专题05 声音-2024-2025学年初中物理学科素养能力培优竞赛试题精选（全国通用）

专题05 声音 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、填空题 1．在扬声器纸盆内放一些碎泡沫， 当扬声器发声时看到泡沫在“跳舞”的现象，这说明声音是由于物体的 发生的；声音在此介质中传播的速度为 m/s 2．如图甲所示的是代号为“黑鸟SR—71”的战略侦察机。该侦察机以两倍音速在距离地面高度为L的高空水平飞行，某人站在地面上A点，当侦察机经过D点时，其正下方恰好是A点，如图乙所示。人最先听到的轰鸣声时，侦察机飞到距离A点 处所发出的，当人听到该声音时，侦察机离A点的距离为 。 3．人们很容易区分二胡和钢琴的声音，是因为它们的 不同；学校附近禁止鸣笛是从 减弱噪声；王刚和李勇同学利用所学的物理知识，测量声音的传播速度。测铁轨中声速的方案：李勇用铁棍敲击长铁轨的一端。王刚用耳朵贴近铁轨的另一端时，听到两声敲击声，测出两声的时间间隔为Δt。李勇测量出长铁轨的长度为s，若已知声音在空气中的传播速度是v1，则声音在铁轨中传播的速度v2= 4．为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0．5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0．4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1．05s，若超声波的速度是340m/s，汽车两次碰到信号的时间间隔是 s，汽车行驶的速度是 m/s。 5．某课外小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象进行下列研究，（已知人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0．1s，在当前环境下声音在空气中的传播速度，在软木中的传播速度，在水中的传播速度，在钢铁中的传播速度v铁=5200m/s。）。现有一段长为51m的长直软木，当小明在一端用力敲击一下长直软木时，将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经 s听到响声，小华能听到 次响声；而小红同学在输送水的长直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，小亮沿长直铁管某一位置耳朵贴近铁管听声。若实验中小亮只听到一次响声，则小亮的位置距离敲击点的距离范围是 m。（选填“s<44m”、“44~211m”或“s>211m”） 二、单选题 6．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m，如图所示，甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响的时间间隔为（  ）（已知空气中声音的传播速度为340m/s） A．0．1s B．0.2s C．0.38s D．0.4s 7．观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f0，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u，f与f0的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 8．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为（已知空气中声音的传播速度为340m/s）（　　） A．0．1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s 9．距离爆炸点6千米处的某人，先后两次听到爆炸的声音，第一次听到的声音是声波经水平直线传播而来的，第二次听到的声音是经过空中云层反射而来的．设声音在空气中的传播速度为340米/秒，两次听到的爆炸声间隔时间为11．7秒，则云层的高度约为 A．4千米 B．6千米 C．8千米 D．10千米 10．如图所示，编钟是我国传统的乐器，常见的有陶制和铜制两种，都是由大小不同的扁圆钟组成，通过木锤和长木棒敲击可使之发声。下列说法正确的是（　　） A．编钟发出声音是因为空气振动产生的 B．人们依据音调的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音 C．我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的 D．编钟发出的音乐声一定不是噪声 11．关于声学的下列数据中，正确的是（　　） A．声音在真空中传播的速度是340米/秒 B．为了保持安静的休息环境，周围的声响大致不应超过50分贝 C．人发出声音的频率约40赫兹～50赫兹 D．人能听到的声音频率约为20赫兹～2000赫兹 12．话筒接在示波器的输入端，用5N的力敲击音叉对着话筒发出声音，示波器的波形如图所示；用10N的力敲同一音叉时发出更响亮的声音，示波器的波形合理的是（　　） A． B． C． D． 13．声音在金属中的传播速度比在空气中大。已知声音在空气中传播距离s和在某金属管道内传播同样距离所需时间之差为t，且已知声音在空气中的传播速度为v，则声音在该金属管道内的传播速度是（　　） A． B． C． D． 14．下列哪种措施可以合理减弱噪声（　　） A．停止使用一次性白色泡沫饭盒 B．让一切机器停止工作 C．在摩托车、汽车排气管上装消声器 D．为了卖商品，商场在门口安装高音扬声器 15．新型保险柜安装有“声纹锁”，只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开锁。