位置,發(fā)出的聲音特性一定不同的是 (A)
A.音調(diào) B.音色
C.響度 D.聲速
4.(2021·濟(jì)南中考)在周一的升旗儀式上,某中學(xué)的全體師生高唱國歌。這里的“高”指的是聲音的 (A)
A.響度大 B.音調(diào)高 C.音色美 D.節(jié)奏快
5.(2022·泰安期中)二胡是一種弦樂器,在我國流傳歷史悠久。演奏前,演員經(jīng)常要調(diào)節(jié)弦的松緊程度,是為了改變二胡的 (B)
A.響度 B.音調(diào) C.音色 D.振幅
6.有四只編鐘按從大到小的順序如圖排列,為了查找出其中一個有裂痕的編鐘,用錘子分別敲擊它們,下面四幅圖為示波器顯示的對應(yīng)波形圖,則下列關(guān)于敲鐘時用力大小和判斷裂痕的有無正確的是(D)
A.敲甲編鐘用力最大,乙編鐘有裂痕
B.敲丙編鐘用力最大,丁編鐘有裂痕
C.敲乙編鐘用力最大,丁編鐘有裂痕
D.敲丙編鐘用力最大,乙編鐘有裂痕
7.下列現(xiàn)象中屬于利用聲傳遞能量的是 (D)
A.超聲波導(dǎo)盲儀幫助盲人出行 B.漁船利用聲吶探測魚群的位置
C.醫(yī)生通過聽診器給病人診病 D.超聲波清洗精細(xì)機(jī)械零件
8.如圖所示是聲波滅火裝置,這臺低音頻發(fā)聲滅火裝置,通過發(fā)出30~60 Hz的低頻音波,能夠在短短數(shù)秒之內(nèi)撲滅火焰,下列說法正確的是 (C)
A.滅火裝置是高科技產(chǎn)品,發(fā)聲不需要振動
B.該聲源每分鐘振動30~60次
C.低頻聲波不是次聲波
D.滅火裝置利用的是其發(fā)聲的響度大
9.如圖所示是一種會說話的棒棒糖,既可以吃,又可以聽音樂。只要將棒棒糖的音樂開關(guān)打開,它就會振動,然后把它含在嘴里,該振動就能通過骨頭直至耳蝸,從而聽到音樂。下列有關(guān)說法正確的是 (D)
A.音樂在骨頭中的傳播速度為340 m/s
B.音樂棒棒糖振動是為了使舌頭振動發(fā)聲
C.含著棒棒糖聽音樂是為了聽到超聲波的信息
D.含著棒棒糖才能聽到聲音是利用固體傳聲效果比氣體好
10.中國古詩詞意境優(yōu)美,許多詩句中涉及了聲現(xiàn)象,其中不正確的是(B)
A.“少小離家老大回,鄉(xiāng)音無改鬢毛衰”中的“鄉(xiāng)音無改”是指音色未變
B.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高”是指音調(diào)高
C.“余音繞梁,三日不絕”說明聲音是會發(fā)生反射的
D.“路人借問遙招手,怕得魚驚不應(yīng)人”,“魚驚”說明聲音能在液體和氣體中傳播
11.以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)中物理學(xué)研究方法的說法錯誤的是 (D)
A.用懸吊著的乒乓球去靠近正在發(fā)聲的音叉,乒乓球被彈開是運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法
B.真空鈴實(shí)驗(yàn)用到了實(shí)驗(yàn)加推理的方法
C.研究聲音傳播時將聲波比作水波運(yùn)用了類比的方法
D.正在發(fā)聲的音叉放入水盆水花四濺運(yùn)用了控制變量的方法
12.(2023·常州中考)正常灰鯨的發(fā)聲頻率范圍為15 Hz~25 Hz。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)變異灰鯨Alice,其發(fā)聲頻率為52 Hz,導(dǎo)致正常灰鯨“聽不見”Alice的聲音,如圖所示為海豚的發(fā)聲頻率和聽覺頻率范圍,灰鯨與海豚同屬海洋哺乳動物。由此推理,正常灰鯨聽覺頻率范圍(黑色橫條)很可能是 (C)
13.如圖所示,甲、乙、丙、丁是不同的聲音先后輸入到同一示波器上所顯示的波形圖,則下面說法正確的是 (B)
A.甲、乙、丙、丁都是樂音 B.甲和乙的音調(diào)相同
C.甲和丙的響度相同 D.乙和丙的音調(diào)相同
14.(2024·淄博期中)下列四幅圖片中關(guān)于噪音的說法,正確的是(A、B、C)
A.甲圖北京動物園的“隔音蛟龍”是在傳播過程中減弱噪聲
B.乙圖交通噪聲是城市噪聲的主要來源之一,禁止鳴笛是防止噪聲的產(chǎn)生
C.丙圖航母上的起飛引導(dǎo)員佩戴有耳罩頭盔,目的是防止噪聲入耳
D.丁圖中的噪聲強(qiáng)度顯示儀可在聲源處減弱噪聲
15.(2023·哈爾濱中考)我們生活在有聲的世界里,下列有關(guān)聲現(xiàn)象說法正確的是 (A、B、C)
A.甲圖:優(yōu)美的琴聲來自琴弦的振動
B.乙圖:撥動粗細(xì)不同繃緊的橡皮筋,發(fā)聲的音調(diào)不同
C.丙圖:因真空不能傳聲,航天員間需借助電子設(shè)備通話
D.丁圖:在公路旁設(shè)置聲音屏障,是在人耳處減弱噪聲
二、理解與應(yīng)用(本題包括5個小題,共14分)
