一、初中物理声现象问题求解方法
1.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 【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。
B.两次回声
C.三次回声
D.四次回声
2.下列说法中,正确的是( ) A.声音在真空中传播速度最快
B.汽车安装的倒车雷达是利用电磁波工作的 C.超声波清洗眼镜,是利用了声波传递能量的性质 D.声源的振幅越大,音调越高 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,故A错误; B. 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的,故B错误;
C. 声波能够传递信息和能量,超声波清洗眼镜,是利用了声波传递能量的性质,故C正确;
D. 声源的振幅越大,响度越大,而音调由频率决定,故D错误; 故选C.
3.“教室外狂风暴雨,雷声大作”,这里的“雷声大作”指的是声音特征中的( ) A.响度 【答案】A 【解析】 【分析】
声音的特征有音调、响度、音色;音调表示声音的高低,响度表示声音的大小,音色是声音的品质与特色。
B.音调
C.音色
D.反射
【详解】
A.响度指声音的大小,与振幅有关,“教室外狂风暴雨,雷声大作”,这里的“雷声大作”指的是声音特征中的响度,故A正确;
B.音调指声音的高低,与发声体振动的频率有关,故B错误; C.音色与发声体的结构和材料有关,故C错误;
D.反射指声音在传播过程中遇到障碍物又反射回来的现象,故D错误。 故选A。
4.关于声现象下列说法正确的是( )
A.“掩耳盗铃”的寓言故事中,讲述的是在声源处减弱噪声
B.吹奏笛子时,演奏者用手指按住不同气孔,是为了改变发出声音的响度 C.两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音不能在真空中传播 D.听声辨人主要是由于声音的响度不同 【答案】C 【解析】 【详解】
A.“掩耳盗铃”中的“掩耳”是在人耳处减弱噪声,故A错误;
B.吹奏笛子时,演奏者抬起压在不同出气孔上的手指,是为了改变振动的空气柱的长度,即改变空气柱振动的快慢,故是为了改变音调,故B错误;
C.太空中没有空气,而真空不能传声,因此两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音不能在真空中传播,故C正确;
D.每个发声体的音色是不同的,听声就能辨人是由于声音的音色不同,故D错误。 故选C。
5.2013年6月20日,女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课.下列说法正确的是( )
A.王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的 B.王亚平讲课的声音很大是因为她的声音频率很高 C.王亚平讲课的声音是通过声波传回地球的 D.在太空讲话声带不振动也能发出声音 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
声音是由物体振动产生的,王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的,故A正确;王亚平讲课的声音很大是因为她的声音响度很大,故B错; 声波不能在真空中传播,她的声音是通过电磁波传过来的,故C错; 声带不振动是不能发声的,故D错; 应选A.
6.己知声音在空气中传播的速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是(v2>v1)( )
v1v2t A.钢轨的长为
v2?v1B.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为C.钢轨的长为
v1t v2?v1v2?v1 tD.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t 【答案】AB 【解析】 【详解】
AC.设钢轨的长度为L,由v?s知道,在空气中传播的时间是: tt1?L, v1L, v2LL?, v1v2在钢轨中传播的时间是:
t2?时间间隔是:
t?t1 ?t2=故解得钢管的长度是:
L?故A正确,C错误;
v1v2t, v2?v1BD.声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是:
v1v2tv?v, Lv?vt2??21?21v2v2v1t故B正确,D错误。
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 C.乙、丙的响度相同 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
B.乙、丙的音调相同 D.丙、丁的响度相同
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.阅读下面的短文 潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 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。 请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______kHz到______kHz。
(2)①如果停在海水中的潜艇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,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是__________。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②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,
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,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为__________。
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?_____为什么?_____
【答案】0.02 20 7500m 8700m 不能 月球表面是真空的,而真空不能传声 【解析】 【分析】
(1)超声是指高于20000Hz的声音,次声是指低于20Hz的声音,人耳无法听到超声和次声。
(2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间,再根据速度公式求两者的距离;首先算出1分钟内潜艇B通过的距离,根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化,从而计算出二者之间的距离。
(3)真空不能传声,所以无法使用声呐。 【详解】
(1)[1][2]人耳只能听到20Hz到20000Hz,即0.02kHz到20kHz之间的声音。 (2)①[3]超声波从潜艇A传到潜艇B的时间
1t1??10s?5s
2潜艇B与潜艇A的距离
s1?vt1?1500m/s?5s?7500m
②[4]1分钟后,潜艇B行驶的路程
sB?vBt?20m/s?60s?1200m
因为声波频率变低,所以潜艇B是远离声呐,现在两艘潜艇之间的距离
s2?s1?sB?7500m?1200m?8700m
(3)[5][6]地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。 【点睛】
本题综合性很强,考查学生对声音知识的综合运用能力;在计算距离时,注意回声测距需要计算单程的长度。
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
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