中考物理 声现象问题求解 培优练习含答案含答案解析.docx
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中考物理声现象问题求解培优练习含答案含答案解析
一、初中物理声现象问题求解方法
1.如图甲所示,乒乓球静止靠在左侧的音叉上,如果用小锤敲打右侧的音叉,我们能听到右侧音叉发出声音同时乒乓球被弹开,如图乙,如果把这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成,则
A.能听到声音,但乒乓球不会被弹开
B.不能听到声音,乒乓球也不会被弹开
C.能听到声音,乒乓球也会被弹开
D.不能听到声音,但乒乓球会被弹开
【答案】B
【解析】
【详解】
甲图中,敲响右边的音叉,左边的音叉响,且悬挂在线上的紧靠在左边音叉的泡沫小球会弹起这是因为声音由空气传播到左边的音叉,使左边的音叉振动;在月球上做乙图这个实验,真空不能传声,声音不能传播,所以不能听到声音,声波无法传播,振动也就不会传到左侧音叉,所以小球也不会弹起.故选B.
2.如图,四个相同的瓶子里装有高度不同的水,对着瓶口吹气,发出的音调最高的是____。
【答案】丁
【解析】
【详解】
当对着瓶口吹气时,瓶内的空气柱会振动,空气柱越短,振动的频率越高,音调越大,所以发出的音调最高的是丁。
3.如图所示的是探究声现象的三个实验情景,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明_____;乒乓球在实验中的作用是_____;如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音的响度也越大,这个现象说明_____.
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明_____;若把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹起的图是_____(选填“甲”或“乙”).
(3)如图丙所示,将一把钢尺紧按在桌面上,先让一端伸出桌边短一些,拨动钢尺,听它振动发出的声音,然后一端伸出桌边长一些,再拨动钢尺,听它振动发出的声音,使钢尺两次振动幅度大致相同.比较两种情况下,第_____次钢尺振动得快,它的音调_____(填“高”或“低”),这说明音调与_____有关.
【答案】发声体在振动把音叉的振动放大振幅越大,响度越大空气能传声乙一高频率
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音由振动产生,为了表示发声体的振动,采用放大法,所以如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象就说明发声体在振动;
音叉的振动是不容易直接看到的,而乒乓球的跳动很容易看到,所以乒乓球在实验中的作用就是将音叉的振动放大;
如果加大力度敲击音叉,发现乒乓球被弹得越远,听到的声音的响度也越大,这个现象说明振幅越大,响度越大.
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明右边音叉的振动能通过空气传递到左边的音叉,即空气能传声;
因为声音的传播需要介质,真空不能传声,所以把甲、乙两个实验移到月球上去做,不能看到泡沫塑料球被弹起的是乙图,因为声波不能从右边传递到左边,而敲击甲图的音叉是仍然能够振动的,泡沫塑料球会被弹起.
(3)使钢尺两次振动幅度大致相同,即保证振幅相同,而两次伸出桌面的长度不同,振动的频率不同,可以比较音调与频率的关系.
比较两种情况,第一次钢尺伸出短,振动得快,它的音调高,这说明音调与频率有关.
4.小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时,将钢尺的一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动发出声音,如图所示.改变_____________,用同样大小的力再拨钢尺,并仔细观察____________,倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化.
【答案】钢尺伸出桌面的长度钢尺振动的快慢
【解析】
【分析】
【详解】
探究声音的高低与振动快慢的关系时,应在控制其它的变量保持不变的前提下,只改变振动的快慢,从而研究声音高低与振动快慢的关系;因此应改变尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拔动尺子,观察尺子振动的快慢,同时辨别所发出声音的高低.
