【物理】物理声现象的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案

一、初中物理声现象问题求解方法1．如图是用小锤敲击同一音叉时，示波器在相同时间内截取的两列声波图，一次重敲，一次轻敲，下列说法正确的是A．重敲时音调高，甲图是重敲时的声波图B．轻敲时响度大，两次敲击音色相同C．甲的响度比乙的大，甲的音调也比乙的高D．两次音调、音色都相同，乙图是轻敲时声波图【答案】D【解析】【分析】（1）频率是1s物体振动的次数，相同时间内振动越快，频率越大．音调跟频率有关，频率越大，音调越高．（2）振幅是物体振动时偏离原位置的大小，偏离原位置越大，振幅越大．响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大．（3）音色是由发声体本身决定的一个特性．【详解】由图可知，两幅图中音叉振动的快慢相同（都有3个波峰和2个波谷），因此声音的音调相同；由图知，物体振动时偏离原位置的程度不相同（即振幅不同），因此响度不相同；甲振动时偏离程度大，甲的振幅大，所以甲的响度大，即音量大，所以，甲图是重敲时的声波图，乙图是轻敲时声波图．用木槌敲击同一音叉，音色是不变的，只有D选项说法正确．故选D．【点睛】掌握声音的三个特征：音调、响度、音色，会观察波形图进行判断．音调跟频率有关；响度跟振幅有关；音色跟材料和结构有关．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】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。

3．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。

4．如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，这个实验说明了A．发声的音叉正在振动B．声音可以在空气中传播C．声音的传播不需要介质D．声音在空气中传播速度最快【答案】A【分析】【详解】正在发声的音叉将乒乓球多次被弹开，说明音叉在振动，从而说明声音是由音叉的振动产生的，因此，本探究实验是研究声音产生原因的。

故选A。

5．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。

(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1110s5s 2t=⨯=潜艇B与潜艇A的距离111500m/s5s7500ms vt==⨯=②[4]1分钟后，潜艇B行驶的路程B B 20m/s60s1200ms v t==⨯=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21B 7500m1200m8700ms s s=+=+=(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。

6．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,1f T=。

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v f λ=。

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，形象地向观众展示了:当一名观众在管路一侧发声，管路中的_________产生振荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。

（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是（___________） A ．超声波医学检查 B ．水瓶琴C ．天坛回音壁D ．医生给病人看病用的听诊器 （3）下列说法中正确的是（_____________）A ．声音的传播速度一定是340 m/sB ．空气粒子并不跟着声波前进C ．声和电磁波都能在真空中传播D ．潜入水中的潜艇通信使用电磁波 （4）一列声波从空气中传入水中，以下说法正确的是（___________） A ．波速变大，波长变长B．波速变小，频率不变C．波速变大，频率增大D．波速变小，波长变长【答案】空气 D B A【解析】【分析】【详解】(1)[1]声音是由物体的振动产生的，声音的传播需要介质，空气可以传声，当一名观众在管路一侧发声，管路中的空气产生振荡，把声音往另一侧的观众传播；(2)[2]“传声筒”的声音在管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息；A．超声波医学检查，只要是利用声音传递信息，A项不合题意；B．水瓶琴强调液体振动可以发出声音，B项不合题意；C．天坛回音壁只要是利用声音的反射，出现回声现象，C项不合题意；D．医生给病人看病用的听诊器只要是利用声音在听诊器管道内传播，使声音更加集中，声音的响度会更高，这样能够收到更清晰的声音信息，这与“传声筒”原理一样，选项D符合题意；(3)[3]A．从材料中可以看到，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，声音的传播速度在不同介质中是不同的，所以说声音的传播速度不一定是340 m/s，A错误；B．从材料中可以看到，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，B正确；C．声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，C错误；D．潜入水中的潜艇通信不是使用电磁波，因为电磁波在水中会被吸收而急剧衰减，D错误；=可知，波(4)[4]一列声波从空气中传入水中，声速会变大，但是其频率不变，根据v fλ长会变长，故选A。