一、初中物理聲現(xiàn)象問題求解方法1．閱讀下面的短文，回答問題。超聲波及聲吶應(yīng)用人能夠聽到聲音的頻率范圍有限。低于20Hz的聲波叫次聲波，高于20000Hz的聲波叫超聲波。超聲波具有許多奇異特性：空化效應(yīng)——超聲波能在水中產(chǎn)生氣泡,氣泡爆破時(shí)釋放出高能量，產(chǎn)生強(qiáng)沖擊力的微小水柱。它不斷沖擊物件的表面，使物體表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達(dá)到凈化物件表面的目的。傳播特性——它的波長短，在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播，根據(jù)這一特性可以進(jìn)行超聲探傷、測厚、測距、醫(yī)學(xué)診斷等。聲吶系統(tǒng)是超聲波應(yīng)用的一種，聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運(yùn)動的，反射回來的聲波(下稱“回聲”)的音調(diào)就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低,說明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶。（1）人耳能聽到的頻率范圍是___________。（2）超聲波能夠清洗物件是因?yàn)槁暡ň哂衉_______。（3）宇航員在月球上不能利用超聲波測定兩山之間的距離，是由于___________。（4）假設(shè)開始停在海水中的潛艇A發(fā)出的聲波信號，在10s內(nèi)接收到經(jīng)B潛艇反射回來的信號，且此時(shí)信號頻率不變，此時(shí)潛艇B與潛艇A的距離為_____m(聲波在海水中傳播速度為1500m/s，且傳播速度不變)。接下來停在海水中的潛艇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，說明此時(shí)潛艇B在向潛艇A______（選填“靠攏”或“遠(yuǎn)離”），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,請問聲波頻率變低1分鐘后，潛艇B與潛艇A的距離為________m?！敬鸢浮?0Hz-20000Hz能量真空不能傳聲7500遠(yuǎn)離8700【解析】【詳解】(1)[1]由材料可知，人耳只能聽到20Hz到20000Hz之間的聲音，人耳能聽到的頻率范圍是20Hz-20000Hz；(2)[2]由于超聲波具有能量，所以超聲波能夠清洗物件；(3)[3]宇航員在月球上不能利用超聲波測定兩山之間的距離，是由于月球上是真空，真空不能傳聲；(4)[4]聲波在水中傳播的總距離為：s=vt=1500m/s×10s=15000m，由于聲波是反射回來的信號，所以兩艘潛艇之間的距離s1==7500m；[5]由材料可知，如果回聲的音調(diào)變低，說明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶，潛艇A接到潛艇B反射回來的聲波頻率是變低的，說明此時(shí)潛艇B遠(yuǎn)離潛艇A；[6]1分鐘后，潛艇B行駛的路程sB=vBt=20m/s×60s=1200m，潛艇B與潛艇A之間的距離s2=s1+sB=7500m+1200m=8700m。2．超聲清洗及超聲碎石是利用聲能_____的性質(zhì)工作的，而回聲定位則利用了聲能_____的性質(zhì)?！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(zhì)工作的，回聲定位是利用了聲能傳遞信息的性質(zhì)?！军c(diǎn)睛】聲音可以傳遞信息，如：隆隆的雷聲預(yù)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(xì)的機(jī)械，“超聲波碎石”等。3．如圖所示，四個(gè)相同的玻璃杯瓶內(nèi)裝有深度不同的水。用嘴貼著瓶口吹氣，會發(fā)出不同的聲音，其中音調(diào)最高是圖________。用小棒敲擊瓶子時(shí)，發(fā)出的聲音音調(diào)最高的是圖________。【答案】甲丁【解析】【詳解】[1]用嘴貼著瓶口吹氣，會發(fā)出不同的聲音，這是空氣柱的振動發(fā)出的聲音，空氣柱越短，振動的頻率越高，音調(diào)越高，從圖中可以看到，圖甲的空氣柱最短，那么它的音調(diào)最高；[2]用小棒敲擊瓶子時(shí)，振動的是瓶子和瓶子里面的水，水越少，聲音振動的頻率越高，音調(diào)越高，從圖中可以看到，圖丁的水最少，那么它的音調(diào)最高。