一、初中物理声现象问题求解方法1.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。
2.下列说法中正确的是()A.只要物体在振动,人一定能听到声音B.只要听到物体发声,则物体一定在振动C.只要人听不到声音物体就一定没有振动D.以上说法都正确【答案】B【解析】【详解】A.听到声音还需要有介质,如果没有传播声音的介质,也不能听到声音,故A错误;B D.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,故B正确,D错误;C.如果没有介质,振动产生的声音人也是听不到的,故C错误;故选B。
3.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 。
4.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 。
5.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。
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)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1392m 。
6.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。
【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1115s1500 m /s =3750m 2s v t ==⨯不明潜艇行驶的速度为13800m 3750m==20m/s5s2s v t -=不明潜艇不明潜艇 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2220m/s 2.5s=50ms v t==⨯不明潜艇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3333700m==37s100m/sstv=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。
7.长沙市为了督促司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。
如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次超声波信号,第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。
若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,求:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪多少米?(2)汽车两次接收到信号时位置相距多少米?(3)在该测速区内,汽车的速度是多少?【答案】(1)85m;(2)17m;(3)20m/s【解析】【详解】(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,由v=st可得汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m;(2)第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s,汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m;汽车两次接收到信号时位置相距(即汽车行驶的距离):s′=s1−s2=85m−68m=17m;(3)汽车行驶这17m共用的时间:t′=△t−t1+t2=0.9s−0.25s+0.2s=0.85s,所以汽车的车速为:v′=st''=17m0.85s=20m/s。
答:(1)汽车接收到第一次信号时,距测速仪85米;(2)汽车两次接收到信号时位置相距17米;(3)在该测速区内,汽车的速度是20m/s。
8.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:__________________【答案】A B C A D F80 1.02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。
9.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10cm0.2mm2紧乙钢丝10cm0.1mm2紧丙钢丝5cm0.1mm2紧丁钢丝5cm0.1mm2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。