( 一 ) 聲波的反射 : A 原因 : 聲波遇到障礙物, 折返回介質的現象 B 反射 : 遵從反射定律 : (1) 入射線 法線 反射線在同一平面上 (2) 入射角 = 反射角 C 反射面吸收部分能量, 且聲波傳播後的面積增大, 故反射波的振幅變小 D 重要名詞 : (1) 反射面 : 和波相接觸的障礙面 (2) 法線 : 垂直於反射面的直線 (3) 入射線 : 原來向障礙面接近的波稱為入射波, 入射波前進的方向線, 稱為入射線 (4) 反射線 : 遇障礙面反彈回原介質的波動, 稱為反射波, 反射波進行的方向線, 稱為反射線 (5) 入射角 : 入射線和法線的夾角, 稱為入射角 (6) 反射角 : 反射線和法線的夾角, 稱為反射角 ( 二 ) 回聲 : A 定義 : 聲波遇到障礙物被反射回來的聲音, 稱為回聲 B 限制 : (1) 講話時, 因兩端牆壁甚為接近, 而聲速又快, 使得回聲和原聲重合, 因此聲音將會增強, 在室內講話便比較響亮 (2) 在大禮堂或大廳中演說時, 聲波要經過一段較長的距離才遇到另一牆壁反射回來, 所以回聲較原聲遲, 陸續發出的原聲和回聲相混, 聽起來覺得混雜不清 (3) 原聲與回聲二者至少須相隔 0.1 秒, 耳朵才能辨別出來, 因此在室溫下室內長度要在 17 公尺以內, 才有聲音增強的效果 C 回聲的性質 : 回聲的頻率 波速 波長 週期都不變, 但傳播時因能量的消耗, 故振幅會變得較小 D 回聲的應用 : (1) 波的反射現象, 傳聲筒 傳聲管 喇叭等可以使聲波集中而傳至遠處 (2) 利用聲波的反射測量距離, 若聲速為 v, 聲音發出到回來的時間為 t, 聲源與障礙物距離為 S, 聲波共傳播 2S 的距離, 由 vt = 2S S = 1/2 vt 3-3_ 回聲和超聲波 22
E 回聲的害處及防治 : (1) 回聲的害處 : 若反射障礙物距離大於 17 公尺以上, 則回聲較原聲遲, 陸續發生的原聲和回聲相混, 聽起來覺得混雜不清, 因此大禮堂或大廳中應設法避免回聲 (2) 避免回聲的方法 : 甲 在四周牆壁掛呢絨布幔 乙 裝吸音板 丙 便周圍凹凸不乎 丁 利用傾斜的天花板及不對稱的牆 ( 三 ) 超聲波 : A 定義 : (1) 人的耳朵能聽到的頻率範圍為 20 赫 ~20000 赫, 若發生頻率超過 20000 赫以上, 耳朵便無法接收, 我們將此種高頻率的聲波, 稱為超聲波 (2) 氣溫 15 時, 聲速為 340m/s, 耳朵能聽檢的波長範圍為 0.017~17m B 特性 : (1) 超聲波可由堅硬的材料振動產生, 例如水晶 (2) 超聲波具有高頻率 波長短 方向性佳 傳播方式和光波類似, 採直線進行, 容易有折射和反射的現象 (3) 無法用光線觀察的地方, 有時可利用超聲波進行探測 C 應用 : (1) 漁船和艦艇上使用的 聲納 可以發射和接收聲波, 測量聲波反射回來所需的時間, 可以探測海底深度 魚群或潛水艇位置等 (2) 倒車雷達藉助發出的超聲波, 偵測與障礙物距離, 以發出警告的聲音 (3) 工業上利用超聲波清潔機發出高頻率的振動, 來清洗浸在溶劑中的精密機械及工具, 隨著波動的激烈碰撞, 就像無數支刷子清洗物品的每一處角落 (4) 蝙蝠夜間飛行, 視覺退化, 利用發出頻率 20000 赫 ~100000 赫的超聲波, 藉助物體反射回來的回聲, 判斷附近生物的種類 大小和位置 3-3_ 回聲和超聲波 23