4．下面是一組有關(guān)聲的實(shí)驗(yàn)，請正確作答．（1）如圖甲，用發(fā)聲的音叉接觸水面時(shí)，水花四濺，此實(shí)驗(yàn)是用來探究_______(選填字母代號)；A．聲音產(chǎn)生的原因B．決定音調(diào)的因素C．聲音能否在空氣中傳播D．聲音傳播是否需要時(shí)間（2）如圖乙，將正在發(fā)聲的手機(jī)懸掛在廣口瓶內(nèi)，再把瓶內(nèi)的空氣逐漸的抽出，聲音逐_____，若瓶內(nèi)已抽成真空，將聽不到聲音，說明：__________________________．（3）如圖丙，小明有節(jié)奏地敲擊鼓面，鼓面發(fā)出低沉的咚咚聲．用更大的力敲擊鼓面，聽到的聲音變大，同時(shí)看到小紙片跳動的幅度_____（選填“變大”、“變小”或“不變”），表明鼓面振動的_____越大，聲音的響度越大．（4）如圖丁，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L度，撥動鋼尺，就可聽到鋼尺振動發(fā)出的聲音．逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，用同樣的力撥動鋼尺，發(fā)現(xiàn)鋼尺振動的頻率逐漸變_____（選填“大”或“小”），發(fā)出聲音的音調(diào)逐漸變低，這表明聲音的音調(diào)與發(fā)聲體振動的_____有關(guān)．【答案】A減小真空不能傳聲變大幅度小頻率【解析】【詳解】(1)[1]聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，用發(fā)聲的音叉接觸水面時(shí)，水花四濺，說明了發(fā)聲體在振動，故選A；(2)[2][3]聲音的傳播需要介質(zhì)，把瓶內(nèi)的空氣逐漸的抽出，聲音逐減小，若瓶內(nèi)抽成真空，將聽不到聲音，說明真空不能傳聲；(3)[4][5]用大小不同的力敲擊鼓面，鼓面振幅不同，響度不同，用更大的力敲擊鼓面，振幅大，小紙片跳動的幅度大，聲音的響度大；(4)[6][7]鋼尺伸出越長，振動越慢，頻率越低，音調(diào)越低，說明聲音的音調(diào)與發(fā)聲體振動的頻率有關(guān)．5．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?fù)茕摮撸逛摮哒駝拥腳______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(diào)【解析】【分析】聲音的響度與聲源振動的幅度有關(guān)，振動幅度越大，響度越大；而音調(diào)的高低與發(fā)聲物體振動快慢有關(guān)，物體振動越快，音調(diào)越高。【詳解】[1][2]輕撥與重?fù)茕摮?，會?dǎo)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(dǎo)致鋼尺振動的頻率不同，即發(fā)聲音調(diào)不同。6．在探究聲音的產(chǎn)生和傳播的條件時(shí)，同學(xué)們做了以下實(shí)驗(yàn)．(1)小華同學(xué)將一只通電的小電鈴放在連通了抽氣機(jī)的玻璃罩內(nèi)，如圖1所示，用抽氣機(jī)把玻璃罩內(nèi)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(nèi)，將會發(fā)現(xiàn)_________，此實(shí)驗(yàn)說明_______。(2)小麗等同學(xué)利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，將系在細(xì)線上的乒乓球靠近音叉。①當(dāng)小麗同學(xué)用小錘敲擊音叉的時(shí)候，既能聽到音叉發(fā)出的聲音，又能觀察到________，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論是__________。②乒乓球在實(shí)驗(yàn)中起到什么作用？_________。