備戰(zhàn)中考物理備考之聲現(xiàn)象問(wèn)題求解壓軸培優(yōu)篇附答案解析(已修改)
2025-04-02 00:05 本頁(yè)面
【正文】 一、初中物理聲現(xiàn)象問(wèn)題求解方法1．閱讀下面的短文潛艇的“耳目”——聲吶潛艇最大的特點(diǎn)是它的隱蔽性，作戰(zhàn)時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間在水下潛航，這就決定它不能浮出水面使用雷達(dá)觀察，而只能依靠聲吶進(jìn)行探測(cè)，所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出，被稱(chēng)為潛艇的“耳目”。聲吶是利用水中聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。聲吶能夠向水中發(fā)射聲波，聲波的頻率大多在10kHz~30kHz之間，由于這種聲波的頻率較高，可以形成較指向性。聲波在水中傳播時(shí)，如果遇到潛艇、水雷、魚(yú)群等目標(biāo)，就會(huì)被反射回來(lái)，反射回來(lái)的聲波被聲吶接收，根據(jù)聲信號(hào)往返時(shí)間可以確定目標(biāo)的距離。聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運(yùn)動(dòng)的，反射回來(lái)的聲波（下稱(chēng)“回聲”）的音調(diào)就會(huì)有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調(diào)變高，說(shuō)明目標(biāo)正向聲吶靠攏；如果回聲的音調(diào)變低，說(shuō)明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)人耳能夠聽(tīng)到聲吶發(fā)出的聲波的頻率范圍是______kHz到______kHz。(2)①如果停在海水中的潛艇A發(fā)出的聲波信號(hào)在10s內(nèi)接收到經(jīng)B潛艇反射回來(lái)的信號(hào)，且信號(hào)頻率不變，潛艇B與潛艇A的距離是__________。（設(shè)聲波在海水中傳播速度為1500m/s）②停在海水中的潛艇A繼續(xù)監(jiān)控潛艇B，突然接到潛艇B反射回來(lái)的聲波頻率是變低的，且測(cè)出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經(jīng)一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離為_(kāi)_________。(3)在月球上能否用聲吶技術(shù)來(lái)測(cè)量物體間的距離？_____為什么？_____【答案】 20 7500m 8700m 不能 月球表面是真空的，而真空不能傳聲 【解析】【分析】(1)超聲是指高于20000Hz的聲音，次聲是指低于20Hz的聲音，人耳無(wú)法聽(tīng)到超聲和次聲。(2)先算出超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時(shí)間，再根據(jù)速度公式求兩者的距離；首先算出1分鐘內(nèi)潛艇B通過(guò)的距離，根據(jù)聲波頻率的變化分析出潛艇AB之間的距離變化，從而計(jì)算出二者之間的距離。(3)真空不能傳聲，所以無(wú)法使用聲吶。【詳解】(1)[1][2]人耳只能聽(tīng)到20Hz到20000Hz。(2)①[3]超聲波從潛艇A傳到潛艇B的時(shí)間潛艇B與潛艇A的距離②[4]1分鐘后，潛艇B行駛的路程因?yàn)槁暡l率變低，所以潛艇B是遠(yuǎn)離聲吶，現(xiàn)在兩艘潛艇之間的距離(3)[5][6]地球和月球之間是真空，因?yàn)檎婵詹荒軅髀?，所以用聲吶技術(shù)無(wú)法測(cè)量地球和月球之間的距離。【點(diǎn)睛】本題綜合性很強(qiáng)，考查學(xué)生對(duì)聲音知識(shí)的綜合運(yùn)用能力；在計(jì)算距離時(shí)，注意回聲測(cè)距需要計(jì)算單程的長(zhǎng)度。2．如圖，四個(gè)相同的瓶子里裝有高度不同的水，對(duì)著瓶口吹氣，發(fā)出的音調(diào)最高的是____。【答案】丁【解析】【詳解】當(dāng)對(duì)著瓶口吹氣時(shí)，瓶?jī)?nèi)的空氣柱會(huì)振動(dòng)，空氣柱越短，振動(dòng)的頻率越高，音調(diào)越大，所以發(fā)出的音調(diào)最高的是丁。3．如圖所示，用手撥動(dòng)塑料尺（1）發(fā)出的聲音是由塑料尺_(dá)____產(chǎn)生的（2）如圖a所示，用較小的力輕撥塑料尺；如圖b所示，用較大的力重?fù)芩芰铣撸畯腶到b，塑料尺發(fā)出聲音的_____變大（3）如圖c到圖d，撥塑料尺的力不變，使塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，10■，102■，兩個(gè)數(shù)據(jù)的單位是_____可見(jiàn)隨著塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，發(fā)出聲音的_____變?。?）如圖c到圖f，撥塑料尺的力不變，塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度不變，在塑料尺右端開(kāi)小孔，開(kāi)孔前后、兩次發(fā)聲的波形圖象如圖所示．可見(jiàn)結(jié)構(gòu)的不同，會(huì)導(dǎo)致發(fā)出聲音的_____改變．【答案】振動(dòng) 響度 Hz 音調(diào) 音色 【解析】【分析】【詳解】（1）聲音由振動(dòng)產(chǎn)生，所以塑料尺發(fā)出的聲音是由塑料尺振動(dòng)產(chǎn)生的；（2）如圖a所示，用較小的力輕撥塑料尺；如圖b所示，用較大的力重?fù)芩芰铣?，即兩次尺子伸出桌面的長(zhǎng)度相同，尺子的振動(dòng)幅度不同，振幅決定響度，所以從a到b，塑料尺發(fā)出聲音的響度變大；（3）如圖c到圖d，撥塑料尺的力不變，使塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，102，102，兩個(gè)數(shù)據(jù)的單位是Hz，即聲音振動(dòng)的頻率，頻率決定音調(diào)，所以可知隨著塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，發(fā)出聲音的音調(diào)變低；（4）如圖c到圖f，撥塑料尺的力不變，塑料尺伸出桌面的長(zhǎng)度不變，在塑料尺右端開(kāi)小孔，開(kāi)孔前后、兩次發(fā)聲的波形圖象如圖所示，產(chǎn)生的聲音波形發(fā)生了細(xì)微的變化，這些波形的細(xì)微變化，決定的是聲音的音色，所以可知結(jié)構(gòu)的不同，會(huì)導(dǎo)致發(fā)出聲音的音色改變．4．小夢(mèng)在探究聲音高低與物體振動(dòng)快慢的關(guān)系時(shí)，將鋼尺的一端伸出桌面，用手撥動(dòng)使其上下振動(dòng)發(fā)出聲音，如圖所示．改變_____________，用同樣大小的力再撥鋼尺，并仔細(xì)觀察____________，傾聽(tīng)并辨別鋼尺振動(dòng)時(shí)發(fā)出聲音的高低有無(wú)變化．【答案】鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度 鋼尺振動(dòng)的快慢 【解析】
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