备战中考物理培优 易错 难题(含解析)之声现象问题求解附答案
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一、初中物理声现象问题求解方法
1.下列关于声音的说法错误的是()
A.振动的物体都会发出声音
B.空气中声速跟音调有关
C.物体振动的次数叫频率
D.“低声细语”的低指的是音调低
【答案】BCD
【解析】
【分析】
声音是物体振动产生的,一切发声的物体都在振动;发声体1s振动的次数叫频率,单位是Hz;声音的传播需要介质,传播速度与介质种类和温度有关;声音的强弱叫响度,声音的高低叫音调。
【详解】
A.声音是物体振动产生的,所以振动的物体都能发出声音,故A正确,不符合题意;B.声速与介质种类及介质温度有关,与声音音调高低无关,故B错误,符合题意;C.物体在1s内振动的次数叫频率,故C错误,符合题意;
D.“低声细语”中的“低”,指声音的响度小,故D错误,符合题意。
故选BCD。
【点睛】
此题考查了声音的产生、声速影响因素及声音的特性,正确理解概念是解答的基础。
2.如图,四个相同的瓶子里装有高度不同的水,对着瓶口吹气,发出的音调最高的是
____。
【答案】丁
【解析】
【详解】
当对着瓶口吹气时,瓶内的空气柱会振动,空气柱越短,振动的频率越高,音调越大,所以发出的音调最高的是丁。
3.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。
4.如图所示,用手拨动塑料尺
(1)发出的声音是由塑料尺_____产生的
(2)如图a所示,用较小的力轻拨塑料尺;如图b所示,用较大的力重拨塑料尺.从a到b,塑料尺发出声音的_____变大
(3)如图c到图d,拨塑料尺的力不变,使塑料尺伸出桌面的长度变长,用仪器测得c图实验声音为1.3×10■,d图实验声音为1.2×102■,两个数据的单位是_____可见随着塑料尺伸出桌面的长度变长,发出声音的_____变小
(4)如图c到图f,拨塑料尺的力不变,塑料尺伸出桌面的长度不变,在塑料尺右端开小孔,开孔前后、两次发声的波形图象如图所示.可见结构的不同,会导致发出声音的_____改变.
【答案】振动响度 Hz 音调音色
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音由振动产生,所以塑料尺发出的声音是由塑料尺振动产生的;
(2)如图a所示,用较小的力轻拨塑料尺;如图b所示,用较大的力重拨塑料尺,即两次尺子伸出桌面的长度相同,尺子的振动幅度不同,振幅决定响度,所以从a到b,塑料尺发出声音的响度变大;
(3)如图c到图d,拨塑料尺的力不变,使塑料尺伸出桌面的长度变长,用仪器测得c图实验声音为1.3×102,d图实验声音为1.2×102,两个数据的单位是Hz,即声音振动的频
率,频率决定音调,所以可知随着塑料尺伸出桌面的长度变长,发出声音的音调变低;(4)如图c到图f,拨塑料尺的力不变,塑料尺伸出桌面的长度不变,在塑料尺右端开小孔,开孔前后、两次发声的波形图象如图所示,产生的声音波形发生了细微的变化,这些波形的细微变化,决定的是声音的音色,所以可知结构的不同,会导致发出声音的音色改变.
5.下图中的实验是我们在学习声现象知识,做过的一些探究性实验:
(1)其中可用来探究声音产生条件的实验有:________(填序号)
(2)图①实验中在抽气的过程中出现的现象是:________;实验结论是:________;(3)图④实验中将鼓面上放一些纸屑,其研究方法是:________;
(4)图⑤实验探究的是:________的关系.
(5)图⑧实验说明:________.
【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质,真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量
【解析】
【分析】
【详解】
①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件;②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件;③水中敲击石块能听到声音,探究的是水能否传声;④探究的是响度与振幅的关系;
⑥探究声音产生的条件;⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系;⑧探究的是声音
与能量的关系;故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥;在图①中向外抽气,闹钟铃声的响度逐渐变小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声;在图④中用大小不同的力敲鼓,发现纸屑跳动幅度不同,因鼓面的振动幅度较小不易观察,放上纸屑将其振动放大,故称为转化放大法;在图⑤中用不同的速度划过木梳,由于运动快慢不变,即振动的频率不同,所以音调不同,故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系;在图⑧实验中,烛焰摆动,说明声音能传递能量;
6.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。
7.小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。
下表是他记录的部分数据及现象。
(鸡蛋的体积保持不变,g =10N/kg ,
331.010kg/m ρ=⨯水)
第1天
第8天 第29天 第57天 第58天 第70天 质量m /g 66.8
66.2
64.4
62.0
61.9
60.8
鸡蛋 在水 中的 位置
沉底
沉底
沉底
悬浮
漂浮
漂浮
(1)求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。
(2)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小。
写出判断依据。
(3)根据表格的现象你如何判断存放时间的长短?
