【物理】培优声现象辅导专题训练

一、初中物理声现象问题求解方法
1．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。

拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。

改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力再次拨动钢尺，比较两种情况下钢尺振动的快慢和发出的音调。

下列做法中所用到的科学探究方法与此相同的是
A．地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生时，都伴有次声波产生，而人耳听不到次声波，不能准确预测灾害的发生。

使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度
B．人们用噪声监测仪来监测噪声的强弱等级，以便及时采取措施，控制噪声
C．人们用光线来表示光的传播径迹和方向
D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积。

通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论
【答案】D
【解析】
【详解】
题目正文中使用的探究方法是控制变量法；
A．人耳听不到次声波，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度，采用的是转换法，故A不符合题意；
B．人的耳朵不能直接监测噪声的强弱等级，人们用噪声监测仪监测噪声的强弱等级，采取措施，控制噪声，是转换法的应用，故B不符合题意；
C．用光线描绘光的传播方向，光线实际并不存在，用光线描绘光的传播方向采用是模型法；故C不符合题意；
D．取材质相同但质量与体积均不相同的松木块，用天平测出它们的质量，用量筒量出它们的体积，通过计算得出“同种物体质量与体积的比值，即密度相同”的结论，这种探究方法是控制变量法，故D符合题意。

2．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．
3．有一根长100米的空心钢管，甲同学在一端敲打钢管一下，乙同学在钢管的另一端可以听到（）
A．一次回声B．两次回声C．三次回声D．四次回声
【答案】B
【解析】
【分析】
声音的传播是需要介质的，声音在不同介质中传播速度不同，在固体中最快，其次是液体中，最后是在气体中。

【详解】
甲同学在一根空心钢管的一端敲一下，声音会在钢管和空气中同时传播，因为声音在固体中最快，在气体中最慢，第一次听到的声音是通过钢管传来的；第二次听到的声音是通过空气传来的，则乙同学会听到两次敲击声。

故选B。

4．下列说法中正确的是（）
A．只要物体在振动，人一定能听到声音B．只要听到物体发声，则物体一定在振动C．只要人听不到声音物体就一定没有振动D．以上说法都正确
【答案】B
【解析】
【详解】
A．听到声音还需要有介质，如果没有传播声音的介质，也不能听到声音，故A错误；
B D．声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，故B正确，D错误；C．如果没有介质，振动产生的声音人也是听不到的，故C错误；
故选B。

5．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．
6．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
【解析】
【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。

7．关于声现象，下列说法正确的是（）
A．发生地震时，利用仪器接收超声波来确定地震的位置
B ．高速公路两旁设置隔音板，是为了在声源处减弱噪声
C ．从高音喇叭里传出来的歌曲一定不是噪声
D ．水中倒立的花样游泳运动员随着音乐表演，说明水能传声 【答案】D 【解析】 【详解】
A ．发生地震时，声学仪器能接收到地震产生的“次声波”从而确定地震的方位和强度，这是利用声音可以传递信息和能量，A 不符合题意；
B ．高速公路两旁设置隔音板，是为了在传播过程中减弱噪声，B 不符合题意；
C ．从高音喇叭里传出来的歌曲如果影响了人们的工作、学习和休息，同样可以成为噪声，C 不符合题意；
D ．花样游泳运动员在水中表演时，能听到岸上优美的音乐声，说明液体（水）也能传播声音，D 符合题意； 故选D 。

8．己知声音在空气中传播的速度为v 1，在钢轨中的传播速度为v 2，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t ，下列说法正确的是（v 2>v 1）（ ）
A ．钢轨的长为
12
21
v v t v v - B ．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为121
v t
v v - C ．钢轨的长为
21
v v t
- D ．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t 【答案】AB 【解析】 【详解】
AC ．设钢轨的长度为L ，由s
v t
=
知道，在空气中传播的时间是： 11
L t v =
， 在钢轨中传播的时间是：
22
L t v =
， 时间间隔是：
1212
=
t t t L L v v --=， 故解得钢管的长度是：
12
21
v v L t v v =
-， 故A 正确，C 错误；
BD ．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是：
12
2121
2221v v t
v v
v v L t v v v t
--===， 故B 正确，D 错误。

