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D
D
C
B
C
声波
振动
34
680
振动
能量
C
【分析】
这道题考查声音产生和传播的核心基础知识点,我们可以通过逐个排查选项、结合对应声学规律判断正误的思路来解题:第一步先回忆声音传播的基本前提:声音传播必须依赖介质,真空无法传声,先判断A选项;第二步回忆人耳接收到声音的全部条件,判断B选项;第三步回忆声速的核心影响因素:声速只和介质的种类、环境温度有关,同一温度的同种介质中声速完全相同,判断C选项;第四步回忆不同常见介质中的声速大小规律:一般情况下v固>v液>v气,判断D选项,最终选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:声音的传播需要介质,真空中没有任何传声介质,声音无法在真空中传播,传播速度为0,该选项说法错误;
B选项:物体振动确实可以产生声音,但人耳听到声音还需要满足:声音频率在20Hz~20000Hz的人耳听觉范围内、有足够的响度、存在传声介质等条件,因此仅物体振动我们不一定能听到声音,该选项说法错误;
C选项:回声和原声都是在空气中传播,只要环境温度不变,二者的传播速度完全相等,该选项说法错误;
D选项:一般情况下声音在液体中的传播速度大于在气体中的传播速度,水属于液体,空气属于气体,因此声音从水中传到空气中时,声速会变小,该选项说法正确。
【答案】
D
【知识点】
声音传播条件;声速的规律;人耳听觉条件
【点评】
本题属于声学模块的基础易错题,集中考察了学生对声现象核心易错点的辨析能力,不少同学会误以为振动就一定能听到声音、回声传播速度比原声更快,解题时要牢记声速仅由介质种类和温度决定,不受回声、原声的属性影响,同时明确人耳听到声音的多个必要条件,避免遗漏条件判断出错。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题时首先要从回声的形成原理、人耳区分原声和回声的必要条件两个角度入手思考:第一步先明确声音遇到障碍物反射就会生成回声,先排除明显错误的选项;第二步回忆人耳能将原声和回声分辨开的最小时间间隔要求,反推对应的声源到障碍物的最小距离,再和普通房间的实际尺寸对比,就能得到房间里听不到独立回声的真正原因,逐一排除错误选项选出正确答案。
【解析】
我们逐一分析选项:
1. 选项A:声音在传播时遇到房间的墙壁、家具等障碍物都会发生反射,完全可以产生回声,A错误。
2. 选项B:房间的四周墙壁都会对声音形成反射,绝大多数回声都在房间内部传播,并不会全部从门口跑掉,B错误。
3. 选项C:听不到独立回声和回声的音量大小没有直接关系,哪怕回声响度足够,只要和原声的时间差太短,人耳也无法区分,C错误。
4. 选项D:人耳能够区分原声和回声的最小时间间隔是0.1s,已知空气中声速约为340m/s,由此可以算出要分辨回声,声源到障碍物的最小距离为$s=\frac{vt}{2}=\frac{340m/s×0.1s}{2}=17m$。普通房间的长宽尺寸都远小于17m,回声返回人耳的时间远小于0.1s,回声就会和原声混在一起,人耳无法分辨出独立的回声,D正确。
【答案】
D
【知识点】
回声的产生;人耳区分回声的条件
【点评】
本题属于声现象的基础概念题,易错点是容易误选C,很多同学会误以为是回声响度太小导致听不到,实际上核心原因是室内空间尺寸不足,回声与原声的时间差过小发生叠加,这种叠加反而会让室内的原声听起来比空旷野外更洪亮。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先我们先回忆回音壁的实际现象:人在回音壁一侧贴近墙面小声说话,另一侧远处的人也能清晰听到说话声。接下来我们可以逐个排查选项:首先思考如果只有普通的空气传声,声音向四周散开能量很快就衰减了,不可能传这么远还清晰;如果是声音在墙壁里传播,我们听到的声音不会是原本的空气传声的效果;如果墙壁吸收声音,声音会很快消失更不可能传远,由此就能推导出核心原理是声音遇到墙壁发生反射,也就是回声的应用。