这种“声纹锁”辨别主人声音的依据是（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．频率 16．音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如下图所示，对此说法不正确的是（　　） A．乐器发声时都在振动 B．乐器发声的音色不同 C．乐器发声的响度相同 D．乐器发声的音调不同 三、多选题 17．已知声音在空气中传播的速度为v1，在钢轨中的传播速度为v2，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t，下列说法正确的是（v2>v1）（　　） A．钢轨的长为 B．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为 C．钢轨的长为 D．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t 18．一辆匀速行驶的高速列车，车头在B处鸣笛后，在时刻位于车头的司机听到正前方隧道入山A处山崖反射回来的问声，再过一段时间，在时刻司机也到达隧道口。车、声音的位置与时间关系如图所示，如图中，声音在空气中速度为，由图可知下列判断正确的是（　　） A．列车的速度为 B．由图象可知，为 C．司机听到回声时，声音通过的路程是列车的5倍 D．如果列车的速度加快，则 四、综合题 19．请回答下列有关声音的问题： 以下是两位同学的一段对话，请你对两位同学的对话的正确性作出判断，并给出证明； 甲同学：如果飞机在无风情况下作水平飞行，当你听到从头顶传来飞机的轰鸣声时。发现飞机已掠过头顶，在你前上方，说明飞机是超音速飞行； 乙同学：如果飞机在无风情况下作水平飞行。无论飞机是否超音速飞行，当你听到从头顶传来飞机的轰鸣声时，飞机一定已掠过你的头顶。在你前上方了，所以。我们无法据此来判断飞机是否超音速飞行； (1)请你根据所学知识判断 分析正确（填“甲或乙”），请说明理由 ； (2)下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时，产生的声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图。用刻度尺、直角尺等工具估测下图a、b、c中飞机飞行的速度 。已知声音在空气中的速度为340米/秒。（要求写出完整的解析过程） 20．阅读下面的短文，并回答问题。 如图所示，倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，该装置能够判断障碍物的距离，并提示周围障碍物的情况，以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器、报警器（喇叭或蜂鸣器）等部分组成，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时，系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。图甲是公路上测量车速的示意图，测速仪静止停在公路旁，每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号，并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的声波，如图乙中的、所示，如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的声波，、的发射波分别为、如图丙所示，已知声在当时的空气中的传播速度为350m/s。 (1)倒车雷达的探头是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的。当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声马上停车，说明声波可以传递 。 (2)如图乙，测速仪先后发射两次超声波，在显示屏上先后显示出、两个波形信号，此时说明测速仪的前方 （选填“有”或“没有”）汽车通过； (3)如图丙，当测速仪第一次发出信号后，收到了反射回来的信号；测速仪第二次发出信号后，收到了反射回来的信号；根据图中刻度，你可以判断此时被测试的汽车正在 （选填“靠近”、“远离”）测速仪； (4)如果丙图中的、之间的时间间隔为0.6s，则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为 m，此汽车运动的速度是 m/s。（结果保留一位小数） 五、计算题 21．某市区快速路段限速80km/h，并在原地架设了固定测速仪，其原理如图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，发出两次信号的时间间隔是1.8s，超声波的速度是340m/s，求： （1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪有多远？ （2）汽车经过上述路段的速度是多少？是否超速？ （3）若汽车速度保持不变，测速仪在发出第二个信号后，再隔0.9s发出第三个信号，则第三次发出信号到测速仪接收到信号用时多久？ 22．在高速路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。图甲中仪器A和B通过电缆线链接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A能将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。现固定装置B ，并将它对准沿直线匀速行驶的小车C的尾部，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲，如图乙中幅度较大的波形。