一、初中物理聲現(xiàn)象問題求解方法1．閱讀下面的短文潛艇的“耳目”——聲吶潛艇最大的特點是它的隱蔽性，作戰(zhàn)時需要長時間在水下潛航，這就決定它不能浮出水面使用雷達觀察，而只能依靠聲吶進行探測，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱為潛艇的“耳目”。聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz~30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性。聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號往返時間可以確定目標的距離。聲吶發(fā)出聲波碰到的目標如果是運動的，反射回來的聲波（下稱“回聲”）的音調就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標遠離聲吶。請回答以下問題：(1)人耳能夠聽到聲吶發(fā)出的聲波的頻率范圍是______kHz到______kHz。(2)①如果停在海水中的潛艇A發(fā)出的聲波信號在10s內接收到經B潛艇反射回來的信號，且信號頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是__________。（設聲波在海水中傳播速度為1500m/s）②停在海水中的潛艇A繼續(xù)監(jiān)控潛艇B，突然接到潛艇B反射回來的聲波頻率是變低的，且測出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離為__________。(3)在月球上能否用聲吶技術來測量物體間的距離？_____為什么？_____【答案】0.02207500m8700m不能月球表面是真空的，而真空不能傳聲【解析】【分析】(1)超聲是指高于20000Hz的聲音，次聲是指低于20Hz的聲音，人耳無法聽到超聲和次聲。(2)先算出超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時間，再根據(jù)速度公式求兩者的距離；首先算出1分鐘內潛艇B通過的距離，根據(jù)聲波頻率的變化分析出潛艇AB之間的距離變化，從而計算出二者之間的距離。(3)真空不能傳聲，所以無法使用聲吶?！驹斀狻?1)[1][2]人耳只能聽到20Hz到20000Hz，即0.02kHz到20kHz之間的聲音。(2)①[3]超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時間潛艇B與潛艇A的距離②[4]1分鐘后，潛艇B行駛的路程因為聲波頻率變低，所以潛艇B是遠離聲吶，現(xiàn)在兩艘潛艇之間的距離(3)[5][6]地球和月球之間是真空，因為真空不能傳聲，所以用聲吶技術無法測量地球和月球之間的距離?！军c睛】本題綜合性很強，考查學生對聲音知識的綜合運用能力；在計算距離時，注意回聲測距需要計算單程的長度。2．在音樂會上，女高音輕聲伴唱，男低音放聲高歌，其中音調高的是________歌者，響度大的是________歌者（選填男、女）.【答案】女男【解析】【詳解】[1]我們所說的“男低音、女高音”，都是指聲音的高低，即指的是音調的高低；音調高的是女高音；[2]我們所說的“放聲高歌、輕聲伴唱”，都是指聲音的大小，即指發(fā)出聲音的響度，故響度大的是男低音。3．如圖所示，用手撥動塑料尺（1）發(fā)出的聲音是由塑料尺_____產生的（2）如圖a所示，用較小的力輕撥塑料尺；如圖b所示，用較大的力重撥塑料尺．