物理-声现象问题求解的专项-易错-难题练习题附答案

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．如图所示，在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，当用筷子敲击杯子时，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，你的做法是：_________________。要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，你的做法是：_______________。【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水【解析】【详解】[1]响度与振动幅度有关，振动幅度越大，响度越大，两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，甲杯的振动幅度就要大于乙杯，所以就要用更大的力敲击甲杯；[2]用筷子敲击杯子时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高，要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，应该减少甲杯中的水。3．如图所示，用手拨动塑料尺（1）发出的声音是由塑料尺_____产生的（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺．从a到b，塑料尺发出声音的_____变大（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×10■，d图实验声音为1.2×102■，两个数据的单位是_____可见随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的_____变小（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示．可见结构的不同，会导致发出声音的_____改变．【答案】振动响度Hz音调音色【解析】【分析】【详解】（1）声音由振动产生，所以塑料尺发出的声音是由塑料尺振动产生的；（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺，即两次尺子伸出桌面的长度相同，尺子的振动幅度不同，振幅决定响度，所以从a到b，塑料尺发出声音的响度变大；（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×102，d图实验声音为1.2×102，两个数据的单位是Hz，即声音振动的频率，频率决定音调，所以可知随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的音调变低；（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示，产生的声音波形发生了细微的变化，这些波形的细微变化，决定的是声音的音色，所以可知结构的不同，会导致发出声音的音色改变．4．阅读下面一段短文后，认真思考并回答以下问题．如图1所示，小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”．（1）他们用土电话能实现10m间的通话，说明了_____．（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：_____．（3）如果在用土电话时，棉线没有拉直而处于松驰状态，则听的一方通过棉线_____（选填“能”或“不能”）听到对方的讲话声．（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在图2中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦_____（选填符号a、b、c或d）．②若选择琴弦a和b，则是为了研究_____．③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论．该同学探究过程中存在什么问题？_____④两位同学还可以选择琴弦_____（选填符号a、b、c或d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”．【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能ad音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同，没有控制变量ac【解析】【分析】【详解】（1）土电话通过细绳连接，所以能说明固体能够传声.（2）改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明金属丝的传声效果更好.（3）棉线没有拉直而处于松驰状态时，声音就不能传到听者耳朵里.（4）研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时，应选择只有长度不同的两根线，所以选ad.琴弦a和b只有粗细不同，所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.选择c和d进行研究时，因为琴弦的材料、长度都不相同，无法控制变量.研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.5．在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，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。(1)为了验证猜想一，应选用编号为_______、_______、_______的琴弦进行实验。为了验证猜想二，应选用编号为_______、_______、_______的琴弦进行实验。(2)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_______、_______。(3)本探究实验中研究方法是：__________________编号材料长度（cm）横截面积（mm2）编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76F铜1000.76B铜600.89G铜801.02C铜601.02H尼龙801.02D铜800.76I尼龙1001.02E铜800.76J钢【答案】ABCADF801.02控制变量法【解析】【详解】(1)[1][2][3]为了验证猜想一，即音调高低可能与横截面积有关，需要保持琴弦的长短和琴弦的材料不变，从表格的数据可以看出，编号A、B、C符合要求，它们的材料相同，都是铜，长度相同，都是60cm，只是横截面积不同；[4][5][6]为了验证猜想二，即音调高低可能与长短有关，需要保持琴弦的材料和琴弦的横截面积不变，从表格的数据可以看出，编号A、D、F符合要求，它们的材料相同，都是铜，横截面积也相同，长短不同；(2)[7]为了验证猜想三，即音调高低可能与琴弦的材料有关，从表格的数据可以看出，编号G、H的长度和横截面积都相同，只是材料不同，和J作对比，只需要长度也是80cm、横截面积也是1.02mm2即可；(3)[8]本探究实验过程中，三个变量，保持其中两个量不变，对比第三个量的变化与音调高低的关系，这是用到了控制变量法。