福州中考物理备考之声现象问题求解压轴培优篇

一、初中物理声现象问题求解方法1．下列关于声音的说法错误的是（）A．振动的物体都会发出声音B．空气中声速跟音调有关C．物体振动的次数叫频率D．“低声细语”的低指的是音调低【答案】BCD【解析】【分析】声音是物体振动产生的，一切发声的物体都在振动；发声体1s振动的次数叫频率，单位是Hz；声音的传播需要介质，传播速度与介质种类和温度有关；声音的强弱叫响度，声音的高低叫音调。【详解】A．声音是物体振动产生的，所以振动的物体都能发出声音，故A正确，不符合题意；B．声速与介质种类及介质温度有关，与声音音调高低无关，故B错误，符合题意；C．物体在1s内振动的次数叫频率，故C错误，符合题意；D．“低声细语”中的“低”，指声音的响度小，故D错误，符合题意。故选BCD。【点睛】此题考查了声音的产生、声速影响因素及声音的特性，正确理解概念是解答的基础。2．下图中的实验是我们在学习声现象知识，做过的一些探究性实验：（）其中可用来探究声音产生条件的实验有：________（填序号）（）图①实验中在抽气的过程中出现的现象是：________；实验结论是：________；（）图④实验中将鼓面上放一些纸屑，其研究方法是：________；（）图⑤实验探究的是：________的关系．（）图⑧实验说明：________．【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质，真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量【解析】【分析】【详解】①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件；②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件；③水中敲击石块能听到声音，探究的是水能否传声；④探究的是响度与振幅的关系；⑥探究声音产生的条件；⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系；⑧探究的是声音与能量的关系；故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥；在图①中向外抽气，闹钟铃声的响度逐渐变小，说明声音的传播需要介质，真空不能传声；在图④中用大小不同的力敲鼓，发现纸屑跳动幅度不同，因鼓面的振动幅度较小不易观察，放上纸屑将其振动放大，故称为转化放大法；在图⑤中用不同的速度划过木梳，由于运动快慢不变，即振动的频率不同，所以音调不同，故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系；在图⑧实验中，烛焰摆动，说明声音能传递能量；3．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。4．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：__________________编号材料长度（cm）横截面积（mm2）编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76F铜1000.76B铜600.89G铜801.02C铜601.02H尼龙801.02D铜800.76I尼龙1001.02E铜800.76J钢【答案】ABCADF801.02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。5．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=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′===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。6．小明每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。下表是他记录的部分数据及现象。（鸡蛋的体积保持不变，g=10N/kg，）第1天第8天第29天第57天第58天第70天质量m/g66.866.264.462.061.960.8鸡蛋在水中的位置沉底沉底沉底悬浮漂浮漂浮（1）求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。（2）比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小。写出判断依据。（3）根据表格的现象你如何判断存放时间的长短？【答案】(1)0.62N；6.2×10-5m3；(2)第1天受到的浮力大；见详解；(3)见详解。【解析】【详解】(1)由图可知，鸡蛋在第57天时处于悬浮状态，悬浮时浮力等于重力：根据阿基米德原理可知，鸡蛋的体积为：(2)鸡蛋的质量减小，但鸡蛋的体积不变，第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；(3)由表格中的数据和鸡蛋的状态可知，当鸡蛋在水中下沉时，鸡蛋的放置时间不超过29天；鸡蛋悬浮时，鸡蛋的放置时间不超过57天；鸡蛋在水中漂浮时，鸡蛋的放置时间为58天以上。答：(1)第57天鸡蛋所受浮力为0.62N；鸡蛋的体积为6.2×10-5m3；(2)第1天受到的浮力大；第1天和第70天相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；(3)见详解。7．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。温度(℃)物质速度(m/s)20空气340水1450铜3750铁4800（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，可得到解得。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。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．往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水，用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音，发出声音的响度_____（填“相同”或“不同”），最右边瓶发出的是_____（填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”）音。【答案】相同“1”【解析】【分析】【详解】[1]用同样大小的力敲击时，瓶子的振幅相同，响度相同。[2]最右边瓶子装水最多，瓶子和水的质量最大，最难振动，振动最慢，音调最低，所以最右边瓶发出的是“1”音。10．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 B．乙、丙的音调相同C．乙、丙的响度相同 D．丙、丁的响度相同【答案】AC【解析】【分析】【详解】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；11．某人站在峡谷中间，当他击掌后于0.3s、0.7s听见两次回声，若声速为330m/s，则此峡谷宽度为A．165m B．198m C．22lm D．330m【答案】A【解析】【详解】由击掌后经0.3s听到一边山的回声，可知声音从这边山到人所经历的时间为：，，同理，再经0.7s听到另一边山的回声，即声音从另一边山到人所用的时间为：，，则峡谷的宽度为：，故选A。12．以下四项措施中：①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃；②城市禁止机动车鸣喇叭；③马路两旁植树；④高速道路两侧设置隔音板墙．对控制噪声污染有作用的是A．①②③④ B．②④C．①②④ D．②③④【答案】A【解析】【分析】【详解】①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃，可以在传播过程中减弱噪声；②城市禁止机动车鸣喇叭，属于在声源处减弱噪声；③马路两旁植树，可以在传播过程中减弱噪声；④高速道路两侧设置隔音板墙，也是在传播过程中减弱噪声；故①②③④都对控制噪声污染有作用．故选A．13．听到考试铃声，同学们立刻开始答卷，这个场景说明A．铃声以声波的形式传播 B．铃声能传递能量C．铃声属于噪声 D．