备战中考物理-声现象问题求解-培优练习(含答案)附答案解析

一、初中物理声现象问题求解方法1．阅读《“神秘而恐怖”的声音----次声波》回答问题“神秘而恐怖”的声音---次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远．次声的声波频率很低，在20Hz以下，波长却很长，传播距离也很远．它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远．例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方．次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下．次声波在空气中的传播速度也是340m/s，由于次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外．1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波在空气中传播，绕地球三圈．1961年，前苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈．7000Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．4Hz-8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振及肺壁受损．军事的次声波武器，就是产生的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移和变形，而造成人体损伤以至死亡的一种武器．只伤害人员，不会造成环境污染，其恐怖程度可见一斑．1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光．在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸．50年前，美国一个物理学家罗伯特·伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特·伍德悄悄打开了次声仪器，仪器无声无息地在工作着．不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常．这就是著名的次声波反应试验．有些动物能听到次声波，也有一些动物能发出次声波．能听见次声波的常见动物有狗（15Hz-50000Hz)、大象（1Hz-20000Hz)、鲸（15Hz-10000Hz)、水母（8Hz-13Hz）．能发出次声波的常见动物有大象（用脚踩踏地面发出次声波）、鳄鱼（靠震动背部发出次声波）、老虎（虎啸拥有次声波的威力，可以震错位人的耳朵关节，声音由低到高，能传播很远）．既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼．可见，在自然灾害面前，动物往往能提前预警，不是没有道理的．（1）苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈，约为120000km，则这次次声波传播的时间约为____________h．（保留整数）（2）次声波在空气中传播时能量损失很_________（选填“大”或“小”），因此，次声波可以传播的很远．（3）次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递_________（选填“能量”或“信息”）．（4）大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息，要想给较远地方的同类传递信息，大象应该______________（选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”）．【答案】98小能量用脚踩踏大地【解析】【分析】【详解】(1)[1]次声波绕地球三圈走过的路程，次声波在空气中的传播速度，这次次声波传播的时间约为(2)[2]由材料“次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几”可知，次声波在空气中传播时能量损失很小；(3)[3]由材料可以知道，次声波武器可造成人体损伤以至死亡，这主要利用了次声波可以很好的传递能量；(4)[4]由材料可以知道大象用脚踩踏大地可发出次声波，这次声波能传播的距离较远，可以给较远地方的同类传递信息，而吼叫的声音相对来说传不了多远．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．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．4．阅读下面一段短文后，认真思考并回答以下问题．如图1所示，小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”．（1）他们用土电话能实现10m间的通话，说明了_____．（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：_____．（3）如果在用土电话时，棉线没有拉直而处于松驰状态，则听的一方通过棉线_____（选填“能”或“不能”）听到对方的讲话声．（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在图2中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦_____（选填符号a、b、c或d）．②若选择琴弦a和b，则是为了研究_____．③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论．该同学探究过程中存在什么问题？_____④两位同学还可以选择琴弦_____（选填符号a、b、c或d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”．【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能ad音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同，没有控制变量ac【解析】【分析】【详解】（1）土电话通过细绳连接，所以能说明固体能够传声.（2）改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明金属丝的传声效果更好.（3）棉线没有拉直而处于松驰状态时，声音就不能传到听者耳朵里.（4）研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时，应选择只有长度不同的两根线，所以选ad.琴弦a和b只有粗细不同，所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.选择c和d进行研究时，因为琴弦的材料、长度都不相同，无法控制变量.研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.5．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。