16. (3分)發(fā)生礦山(隧道)事故時,被困人員可利用堅(jiān)硬物體敲擊管路、鐵軌、鉆桿等使其　振動　從而發(fā)出“5432”救援聯(lián)絡(luò)信號。由此可知,　固體　能夠傳聲,且比空氣傳聲的速度　快　(選填“快”或“慢”)。
17.(2分)如圖甲所示,用大小相同的力從左向右敲擊水瓶琴,其發(fā)出的音調(diào)將　升高　(選填“升高”或“降低”);如圖乙所示,將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細(xì)繩上的乒乓球,音叉產(chǎn)生聲音的　響度　(選填“音調(diào)”或“響度”)越大,乒乓球被彈開的幅度越大。
18.(3分)(2024·威海質(zhì)檢)圖甲所顯示的數(shù)字的單位是　dB　,當(dāng)有幾輛重型汽車并排通過時,顯示屏上的數(shù)據(jù)將會　變大　(選填“變大”“不變”或“變小”),圖　丙　(選填“乙”或“丙”)最有可能是此時聲音波形圖。
19.(3分)中國最年輕的兵種中特種兵被稱為“陸地猛虎、海底蛟龍、空中雄鷹”,他們裝備著無聲手槍,還有特種作戰(zhàn)消音靴。作戰(zhàn)消音靴是在　聲源　處減弱噪聲,這樣做主要是防止　響度　(選填“音調(diào)”或“響度”)過大而暴露目標(biāo);他們在越野拉練時能聽到指戰(zhàn)員下達(dá)的各種口令,聲音是通過　空氣　傳到戰(zhàn)士們的耳中。
20.(3分)(2024·東營質(zhì)檢)學(xué)校運(yùn)動會百米賽上,如果在終點(diǎn)計(jì)時的裁判員,在聽到起點(diǎn)處的發(fā)令槍聲后開始計(jì)時,他記錄的成績比學(xué)生真實(shí)成績　少　(選填“少”或“多”)　0.3　s(聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s,保留一位小數(shù)),所以裁判員應(yīng)該以　看到發(fā)令槍冒的煙　(選填“看到發(fā)令槍冒的煙”或“聽到發(fā)令槍聲”)開始計(jì)時。
三、實(shí)驗(yàn)與探究(本題包括3個小題,共21分)
21.(7分)(2024·淄博周村區(qū)期中)物理興趣小組的同學(xué)用音叉、鋼尺、真空罩做系列聲音實(shí)驗(yàn)。
(1)第一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,用力敲擊音叉,聽到音叉發(fā)出聲音的同時,看到乒乓球被彈開,如圖甲所示,這個現(xiàn)象說明　發(fā)聲體在振動　。敲擊的力不同,音叉發(fā)出聲音的強(qiáng)弱不同,同時乒乓球被彈開的幅度也不同,此現(xiàn)象可用于探究聲音的　響度　與　振幅　之間的關(guān)系。
(2)第二組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,把鋼尺緊按在桌面上,一端伸出桌面。撥動鋼尺,聽鋼尺振動發(fā)出的聲音,同時觀察它振動的快慢,如圖乙所示。改變鋼尺伸出桌面的長度,再次撥動,保持鋼尺振動的幅度大致相同,聽鋼尺振動發(fā)出的聲音,同時觀察它振動的快慢。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋼尺伸出桌面的長度越長,鋼尺振動得越　慢　,鋼尺發(fā)出聲音的　音調(diào)　越低。當(dāng)鋼尺伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋼尺振動,卻聽不到聲音,這是由于　聲音頻率沒有在人的聽覺范圍之內(nèi)　。
(3)第三組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),如圖丙所示。逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,聽到鬧鐘鈴聲逐漸減小,此現(xiàn)象說明聲音不能在　真空　中傳播。
22.(6分)(2024·東營質(zhì)檢)在學(xué)習(xí)吉他演奏的過程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低是受各種因素影響的,他對此進(jìn)行了研究。經(jīng)過和同學(xué)們討論,他提出了以下猜想:
猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān);
猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān);
猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,他找到了如表所列10種規(guī)格的琴弦,因?yàn)橐粽{(diào)高低取決于聲源振動的頻率,于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
編號 材料 長度 (cm) 橫截面積 (mm2) 編號 材料 長度 (cm) 橫截面積 (mm2)