從a到b，塑料尺發(fā)出聲音的_____變大（3）如圖c到圖d，撥塑料尺的力不變，使塑料尺伸出桌面的長度變長，用儀器測得c圖實驗聲音為1.3×10■，d圖實驗聲音為1.2×102■，兩個數(shù)據(jù)的單位是_____可見隨著塑料尺伸出桌面的長度變長，發(fā)出聲音的_____變小（4）如圖c到圖f，撥塑料尺的力不變，塑料尺伸出桌面的長度不變，在塑料尺右端開小孔，開孔前后、兩次發(fā)聲的波形圖象如圖所示．可見結構的不同，會導致發(fā)出聲音的_____改變．【答案】振動響度Hz音調音色【解析】【分析】【詳解】（1）聲音由振動產生，所以塑料尺發(fā)出的聲音是由塑料尺振動產生的；（2）如圖a所示，用較小的力輕撥塑料尺；如圖b所示，用較大的力重撥塑料尺，即兩次尺子伸出桌面的長度相同，尺子的振動幅度不同，振幅決定響度，所以從a到b，塑料尺發(fā)出聲音的響度變大；（3）如圖c到圖d，撥塑料尺的力不變，使塑料尺伸出桌面的長度變長，用儀器測得c圖實驗聲音為1.3×102，d圖實驗聲音為1.2×102，兩個數(shù)據(jù)的單位是Hz，即聲音振動的頻率，頻率決定音調，所以可知隨著塑料尺伸出桌面的長度變長，發(fā)出聲音的音調變低；（4）如圖c到圖f，撥塑料尺的力不變，塑料尺伸出桌面的長度不變，在塑料尺右端開小孔，開孔前后、兩次發(fā)聲的波形圖象如圖所示，產生的聲音波形發(fā)生了細微的變化，這些波形的細微變化，決定的是聲音的音色，所以可知結構的不同，會導致發(fā)出聲音的音色改變．4．如圖所示，將一把鋼尺壓在桌面上，一部分伸出桌面，用手撥動其伸出桌外的一端，輕撥與重撥鋼尺，使鋼尺振動的_______不同，則鋼尺發(fā)出聲音的_________就不同；若改變鋼尺伸出桌面的長度，用相同的力撥尺，鋼尺振動的___________不同，則鋼尺發(fā)出聲音的__________就不同?！敬鸢浮糠软懚阮l率音調【解析】【分析】聲音的響度與聲源振動的幅度有關，振動幅度越大，響度越大；而音調的高低與發(fā)聲物體振動快慢有關，物體振動越快，音調越高?！驹斀狻縖1][2]輕撥與重撥鋼尺，會導致鋼尺振動幅度不同，響度就不同。[3][4]改變鋼尺伸出桌面的長度，用同樣大小的力撥動其伸出桌面的一端，這樣會導致鋼尺振動的頻率不同，即發(fā)聲音調不同。5．小明在吉他演奏中發(fā)現(xiàn)，琴弦發(fā)出的音調與弦線的長度、粗細和張力有關．于是他想（1）利用弦音計做研究，如圖所示，其中a、b、c、d四根弦線的張力相同．①若他選擇b、d兩弦線做實驗，則研究的目的是探究音調與弦線_____的關系．②若他要研究音調與弦線粗細的關系，則應選擇_____和_____兩弦線做實驗．③小明研究后得出結論：在其他條件相同的情況下，弦線越長，發(fā)出的音調越低；弦線越粗，發(fā)出的音調越低．（2）請你據(jù)如圖判斷，在張力相同的情況下，分別按住A點、B點、C點后撥動琴弦，發(fā)出的音調最高的是按住_____點，最低的是按住_____點．【答案】長度abAB【解析】【分析】【詳解】(1)弦樂器的音調與弦的長短粗細和張力有關，在研究弦樂器的音調與哪些因素有關時，用到的實驗方法為控制變量法，若他選擇b、d兩弦線做實驗，兩者的粗細和張力相同，所以研究的目的是探究音調與弦線長度的關系．若他要研究音調與弦線粗細的關系，應該控制他們的長度和張力相同，滿足該條件的是a和b兩弦線．(2)按住AC兩點比較，按住A點時弦較短，所以發(fā)出的音調較高的是按住A，發(fā)出的音調較低的是按住C按住BC兩點比較，按住B點時弦較粗，所以發(fā)出的音調較高的是按住C，發(fā)出的音調較低的是按住B，所以分別按住A點、B點、C點后撥動琴弦，發(fā)出的音調最高的是按住A點，最低的是按住B點．6．為了探究聲音的反射與吸收特點，章杰同學進行了實驗研究：(1)在玻璃筒內墊上一層棉花，棉花上放一個小鬧鐘，耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm處，能清晰地聽見鬧鐘聲，鬧鐘聲是通過________傳播的。(2)當耳朵水平移動離開玻璃筒口一段距離后，如圖甲所示位置，恰好聽不見鬧鐘聲。