物理声现象问题求解的专项培优 易错 难题练习题附答案.docx
《物理声现象问题求解的专项培优 易错 难题练习题附答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理声现象问题求解的专项培优 易错 难题练习题附答案.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物理声现象问题求解的专项培优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．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。
2．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。
3．将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内，如图所示：
用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出，将会发现声音_____；此实验可以推理得出______的结论 。
实验中声音无法完全消失的原因可能是________。
（写出一种）
【答案】逐渐减小声音的传播需要介质声音通过上方的固体传声
【解析】
【分析】
【详解】
[1]将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内，用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出，传递声音的介质变少，所以将会发现声音逐渐变小；
[2]此实验可以推理得出：
声音的传播需要介质（或真空不能传声）的结论 ；
[3]实验中声音无法完全消失的原因可能是：
声音通过上方的固体传声，或空气抽不干净。
4．考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的；“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______（响度/音调/音色）；中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是从_______减弱噪声的。
【答案】振动响度声源处
【解析】
【分析】
【详解】
[1]声音是由物体的振动产生的，所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。
[2]“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小，即指声音的响度。
[3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是指车辆禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声的。
5．利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________（选填“能量”或“信息”）；为提高全体市民的防空安全意识，某市每年都要进行防空警报演练．为了使警报声传的更远，应该提高警报声的________（选填“音调”“响度”或“音色”）．
【答案】信息 响度
【解析】
【详解】
利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息；进行防空警报演练时，为了使警报声传的更远，应该提高警报声的响度．
【点睛】
本题考查声音可以传递信息，也可以传递能量；响度与物体振幅有关，振幅越大，响度越大，距离发声体越远，声波的振幅越小，响度越小．
6．小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关．于是他想
（1）利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同．
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系．
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_____和_____两弦线做实验．
③小明研究后得出结论：
在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调越低．
（2）请你据如图判断，在张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住_____点，最低的是按住_____点．
【答案】长度abAB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关，在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时，用到的实验方法为控制变量法，若他选择b、d两弦线做实验，两者的粗细和张力相同，所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系．若他要研究音调与弦线粗细的关系，应该控制他们的长度和张力相同，满足该条件的是a和b两弦线．
（2）按住AC两点比较，按住A点时弦较短，所以发出的音调较高的是按住A，发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较，按住B点时弦较粗，所以发出的音调较高的是按住C，发出的音调较低的是按住B，所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点．
7．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
60
0.76
F
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
G
铜
80
1.02
C
铜
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
I
尼龙
100
1.02
E
铜
80
0.76
J
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。
8．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。
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．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
。
11．下列关于声音的说法中不正确的是
A．“隔墙有耳”说明固体也能传声
B．“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的
C．“震耳欲聋”说明声音的音调高
D．引吭高歌说明声音的响度大
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查声音的有关知识。
【详解】
A．声音可以在固体、液体和气体中传播，“隔墙有耳说”明固体可以传播声音，故A正确，不符合题意；
B．不同的人发出声音的音色不同，“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的，故B正确，不符合题意；
C．“震耳欲聋”说明声音的响度大，而不是音调高，故C错误，符合题意；
D．“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大，故D正确，不符合题意。
12．阅读《“神秘而恐怖”的声音----次声波》回答问题
“神秘而恐怖”的声音---次声波
次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远．次声的声波频率很低，在20Hz以下，波长却很长，传播距离也很远．它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远．例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方．次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下．次声波在空气中的传播速度也是340m/s，由于次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外．1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波在空气中传播，绕地球三圈．1961年，前苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈．7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．4Hz-8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振及肺壁受损．军事的次声波武器，就是产生的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移和变形，而造成人体损伤以至死亡的一种武器．只伤害人员，不会造成环境污染，其恐怖程度可见一斑．
1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光．在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸．50年前，美国一个物理学家罗伯特·伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特·伍德悄悄打开了次声仪器，仪器无声无息地在工作着．不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常．这就是著名的次声波反应试验．
有些动物能听到次声波，也有一些动物能发出次声波．能听见次声波的常见动物有狗（15Hz-50000Hz）、大象（1Hz-20000Hz）、鲸（15Hz-10000Hz）、水母（8Hz-13Hz）．能发出次声波的常见动物有大象（用脚踩踏地面发出次声波）、鳄鱼（靠震动背部发出次声波）、老虎（虎啸拥有次声波的威力，可以震错位人的耳朵关节，声音由低到高，能传播很远）．既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼．可见，在自然灾害面前，动物往往能提前预警，不是没有道理的．
（1）苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈，约为120000km，则这次次声波传播的时间约为____________h．（保留整数）
（2）次声波在空气中传播时能量损失很_________（选填“大”或“小”），因此，次声波可以传播的很远．
（3）次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递_________（选填“能量”或“信息”）．
（4）大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息，要想给较远地方的同类传递信息，大象应该______________（选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”）．
【答案】98小能量用脚踩踏大地
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]次声波绕地球三圈走过的路程
，次声波在空气中的传播速度
，这次次声波传播的时间约为
（2）[2]由材料“次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几”可知，次声波在空气中传播时能量损失很小；
（3）[3]由材料可以知道，次声波武器可造成人体损伤以至死亡，这主要利用了次声波可以很好的传递能量；
（4）[4]由材料可以知道大象用脚踩踏大地可发出次声波，这次声波能传播的距离较远，可以给较远地方的同类传递信息，而吼叫的声音相对来说传不了多远．
13．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.从图中可以看出，甲和乙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅和频率相同，故音调和响度相同，故A正确；
BC、从图中可以看出，乙和丙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅相同，响度相同，频率不相同，故音调不相同，故B错误，C正确；
D.从图中可以看出，丙和丁波形的形状相同，因此它们的音色相同，振幅不相同，响度不相同，频率不相同，故音调不相同，故D错误；
14．下列关于声现象的说法中，不正确的是
A．我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的
B．太空行走的宇航员之间可以直接对话
C．噪声监测装置可以防止噪声的产生
D．工人师傅们通过听机器产生的次声波来判断其工作状况
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．铃的振动发出声音，所以我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的，故A正确；A不符合题意；
B．太空行走的宇航员之间不可以直接对话，因为声音传播需要介质，太空中没有空气，声音不能传播，故B错误；B符合题意；
C．噪声监测装置不可以防止噪声的产生，只能测量出噪声的等级，故C错误；C符合题意；
D．工人师傅们通过听机器产生的声波来判断其工作状况，不是次声波，次声波是听不到的，故D错误；D符合题意。
故选BCD。
15．如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，这个实验说明了
A．发声的音叉正在振动
B．声音可以在空气中传播
C．声音的传播不需要介质
D．声音在空气中传播速度最快
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开，说明音叉在振动，从而说明声音是由音叉的振动产生的，因此，本探究实验是研究声音产生原因的。
故选A。
16．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。
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．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．
19．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。
20．一辆轿车正匀速驶向一座高山，司机鸣笛后6s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？
（空气中声速为340m/s）
【答案】960m
【解析】
【详解】
由速度公式
得汽车的行驶路程为：
升级会员 