9．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。

10．在平直的路面上，一辆轿车正匀速驶向一座高山，司机鸣笛6s 后听到回声，若汽车行驶时的速度是20m/s ，则汽车司机听到回声时距离高山有多远？（15℃，声音在空气中的速度是340m/s ） 【答案】960m 【解析】 【分析】
司机鸣笛后，声音传到高山返回汽车时，汽车以20m/s 的速度已经前行了6s ，根据速度公式可求汽车行驶的距离；在这段时间内，声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍，根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。

【详解】
由s
v t
=
可得，在6s t =的时间内，汽车行驶的距离： 1120m/s 6s 120m s v t ==⨯=，
声音传播的距离：
22340m/s 6s 2040m s v t ==⨯=，
则汽车司机听到回声时距离高山为
212040m 120m
960m 22
s s s --=
==； 答：汽车司机听到回声时距离高山960m 。

【点睛】
本题主要考查回声测距。

11．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：
(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。

12．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 =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 727.6m 243
s vt ==⨯
≈。

答：钢管的长度727.6m 。

13．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1.02mm2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。

14．小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关．于是他想
（1）利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同．
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系．
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_____和_____两弦线做实验．
③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调越低．
（2）请你据如图判断，在张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住_____点，最低的是按住_____点．
【答案】长度 a b A B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关，在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时，用到的实验方法为控制变量法，若他选择b、d两弦线做实验，两者的粗细和张力相同，所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系．若他要研究音调与弦线粗细的关系，应该控制他们的长度和张力相同，满足该条件的是a和b两弦线．
(2)按住AC两点比较，按住A点时弦较短，所以发出的音调较高的是按住A，发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较，按住B点时弦较粗，所以发出的音调较高的是按住C，发出的音调较低的是按住B，所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点．
15．如图所示，在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，当用筷子敲击杯子时，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，你的做法是：_________________。

要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，你的做法是：_______________。

【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水
【解析】
【详解】
[1]响度与振动幅度有关，振动幅度越大，响度越大，两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水，要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯，甲杯的振动幅度就要大于乙杯，所以就要用更大的力敲击甲杯；
[2]用筷子敲击杯子时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高，要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯，应该减少甲杯中的水。

二、初中物理热学问题求解方法
16．水是人类生存环境的重要组成部分。

水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。

以下关于水的说法错误
．．的是（）
A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积
B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力
D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃
【答案】A
【解析】
【详解】
A．根据
m
V
ρ=和ρρ
>
水冰
得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符
合题意；
B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；
D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。

17．实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃，在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（）
A．41℃，60℃B．21℃，40℃
C．35℃，56℃D．35℃，36℃
【答案】C
【解析】
【分析】
我们知道在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数20℃所对应的实际温度是0℃，示数80℃对应的实际温度是100℃；由于20℃到80℃之间有60个格，那么用实际的100℃除以60格就是这支温度计一个小格表示的温
度值了，即100
60
℃；那么当示数为41℃时，从20℃到41℃之间有21个格，用
21×100
60
℃算出的就是实际的温度；实际温度为60℃时对应的温度根据上述原理同样可
求。

【详解】
当温度为41℃时，实际温度：
1
4120
100
()
6
3
5
t=⨯=
﹣℃℃，当实际温度为60℃时，对应的温度：
60 60
1002056
t=+
⨯=
℃℃℃；
故选C。

18．下列关于内能说法正确的是（）
A．0℃的物体内能为零B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C．温度高的物体比温度低的物体内能大D．物体内能增大，温度可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A．一切物体，不论温度高低，都具有内能，所以0℃的物体内能不为零，A错误；
B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能大的物体温度可能较低，那么热量就可能是从内能小的物体向内能大的物体传递，B错误；
C．温度高的物体内能不一定大，内能还和质量、状态有关，C错误；
D．物体内能增大，温度可能不变，比如说0℃的冰熔化为0℃的水后，质量不变，温度不变，但是吸收了热量，内能变大，D正确。