(3)在玻璃筒口正上方10cm處安放一塊平面鏡，調整平面鏡的角度直到眼睛能從鏡面里看到小鬧鐘，如圖乙所示，此時耳朵又能清晰地聽見鬧鐘聲了，說明聲音________(選填“能”或“不能”)像光一樣反射。(4)用海綿板代替平面鏡，聽見的聲音明顯減弱，說明海綿板吸收聲音的能力________(選填“強”或“弱”)于玻璃板?！敬鸢浮靠諝饽軓姟窘馕觥俊驹斀狻?1)[1]耳朵在玻璃圓筒口上方清晰地聽到的聲音是通過空氣傳播的；(3)[2]人看見鬧鐘，是鬧鐘的光經平面鏡反射后進入眼睛形成的，參照光的反射規(guī)律可知聲音也可以發(fā)生反射；(4)[3]因為海綿板代替平面鏡后，聽見的聲音明顯減弱，所以海綿板吸收聲音的能力強于玻璃板。7．在學習吉他演奏的過程中，小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究。經過和同學們討論，提出了以下猜想：猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調高低取決于聲源振動的頻率，于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。(1)為了驗證猜想一，應選用編號為_______、_______、_______的琴弦進行實驗。為了驗證猜想二，應選用編號為_______、_______、_______的琴弦進行實驗。(2)表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證猜想三，必須知道該項內容。請在表中填上所缺數(shù)據(jù)_______、_______。(3)本探究實驗中研究方法是：__________________編號材料長度（cm）橫截面積（mm2）編號材料長度（cm）橫截面積（mm2）A銅600.76F銅1000.76B銅600.89G銅801.02C銅601.02H尼龍801.02D銅800.76I尼龍1001.02E銅800.76J鋼【答案】ABCADF801.02控制變量法【解析】【詳解】(1)[1][2][3]為了驗證猜想一，即音調高低可能與橫截面積有關，需要保持琴弦的長短和琴弦的材料不變，從表格的數(shù)據(jù)可以看出，編號A、B、C符合要求，它們的材料相同，都是銅，長度相同，都是60cm，只是橫截面積不同；[4][5][6]為了驗證猜想二，即音調高低可能與長短有關，需要保持琴弦的材料和琴弦的橫截面積不變，從表格的數(shù)據(jù)可以看出，編號A、D、F符合要求，它們的材料相同，都是銅，橫截面積也相同，長短不同；(2)[7]為了驗證猜想三，即音調高低可能與琴弦的材料有關，從表格的數(shù)據(jù)可以看出，編號G、H的長度和橫截面積都相同，只是材料不同，和J作對比，只需要長度也是80cm、橫截面積也是1.02mm2即可；(3)[8]本探究實驗過程中，三個變量，保持其中兩個量不變，對比第三個量的變化與音調高低的關系，這是用到了控制變量法。8．在探究聲音的產生和傳播的條件時，同學們做了以下實驗．(1)小華同學將一只通電的小電鈴放在連通了抽氣機的玻璃罩內，如圖1所示，用抽氣機把玻璃罩內的空氣逐漸抽出，會發(fā)現(xiàn)聲音的響度逐漸減小。如果把空氣又逐漸通入玻璃罩內，將會發(fā)現(xiàn)_________，此實驗說明_______。(2)小麗等同學利用如圖2所示的實驗裝置進行探究，將系在細線上的乒乓球靠近音叉。①當小麗同學用小錘敲擊音叉的時候，既能聽到音叉發(fā)出的聲音，又能觀察到________，通過實驗現(xiàn)象得到的結論是__________。②乒乓球在實驗中起到什么作用？_________。③在實驗操作過程中，小麗同學采用：先將音叉離開乒乓球一定距離后敲擊音叉，然后再靠近乒乓球，觀察現(xiàn)象；小剛同學采用：先將音叉貼緊乒乓球，然后再敲擊音叉，觀察現(xiàn)象。