(5) 我們能聽到蚊子拍動翅膀振動的聲音, 因為蚊子的翅膀振動頻率在我們的聽覺範圍 ; 狗常聽到我們無法聽到的聲音而狂吠 (6) 醫學上人體內臟器官的檢驗 地下油礦的探勘 工業材料的裂縫等, 均利用超聲波的反射原理, 來協助判斷 一 選擇題 : 1. 某個物體急速振動發出頻率為 30000Hz 的聲音, 試問下列關於這種聲波的敘述何者錯誤? (A) 此聲波可用以清洗眼鏡上的汙垢 (B) 人耳可以清楚的聽到這種聲音 (C) 蝙蝠便是利用這類的聲波來偵測獵物及障礙物 (D) 其他動物可能可以聽到這種聲音 2. 有一直升機距水面 60 公尺高, 它向下發出聲波偵測水面下潛水艇的綜跡, 經 0.6 秒後接收到回聲, 則潛水艇約在水面下多少公尺深處?( 聲音在空氣中與水中的速率分別為 300m/s 與 1500m/s) (A)960 (B)720 (C)360 (D)150 公尺 3. 下列哪一個日常生活現象與聲音的反射無關? (A) 海豚利用聲納偵測魚群 (B) 老師利用大聲公指揮全場同學 (C) 蝙蝠可在黑暗中飛行而不會撞牆 (D) 趴在地面聆聽遠方行人的腳步聲 4. 回聲與原聲波的比較, 下列敘述何者錯誤? (A) 波速相同 (B) 頻率相同 (C) 波長相同 (D) 聲音強度相同 5. 學校禮堂四壁掛著布幔是為了什麼原因? (A) 為了美觀 (B) 可以反射聲波增大聲音 (C) 吸收聲波減少回聲干擾 (D) 增加聲波的折射讓全場都聽到 6. 某船以等速度 34 公尺 / 秒朝懸崖前進, 在船上的人於鳴汽笛後經 6 秒後, 聽到由懸崖反射之回聲, 若當時聲音速度率 337 公尺 / 秒, 則在船上的人剛好鳴汽笛時, 船與懸崖的距離為多少公尺? (A)1011 (B)1113 (C)909 (D)807 3-3_ 回聲和超聲波 24
7. 已知聲速 340m/s, 某船停於山壁前, 今鳴放汽笛同時以 15m/s 的速度等速駛離山壁,6 秒後聽到山壁傳來的回聲, 則船鳴放汽笛的位置與山壁間的距離為多少公尺? (A)930 公尺 (B)975 公尺 (C)1020 公尺 (D)1065 公尺 8. 甲. 漁船與潛艇作為偵測魚群位置和海底深度的聲納 ; 乙. 蝙蝠飛行 ; 丙. 醫院用於檢查人體內患病部位的儀器 ; 丁. 碟形對話筒 以上屬於利用超聲波或其回聲者有幾種? (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 種 9. 有一艘海底探測船以聲納向海底發射 30000 赫的聲波, 經過 6 秒後收到回聲, 假設海水的傳聲速率為 1500 公尺 / 秒, 試問下列敘述何者錯誤? (A) 聲納發出的聲波, 船員是聽不見的 (B) 海底的深度為 9000 公尺 (C) 聲納是回聲的運用 (D) 聲納發出的聲音是屬於超聲波 10. 旻衛在下列哪一個地點練唱, 最不容易受到回聲的干擾? (A) 空曠的教室內 (B) 陡峭的山壁前 (C) 一望無際的大草原上 (D) 明亮無人的電梯內 11. 人類聲納的運用和動物中蝙蝠判斷物體遠近的方式, 皆是利用聲音的何種原理? (A) 反射 (B) 折射 (C) 共振 (D) 干擾 12. 傳聲介質及其特性會影響聲音傳播的快慢, 已知聲音在 0 的空氣中傳播速率為 331 公尺 / 秒, 溫度每升高 1, 其速率增加 0.6 公尺 / 秒 文琪想測量位於住家附近一枯井的深度, 她在井口向內喊話, 經過 0.20 秒後聽到回聲, 若當時井中氣溫維持在 15, 則文琪測得的枯井深度為多少公尺? (A)33 (B)34 (C)66 (D)68 13. 在小房間內說話感覺聲音很大, 在大禮堂說話感覺有雜音, 原因為何? (A) 房間內聲速的傳播速率比禮堂內快 (B) 都是聲音的反射現象, 只是禮堂反射聲音回來的時間比較長 (C) 房間內沒有多餘的人 (D) 心理因素所造成的 14. 下列現象哪些和聲音的反射性質有關? 甲. 