物理声现象问题求解的专项-易错-难题练习题(含答案)附答案

一、初中物理声现象问题求解方法1．长沙市为了督促司机遵守限速规定，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超声波信号，第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s，求：（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪多少米？（2）汽车两次接收到信号时位置相距多少米？（3）在该测速区内，汽车的速度是多少？【答案】(1)85m；(2)17m；(3)20m/s【解析】【详解】(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由v=可得汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；(2)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，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m；汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):s′=s1−s2=85m−68m=17m；(3)汽车行驶这17m共用的时间：t′=△t−t1+t2=0.9s−0.25s+0.2s=0.85s，所以汽车的车速为：v′===20m/s。答：(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪85米；(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米；(3)在该测速区内，汽车的速度是20m/s。2．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。3．往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音，发出声音的响度_____（填“相同”或“不同”），最右边瓶发出的是_____（填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”）音。【答案】相同“1”【解析】【分析】【详解】[1]用同样大小的力敲击时，瓶子的振幅相同，响度相同。[2]最右边瓶子装水最多，瓶子和水的质量最大，最难振动，振动最慢，音调最低，所以最右边瓶发出的是“1”音。4．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。5．如图所示，四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，其中音调最高是图________。用小棒敲击瓶子时，发出的声音音调最高的是图________。【答案】甲丁【解析】【详解】[1]用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，这是空气柱的振动发出的声音，空气柱越短，振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图甲的空气柱最短，那么它的音调最高；[2]用小棒敲击瓶子时，振动的是瓶子和瓶子里面的水，水越少，声音振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图丁的水最少，那么它的音调最高。6．为了探究声音的反射与吸收特点，章杰同学进行了实验研究：(1)在玻璃筒内垫上一层棉花，棉花上放一个小闹钟，耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过________传播的。(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后，如图甲所示位置，恰好听不见闹钟声。(3)在玻璃筒口正上方10cm处安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。(4)用海绵板代替平面镜，听见的声音明显减弱，说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。【答案】空气能强【解析】【详解】(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的；(3)[2]人看见闹钟，是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的，参照光的反射规律可知声音也可以发生反射；(4)[3]因为海绵板代替平面镜后，听见的声音明显减弱，所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。7．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600.76B铜600.89C铜601.02D铜800.76E铜F铜1000.76G钢801.02H尼龙801.02I尼龙1001.02（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。8．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10cm0.2mm2紧乙钢丝10cm0.1mm2紧丙钢丝5cm0.1mm2紧丁钢丝5cm0.1mm2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。9．一个同学迟到了，走到门外听到上课老师的声音，就知道正在上物理课．他除了根据讲课内容外还可以根据声音的________来判断．教室外面出现嘈杂的声音，关上门窗是为了在________减弱噪声．【答案】音色传播的过程中【解析】【详解】我们区别声音靠的就是音色，与音调和响度无关．关上门窗是在传播的过程中减弱噪声。10．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。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．材料一：人耳朵能分辨两次声音的最短时间间隔是0.1s；材料二：一人在空心钢管的一端敲击一下，一个人在另一端听到两次声音。一次是通过钢管传播的声音，第二次是通过空气传播的声音，因为声音在不同介质中传播速度不同；材料三：声音在铁(钢管就是铁)中的传播速度为5200m/s；在空气中声音的传播速度为340m/s。若敲打钢管听到两次声音的时间间隔为，求钢管的长度？(保留一位小数)【答案】。【解析】【详解】声音在空气中传播的路程：；声音在钢中传播比空气中传播快：；声音在钢中传播的时间：；钢管的长度：。答：钢管的长度。13．一列动车长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．14．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。问：一些介质中的声速v/(m·s-1)空气(0℃)331冰3230空气(15℃)340铜3750煤油(25℃)1324铝5000水(常温)1500铁5200(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？(2)敲击后声音通过空气传到另一端需要多长时间？(3)声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？【答案】(1)空气；(2)2.5s；(3)5000m/s，铝。【解析】【分析】(1)根据表格中的数据进行分析可知，不同介质中声音传播速度是不一样的；则传播相同的距离，速度小的介质中需要的时间多；(2)利用计算声音在空气中传播的时间；(3)结合时间差计算声音在金属管内的传播速度，对应数据表找出金属管的材料。【详解】(1)根据表格中的数据进行分析可知，声音在金属中的传播速度比在空气中的速度大，故第二次听到的声音是通过空气传来的；(2)声音在空气中传播的时间：；(3)声音在金属管中传播的时间：，则声音在金属管中传播的速度：，查表知：金属管是由铝制材料制成的。答：(1)第二次听到的声音是通过空气传来的；(2)敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s；(3)声音在金属管内传播的速度为5000m/s；该金属管是由铝制成的。15．下列关于声音的说法错误的是（）A．振动的物体都会发出声音B．空气中声速跟音调有关C．物体振动的次数叫频率D．“低声细语”的低指的是音调低【答案】BCD【解析】【分析】声音是物体振动产生的，一切发声的物体都在振动；发声体1s振动的次数叫频率，单位是Hz；声音的传播需要介质，传播速度与介质种类和温度有关；声音的强弱叫响度，声音的高低叫音调。【详解】A．声音是物体振动产生的，所以振动的物体都能发出声音，故A正确，不符合题意；B．声速与介质种类及介质温度有关，与声音音调高低无关，故B错误，符合题意；C．物体在1s内振动的次数叫频率，故C错误，符合题意；D．“低声细语”中的“低”，指声音的响度小，故D错误，符合题意。故选BCD。【点睛】此题考查了声音的产生、声速影响因素及声音的特性，正确理解概念是解答的基础。16．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。17．下列与声现象有关的说法中正确的是（）A．城市道路旁的隔音板是在入耳处减弱噪声B．B超是利用了声音可以传递信息C．我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小D．声音在空气的速度一定是340m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】A．城市路旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声，选项说法错误，不符合题意；B．B超是利用了声音可以传递信息，选项说法正确，符合题意；C．因为蝴蝶翅膀振动发出的声音频率小于20赫兹，是次声波，人耳听不到，选项说法错误，不符合题意；D．声音在空气中不同温度时传播的速度是不同的，在15℃空气中声速约为340m/s，选项说法错误，不符合题意；故选B．18．医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是因为（）A．声音的响度太大 B．声音的频率太高，人不能觉察到C．声音的频率低于人耳能听到的频率范围 D．声音的音调太低【答案】B【解析】【详解】医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是超声波，发声体的振动频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉范围，即音调太高了，所以人不能觉察到，不是因为声音的响度太大；故选B。19．下列关于声现象的说法中错误的是（）A．声音在15℃的空气中传播速度约为340m/sB．吉他依靠琴弦的振动发声C．蝙蝠利用次声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫D．“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的【答案】C【解析】【分析】【详解】A．声音在不同介质中，以及不同温度下的传播速度是不同的，如声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s，故A正确；B．声音由振动产生，吉他依靠琴弦的振动发声，故B正确；C．蝙蝠利用超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫，故C错误；D．音色是发声体特有的品质特征，可以用来区分声源，所以“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的，故D正确；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．20．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