第2章 声现象（A卷 达标通关卷）-2023-2024学年八年级物理上册单元速记·巧练（人教版）

这是一份第2章 声现象（A卷 达标通关卷）-2023-2024学年八年级物理上册单元速记·巧练（人教版），共8页。试卷主要包含了测试范围，下列有关声现象的说法中正确的是，以下不属于超声波应用的是等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级上册第2章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．声音在空气、煤油、水、铁中传播相等的距离，所用时间最少的是（ ）
A．水中B．空气中C．铁中D．煤油中
【答案】C
【分析】声音的传播需要介质，在不同的介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体中传播的速度最快，在液体中次之，在气体中传播的最慢。
【解答】解：声音可以在气体、固体、液体中传播，一般情况下，声音在固体中的传播速度大于在液体和气体中的传播速度。
因为空气是气体，煤油和水是液体，铁是固体，所以声音在空气、煤油、水、铁中传播相等的距离，所用时间最少的是在铁中。
故选：C。
2．2025年我国有望实现宇航员登月。在月球上的宇航员不能直接面对面交谈，需要借助无线电通讯设备，原因是（ ）
A．只能传递次声波B．真空不能传声
C．只能传递超声波D．宇航员的声带无法振动
【答案】B
【分析】声音的传播需要介质，真空不能传声。
【解答】解：月球上宇航员的声带可以振动发声，但不能传播，因为月球上没有空气，真空不能传声，所以在月球上的宇航员面对面的交谈也要借助无线电通讯设备，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．2022年4月7日，北京地铁大兴机场草桥站新“员工”——首批车站智能服务机器人正式上岗，如图所示。乘客可通过“您好，白鲸号”唤醒智能服务机器人语音的交互功能，在乘客与机器人对话的过程中，下列说法正确的是​（ ）
A．机器人发出的声音不是振动产生的
B．机器人发出的声音不需要介质就可传到人耳
C．机器人和乘客发出的声音在空气中的传播速度不同
D．能区分乘客和机器人的声音主要依据声音的音色不同
【答案】D
【分析】（1）声音是由振动产生的；
（2）声音的传播需要介质，传播介质包括固体、液体、气体；
（3）声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s；
（4）音色是取决于发声体本身的一种特性，可以用于区分发声体。
【解答】解：A、机器人发出的声音是由振动产生的，故A错误；
B、机器人发出的声音需要介质就可传到人耳，故B错误；
C、机器人和乘客发出的声音在空气中的传播速度相同，故C错误；
D、能区分乘客和机器人的声音主要依据声音的音色不同，故D正确。
故选：D。
4．如图所示，在北京冬奥会开幕式上，一名男孩用小号吹响了嘹亮深情的歌曲《我和我的祖国》，下列说法正确的是（ ）
A．小号声是由号振动产生的
B．小号声“嘹亮”是指声音的音调高
C．声音的传播不需要介质
D．观众能辨别出小号声而不是其他乐器的声音，是根据声音的音色不同
【答案】D
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）（4）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距声源的距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性；
（3）声音的传播靠介质；固体、液体、气体都可作为传播声音的介质。
【解答】解：A、小号声是由空气柱振动产生的，故A错误；
B、小号声“嘹亮”是指声音的响度，故B错误；
C、小号声不能在真空中传播，声音的传播需要介质，故C错误；
D、观众能辨别出小号声，是根据声音的音色不同，故D正确。
故选：D。
5．下列有关声现象的说法中正确的是（ ）
A．声音可以在真空中传播
B．在不同介质中声速均为340m/s
C．“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
D．用超声波击碎人体内的“结石”，说明声波能传递能量
【答案】D
【分析】（1）声音的传播需要介质。
（2）在不同的介质中，声音的传播速度不同。
（3）音色指发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志。
（4）声音能传递信息，也可以传递能量。
【解答】解：A、真空没有介质，声音不可以在真空中传播，故A错误；
B、在不同介质中声速不同，故B错误；
C、“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的，故C错误；
D、用超声波击碎人体内的“结石”，说明声波能传递能量，故D正确。
故选：D。
6．如图是我国晋代画家顾恺之创作的《斫琴图》中的一个画面。图中调音者右手拨动琴弦，凝神静听。下列有关说法正确的是（ ）
A．琴声是由空气振动产生的
B．调音者听到的琴声是通过空气传播到调音者耳中的
C．用较大的力拨动琴弦，可以改变发出声音的音色
D．调音者依据声音的音调对弦进行调节，说明声音可以传递能量
【答案】B
【分析】（1）一切正在发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止；
（2）能够传播声音的物质叫做传声的介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质；
（3）响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关；振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小；
