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1、一、初中物理声现象问题求解方法1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10kHz30kHz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
2、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)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的距离是_。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）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的距离为_。(3)在月球上能否用声呐技术来
3、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)12人耳只能听到20Hz到20000Hz，即0.02kHz到20kHz之间的声音。(2)3超声波从潜艇A传到潜艇B的时间潜艇B与潜艇A的距离4
4、1分钟后，潜艇B行驶的路程因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，现在两艘潜艇之间的距离(3)56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。2在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验： （1）如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到_，它说明了_此探究中悬挂着的乒乓球的作用是_（2）如图所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改
5、进方法是：_（3）如图所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起该实验能说明_可以传声（4）如图所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到_，并由此推理可知：_【答案】乒乓球弹跳起来 发声的物体在振动 将音叉的振动放大 在桌面上撒一些纸屑 空气 铃声越来越小 真空不能传声 【解析】【分析】【详解】（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来；它说明发声体在振动；音叉的振动不能直接观察，乒乓球起的作用是将音叉的振动放大，更容易直观观察；（2）桌子是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成桌面上小纸屑的振动，所以可在桌子上放一些小纸
6、屑；（3）敲击右面的音叉，左面的小球跳起来了，说明空气可以传声；（4）瓶内空气越来越少，声音就越来越小，是声音传播的物质（空气）逐渐减少造成的，由此可以推出：真空不能传声3在探究声音的产生和传播的条件时，同学们做了以下实验(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内，如图1所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，会发现声音的响度逐渐减小。如果把空气又逐渐通入玻璃罩内，将会发现_，此实验说明_。(2)小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到_，通过实验现象得到的结论是_。乒乓球在实验
7、中起到什么作用？_。在实验操作过程中，小丽同学采用：先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉，然后再靠近乒乓球，观察现象；小刚同学采用：先将音叉贴紧乒乓球，然后再敲击音叉，观察现象。你认为哪位同学的操作合理？_。理由是_。【答案】声音的响度逐渐增大 声音的传播需要介质 乒乓球被弹起跳动 发声的音叉在振动 将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起 小丽 小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来，还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来 【解析】【分析】【详解】(1)12随着玻璃罩内空气的逐渐减少，声音响度逐渐减小，如果把空气逐渐通入玻璃罩，声音响度会逐渐增大。说明声音的传播需要介质；(2)34用小
8、锤敲击音叉时，既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动，说明发声的音叉在振动；5实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动；67小丽同学先敲击音叉，然后将音叉再靠近乒乓球，若乒乓球振动，则能证明发声的音叉在振动；小刚先将音叉贴紧乒乓球，然后敲击音叉，若乒乓球振动，则分不清是因为人敲击使球振动，还是音叉引起球的振动。所以小刚的操作不合理。4某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。已知声音传播速度为340 m/s。求：（1）若汽车是静止的，汽车鸣一声喇叭，历时t=5 s听到回声，则汽车距离高山多远？（2）若汽车以10 m/s的速度正对着高山驶去，汽车鸣一声喇叭，历时t=3s听到回声。鸣喇
9、叭时汽车距离高山多远？【答案】(1)850 m；(2)525 m。【解析】【分析】【详解】(1)声音传播到高山的时间t=5s=2.5s，汽车到高山的距离：s=v2t=340m/s2.5s=850m；(2)在3s的时间内，汽车行驶的距离：s1=v1t=10m/s3s=30m，声音传播的距离：s2=v2t=340m/s3s=1020m，设按喇叭时汽车到高山的距离为s，则：2s=s1+s2，s=525m。答：(1)若汽车是静止的，则汽车距离高山850m远；(2)鸣喇叭时汽车距离高山525m。5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。
10、（鸡蛋的体积保持不变，g=10N/kg，）第1天第8天第29天第57天第58天第70天质量m/g66.866.264.462.061.960.8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；6.210-5m3；(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：根据阿基米德原理可知，鸡蛋的体积为：(2)鸡蛋的质量减小，但鸡蛋的体积不变，第1天和第70天
11、相比，在第一天排开的水的体积较大，根据阿基米德原理可知，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6.210-5m3；(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，根据阿基米德原理可知，鸡蛋在第一天中受到的浮力大；(3)见详解。6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
12、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，求钢管的长度？(保留一位小数)【答案】。【解析】【详解】声音在空气中传播的路程：；声音在钢中传播比空气中传播快：；声音在钢中传播的时间：；钢管的长度：。答：钢管的长度。7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，
13、传播用时1s；声音从鸣笛处山崖人，传播用时：(1+2)s3s设人到山崖的距离为s，则：2s340m/s1s+340m/s3s得出：s680m答：人与山崖之间的距离是680m8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/(ms-1)空气(0)331冰3230空气(15)340铜3750煤油(25)1324铝5000水(常温)1500铁5200(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
14、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：；(3)声音在金属管中传播的时间：，则声音在金属管中传播的速度：，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。9如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列