③在實(shí)驗(yàn)操作過程中，小麗同學(xué)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(xué)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(rèn)為哪位同學(xué)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(zhì)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(zhuǎn)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(nèi)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(zhì)；(2)[3][4]用小錘敲擊音叉時(shí)，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(shí)驗(yàn)中利用乒乓球把音叉不易觀察的微小振動轉(zhuǎn)化為乒乓球的明顯振動；[6][7]小麗同學(xué)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?yàn)槿饲脫羰骨蛘駝?，還是音叉引起球的振動。所以小剛的操作不合理。7．長沙市為了督促司機(jī)遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上設(shè)置了固定測速儀。如圖所示，汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次超聲波信號，第一次發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時(shí)0.4s。若測速儀發(fā)出兩次信號的時(shí)間間隔是0.9s，超聲波的速度是340m/s，求：（1）汽車接收到第一次信號時(shí)，距測速儀多少米？（2）汽車兩次接收到信號時(shí)位置相距多少米？（3）在該測速區(qū)內(nèi)，汽車的速度是多少？【答案】(1)85m；(2)17m；(3)20m/s【解析】【詳解】(1)第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時(shí)0.5s，所以第一次信號到達(dá)汽車的時(shí)間為0.25s，由v=可得汽車接收到第一次信號時(shí)，汽車距測速儀：s1=v聲t1=340m/s×0.25s=85m；(2)第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時(shí)0.4s，所以第二次信號到達(dá)汽車的時(shí)間為0.2s，汽車接收到第二次信號時(shí)，汽車距測速儀：s2=v聲t2=340m/s×0.2s=68m；汽車兩次接收到信號時(shí)位置相距(即汽車行駛的距離):s′=s1?s2=85m?68m=17m；(3)汽車行駛這17m共用的時(shí)間：t′=△t?t1+t2=0.9s?0.25s+0.2s=0.85s，所以汽車的車速為：v′===20m/s。答：(1)汽車接收到第一次信號時(shí)，距測速儀85米；(2)汽車兩次接收到信號時(shí)位置相距17米；(3)在該測速區(qū)內(nèi)，汽車的速度是20m/s。8．小明每天測量同一個(gè)雞蛋的質(zhì)量，再把雞蛋放入水中，觀察它的浮沉情況后，取出放好。下表是他記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)及現(xiàn)象。（雞蛋的體積保持不變，g=10N/kg，）第1天第8天第29天第57天第58天第70天質(zhì)量m/g66.866.264.462.061.960.8雞蛋在水中的位置沉底沉底沉底懸浮漂浮漂浮（1）求第57天雞蛋所受浮力及雞蛋的體積。（2）比較第1天和第70天雞蛋受到浮力的大小。寫出判斷依據(jù)。（3）根據(jù)表格的現(xiàn)象你如何判斷存放時(shí)間的長短？【答案】(1)0.62N；6.2×10-5m3；(2)第1天受到的浮力大；見詳解；(3)見詳解。【解析】【詳解】(1)由圖可知，雞蛋在第57天時(shí)處于懸浮狀態(tài)，懸浮時(shí)浮力等于重力：根據(jù)阿基米德原理可知，雞蛋的體積為：(2)雞蛋的質(zhì)量減小，但雞蛋的體積不變，第1天和第70天相比，在第一天排開的水的體積較大，根據(jù)阿基米德原理可知，雞蛋在第一天中受到的浮力大；(3)由表格中的數(shù)據(jù)和雞蛋的狀態(tài)可知，當(dāng)雞蛋在水中下沉?xí)r，雞蛋的放置時(shí)間不超過29天；雞蛋懸浮時(shí)，雞蛋的放置時(shí)間不超過57天；雞蛋在水中漂浮時(shí)，雞蛋的放置時(shí)間為58天以上。答：(1)第57天雞蛋所受浮力為0.62N；雞蛋的體積為6.2×10-5m3；(2)第1天受到的浮力大；第1天和第70天相比，在第一天排開的水的體積較大，根據(jù)阿基米德原理可知，雞蛋在第一天中受到的浮力大；(3)見詳解。9．一個(gè)同學(xué)遲到了，走到門外聽到上課老師的聲音，就知道正在上物理課．