一、初中物理声现象问题求解方法1.如图是用小锤敲击同一音叉时,示波器在相同时间内截取的两列声波图,一次重敲,一次轻敲,下列说法正确的是A.重敲时音调高,甲图是重敲时的声波图B.轻敲时响度大,两次敲击音色相同C.甲的响度比乙的大,甲的音调也比乙的高D.两次音调、音色都相同,乙图是轻敲时声波图【答案】D【解析】【分析】(1)频率是1s物体振动的次数,相同时间内振动越快,频率越大.音调跟频率有关,频率越大,音调越高.(2)振幅是物体振动时偏离原位置的大小,偏离原位置越大,振幅越大.响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大.(3)音色是由发声体本身决定的一个特性.【详解】由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰和2个波谷),因此声音的音调相同;由图知,物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;甲振动时偏离程度大,甲的振幅大,所以甲的响度大,即音量大,所以,甲图是重敲时的声波图,乙图是轻敲时声波图.用木槌敲击同一音叉,音色是不变的,只有D选项说法正确.故选D.【点睛】掌握声音的三个特征:音调、响度、音色,会观察波形图进行判断.音调跟频率有关;响度跟振幅有关;音色跟材料和结构有关.2.如图所示,甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图.则下面说法中正确的是A.甲和乙声音的音调不同B.乙和丙声音的响度相同C.丙和丁声音的音色相同D.丙声音在真空中传播速度最快【答案】B【解析】【详解】A、从图中可以看出,相同时间内,甲和乙振动的频率相同,所以音调相同.故A错误;B、乙和丙声音振动时偏离中间位置的幅度相同,说明振幅相同,则二者的响度相同,故B 正确;C、丙和丁声音的波形形状相差较大,故它们的音色不同,故C错误;D、声音不能在真空中传播,故D错误.故选B.3.某校于2018年3月13日举行了“诵读经典致敬大师”为主题的诵读比赛.下列说法正确的是A.诵读声是空气振动产生的B.诵读声一定不是噪音C.使用话筒可以提高声音的音调D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的【答案】D【解析】【分析】(1)一切正在发声的物体都在振动.(2)声音的传播需要介质.(3)音调是指声音的高低,由频率决定;响度是指人耳感觉到的声音的强弱或大小.(4)在日常生活中,凡是影响人们工作,生活休息及干扰需要听到的声音都是噪声.【详解】A.诵读声是由学生声带振动产生的,故A错误;B.诵读声是优美动听的,但对于需要休息的人来说是一种噪音,故B错误;C.使用话筒可以提高声音的响度,故C错误;D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的,故D正确.4.已知月球对物体也有引力,“嫦娥四号”月球探测器的成功登陆月球,标志着中国人实现“奔月”的梦想将成为现实,试分析,下列哪种活动在月球上不可实现A.利用录音机录下自己的歌声B.利用凸透镜探究成像规律C.利用天平测物体的质量D.利用弹簧测力计测物体的重力【答案】A【解析】【分析】【详解】A.在月球上利用录音机录下自己的歌声不能实现,因为声音传播靠介质,月球上是真空,声音不能传播,所以不能利用录音机录下自己的歌声,故A符合题意;B.在月球上利用凸透镜探究成像规律可以实现,因为光能在真空中传播,所以能利用凸透镜探究成像规律,故B不符合题意;C.在月球上利用天平测物体的质量可以实现,因为天平是根据杠杆平衡条件工作的,月球上也有引力,只要有引力就能利用天平称物体的质量,故C不符合题意;D.在月球上利用弹簧测力计测物体的重力可以实现,因为弹簧测力计能测量力的大小,月球上存在重力,所以可以用弹簧测力计测量物体重力,故D不符合题意。
故选A。
5.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.6.关于声现象,下列说法正确的是()A.发生地震时,利用仪器接收超声波来确定地震的位置B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在声源处减弱噪声C.从高音喇叭里传出来的歌曲一定不是噪声D.水中倒立的花样游泳运动员随着音乐表演,说明水能传声【答案】D【解析】【详解】A.发生地震时,声学仪器能接收到地震产生的“次声波”从而确定地震的方位和强度,这是利用声音可以传递信息和能量,A不符合题意;B.高速公路两旁设置隔音板,是为了在传播过程中减弱噪声,B不符合题意;C.从高音喇叭里传出来的歌曲如果影响了人们的工作、学习和休息,同样可以成为噪声,C不符合题意;D.花样游泳运动员在水中表演时,能听到岸上优美的音乐声,说明液体(水)也能传播声音,D符合题意;故选D。
7.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;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我们每天都离不开电话,你知道科学家们发明它是受什么启发吗?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,如图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,f=1T。
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v = λf。
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,但对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。
当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,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__________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)以下的应用或工具利用“传声筒”原理的是(______)A.医生给病人看病用的听诊器 B.水杯琴C.天坛回音壁 D.超声波医学检查(3)下列说法中正确的是(______)A.一切发声的物体都在振动B.声音的传播速度一定是340m/sC.声波和电磁波都能传递信息,且都可以在真空中传播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.频率增大,波速变大 B.频率不变,波速变小C.频率不变,波长变长 D.波速变小,波长变长【答案】空气 A AD C【解析】【分析】【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,空气可以传播声音,当一名观众在管路一侧发声,管路中的空气振荡,另一侧的观众能够听到传输的声音,两人可进行对话;(2)[2]A.医生给病人看病用的听诊器,其工作原理是利用声音在管内空气中集中传播,减小声音的分散,提高声音的响度,然后能听到更清晰的声音,这与“传声筒”原理是相同的,选项A符合题意;B.水杯琴表明液体振动可以发出声音,与“传声筒”原理是不同的,B项不合题意;C.天坛回音壁,是指回声,利用了声音的反射,与“传声筒”原理是不同的,C项不合题意;D.超声波医学检查,是利用声波传递信息,与“传声筒”原理是不同的,D项不合题意;(3)[3]A.声音是由物体的振动产生的,所以说一切发声的物体都在振动,A正确;B.从材料中可以看到,当温度为22℃时,空气中声速为334.8m/s,水中声速为1440m/s,钢铁中声速为5000m/s,所以说声音的传播速度不一定是340m/s,B错误;C.声波和电磁波都能传递信息,但声波不可以在真空中传播,C错误;D.潜入水中的潜艇通信是用无线电进行的,即是使用电磁波来完成的,D正确;(4)[4]声波从空气进入水中,声速变大,但是频率是不变的,根据v fλ=可知,波长是变大的,故选C。
9.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3.8 km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1500 m/s,鱼雷的平均速度是80 m/s。
求:(1)不明潜艇行驶的速度;(2)鱼雷命中不明潜艇的时间。