全國初中物理競賽試題精編（八年級上）：第2講-聲現象（原卷版）

全國初中物理競賽試題精編第2講—聲現象一、單選題科學研究發(fā)現：聲在海水中的速度隨海水的深度、溫度、含鹽量變化而變化。如圖所示是聲速隨海水深度變化的函數圖象，Ha、Hb分別為海面、海底坐標，當潛艇在海下用聲波傳遞信息時，效果最好的是(

)A.在海底與海面之間

B.在海下各處一樣

C.在海底

D.無法判斷距離爆炸點6km處的某人，先后兩次聽到爆炸的聲音，第一次聽到的聲音是聲波經水平直線傳播而來的，第二次聽到的聲音是經過空中云層反射而來的。設聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，兩次聽到的爆炸聲間隔時間為11.7s，則云層高度可能為(

)A.4km B.6km C.8km D.10km交通部門通常用測速儀來檢測車速，測速原理是測速儀前后兩次發(fā)出并接收到的被測車反射回的超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出車速，如圖甲。某次測速中，測速儀發(fā)出超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測速儀之間的距離。則下列說法中錯誤的是(假設超聲波的速度為340?m/s，且聲速與車速均保持不變)(

)A.汽車遇到第一次信號時距離測速儀102?m

B.汽車兩次收到信號的時間差為1.3?s

C.n的值為34往保溫瓶里灌開水時，聽聲音就能判斷壺里的水位高低，因為(

)A.隨著水位升高，音調升高

B.灌水過程中音調保持不變，響度減小

C.隨著水位升高，音調降低

D.灌水過程中音調保持不變，響度增大同學將耳朵貼在一根20m鐵管的一端，乙同學在另一端用力敲一下鐵管，甲同學能聽到(空氣中聲速為340m/s，鐵中聲速為5200m/A.1次敲擊聲 B.2

次敲擊聲 C.3

次敲擊聲 D.4

次敲擊聲若聲音在空氣中的傳播速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下鋼軌的一端，另一人在另一端聽到兩次聲音的時間間隔為t，下列說法中正確的是(

)A.聲音沿鋼軌從一端傳到另一端時間為v2v2?v1

B.聲音沿鋼軌從一端傳到另一端時間為v1v為了監(jiān)督司機遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上設置了固定測速儀，如圖所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的(超聲波)信號。超聲波經汽車反射并返回測速儀，第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.5s，第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.4s，若測速儀發(fā)出兩次信號的時間間隔是1.05s，超聲波的速度是340m/s，下列說法正確的是(

)A.汽車第一次碰到信號的位置距測速儀170m

B.汽車第二次碰到信號的位置距測速儀136m

C.汽車兩次碰到信號的時間間隔為1s

D.汽車行駛的速度為34m/s汽車在行駛過程中會產生各種噪聲，為了減弱這種噪聲污染，有些汽車使用了“以聲消聲”的方法，用車內麥克風監(jiān)聽噪聲，然后利用喇叭產生反相噪聲，與原噪聲進行疊加，最終聽到的聲音會變弱。以下相關說法正確的是(

)A.噪聲是一種超聲波，對司機的駕駛起干擾作用

B.噪聲源聲音越強，車內喇叭產生的抑制聲波的頻率要相應加強

C.車內喇叭在產生反相抑制聲波時，將電能轉化為機械能

D.汽車行駛時，風產生的噪聲與輪胎產生的噪聲不同，主要是兩種聲音的響度不同二、多選題小雙把耳朵貼在長鐵管的一端，小菱在鐵管另一端敲一下，小雙聽到兩次響聲。如果鐵管長為L，鐵和空氣傳播聲音的速度分別為v1、v2，兩次響聲間隔的時間為△t，下列計算結果正確的是(

)A.鐵管的長度L=v1v2Δtv1?v2 B.用如圖所示的裝置可以完成多個探究實驗。下列說法不正確的是(

)A.探究聲音產生的條件，應觀察橡皮筋是否在振動

B.探究音調與頻率的關系，應改變兩支鉛筆之間的距離

C.探究響度與振幅的關系，應將橡皮筋快速撥動

D.探究音色與材料的關系，應改變振動橡皮筋的力度己知聲音在空氣中傳播的速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下鋼軌的一端，另一人在另一端聽到兩次聲音的時間間隔為t，下列說法正確的是(vA.鋼軌的長為v1v2v2?v1t