6．某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。已知声音传播速度为340m/s。求：（1）若汽车是静止的，汽车鸣一声喇叭，历时t=5s听到回声，则汽车距离高山多远？（2）若汽车以10m/s的速度正对着高山驶去，汽车鸣一声喇叭，历时t=3s听到回声。鸣喇叭时汽车距离高山多远？【答案】(1)850m；(2)525m。【解析】【分析】【详解】(1)声音传播到高山的时间t=×5s=2.5s，汽车到高山的距离：s=v2t=340m/s×2.5s=850m；(2)在3s的时间内，汽车行驶的距离：s1=v1t=10m/s×3s=30m，声音传播的距离：s2=v2t=340m/s×3s=1020m，设按喇叭时汽车到高山的距离为s，则：2s=s1+s2，s==525m。答：(1)若汽车是静止的，则汽车距离高山850m远；(2)鸣喇叭时汽车距离高山525m。7．为了监测车辆是否超过了规定值，公路上都安装了测速仪。一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时，测速仪从第一次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.4s；测速仪第一次发出信号1s后，第二次发出超声波信号。测速仪从第二次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了0.2s；设超声波的速度为340m/s保持不变；求：（1）测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；（2）测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离；（3）小车的速度。【答案】(1)68m；(2)34m；(3)37.78m/s。【解析】【分析】【详解】(1)第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间t因为v=ss测速仪到小车的距离68m。(2)第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间t因为v=ss第二次测速仪到小车的距离34m。(3)汽车在两次与信号相遇过程中的路程s汽车的行驶时间t=Δt-汽车的速度v小车的速度是37.78m/s。答：(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离为68m。(2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时，测速仪到小车的距离34m。(3)小车的速度为37.78m/s。8．一列动车长200m，以一定的速度沿直线匀速行驶，在进入七扇岩隧道前800m处鸣笛，司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s．求：（1）当司机听到反射的回声时，动车行驶了多少米？（2）该动车行驶的速度是多少m/s？（3）若该列动车以这个速度匀速通过一个长820m的隧道，则动车完全穿过隧道的时间为多少？【答案】(1)240；(2)60(3)17s．【解析】【分析】【详解】(1)根据v=得声音传播的距离：s声=v声t=340m/s×4s=1360m；动车和声音的运动示意图如下：由图知，司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离：s=s声−s0=1360m−800m=560m；由题意知，动车行驶的距离为：s车=s0−s=800m−560m=240m；(2)动车的速度：v车===60m/s．(3)动车完全通过隧道的时间是：t'===17s．答：(1)当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离是240m；(2)动车行驶的速度是216km/h．(3)动车完全穿过隧道的时间为17s．9．在音乐会上，女高音轻声伴唱，男低音放声高歌，其中音调高的是________歌者，响度大的是________歌者（选填男、女）.【答案】女男【解析】【详解】[1]我们所说的“男低音、女高音”，都是指声音的高低，即指的是音调的高低；音调高的是女高音；[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”，都是指声音的大小，即指发出声音的响度，故响度大的是男低音。10．阅读下面的短文，回答问题。超声波及声呐应用人能够听到声音的频率范围有限。低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱。它不断冲击物件的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。声呐系统是超声波应用的一种，声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。（1）人耳能听到的频率范围是___________。（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有________。（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。（4）假设开始停在海水中的潜艇A发出的声波信号，在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且此时信号频率不变，此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s，且传播速度不变)。接下来停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B在向潜艇A______（选填“靠拢”或“远离”），且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上,请问声波频率变低1分钟后，潜艇B与潜艇A的距离为________m。【答案】20Hz-20000Hz能量真空不能传声7500远离8700【解析】【详解】(1)[1]由材料可知，人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz；(2)[2]由于超声波具有能量，所以超声波能够清洗物件；(3)[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于月球上是真空，真空不能传声；(4)[4]声波在水中传播的总距离为：s=vt=1500m/s×10s=15000m，由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离s1==7500m；[5]由材料可知，如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B远离潜艇A；[6]1分钟后，潜艇B行驶的路程sB=vBt=20m/s×60s=1200m，潜艇B与潜艇A之间的距离s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。