室內講話聲音較響亮 ; 乙. 雷聲常隆隆不絕 ; 丙. 回聲 (A) 僅甲 乙 (B) 僅甲 丙 (C) 僅乙 丙 (D) 甲 乙 丙 15. 右圖為紙杯與棉繩做的簡易傳聲筒, 此傳聲筒兩端紙杯作用原理為何? (A) 聲波的反射 (B) 聲波的繞射 (C) 聲波的折射 (D) 聲波的漫射 16. 有關原聲及回聲的比較, 下列何者正確? (A) 傳聲速率相同 (B) 原聲的頻率大於回聲的頻率 (C) 行進方向相互垂直 (D) 聲音的強弱相同 17. 新聞報導指出, 女藝人卡卡 (Lady gaga) 的男司機歌藝驚人, 其低音破世界紀錄, 小於 1Hz, 則下列相關敘述何者錯誤? (A) 此一低音屬於超聲波範圍 (B) 我們可以分辨卡卡和他司機的聲音, 是因為兩者音色不同 (C) 男司機唱低音時把音量放大, 頻率就會上升 (D) 人類能歌唱是因為聲帶的振動 18. 下列何者為超聲波的應用? (A) 利用紅外線望遠鏡可在黑暗中進行觀察 (B) 醫學上常用來觀察母體內胎兒的儀器 (C) 使用調音器協助樂器的調音 (D) 使用雷達觀測敵軍的動靜 19. 下列關於超聲波的敘述, 何者錯誤? (A) 超聲波的頻率比一般聲波高 (B) 超聲波是依照海豚的聽力範圍訂立的 (C) 超聲波可應用在孕婦的定期產前檢查 (D) 超聲波進入不同介質中, 其頻率不會改變 3-3_ 回聲和超聲波 25
20. 人耳要能分辨原來的聲音與回聲, 則兩者抵達耳朵的時間必須間隔 0.1 秒以上, 試問在大禮堂中說話要聽到回聲, 則此一禮堂長度至少要多少公尺? (A)38 公尺 (B)22 公尺 (C)19 公尺 (D)7 公尺 ( 假設聲速為 380 m/s) 21. 小蘭對著一口古井大喊, 經 2 秒後聽到回聲, 假設當時的氣溫為 15, 則此井的水面深度為何? (A)680 公尺 (B)340 公尺 (C)170 公尺 (D)85 公尺 22. 報導指出 巫巫茲拉 所發出的聲音高達 130 分貝, 極易損害聽力, 故廠商研發出新的 巫巫茲拉, 所發出的聲音降為 120 分貝, 試問舊版 巫巫茲拉 的音量是新版的幾倍? (A)1.1 倍 (B)10 倍 (C)12 倍 (D)13 倍 23. 老師想要減少上課時教室的回聲干擾, 則下列哪一項方法是可行的? (A) 清除教室中的雜物及灰塵 (B) 在教室的地板打蠟使其成為光滑平面 (C) 在教室窗戶掛上布簾 (D) 將教室中的麥克風音量調大 24. 對著空谷大聲說話, 幾秒後可以聽見回聲, 試問回聲的生成, 可以證明聲音的何種性質? (A) 反射 (B) 折射 (C) 共振 (D) 干擾 25. 下圖為傳聲筒示意圖, 關於傳聲筒敘述, 何者正確? (A) 傳聲筒能夠使聲帶發出的音量變更大 (B) 傳聲筒利用反射的原理設計而成 (C) 傳聲筒可以讓聲音音調提高 (D) 傳聲筒可以用來探測魚群深度 26. 下列何種情形無法防止聲音反射所造成的干擾? (A) 裝吸音板 (B) 天花板作成傾斜形狀 (C) 牆設計成不對稱形 (D) 把建築物空間加大 27. 利用回聲可測兩地之距離, 自船上發出聲波由海上傳至海底 再由海底反射回來共歷時 t 秒, 而海水中之音速為 v 公尺 / 秒, 則海底應有多深? (A)4vt (B)2vt (C)vt (D)0.5vt 28. 家瑋對著山壁大叫, 經過 4 秒後聽到回聲, 試問家瑋距山壁多遠? (A)34 公尺 (B)340 公尺 (C)680 公尺 (D)1360 公尺 ( 空氣聲速約 340 m/s) 29. 行進方向 振幅 頻率 波長 波速 若將聲波與其回聲相比較, 則上述條件中有幾項不同? (A)2 項 (B)3 項 (C)4 項 (D)5 項 30. 