B.聲音沿鋼軌從一端傳到另一端所用時間為在敲響古剎里的大鐘時，有的同學發(fā)現停止了對大鐘的撞擊后，大鐘仍“余音未絕”，下列分析原因錯誤的是(

)A.大鐘的回聲 B.大鐘在繼續(xù)振動

C.人的聽覺發(fā)生“暫留”緣故 D.大鐘雖停止振動，但空氣仍在振動如圖所示，每晚7點半，北京望京SOHO門前一截不通車的馬路上，隊長金玉琴吹響口哨，分散在各處聊天的大爺大媽開始集結，準備跳操．伴隨著音樂節(jié)奏動作整齊地表演他們自編的各種動作．下列關于他們跳操的說法中正確的是(

)A.以地面為參照物大爺大媽是靜止的

B.以領隊為參照物大爺大媽是靜止的

C.音樂聲是通過空氣傳到大爺大媽耳朵的

D.為了不影響周圍群眾的生活，他們盡量減小音量，這是在傳播過程中減弱噪聲下列動物或自然現象，能產生次聲波的是(

)A.大象 B.蝙蝠 C.地震 D.臺風三、填空題小漫自己制作了一個哨子，在筷子上纏一些棉花，做成一個活塞。用水蘸濕棉花后插入兩端開口的塑料管，吹管的上端，可以發(fā)出悅耳的哨聲，如圖甲所示。

(1)這哨聲是由管內的______振動而產生的。上下推拉活塞，可以改變聲音的______(選填“音調”、“響度”或“音色”)。

(2)如圖乙所示，、A、B、C圖活塞在管中不同位置時，用嘴吹管的上端能分別吹出“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”三個音階，則dou(1)這個音階與______圖位置對應。高速路上安裝了測速儀來監(jiān)控道路上的違章行駛。測速儀對著前方行駛而來的汽車連續(xù)兩次發(fā)射超聲波。測速儀第一次發(fā)射超聲波到接收汽車反射的超聲波經過了0.2s，則汽車第一次反射超聲波時距測速儀______m；測速儀兩次發(fā)射超聲波間隔0.8s，從第二次發(fā)射到接收汽車的反射波經過了0.1s，則測到的車速是______m/s。(聲速取340m/s)從物理學角度分析，成語“掩耳盜鈴”中盜賊所犯的錯誤是：既沒有阻止聲音的______，又沒有阻止聲音的______。已知人耳區(qū)分兩次聲音的時間間隔為0.1s以上，現有一根長為17m的鐵管，如果你將耳朵貼在鐵管的一端，讓另外一個人敲擊一下鐵管的另一端，則敲擊聲由空氣傳入你的耳朵需要______s，你會聽到______次敲打的聲音。(已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，在鐵中傳播速度為5200m/s)閱讀短文，回答問題：聲吶

光波在水中衰減較快，一般水下幾十米深處光線就很差，電磁波在水中衰減也很快，而且波長越短，損失越大，即使用大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米．然而，聲波在水中傳播的衰減就小得多，在深海中爆炸一個幾千克的炸彈，在兩萬公里外還可以收到信號．

2009年2月，法國核潛艇“凱旋”號和英國核潛艇“前衛(wèi)”號在大西洋相撞一潛艇“遭受撞擊和刮傷”，另一潛艇“聲納罩部分”嚴重受損．均配備先進聲吶系統(tǒng)的兩艘核潛艇，竟將“幾百萬分之一”的相撞機率變?yōu)楝F實．經調查，雙方發(fā)生碰撞的原因之一可能是為了減少自身發(fā)出的噪音而關閉了聲吶系統(tǒng)．

聲吶是利用水中聲波對水下目標進行探測、定位和通信的電子設備，是水聲學中應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，可以形成較強指向性．聲波在水中傳播時，如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標，就會被反射回來，反射回來的聲波被聲吶接收，根據聲信號往返時間可以確定目標的距離．聲吶發(fā)出聲波碰到的目標如果是運動的，反射回來的聲波(下稱“回聲”)的音調就會有所變化，它的變化規(guī)律是：如果回聲的音調變高，說明目標正向聲吶靠攏；如果回聲的音調變低，說明目標遠離聲吶．請回答以下問題：

