一、初二物理 声现象实验易错压轴题(难)
1.小明和小红想比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能.
(1)小明将机械闹钟放入鞋盒内,分别盖上(不同/相同)______厚度的不同隔声材料.接着他一边听秒针走动的声音,一边向后退,直到听不见声音为止.小明在远离声源的过程中,他所听到声音的_______(响度/音调)发生改变.然后分别测量并记录此处到鞋盒的距离(如上表).分析表中数据可知:待测材料中隔声性能最好的可能是___________.
(2)为了进一步验证,小红认为还可以保持__________________________相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止.然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能.若材料越厚,则说明其隔声性能越________(好/差) 【答案】相同 响度 泡沫塑料 人到声源的距离 差 【解析】
(1)根据控制变量法,比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能,要控制不同隔声材料厚度的相同,音调大小由振动的频率决定,发出的声音音调不会改变,听到响度与听者与声源的距离有关,故小明在远离声源的过程中,他所听到声音的响度发生改变.由表可知,分析表中数据可知:泡沫塑料听不见声音的距离最小,故待测材料中隔声性能最好的可能是泡沫塑料;
(2)根据控制变量法,为了进一步验证,小红认为还可以保持人到声源的距离相同,分别改变不同隔声材料的厚度,直到测试者听不见声音为止.然后通过比较材料的厚度来确定材料的隔声性能.若材料越厚,则说明其隔声性能越差.
故答案为:(1). 相同 (2). 响度 (3). 泡沫塑料 (4). 人到声源的距离 (5). 差
【点睛】本题比较棉布、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔声性能,控制变量法的运用及音调的决定因素及响度大小什么有关和分析数据的能力是关键.
2.噪声是一种严重的环境污染,小明想比较几种材料(毛衣、报纸、棉花、泡沫塑料)的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物,实验器材除了待检测的材料外,还有:音叉、机械闹钟、鞋盒,完成下面各题: (1)本实验中适合做声源的是________ .
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,再盖上盒盖,他设想了两种实验比较方案,你认为最佳的是________ .
A.让人站在距鞋盒一定距离外,比较所听见声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离 (3)下面的表格是为了上述两种实验方案而设计的,其中与方案B对应的是________ .
(4)待测材料隔声性能由好到差的排列顺序为________ . 【答案】机械闹钟 B 表二 棉花 泡沫 毛衣 报纸 【解析】 【分析】 【详解】
(1)发声体需要持续发声,所以音叉不合适,应该选择机械闹钟;
(2)比较响度依靠感觉,不够准确;听不见声音的距离比较准确而且容易进行比较,隔音性能好,响度越小,听不见声音的距离就越小;隔音性能差,响度越大,听不见声音的距离就越大,因此选B.
(3)表二比较的是距离,所以其中与方案B对应的是表二.
(4)隔音性能好,响度越小,听不见声音的距离就越小;隔音性能差,响度越大,听不见声音的距离就越大.距离由短到长依次是棉花 泡沫 毛衣 报纸,因此隔声性能由好到差应该是棉花 泡沫 毛衣 报纸.
3.观察表,试写出三个与声音传播速度有关的结论. 在空气中 温度 (℃) 0 15 30 100 声速(米/秒) 330 340 349 386 在气、固、液体中 介质 氧气 水 冰 铁 声速(米/秒) 316 1450 3160 4900﹣5000 在 空气中 频率(赫兹) 2000 1000 500 256 声速 (米/秒) 340 340 340 340 可初步得出的结论有:
(1)由第一第二列可得:_____. (2)由第三第四列可得:_____. (3)由第五第六列可得:_____.
【答案】同种介质中,声音传播的速度与介质温度有关 不同介质中,声音传播的速度不同,一般固体中最快,液体中次之,空气中最慢 声音传播的速度与频率无关
【解析】 【详解】
(1)由表中第一第二列可以看出,同样是在空气中,温度不同,声速也会不同,故可得出:同种介质中,声音传播的速度与介质温度有关;
(2)由表中第三第四列可以看出,不同介质中,声速不同,且固体中最快,液体中次之,空气中最慢;
(3)由表中第五第六列可以看出,频率不同,但声速相同,说明,声音传播的速度与频率无关.
4.如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题.
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数为 ms.
(2)一同学将铜铃放到甲的左边,并与甲、乙均在一条直线上,则铜铃离甲越远,液晶显示屏的数值 (填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)一同学猜想“温度越高,声速越小”.他把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,如果的确是“温度越高,声速越小”,则液晶显示屏的数值将 .(填“变大”、“变小”或“不变”) 【答案】(1)0;(2)不变;(3)变大 【解析】
试题分析:(1)因为铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲、乙距离相等,时间相等; (2)由于乙和甲的距离是不变的,所以乙接收到的时间总是比甲晚一定的时间; (3)声速与温度有关,温度越高,声速越大.所以在相同距离内,时间减少; 解:(1)如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同.故液晶屏的示数为0;
(2)因为铜铃与甲、乙在一条直线上,由于乙比甲远的距离是一定的,所以声音传到乙和甲的时间差是不变的;
(3)甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越小,所以声音传播到甲和乙的时间都会减增加,故时间差也会变大;
故答案为:(1)0;(2)不变;(3)变大.
