一、初中物理声现象问题求解方法1.如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。
拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。
改变钢尺伸出桌边的长度,用同样的力再次拨动钢尺,比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。
下列做法中所用到的科学探究方法与此相同的是A.地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生时,都伴有次声波产生,而人耳听不到次声波,不能准确预测灾害的发生。
使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波,处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度B.人们用噪声监测仪来监测噪声的强弱等级,以便及时采取措施,控制噪声C.人们用光线来表示光的传播径迹和方向D.取材质相同但质量与体积均不相同的松木块,用天平测出它们的质量,用量筒量出它们的体积。
通过计算得出“同种物体质量与体积的比值,即密度相同”的结论【答案】D【解析】【详解】题目正文中使用的探究方法是控制变量法;A.人耳听不到次声波,使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波,处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度,采用的是转换法,故A不符合题意;B.人的耳朵不能直接监测噪声的强弱等级,人们用噪声监测仪监测噪声的强弱等级,采取措施,控制噪声,是转换法的应用,故B不符合题意;C.用光线描绘光的传播方向,光线实际并不存在,用光线描绘光的传播方向采用是模型法;故C不符合题意;D.取材质相同但质量与体积均不相同的松木块,用天平测出它们的质量,用量筒量出它们的体积,通过计算得出“同种物体质量与体积的比值,即密度相同”的结论,这种探究方法是控制变量法,故D符合题意。
2.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.3.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。
4.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。
5.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】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。
6.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。
7.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【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。
8.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。
9.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,1f T=。
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 f λ=。
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340 m/s B.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 D B A【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340 m/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;=可知,波(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v fλ长会变长,故选A。