八年级物理上册 第二章 第3节 声的利用 同步练习题
一、单选题
1．2023年4月12—27日，50多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了沂蒙时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（ ）
A．演员的歌声是由空气振动产生的 B．现场观众听到的歌声是空气传来的
C．女高音演员清脆的歌声的音调低 D．男中音演员高亢的歌声是超声波
2．如图所示的现象中分析正确的是（ ）
A．图甲中改变钢尺伸出桌面的长度可以改变音色
B．乙图中弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是为了改变发出声音的响度
C．丙图中发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球，球多次被弹开，说明发声体在振动
D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
3．在校园文化艺术节上，小明一曲小号独奏《我爱你中国》优美动听感动了在场的所有师生。下列有关说法不正确的是（ ）
A．优美的号声是空气柱振动产生的
B．大家能听出演奏的乐曲，说明声能传递信息
C．演奏时手按压不同键位是为了改变音调
D．号声在空气中传播速度约为3×108m/s
4．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
5．2023年4月，第二届中国文化旅游博览会期间举行了多场音乐会，观众在多彩的音符中感受到中国音乐艺术的魅力。下列说法正确的是（ ）
A．笛、箫、二胡、琵琶演奏时，都是由空气柱振动发声的
B．唢呐独奏时，越用力吹，发出声音的音调越高
C．优美动听的歌声是通过空气传播到现场观众耳中的
D．观众在音乐中感受到音乐艺术的魅力，说明声音可以传递能量
6．疫情期间，有的地方利用无人机巡逻，并向人们宣传防疫知识，如图所示。下列关于无人机巡逻过程中发出的声音，说法正确的是（ ）
A．无人机上的喇叭发出的声音不是由物体振动发出的
B．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同
C．无人机螺旋桨发出的声音比喇叭发出的声音传播速度大
D．喇叭发出的声音传播距离远，说明它发出的声音是超声波
7．鼓是我国传统的打击乐器，鼓声气势磅礴，催人奋进，给人以力量。如图所示是鼓手击鼓的情景，下列说法正确的是（ ）
A．人们通过声音的音色从现场各种声音中分辨出鼓声
B．鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大
C．鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大
D．人们跟着鼓声手舞足蹈，说明声波能传递能量
8．如图是一款可以帮助视障人士出行的智能拐杖，通过超声波传感器加蜂鸣器预报障碍物，下列说法正确的是（ ）
A．超声波测距能够传递信息 B．超声不是由物体振动产生
C．视障人士可以听见超声波 D．超声传播过程不需要介质
二、填空题
9．在学习“声现象”一单元时，老师领着同学们做了如下实验。如图甲所示，用悬挂着的泡沫小球接触正在发声的音叉，可观察到泡沫小球被弹起，这说明了 。如图乙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音逐渐减弱，由此可以推理： 。如图丙所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递 。
10．我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。
水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据语潜水器准确、高效地与母船进行沟通。
精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。
定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标物。
（1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此 是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式；
（2）前视成像声呐设备能发出 （选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递 （选填“信息”或“能量”）；
（3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点： 。
11．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与n2分别是测速仪检测到的P片经反射后的信号，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。利用超声波可以进行测速，说明声音可传递 ，假设被测汽车沿直线匀速行驶，则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 m，汽车行驶的速度是 。