【答案】(1)0.62N ;6.2×10-5m 3;(2)第1天受到的浮力大;见详解;(3)见详解。
【解析】 【详解】
(1)由图可知,鸡蛋在第57天时处于悬浮状态,悬浮时浮力等于重力:
0.062kg 10N /kg 0.62N F G mg ===⨯=浮
根据阿基米德原理可知,鸡蛋的体积为:
5333
0.62N
6.2101.010kg/m 10N /k m g
F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮排水 (2)鸡蛋的质量减小,但鸡蛋的体积不变,第1天和第70天相比,在第一天排开的水的体积较大,根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可知,鸡蛋在第一天中受到的浮力大; (3)由表格中的数据和鸡蛋的状态可知,当鸡蛋在水中下沉时,鸡蛋的放置时间不超过29天;鸡蛋悬浮时,鸡蛋的放置时间不超过57天;鸡蛋在水中漂浮时,鸡蛋的放置时间为58天以上。
答:(1)第57天鸡蛋所受浮力为0.62N ;鸡蛋的体积为6.2×10-5m 3;
(2)第1天受到的浮力大;第1天和第70天相比,在第一天排开的水的体积较大,根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可知,鸡蛋在第一天中受到的浮力大; (3)见详解。
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 s =4860m s v ∆;
声音在钢中传播的时间:
1680m 34==s 4860m s 243
s t v =
∆; 钢管的长度:
34
5200m s s 727.6m 243
s vt ==⨯
≈。
答:钢管的长度727.6m 。
9.往7个相同的透明玻璃瓶中灌入不同高度的水,用同样大小的力敲击时可发出“1、2、3、4、5、6、7”的音,发出声音的响度_____(填“相同”或“不同”),最右边瓶发出的是_____(填“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”)音。
【答案】相同 “1” 【解析】 【分析】 【详解】
[1]用同样大小的力敲击时,瓶子的振幅相同,响度相同。
[2]最右边瓶子装水最多,瓶子和水的质量最大,最难振动,振动最慢,音调最低,所以最右边瓶发出的是“1”音。
10.我们知道,声音在不同介质中传播的速度不同。
阅读下表,回答问题。
已知在长为0.85km 的空金属管一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。
问: 一些介质中的声速v /(m·s -1) 空气(0℃) 331 冰 3230 空气(15℃)
340
铜
3750
(1)第二次听到的声音是通过哪种介质传来的? (2)敲击后声音通过空气传到另一端需要多长时间?
(3)声音在金属管中的传播速度是多大?该金属管可能是由什么材料制成的? 【答案】(1)空气;(2) 2.5s ;(3)5000m/s ,铝。
【解析】 【分析】
(1)根据表格中的数据进行分析可知,不同介质中声音传播速度是不一样的;则传播相同的距离,速度小的介质中需要的时间多;
(2)利用s
t v
=
计算声音在空气中传播的时间; (3)结合时间差计算声音在金属管内的传播速度,对应数据表找出金属管的材料。
【详解】
(1) 根据表格中的数据进行分析可知,声音在金属中的传播速度比在空气中的速度大,故第二次听到的声音是通过空气传来的; (2)声音在空气中传播的时间:
850m 2.5s 340m/s
s t v =
==空空; (3)声音在金属管中传播的时间:
2.5s 2.33s 0.17s t t t =-∆=-=空金属,
则声音在金属管中传播的速度:
850m
5000m/s 0.17s
s v t =
=
=金属
金属, 查表知:金属管是由铝制材料制成的。
答:(1)第二次听到的声音是通过空气传来的;(2)敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s ;(3)声音在金属管内传播的速度为5000m/s ;该金属管是由铝制成的。
11.下列关于声音的说法中不正确的是 A .“隔墙有耳”说明固体也能传声
B .“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的
C .“震耳欲聋”说明声音的音调高
D .引吭高歌说明声音的响度大
【解析】
【分析】
本题考查声音的有关知识。
【详解】
A.声音可以在固体、液体和气体中传播,“隔墙有耳说”明固体可以传播声音,故A正确,不符合题意;
B.不同的人发出声音的音色不同,“闻其声而知其人”主要根据音色来判断的,故B正确,不符合题意;
C.“震耳欲聋”说明声音的响度大,而不是音调高,故C错误,符合题意;
D.“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度大,故D正确,不符合题意。
12.如图甲所示,乒乓球静止靠在左侧的音叉上,如果用小锤敲打右侧的音叉,我们能听到右侧音叉发出声音同时乒乓球被弹开,如图乙,如果把这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成,则
A.能听到声音,但乒乓球不会被弹开
B.不能听到声音,乒乓球也不会被弹开
C.能听到声音,乒乓球也会被弹开
D.不能听到声音,但乒乓球会被弹开
【答案】B
【解析】
【详解】
甲图中,敲响右边的音叉,左边的音叉响,且悬挂在线上的紧靠在左边音叉的泡沫小球会弹起这是因为声音由空气传播到左边的音叉,使左边的音叉振动;在月球上做乙图这个实验,真空不能传声,声音不能传播,所以不能听到声音,声波无法传播,振动也就不会传到左侧音叉,所以小球也不会弹起.故选B.
