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26. 小提琴、吉他、二胡等弦乐器，在琴弦张紧程度相同的条件下，其弦的粗细、长短及材料不同，发声的音调不同。小华想通过实验进行探究，实验时可供选择的琴弦如下表所示。
（1）若要探究音调与琴弦材料的关系，则应该选择表中编号为
（2）若要探究音调与琴弦粗细的关系，则应该选择表中编号为
（3）若要探究音调与琴弦长度的关系，则应该选择表中编号为
（1）若要探究音调与琴弦材料的关系，则应该选择表中编号为
D、E
（只填字母代号，下同）的琴弦。（2）若要探究音调与琴弦粗细的关系，则应该选择表中编号为
A、B
的琴弦。（3）若要探究音调与琴弦长度的关系，则应该选择表中编号为
C、E
的琴弦。答案
26.（1）D、E （2）A、B （3）C、E
解析
【分析】
本题探究弦乐器音调与琴弦材料、粗细、长度的关系，需运用控制变量法：探究某一因素对音调的影响时，要保持其他因素不变，仅改变该因素。具体思路为：
（1）探究音调与材料的关系：需控制琴弦的长度、横截面积相同，仅材料不同；
（2）探究音调与粗细的关系：需控制琴弦的材料、长度相同，仅横截面积不同；
（3）探究音调与长度的关系：需控制琴弦的材料、横截面积相同，仅长度不同。
【解析】
（1）对比表格中各琴弦，D（钢，长度50cm，横截面积0.5mm²）和E（锦纶，长度50cm，横截面积0.5mm²）的长度、横截面积相同，材料不同，符合探究音调与材料关系的条件，故选择D、E；
（2）A（钢，长度30cm，横截面积0.3mm²）和B（钢，长度30cm，横截面积0.6mm²）的材料、长度相同，横截面积不同，符合探究音调与粗细关系的条件，故选择A、B；
（3）C（锦纶，长度40cm，横截面积0.5mm²）和E（锦纶，长度50cm，横截面积0.5mm²）的材料、横截面积相同，长度不同，符合探究音调与长度关系的条件，故选择C、E。
【答案】
（1）D、E；（2）A、B；（3）C、E
【知识点】
控制变量法；音调的影响因素
【点评】
本题考查控制变量法在声学实验中的应用，是初中物理声学部分的基础实验题，重点考查学生对控制变量法的理解与运用，难度适中，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
本题探究弦乐器音调与琴弦材料、粗细、长度的关系，需运用控制变量法：探究某一因素对音调的影响时，要保持其他因素不变，仅改变该因素。具体思路为：
（1）探究音调与材料的关系：需控制琴弦的长度、横截面积相同，仅材料不同；
（2）探究音调与粗细的关系：需控制琴弦的材料、长度相同，仅横截面积不同；
（3）探究音调与长度的关系：需控制琴弦的材料、横截面积相同，仅长度不同。
【解析】
（1）对比表格中各琴弦，D（钢，长度50cm，横截面积0.5mm²）和E（锦纶，长度50cm，横截面积0.5mm²）的长度、横截面积相同，材料不同，符合探究音调与材料关系的条件，故选择D、E；
（2）A（钢，长度30cm，横截面积0.3mm²）和B（钢，长度30cm，横截面积0.6mm²）的材料、长度相同，横截面积不同，符合探究音调与粗细关系的条件，故选择A、B；
（3）C（锦纶，长度40cm，横截面积0.5mm²）和E（锦纶，长度50cm，横截面积0.5mm²）的材料、横截面积相同，长度不同，符合探究音调与长度关系的条件，故选择C、E。
【答案】
（1）D、E；（2）A、B；（3）C、E
【知识点】
控制变量法；音调的影响因素
【点评】
本题考查控制变量法在声学实验中的应用，是初中物理声学部分的基础实验题，重点考查学生对控制变量法的理解与运用，难度适中，属于学生应掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
27. 海上航行的轮船必须避开暗礁。现在，科学家已经发明了声呐探测装置，利用它能较早地发现暗礁。
（1）如果船上声呐在发出信号后5 s接收到返回声波，那么障碍物到船的距离是多少？（声波在海水中传播的速度为1 500 m/s）
（2）这种声呐可以用来探测太空的奥秘吗？为什么？
（1）如果船上声呐在发出信号后5 s接收到返回声波，那么障碍物到船的距离是多少？（声波在海水中传播的速度为1 500 m/s）
（2）这种声呐可以用来探测太空的奥秘吗？为什么？
答案
27.（1）3 750 m （2）不能 因为声音不能在真空中传播
解析
【分析】
第（1）问：声呐发出的声波从船到障碍物再返回，总时间为5s，因此声波单程传播时间是总时间的一半，再结合速度公式即可算出障碍物到船的距离；第（2）问：声呐依靠声波传播工作，需结合声音的传播条件，分析太空环境是否满足传播要求。
【解析】
（1）声波从船到障碍物的单程时间：$ t = \frac{5\ \mathrm{s}}{2} = 2.5\ \mathrm{s} $
根据速度公式 $ s = vt $，障碍物到船的距离：
$ s = 1500\ \mathrm{m/s} × 2.5\ \mathrm{s} = 3750\ \mathrm{m} $