12．弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 。利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递 。利用声呐系统向海底垂直发射声波，经4s后收到回波。已知声音在海水中的传播速度为1531m/s，则此处海水的深度为 m。利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 。
13．如果声音在空气中传播的速度是340m/s，则超声波在空气中传播的速度 340m/s（选填“大于”或“小于”或“等于”）。声呐系统可以利用超声波测量海底的深度，这种方法 （选填“能”或“不能”）用来测量地月之间的距离。
三、简答题
14．超声波虽然人耳不能听见，但是人类利用它具有的特性发明了许多的工具，广泛运用于生产生活中，极大的便捷了我们的生活。请你举出两个超声波在我们实际生活中的应用的例子。
15．暑假期间，小明跟随爸爸的海洋考察船出海，利用声呐进行海洋水文观测。（海水中的声速为1530m/s）
（1）声呐是通过发出和接收 进行海底探测的；
（2）当声呐竖直向下发出信号5s后接收到返回信号，求：考察船到海底的距离 ；
（3）为进一步对海洋水文要素观测，从考察船上释放一小型探测机器人，令其匀速下潜并每隔1s向母船发回一次声信号，若考察船收到第1次信号和第2次间隔时间为1.01s，则探测机器人的下潜速度是多少 ？
16．（1）如图甲所示是一款超声驱狗器，使用时，对着狗一按开关，狗好像听到巨大噪声而躲开，旁边的人什么也没听见。人的听觉的频率范围是多少？人耳为什么听不见超声驱狗器发出的声音？
（2）很多同学上学时都带一个样式可爱的水杯，如图乙所示。往水杯倒水的过程中，听声音就能判断瓶中水位的高低，请你用学到的物理知识，说明其中的道理。
四、实验题
17．为了研究“响度与哪些因素有关”，小张同学进行如下实验，实验装置如图1所示。
（1）当人耳与发声体的距离不变时，设计如下表格。实验中，乒乓球被弹开的幅度越大，说明音叉的振动幅度越 ，声音的 越大；
音叉所发出声音 的响度 乒乓球被弹开的 幅度大小
大 大
中 中
小 小
（2）由于音叉的振动无法明显地看到，小张使用乒乓球，把音叉的振动“显示”出来，属于 法；
（3）再次实验时，用大小相同的力敲击音叉后，小张离音叉越走越远，声音的响度越 （大、小），这个现象说明：当物体振动幅度相同时， 越大，声音的响度 ；
（4）小张再一次改进实验，如图2所示，敲击右侧的音叉，左边完全相同的音叉也会随之发出声音，说明左边的音叉也在 ，也说明了声音能传递 。
18．如图所示是我们学过的几个声学中的实验：
（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，观察到的现象是：乒乓球被弹开，可以说明 。乒乓球的作用将微小现象 ，便于观察，这种研究方法叫转换法；
（2）如图乙所示是探究声音传播的条件，由实验推理可知： ；
（3）如图丙所示是探究音调高低和振动快慢的关系：要完成实验你的正确操作方法是 。
19．小田做了一组有关声的实验，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再把瓶内的空气逐浙的抽出，声音逐渐 （选填“减小”、“增大”或“不变”），若瓶内已抽成真空，将听不到声音，说明：声音不能在 中传播；
（2）如图乙所示，小明有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的咚咚声，用更大的力敲击鼓面，听到的声音变大，同时看到小纸片跳动的幅度 （选填“变大”、“变小”或“不变”），表明声音的响度与 （选填“振幅”或“频率”）有关；
（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力拨动钢尺，发现钢尺振动得更 （填“快”或“慢”），发出声音的音调逐渐变低，这表明声音的音调与发声体振动的 （选填“幅度”或“频率”）有关；
（4）如图丁所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，音叉的振动被放大，这里运用到的物理研究方法是 （选填“类比法”或“转换法”）。乒乓球被弹起得越高，说明音叉发出声音的 （选填“音调”、“响度”或“音色”）越大；
（5）如图戊所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明了 可以传声；
（6）如图己所示，将点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明声音具有 。
五、计算题
20．某司机驾车前行，突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s，这段时间内汽车保持原速前行了15m。汽车制动后还继续向前滑行40m才能停下。求：
（1）汽车制动前的速度；
（2）若司机酒后驾车，反应时间是平时的4倍。请通过计算判断汽车是否会撞上障碍物；
（3）该车以另一速度匀速驶入某超声测速路段，当与测速仪距离时（如图乙），测速仪向小车发出超声波，测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波共用时0.3s。已知此路段限速为30m/s，超声波的速度为340m/s。请通过计算判断该车在此路段是否超速。（忽略车身长度）
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参考答案：
1．B
【详解】A．演员的歌声是由声带振动产生的，故A错误；
B．声音的传播需要介质，现场观众听到的歌声是空气传播，故B正确；
C．女高音演员发出的清脆的歌声，其音调高，故C错误；
