一、初中物理声现象问题求解方法1.有一根长100米的空心钢管,甲同学在一端敲打钢管一下,乙同学在钢管的另一端可以听到()A.一次回声B.两次回声C.三次回声D.四次回声【答案】B【解析】【分析】声音的传播是需要介质的,声音在不同介质中传播速度不同,在固体中最快,其次是液体中,最后是在气体中。
【详解】甲同学在一根空心钢管的一端敲一下,声音会在钢管和空气中同时传播,因为声音在固体中最快,在气体中最慢,第一次听到的声音是通过钢管传来的;第二次听到的声音是通过空气传来的,则乙同学会听到两次敲击声。
故选B。
2.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。
3.如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机 Ma t e X,该机创新采用鹰翼式折叠设计,机身非常轻薄,合上后的厚度也只有11mm左右,单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是()A.调节声音的大小是改变声音的响度B.接听电话时,通过声音的音调可以辨别来电者C.手机屏幕能够折叠,说明屏幕材料的可塑性较强D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播速度为340m/s【答案】A【解析】【详解】A.声音的大小指的是响度,所以,调节声音的大小是改变声音的响度,故A正确;B.接听电话时,通过声音的音色可以辨别来电者,故B错误;C.手机屏幕能够折叠,要求屏幕材料具有的可塑性,但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强,故C错误;D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播以光速进行,故D错误。
故选A。
4.听到考试铃声,同学们立刻开始答卷,这个场景说明A.铃声以声波的形式传播B.铃声能传递能量C.铃声属于噪声D.铃声能传递信息【答案】D【解析】【分析】【详解】同学们开始答卷是因为听到的铃声,在这里铃声就是一种信息,同学们接收到了这种信息,故本题中主要是说明铃声能传递信息,故应选D.5.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。
6.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。
7.2013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.8.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。
9.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。
10.阅读下面的短文潜艇的“耳目”——声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。
声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
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。
请回答以下问题:(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______kHz到______kHz。
(2)①如果停在海水中的潜艇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,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离1s是__________。
(设声波在海水中传播速度为1500m/s)②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,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,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离2s为__________。
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?_____为什么?_____【答案】0.02 20 7500m 8700m 不能月球表面是真空的,而真空不能传声【解析】【分析】(1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音,人耳无法听到超声和次声。
(2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离;首先算出1分钟内潜艇B通过的距离,根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化,从而计算出二者之间的距离。
(3)真空不能传声,所以无法使用声呐。
【详解】(1)[1][2]人耳只能听到20Hz 到20000Hz ,即0.02kHz 到20kHz 之间的声音。
(2)①[3]超声波从潜艇A 传到潜艇B 的时间1110s 5s 2t =⨯= 潜艇B 与潜艇A 的距离111500m/s 5s 7500m s vt ==⨯=②[4]1分钟后,潜艇B 行驶的路程B B 20m/s 60s 1200m s v t ==⨯=因为声波频率变低,所以潜艇B 是远离声呐,现在两艘潜艇之间的距离21B 7500m 1200m 8700m s s s =+=+=(3)[5][6]地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。
【点睛】本题综合性很强,考查学生对声音知识的综合运用能力;在计算距离时,注意回声测距需要计算单程的长度。
11.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2s ,求钢管的长度?(保留一位小数)【答案】727.6m 。
【解析】【详解】声音在空气中2s 传播的路程:111340m s 2s=680m s v t ==⨯;声音在钢中传播比空气中传播快:=5200m s-340m =4860m s v ∆;声音在钢中传播的时间:1680m 34==s 4860m s 243s t v =∆; 钢管的长度: 345200m s 727.6m 243s vt ==⨯≈。
答:钢管的长度727.6m 。
12.某中学物理活动小组同学查阅资料,得到在20℃时声音在某些物质中的传播速度(见下表)。
一根足够长且裸露在地面的铁管,管中充满水。
当气温为20℃时,小组中的小王同学在铁管的一端敲击一下,小李同学在管子另一端听。
(1)小李同学能听到几次敲击声(要求说明判断理由)?(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s ,则这根直铁管长约为多少米?【答案】(1)见解析;(2)1392m【解析】【分析】【详解】(1)小李同学能听到3次敲击声;理由:声音在不同介质中传播速度不同。
第一次听到的敲击声是通过铁管传来的;第二次听到的敲击声是通过水传来的;第三次听到的敲击声是通过空气传来的。
(2)设这根直铁管长约是L ,由题意可知,听到的第一次敲击声是由铁管传来的,第二次敲击声是由水传来的,水传播需要的时间等于铁管传播需要的时间加上0.67s ,可得到0.67s 4800m/s 1450m/sL L += 解得1392m L ≈。
答:(1)小李同学能听到3次敲击声;理由:声音在不同介质中传播速度不同。