（4）声音可以传递信息。
【解答】解：A、琴声是由琴弦振动产生的，故A错误；
B、调音者听到的琴声是通过空气传播到调音者耳中的，故B正确；
C、用较大的力拨动琴弦，可以改变发出声音的响度，故C错误；
D、调音者依据声音的音调对弦进行调节，说明声音可以传递信息，故D错误。
故选：B。
7．噪声污染防治与我们生活息息相关，也是生态文明建设的重要内容。如图所示的是噪声监测装置，55dB反映的是声音的（ ）
A．响度B．音调C．音色D．频率
【答案】A
【分析】噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器，外界的噪声越大，也就是声音越强，即响度越大，其所显示的数字就越大。
【解答】解：据图所示的噪声监测器显示屏显示55dB的数字，可知此时的噪声是55分贝；该装置是用来监测噪声强弱的仪器，即该装置显示了噪声的响度。
故选：A。
8．如图所示，是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。传说，众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势，曾吓退数十里外的敌军。下列分析正确的是（ ）
A．“鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
B．“鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C．众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
D．“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
【答案】D
【分析】（1）声音的传播需要介质。
（2）声音是由物体的振动产生的。
（3）声音在同种介质中的传播速度与温度有关。
（4）“水花四溅”是利用转换法将振动放大。
【解答】解：A、“鱼洗”发出的声音能靠盆中水和空气传入人耳，故A错误；
B、“鱼洗”发出嗡嗡声是由物体振动产生的，故B错误；
C、众多“鱼洗”声汇集不能改变声音的传播速度，可以增大声音的响度，故C错误；
D、“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动，故D正确。
故选：D。
9．如图，小陈用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，发现乒乓球会多次被弹开，这个实验是用来探究（ ）
A．声音产生的原因B．音调与频率的关系
C．声音的传播条件D．响度与振幅的关系
【答案】A
【分析】声音是由发声体的振动产生的。微小振动通过转换法显示。
【解答】解：小陈用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，发现乒乓球会多次被弹开，将音叉的振动放大，说明声音是由物体的振动产生的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
10．以下不属于超声波应用的是（ ）
A．倒车雷达B．金属探伤C．大象交流D．医学检查
【答案】C
【分析】人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；
超声波的应用：一是能够利用回声定位原理，制成声呐装置，来测定物体的位置和距离；二是它能够成像，利用B型超声波诊断仪，可观察母体内胎儿的情况；三是它的振动作用能够使清洗液发生剧烈振动，有去污作用，也常用来粉碎人体内的结石。
【解答】解：由各选项可知，倒车雷达、金属探伤、医学检查都是利用超声波；大象交流应用次声波；故ABD错误，C正确。
故选：C。
11．以下关于声的实验图片，说法正确的是（ ）
A．如图所示，随着真空罩内空气的减少，听到闹铃声越来越大
B．如图所示，用大小相同的力拨动尺子，随着尺子伸出桌边长度的改变，尺发声的响度不断变化
C．如图所示，放在发声音叉旁的小球弹跳起来，说明：发声的音叉在振动
D．如图所示，将瓶底去除蒙上薄膜，瓶口对着点燃的蜡烛，用力拍打薄膜，蜡烛熄灭。说明：声可以传递信息
【答案】C
【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声。
（2）声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。
（3）声音是由物体的振动产生的。
（4）声音可以传递能量。
【解答】解：A、随着真空罩内空气的减少，空气越来越稀薄，听到闹铃声越来越小，故A错误；
B、用大小相同的力拨动尺子，随着尺子伸出桌边长度的改变，尺发声的音调不断变化，响度不变，故B错误；
C、放在发声音叉旁的小球弹跳起来，说明：发声的音叉在振动，故C正确；
D、将瓶底去除蒙上薄膜，瓶口对着点燃的蜡烛，用力拍打薄膜，蜡烛熄灭。说明：声可以传递能量，故D错误。
故选：C。
12．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
【答案】A
【分析】（1）声音的高低叫音调，音调的高低决定于发声体振动的频率；声音的强弱叫响度，响度的大小决定于发声体振动的振幅；音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志。
（2）声音的传播速度与介质和温度有关。
（3）声音能传递能量、信息。
【解答】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．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。