D．男中音演员高亢的歌声能被人耳听到，属于20Hz到20000Hz之间的声波，不属于超声波，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．图甲中改变钢尺伸出桌面的长度可以改变振动的频率，可以改变音调，故A错误；
B．乙图中弹奏古筝时，手在不同位置按弦，目的是为了改变发出声音的音调，故 B错误；
C．丙图中发声的音叉轻触系在绳上的乒乓球，球多次被弹开，说明发声体在振动，故C正确；
D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递信息，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．声音是由物体振动产生的，优美的号声是空气柱振动产生的，故A正确，不符合题意；
B．声能传递信息，声能传递能量，大家能听出演奏的乐曲，说明声能传递信息，故B正确，不符合题意；
C．演奏时手按压不同键位，空气柱振动快慢就会不同，即频率不同，所以发出声音的音调就会不同，故C正确，不符合题意；
D．号声在空气中传播速度约为340m/s，故D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误；
B．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，故B错误；
C．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，故C正确；
D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．笛、箫、演奏时，是由空气柱振动发声的，二胡、琵琶演奏时，是由琴弦的振动发声的，故A错误；
B．唢呐独奏时，越用力吹，空气柱的振动的幅度越大，发出声音的响度越大，故B错误；
C．声音的传播需要介质，优美动听的歌声是通过空气传播到现场观众耳中的，故C正确；
D．观众在音乐中感受到音乐艺术的魅力，说明声音可以传递信息，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．声音是由物体的振动产生的，无人机上的喇叭发出的声音，是由喇叭的纸盆振动发出的，故A错误；
B．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同，可以通过音色辨别不同物体发出的声音，故B正确；
C．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音在空气中的传播速度相同，故C错误；
D．喇叭发出的声音响度大，传播距离远，它发出的声音不是超声波，超声波人耳听不到，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】A．不同发声体的结构和材质不同，所以音色不同，故人们通过声音的音色从现场各种声音中分辨出鼓声，故A正确；
B．鼓手敲击鼓面越快，鼓面振动越快，振动频率越高，则鼓声的音调越高，故B错误；
C．声音的传播速度与介质和温度有关，所以鼓声的响度不影响声音在空气中传播速度，故C错误；
D．人们跟着鼓声传播的信息手舞足蹈，说明声波能传递信息，故D错误。
故选A。
8．A
【详解】A．智能拐杖利用超声波测距说明声音能够传递信息，故A正确；
B．声音都是由物体的振动产生的，振动停止，声音停止，故B错误；
C．超声波和次声波都不在人耳的听觉频率范围之内，因此视障人士不能听见超声波，故C错误；
D．声音传播需要介质，真空不能传声，故D错误。
故选A。
9． 声音是由物体振动产生的 真空不能传声 能量
【详解】[1]由图甲可知，音叉发声时，泡沫小球被弹起，说明音叉发声时在振动；由于音叉振动很小，把音叉微小的振动转换成泡沫小球的运动，这种方法是转换法。
[2]由图乙可知，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内。逐渐抽出其中的空气，听到的声音将逐渐变小，由此可以推理当玻璃罩中没有空气时，声音无法传播，即真空不能传声。
[3]声音可以传递信息和能量。由图丙可知，将扬声器对准烛焰，播放音乐，烛焰会跳动，说明声波能传递能量。
10． 声波 超声波
信息 超声波的传播距离远
【详解】（1）[1]由文中可知，水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。
（2）[2][3]声能传递信息和能量，声呐是利用超声波能传递信息的特点。
（3）[4]“奋斗者”号声学系统“无线链路”灵活、方便；通信距离远等。
11． 信息 204 20m/s
【详解】[1]声音可以传递信息，也可以传递能量，利用超声波可以进行测速，说明声音可传递信息。
[2]图b中P1与P2之间的时间间隔为3.6s，每小格表示的时间
由图b可知，测速仪第一次发出的信号（超声波）到被测汽车所用的时间
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
s1=v声t1=340m/s×0.6s=204m
[3]测速仪第二次发出的信号到被测汽车所用的时间
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
s2=v声t2=340m/s×0.4s=136m
汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶的距离
s=s1-s2=204m-136m=68m
汽车行驶这段距离用时
t=Δt+t2-t1=3.6s+0.4s-0.6s=3.4s
则汽车的速度
12． 音调 能量 3062 见解析