若聲音在空氣中傳播速率為 340m/s 時, 有一船以速率 16m/s 駛向高聳的岩岸, 鳴笛後船上的人經 8 秒聽到回聲, 則船鳴笛瞬間離岩岸多少公尺? (A)1360 (B)1424 (C)2720 (D)2848 31. 蝙蝠盲目飛行時, 利用超聲波的回聲測知障礙物的位置, 但其所發出的聲音我們卻聽不到, 主要原因為何? (A) 聲音太小 (B) 頻率太高 (C) 波長太長 (D) 聲速太快 32. 下列何種現象的原理和聲音的反射無關? (A) 傳聲筒能夠使聲音傳得較遠? (B) 振動的音叉放入水中使水花四濺 (C) 在空谷中叫喊可以聽到回聲 (D) 聲納可以用來探測魚群深度 33. 若小美將家中卡拉 OK 室的牆壁改成如圖, 則聽到的回聲將會如何? (A) 增強 (B) 減弱 (C) 不變 (D) 忽大忽小 3-3_ 回聲和超聲波 26
34. 在狹小的浴室內唱歌, 音量效果較佳, 其原因為何? (A) 回聲與原聲產生重疊的結果 (B) 聲音直接穿透牆壁 (C) 沒有回聲的生成 (D) 回聲具有合唱分部的效果 35. 當聲波遇到障礙物而發生反射時, 下列哪一項會改變? (A) 波長 (B) 波速 (C) 波前進方向 (D) 波的週期 36. 人耳可以聽到的聲音範圍為下列何者? (A)20~30Hz (B)10~2000Hz (C)300~400000Hz (D)20~20000Hz 37. 甲乙丙三人在無風的操場上大聲講話, 甲的音調最高 乙的音量最大, 丙講話速度最快, 則甲乙丙三者誰的聲音可以傳的最遠? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 三者一樣遠 38. 下列何者不是聲音反射的必要條件? (A) 具有可反射的光滑平面 (B) 具有可以傳聲的介質 (C) 具有能振動發聲的物體 (D) 聲音頻率必須高過 30000Hz 39. 下列有關生活中聲音的現象及應用, 何者敘述錯誤? (A) 在空曠的大禮堂說話時常會有回聲, 所以可證明聲音有反射現象 (B) 利用傳聲筒可將聲波傳得比較遠, 這是利用反射現象 (C) 在小房間內說話, 沒有聽見回聲, 因為空間太小所以沒有產生聲音反射的緣故 (D) 原聲和回聲的頻率及速度相同 40. 樂華將一臺音響對著陡峭山壁播放, 過了 0.2 秒後聽到回聲, 若已知此時聲波的聲速為 432 m/s, 則音響與山壁距離多遠? (A)432 公尺 (B)216 公尺 (C)43.2 公尺 (D)21.6 公尺 41. 漁民在海上捕魚時, 會利用超聲波聲納來探索水下魚群的狀況, 下列相關敘述何者正確? (A) 聲納探測是利用聲音折射的原理 (B) 人耳可以聽見水下聲納的回聲 (C) 聲納在水下傳播時, 其頻率會改變 (D) 超聲波在水中傳播的速度比空氣慢 42. 下列哪一物品不是利用聲音的反射原理而達到使用的目的? (A) 聲納 (B) 傳聲筒 (C) 笛子 (D) 喇叭 43. 政展為一家劇院重新裝潢, 為了防止聲音被回聲所干擾, 他可以在劇院四周的牆壁上, 做下列哪幾項處理? 甲. 貼上多孔的木板 ; 乙. 懸掛柔軟的布幔 ; 丙. 加些修飾品, 使牆面凹凸不平 ; 丁. 焊上堅硬又光滑的鐵板 (A) 甲乙丙丁 (B) 甲乙丙 (C) 甲乙丁 (D) 乙丙丁 44. 我們欣賞小提琴家演出時, 會注意到小提琴家的左手在弦上變換位置按壓, 試問此一動作可以改變何者? (A) 音量 (B) 音調 (C) 音色 (D) 波速 45. 下列哪些是超聲波的特性? 甲. 人耳聽不到 ; 乙. 頻率高 ; 丙. 波長短 ; 丁. 方向差 (A) 甲乙丙 (B) 甲丙 (C) 甲乙丁 (D) 乙丙丁 46. 下列哪一種聲音是人耳聽不見的聲音? (A) 振動頻率為 200 赫茲的聲音 (B) 用力敲擊大鼓的聲音 (C) 振動頻率為 2 赫茲的聲音 (D) 狗吠聲 47. 請問在下列哪些地方可以產生回聲? 甲. 一般的教室內 ; 乙. 四周裝上吸音板的音樂廳 ; 丙. 面對遠處的山壁 ; 丁. 大型空曠的防空洞內 (A) 甲乙 (B) 丙丁 (C) 甲丙丁 (D) 甲乙丁 3-3_ 回聲和超聲波 27