11．如下图所示的实验，通过听声音的变化，能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是A．B．C．D．【答案】A【解析】【分析】【详解】试题分析：声音的大小叫响度，响度与发声体振动的幅度有关．A中让同一小球从不同高度掉到鼓面上，一小球对鼓面的撞击力不同，发出声音的响度也不同；B是研究声音的传播；C和D是研究音调与发声体振动的频率的关系．故选A考点：音调；响度；声音的传播12．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。13．如果你家附近建筑工地在施工，影响你的学习和休息，为了减小噪声的干扰，下列做法不合理的是A．关紧门窗B．打开门窗，让空气加快流通C．戴上耳罩D．告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间【答案】B【解析】【分析】【详解】A．关紧门窗，是在传播过程中减弱噪声；故正确、不符合题意．B．打开门窗，让空气加速流通，是增强了噪声的传播；不正确、符合题意．C．戴上耳罩，是在人耳处减弱噪声；故正确、不符合题意．D．告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间，是在声源处消除噪声；故正确、不符合题意．故选B．14．中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（）A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息B．“响鼓还需重锤敲”说明声音的音调与振幅有关C．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生D．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的【答案】A【解析】【分析】【详解】A．诗人根据听到的犬吠声，猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了，说明声音可以传递信息，故A正确；B．重锤敲鼓时，鼓面振动幅度大，声音的响度大，所以“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关，故B错误；C．声音是由物体振动产生的，笛声是由笛管内空气柱振动产生的，故C错误；D．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的，故D错误。故选A。15．2013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．16．关于声现象下列说法正确的是（）A．“掩耳盗铃”的寓言故事中，讲述的是在声源处减弱噪声B．吹奏笛子时，演奏者用手指按住不同气孔，是为了改变发出声音的响度C．两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为声音不能在真空中传播D．听声辨人主要是由于声音的响度不同【答案】C【解析】【详解】A．“掩耳盗铃”中的“掩耳”是在人耳处减弱噪声，故A错误；B．吹奏笛子时，演奏者抬起压在不同出气孔上的手指，是为了改变振动的空气柱的长度，即改变空气柱振动的快慢，故是为了改变音调，故B错误；C．太空中没有空气，而真空不能传声，因此两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为声音不能在真空中传播，故C正确；D．每个发声体的音色是不同的，听声就能辨人是由于声音的音色不同，故D错误。故选C。17．下列说法中正确的是（）A．只要物体在振动，人一定能听到声音 B．只要听到物体发声，则物体一定在振动C．只要人听不到声音物体就一定没有振动 D．以上说法都正确【答案】B【解析】【详解】A．听到声音还需要有介质，如果没有传播声音的介质，也不能听到声音，故A错误；BD．声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故B正确，D错误；C．如果没有介质，振动产生的声音人也是听不到的，故C错误；故选B。18．下列有关声现象的说法，正确的是（）A．发声体的振动停止，发声也就停止B．禁鸣喇叭是在传播过程中减噪声C．声波在空气中的传播速度约为3×108m/sD．“闻其声便知其人”是根据声音的响度来判断的【答案】A【解析】【详解】A．声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止，故A正确；B．禁鸣喇叭是在声源处减噪声的，故B错；C．声波在空气中的传播速度约为340m/s，故C错；D．“闻其声便知其人”是根据声音的音色来判断的，故D错。应选A。19．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，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，用同样的力再次拨动钢尺，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。下列做法中所用到的科学探究方法与此相同的是A．地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生时，都伴有次声波产生，而人耳听不到次声波，不能准确预测灾害的发生。使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度B．人们用噪声监测仪来监测噪声的强弱等级，以便及时采取措施，控制噪声C．人们用光线来表示光的传播径迹和方向D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积。通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论【答案】D【解析】【详解】题目正文中使用的探究方法是控制变量法；A．人耳听不到次声波，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度，采用的是转换法，故A不符合题意；B．人的耳朵不能直接监测噪声的强弱等级，人们用噪声监测仪监测噪声的强弱等级，采取措施，控制噪声，是转换法的应用，故B不符合题意；C．用光线描绘光的传播方向，光线实际并不存在，用光线描绘光的传播方向采用是模型法；故C不符合题意；D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积，通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论，这种探究方法是控制变量法，故D符合题意。20．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