（2）声呐的工作依赖声波传播，而声音的传播需要介质，太空是真空环境，真空不能传声，因此这种声呐不能用来探测太空的奥秘。
【答案】
（1）3750 m；（2）不能，因为声音不能在真空中传播
【知识点】
声速的计算、声音的传播条件
【点评】
本题结合实际应用考查声学基础知识点，难度较低，主要检验学生对速度公式的应用和声音传播条件的理解，属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.6
第（1）问：声呐发出的声波从船到障碍物再返回，总时间为5s，因此声波单程传播时间是总时间的一半，再结合速度公式即可算出障碍物到船的距离；第（2）问：声呐依靠声波传播工作，需结合声音的传播条件，分析太空环境是否满足传播要求。
【解析】
（1）声波从船到障碍物的单程时间：$ t = \frac{5\ \mathrm{s}}{2} = 2.5\ \mathrm{s} $
根据速度公式 $ s = vt $，障碍物到船的距离：
$ s = 1500\ \mathrm{m/s} × 2.5\ \mathrm{s} = 3750\ \mathrm{m} $
（2）声呐的工作依赖声波传播，而声音的传播需要介质，太空是真空环境，真空不能传声，因此这种声呐不能用来探测太空的奥秘。
【答案】
（1）3750 m；（2）不能，因为声音不能在真空中传播
【知识点】
声速的计算、声音的传播条件
【点评】
本题结合实际应用考查声学基础知识点，难度较低，主要检验学生对速度公式的应用和声音传播条件的理解，属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.6
28. 一辆做匀速直线运动的汽车，匀速远离一座大山，汽车鸣笛2 s后驾驶员听到回声，已知汽车的速度为20 m/s，声音在空气中的传播速度为340 m/s。
（1）鸣笛时，汽车距离大山有多远？
（2）驾驶员听到回声时，汽车距离大山有多远？
（1）鸣笛时，汽车距离大山有多远？
（2）驾驶员听到回声时，汽车距离大山有多远？
答案
28.（1）320 m （2）360 m
解析
【分析】
本题为回声测距类运动学问题，核心是理清声音传播路程与汽车行驶路程的关系。汽车匀速远离大山，鸣笛后声音从鸣笛位置传到大山再反射回汽车，这段时间内汽车向前行驶了一段距离。设鸣笛时汽车距大山的距离为s，2秒内汽车行驶路程为s车，声音传播路程为s声，根据运动路程关系：声音传播的路程等于鸣笛时距离加上听到回声时的距离，而听到回声时的距离等于鸣笛时距离加上汽车行驶的路程，由此可推导计算鸣笛时的距离，再结合汽车行驶路程得到听到回声时的距离。
【解析】
已知：汽车速度$v_{车}=20\ \mathrm{m/s}$，声速$v_{声}=340\ \mathrm{m/s}$，时间$t=2\ \mathrm{s}$。
1. 计算2s内汽车行驶的路程：
$s_{车}=v_{车}t=20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$
2. 计算2s内声音传播的路程：
$s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s}=680\ \mathrm{m}$
3. 求鸣笛时汽车到大山的距离（设为$s$）：
因汽车远离大山，声音传播路程满足$s_{声}=2s + s_{车}$，变形得：
$s=\frac{s_{声}-s_{车}}{2}=\frac{680\ \mathrm{m}-40\ \mathrm{m}}{2}=320\ \mathrm{m}$
4. 求听到回声时汽车到大山的距离（设为$s'$）：
$s'=s + s_{车}=320\ \mathrm{m}+40\ \mathrm{m}=360\ \mathrm{m}$
【答案】
（1）320 m；（2）360 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题考查回声测距的实际应用，关键在于正确分析汽车远离时声音与汽车的路程关系，需区分汽车靠近和远离大山的路程差异，是运动学典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为回声测距类运动学问题，核心是理清声音传播路程与汽车行驶路程的关系。汽车匀速远离大山，鸣笛后声音从鸣笛位置传到大山再反射回汽车，这段时间内汽车向前行驶了一段距离。设鸣笛时汽车距大山的距离为s，2秒内汽车行驶路程为s车，声音传播路程为s声，根据运动路程关系：声音传播的路程等于鸣笛时距离加上听到回声时的距离，而听到回声时的距离等于鸣笛时距离加上汽车行驶的路程，由此可推导计算鸣笛时的距离，再结合汽车行驶路程得到听到回声时的距离。
【解析】
已知：汽车速度$v_{车}=20\ \mathrm{m/s}$，声速$v_{声}=340\ \mathrm{m/s}$，时间$t=2\ \mathrm{s}$。
1. 计算2s内汽车行驶的路程：
$s_{车}=v_{车}t=20\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s}=40\ \mathrm{m}$