【解析】
我们逐一分析每个选项:
A选项:声音在空气中无约束的自然传播时,会向四周发散,能量快速衰减,小声说话的声音无法传播很远还保持清晰,不是回音壁的核心原理,A错误。
B选项:声音在墙壁中属于固体传声,固体传声的效果和我们在回音壁中听到的沿空气传播的人声特征不符,不是回音壁的应用原理,B错误。
C选项:回音壁的墙面修建得十分光滑规整,声音传播到墙面后会发生反射现象,声音沿着墙面经过多次反射向前传播,能量损失很小,就能让较远位置的人清晰听到说话声,这就是回音壁的声学原理,C正确。
D选项:如果声音遇到墙壁后被吸收,声音的能量会快速损耗,根本无法远距离传播,和回音壁的实际效果矛盾,D错误。
【答案】
C
【知识点】
声音的反射;回声的应用
【点评】
本题结合我国古建筑回音壁的实际场景考察声现象的基础知识点,易错点是容易误选A选项,同学们要注意区分普通空气自然传声和声音反射后定向传播的差异,结合实际现象反向推导对应的声学原理,就能轻松选出正确答案。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先我们要明确声音在不同介质中的传播速度的基本规律:声速和介质的种类有关,一般来说声音在固体里的传播速度最快,液体次之,气体中最慢。题目里敲击长铁管后,声音会同时通过铁管(固体)、管内的水(液体)、管外的空气(气体)三条路径传到另一端的人耳,传播速度越快的介质,声音传播相同距离花费的时间就越短,就会最先被人听到,所以我们只需要把三种介质按照声速从大到小排序,就是三次响声传来的先后顺序,对应选出正确选项即可。
【解析】
解:声音在不同介质中的传播速度不同,本题涉及的三类介质的声速大小关系为:$v_{\mathrm{铁管}} > v_{\mathrm{水}} > v_{\mathrm{空气}}$。
敲击自来水铁管后,声音同时沿三种介质向另一端传播,相同传播距离下,声速越大,传播耗时越短,就越先到达人耳,因此三次响声的先后顺序依次是铁管传来的声音、水传来的声音、空气传来的声音,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
声音的传播介质;不同介质的声速规律
【点评】
本题属于声现象的基础考题,核心考察对不同介质声速大小规律的记忆,只要牢记固体传声最快、气体传声最慢的特点,就可以快速选出答案,易错点是混淆三类介质的声速排序,结合长铁轨两端敲击的类似场景也可以辅助理解该现象。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先我们要明确本题的核心考点是区分声音的两类作用:声音既可以传递信息,也可以传递能量。解题时先逐个梳理每个选项对应的物理原理,先排除仅体现声速、光速传播差异的无关选项,再进一步区分剩余场景属于声音传递信息还是传递能量的范畴,就能快速锁定正确答案。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A选项:百米跑计时员不根据发令枪枪声计时,是因为空气中声速远小于光速,听枪声计时会导致计时结果偏短,该现象仅体现了声速较慢的特点,不能说明声音具有能量,A错误。
B选项:雷雨时先看到闪电后听到雷声,本质是光在空气中的传播速度远大于声速,仅体现了两种波的传播速度差异,和声音是否具有能量无关,B错误。
C选项:飞机飞过时产生的声音带动玻璃窗振动,说明声音向玻璃窗传递了能量,让原本静止的玻璃发生运动状态的改变,直接证明了声音具有能量,C正确。
D选项:美妙的歌声使人心情愉悦,是歌声传递了舒缓的情绪内容,属于声音传递信息的应用,不能说明声音具有能量,D错误。
【答案】
C
【知识点】
声与能量,声速
【点评】
