中考物理培优(含解析)之声现象问题求解及答案

一、初中物理声现象问题求解方法

1．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。

2．在音乐会上，女高音轻声伴唱，男低音放声高歌，其中音调高的是________歌者，响度大的是________歌者（选填男、女）. 【答案】女 男 【解析】 【详解】

[1]我们所说的“男低音、女高音”，都是指声音的高低，即指的是音调的高低；音调高的是女高音；

[2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”，都是指声音的大小，即指发出声音的响度，故响度大的是男低音。

3．考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的；“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______（响度/音调/音色）；中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是从_______减弱噪声的。 【答案】振动 响度 声源处

【分析】

【详解】

[1]声音是由物体的振动产生的，所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。

[2]“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小，即指声音的响度。

[3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志，这是指车辆禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声的。

4．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

（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.

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．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。

编号材料长度（cm）横截面积（mm2）

（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。

8．我国一艘潜艇在执行任务时在水面下某处静止不动，声呐系统发现在正前方3.8 km处有一艘不明潜艇匀速驶来。声呐系统立刻再次发出超声波，经过5.0s后接收到反射回来的声波。声呐系统接收到声波后立刻向不明潜艇发射直线运动的鱼雷，已知超声波在海水中

的传播速度是1500 m/s，鱼雷的平均速度是80 m/s。求：

(1)不明潜艇行驶的速度；

(2)鱼雷命中不明潜艇的时间。

【答案】(1)20m/s；(2)37s

【解析】

【分析】

【详解】

(1)不明潜艇第二次接收到超声波时据我方潜艇的距离为

111

5s

1500 m/s=3750m

2

s v t

==⨯不明潜艇行驶的速度为

1

3800m3750m

==20m/s

5s

2

s v

t -

=不明潜艇

不明潜艇

不明潜艇行驶的速度20m/s。

(2)鱼雷与不明潜艇相向而行，其相对速度为

20m/s+80m/s=100m/s

从第二次超声波接触到不明潜艇，至第二次超声波返回我方潜艇，不明潜艇前进的距离为

2220m/s 2.5s=50m

s v t

==⨯

不明潜艇

发射鱼雷时两艇的相对距离为

3750m-50m=3700m 鱼雷命中不明潜艇的时间为

3 3

3

3700m

==37s 100m/s

s

t

v

=

鱼雷命中不明潜艇的时间为37s。

答：(1)不明潜艇行驶的速度20m/s；

(2)鱼雷命中不明潜艇的时间为37s。

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．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

11．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．

12．阅读下面的短文

潜艇的“耳目”——声呐

潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。

声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。

声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。

请回答以下问题：

(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______kHz到______kHz。

(2)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离1s是__________。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）

②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离2s为__________。

(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？_____为什么？_____

【答案】0.02 20 7500m 8700m 不能月球表面是真空的，而真空不能传声

【解析】

【分析】

(1)超声是指高于20000Hz的声音，次声是指低于20Hz的声音，人耳无法听到超声和次声。

(2)先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间，再根据速度公式求两者的距离；首先算出1分钟内潜艇B通过的距离，根据声波频率的变化分析出潜艇AB之间的距离变化，从而计算出二者之间的距离。

(3)真空不能传声，所以无法使用声呐。

【详解】

(1)[1][2]人耳只能听到20Hz到20000Hz，即0.02kHz到20kHz之间的声音。

(2)①[3]超声波从潜艇A传到潜艇B的时间

11

10s5s 2

t=⨯=潜艇B与潜艇A的距离

111500m/s5s7500m

s vt

==⨯=②[4]1分钟后，潜艇B行驶的路程

B B 20m/s60s1200m

s v t

==⨯=

因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，现在两艘潜艇之间的距离

21B 7500m1200m8700m

s s s

=+=+=

(3)[5][6]地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。

【点睛】

本题综合性很强，考查学生对声音知识的综合运用能力；在计算距离时，注意回声测距需要计算单程的长度。

13．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。

14．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： 11L 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

21

21

2221v v t

v v v v L t v v v t

--===， 故B 正确，D 错误。

15．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是

A．乙、丁的响度和音色相同B．甲、丁的音调和响度相同

C．甲、乙的音调和响度相同D．丙、丁的音色和响度相同

【答案】C

【解析】

【分析】

音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；音色跟发声体的材料、品质有关。

【详解】

A．乙和丁的振动的频率相同，音调相同，没有指明是同一种乐器，音色不一定相同，故A 错误；

B．甲和丁的振动的频率相同，音调相同；振幅不同，响度不同，故B错误；

C．甲和乙振动的频率相同，音调相同；振幅相同，响度相同，故C正确；

D．丙和丁的振幅不相同，丙、丁响度不相同，音色也不一定相同，故D错误；

故选C。

16．如果你家附近建筑工地在施工，影响你的学习和休息，为了减小噪声的干扰，下列做法不合理的是

A．关紧门窗

B．打开门窗，让空气加快流通

C．戴上耳罩

D．告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．关紧门窗，是在传播过程中减弱噪声；故正确、不符合题意．

B．打开门窗，让空气加速流通，是增强了噪声的传播；不正确、符合题意．

C．戴上耳罩，是在人耳处减弱噪声；故正确、不符合题意．

D．告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间，是在声源处消除噪声；故正确、不符合题意．

故选B．

17．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。

18．医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是因为（）A．声音的响度太大B．声音的频率太高，人不能觉察到

C．声音的频率低于人耳能听到的频率范围D．声音的音调太低

【答案】B

【解析】

【详解】

医用的B超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是超声波，发声体的振动频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉范围，即音调太高了，所以人不能觉察到，不是因为声音的响度太大；故选B。

19．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 。

20．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：

53330.62N 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。