(1)關于聲吶所發(fā)出的波下列說法正確的是_________

A.電磁波

B.超聲波

C.次聲波

D.光波

(2)人能夠感受到聲吶發(fā)出的波的頻率范圍是_________kHz到_________kHz．

(3)停在海水中的潛艇A監(jiān)測到離它7500m的潛艇B，并持續(xù)監(jiān)控潛艇B，接到潛艇B反射回來的聲波頻率是變高的，且測出潛艇B的速度是20m/s，方向始終在潛艇A、B的連線上，經一分鐘后潛艇B與潛艇A的距離變?yōu)開_________m．

(4)下列有關說法不正確的是_________

A.聲吶系統(tǒng)是通過發(fā)射聲波來定位的

B.關閉聲吶系統(tǒng)是在聲源處控制噪聲

C.刮傷的痕跡是潛艇之間摩擦力作用的結果

D.潛艇做成流線型是為了減小在水里航行時受到的壓強．一根長為L的直鋼管，當在其中一端敲擊一下時，其同學在另外一端聽到了兩次響聲，并用秒表測量出時間間隔為t；第一次的響聲是通過______(選填“空氣”或“鋼管”)傳遞過來的，已知聲音在空氣中傳播速度為v0，則聲音在鋼管中傳播的速度表達式v1=______(用題目中的字符表達)四、實驗探究題如圖所示的是探究聲現象的三個實驗情景，請回答下列問題：

(1)如圖甲所示，用豎直懸掛的乒乓球接觸發(fā)聲的音叉時，乒乓球被彈起，這個現象說明______；乒乓球在實驗中的作用是______；如果加大力度敲擊音叉，發(fā)現乒乓球被彈得越遠，聽到的聲音的響度也越大，這個現象說明______．

(2)如圖乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把乒乓球彈起，這個現象說明______；若把甲、乙兩個實驗移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被彈起的圖是______(選填“甲”或“乙”)．

(3)如圖丙所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，先讓一端伸出桌邊短一些，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，然后一端伸出桌邊長一些，再撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，使鋼尺兩次振動幅度大致相同．比較兩種情況下，第______次鋼尺振動得快，它的音調______(填“高”或“低”)，這說明音調與______有關．某興趣小組的甲、乙、丙三位同學合作估測常溫下聲音在空氣中的傳播速度。

(1)他們選擇了鼓(含鼓槌)做實驗，除這器材外，至少還需要的實驗器材是______和______。

(2)如圖1所示，甲負責敲鼓、乙負責計時、丙負責聽聲。實驗步驟如下，請你將實驗操作的步驟B補充完整。

A、量出甲、乙兩人之間的直線距離s，并記錄；

B、甲同學用力敲一下鼓，乙同學在______時立即開始記時；

C、負責聽聲的丙同學聽到鼓聲時就立即喊“?！保牭奖瑢W“?！钡闹噶?，乙同學立即按停秒表；

D、將測得的時間t記錄下來；

E、計算出聲音的速度v聲，則v聲=______。

(3)實驗過后，三位同學反思自己的實驗過程，認識到用這樣的方法所測量的聲音傳播時間可能不是很準確度，原因是：______。

(4)挫折使人進步，甲、乙兩同學通過網上交流，認識到手機軟件在實驗中可以發(fā)揮神奇的功效，于是他們下載了一款名為P?yp?ox的物理實驗手機軟件繼續(xù)進行實驗。該軟件能夠自動記錄下所接收到的兩次響聲之間的時間間隔，當手機接收到第一次響聲時能自動開始計時，當再次接收到響聲時能自動停止計時，而且它對聲音的響應非常靈敏，計時可精確到0.001s。下面是他們倆第二次實驗的過程(如圖2)：

A、找一空曠的廣場，分別站于間距為s的A、B兩處，打開手機軟件做好計時準備。

B、甲先在自己的手機邊擊掌一次，乙聽到甲的擊掌聲后，也在自己手機邊擊掌一次。

C、查看甲、乙兩手機記錄下的時間值，分別為t甲、t乙。問：

①本實驗中兩手機所記錄的時間大小關系是t甲______t乙(>/=/<)。

②測得空氣中聲音的傳播速度v聲=______。(用如圖所示，小明設計了下面幾個實驗探究聲音的特征：

(1)為了探究音調與什么因素有關，你認為下面四幅圖中不能夠完成探究目的是______。

(2)如圖A所示，硬紙板接觸齒數不同的齒輪，齒數越多，______(填“音調”、“響度”或“音色”)越高。如圖D所示，吹筆帽發(fā)出的聲音是______振動產生的。