【点评】本题考查了速度有关方面的内容,计算时要注意时间单位和路程单位的统一.
5.小红是一个爱思考、爱观察的同学,有一次,在她欣赏了一场音乐会后,想到了如下问题,请你帮她回答一下:
⑴琴声、歌声是通过 传播到小红耳朵的;
⑵小红能清楚的分辨出哪是提琴声、哪是小号声,原因是 ; ⑶女高音歌唱家演唱时声音的 高,男低音歌唱家演唱时声音的 大。(填音调、音色或响度)
⑷小红观察到乐手在演奏提琴、吉它、二胡等弦乐器时,这些乐器的弦在振动。并且,弦张的越紧,振动的越 ,发声的音调越 。
小红猜测:在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是,她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件。
2 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm A 钢 B 钢 C 尼龙丝 D 铜 E 尼龙丝 为 的琴弦。
20 20 30 40 40 0.3 0.7 0.5 0.5 0.5 如果小红想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,你认为她应该选用表中编号 ②探究过程通常采用下列一些步骤:㈠实验研究;㈡分析归纳;㈢提出问题(或猜想);㈣得出结论等。你认为小红要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是 。
③在上述探究过程中,主要用到了 的研究方法。
⑸问题探讨:小红想进一步了解有关声音的一些知识,于是她查找了如下资料: 共鸣
两个发声频率相同的物体,如果彼此相隔不远,使其中一个物体发声,另一个也有可能跟着发声,这种现象就叫“共鸣”。
有趣的是:几乎随便什么容器里的空气(叫做空气柱),也会同发声物体共鸣。拿一个发声体靠近容器口,如果频率适当的话,那么,空气柱就会发生共鸣,使声音大大增强。根据声学家的研究,只要波长等于空气柱长度的4倍,或4/3倍、4/5倍 ……的声音,传入容器后就能引起共鸣。这就是我们把耳朵贴在热水瓶等容器口上能听见嗡嗡声的原因。 ①什么条件下空气柱会发生共鸣?
②一把普通热水瓶内部高度大约是30厘米,则波长为 厘米的声音传入热水瓶,会引起共鸣。
③在日常生产和生活中,哪些地方利用了此现象?请举一例。 【答案】(1)空气; (2)它们的音色不同; (3)音调;响度
(4)快;高 ①A、B; ②㈢㈠㈡㈣;③控制变量 (5)
①当声音的波长等于容器中空气柱长度的4倍,或4/3倍、4/5倍 ……时,声音传入容器
后就能引起共鸣 ②120或40或24 ③弦乐器利用乐器下方的共鸣箱来放大声音。 【解析】
试题分析:(1)声音的传播需要介质,气体、液体和固体都能作为传播声音的媒介,琴声、歌声是通过空气传到耳朵的.
(2)不同发声体的音色不同,故我们能分辨出不同乐器的声音.
(3)女高音歌唱家的音调高,响度小;男低音的声音的音调低,但响度大.
(4)提琴、吉它、二胡等弦乐器振动的频率和弦的长短、粗细、以及松紧程度有关,弦越细、越短、张得越紧音调越高. (5)
1、要研究在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调还与弦的粗细、长短、及弦的材料的关系,应用控制变量法,即想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系,应控制弦的材料和长短一定,改变弦的粗细,故题中应选序号为AB琴弦研究. 2、根据科学探究的七个环节可知该实验的研究过程是:③②①④ 3、控制变量法是初中物理常用的研究方法,研究响度与振幅的关系
(6)由题干知:波长等于空气柱长度的4倍,或4/3倍、4/5倍…的声音,传入容器后就能引起共鸣.
故30厘米得4倍,或4/3倍、4/5倍分别为:120、40、24;生活中弦乐器利用乐器下方的共鸣箱,就是共鸣的利用. 考点:声现象
6.小玉所在物理实验小组首先做了如下几个实验。 实验一:用手摸喉头,发声时,喉头在振动。
实验二:用薄塑料片在塑料梳子的齿上划动,发声时,感觉梳子在振动。 实验三:敲击音叉,把发声音叉的尖端接触水面,激起水花。
实验四:把钢尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动钢尺使它振动发声。 (1)他们发现这些发声物体的共同特征是________,物理学把这种由几个现象得到一个共同结论的方法称为____________法。
(2)音叉发声振动不易观察到,通过激起水花将振动放大反映出来,物理学上把这种方法称为________法。
(3)小玉发现,轻拨与重拨钢尺,钢尺发出声音的大小不同。她继续用钢尺探究声音的响度与振幅的关系,记录的现象如下表:
(4)小马发现小玉记录的现象有问题,请你帮他指出存在的问题是:___________________________。
经过改正后,他们得出了正确的结论:________________________________________。