应用物理知识竞赛试题选讲1
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一、声音的产生
声音是由物体的振动而产生的，发声的物体称为声源，固体、液体、气体都可以发声，都能成为声源。
例1 有四个实验现象：A.将正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花；B.吹响笛子。手指按住不同的孔，发出不同的声音；C.吊着的大钟上固定一支细小的笔。钟敲响后。将纸在笔尖下迅速水平拖过，纸上出现弯曲的图线；D.锣发声的时候，用手按住锣面，锣声消失。能够说明声音产生的条件的实验是____（填入序号）。
解析：实验中的水、笔、纸是为了显示物体的振动。而“用手按住锣面”是为了阻碍物体的振动，这都是为了探究声音产生的条件；吹响笛子。手指按住不同的孔。发出不同的声音。这是为了改变发声体的长度，研究声音的音调。
答案：A、C、D
二、声音的传播
声音在固体、液体、气体中都能传播，所以把固体、液体、气体称为传声的介质。声音传播依靠介质。声音在真空中无法传播。声音在不同的介质中传播的速度是不同的。
例2 《梦溪笔谈》中有如下叙述：行军宿营。士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上。能及早听到夜袭敌人的马蹄声。原因是（ ）。
A.马蹄声不能由空气传入人耳
B.马蹄踏在地面上时。使土地振动发声
C.土地传播声音的速度比空气快
D.睡在地上能感觉到地面在振动
解析：土地能传声，而且比空气传声要快。可以及时发现敌情。
答案：C
例3 回声是声音在传播中遇到____的一种现象。如果回声到达人耳比原声晚____以上。人耳就能把回声跟原声区分开；如果时间差不到____，____声和____声混在一起。使原声加强。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮。就是这个缘故。
解析：声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来。这种现象叫作回声现象。一般地。回声与原声的时间差在0.1 s以上入耳就可以分辨。如果回声与原声的时间差在0.1 s以下。入耳就分辨不清。这时人耳感到声音比较响。
答案：障碍物反射回来 0.1 s 0.1 s 回 原
三、声音的特征
声音的特征有响度、音调、音色，它们从不同的侧面描述声音的特征。其中响度是人耳感觉到的声音的强弱程度。与声源振幅和离声源的距离有关：音调是声音的高低，由声源的振动频率决定：音色是声音的品质。与发声体的材料和结构有关。
例4 一阵低沉的闷雷震得人心里发慌，远处像有人在拉琴。一声刺耳的尖叫声使喧闹的人们陡然安静下来。上述三种声现象所强调的声音的特征依次是____，____和____。
解析：响度表示声音的强弱，音色表示声音的品质。音调表示声音的高低。这三个物理量对于听者的感觉是不同的。是声音的三种特征。“闷雷震得人心里发慌”强调声音的强度大。人们根据音色的不同可以判断“远处有人拉琴”。“刺耳的尖叫”则强调声音的音调高。
答案：响度 音色 音调
例5 如图1所示的四个相同的玻璃杯里，分别装有不同量的水，用细棒敲击杯口，能发出四个音阶。音调由低到高的顺序是____；换用嘴吹杯口，同样发出到四个音阶。音调由低到高的顺序是____。（均填写序号）
解析：本题中，用细棒敲击杯口时，发声的物体是杯子和水柱。A、B、C、D中水量不同，发出的声音音调有高有低。水柱越长音调越低，如D杯；水柱越短音调越高，如C杯。所以敲击杯口时发声的音调由低到高的顺序是D、A、B、C。换用嘴吹，发声的是杯中的空气柱，发出的四个音阶音调由低到高的顺序是C、B、A、D。
答案：D、A、B、C C、B、A、D
点评：声音的特征是音调、响度、音色。其间有差异，分析响度时抓住声源的振幅。振幅越大响度越大，离声源越近响度越大；分析音调时，发声体越长音调越低，发声体越粗音调越低，发声体越松音调也越低：如果发声体的长度、粗细、松紧相同，但结构、材料不同引起发出的声音不同。那就是音色的差异。
四、声的利用与噪声危害的防止
声音是一种波，声波不仅能传递信息。还具有能量：人们可以很好地利用乐音。也要有效地防止噪声。
例6 电影院的屋顶和四周墙壁都建造得凹凸不平，像蜂窝状似的，这是为了（ ）。
A.减弱声波的反射
B.增强声波的反射
C.增强声音的响度
D.仅仅是为了装饰
解析：声波在传播过程中遇到凹凸不平的障碍物时。其反射类似于光学中的漫反射。能减弱声波的集中反射。有效抑制回声对听觉的干扰。
答案：A
点评：声波的应用是多方面的。用听诊器听取病人信息，用声呐测出障碍物的远近，用超声测速仪测出运动物体的速度。用B超观察人体内脏等，应用的是声波能传递信息：超声波焊接器焊接塑料袋口。超声波清洗器清洗镜架，超声碎石仪粉碎结石等，则应用的是声波具有能量。