13．如图所示的声现象中，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图中用相同的力度敲击瓶身，瓶子中的水越多，发出声音的音调越低
B．乙图中在居民区的道路旁装隔音墙是在传播过程中减弱噪声
C．丙图中的倒车雷达是利用次声波的回声定位来传递能量
D．丁图中水下的运动员能根据音乐声完成相应的动作，说明水能传声
【答案】C
【分析】（1）声音的音调与发声体振动的频率有关，频率越快，音调越高，频率越慢，音调越低；振动物体，质量大，体积大的物体的难振动，频率小，音调低。
（2）减弱噪声有三条途径，即在声源处减弱、在人耳处减弱、在传播过程中减弱。
（3）声音能传递信息和能量；利用超声波可以进行回声定位。
（4）声音的传播是需要介质，气体、固体和液体都能传播声音。
【解答】解：A、以相同力度敲击瓶身，瓶子和水一起振动，水的质量越多，越不容易振动，频率越低，音调越低，故A正确；
B、在居民区的道路旁装隔音墙是在传播过程中减弱噪声，故B正确；
C、倒车雷达是利用超声波的回声定位来传递信息，故C错误；
D、水下的运动员能根据音乐声完成相应的动作，说明水能传声，故D正确。
故选：C。
14．“双减”之后，全国各地中小学积极开展丰富多彩的课后服务活动。如图所示是某校开展的音乐社团活动，在音乐演奏中我们能辨别不同乐器发出的声音，这是根据声音的（ ）
A．响度B．音调C．音色D．频率
【答案】C
【分析】音色是声音的本质与特色，它与发声体的材料和结构有关，我们根据音色能辨别物体的。
【解答】解：不同的乐器，由于发声原理、材料、形状等不同，发出声音的音色不同，我们可以根据音色辨别是何种乐器发出的声音，故C正确。
故选：C。
15．声音对我们来说再熟悉不过了，下列关于声现象的描述和分析，错误的是（ ）
A．发声的音叉将乒乓球弹开说明发声体在振动
B．吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音调
C．公路两旁的隔音板，是在声源处减弱噪声
D．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息
【答案】C
【分析】（1）声音是由物体的振动产生的；
（2）音调与振动的频率有关，频率越大，音调越高；响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；
（3）减弱噪声的途径：在声源处、传播过程中、人耳处减弱；
（4）声音可以传递信息和能量。
【解答】解：A、声音是由物体的振动产生的，发音的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动，故A正确；
B、吹笛子时，按住不同气孔改变了空气柱的长度，是为了改变声音的音调，故B正确；
C、公路两旁的隔音板，是在传播过程中减弱噪声，故C错误；
D、医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故D正确。
故选：C。
16．深夜，非法改装的摩托车的排气管发出的轰鸣声引发“炸街式”的扰民，市交警部门查获后责令车主拆除改装部件恢复原状，下列控制噪声的方式与此相同的是（ ）
A．阳台的窗户安装双层隔音窗
B．在学校周围植树
C．车间里工人戴上防噪声耳罩
D．中考考场周围禁止鸣笛
【答案】D
【分析】控制噪声有三种途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解：非法改装的汽车、摩托车的排气管发出的轰鸣声引发“炸街式”的扰民，交警部门责令车主拆除改装部件恢复原状是在声源处减弱噪声。
A、阳台及窗户安装双层隔音窗，是在传播过程中减弱噪声，故A不合题意；
B、在学校周围植树，是在传播过程中减弱噪声，故B不合题意；
C、车间里工人戴上防声耳罩，是在人耳处减弱噪声，故C不合题意；
D、考场外工作人员低声细语，是在声源处减弱噪声，故D符合题意。
故选：D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共13分）
17．2022年玉楚高速全线通车，玉楚高速绿汁江大桥全长约800m，一小汽车刚行驶到桥面时，速度表的表盘如图所示，则小汽车以此速度匀速通过整座大桥需 36 s。人们听到汽车的鸣笛声就知道汽车的到来，说明声音可以传递 信息 （填“信息”或“能量”）。
【答案】36；信息。
【分析】首先确定速度表的分度值，然后根据指针位置读数，注意表盘的单位；根据速度公式计算小车通过大桥利用的时间；
声音能够传递信息和能量。
【解答】解：由图可知，小车的速度为：v＝80km/h，
小汽车以此速度匀速通过整座大桥需要的时间为：
t＝＝＝0.01h＝36s；
人们听到汽车的鸣笛声就知道汽车的到来，说明声音可以传递信息。
故答案为：36；信息。
18．2023年3月26日，永川马拉松在永川区兴龙湖牌坊鸣枪起跑。运动员听到枪声说明声音是通过 空气 传播的，若以兴龙湖牌坊为参照物，起跑后的运动员是 运动 的。
【答案】空气；运动
【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声。
（2）物体相对于参照物的位置变化了，物体是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体是静止的。
【解答】解：运动员听到枪声说明声音是通过空气传播的，若以兴龙湖牌坊为参照物，起跑后的运动员相对于兴龙湖牌坊的位置是不断变化的，运动员是运动的。
故答案为：空气；运动。
19．如图是地铁进站时的场景，站台的人听到隆隆声是由于物体 振动 产生的，地铁平均速度是60km/h，行驶1.5min后到达下一站台，则两站相距 1500 m。
【答案】振动；1500
【分析】（1）声音是由物体振动产生的。
（2）根据来计算路程。
【解答】解：站台的人听到隆隆声是由于物体振动产生的，地铁平均速度是60km/h，行驶1.5min后到达下一站台，则两站相距：。