铃声能传递信息【答案】D【解析】【分析】【详解】同学们开始答卷是因为听到的铃声，在这里铃声就是一种信息，同学们接收到了这种信息，故本题中主要是说明铃声能传递信息，故应选D．14．已知月球对物体也有引力，“嫦娥四号”月球探测器的成功登陆月球，标志着中国人实现“奔月”的梦想将成为现实，试分析，下列哪种活动在月球上不可实现A．利用录音机录下自己的歌声B．利用凸透镜探究成像规律C．利用天平测物体的质量D．利用弹簧测力计测物体的重力【答案】A【解析】【分析】【详解】A．在月球上利用录音机录下自己的歌声不能实现，因为声音传播靠介质，月球上是真空，声音不能传播，所以不能利用录音机录下自己的歌声，故A符合题意；B．在月球上利用凸透镜探究成像规律可以实现，因为光能在真空中传播，所以能利用凸透镜探究成像规律，故B不符合题意；C．在月球上利用天平测物体的质量可以实现，因为天平是根据杠杆平衡条件工作的，月球上也有引力，只要有引力就能利用天平称物体的质量，故C不符合题意；D．在月球上利用弹簧测力计测物体的重力可以实现，因为弹簧测力计能测量力的大小，月球上存在重力，所以可以用弹簧测力计测量物体重力，故D不符合题意。故选A。15．在“哈夏音乐会”上，一男低音歌唱家小聪在放声歌唱时，一女高音歌唱家小明在轻声伴唱．下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特征的是(纵坐标表示振幅，横坐标表示时间)()A． B． C． D．【答案】C【解析】【分析】男低音歌唱家小聪在放声歌唱，低音指音调低，即频率低；放声歌唱，指响度大，则振幅大；女高音歌唱家小明在轻声伴唱，高音指音调高，即频率高；轻声伴唱，指响度小，则振幅小；【详解】A．男低音振幅小，女高音振幅大，不正确；B．男低音频率高，女高音频率低，不正确；C．男低音振幅大、频率低，女高音振幅小、频率高，正确；D．男低音振幅小、频率高，女高音振幅大、频率低，不正确；故选C。16．关于下列四个情景的说法错误的（）A．发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声波能传递能量B．不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质C．发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动D．8个相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音色不同【答案】D【解析】【详解】A．扬声器发出的声音使烛焰不停晃动，说明声音能传递能量，该选项正确，不符合题意；B．当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，最后听不到，说明声音的传播需要介质，真空不能传声，该选项正确，不符合题意；C．当乒乓球接触到音叉时被弹开，说明发声体在振动，该选项正确，不符合题意；D．8个相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时，音色是相同的，但振动的频率不同，音调不同，故D错误，符合题意。故选D。17．下列关于声现象的说法中错误的是（）A．声音在15℃的空气中传播速度约为340m/sB．吉他依靠琴弦的振动发声C．蝙蝠利用次声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫D．“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的【答案】C【解析】【分析】【详解】A．声音在不同介质中，以及不同温度下的传播速度是不同的，如声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s，故A正确；B．声音由振动产生，吉他依靠琴弦的振动发声，故B正确；C．蝙蝠利用超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫，故C错误；D．音色是发声体特有的品质特征，可以用来区分声源，所以“暮鼓晨钟”里的钟声和鼓声是人们依据音色进行分辨的，故D正确；故选C。【点睛】注意能正确区分声音的三个特征，即音调、响度、音色，其中音色是发声体特有的特征，由声源振动的材料、方式等决定，可以用来区分声源．18．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力再次拨动钢尺，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。下列做法中所用到的科学探究方法与此相同的是A．地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生时，都伴有次声波产生，而人耳听不到次声波，不能准确预测灾害的发生。使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度B．人们用噪声监测仪来监测噪声的强弱等级，以便及时采取措施，控制噪声C．人们用光线来表示光的传播径迹和方向D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积。通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论【答案】D【解析】【详解】题目正文中使用的探究方法是控制变量法；A．人耳听不到次声波，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度，采用的是转换法，故A不符合题意；B．人的耳朵不能直接监测噪声的强弱等级，人们用噪声监测仪监测噪声的强弱等级，采取措施，控制噪声，是转换法的应用，故B不符合题意；C．用光线描绘光的传播方向，光线实际并不存在，用光线描绘光的传播方向采用是模型法；故C不符合题意；D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积，通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论，这种探究方法是控制变量法，故D符合题意。19．如下图所示的实验，通过听声音的变化，能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是A．B．C．D．【答案】A【解析】【分析】【详解】试题分析：声音的大小叫响度，响度与发声体振动的幅度有关．A中让同一小球从不同高度掉到鼓面上，一小球对鼓面的撞击力不同，发出声音的响度也不同；B是研究声音的传播；C和D是研究音调与发声体振动的频率的关系．故选A考点：音调；响度；声音的传播20．阅读《从传声筒到移动通信》，回答问题。从传声筒到移动通信电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗?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，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所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图3所示。声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进!如图4所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率f、波长λ和波速v。通过示波器可观测到可视化波形如图5所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫兹Hz）,而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期T,其单位为秒。显然,。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是。人耳能感觉到的声波频率范围在20~20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。在空气中声速为334.8m/s（22°C时），水中声速为1440m/s，在钢铁中声速为5000m/s。现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为:说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题:（1）“传声筒”的展示项目，形象地向