13.关于声现象下列说法正确的是()
A.“掩耳盗铃”的寓言故事中,讲述的是在声源处减弱噪声
B.吹奏笛子时,演奏者用手指按住不同气孔,是为了改变发出声音的响度
C.两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音不能在真空中传播
D.听声辨人主要是由于声音的响度不同
【答案】C
【详解】
A.“掩耳盗铃”中的“掩耳”是在人耳处减弱噪声,故A错误;
B.吹奏笛子时,演奏者抬起压在不同出气孔上的手指,是为了改变振动的空气柱的长度,即改变空气柱振动的快慢,故是为了改变音调,故B错误;
C.太空中没有空气,而真空不能传声,因此两名宇航员在太空中不能直接对话,是因为声音不能在真空中传播,故C正确;
D.每个发声体的音色是不同的,听声就能辨人是由于声音的音色不同,故D错误。
故选C。
14.以下四项措施中:①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃;②城市禁止机动车鸣喇叭;
③马路两旁植树;④高速道路两侧设置隔音板墙.对控制噪声污染有作用的是
A.①②③④B.②④
C.①②④D.②③④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃,可以在传播过程中减弱噪声;
②城市禁止机动车鸣喇叭,属于在声源处减弱噪声;
③马路两旁植树,可以在传播过程中减弱噪声;
④高速道路两侧设置隔音板墙,也是在传播过程中减弱噪声;
故①②③④都对控制噪声污染有作用.
故选A.
15.听到考试铃声,同学们立刻开始答卷,这个场景说明
A.铃声以声波的形式传播B.铃声能传递能量
C.铃声属于噪声D.铃声能传递信息
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
同学们开始答卷是因为听到的铃声,在这里铃声就是一种信息,同学们接收到了这种信息,故本题中主要是说明铃声能传递信息,故应选D.
16.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。
17.关于下列四个情景的说法错误的()
A.发声扬声器旁的烛焰晃动,说明声波能传递能量
B.不能听到真空罩中闹钟的闹铃声,说明声波的传播需要介质
C.发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动
D.8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的音色
不同
【答案】D
【解析】
【详解】
A.扬声器发出的声音使烛焰不停晃动,说明声音能传递能量,该选项正确,不符合题
意;
B.当空气被不断抽出后,铃声逐渐减弱,最后听不到,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,该选项正确,不符合题意;
C.当乒乓球接触到音叉时被弹开,说明发声体在振动,该选项正确,不符合题意;
D.8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时,音色是相同的,但振动的频率不同,音调不同,故D错误,符合题意。
故选D。
18.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/s
C.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。
19.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
20.为了监测车辆是否超过了规定值,公路上都安装了测速仪。
一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时,测速仪从第一次发出超声波信号,到经汽车反射后收到反射信号用
了0.4s;测速仪第一次发出信号1s后,第二次发出超声波信号。
测速仪从第二次发出超声波信号,到经汽车反射后收到反射信号用了0.2s;设超声波的速度为340m/s保持不变;
求:
(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时,测速仪到小车的距离;
(2)测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时,测速仪到小车的距离;
(3)小车的速度。
【答案】(1) 68m;(2)34m;(3) 37.78m/s。
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为,所以测速仪到小车的距离
测速仪到小车的距离68m。
(2) 第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间
因为,所以测速仪到小车的距离
第二次测速仪到小车的距离34m。
(3)汽车在两次与信号相遇过程中的路程
汽车的行驶时间
汽车的速度
小车的速度是37.78m/s。
答:(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时,测速仪到小车的距离为68m。
(2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时,测速仪到小车的距离34m。
(3)小车的速度为37.78m/s。