物理声现象问题求解的专项培优练习题(含答案)及答案
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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B.两次回声C.三次回声D.四次回声【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。
2.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。
3.如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机 Ma t e X,该机创新采用鹰翼式折叠设计,机身非常轻薄,合上后的厚度也只有11mm左右,单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是()A.调节声音的大小是改变声音的响度B.接听电话时,通过声音的音调可以辨别来电者C.手机屏幕能够折叠,说明屏幕材料的可塑性较强D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播速度为340m/s【答案】A【解析】【详解】A.声音的大小指的是响度,所以,调节声音的大小是改变声音的响度,故A正确;B.接听电话时,通过声音的音色可以辨别来电者,故B错误;C.手机屏幕能够折叠,要求屏幕材料具有的可塑性,但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强,故C错误;D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播以光速进行,故D错误。
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81.210m s =⨯,次声波在空气中的传播速度340m/s v =,这次次声波传播的时间约为81.210m 352941.18s 98h 340m/ss t v ⨯===≈ (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,四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。
一、初中物理声现象问题求解方法1.如图所示,甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图.则下面说法中正确的是A.甲和乙声音的音调不同B.乙和丙声音的响度相同C.丙和丁声音的音色相同D.丙声音在真空中传播速度最快【答案】B【解析】【详解】A、从图中可以看出,相同时间内,甲和乙振动的频率相同,所以音调相同.故A错误;B、乙和丙声音振动时偏离中间位置的幅度相同,说明振幅相同,则二者的响度相同,故B 正确;C、丙和丁声音的波形形状相差较大,故它们的音色不同,故C错误;D、声音不能在真空中传播,故D错误.故选B.2.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B.两次回声C.三次回声D.四次回声【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。
3.在演示声音是由物体的振动发生的实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的泡沫塑料球,球被多次弹开。
在此实验中,泡沫塑料球的作用是()A.使音叉的振动尽快停下来B.使音叉的振动时间延长C.将音叉的微小振动放大,便于观察D.使声波多次反射,形成回声【答案】C【解析】【分析】声音是由物体振动产生的,但这种振动往往不易观察,需要将实验效果进行“放大”;“转换法”是中学物理中一种重要的研究方法,可以借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质,形象直观,据此判断。
【详解】正在发声的音叉与不发声的音叉的区别在于:正在发声的音叉在振动,而不发声的音叉没有振动;由于音叉振动的幅度过小,人眼无法直接观察和区分,所以用“转换法”将这个实验效果进行放大;当把悬挂的泡沫塑料球紧靠在正在发声的音叉上时,音叉的振动将泡沫塑料球弹开,即把音叉的微小振动放大成泡沫塑料球的振动,以便于观察和进一步的研究;故选C。
一、初中物理声现象问题求解方法1.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1s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2s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。
一、初中物理声现象问题求解方法1.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同【答案】C【解析】【分析】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。
【详解】A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A 错误;B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误;C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确;D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误;故选C。
2.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。
3.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。
一、初中物理声现象问题求解方法1.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2.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.3.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。
一、初中物理声现象问题求解方法1.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:10.3s=0.15s 2t=,110.15s330m/s=49.5ms vt==⨯,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:20.7s=0.35s 2t=,220.35s330m/s=115.5ms vt==⨯,则峡谷的宽度为:1249.5m+115.5m=165ms s s=+=,故选A。
2.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.汽车安装倒车雷达,是利用声音传递能量【答案】C【解析】【分析】声音是由物体的振动产生的,声音在不同的介质中的传播速度不同,声音不能在真空中传播,声音在空气中的传播速度是340m/s;响度是指声音的强弱;音调是指声音的高低。
声音能够传递信息,也能传递能量。
【详解】A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大,故A错误;B.声音的传播需要介质,真空不能传声,因此声音在真空中传播速度为0m/s,故B错误;C.声音是由物体的振动产生的,风吹树叶发出声音,这是由树叶的振动发出的声音,故C 正确;D.声音能够传递信息,也能传递能量,汽车安装倒车雷达,是利用声音传递信息,故D 错误。
故选C。
【点睛】本题考查的是声现象的基础知识,同时在学习物理的时候,中国的古诗词也含有很丰富的物理知识,所以学习物理是一个很综合性的知识。
解决此类问题要结合声音产生的条件、声音的传播是需要介质和传播速度几个方面去分析同时还考查了声音三个特性的区分。
一、初中物理声现象问题求解方法1.在平直的路面上,一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛6s 后听到回声,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?(15℃,声音在空气中的速度是340m/s ) 【答案】960m 【解析】 【分析】司机鸣笛后,声音传到高山返回汽车时,汽车以20m/s 的速度已经前行了6s ,根据速度公式可求汽车行驶的距离;在这段时间内,声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍,根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。
【详解】 由sv t=可得,在6s t =的时间内,汽车行驶的距离: 1120m/s 6s 120m s v t ==⨯=,声音传播的距离:22340m/s 6s 2040m s v t ==⨯=,则汽车司机听到回声时距离高山为212040m 120m960m 22s s s --===; 答:汽车司机听到回声时距离高山960m 。
【点睛】本题主要考查回声测距。
2.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女). 【答案】女 男 【解析】 【详解】[1]我们所说的“男低音、女高音”,都是指声音的高低,即指的是音调的高低;音调高的是女高音;[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”,都是指声音的大小,即指发出声音的响度,故响度大的是男低音。
3.如图所示,将一把钢尺压在桌面上,一部分伸出桌面,用手拨动其伸出桌外的一端,轻拨与重拨钢尺,使钢尺振动的 _______不同,则钢尺发出声音的 _________就不同;若改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨尺,钢尺振动的 ___________不同,则钢尺发出声音的 __________就不同。
【答案】幅度响度频率音调【解析】【分析】声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大;而音调的高低与发声物体振动快慢有关,物体振动越快,音调越高。
一、初中物理声现象问题求解方法1.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同【答案】C【解析】【分析】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。