本题属于声学基础概念辨析题,核心要明确声传递能量和传递信息的判断标准:传递能量的典型特征是声音可以使物体的运动状态、形变发生改变,对外做功;传递信息的特征是通过声音获取对应的内容、消息。不少同学容易错选D选项,要注意心理层面的情绪反馈属于信息传递的范畴,不属于声传递能量的体现。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题考查声音传播的基础概念,解题时我们可以顺着声音传播的逻辑思考:首先回忆声音作为机械波的传播形态,就能确定声音在空气中的传播形式;再从声传播的本质出发,声的传播是振动形式的传递,发声体的振动会先带动紧邻的介质同步运动,空气作为传播介质,就会被带动做相同的振动,之后再把振动依次向远处传递,顺着这个逻辑就能直接推导出两个空的答案。
【解析】
1. 第一空:声音属于机械波,在空气中向外传播时是以声波的形式扩散的,因此第一空填声波。
2. 第二空:声音传播的过程本质是振动的传递过程,发声体产生的振动会带动周围的空气同步振动,通过空气质点依次振动的方式将振动向远处输送,因此第二空填振动。
【答案】
声波 振动
【知识点】
声波概念,声音的传播
【点评】
本题属于声学入门的基础概念题,完全是对课本核心基础知识点的直接考查,没有设置任何理解障碍,只要牢记声传播的相关基础定义就可以轻松得分,是需要学生熟练掌握的必拿分基础考点。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先分两个场景梳理计算思路:第一个回声场景中,小明发出的声音传到高墙后再反射回小明耳朵,声音走过的总路程是小明到高墙距离的2倍,不能直接用总时间0.2s乘声速,需要先算出声音单程传播的时间,再代入速度公式计算距离。第二个雷电场景中,光的传播速度远大于声速,闪电的光传到人眼的时间极短可以完全忽略,因此看到闪电后到听到雷声的2s就近似等于雷声从打雷处传播到小红位置的时间,直接代入速度公式即可算出对应距离。
【解析】
1. 计算小明和高墙的距离:
声音从小明处传播到高墙再返回小明处,总用时$t_{\mathrm{总}}=0.2\ \mathrm{s}$,因此声音从小明到高墙的单程时间为:
$t_1 = \dfrac{t_{\mathrm{总}}}{2} = \dfrac{0.2\ \mathrm{s}}{2} = 0.1\ \mathrm{s}$
根据速度公式$v=\dfrac{s}{t}$,可得小明和高墙的距离:
$s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.1\ \mathrm{s} = 34\ \mathrm{m}$
2. 计算打雷处到小红的距离:
由于光速远大于空气中的声速,闪电的光传播到小红的时间可以忽略不计,雷声传播到小红的时间$t_2=2\ \mathrm{s}$,因此打雷处到小红的距离:
$s_2 = v_{\mathrm{声}} t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s} = 680\ \mathrm{m}$
【答案】
34 680
【知识点】
回声测距;速度公式应用;光速远大于声速
【点评】
本题是声现象的基础实际应用题,核心易错点是回声测距时容易忽略声音往返的路程是待测距离的2倍,直接用总时间乘声速得到错误结果,第二问考察对雷电场景下忽略光传播时间的原理理解,题目贴近生活,整体难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先我们回忆声现象的基础知识点,第一空要明确声音的产生本质:所有声音都是由物体的振动产生的,人说话发声的声源是声带,自然是声带振动产生声音。第二空需要区分声的两类作用:声既可以传递信息,也可以传递能量,传递信息是指通过声音获取对应的内容、消息,传递能量是指声音可以对其他物体施加作用、改变物体的状态,本题中酒杯被声音震碎,声音直接改变了酒杯的完整形态,显然是声传递能量的体现,这样就能顺利得出两个空的答案。
【解析】
1. 根据声音的产生原理,一切正在发声的物体都在振动,人发出的声音是由声带的振动产生的;
2. 声的利用分为传递信息和传递能量两类,酒杯被声音震碎,说明声音对酒杯做功,使酒杯的结构发生破坏,体现了声能够传递能量。
【答案】
振动 能量
【知识点】