他除了根據(jù)講課內(nèi)容外還可以根據(jù)聲音的________來判斷．教室外面出現(xiàn)嘈雜的聲音，關(guān)上門窗是為了在________減弱噪聲．【答案】音色傳播的過程中【解析】【詳解】我們區(qū)別聲音靠的就是音色，與音調(diào)和響度無關(guān)．關(guān)上門窗是在傳播的過程中減弱噪聲。10．我們知道，聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。閱讀下表，回答問題。已知在長為0.85km的空金屬管一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩個(gè)聲音，兩聲相隔2.33s(此時(shí)氣溫約為15℃)。問：一些介質(zhì)中的聲速v/(m·s-1)空氣(0℃)331冰3230空氣(15℃)340銅3750煤油(25℃)1324鋁5000水(常溫)1500鐵5200(1)第二次聽到的聲音是通過哪種介質(zhì)傳來的？(2)敲擊后聲音通過空氣傳到另一端需要多長時(shí)間？(3)聲音在金屬管中的傳播速度是多大？該金屬管可能是由什么材料制成的？【答案】(1)空氣；(2)2.5s；(3)5000m/s，鋁?！窘馕觥俊痉治觥?1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，不同介質(zhì)中聲音傳播速度是不一樣的；則傳播相同的距離，速度小的介質(zhì)中需要的時(shí)間多；(2)利用計(jì)算聲音在空氣中傳播的時(shí)間；(3)結(jié)合時(shí)間差計(jì)算聲音在金屬管內(nèi)的傳播速度，對應(yīng)數(shù)據(jù)表找出金屬管的材料。【詳解】(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，聲音在金屬中的傳播速度比在空氣中的速度大，故第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；(2)聲音在空氣中傳播的時(shí)間：；(3)聲音在金屬管中傳播的時(shí)間：，則聲音在金屬管中傳播的速度：，查表知：金屬管是由鋁制材料制成的。答：(1)第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；(2)敲擊后聲音通過空氣傳到另一端需要2.5s；(3)聲音在金屬管內(nèi)傳播的速度為5000m/s；該金屬管是由鋁制成的。11．醫(yī)生給病人檢查身體時(shí)，經(jīng)常使用到聽診器，可以聽到心臟跳動發(fā)出的微弱聲音。下列說法中正確的是（）A．我們平時(shí)不能聽到心跳的聲音，因?yàn)檫@個(gè)聲音屬于次聲波B．聽診器增大了心臟的振幅，從而增大了聲音的響度C．聽診器是利用了固體可以傳聲的原理D．醫(yī)生可以判斷病人的病情，是因?yàn)槁曇艨梢詡鬟f信息【答案】D【解析】【詳解】A．我們平時(shí)不能聽到心跳的聲音，是心跳聲音的強(qiáng)度太弱，故A錯(cuò)誤；BC．聽診器前端實(shí)際是一個(gè)面積較大的膜腔，被體檢者體內(nèi)的聲波振動后，聽診器內(nèi)的密閉氣體隨之震動，傳到耳塞的一端，由于腔道狹窄，氣體的震幅就比前端要大很多，醫(yī)生聽到傳來的聲音也就大了很多，故BC錯(cuò)誤；D．醫(yī)生是根據(jù)聲音傳遞信息來判斷病人的病情，故D正確。12．關(guān)于聲現(xiàn)象下列說法正確的是（）A．“掩耳盜鈴”的寓言故事中，講述的是在聲源處減弱噪聲B．吹奏笛子時(shí)，演奏者用手指按住不同氣孔，是為了改變發(fā)出聲音的響度C．兩名宇航員在太空中不能直接對話，是因?yàn)槁曇舨荒茉谡婵罩袀鞑．聽聲辨人主要是由于聲音的響度不同【答案】C【解析】【詳解】A．“掩耳盜鈴”中的“掩耳”是在人耳處減弱噪聲，故A錯(cuò)誤；B．吹奏笛子時(shí)，演奏者抬起壓在不同出氣孔上的手指，是為了改變振動的空氣柱的長度，即改變空氣柱振動的快慢，故是為了改變音調(diào)，故B錯(cuò)誤；C．太空中沒有空氣，而真空不能傳聲，因此兩名宇航員在太空中不能直接對話，是因?yàn)槁曇舨荒茉谡婵罩袀鞑ィ蔆正確；D．每個(gè)發(fā)聲體的音色是不同的，聽聲就能辨人是由于聲音的音色不同，故D錯(cuò)誤。故選C。13．下列與聲現(xiàn)象有關(guān)的說法中正確的是（）A．城市道路旁的隔音板是在入耳處減弱噪聲B．B超是利用了聲音可以傳遞信息C．我們聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音是因?yàn)轫懚忍．