备战中考物理声现象问题求解综合练习题及答案

一、初中物理声现象问题求解方法1．阅读下面的短文，回答问题。

超声波及声呐应用人能够听到声音的频率范围有限。

低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。

超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱。

它不断冲击物件的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。

传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。

声呐系统是超声波应用的一种，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。

（1）人耳能听到的频率范围是___________。

（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有________。

（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。

（4）假设开始停在海水中的潜艇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，且此时信号频率不变，此时潜艇B与潜艇A的距离为_____m(声波在海水中传播速度为1500m/s，且传播速度不变)。

接下来停在海水中的潜艇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，说明此时潜艇B在向潜艇A______（选填“靠拢”或“远离”），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,请问声波频率变低1分钟后，潜艇B与潜艇A的距离为________m。

【答案】20Hz-20000Hz 能量真空不能传声 7500 远离 8700【解析】【详解】(1)[1]由材料可知，人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，人耳能听到的频率范围是20Hz-20000Hz；(2)[2]由于超声波具有能量，所以超声波能够清洗物件；(3)[3]宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于月球上是真空，真空不能传声；(4)[4]声波在水中传播的总距离为：s=vt=1500m/s×10s=15000m，由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离s1=15000m22s=7500m；[5]由材料可知，如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，潜艇A接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明此时潜艇B远离潜艇A；[6]1分钟后，潜艇B行驶的路程s B=v B t=20m/s×60s=1200m，潜艇B与潜艇A之间的距离s2=s1+s B=7500m+1200m=8700m。

2．如图所示，四个相同的玻璃杯瓶内装有深度不同的水。

用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，其中音调最高是图________。

用小棒敲击瓶子时，发出的声音音调最高的是图________。

【答案】甲丁【解析】【详解】[1]用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音，这是空气柱的振动发出的声音，空气柱越短，振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图甲的空气柱最短，那么它的音调最高；[2]用小棒敲击瓶子时，振动的是瓶子和瓶子里面的水，水越少，声音振动的频率越高，音调越高，从图中可以看到，图丁的水最少，那么它的音调最高。

3．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．4．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。

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1.02mm 2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．某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。

已知声音传播速度为340 m/s 。

求：（1）若汽车是静止的，汽车鸣一声喇叭，历时t =5 s 听到回声，则汽车距离高山多远？ （2）若汽车以10 m/s 的速度正对着高山驶去，汽车鸣一声喇叭，历时t =3s 听到回声。

鸣喇叭时汽车距离高山多远？ 【答案】(1)850 m ；(2)525 m 。

【解析】 【分析】 【详解】(1)声音传播到高山的时间t =12×5s=2.5s ， 汽车到高山的距离：s =v 2t =340m/s×2.5s=850m ；(2)在3s 的时间内，汽车行驶的距离：s 1=v 1t =10m/s×3s=30m ，声音传播的距离：s 2=v 2t =340m/s×3s=1020m ，设按喇叭时汽车到高山的距离为s ，则：2s =s 1+s 2，s =1230m+1020m22s s +==525m 。

答：(1)若汽车是静止的，则汽车距离高山850m 远； (2)鸣喇叭时汽车距离高山525m 。

7．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3.8 km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1500 m/s，鱼雷的平均速度是80 m/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1115s1500 m/s=3750m2s v t==⨯不明潜艇行驶的速度为13800m3750m==20m/s5s2s vt -=不明潜艇不明潜艇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2220m/s 2.5s=50ms v t==⨯不明潜艇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3 333700m==37s 100m/sstv=鱼雷命中不明潜艇的时间为37s。