声音的产生,声与能量
【点评】
本题属于声现象的基础概念题,难度较低,核心是要准确区分声传递信息和传递能量的不同应用场景,判断的核心依据是看声音的作用是获取内容信息,还是对物体本身的状态产生改变。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先要明确题目中测得的0.4s总时间由两部分组成:一是石头从手中下落到井底的运动时间,二是石头撞击井底的声音从井底传播回人耳的时间。我们可以先做参考假设:如果石头下落的平均速度和声音速度相等,那么下落时间和声音返回时间就会相等,各占总时间的一半即0.2s,此时算出的井深为340m/s×0.2s=68m。结合题目给出的“石头下落的平均速度小于声音速度”的条件,走相同井深时,速度更小的石头需要的下落时间会比声音传播时间更长,因此声音的实际传播时间会小于0.2s,最终推导得到井深的实际大小。
【解析】
设井深为h,石头下落时间为$t_1$,声音从井底传到人耳的时间为$t_2$,根据题意可得总时间关系:
$t_1 + t_2 = 0.4\ \mathrm{s}$
已知石头下落的平均速度$v_1 < v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,且井深满足$h = v_1 t_1 = v_{\mathrm{声}} t_2$。
若假设$v_1 = v_{\mathrm{声}}$,则$t_1 = t_2 = \frac{0.4\ \mathrm{s}}{2}=0.2\ \mathrm{s}$,此时计算得到的井深为$h'=v_{\mathrm{声}} t_2=340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$。
由于实际$v_1 < v_{\mathrm{声}}$,要通过相同的深度h,速度更小的石头的下落时间$t_1$必然大于声音的传播时间$t_2$,结合$t_1 + t_2=0.4\ \mathrm{s}$,可得$t_2 < 0.2\ \mathrm{s}$,因此实际井深$h = v_{\mathrm{声}} t_2 < 340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$。
【答案】
C
【知识点】
速度公式应用,声速
【点评】
本题属于易错题,很多同学会直接忽略声音传播的时间,直接用总时间乘以声速得到错误的136m,或者默认下落时间和传声时间各占一半得到68m,没有利用“石头平均速度小于声速”的条件推导时间的大小关系,通过拆分总时间、结合不等式推导就可以快速得到结论,不需要复杂的自由落体运算。
【难度系数】
0.6
【分析】
拿到这道题我们先梳理完整的实验逻辑:激光笔是固定的,激光经小平面镜反射后在墙上形成稳定亮点。当对着另一端纸杯说话时,声带振动产生声波,声波通过介质传递到贴有平面镜的橡皮膜,带动橡皮膜和小平面镜振动,反射光线的方向随之不断变化,墙上的亮点就会出现晃动。接下来我们逐个排查选项:首先明确激光笔固定,直接排除A选项;再结合声的作用、声的传播介质、真空不能传声的知识点依次判断剩余选项,就能得到正确结论。
【解析】
我们逐一分析各选项:
1. 选项A:题干明确说明激光笔是固定的,亮点晃动是声音带动橡皮膜、小平面镜振动,使反射光方向改变导致的,并非激光笔晃动引起,A错误。
2. 选项B:声音的振动最终传递到小平面镜,使其发生振动,说明声音可以传递能量,B正确。
3. 选项C:两个纸杯之间拉紧了细棉线,声音在两纸杯间的传播主要依靠固体细棉线,并非空气,C错误。
4. 选项D:声音的传播需要介质,月球表面是真空环境,声音无法传播,不能引起橡皮膜振动,因此看不到亮点晃动,D错误。
【答案】B
【知识点】声的传播条件,声能传递能量
【点评】本题结合趣味小实验考查声现象的基础内容,核心是理清实验中声音的传播路径,区分声可以传递信息和传递能量的不同应用,易错点是忽略拉紧的棉线是固体传声介质,误认为两纸杯间声音靠空气传播。
【难度系数】0.8