(3)如圖B所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面適當的長度，撥動鋼尺，就可聽到______(填“鋼尺”或“桌面被拍打”)振動的聲音，若改用更大的力撥動鋼尺，則聽到聲音的______(填“音調”、“響度”或“音色”)變大；逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，仔細聆聽鋼尺振動發(fā)出聲音后，發(fā)現音調逐漸______(選填“變高”或“變低”)了，觀察發(fā)現此時鋼尺振動慢了，當鋼尺伸出桌面超過一定長度時，雖然用同樣的力撥動鋼尺，卻聽不到聲音，這時由于______。學習吉他演奏的過程中，小華發(fā)現琴弦發(fā)出聲音的音調高低是受各種因素影響的，他決定對此進行研究。經過和同學們討論，提出了以下猜想：

猜想一：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關。

猜想二：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關。

猜想三：琴弦發(fā)出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關。

為了驗證上述猜想是否正確，他們找到了下表所列9種規(guī)格的琴弦，因為音調高低取決于聲源振動的頻率，于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。編號材料長度(cm)橫截面積(mA銅600.76B銅600.89C銅601.02D銅800.76E銅80______F銅1000.76G鋼801.02H尼龍801.02I尼龍1001.02(1)為了驗證猜想一，應選用編號為______、______、______的三根琴弦進行實驗。

(2)為了驗證猜想二，應選用編號為______、______、______的三根琴弦進行實驗。

(3)表中有的材料規(guī)格還沒填全，為了驗證“猜想三”要選擇三根琴弦，必須知道該項內容。請在表中填上所缺數據：______mm2。

(4)隨著實驗的進行，小華又覺得琴弦音調的高低，可能還與琴弦的松緊程度有關，為了驗證這一猜想，必須進行的操作是：______五、計算題兩艘船A與B，在t=0時從港口O處同時以相同的速度v=10m/s分別向東、向南勻速前進，如圖所示。當A船距O點L1=50m處第一次鳴笛，發(fā)出短促的汽笛聲，以后每前進50m鳴笛一次。聲波以u=340m/s(1)求B船上水手首次聽到汽笛聲的時刻(保留兩位小數位)提示：231100≈480.728(2)求B船上的水手首次聽到汽笛聲到第二次聽到汽笛聲的時間間隔，并且判斷B船上的水手以后聽到相鄰兩次汽笛聲的時間間隔是否發(fā)生變化。某“和諧號”列車運行時，起點站為長沙，終點站為廣州．列車運行速度為180km/?，途經相距為45km的A、B兩站，在即將到達終點站廣州時，該車發(fā)出一鳴號聲，持續(xù)時間為8s，(空氣中的聲速為340m/s)求：(1)列車經過A、B兩站所用時間為多少小時？(2)在8秒內，列車行駛的距離為多少米？(3)終點站臺上的人聽到鳴號聲的持續(xù)的時間為多少s？(設該車在這段時間內速度不變，結果保留1位小數)交通部門常用測速儀來檢測車速．測速原理是測速儀前后兩次發(fā)出并接收到被測車反射回的超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出車速，如圖甲．某次測速中，測速儀發(fā)出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測速儀之間的距離．則該被測汽車速度是(假設超聲波的速度為340m/s，且保持不變)

六、綜合題閱讀短文，回答問題：

雙耳效應

人們利用兩只耳朵聽聲音時，利用“雙耳效應”可以分辨出聲音是由哪個方向傳來的，從而大致確定聲源的位置。如圖1所示，在人們的右前方有一個聲源，由于右耳離聲源較近，聲音就首先傳到右耳，然后才傳到左耳，產生了“時間差”。聲源距兩耳的距離差越大，時間差就越大。兩耳之間的距離雖然很近，但由于頭顱對聲音的阻隔作用，聲音到達兩耳的音量就可能不同，產生了“聲級差”。當聲源在兩耳連線上時，聲級差最大可達到25分貝左右。不同波形的聲波繞過人頭部的能力是不同的，頻率越高的聲波，衰減就越大。于是人的雙耳聽到的音色就會出現差異，也就是“音色差”。