48. 如圖是臺中科學博物館千里傳音示意圖, 圖中可表示出聲音的哪一個現象? (A) 反射 (B) 折射 (C) 漫射 (D) 共振 49. 電影 十面埋伏 中有一個橋段 仙人指路, 盲眼的女主角可依照音色不同來判別此聲音來自於哪一個鼓, 試問 音色 不同是指聲波的哪一個特性不同? (A) 波形 (B) 波速 (C) 強弱 (D) 悅耳程度 50. 探測船在海面上, 以聲納探測海底地形, 探測船 6 秒後收到回聲, 則該處海底深度約多少公尺?( 設聲音在海水中的速率約為 1500 公尺 / 秒 ) (A)3000 (B)4000 (C)4500 (D)9000 51. 蝙蝠的視力很差, 但蝙蝠飛行時, 可以利用其發出的聲波來判別牠與物體間相對的位置與距離, 如果超聲波傳播的速率是 320m/sec, 當蝙蝠發出超聲波經 0.4 秒後接收到反射波, 則它距離障礙物多遠? (A)32 公尺 (B)48 公尺 (C)64 公尺 (D)72 公尺 52. 已知聲速為 340m/s, 某船於山壁前鳴放汽笛, 同時以 15m/s 的速度等速駛離山壁,6 秒後聽到山壁傳來的回聲, 試求船鳴放汽笛的位置與山壁間的距離為多少? (A)930 公尺 (B)975 公尺 (C)1020 公尺 (D)1065 公尺 53. 原聲與回聲相隔 0.1 秒以上, 人耳才可以分辨 ; 而聲音傳播速率 (v) 與當時溫度 (T) 有關, 關係為 :v(m/s)=331+0.6t 如果竹君和一面大牆壁相距 17 公尺, 當她向牆壁高聲喊叫, 而想聽到自己的回聲, 當時溫度不能超過幾度? (A)15 (B)20 (C)25 (D)30 54. 下列何者不是因為回聲所造成的現象? (A) 在空教室內說話比較響亮 (B) 在一些設計過的涼亭內說話, 聲音可以回響許久 (C) 在空曠的大禮堂談話時, 聲音比較混雜, 不易聽清楚 (D) 在游泳池水中仍可以聽見岸邊同學的呼叫聲 55. 下列哪一個現象是聲音反射所造成的? (A) 演唱會上歌手的歌聲曼妙 (B) 蜜蜂嗡嗡的飛舞 (C) 聲納可以探測海底魚群的位置 (D) 水中芭蕾舞者在水聽得到音樂 56. 小真去看電影, 結果她發現電影院的牆壁凹凸不平, 而且電影院的地板也都鋪滿了絨布地毯, 請問這樣的設計有什麼主要功用? (A) 改變音色 (B) 防止回聲干擾 (C) 擴大音量 (D) 避免聽眾奔跑時受傷 57. 人類之無法聽到空氣中的超聲波, 其原因為何? (A) 波長太長 (B) 振幅過小 (C) 頻率過高 (D) 波速過快 58. 一隻蝙蝠一邊發出超聲波一邊以 20m/s 的速度直線飛行, 假設超聲波的傳播速率為 300 m/s, 蝙蝠接到反射波後的反應時間為 0.3 秒, 則蝙蝠必須與障礙物至少保持多少公里的距離, 才不會撞上障礙物? (A)6.9 (B)7.2 (C)7.9 (D)8.1 59. 人耳聽不到下列哪一種聲音? (A) 由水面向水底發出的聲音 (B) 振動頻率為 10 赫的聲音 (C) 振動頻率為 7000 赫的聲音 (D) 向山谷吼叫的回聲 3-3_ 回聲和超聲波 28
