【物理】物理声现象问题求解的专项培优练习题(含答案)附答案

一、初中物理声现象问题求解方法1．阅读《“神秘而恐怖”的声音----次声波》回答问题“神秘而恐怖”的声音---次声波次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远．次声的声波频率很低，在20Hz以下，波长却很长，传播距离也很远．它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远．例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方．次声波具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下．次声波在空气中的传播速度也是340m/s，由于次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外．1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波在空气中传播，绕地球三圈．1961年，前苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈．7000Hz 的声波用一张纸即可阻挡，而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．4Hz-8Hz的次声能在人的胸腔和腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振及肺壁受损．军事的次声波武器，就是产生的次声波与人体发生共振，使共振的器官或部位发生位移和变形，而造成人体损伤以至死亡的一种武器．只伤害人员，不会造成环境污染，其恐怖程度可见一斑．1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光．在匈牙利鲍拉得利山洞入口， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸．50年前，美国一个物理学家罗伯特·伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特·伍德悄悄打开了次声仪器，仪器无声无息地在工作着．不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常．这就是著名的次声波反应试验．有些动物能听到次声波，也有一些动物能发出次声波．能听见次声波的常见动物有狗（15Hz-50000Hz)、大象（1Hz-20000Hz)、鲸（15Hz-10000Hz)、水母（8Hz-13Hz）．能发出次声波的常见动物有大象（用脚踩踏地面发出次声波）、鳄鱼（靠震动背部发出次声波）、老虎（虎啸拥有次声波的威力，可以震错位人的耳朵关节，声音由低到高，能传播很远）．既能发出次声波又能听到次声波的常见动物有大象和鲸鱼．可见，在自然灾害面前，动物往往能提前预警，不是没有道理的．（1）苏门答腊火山爆发产生的次声波绕地球三圈，约为120000km，则这次次声波传播的时间约为____________h．（保留整数）（2）次声波在空气中传播时能量损失很_________（选填“大”或“小”），因此，次声波可以传播的很远．（3）次声波武器主要利用了次声波可以很好的传递_________（选填“能量”或“信息”）．（4）大象可以通过叫声或脚踏大地向同类传递信息，要想给较远地方的同类传递信息，大象应该______________（选填“吼叫”或“用脚踩踏大地”）．【答案】98小能量用脚踩踏大地【解析】【分析】【详解】(1)[1]次声波绕地球三圈走过的路程81.210m s =⨯，次声波在空气中的传播速度340m/s v =，这次次声波传播的时间约为81.210m 352941.18s 98h 340m/ss t v ⨯===≈ (2)[2]由材料“次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几”可知，次声波在空气中传播时能量损失很小；(3)[3]由材料可以知道，次声波武器可造成人体损伤以至死亡，这主要利用了次声波可以很好的传递能量；(4)[4]由材料可以知道大象用脚踩踏大地可发出次声波，这次声波能传播的距离较远，可以给较远地方的同类传递信息，而吼叫的声音相对来说传不了多远．2．将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内，如图所示：用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出，将会发现声音 _____；此实验可以推理得出______的结论 。

实验中声音无法完全消失的原因可能是________ 。

（写出一种）【答案】逐渐减小 声音的传播需要介质 声音通过上方的固体传声【解析】【分析】【详解】[1]将一只正在发声的音乐芯片挂在钟罩内，用抽气筒把钟罩内的空气逐渐抽出，传递声音的介质变少，所以将会发现声音逐渐变小；[2]此实验可以推理得出：声音的传播需要介质（或真空不能传声）的结论 ；[3]实验中声音无法完全消失的原因可能是：声音通过上方的固体传声，或空气抽不干净。

3．利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递________(选填“能量”或“信息”)；为提高全体市民的防空安全意识，某市每年都要进行防空警报演练．为了使警报声传的更远，应该提高警报声的________(选填“音调”“响度”或“音色”)．【答案】信息 响度【解析】【详解】利用超声波给金属工件探伤是利用声波传递信息；进行防空警报演练时，为了使警报声传的更远，应该提高警报声的响度．【点睛】本题考查声音可以传递信息，也可以传递能量；响度与物体振幅有关，振幅越大，响度越大，距离发声体越远，声波的振幅越小，响度越小．4．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。

5．小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时，将钢尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动发出声音，如图所示．改变_____________，用同样大小的力再拨钢尺，并仔细观察____________，倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化．【答案】钢尺伸出桌面的长度钢尺振动的快慢【解析】【分析】【详解】探究声音的高低与振动快慢的关系时，应在控制其它的变量保持不变的前提下，只改变振动的快慢，从而研究声音高低与振动快慢的关系；因此应改变尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拔动尺子，观察尺子振动的快慢，同时辨别所发出声音的高低.6．阅读下面一段短文后，认真思考并回答以下问题．如图 1 所示，小明和小刚用细棉线连接两个纸杯制成了一个“土电话”．（1）他们用土电话能实现 10m 间的通话，说明了_____．（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：_____．（3）如果在用土电话时，棉线没有拉直而处于松驰状态，则听的一方通过棉线_____（选填“能”或“不能”）听到对方的讲话声．（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在图 2 中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦_____（选填符号 a、b、c或d）．②若选择琴弦 a 和 b，则是为了研究_____．③若有同学选择 c 和 d 进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论．该同学探究过程中存在什么问题？_____④两位同学还可以选择琴弦_____（选填符号 a、b、c 或 d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”．【答案】固体能传播声音金属丝的传声效果更好不能 ad 音调的高低与琴弦粗细的关系因为琴弦的材料、长度都不相同，没有控制变量 ac【解析】【分析】【详解】（1）土电话通过细绳连接，所以能说明固体能够传声.（2）改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明金属丝的传声效果更好.（3）棉线没有拉直而处于松驰状态时，声音就不能传到听者耳朵里.（4）研究“音调的高低与琴弦长度”的关系时，应选择只有长度不同的两根线，所以选ad.琴弦 a 和 b只有粗细不同，所以研究的是音调的高低与琴弦粗细的关系.选择 c 和 d 进行研究时，因为琴弦的材料、长度都不相同，无法控制变量.研究“琴弦音调高低与材料的关系”可以选择琴弦ac.7．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。

8．一列动车长200m，以一定的速度沿直线匀速行驶，在进入七扇岩隧道前800m处鸣笛，司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声已知声音在空气中的传播速度为340m/s．求：（1）当司机听到反射的回声时，动车行驶了多少米？（2）该动车行驶的速度是多少m/s？（3）若该列动车以这个速度匀速通过一个长820m的隧道，则动车完全穿过隧道的时间为多少？【答案】(1) 240；(2) 60(3) 17s．【解析】【分析】【详解】(1) 根据v=st得声音传播的距离：s声=v声t=340m/s×4s=1360m；动车和声音的运动示意图如下：由图知，司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离：s=s声−s0=1360m−800m=560m；由题意知，动车行驶的距离为：s车=s0−s=800m−560m=240m；(2)动车的速度：v车=st车车=240m4s=60m/s．(3) 动车完全通过隧道的时间是：t'=sv'车=200m820m60m/s+=17s．答：(1)当司机听到反射的回声时，他离隧道口的距离是240m；(2)动车行驶的速度是216km/h．(3)动车完全穿过隧道的时间为17s．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。