培优 易错 难题声现象问题求解辅导专题训练附答案

一、初中物理声现象问题求解方法
1．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。

2．超声清洗及超声碎石是利用声能_____的性质工作的，而回声定位则利用了声能_____的性质。

【答案】传递能量传递信息
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]声既能传递信息，也能传递能量，超声清洗是利用声能传递能量的性质工作的，回声定位是利用了声能传递信息的性质。

【点睛】
声音可以传递信息，如：隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，“声呐”的利用、医用“B 超”等；声音能够传递能量，如：利用声波来清洗钟表等精细的机械，“超声波碎石”等。

3．下面是一组有关声的实验，请正确作答．
（1）如图甲，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，此实验是用来探究_______(选填字母代号)；
A．声音产生的原因 B．决定音调的因素
C．声音能否在空气中传播 D．声音传播是否需要时间
（2）如图乙，将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，再把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐_____，若瓶内已抽成真空，将听不到声音，说明：__________________________．
（3）如图丙，小明有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的咚咚声．用更大的力敲击鼓面，听到的声音变大，同时看到小纸片跳动的幅度_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），表明鼓面振动的_____越大，声音的响度越大．
（4）如图丁，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音．逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样的力拨动钢尺，发现钢尺振动的频率逐渐变_____（选填“大”或“小”），发出声音的音调逐渐变低，这表明声音的音调与发声体振动的_____有关．
【答案】A 减小真空不能传声变大幅度小频率
【解析】
【详解】
(1)[1]声音是由物体的振动产生的，用发声的音叉接触水面时，水花四溅，说明了发声体在振动，故选A；
(2)[2][3]声音的传播需要介质，把瓶内的空气逐渐的抽出，声音逐减小，若瓶内抽成真空，将听不到声音，说明真空不能传声；
(3)[4][5]用大小不同的力敲击鼓面，鼓面振幅不同，响度不同，用更大的力敲击鼓面，振幅大，小纸片跳动的幅度大，声音的响度大；
(4)[6][7]钢尺伸出越长，振动越慢，频率越低，音调越低，说明声音的音调与发声体振动的频率有关．
4．如图所示，将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，使钢尺振动的_______不同，则钢尺发出声音的_________就不同；若改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨尺，钢尺振动的___________不同，则钢尺发出声音的__________就不同。

【答案】幅度响度频率音调
【解析】
【分析】
声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大；而音调的高低与发声物体振动快慢有关，物体振动越快，音调越高。

【详解】
[1][2]轻拨与重拨钢尺，会导致钢尺振动幅度不同，响度就不同。

[3][4]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的频率不同，即发声音调不同。

5．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．
6．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。

（2）为了验证猜想二，应选用编号为_______________的琴弦进行实验。

（3）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_____,___。

（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。

【答案】ABC ADF 80 1.02 选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化【解析】
【详解】
(1)[1]为了验证猜想一，即要保证材料和长度相同，横截面积不同，观察编号A、B、C的数据，它们的材料都是铜，长度都是60cm，横截面积不同，这三种规格的琴弦符合要求；(2)[2]为了验证猜想二，即要保证材料和横截面积相同，长度不铜，观察编号A、D、F的数据，它们的材料都是铜，横截面积都是0.76 mm2，长度不铜，这三种规格的琴弦符合要求；
(3)[3][4]为了验证猜想三，即要保证长度和横截面积相同，材料不同，观察G、H可知，它们长度都是80cm，横截面积都是1.02 mm2，一个是钢材料，另一个是尼龙材料，此时编号E材料是铜，只要长度也是80cm，横截面积也是1.02 mm2即可验证猜想三；
(4)[5]为了验证这一猜想，他需要选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化。

7．某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。

具体数据如下表：
编号材料长度粗细松紧
甲钢丝10cm0.2mm2紧
乙钢丝10cm0.1mm2紧
丙钢丝5cm0.1mm2紧
丁钢丝5cm0.1mm2松
（1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动______钢丝时的音调高。

由此可以得出的结论是：在弦的长度、松紧程度相同时，振动的频率高低与弦的_________有关。

（2）为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时，他应用同样大小的力先后拨动_______和________钢丝。

（3）先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁，可以得出的结论是： _____________
【答案】乙粗细乙丙在钢丝的长度，粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。

【解析】
【分析】
本题考查实验探究能力。

【详解】
(1)[1][2]因为甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大音调高，该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系；
(2)[3] [4]如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样符合条件的是乙和丙两根钢丝；
(3)[5]由图可以知道钢丝丙和丁长度、粗细相同，钢丝的松紧不同先后用同样大小的力拔动丙和丁两根钢丝，丙钢丝发出的音调高丁钢丝发出音调低，由此可以得出的结论是：在钢丝的长度、粗细相同时钢丝越紧音调越。

8．某中学物理活动小组同学查阅资料，得到在20℃时声音在某些物质中的传播速度（见下表）。

一根足够长且裸露在地面的铁管，管中充满水。

当气温为20℃时，小组中的小王同学在铁管的一端敲击一下，小李同学在管子另一端听。

（1）小李同学能听到几次敲击声（要求说明判断理由）？
（2）如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s，则这根直铁管长约为多少米？
【答案】（1）见解析；（2）1392m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小李同学能听到3次敲击声；理由：声音在不同介质中传播速度不同。