19．用体温计分别测甲、乙、丙三人的体温，先测得甲的体温正常。

用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，就直接依次去测乙和丙的体温，已知乙的体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，那么用此方法测得乙和丙的体温分别为( )
A．37℃、38.4℃B．37℃、37.6℃
C．37.6℃、38.4℃D．38.4℃、38.4℃
【答案】C
【解析】
【详解】
因为甲的体温正常，所以用体温计测完甲后，体温计的示数应该是37℃左右，不会是37.6℃，用酒精消毒后，忘了拿着体温计用力向下甩，那么液泡会收缩，液柱不会下降，还是37℃左右，依次去测乙和丙的体温时，乙的体温是37.6℃，这说明液柱上升了，乙的真实体温是37.6℃，丙的体温为38.4℃，这也说明液柱也上升了，丙的真实体温是
38.4℃，所以用此方法测得乙和丙的体温分别为37.6℃、38.4℃，故选C。

20．如图所示，某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，此时的能量转化是__________；若飞轮的转速为1800r/min ，该汽油机每秒共经历了______________个冲程；汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明_____________。

【答案】机械能转化为内能 60 能量的转移具有方向性
【解析】
【分析】
【详解】
[1]从图中可看到，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能。

[2]由题意可知，飞轮每秒转数是 1800r 1800r 30r/s 1min 60s
== 飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，即经历4个冲程，1s 内转30r ，经历的冲程数量是
304602
n ⨯== [3]热量能够从高温的物体转移到低温的物体，汽油机工作时利用水循环将热量从高温的发动机自发转移到低温的水，这一现象说明能量的转移具有方向性。

21．当水烧开时，我们会看到水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同，若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min ，则此汽油机每秒钟对外做功____________次。

【答案】做功 10
【解析】
【详解】
[1]水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。

[2]由题意可知，飞轮的转速为
1200r 1200r 20r/s 1min 60s
== 即每秒钟飞轮转数是20r ，飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功1次，那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。

22．李明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但标度却不准确，它在冰水混合物中的读数是﹣7℃，在沸水中的读数是103℃。

（1）这只温度计1格表示的温度是是多少？(保留一位小数）
（2）当它指示温度是15℃时，实际温度是多少？
（3）当它实际气温是45℃时指示温度是多少？
【答案】(1)0.9℃；(2)20℃；(3)42.5℃
【解析】
【详解】
(1)该温度计的分度值1t 是：
11000.9103-0-(-7)
t ==℃℃℃℃℃ (2)当它指示温度是15℃时，实际温度t 实是：
10-(-7)=]=[011
125t ⨯实℃℃℃℃ (3)当它实际气温是45℃时，指示温度t 时，则有：
10=
[t -(-7)45]11
⨯℃℃℃℃ 解得=42.5t ℃ 答：(1)这只温度计1格表示的温度是0.9℃
(2)当它指示温度是15℃时，实际温度是20℃
(3)当它实际气温是45℃时指示温度是42.5℃
23．小明探究水沸腾时的特点，实验装置如图所示。

（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为________℃；
（2）当观察到如图中的_______图时，说明水已沸腾；b 图中气泡上升的过程逐渐变小，发生的物态变化是_______；
（3）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要______；
（4）如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。

A． B． C． D．
【答案】89；a；液化；吸热； A。

【解析】
【分析】
本题考查探究水沸腾实验的仪器、实验现象及图象处理。

【详解】
(1)[1]由图可知，温度计的读数是89℃；
(2)[2]水沸腾时，水泡上升变大，到水面破裂开，由此可知a图时，水已沸腾；
[3]b图中，气泡在上升过程中，变小，最后消失了，是气泡中的气体在上升过程中遇到的水温度比较低，气体遇冷液化变成了液体，故是液化过程；
(3)[4]水在沸腾时，虽然温度保持不变，但要继续吸热；
(4)[5]水在沸腾前，吸热温度升高，沸腾时，吸热温度保持不变，直到水全部汽化，满足这些描述的是A。