【详解】[1]弦乐器的音调跟频率有关，频率跟松紧、粗细有关，改变了弦的松紧，改变声音的音调。
[2]声可以传递信息，可以传递能量，利用超声波清洗眼睛，说明声波能够传递能量。
[3][4]声音到达海底的时间为
海洋的深度
s=vt=1531m/s×2s=3062m
超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，不能用超声波测量地月距离。
13． 等于 不能
【详解】[1]因为不同的声音在同种介质中的传播速度相同，所以超声波在空气中传播的速度等于340m/s。
[2]声呐系统可以利用超声波测量海底的深度，这种方法不能测量地月之间的距离。因为超声波不能在真空中传播，测量地月之间的距离用的是电磁波。
14．见解析
【详解】医生利用“B超”诊断病人的病情；利用超声波可以检测锅炉有没有裂纹。
15． 超声波 3825m 15.3m/s
【详解】（1）[1]声呐发出的声波是超声波，主要利用了超声波在水中传播的距离很远的性质。
（2）[2]超声波从海面传到海底的时间为
根据速度的计算公式可得，此处海的深度为
（3）[3]依题意可知，小型探测机器人1s内匀速下潜的距离等于超声波0.01s内通过的距离，即
v声t声=v机器人t机器人
探测机器人的下潜速度为
16．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）人的听觉的频率范围是20～20000Hz；超声驱狗器发出的声音频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉频率范围，所以，人耳听不见超声驱狗器发出的声音。
（2）往水杯倒水的过程中，产生振动发出声音的是水杯中的空气柱，随着杯中水量的增加，空气柱越来越短，振动频率越来越快，音调越来越高，所以，听声音就能判断瓶中水位的高低。
17． 大 响度 转换 小 距离 越小 振动 能量
【详解】（1）[1][2]通过实验可以判断物体振幅是不同的，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大。
（2）[3]乒乓球在实验中起的作用是显示音叉的振动，把不容易看到的现象转换成便于观察的现象，这种研究物理问题的方法是转换法。
（3）[4][5][6]实验中用大小相等的力敲击音叉的目的是控制响度相同，逐步感受音叉声音的响度变化，离音叉越近听到音叉声音的响度越大，离音叉越远听到音叉声音的响度越小，说明使音叉发出相同响度的声音时，距离不同，听到声音的响度不同，即响度与距离发声体的远近有关。
（4）[7][8]敲击右侧的音叉，左边完全相同的音叉也会随之发出声音，说明左边的音叉也在振动，同时也说明声音能够传递能量。
18． 声音是物体振动产生的 放大 真空不能传声 见解析
【详解】（1）[1]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，它说明声音是物体振动产生的。
[2]音叉的振动不能直接观察，乒乓球起的作用是将音叉的振动放大，更容易直观观察，这种实验方法为转换法。
（2）[3]声音的传播是需要介质的，在抽气过程中，听到电铃发声的声音逐渐变小，由此推理，真空不能传声。
（3）[4]探究音调高低和振动快慢的关系时，改变尺子伸出桌面的长度，用同样的力度弹尺子，当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高，由此可得出结论：音调的高低与发声物体的振动频率有关。
19． 减小 真空 变大 振幅 慢 频率 转换法 响度 空气 能量
【详解】（1）[1][2]将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再把瓶内的空气逐渐的抽出，会发现声音逐渐减小，由此可以推理得出：若瓶内已抽成真空，将听不到声音，说明声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。
（2）[3][4]用更大的力敲击鼓面，听到的声音变大，同时看到小纸片跳动的幅度变大，表明鼓面振动的振幅越大，声音的响度越大。
（3）[5][6]逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力拨动钢尺，会发现钢尺振动得的频率变慢，钢尺振动的频率逐渐变小，发出声音的音调逐渐变低，这表明声音的音调与发声体振动的频率有关。
（4）[7][8]这里利用了转换法，通过乒乓球被弹起的幅度，将音叉的振动放大，乒乓球被弹起得越高，说明音叉的振幅越大，发出声音的响度越大。
（5）[9]敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，两个音叉之间是空气，这个现象说明空气可以传声。
（6）[10]声音既可以传递信息，又可以传递能量，扬声器的纸盆由于振动发出声音，声音通过空气传到烛焰处，烛焰的晃动说明声音具有能量。
20．（1）72km/h；（2）汽车会撞上障碍物；（3）已经超速
【详解】解：（1）已知制动前汽车行驶的路程为，反应时间为，那么汽车制动前的速度为
（2）若司机酒后驾车，反应时间是平时的4倍，所以酒后驾车的反应时间为
所以酒后反应时间行驶的路程为
那么酒后驾驶行驶的总路程为
所以汽车会撞上障碍物。
（3）超声波从发出到碰到汽车所用的时间
超声波从发出到碰到汽车时，测试仪与汽车的距离
汽车在这段时间行驶的路程
汽车此时的速度
该车在此路段已经超速。
答：（1）汽车制动前的速度为72km/h；
（2）汽车会撞上障碍物；
（3）该车在此路段已经超速。
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