60. 甲地的震動感應器分析到乙地引爆炸藥所傳來振動, 再經 8 秒鐘爆炸聲由空氣中傳到甲地, 已知當時聲速 350m/s, 地面震動速率 3150m/s, 則甲 乙兩地距離約為多少公尺? (A)2500 (B)3150 (C)3700 (D)4300 61. 有一架戰機向一處地面目標投擲炸彈, 炸彈擊中目標後爆炸 假設當時地面無風, 則爆炸聲最先傳到下列何處? (A) 離目標 400 公尺處的真空研究室內 (B) 在目標上空 500 公尺處的飛行員 (C) 離目標 500 公尺處洞穴內的戰士 (D) 離目標 550 公尺處的地面上居民 62. 佑昇和爸爸去草嶺玩, 來到草嶺十景中的大山壁, 佑昇大吼一聲, 卻沒有聽見回聲 爸爸說 : 你離山壁太近了, 所以無法分辨出回聲的形成 試問佑昇要離山壁約多少公尺以上, 才比較容易聽見回聲? (A)3 (B)10 (C)17 (D)34 公尺 63. 信弘站在一面光滑的牆壁前, 利用聲納儀器同時發出聲波與超聲波, 則聲納接收到兩種聲波的回聲時, 時間間隔為幾秒?( 已知當時氣溫為 35 ) (A)2 秒 (B)1.5 秒 (C)1 秒 (D)0 秒 64. 可立站在一面光滑的鏡子前敲擊一支頻率為 200Hz 的音叉, 已知當時的氣溫為 35, 且可立於 8 秒後聽到回聲, 則他與鏡子的距離為多少公尺?(A)1216 公尺 (B)1324 公尺 (C)1408 公尺 (D)2680 公尺 65. 有三個音叉, 其頻率分別為 100Hz 100Hz 150Hz, 今敲擊三個音叉, 其示波器上的圖案如附圖, 則下列音叉與頻率的配對, 何者正確? (A) 甲 :100Hz 乙:150Hz 丙:100Hz (B) 甲 :150Hz 乙 :100Hz 丙:100Hz (C) 甲 :100Hz 乙:100Hz 丙:150Hz (D) 資料不足無法判斷 66. 順發二號漁船在海面上, 以聲納偵測魚群,0.8 秒後收到回聲, 則魚群與漁船的距離約為多少公尺?( 聲音在海水中的速率約為 1500 公尺 / 秒 ) (A)150 (B)450 (C)600 (D)1800 67. 如附圖, 小花在兩牆之間敲擊音叉, 則他所聽到的第一個回聲與第二個回聲間相距多少秒?( 假設當時聲速為 300 m/s) (A)1 秒 (B)2 秒 (C)3 秒 (D)4 秒 68. 下列關於聲波反射現象的敘述, 何者錯誤? (A) 傳聲筒是利用聲音在筒壁的折射, 使聲音可傳得較遠 (B) 聲納所發出的聲波, 其頻率太高, 因此人類無法聽見 (C) 船上的聲納亦是利用發出超聲波來判斷物體的遠近 (D) 利用超聲波可檢查孕婦腹中的胎兒情況 69. 下列何者不是超聲波的應用? (A) 探測胎兒 (B) 清洗牙齒 (C) 超音波洗衣機 (D) 空谷中的回聲 70. 我們能聽見鄰座同學敲擊音叉的聲音, 其原因主要不包括下列何者? (A) 音叉急速且規律的振動 (B) 具有可以傳聲的介質 (C) 具有能反射聲音的光滑牆面 (D) 其聲音頻率在 20Hz~20000Hz 間 71. 某振動體每分鐘振動 600 次, 則一般人可因此而聽到何種頻率的聲音? (A)600 赫茲 (B)10 赫茲 (C)300 赫茲 (D) 根本聽不到聲音 3-3_ 回聲和超聲波 29