故答案为：振动；1500。
20．二胡是中华民族乐器家族中主要的弓弦乐器之一，其发出的声音近乎跟人声一样，具有歌唱性、诉说感，深受人们的喜爱。用二胡演奏时（如图），演奏者一只手通过弓的推拉运动，擦弦后使其 振动 而发声；另一只手不停地按压在琴弦的不同部位，改变琴弦发声部分的长度，是为了改变声音的 音调 （选填“响度”“音调”或“音色”）。
【答案】振动；音调。
【分析】①声音是物体振动产生的，一切发声体都在振动；
②声音的高低叫音调，音调与发声体的振动频率有关：频率越大，音调越高。
【解答】解：在二胡演奏时，用弓拉动琴弦，使琴弦振动而发声；
琴弦的长度不同，振动的频率不同，发出的音调也不同，表演中不断用手指控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的音调。
故答案为：振动；音调。
21．一辆汽车在某段平直公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示。当该车运动到距测速仪555m时，测速仪向该车发出一超声波，3s后收到从车返回的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，则此超声波经过的路程是 1020 m，该车的速度是 30 m/s。若该路段限速120km/h，则该车 不超速 （选填“超速”或“不超速”）。
【答案】1020；30；不超速。
【分析】（1）根据s＝vt计算超声波经过的路程；
（2）根据题意知超声测速仪发出的信号后与汽车相遇的时间，超声波单趟的路程和汽车行驶的路程之和，即为发出超声波时到汽车的距离，根据v＝得出等式即可求出汽车的速度，比较汽车的速度与限速判断是否超速。
【解答】解：（1）根据v＝可得，此超声波所经过的路程：
s声＝v声t＝340m/s×3s＝1020m；
（2）若汽车的速度为v，超声测速仪发出的信号＝1.5s后与汽车相遇，
由v＝可得，在这段时间内，汽车运动的路程与超声波运动的路程关系式为：
v×1.5s+340m/s×1.5s＝555m，
解得：v＝30m/s＝108km/h，
因为108km/h＜120km/h，所以则该车不超速。
故答案为：1020；30；不超速。
22．如图所示，是现在建筑中广泛应用的新型型材——“断桥铝”，它主要的优点有密封性好、保温、抗渗性能优良等。断桥铝采用的三层真空玻璃可以有效地减弱室内噪声，这是在 传播过程中 减弱噪声的；敲击玻璃可以发出声音，该声音是由物体 振动 产生的。
【答案】传播过程中；振动。
【分析】减弱噪声主要从三种途径入手，一是在声源处减弱，二是在传播过程中减弱，三是在接收处减弱；声音是由物体的振动产生的。
【解答】解：断桥铝采用的三层真空玻璃，这是在传播过程中减弱噪声的；
声音是由物体的振动产生的，因此敲击玻璃可以发出声音。
故答案为：传播过程中；振动。
三．实验题（本题共3小题，共17分）
23．为了探究声音产生的原因，小明和小丽一起做了几个实验：小明把手放在喉咙处，大声讲话，感觉喉头振动了；小丽把发声的音叉放在水中，可以激起水花。
（1）通过对上面的种种实验现象的分析，能得出声音是由 振动 产生。
（2）小华同学，用手敲鼓，他知道声音是由鼓面的 振动 发出的，但是他看到鼓面几乎没有什么异样。为了使看到的实验现象更明显，他在鼓面上撒些小纸团，撒小纸团目的是 发声振动转换成鼓面上小纸屑的振动易于观察 。
（3）小明、小丽等同学在探究上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的？针对这一问题，他们经过认真地思考，提出了两种猜想：
①声音要传播出去，需要别的物质做媒介；
②声音要传播出去，不需要什么物质做媒介。
究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下的实验：
a．把正在响铃的手机放在玻璃罩内，再逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中，会听到铃声逐渐 减小 。
b．再打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐 变大 。
c．推理过程：玻璃罩内空气越少，传出的声音越 小 ，如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到手机响铃的声音了。
d．结论： 真空不能传声 。
由此现象可以推得猜想 ① 是正确的。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据声音产生的条件：声音是由物体的振动产生的进行解答；
（2）利用转换法解答，把发声体的振动转换成一些较明显的小物体的振动；
（3）声音是靠介质传播的，离开了传声的介质声音就不传播了，一切固体、液体、气体都可以作为传声介质，声音不能在真空中传播；
【解答】解：（1）讲话时声带的振动，音叉发声使水振动，都能证明声音是由于物体振动产生的。
（2）用手敲鼓，他知道声音是由鼓面的振动发出的，鼓面是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成鼓面上小纸屑的振动，所以可在鼓子上放一些小纸屑；
（3）当把玻璃罩内的空气逐渐抽出时，传声介质越来越少，所以传声效果越来越不好，实验过程中听到声音越来越小，再打开阀门，让空气逐渐进入玻璃罩内，又会听到铃声逐渐变大，设想空气全部抽净时，就不传声了，也就听不到声音了，故可得结论：声音的传播需要介质，真空不能传声，故猜想①正确。
故答案为：（1）振动；（2）振动；发声振动转换成鼓面上小纸屑的振动易于观察；（3）减小；变大；小声音的传播需要介质，真空不能传声；①。