聲音在空氣的速度一定是340m/s【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．城市路旁安裝隔音板是在傳播過程中減弱噪聲，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不符合題意；B．B超是利用了聲音可以傳遞信息，選項(xiàng)說法正確，符合題意；C．因?yàn)楹岚蛘駝影l(fā)出的聲音頻率小于20赫茲，是次聲波，人耳聽不到，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不符合題意；D．聲音在空氣中不同溫度時(shí)傳播的速度是不同的，在15℃空氣中聲速約為340m/s，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，不符合題意；故選B．14．以下四項(xiàng)措施中：①馬路旁的房子的窗戶采用雙層玻璃；②城市禁止機(jī)動車鳴喇叭；③馬路兩旁植樹；④高速道路兩側(cè)設(shè)置隔音板墻．對控制噪聲污染有作用的是A．①②③④ B．②④C．①②④ D．②③④【答案】A【解析】【分析】【詳解】①馬路旁的房子的窗戶采用雙層玻璃，可以在傳播過程中減弱噪聲；②城市禁止機(jī)動車鳴喇叭，屬于在聲源處減弱噪聲；③馬路兩旁植樹，可以在傳播過程中減弱噪聲；④高速道路兩側(cè)設(shè)置隔音板墻，也是在傳播過程中減弱噪聲；故①②③④都對控制噪聲污染有作用．故選A．15．關(guān)于聲現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．詩句“蟬噪林逾靜，鳥鳴山更幽”中“蟬聲、鳥聲”靠音調(diào)區(qū)分B．詩句“路人借問遙招手，怕得魚驚不應(yīng)人”中“為了不驚動魚”是在傳播途中控制噪音C．詩句“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”中“鐘聲”是大鐘振動產(chǎn)生的D．詩句“入夜思?xì)w切，笛聲清更哀”中“笛聲”是靠笛子傳播進(jìn)入人耳的【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．音色是發(fā)聲體特有的品質(zhì)特征，可以區(qū)分聲源，故詩句中“蟬聲、鳥聲”靠音色區(qū)分，故A錯(cuò)誤；B．詩句“路人借問遙招手，怕得魚驚不應(yīng)人”中“為了不驚動魚”是在聲源處控制噪音，故B錯(cuò)誤；C．聲音由振動產(chǎn)生，詩句中“鐘聲”是大鐘振動產(chǎn)生的，故C正確；D．空氣可以傳播聲音，詩句中“笛聲”是靠空氣傳播進(jìn)入人耳的，故D錯(cuò)誤；故選C?！军c(diǎn)睛】注意能正確區(qū)分聲音的三個(gè)特征，即音調(diào)、響度、音色，其中音色是發(fā)聲體特有的特征，由聲源振動的材料、方式等決定，可以用來區(qū)分聲源．16．聽到考試鈴聲，同學(xué)們立刻開始答卷，這個(gè)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(xué)們開始答卷是因?yàn)槁牭降拟徛?，在這里鈴聲就是一種信息，同學(xué)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(yīng)選D．17．已知月球?qū)ξ矬w也有引力，“嫦娥四號”月球探測器的成功登陸月球，標(biāo)志著中國人實(shí)現(xiàn)“奔月”的夢想將成為現(xiàn)實(shí)，試分析，下列哪種活動在月球上不可實(shí)現(xiàn)A．利用錄音機(jī)錄下自己的歌聲B．利用凸透鏡探究成像規(guī)律C．利用天平測物體的質(zhì)量D．利用彈簧測力計(jì)測物體的重力【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．在月球上利用錄音機(jī)錄下自己的歌聲不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槁曇魝鞑タ拷橘|(zhì)，月球上是真空，聲音不能傳播，所以不能利用錄音機(jī)錄下自己的歌聲，故A符合題意；B．在月球上利用凸透鏡探究成像規(guī)律可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楣饽茉谡婵罩袀鞑?，所以能利用凸透鏡探究成像規(guī)律，故B不符合題意；C．在月球上利用天平測物體的質(zhì)量可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樘炱绞歉鶕?jù)杠桿平衡條件工作的，月球上也有引力，只要有引力就能利