5.学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。
经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:
琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
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,他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
(1)为了验证猜想一,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
(3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容。
请在表中填上所缺数据_____,___。
(4)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。
【答案】ABCADF801.02选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化
【解析】
【详解】
(1)[1]为了验证猜想一,即要保证材料和长度相同,横截面积不同,观察编号A、B、C的数据,它们的材料都是铜,长度都是60cm,横截面积不同,这三种规格的琴弦符合要求;
(2)[2]为了验证猜想二,即要保证材料和横截面积相同,长度不铜,观察编号A、D、F的数据,它们的材料都是铜,横截面积都是0.76mm2,长度不铜,这三种规格的琴弦符合要求;
(3)[3][4]为了验证猜想三,即要保证长度和横截面积相同,材料不同,观察G、H可知,它们长度都是80cm,横截面积都是1.02mm2,一个是钢材料,另一个是尼龙材料,此时编号E材料是铜,只要长度也是80cm,横截面积也是1.02mm2即可验证猜想三;
(4)[5]为了验证这一猜想,他需要选定某一根琴弦,调节它的松紧程度,比较音调是否变化。
6.某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。
具体数据如下表:
编号
材料
长度
粗细
松紧
甲
钢丝
10cm
0.2mm2
紧
乙
钢丝
10cm
0.1mm2
紧
丙
钢丝
5cm
0.1mm2
紧
丁
钢丝
5cm
0.1mm2
松
(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动______钢丝时的音调高。
由此可以得出的结论是:
在弦的长度、松紧程度相同时,振动的频率高低与弦的_________有关。
(2)为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时,他应用同样大小的力先后拨动_______和________钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁,可以得出的结论是:
_____________
【答案】乙粗细乙丙在钢丝的长度,粗细相同时,钢丝越紧,音调越高。
【解析】
【分析】
本题考查实验探究能力。
【详解】
(1)[1][2]因为甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样,甲比乙粗,乙振动的频率大音调高,该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系;
(2)[3][4]如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系,必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样符合条件的是乙和丙两根钢丝;
(3)[5]由图可以知道钢丝丙和丁长度、粗细相同,钢丝的松紧不同先后用同样大小的力拔动丙和丁两根钢丝,丙钢丝发出的音调高丁钢丝发出音调低,由此可以得出的结论是:
在钢丝的长度、粗细相同时钢丝越紧音调越。
7.在平直的路面上,一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛6s后听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远?
(15℃,声音在空气中的速度是340m/s)
【答案】960m
【解析】
【分析】
司机鸣笛后,声音传到高山返回汽车时,汽车以20m/s的速度已经前行了6s,根据速度公式可求汽车行驶的距离;在这段时间内,声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍,根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。
【详解】
由
可得,在
的时间内,汽车行驶的距离:
,
声音传播的距离:
,
则汽车司机听到回声时距离高山为
;
答:
汽车司机听到回声时距离高山960m。
【点睛】
本题主要考查回声测距。
8.阅读《从传声筒到移动通信》,回答问题。
从传声筒到移动通信
电话完全进入了我们的生活,我们每天都离不开它,你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?
是传声筒。
让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅——声音之韵展,观察、研究一下传声筒,直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。
装置简介:
两个非常粗的传输声音的金属管在空中盘成螺旋状,布置在展区的两个不同位置,相距大约十几米长,图1左上角就是其螺旋状的管路之一。
两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路,两个传输声音的金属管端口分别是听筒和话筒,如图2所示。
就像人打电话一样,用话筒说话,用听筒听声音,如图3所示。
声音是由物体振动所产生。
在振动介质(空气、液体或固体)中某一质点在平衡位置附近来回发生振动,并带动周围的质点也发生振动,逐渐向各方向扩展,这就是声波。
声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进!
如图4所示,连续振动的音叉,使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。
声波是一种振动的机械波,它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。
通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。
频率是声源(或某一质点)1秒内来回振动的次数(单位为赫兹Hz),而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。
显然,
。
频率与人耳主观感觉声音的音调有关。
频率越高,音调也越高。
振幅与声音的强度有关。
波长是声波在一个周期内传播的距离,也是波形图中相邻波峰(或波谷)的距离。
这三者的关系是
。
人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz,称为音频波。
在这个频率范围以外的振动波,就其物理特性而言与声波相似,但在人类不引起声音感觉。
声速亦称音速,是声波通过介质传播的速度,它和介质的性质与状态(如温度)等因素有关。
在空气中声速为334.8m/s(22°C时),水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s。
现实世界中充斥着各种各样的声波,但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗,最后声音消失,一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。
早在十八世纪欧洲已有“电话”一词,用来指用线串成的话筒(以线串起杯子)。
电话的出现要归功于贝尔,早期电话机的原理为:
说话声音为空气里的复合振动,可传输到固体上,通过电脉冲于导电金属上传递。