72. 下列關於回聲的敘述, 何者錯誤? (A) 回聲若與原聲重疊, 則聲音會變得更響亮 (B) 空曠的地方亦有可能產生回聲, 只是聲音較不響亮 (C) 聲波若遇到柔軟或有孔隙的表面時, 其會吸收聲波, 而使回聲變弱 (D) 當聲波產生回聲時, 我們的耳朵只能聽到回聲, 無法聽到原聲 73. 下列有關聲音的敘述, 何者錯誤? (A) 聲音是由物體發生振動後, 經介質向外傳播 (B) 人的耳朵可聽見 200000 赫茲以內的聲音 (C) 無法聽見揮動的手所發出之聲音, 是因為振動頻率過低 (D) 聽不見遠處說話的原因, 是因為聲音的音量太小 74. 甲. 聲音被物體吸收 ; 乙. 發音體和聲音反射面的距離太小 ; 丙. 回聲音調太低 ; 丁. 聲音響度太大 上述哪些為日常生活中較少聽到回聲的原因? (A) 甲丙 (B) 乙丙 (C) 甲乙 (D) 乙丁 75. 小白看了百科全書後發現, 人和動物的聽覺頻率是不一樣的, 如下表所示, 因此他突發奇想, 想製作一支只有海豚才能聽到聲音的笛子, 那麼笛子的頻率應該為多少赫? (A)85000 赫 (B)60000 赫 (C)30000 赫 (D)15000 赫 76. 人耳能辨別兩種聲音, 必須間隔 0.1 秒以上, 因此吾人在傳聲速度為 340 公尺 / 秒的空氣中欲清楚聽到回聲時, 與障礙物距離至少要多少公尺以上? (A)17 (B)8.5 (C)34 (D)68 77. 自海平面垂直向下發出 100 赫茲的聲波,2 秒後收到回聲, 則海底深度為多少公尺?( 設當時海水聲速為 1500 公尺 / 秒 ) (A)150 (B)750 (C)1500 (D)3000 78. 一般大型的音樂廳或歌劇院, 如何消除回聲的干擾? (A) 空間挑高, 加寬加大 (B) 四周牆壁掛吸音板或絨布幔 (C) 將四周牆壁處理平整且無瑕疵 (D) 使用麥克風增加音量 79. 李尋歡在兩峭壁之間鳴槍, 經 1.5 秒後聽到第一聲回聲, 再經 1 秒又聽到第二聲回聲, 則兩峭壁間的距離為多少公尺?( 聲速 =340 公尺 秒 ) (A)340 (B)680 (C)1020 (D)1360 80. 當回聲與原聲到達聽者耳朵的時間差必須間隔多少秒以上, 聽者才容易分辨原聲與回聲? (A)0.01 (B)0.1 (C)1 (D)10 二 題組 : 題組 1 怡蓁在甲 乙兩峭壁間大喊一聲, 經過 2 秒後聽到甲峭壁的回聲, 再經過 1 秒後聽見乙峭壁的回聲 若聲速為 340 公尺 / 秒, 請回答下面的問題 : 1. 怡蓁距甲峭壁多少公尺? (A)680 (B)340 (C)170 (D)85 公尺 2. 甲 乙兩峭壁相距多少公尺? (A)1700 (B)1020 (C)850 (D)510 公尺 3. 比較原聲 甲峭壁回聲和乙峭壁回聲, 下列敘述何者錯誤? (A) 三個聲音的傳播速率相同 (B) 三個聲音的頻率相同 (C) 三個聲音的大小為 : 原聲 > 甲峭壁回聲 > 乙峭壁回聲 (D) 三個聲音傳播的方向相同 3-3_ 回聲和超聲波 30
題組 2 為了探測海底的深度, 人們會利用探測船上的聲納儀器發出超聲波及接收其回聲, 來推算出海洋的深度 今日, 海龍一號探測船從水面上垂直向海底發射 24500 赫的超聲波以探測海底深度, 此時的海水的傳聲速率為每秒 1500 公尺 試回答下列各題 1. 如果聲納發出聲波到接收回聲, 總共花了 8 秒鐘, 則該處的海洋深度約為多少公尺? (A)36000 (B)18000 (C)12000 (D)6000 2. 海龍一號探測船在探測海洋深度時, 發現有一隻非常巨型的烏賊在海洋深處 3000 公尺處游動, 請問從聲納發出聲波到接收回聲, 總共花了多少時間? (A)1.5 秒 (B)2 秒 (C)3 秒 (D)4 秒 3. 當海龍一號探測船把聲納改為 29000 赫超聲波時來探測此處的海洋深度, 則從聲納發出聲波到接收回聲, 總共花了多少時間? (A)16 秒 (B)8 秒 (C)4 秒 (D)2 秒 題組 3 小南的爸爸是遠洋漁船的船長, 所以小南對漁船的構造非常有興趣, 爸爸告訴小南, 漁船都是用聲納探測魚群的所在, 如果沒有聲納就很難在遼闊的海洋裡找到魚群 根據這段敘述, 回答下列各題 : 1. 