24．在学习二胡演奏过程中，小雅发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想二：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，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验。
（1）为了验证猜想一，应选编号 A、C 两种序号的琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，应选编号 A、B 两种序号的琴弦进行实验。
（3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是 80 。
（4）小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是 控制变量法 。
【答案】（1）A、C；（2）A、B；（3）80；（4）控制变量法。
【分析】（1）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制琴弦的横截面积和材料不变；
（2）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积关系时，控制琴弦的长度和材料不变；
（3）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料关系时，控制琴弦的横截面积和长度不变；
（4）控制变量法是初中物理常用的研究方法，按照控制变量法的操作原则分析。
【解答】解：（1）为了验证猜想一，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、C进行研究；
（2）为了验证猜想二，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行研究；
（3）如果验证猜想三，即琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，而琴弦的材料不同，故应选B、D进行探究，则表格①的位置所缺数据是80；
（4）音调的高低与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高低与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究。
故答案为：（1）A、C；（2）A、B；（3）80；（4）控制变量法。
25．如图，为了探究音调与什么因素有关，小伟设计了下面几个实验。
A.硬纸板接触齿数不同的齿轮
B.改变钢尺伸出桌边的长度
C.改变薄塑料尺滑过梳子的速度
D.改变吹笔帽的力度
（1）图中所示的实验不能够完成此探究目的的实验是 D （选填选项中的字母）。
（2）如图B所示，将一把钢尺紧紧按压在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音：同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动钢尺。比较两种情况下发现，第一次钢尺振动得快，它的音调 高 （选填“高”或“低”），这说明音调与发声体振动的频率有关。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却几乎听不到声音了，这是由于 振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内 。
（3）另外一组同学做了如图E所示实验，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象除说明空气可以传声以外还可以说明声波可以传递 能量 。若将这个实验移到月球上去做，则 不能 （选填“能”或“不能”）看到泡沫塑料球被弹开。
【答案】（1）D；（2）高；振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内；（3）能量；不能。
【分析】（1）声音三个特性：音调、响度、音色，音调跟频率有关，频率越大音调越高，频率越小音调低；响度跟振幅有关，音色跟材料和结构有关；
（2）声音是由物体的振动产生的，振动停止，发生也停止；响度跟振幅有关，振幅越大响度越大；人能听到的频率范围是20﹣20000Hz。
（3）声可以传递信息和能量；声的传播需要介质，真空不能传声。
【解答】解：（1）A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符A能够完成探究目的；
B、改变钢尺伸出桌边的长度，振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B能够完成探究目的；
C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，故C能够完成探究目的；
D、改变吹笔帽的力度，笔帽振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，故D不能完成探究目的；
故选：D；
（2）改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，第一次钢尺伸出桌面的长度短，振动得快，发出声音的音调高，这说明音调与发声体振动的频率有关；钢尺伸出桌面超过一定长度时，振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内；
（3）人敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明声音可以传递能量。如果把这个实验移到月球上去做，则泡沫塑料球不能被弹起，因为声音的传播需要介质。
故答案为：（1）D；（2）高；振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉范围内；（3）能量；不能。