你認為哪位同學的操作合理？________。理由是______。【答案】聲音的響度逐漸增大聲音的傳播需要介質乒乓球被彈起跳動發(fā)聲的音叉在振動將不易觀察到的音叉的振動轉化為乒乓球的彈起小麗小剛的做法分不清是音叉振動讓乒乓球跳動起來，還是敲擊音叉的人的動作讓乒乓球跳動起來【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]隨著玻璃罩內空氣的逐漸減少，聲音響度逐漸減小，如果把空氣逐漸通入玻璃罩，聲音響度會逐漸增大。說明聲音的傳播需要介質；(2)[3][4]用小錘敲擊音叉時，既能聽到聲音又能觀察到乒乓球被彈起跳動，說明發(fā)聲的音叉在振動；[5]實驗中利用乒乓球把音叉不易觀察的微小振動轉化為乒乓球的明顯振動；[6][7]小麗同學先敲擊音叉，然后將音叉再靠近乒乓球，若乒乓球振動，則能證明發(fā)聲的音叉在振動；小剛先將音叉貼緊乒乓球，然后敲擊音叉，若乒乓球振動，則分不清是因為人敲擊使球振動，還是音叉引起球的振動。所以小剛的操作不合理。9．超聲清洗及超聲碎石是利用聲能_____的性質工作的，而回聲定位則利用了聲能_____的性質?！敬鸢浮總鬟f能量傳遞信息【解析】【分析】【詳解】[1][2]聲既能傳遞信息，也能傳遞能量，超聲清洗是利用聲能傳遞能量的性質工作的，回聲定位是利用了聲能傳遞信息的性質?！军c睛】聲音可以傳遞信息，如：隆隆的雷聲預示著一場可能的大雨，“聲吶”的利用、醫(yī)用“B超”等；聲音能夠傳遞能量，如：利用聲波來清洗鐘表等精細的機械，“超聲波碎石”等。10．為了監(jiān)測車輛是否超過了規(guī)定值，公路上都安裝了測速儀。一輛從新洲開往武漢的小車經過劉集監(jiān)測點時，測速儀從第一次發(fā)出超聲波信號，到經汽車反射后收到反射信號用了0.4s；測速儀第一次發(fā)出信號1s后，第二次發(fā)出超聲波信號。測速儀從第二次發(fā)出超聲波信號，到經汽車反射后收到反射信號用了0.2s；設超聲波的速度為340m/s保持不變；求：（1）測速儀第一次發(fā)出的超聲波信號和小車相遇時，測速儀到小車的距離；（2）測速儀第二次發(fā)出的超聲波信號和小車相遇時，測速儀到小車的距離；（3）小車的速度?！敬鸢浮?1)68m；(2)34m；(3)37.78m/s?！窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻?1)第一次發(fā)出的超聲波信號和小車相遇的時間t因為v=ss測速儀到小車的距離68m。(2)第二次發(fā)出的超聲波信號和小車相遇的時間t因為v=ss第二次測速儀到小車的距離34m。(3)汽車在兩次與信號相遇過程中的路程s汽車的行駛時間t=Δt-汽車的速度v小車的速度是37.78m/s。答：(1)測速儀第一次發(fā)出的超聲波信號和小車相遇時，測速儀到小車的距離為68m。(2)測速儀第二次發(fā)出的超聲波號和小車相遇時，測速儀到小車的距離34m。(3)小車的速度為37.78m/s。11．某人站在峽谷中間，當他擊掌后于0.3s、0.7s聽見兩次回聲，若聲速為330m/s，則此峽谷寬度為A．165m B．198m C．22lm D．330m【答案】A【解析】【詳解】由擊掌后經0.3s聽到一邊山的回聲，可知聲音從這邊山到人所經歷的時間為：，，同理，再經0.7s聽到另一邊山的回聲，即聲音從另一邊山到人所用的時間為：，，則峽谷的寬度為：，故選A。12．如果你家附近建筑工地在施工，影響你的學習和休息，為了減小噪聲的干擾，下列做法不合理的是A．關緊門窗B．打開門窗，讓空氣加快流通C．戴上耳罩D．告知有關部門督促施工單位合理安排施工時間【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．關緊門窗，是在傳播過程中減弱噪聲；故正確、不符合題意．B．打開門窗，讓空氣加速流通，是增強了噪聲的傳播；不正確、符合題意．