随着现代移动通信技术的快速发展,声音信号的传递借助电磁波传送。
电磁波能够在真空中传播,不但传播速度快,而且频率范围广,但它在水中会被吸收而急剧衰减。
和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具,它兼具发射和接收这两种功能,在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。
请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“传声筒”的展示项目,形象地向观众展示了:
当一名观众在管路一侧发声,管路中的_________产生振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话。
(2)以下应用或工具利用“传声筒”原理的是(___________)
A.超声波医学检查B.水瓶琴
C.天坛回音壁D.医生给病人看病用的听诊器
(3)下列说法中正确的是(_____________)
A.声音的传播速度一定是340m/sB.空气粒子并不跟着声波前进
C.声和电磁波都能在真空中传播D.潜入水中的潜艇通信使用电磁波
(4)一列声波从空气中传入水中,以下说法正确的是(___________)
A.波速变大,波长变长
B.波速变小,频率不变
C.波速变大,频率增大
D.波速变小,波长变长
【答案】空气DBA
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]声音是由物体的振动产生的,声音的传播需要介质,空气可以传声,当一名观众在管路一侧发声,管路中的空气产生振荡,把声音往另一侧的观众传播;
(2)[2]“传声筒”的声音在管道内传播,使声音更加集中,声音的响度会更高,这样能够收到更清晰的声音信息;
A.超声波医学检查,只要是利用声音传递信息,A项不合题意;
B.水瓶琴强调液体振动可以发出声音,B项不合题意;
C.天坛回音壁只要是利用声音的反射,出现回声现象,C项不合题意;
D.医生给病人看病用的听诊器只要是利用声音在听诊器管道内传播,使声音更加集中,声音的响度会更高,这样能够收到更清晰的声音信息,这与“传声筒”原理一样,选项D符合题意;
(3)[3]A.从材料中可以看到,在空气中声速为334.8m/s(22°C时),水中声速为1440m/s,在钢铁中声速为5000m/s,声音的传播速度在不同介质中是不同的,所以说声音的传播速度不一定是340m/s,A错误;
B.从材料中可以看到,声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛,它们把波动形式向前传递,它们自己仍旧在原地振荡,也就是说空气粒子并不跟着声波前进,B正确;
C.声音不能在真空中传播,但电磁波可以在真空中传播,C错误;
D.潜入水中的潜艇通信不是使用电磁波,因为电磁波在水中会被吸收而急剧衰减,D错误;
(4)[4]一列声波从空气中传入水中,声速会变大,但是其频率不变,根据
可知,波长会变长,故选A。
9.超声清洗及超声碎石是利用声能_____的性质工作的,而回声定位则利用了声能_____的性质。
【答案】传递能量传递信息
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]声既能传递信息,也能传递能量,超声清洗是利用声能传递能量的性质工作的,回声定位是利用了声能传递信息的性质。
【点睛】
声音可以传递信息,如:
隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,“声呐”的利用、医用“B超”等;声音能够传递能量,如:
利用声波来清洗钟表等精细的机械,“超声波碎石”等。
10.己知声音在空气中传播的速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是(v2>v1)( )
A.钢轨的长为
B.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
C.钢轨的长为
D.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t
【答案】AB
【解析】
【详解】
AC.设钢轨的长度为L,由
知道,在空气中传播的时间是:
,
在钢轨中传播的时间是:
,
时间间隔是:
,
故解得钢管的长度是:
,
故A正确,C错误;
BD.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是:
,
故B正确,D错误。
11.医生给病人检查身体时,经常使用到听诊器,可以听到心脏跳动发出的微弱声音。
下列说法中正确的是()
A.我们平时不能听到心跳的声音,因为这个声音属于次声波
B.听诊器增大了心脏的振幅,从而增大了声音的响度
C.听诊器是利用了固体可以传声的原理
D.医生可以判断病人的病情,是因为声音可以传递信息
【答案】D
【解析】
【详解】
A.我们平时不能听到心跳的声音,是心跳声音的强度太弱,故A错误;
BC.听诊器前端实际是一个面积较大的膜腔,被体检者体内的声波振动后,听诊器内的密闭气体随之震动,传到耳塞的一端,由于腔道狭窄,气体的震幅就比前端要大很多,医生听到传来的声音也就大了很多,故BC错误;
D.医生是根据声音传递信息来判断病人的病情,故D正确。
12.关于声现象,下列说法正确的是()
A.发生地震时,利用仪器接收超声波来确定地震的位置
B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在声源处减弱噪声
C.从高音喇叭里传出来的歌曲一定不是噪声
D.水中倒立的花样游泳运动员随着音乐表演,说明水能传声
【答案】D
【解析】
【详解】
A.发生地震时,声学仪器能接收到地震产生的“次声波”从而确定地震的方位和强度,这是利用声音可以传递信息和能量,A不符合题意;
B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在传播过程中减弱噪声,B不符合题意;
C.从高音喇叭里传出来的歌曲如果影响了人们的工作、学习和休息,同样可以成为噪声,C不符合题意;
D.花样游泳运动员在水中表演时,能听到岸上优美的音乐声,说明液体(水)也能传播声音,D符合题意;
故选D。
13.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是
A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同
C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同
【答案】C
【解析】
【分析】
音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。
【详解】
A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A错误;
B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误;
C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确;
D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误;
故选C。
14.2013年6月20日,女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课.下列说法正确的是()
A.王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的
B.王亚平讲课的声音很大是因为她的声音频率很高
C.王亚平讲课的声音是通过声波传回地球的
D.在太空讲话声带不振动也能发出声音
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
声音是由物体振动产生的,王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的,故A正确;王亚平讲课的声音很大是因为她的声音响度很大,故B错;
声波不能在真空中传播,她的声音是通过电磁波传过来的,故C错;
声带不振动是不能发声的,故D错;
应选A.