【详解】A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A 错误;B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误;C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确;D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误;故选C。
2.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女).【答案】女男【解析】【详解】[1]我们所说的“男低音、女高音”,都是指声音的高低,即指的是音调的高低;音调高的是女高音;[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”,都是指声音的大小,即指发出声音的响度,故响度大的是男低音。
3.考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的;“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______(响度/音调/音色);中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是从_______减弱噪声的。
【答案】振动响度声源处【解析】【分析】【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。
[2]“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小,即指声音的响度。
[3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是指车辆禁止鸣笛,这是从声源处减弱噪声的。
4.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________(选填“能量”或“信息”);为提高全体市民的防空安全意识,某市每年都要进行防空警报演练.为了使警报声传的更远,应该提高警报声的________(选填“音调”“响度”或“音色”).【答案】信息响度【解析】【详解】利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息;进行防空警报演练时,为了使警报声传的更远,应该提高警报声的响度.【点睛】本题考查声音可以传递信息,也可以传递能量;响度与物体振幅有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越远,声波的振幅越小,响度越小.5.如图所示,四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。
一、初中物理声现象问题求解方法1.己知声音在空气中传播的速度为v 1,在钢轨中的传播速度为v 2,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(v 2>v 1)( )A .钢轨的长为1221v v t v v - B .声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为121v tv v -C .钢轨的长为21v v t- 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sv t=知道,在空气中传播的时间是: 11L t v =, 在钢轨中传播的时间是:22L t v =, 时间间隔是:1212=t t t L L v v --=, 故解得钢管的长度是:1221v v L t v v =-, 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:1221212221v v tv vv v L t v v v t--===, 故B 正确,D 错误。
2.利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________(选填“能量”或“信息”);为提高全体市民的防空安全意识,某市每年都要进行防空警报演练.为了使警报声传的更远,应该提高警报声的________(选填“音调”“响度”或“音色”).【答案】信息响度【解析】【详解】利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息;进行防空警报演练时,为了使警报声传的更远,应该提高警报声的响度.【点睛】本题考查声音可以传递信息,也可以传递能量;响度与物体振幅有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越远,声波的振幅越小,响度越小.3.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.4.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。
5.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:__________________【答案】A B C A D F80 1.02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。
6.在探究声音的产生和传播的条件时,同学们做了以下实验.(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内,如图1所示,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,会发现声音的响度逐渐减小。
如果把空气又逐渐通入玻璃罩内,将会发现_________,此实验说明_______。
(2)小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
①当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到________,通过实验现象得到的结论是__________。
②乒乓球在实验中起到什么作用?_________。
③在实验操作过程中,小丽同学采用:先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉,然后再靠近乒乓球,观察现象;小刚同学采用:先将音叉贴紧乒乓球,然后再敲击音叉,观察现象。
你认为哪位同学的操作合理?________。
理由是______。
【答案】声音的响度逐渐增大声音的传播需要介质乒乓球被弹起跳动发声的音叉在振动将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起小丽小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来,还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]随着玻璃罩内空气的逐渐减少,声音响度逐渐减小,如果把空气逐渐通入玻璃罩,声音响度会逐渐增大。
说明声音的传播需要介质;(2)[3][4]用小锤敲击音叉时,既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动,说明发声的音叉在振动;[5]实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动;[6][7]小丽同学先敲击音叉,然后将音叉再靠近乒乓球,若乒乓球振动,则能证明发声的音叉在振动;小刚先将音叉贴紧乒乓球,然后敲击音叉,若乒乓球振动,则分不清是因为人敲击使球振动,还是音叉引起球的振动。
所以小刚的操作不合理。
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】由速度公式sv t=得汽车的行驶路程为: =20m/s 6s 120m s v t =⨯=车车声音得传播路程为:=340m/s 6s 2040m s v t =⨯=声声则鸣笛时汽车到高山得距离为:0+2040m 120m=1080m 22s s s +==声车所以汽车司机听到回声时到高山距离为:0=1080m 120m 960m s s s =--=车答:汽车司机听到回声时距离高山960m 。
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2s ,求钢管的长度?(保留一位小数) 【答案】727.6m 。
【解析】 【详解】声音在空气中2s 传播的路程:111340m s 2s=680m s v t ==⨯;声音在钢中传播比空气中传播快:=5200m s-340m =4860m s v ∆;声音在钢中传播的时间:1680m 34==s 4860m s 243s t v =∆; 钢管的长度:345200m s 727.6m 243s vt ==⨯≈。
答:钢管的长度727.6m 。
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【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.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81.210m s =⨯,次声波在空气中的传播速度340m/s v =,这次次声波传播的时间约为81.210m 352941.18s 98h 340m/ss t v ⨯===≈ (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.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 .198mC .22lmD .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:10.3s=0.15s 2t =, 110.15s 330m/s=49.5m s vt ==⨯,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:20.7s=0.35s 2t =, 220.35s 330m/s=115.5m s vt ==⨯,则峡谷的宽度为:1249.5m+115.5m=165m s s s =+=,故选A 。