2. 计算2s内声音传播的路程：
$s_{声}=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s} × 2\ \mathrm{s}=680\ \mathrm{m}$
3. 求鸣笛时汽车到大山的距离（设为$s$）：
因汽车远离大山，声音传播路程满足$s_{声}=2s + s_{车}$，变形得：
$s=\frac{s_{声}-s_{车}}{2}=\frac{680\ \mathrm{m}-40\ \mathrm{m}}{2}=320\ \mathrm{m}$
4. 求听到回声时汽车到大山的距离（设为$s'$）：
$s'=s + s_{车}=320\ \mathrm{m}+40\ \mathrm{m}=360\ \mathrm{m}$
【答案】
（1）320 m；（2）360 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题考查回声测距的实际应用，关键在于正确分析汽车远离时声音与汽车的路程关系，需区分汽车靠近和远离大山的路程差异，是运动学典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
29. 在一次科考探险中，科考人员在大峡谷中的某位置鸣枪，声音记录仪在鸣枪后0.2 s和0.6 s分别显示来自两侧峭壁反射的回声。若当时空气中的声速为340 m/s，求山谷的宽度。
答案
29. 136 m
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确：回声是声音从鸣枪位置传播到峭壁后反射回来的声音，因此两次回声的总时间是声音往返对应峭壁的时间。山谷的宽度等于鸣枪位置到两侧峭壁的距离之和，每个距离可通过“声速×单程时间”计算，而单程时间为对应回声总时间的一半。
【解析】
1. 计算声音到两侧峭壁的单程时间：
近侧峭壁的单程时间 $ t_1 = \frac{0.2\ \mathrm{s}}{2} = 0.1\ \mathrm{s} $
远侧峭壁的单程时间 $ t_2 = \frac{0.6\ \mathrm{s}}{2} = 0.3\ \mathrm{s} $
2. 计算鸣枪位置到两侧峭壁的距离：
近侧距离 $ s_1 = v · t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.1\ \mathrm{s} = 34\ \mathrm{m} $
远侧距离 $ s_2 = v · t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.3\ \mathrm{s} = 102\ \mathrm{m} $
3. 计算山谷宽度：
$ s = s_1 + s_2 = 34\ \mathrm{m} + 102\ \mathrm{m} = 136\ \mathrm{m} $
【答案】
136 m
【知识点】
回声测距、声速公式应用
【点评】
本题为声现象章节的基础应用题，核心是理解“回声时间为往返时间，单程时间需减半”，避免直接用总时间计算距离的常见错误，难度较低，是回声测距的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题，需明确：回声是声音从鸣枪位置传播到峭壁后反射回来的声音，因此两次回声的总时间是声音往返对应峭壁的时间。山谷的宽度等于鸣枪位置到两侧峭壁的距离之和，每个距离可通过“声速×单程时间”计算，而单程时间为对应回声总时间的一半。
【解析】
1. 计算声音到两侧峭壁的单程时间：
近侧峭壁的单程时间 $ t_1 = \frac{0.2\ \mathrm{s}}{2} = 0.1\ \mathrm{s} $
远侧峭壁的单程时间 $ t_2 = \frac{0.6\ \mathrm{s}}{2} = 0.3\ \mathrm{s} $
2. 计算鸣枪位置到两侧峭壁的距离：
近侧距离 $ s_1 = v · t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.1\ \mathrm{s} = 34\ \mathrm{m} $
远侧距离 $ s_2 = v · t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.3\ \mathrm{s} = 102\ \mathrm{m} $
3. 计算山谷宽度：
$ s = s_1 + s_2 = 34\ \mathrm{m} + 102\ \mathrm{m} = 136\ \mathrm{m} $
【答案】
136 m
【知识点】
回声测距、声速公式应用
【点评】
本题为声现象章节的基础应用题，核心是理解“回声时间为往返时间，单程时间需减半”，避免直接用总时间计算距离的常见错误，难度较低，是回声测距的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