四．计算题（本题共3小题，共27分）
26．在某段区间测速路段，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s。若两次发出信号的间隔是1.1s，超声波的速度为340m/s，求：
（1）汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程；
（2）汽车行驶的速度。
【答案】（1）汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为34m；
（2）汽车行驶的速度为34m/s。
【分析】（1）测速仪第一次发出超声波时，经过了0.3s到达了汽车处，利用速度公式可求出汽车反射第一次信号时，汽车与测速仪之间的距离；同理得到汽车第二次反射信号时，汽车与测速仪之间的距离；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；
（2）找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式求解汽车速度。
【解答】解：（1）第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.3s，汽车反射第一次信号时，汽车距测速仪：s1＝v声t1＝340m/s×0.3s＝102m；
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s，汽车反射第二次信号时，汽车距测速仪：s2＝v声t2＝340m/s×0.2s＝68m；
汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程：s'＝s1﹣s2＝102m﹣68m＝34m；
（2）这34m共耗用时间：t'＝Δt﹣t1+t2＝1.1s﹣0.3s+0.2s＝1s，
所以汽车的车速为：v'＝＝＝34m/s。
答：（1）汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为34m；
（2）汽车行驶的速度为34m/s。
27．利用超声波可测海洋深度，已知声波在海水中的传播速度是1.5×103米/秒，若我国深海探测器某次下潜到水面下500米深处静止时发出信号，静待6秒钟后收到海底反射回来的声波，求：
（1）探测器此时到海底的距离是多少？
（2）若探测器平均下潜速度为2.5米/秒，从水面潜到海底需要多长时间？
【答案】（1）探测器此时到海底的距离是4500米；
（2）若探测器平均下潜速度为2.5米/秒，从水面潜到海底需要2000s时间。
【分析】（1）声音在水中的传播速度和传播的时间，利用速度公式计算出声音传播的路程，探测器此时到海底的距离为声音传播路程的一半；
（2）此处海洋深度等于探测器此时海底的距离加上探测器发出信号时到海面的距离，利用v＝求出从水面潜到海底需要的时间。
【解答】解：已知声波的速度v＝1.5×103m/s，声波传播的时间t＝6s，探测器离水面距离s1＝500m，
（1）声波所传播的路程s2＝vt＝1.5×103m/s×6s＝9000m；
探测器此时到海底的距离：s3＝s2＝×9000m＝4500m；
（2）此处海洋深度s＝s1+s3＝500m+4500m＝5000m，
探测器从水面潜到海底需要的时间t′＝＝＝2000s。
答：（1）探测器此时到海底的距离是4500米；
（2）若探测器平均下潜速度为2.5米/秒，从水面潜到海底需要2000s时间。
28．一快艇以20m/s的速度在湖面上朝着对面高山方向匀速直线行驶，在A处鸣笛后，经过4s后在B处听到对面处的高山传来的回声（空气中的声速为340m/s）。求：
（1）A处到B处的距离。
（2）4s内声波在空气中所传播的路程。
（3）A处离高山有多远。
【答案】（1）A处到B处的距离为80m；
（2）4s内声波在空气中所传播的路程为1360m；
（3）A处离高山有720m。
【分析】（1）知道快艇的速度，利用速度公式计算出快艇4s行驶的路程，即为A处到B处的距离；
（2）知道声音在空气中的传播速度，利用速度公式计算出4s内声波在空气中所传播的路程；
（3）A处离高山的距离等于声音传播的路程与快艇行驶的路程和的一半。
【解答】解：（1）快艇的速度v1＝20m/s，
由v＝可知，快艇4s行驶的路程：s1＝v1t＝20m/s×4s＝80m，即为A处到B处的距离；
（2）声音在空气中的传播速度v2＝340m/s，
由v＝可知，4s内声波在空气中所传播的路程：s2＝v2t＝340m/s×4s＝1360m；
（3）A处离高山的距离：s＝（s1+s2）＝×（80m+1360m）＝720m。
答：（1）A处到B处的距离为80m；
（2）4s内声波在空气中所传播的路程为1360m；
（3）A处离高山有720m。
五．解答题（共2小题，共11分）
29．阅读下列短文，回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TuchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
（1）超声波是指频率高于 20000 Hz的声音，人耳通常 不能 （选填“能”或“不能”）听到超声波。
（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有 较强的穿透能力 。
（3）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 A 。
A.蝙蝠B.蜘蛛C.青蛙D.猫
（4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 3.6 mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）