15.以下四项措施中:
①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃;②城市禁止机动车鸣喇叭;③马路两旁植树;④高速道路两侧设置隔音板墙.对控制噪声污染有作用的是
A.①②③④B.②④
C.①②④D.②③④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃,可以在传播过程中减弱噪声;
②城市禁止机动车鸣喇叭,属于在声源处减弱噪声;
③马路两旁植树,可以在传播过程中减弱噪声;
④高速道路两侧设置隔音板墙,也是在传播过程中减弱噪声;
故①②③④都对控制噪声污染有作用.
故选A.
16.关于声现象,下列说法正确的是()
A.诗句“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”中“蝉声、鸟声”靠音调区分
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在传播途中控制噪音
C.诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”是大钟振动产生的
D.诗句“入夜思归切,笛声清更哀”中“笛声”是靠笛子传播进入人耳的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.音色是发声体特有的品质特征,可以区分声源,故诗句中“蝉声、鸟声”靠音色区分,故A错误;
B.诗句“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”中“为了不惊动鱼”是在声源处控制噪音,故B错误;
C.声音由振动产生,诗句中“钟声”是大钟振动产生的,故C正确;
D.空气可以传播声音,诗句中“笛声”是靠空气传播进入人耳的,故D错误;
故选C。
【点睛】
注意能正确区分声音的三个特征,即音调、响度、音色,其中音色是发声体特有的特征,由声源振动的材料、方式等决定,可以用来区分声源.
17.关于下列四个情景的说法错误的( )
A.
发声扬声器旁的烛焰晃动,说明声波能传递能量
B.
不能听到真空罩中闹钟的闹铃声,说明声波的传播需要介质
C.
发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动
D.
8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的音色不同
【答案】D
【解析】
【详解】
A.扬声器发出的声音使烛焰不停晃动,说明声音能传递能量,该选项正确,不符合题意;
B.当空气被不断抽出后,铃声逐渐减弱,最后听不到,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,该选项正确,不符合题意;
C.当乒乓球接触到音叉时被弹开,说明发声体在振动,该选项正确,不符合题意;
D.8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时,音色是相同的,但振动的频率不同,音调不同,故D错误,符合题意。
故选D。
18.随着生活水平的日益提高,人们对生存环境越来越重视.下列有关声音的认识正确的是()
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是指音调高
B.声音在真空中传器速度为340m/s
C.风吹树枝发出声音,说明声音是由物体振动产生的
D.汽车安装倒车雷达,是利用声音传递能量
【答案】C
【解析】
【分析】
声音是由物体的振动产生的,声音在不同的介质中的传播速度不同,声音不能在真空中传播,声音在空气中的传播速度是340m/s;响度是指声音的强弱;音调是指声音的高低。
声音能够传递信息,也能传递能量。
【详解】
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,因此声音在真空中传播速度为0m/s,故B错误;
C.声音是由物体的振动产生的,风吹树叶发出声音,这是由树叶的振动发出的声音,故C正确;
D.声音能够传递信息,也能传递能量,汽车安装倒车雷达,是利用声音传递信息,故D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查的是声现象的基础知识,同时在学习物理的时候,中国的古诗词也含有很丰富的物理知识,所以学习物理是一个很综合性的知识。
解决此类问题要结合声音产生的条件、声音的传播是需要介质和传播速度几个方面去分析同时还考查了声音三个特性的区分。
19.如图是用小锤敲击同一音叉时,示波器在相同时间内截取的两列声波图,一次重敲,一次轻敲,下列说法正确的是
A.重敲时音调高,甲图是重敲时的声波图
B.轻敲时响度大,两次敲击音色相同
C.甲的响度比乙的大,甲的音调也比乙的高
D.两次音调、音色都相同,乙图是轻敲时声波图
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大.音调跟频率有关,频率越大,音调越高.
(2)振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大.响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大.
(3)音色是由发声体本身决定的一个特性.
【详解】
由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰和2个波谷),因此声音的音调相同;由图知,物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;甲振动时偏离程度大,甲的振幅大,所以甲的响度大,即音量大,所以,甲图是重敲时的声波图,乙图是轻敲时声波图.用木槌敲击同一音叉,音色是不变的,只有D选项说法正确.
故选D.
【点睛】
掌握声音的三个特征:
音调、响度、音色,会观察波形图进行判断.音调跟频率有关;响度跟振幅有关;音色跟材料和结构有关.
20.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调相同B.乙、丙的音调相同
C.乙、丙的响度相同D.丙、丁的响度相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A