一、初中物理声现象问题求解方法 1．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=
s15000m?=7500m； 22[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。
2．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题：
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明_____；乒乓球在实验中的作用是_____；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明_____．
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明_____；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是_____（选填“甲”或“乙”）．
（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同．比较两种情况下，第_____次钢尺振动得快，它的音调_____（填“高”或“低”），这说明音调与_____有关．
【答案】发声体在振动 把音叉的振动放大 振幅越大，响度越大 空气能传声 乙 一 高 频率 【解析】 【分析】 【详解】
（1）声音由振动产生，为了表示发声体的振动，采用放大法，所以如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象就说明发声体在振动； 音叉的振动是不容易直接看到的，而乒乓球的跳动很容易看到，所以乒乓球在实验中的作用就是将音叉的振动放大；
如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明振幅越大，响度越大．
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明右边音叉的振动能通过空气传递到左边的音叉，即空气能传声；
因为声音的传播需要介质，真空不能传声，所以把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的是乙图，因为声波不能从右边传递到左边，而敲击甲图的音叉是仍然能够振动的，泡沫塑料球会被弹起．
（3）使钢尺两次振动幅度大致相同，即保证振幅相同，而两次伸出桌面的长度不同，振动的频率不同，可以比较音调与频率的关系．
比较两种情况，第一次钢尺伸出短，振动得快，它的音调高，这说明音调与频率有关．
3．小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关．于是他想
（1）利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同． ①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系． ②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_____和_____两弦线做实验． ③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调越低．
（2）请你据如图判断，在张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住_____点，最低的是按住_____点． 【答案】长度 a b A B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关，在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时，用到的实验方法为控制变量法，若他选择b、d两弦线做实验，两者的粗细和张力相同，所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系．若他要研究音调与弦线粗细的关系，应该控制他们的长度和张力相同，满足该条件的是a和b两弦线．
(2)按住AC两点比较，按住A点时弦较短，所以发出的音调较高的是按住A，发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较，按住B点时弦较粗，所以发出的音调较高的是按住C，发出的音调较低的是按住B，所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点．
4．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到________，它说明了________．此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________．
（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：________．
（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起．该实验能说明________可以传声．
（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到________，并由此推理可知：________．
【答案】乒乓球弹跳起来 发声的物体在振动 将音叉的振动放大 在桌面上撒一些纸屑 空气 铃声越来越小 真空不能传声 【解析】 【分析】 【详解】
（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来；它说明发声体在振动；音叉的振动不能直接观察，乒乓球起的作用是将音叉的振动放大，更容易直观观察；
（2）桌子是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成桌面上小纸屑的振动，所以可在桌子上放一些小纸屑；
（3）敲击右面的音叉，左面的小球跳起来了，说明空气可以传声；
（4）瓶内空气越来越少，声音就越来越小，是声音传播的物质（空气）逐渐减少造成的，由此可以推出：真空不能传声．
5．为了探究声音的反射与吸收特点，章杰同学进行了实验研究：
(1)在玻璃筒内垫上一层棉花，棉花上放一个小闹钟，耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后，如图甲所示位置，恰好听不见闹钟声。 (3)在玻璃筒口正上方10 cm处安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，说明声音________(选填“能”或“不能”)像光一样反射。
(4)用海绵板代替平面镜，听见的声音明显减弱，说明海绵板吸收声音的能力________(选填“强”或“弱”)于玻璃板。 【答案】空气 能 强 【解析】 【详解】
(1)[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的；
(3)[2]人看见闹钟，是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的，参照光的反射规律可知声音也可以发生反射；
(4)[3]因为海绵板代替平面镜后，听见的声音明显减弱，所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
6．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种规格的琴弦进行实验。 编号 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 钢 尼龙 尼龙 长度（cm） 60 60 60 80 横截面积（mm2） 0.76 0.89 1.02 0.76 100 80 80 100 0.76 1.02 1.02 1.02
（1）为了验证猜想一，应选用编号为_______________的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为_______________的琴弦进行实验。
（3）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_____,___。
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。
【答案】ABC ADF 80 1.02 选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化 【解析】 【详解】
【物理】物理一模试题分类汇编——声现象问题求解综合