假設海水中聲音傳播的速率為 1500 公尺 秒, 當爸爸用聲納探測海底深度時, 若聲波自發射到接收時間為 1.5 秒, 則海底的深度應為多少? (A)1000 公尺 (B)1125 公尺 (C)2000 公尺 (D)2250 公尺 2. 當船在探測鮪魚群時, 當時的水溫為 5, 聲音在海水的傳播速率為 1200 公尺 秒, 則今傳送聲音到海裡反射回來共花了 0.5 秒, 則鮪魚群的深度約多少? (A)100 公尺 (B)300 公尺 (C)500 公尺 (D)2000 公尺 題組 4 大和丸核子動力潛艇執行防衛廳派遣的秘密任務, 潛艇上探測器可以垂直向海底發射 24500 赫的超聲波以探測海底深度, 海水的傳聲速率為每秒 1500 公尺, 試回答下列各題 1. 若大和丸潛艇的聲納在海平面發出聲波到接收回聲, 總共花了 10 秒鐘, 則該處的海洋深度約為多少公尺? (A)24500 (B)12250 (C)15000 (D)7500 2. 承上題, 大和丸潛艇把聲納改為 29000 赫超聲波時來探測此處的海洋深度, 則從聲納發出聲波到接收回聲, 總共花了多少時間? (A)10 秒 (B)8 秒 (C)5 秒 (D)4 秒 3. 大和丸潛艇浮出海平面時, 會在海面上造成水波, 下列有關該水波的敘述, 何者正確? (A) 潛艇浮出的越快, 水波的速度越大 (B) 潛艇的載重量越大, 水波的波速越大 (C) 水波的波速與該處的深度有關 (D) 水波的頻率與該處的深度有關 4. 若大和丸潛艇在水面下 300 公尺處探測海洋深度時, 透過聲納發現有一隻巨型水母在海洋深度 5400 公尺處游動, 請問從聲納發出聲波到接收回聲, 總共花了多少時間? (A)3.4 秒 (B)6.8 秒 (C)7.2 秒 (D)7.6 秒 5. 若大和丸潛艇從海平面以每分鐘 180 公尺的速度下沉, 此時一邊以聲納探測該處海洋的深度, 若 6 秒後接收到回聲, 則該處的海洋深度約為多少公尺? (A)4491 (B)4509 (C)8982 (D)9018 3-3_ 回聲和超聲波 31
三 填充題 : 1. 聲音遇障礙物產生反射, 反射回來的聲音稱為, 漁船常用 探測魚群所在 2. 在空的房間裹雖輕聲說話, 會覺得聲音很大, 是因為牆壁的 和原聲重合的緣故 3. 軍隊常利用聲納來探測海洋深度, 其原理仍是利用聲音具 的性質 4. 音樂廳或歌劇院四周牆壁加裝吸音板或布幔, 目的是用於, 並防止聲音 5. 在大禮堂內, 往往受 的影響, 使演講不清楚, 欲使聲音清晰, 最好用吸收聲波的材料做牆壁 6. 傳聲筒是利用聲音 的性質來將聲音傳到遠處 7. 人耳能辨別二種聲音, 必須間隔 0.1 秒以上, 因此吾人在傳聲速度為 346 公尺 / 秒的空氣中, 欲清楚聽到回聲時, 與障礙物距離至少要 公尺以上 8. 海水的傳聲速度為 1460 公尺 / 秒, 若聲納發出一聲音經 6 秒鐘才收到回聲, 則此聲納所測得標的物的距離為 公尺 9. 一般回聲的大小會較原聲音大小為, 是因聲音被 的緣故 10. 在日常生活中, 並不容易時時刻刻聽到回聲, 其理由是 : 11. 聲音被物體 12. 發音體與聲音反射面的距離太 13. 硬的表面較軟的表面 產生聲音的反射 14. 一般來說, 發音體和障礙物須距離 公尺以上才容易聽到回聲 15. 聲音的反射方向遵守 定律, 即入射角 反射角 16. 較硬的障礙物易 聲音, 較粗糙的表面易 聲音 較軟的障礙物表面易 聲音 17. 二個人在小山谷內發聲, 不久可以聽到自己的回聲, 這證明聲波具有 性質 3-3_ 回聲和超聲波 32