（5）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 A 。
【答案】（1）20000；不能；（2）较强的穿透能力；（3）A；（4）3.6；（5）A。
【分析】（1）超声波的频率高于20000Hz，人耳的听觉频率在20Hz～20000Hz；
（2）超声波有较强的穿透能力；
（3）根据超声波回声定位分析；
（4）先求出超声波到达指纹的时间，再根据速度公式求出距离的大小；
（5）超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长。
【解答】解：
（1）超声波是指频率高于20000Hz的声音，不在人耳的听觉频率内，所以人耳通常不能听到超声波；
（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力；
（3）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A正确；
（4）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，则超声波到达指纹的时间为：t＝×8×10﹣6s＝4×10﹣6s；
根据v＝可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为：s＝vt＝900m/s×4×10﹣6s＝3.6×10﹣3m＝3.6mm；
（5）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。
故答案为：（1）20000；不能；（2）较强的穿透能力；（3）A；（4）3.6；（5）A。
30．阅读短文，回答问题：
蝙蝠与测速仪
蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物。后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的耳朵堵住，它就会丧失方向感，不能躲避障碍物。
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，这种声波可以探索到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。
科学家受到蝙蝠回声定位的启发，发明了超声波测速仪。如图所示是公路旁的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率（一般为30kHz～100kHz）的超声波信号，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率减小。
测速仪每隔一定的时间发射一次超声波信号，并能接收到被测汽车反射回来的超声波信号。根据发射和接收到超声波信号的时间间隔，测速仪就可以测算出被测汽车的速度。
（1）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的 C
A、提出问题 B、猜想假设 C、进行实验 D、得出结论
（2）黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，人 不能 （能/不能）听到这种声音。
（3）蝙蝠用来接收反射回来超声波的器官是 B
A、眼睛 B、耳朵 C、鼻腔 D、嘴巴
（4）当车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率 大于 （大于/等于/小于）测速仪的发射频率。
（5）如果测速仪发射一次超声波信号时，正前方180m处刚好有一辆汽车迎面行驶过来，此超声波信号从发射到接收的时间间隔是1s，则汽车行驶的速度为 20 m/s。
（已知超声波在空气中传播的速度为340m/s）
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）科学探究的一般环节包括提出问题，假设问题，设计与分析，实验，检验实验，表达与交流。
（2）人耳的听觉范围和超声波、次声波的定义属于识记的内容。
（3）根据各器官的作用即可判断。
（4）当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小；
（5）根据速度公式求出超声波传播的距离；然后列出关系式求出汽车的速度。
【解答】解：（1）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的进行实验；故选C。
（2）人耳的听觉范围是20Hz﹣20000Hz，其中高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的声波叫做次声波。黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，人 不能听到这种声音
（3）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是耳朵；
（4）由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；
（5）测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，声音通过的路程为：
s1＝v声t1＝340m/s×1s＝340m；
此时汽车通过的路程为：
s＝180m﹣×340m＝10m；
则汽车的速度为：v＝＝＝20m/s。
故答案为：（1）C；（2）不能；（3）B；（4）大于；（5）20。
编号
规格
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
尼龙
80
1
B
尼龙
80
0.5
C
尼龙
55
1
D
镍合金
①
0.5