A 銅 60 0.76 F 銅 110 0.76
B 銅 60 0.89 G 鋼 ▲ 1.02
C 銅 60 1.00 H 尼龍 90 1.02
D 銅 90 0.76 I 尼龍 110 1.02
E 銅 110 1.00 J 銅 90 ▲
(1)(2分)小華選用了H、I兩根琴弦,是為了研究音調(diào)的高低與　琴弦長短　的關(guān)系;同組的小惠選用A、D、F三根琴弦來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為能研究音調(diào)與該因素的關(guān)系嗎 　能　(選填“能”或“不能”)。
(2)(2分)小華又選用其中三根琴弦驗(yàn)證了音調(diào)的高低與琴弦的材料的關(guān)系,請?zhí)畛霰砀裰械腉、J兩弦的長度和橫截面積的數(shù)據(jù),分別為　90　和　1.02　;
(3)(2分)在評估交流中,同學(xué)們一致認(rèn)為采用三根琴弦來完成實(shí)驗(yàn)較合理。理由:　實(shí)驗(yàn)次數(shù)較多,得出的結(jié)論具有普遍性　。
23.(8分)如圖a是發(fā)音齒輪,在同一轉(zhuǎn)動軸上固定有齒數(shù)不同的齒輪(同種材料制造,由上到下齒數(shù)增加),現(xiàn)使齒輪勻速旋轉(zhuǎn)起來。用硬紙片接觸底端的齒輪,聽其聲音,該聲音在示波器中顯示的波形如圖b所示。
(1)用硬紙片接觸齒輪聽到的聲音是由　硬紙片　振動發(fā)出的;用硬紙片依次接觸上端的齒輪,聽到聲音的　音調(diào)　不同,且越往上聽到聲音的　音調(diào)越低　;
(2)觀察圖b中的聲波圖形,該聲音　不是　(選填“是”或“不是”)噪聲,對于正在寫作業(yè)的同學(xué)來說,該聲音　是　(選填“是”或“不是”)噪聲;
(3)某同學(xué)在長空鋼管的一端敲擊一下,在另一端的同學(xué)能聽到　2　次敲擊聲,解釋該現(xiàn)象:　鋼傳播聲音最快,空氣最慢,聲音通過鋼和空氣先后把聲音傳播到另一端,就會使人聽到2次敲擊聲　。
四、分析與計(jì)算(本題包括2個小題,共13分)
24.(6分) (2024·淄博市張店區(qū)期中)如圖所示為一種身高測量儀,其頂部的感應(yīng)器豎直向下發(fā)射超聲波信號,經(jīng)下方物體反射后返回,被感應(yīng)器接收。某同學(xué)站上測高臺,感應(yīng)器記錄信號從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時間為4.4×10-3 s。已知感應(yīng)器距測高臺的高度為2.5 m,空氣中的聲速取340 m/s,則該同學(xué)的身高是多少
解:超聲波發(fā)射到該同學(xué)的頭頂所用的時間t=×4.4×10-3 s=2.2×10-3 s, (2分)
感應(yīng)器到該同學(xué)的頭頂?shù)木嚯xs=v聲t=340 m/s×2.2×10-3 s=0.748 m, (2分)
該同學(xué)的身高h(yuǎn)=2.5 m-0.748 m=1.752 m。 (2分)
25.(7分)如表所示為幾種介質(zhì)中的聲速。一人用錘子敲擊鐵軌,另一人在鐵軌另一端經(jīng)過1.5 s后聽到第一次聲響,再經(jīng)過一段時間后聽到第二次聲響。(假設(shè)環(huán)境溫度為15 ℃)
物質(zhì) 聲速(m/s) 物質(zhì) 聲速(m/s)
空氣(0 ℃) 331 海水(25 ℃) 1 531
空氣(15 ℃) 340 冰 3 230
空氣(25 ℃) 346 銅(棒) 3 750
軟木 500 大理石 3 810
煤油(25 ℃) 1 324 鋁(棒) 5 000
水(常溫) 1 500 鐵(棒) 5 200
(1)請你根據(jù)表中信息,寫出兩條能體現(xiàn)出影響聲音傳播速度的因素;
(2)求這段鐵軌的長度;
(3)大約還需要多長時間才能聽到第二次聲響。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù))
解:(1)根據(jù)三組空氣中的聲速不同,可以得出聲速與溫度有關(guān);由表中數(shù)據(jù)還知道,聲音在不同介質(zhì)的速度不同,所以介質(zhì)種類也影響聲音的傳播速度。 (2分)
(2)一人用錘子敲擊鐵軌,另一人在鐵軌另一端經(jīng)過1.5 s后聽到第一次聲響,由表可知鐵軌傳播的聲速為5 200 m/s,根據(jù)v=可知,這段鐵軌的長度s鐵=v鐵t鐵=5 200 m/s×1.5 s=7 800 m (2分)
(3)第二次聽到的聲響是通過空氣傳播的,環(huán)境溫度為15 ℃時,根據(jù)
t空氣==≈22.9 s (2分)
聽到第二次聲響大約還需要的時間為Δt=t空氣-t鐵=22.9 s-1.5 s=21.4 s (1分)

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