物理物理声现象的专项培优练习题含答案.docx

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物理物理声现象的专项培优练习题含答案

一、初中物理声现象问题求解方法

1．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

2．在“哈夏音乐会”上，一男低音歌唱家小聪在放声歌唱时，一女高音歌唱家小明在轻声伴唱．下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特征的是（纵坐标表示振幅，横坐标表示时间）（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】

【分析】

男低音歌唱家小聪在放声歌唱，低音指音调低，即频率低；放声歌唱，指响度大，则振幅大；

女高音歌唱家小明在轻声伴唱，高音指音调高，即频率高；轻声伴唱，指响度小，则振幅小；

【详解】

A．男低音振幅小，女高音振幅大，不正确；

B．男低音频率高，女高音频率低，不正确；

C．男低音振幅大、频率低，女高音振幅小、频率高，正确；

D．男低音振幅小、频率高，女高音振幅大、频率低，不正确；

故选C。

3．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。

4．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．

5．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．

6．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。

7．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。

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．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。

10．一列动车长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．

11．小明每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。

下表是他记录的部分数据及现象。

（鸡蛋的体积保持不变，g=10N/kg，

）

第1天

第8天

第29天

第57天

第58天

第70天

质量m/g

66.8

66.2

64.4

62.0

61.9

60.8

鸡蛋

在水

中的

位置

沉底

沉底

沉底

悬浮

漂浮

漂浮

（1）求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。

（2）比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小。

写出判断依据。

（3）根据表格的现象你如何判断存放时间的长短？

【答案】

（1）0.62N；6.2×10-5m3；

（2）第1天受到的浮力大；见详解；（3）见详解。

【解析】

【详解】

（1）由图可知，鸡蛋在第57天时处于悬浮状态，悬浮时浮力等于重力：

根据阿基米德原理可知，鸡蛋的体积为：

（2）鸡蛋的质量减小，但鸡蛋的体积不变，第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理

可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；

（3）由表格中的数据和鸡蛋的状态可知，当鸡蛋在水中下沉时，鸡蛋的放置时间不超过29天；鸡蛋悬浮时，鸡蛋的放置时间不超过57天；鸡蛋在水中漂浮时，鸡蛋的放置时间为58天以上。

答：

（1）第57天鸡蛋所受浮力为0.62N；鸡蛋的体积为6.2×10-5m3；

（2）第1天受到的浮力大；第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理

可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；

（3）见详解。

12．我国一艘潜艇在执行任务时在水面下某处静止不动，声呐系统发现在正前方3.8km处有一艘不明潜艇匀速驶来。

声呐系统立刻再次发出超声波，经过5.0s后接收到反射回来的声波。

声呐系统接收到声波后立刻向不明潜艇发射直线运动的鱼雷，已知超声波在海水中的传播速度是1500m/s，鱼雷的平均速度是80m/s。

求：

（1）不明潜艇行驶的速度；

（2）鱼雷命中不明潜艇的时间。

【答案】

（1）20m/s；

（2）37s

【解析】

【分析】

【详解】

（1）不明潜艇第二次接收到超声波时据我方潜艇的距离为

不明潜艇行驶的速度为

不明潜艇行驶的速度20m/s。

（2）鱼雷与不明潜艇相向而行，其相对速度为

20m/s+80m/s=100m/s

从第二次超声波接触到不明潜艇，至第二次超声波返回我方潜艇，不明潜艇前进的距离为

发射鱼雷时两艇的相对距离为

3750m-50m=3700m

鱼雷命中不明潜艇的时间为

鱼雷命中不明潜艇的时间为37s。

答：

（1）不明潜艇行驶的速度20m/s；

（2）鱼雷命中不明潜艇的时间为37s。

13．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。

14．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。

15．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。

二、初中物理热学问题求解方法

16．在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水，将一半热水倒入冷水杯内，冷水杯内的温度升高21℃，若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内，冷水杯内的水温会升高（）

A．9℃B．8℃C．6℃D．5℃

【答案】C

【解析】

【详解】

设一杯水的质量为m，热水的初温为t热，冷水的初温t冷，将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t，因不计热损失，所以，由Q=cm△t可得：

Q放=Q吸，即：

c

m△t热=cm△t冷，

解得：

△t热=2△t冷=2×21℃=42℃，

据此可设t冷=0℃，则t=21℃，

t热=21℃+42℃=63℃，

若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时，相当于同时向冷水中倒

杯热水，则：

c

m（t热-t′）=cm（t′-t冷）

即

（63℃-t′）=t′-0

解得：

t′=27℃，

所以，冷水温度将再升高：

△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。

故C符合题意。

17．小明猜想水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响，为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。

每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图像，如图甲。

如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙，则下列说法正确的是

A．由甲图可知，盐水的凝固点为2℃

B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时20min

C．乙图中，试管中冰水混合物中的冰会变少

D．乙图中，烧杯中盐冰水混合物中水会变多

【答案】D

【解析】

【详解】

A．由甲图可知，温度保持不变的温度是-2℃，故该盐水的凝固点是-2℃，故A错误；

B．由甲图可知，盐水的凝固过程用时

20min-10min=10min

故B错误；

CD．冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是-2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多，而盐冰水混合物吸收热量熔化，烧杯中盐冰水混合物中水会变多，故C错误，D正确。

18．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0。

该饮水机的部分参数已知：

额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝（不考虑温度对电阻丝阻值的影响）。

求：

（1）当S和S0闭合时，电路中的总电流；

（2）加热时效率为80%，将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要多少时间？

（3）电阻丝R2的阻值。

【答案】

（1）4A；

（2）208.8s；（3）1210Ω

【解析】

【分析】

（1）由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小