回答下列問題：

(1)雙耳效應主要是利用同一聲音傳到兩只耳朵的時間不同、______不同和______不同(選填“音調”、“響度”、“音色”)。

(2)若左耳聽到聲音的聲級比右耳聽到聲音的聲級大，則聲源可能在人的______。

A.正前方

B.左后方

C.右前方

D.右后方

(3)下面不是由于雙耳效應達到的效果的是______。

A.雷電來臨時電光一閃即逝，但雷聲卻隆隆不斷

B.將雙眼蒙上也能大致確定發(fā)聲體的方位

C.有時將頭旋轉一定角度后可以更準確判斷聲源位置

D.舞臺上的立體聲使人有身臨其境的感覺

(4)如圖2是立體聲錄音現場情景示意圖，兩個拾音器模擬人的雙耳并排放置，這樣兩個拾音器拾得的信號既有______又有______，等于模擬了人的雙耳效應。圖3是立體聲播放時的情景示意圖，雙聲道播放使聽者產生了立體感(空間感)。請回答下列有關聲音的問題：以下是兩位同學的一段對話，請你對兩位同學的對話的正確性作出判斷，并給出證明；甲同學：如果飛機在無風情況下作水平飛行，當你聽到從頭頂傳來飛機的轟鳴聲時。發(fā)現飛機已掠過頭頂，在你前上方，說明飛機是超音速飛行；乙同學：如果飛機在無風情況下作水平飛行。無論飛機是否超音速飛行，當你聽到從頭頂傳來飛機的轟鳴聲時，飛機一定已掠過你的頭頂。在你前上方了，所以。我們無法據此來判斷飛機是否超音速飛行；(1)請你根據所學知識判斷___________分析正確(填“甲或乙”)，請說明理由_____________________；(2)下列三張圖片分別反映了飛機以三種不同速度在空中(不考慮空氣的流動)水平飛行時，產生的聲波的情況。圖中一系列圓表示聲波的傳播情況，A點表示飛機的位置。請你利用給出的圖。用刻度尺、直角尺等工具估測下圖a、b、c中飛機飛行的速度______。已知聲音在空氣中的速度為340米/秒。(要求寫出完整的解析過程)閱讀短文，回答問題：以聲消聲

科學研究發(fā)現，音叉的叉股向外側振動時，會壓縮外側鄰近的空氣，使這部分空氣變密；當叉股向內側振動時，這部分空氣又變疏……隨著音叉的不斷振動，空氣中的聲波由近處向遠處傳播。當兩列頻率相近的聲波相遇時，如果其中一列聲波的“密部”與另一列聲波的“疏部”恰好相遇，它們就會相互抵消，在這些位置幾乎聽不到聲音。

根據這個原理，科學家開發(fā)出一種消聲器，它對特定頻率的聲音具有較好的消聲效果。圖乙是這種消聲器的結構原理圖，一列聲波，沿水平管道自左向右傳播。當入射聲波到達A處時，分成兩束聲波，它們分別向上、向下沿著圖中箭頭所示的方向傳播，通過不同的路徑在B處再次相遇，恰好發(fā)生消聲現象。

消聲器能有效控制發(fā)動機的周期性排氣噪聲，經消聲處理后，其排氣噪聲可以降低70％以上。(1)圖甲中，音叉叉股左右振動產生聲音時，音叉兩側的空氣______(左右/上下)振動。(2)圖甲中，音叉叉股振動時，在音叉的左邊、右邊都會傳播聲波，則聲波______A.向左和向右傳播時，兩邊空氣都是疏密相間的B.向左和向右傳播時，兩邊空氣都是均勻的C.向左傳播時使空氣變密，向右傳播時使空氣變疏D.向左傳播時使空氣變疏，向右傳播時使空氣變密(3)圖丙中用疏密相間的豎線表示兩列頻率相同的聲波，P、Q表示密部，M、N表示疏部，則兩列聲波相遇時，消聲效果最明顯的情況是______A.P與Q

相遇B.P與N

相遇C.M與N

相遇D.P與M

相遇(4)圖乙中，A處聲音的響度______B處聲音的響度(大于/等于/小于)(5)消聲器的使用效果與噪聲的頻率和響度有關，圖丁是某型號消聲器在控制不同發(fā)動機的周期性排氣噪聲時的性能圖像，以下情況中，消聲達標的是______A.響度為20dB，頻率為100HzB.響度為40dB，頻率為200HzC.響度為70dB，頻率為250HzD.響度為90dB，頻率為350Hz閱讀短文，回答問題：雙耳效應和立體聲人們利用兩只耳朵聽聲音時，利用“雙耳效應”可以分辨出聲音是由哪個方向傳來的，從而大致確定聲源的位置。如圖1