C．戴上耳罩，是在人耳處減弱噪聲；故正確、不符合題意．D．告知有關部門督促施工單位合理安排施工時間，是在聲源處消除噪聲；故正確、不符合題意．故選B．13．聽到考試鈴聲，同學們立刻開始答卷，這個場景說明A．鈴聲以聲波的形式傳播 B．鈴聲能傳遞能量C．鈴聲屬于噪聲 D．鈴聲能傳遞信息【答案】D【解析】【分析】【詳解】同學們開始答卷是因為聽到的鈴聲，在這里鈴聲就是一種信息，同學們接收到了這種信息，故本題中主要是說明鈴聲能傳遞信息，故應選D．14．如圖是華為在巴塞羅那對外發(fā)布的首款5G折疊手機MateX，該機創(chuàng)新采用鷹翼式折疊設計，機身非常輕薄，合上后的厚度也只有11mm左右，單手持握也不會費力.下列有關說法正確的是（）A．調節(jié)聲音的大小是改變聲音的響度B．接聽電話時，通過聲音的音調可以辨別來電者C．手機屏幕能夠折疊，說明屏幕材料的可塑性較強D．手機是利用電磁波傳遞信息的，電磁波在空氣中的傳播速度為【答案】A【解析】【詳解】A．聲音的大小指的是響度，所以，調節(jié)聲音的大小是改變聲音的響度，故A正確；B．接聽電話時，通過聲音的音色可以辨別來電者，故B錯誤；C．手機屏幕能夠折疊，要求屏幕材料具有的可塑性，但僅通過手機屏幕能夠折疊不能說明屏幕材料的可塑性較強，故C錯誤；D．手機是利用電磁波傳遞信息的，電磁波在空氣中的傳播以光速進行，故D錯誤。故選A。15．“教室外狂風暴雨，雷聲大作”，這里的“雷聲大作”指的是聲音特征中的（）A．響度 B．音調 C．音色 D．反射【答案】A【解析】【分析】聲音的特征有音調、響度、音色；音調表示聲音的高低，響度表示聲音的大小，音色是聲音的品質與特色?！驹斀狻緼．響度指聲音的大小，與振幅有關，“教室外狂風暴雨，雷聲大作”，這里的“雷聲大作”指的是聲音特征中的響度，故A正確；B．音調指聲音的高低，與發(fā)聲體振動的頻率有關，故B錯誤；C．音色與發(fā)聲體的結構和材料有關，故C錯誤；D．反射指聲音在傳播過程中遇到障礙物又反射回來的現(xiàn)象，故D錯誤。故選A。16．關于下列四個情景的說法錯誤的（）A．發(fā)聲揚聲器旁的燭焰晃動，說明聲波能傳遞能量B．不能聽到真空罩中鬧鐘的鬧鈴聲，說明聲波的傳播需要介質C．發(fā)聲的音叉將乒乓球彈開，說明發(fā)聲的物體在振動D．8個相同玻璃瓶裝不同高度的水，敲擊它們時發(fā)出聲音的音色不同【答案】D【解析】【詳解】A．揚聲器發(fā)出的聲音使燭焰不?；蝿樱f明聲音能傳遞能量，該選項正確，不符合題意；B．當空氣被不斷抽出后，鈴聲逐漸減弱，最后聽不到，說明聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲，該選項正確，不符合題意；C．當乒乓球接觸到音叉時被彈開，說明發(fā)聲體在振動，該選項正確，不符合題意；D．8個相同玻璃瓶裝不同高度的水，敲擊它們時，音色是相同的，但振動的頻率不同，音調不同，故D錯誤，符合題意。故選D。17．下列有關聲現(xiàn)象的說法，正確的是（）A．發(fā)聲體的振動停止，發(fā)聲也就停止B．禁鳴喇叭是在傳播過程中減噪聲C．聲波在空氣中的傳播速度約為3×108m/sD．“聞其聲便知其人”是根據(jù)聲音的響度來判斷的【答案】A【解析】【詳解】A．聲音是由物體振動產生的，振動停止，發(fā)聲也停止，故A正確；B．禁鳴喇叭是在聲源處減噪聲的，故B錯；C．聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s，故C錯；D．“聞其聲便知其人”是根據(jù)聲音的音色來判斷的，故D錯。應選A。18．如圖所示，甲、乙、丙、丁是不同的聲音先后輸入到同一示波器上所顯示的波形圖．則下面說法中正確的是A．甲和乙聲音的音調不同B．乙和丙聲音的響度相同C．丙和丁聲音的音色相同D．丙聲音在真空中傳播速度最快【答案】B【解析】【詳解】A、從圖中可以看出，相同時間內，甲