编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76B铜600.89C铜601.02D铜800.76E铜F铜1000.76G钢801.02H尼龙801.02I尼龙1001.02（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】ABCADF801.02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】(1)[1]为了验证猜想一，即要保证材料和长度相同，横截面积不同，观察编号A、B、C的数据，它们的材料都是铜，长度都是60cm，横截面积不同，这三种规格的琴弦符合要求；(2)[2]为了验证猜想二，即要保证材料和横截面积相同，长度不铜，观察编号A、D、F的数据，它们的材料都是铜，横截面积都是0.76mm2，长度不铜，这三种规格的琴弦符合要求；(3)[3][4]为了验证猜想三，即要保证长度和横截面积相同，材料不同，观察G、H可知，它们长度都是80cm，横截面积都是1.02mm2，一个是钢材料，另一个是尼龙材料，此时编号E材料是铜，只要长度也是80cm，横截面积也是1.02mm2即可验证猜想三；(4)[5]为了验证这一猜想，他需要选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化。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3.8km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1500m/s，鱼雷的平均速度是80m/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不明潜艇行驶的速度为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。7．一辆轿车正匀速驶向一座高山，司机鸣笛后6s听到回声，若汽车行驶时的速度是20m/s，则汽车司机听到回声时距离高山有多远？（空气中声速为340m/s）【答案】960m【解析】【详解】由速度公式得汽车的行驶路程为：声音得传播路程为：则鸣笛时汽车到高山得距离为：所以汽车司机听到回声时到高山距离为：答：汽车司机听到回声时距离高山。8．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，求钢管的长度？(保留一位小数)【答案】。【解析】【详解】声音在空气中传播的路程：；声音在钢中传播比空气中传播快：；声音在钢中传播的时间：；钢管的长度：。答：钢管的长度。9．一个同学迟到了，走到门外听到上课老师的声音，就知道正在上物理课．他除了根据讲课内容外还可以根据声音的________来判断．教室外面出现嘈杂的声音，关上门窗是为了在________减弱噪声．【答案】音色传播的过程中【解析】【详解】我们区别声音靠的就是音色，与音调和响度无关．关上门窗是在传播的过程中减弱噪声。10．在人与山崖间有一条铁路穿过，一列火车在人与山之间拉响汽笛，人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声，又经过2s后听到山崖反射回来的声音，则人与山距离多远？【答案】680m【解析】【详解】根据题意，如图所示，声音从鸣笛处→人，传播用时1s；声音从鸣笛处→山崖→人，传播用时：(1+2)s＝3s设人到山崖的距离为s，则：2s＝340m/s×1s+340m/s×3s得出：s＝680m答：人与山崖之间的距离是680m11．某校于2018年3月13日举行了“诵读经典致敬大师”为主题的诵读比赛．下列说法正确的是A．诵读声是空气振动产生的B．诵读声一定不是噪音C．使用话筒可以提高声音的音调D．诵读声是通过空气传进观众耳朵的【答案】D【解析】【分析】（1）一切正在发声的物体都在振动．（2）声音的传播需要介质．（3）音调是指声音的高低，由频率决定；响度是指人耳感觉到的声音的强弱或大小．（4）在日常生活中，凡是影响人们工作，生活休息及干扰需要听到的声音都是噪声．【详解】A．诵读声是由学生声带振动产生的，故A错误；B．诵读声是优美动听的，但对于需要休息的人来说是一种噪音，故B错误；C．使用话筒可以提高声音的响度，故C错误；D．诵读声是通过空气传进观众耳朵的，故D正确．12．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）（）A．钢轨的长为B．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为C．钢轨的长为D．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，由知道，在空气中传播的时间是：，在钢轨中传播的时间是：，时间间隔是：，故解得钢管的长度是：，故A正确，C错误；BD．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是：，故B正确，D错误。13．中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（）A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息B．“响鼓还需重锤敲”说明声音的音调与振幅有关C．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生D．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的【答案】A【解析】【分析】【详解】A．诗人根据听到的犬吠声，猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了，说明声音可以传递信息，故A正确；B．重锤敲鼓时，鼓面振动幅度大，声音的响度大，所以“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关，故B错误；C．声音是由物体振动产生的，笛声是由笛管内空气柱振动产生的，故C错误；D．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的，故D错误。故选A。14．2013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．15．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。16．医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是因为（）A．声音的响度太大 B．声音的频率太高，人不能觉察到C．声音的频率低于人耳能听到的频率范围 D．声音的音调太低【答案】B【解析】【详解】医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是超声波，发声体的振动频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉范围，即音调太高了，所以人不能觉察到，不是因为声音的响度太大；故选B。17．“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 B．音调 C．音色 D．反射【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。【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。18．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．19．随着生活水平的日益提高，人们对生存环境越来越重视．下列有关声音的认识正确的是（）A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是指音调高B．声音在真空中传器速度为340m/sC．风吹树枝发出声音，说明声音是由物体振动产生的D．汽车安装倒车