第一次听到的敲击声是通过铁管传来的；第二次听到的敲击声是通过水传来的；第三次听到的敲击声是通过空气传来的。

(2)设这根直铁管长约是L，由题意可知，听到的第一次敲击声是由铁管传来的，第二次敲击声是由水传来的，水传播需要的时间等于铁管传播需要的时间加上0.67s，可得到
0.67s 4800m/s 1450m/s
L L
+=
解得1392m L ≈。

答：(1)小李同学能听到3次敲击声；理由：声音在不同介质中传播速度不同。

第一次听到的敲击声是通过铁管传来的；第二次听到的敲击声是通过水传来的；第三次听到的敲击声是通过空气传来的；(2)如果听到的第一次敲击声和听到第二次之间的时间间隔为0.67s ，则这根直铁管长约1392m 。

9．一个同学迟到了，走到门外听到上课老师的声音，就知道正在上物理课．他除了根据讲课内容外还可以根据声音的 ________来判断．教室外面出现嘈杂的声音，关上门窗是为了在 ________减弱噪声． 【答案】音色 传播的过程中 【解析】 【详解】
我们区别声音靠的就是音色，与音调和响度无关．关上门窗是在传播的过程中减弱噪声。

10．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。

11．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。

12．在人与山崖间有一条铁路穿过，一列火车在人与山之间拉响汽笛，人看见火车冒出烟1s后听到汽笛声，又经过2s后听到山崖反射回来的声音，则人与山距离多远？
【答案】680m
【解析】
【详解】
根据题意，如图所示，声音从鸣笛处→人，传播用时1s；声音从鸣笛处→山崖→人，传播用时：
(1+2)s＝3s
设人到山崖的距离为s ，则：
2s ＝340m/s ×1s+340m/s×3s
得出：
s ＝680m
答：人与山崖之间的距离是680m
13．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。

14．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（ ）
A ．甲、乙的音调相同
B ．乙、丙的音调相同
C ．乙、丙的响度相同
D ．丙、丁的响度相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A. 从图中可以看出，甲和乙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅和频率相同，故音调和响度相同，故A正确；
BC、从图中可以看出，乙和丙波形的形状并不完全相同，因此它们的音色不同，振幅相同，响度相同，频率不相同，故音调不相同，故B错误，C正确；
D. 从图中可以看出，丙和丁波形的形状相同，因此它们的音色相同，振幅不相同，响度不相同，频率不相同，故音调不相同，故D错误；
15．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．
16．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．
17．如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机 Ma t e X，该机创新采用鹰翼式折叠设计，机身非常轻薄，合上后的厚度也只有11mm左右，单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是（）
A．调节声音的大小是改变声音的响度
B．接听电话时，通过声音的音调可以辨别来电者
C．手机屏幕能够折叠，说明屏幕材料的可塑性较强
D．手机是利用电磁波传递信息的，电磁波在空气中的传播速度为340m/s
【答案】A
【解析】
【详解】
A．声音的大小指的是响度，所以，调节声音的大小是改变声音的响度，故A正确；B．接听电话时，通过声音的音色可以辨别来电者，故B错误；
C．手机屏幕能够折叠，要求屏幕材料具有的可塑性，但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强，故C错误；
D．手机是利用电磁波传递信息的，电磁波在空气中的传播以光速进行，故D错误。

故选A。

18．“教室外狂风暴雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特征中的（）A．响度B．音调C．音色D．反射
【答案】A
【解析】
【分析】
声音的特征有音调、响度、音色；音调表示声音的高低，响度表示声音的大小，音色是声音的品质与特色。

【详解】
A．响度指声音的大小，与振幅有关，“教室外狂风暴雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特征中的响度，故A正确；
B．音调指声音的高低，与发声体振动的频率有关，故B错误；
C．音色与发声体的结构和材料有关，故C错误；
D．反射指声音在传播过程中遇到障碍物又反射回来的现象，故D错误。

故选A。

19．下列说法中，正确的是（）
A．声音在真空中传播速度最快
B．汽车安装的倒车雷达是利用电磁波工作的
C．超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质
D．声源的振幅越大，音调越高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误；
B. 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的，故B错误；
C. 声波能够传递信息和能量，超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质，故C正确；
D. 声源的振幅越大，响度越大，而音调由频率决定，故D错误；
故选C．
20．一辆轿车正匀速驶向一座高山，司机鸣笛后6s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？（空气中声速为340m/s）
【答案】960m
【解析】
【详解】
由速度公式
s
v
t
=得汽车的行驶路程为：
=20m/s6s120m
s v t
=⨯=
车车
声音得传播路程为：
=340m/s6s2040m
s v t
=⨯=
声声
则鸣笛时汽车到高山得距离为：
+2040m120m
=1080m 22
s s
s
+
==声车
所以汽车司机听到回声时到高山距离为：
0=1080m120m960m
s s s
=--=
车
答：汽车司机听到回声时距离高山960m。