反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中 T0和为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，球小车的速度大小。 23．声音在铁中的传播速度为5000米/秒，在空气中的传播速度为340米/秒。一人用石块敲击长铁管的一端，另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听，可以先后听到两次敲铁管的声音。如果这两次敲击声的时间间隔为0.2秒，求这根铁管的长度。 24．假期的某一天，小明爸爸开车带小明以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶。车辆行驶的后方有一座大山，小明爸爸鸣笛，4s后听到回声（此时的声速为340m/s，轿车的前方没有障碍物）。轿车宽1.8m，行驶过程，轿车始终处于公路的正中央行驶，公路宽5m。求： （1）轿车10s通过的路程？ （2）小明爸爸听到大山反射回来的鸣笛声时，轿车离大山的距离？ （3）若小明爸爸发现前方45m处，刚好有人骑自行车以2m/s速度从路旁A点垂直于车行驶方向窜出，如图所示，已知自行车的车长为1.6m，为保证轿车车头恰好不撞到自行车，爸爸看到自行车开始刹车到停车过程的平均速度至少是多少？ 六、科普阅读题 25．阅读短文，回答问题： 以声消声科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家开发出一种消声器，它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图，一列声波，沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70%以上。 （1）图甲中，音叉叉股左右振动产生声音时，音叉两侧的空气 （左右/上下）振动； （2）图甲中，音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波 ； A．向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的 B．向左和向右传播时，两边空气都是均匀的 C．向左传播时使空气变密，向右传播时使空气变疏 D．向左传播时使空气变疏，向右传播时使空气变密 （3）图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与M相遇 （4）图乙中，A处声音的响度 B处声音的响度（大于/等于/小于）； （5）消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图象，以下情况中，消声达标的是 。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为200Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz 26．阅读短文，完成问题：（同学们，答案在材料中，经过推理可得正确答案） 多普勒效应 1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的频率变大，音调就变高，后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波，包括电磁波。声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 (1)一列火车从远处鸣笛向你驶来，你听到的鸣笛声响度变 ，音调变 ； (2)光是一种电磁波，所以光 （选填“能”或“不能”）发生多普勒效应； (3)材料所说的交通中的测速仪应用多普勒效应原理工作，仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率 （选填“相同”或“不同”）； (4)实际测量中，若正在鸣笛的汽车静止，警察径直向这辆鸣笛的汽车走过去，对警察而言， （选填“能”或“不能”）发生多普勒现象； (5)战场上，有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低，判断出炮弹正在 （选填“靠近”或“远离”）他，这说明声音可以传递信息。 1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 声音 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、填空题 1．在扬声器纸盆内放一些碎泡沫， 当扬声器发声时看到泡沫在“跳舞”的现象，这说明声音是由于物体的 发生的；声音在此介质中传播的速度为 m/s 【答案】 振动 340 【详解】[1][2]一切发声的物体都在振动，且声音的传播需要介质；根据转换法思想，在扬声器纸盆内放些碎泡沫，当扬声器发声时泡沫不停地跳动，这现象说明了声音是由物体的振动产生的；我们生活在空气中，能听到扬声器发出的声音说明声音可以在空气中传播，且声音在15℃空气中传播的速度为340m/s。 2．如图甲所示的是代号为“黑鸟SR—71”的战略侦察机。该侦察机以两倍音速在距离地面高度为L的高空水平飞行，某人站在地面上A点，当侦察机经过D点时，其正下方恰好是A点，如图乙所示。人最先听到的轰鸣声时，侦察机飞到距离A点 处所发出的，当人听到该声音时，侦察机离A点的距离为 。 【答案】 2L 【详解】[1][2]如下图所示： 飞机在沿CF飞行中，飞机在其中任一点发出的声波传到EF的连线时，飞机均在F点，即当飞机到达F点时，飞机在飞行过程中的各点发出的声波均刚传到EF的连线上。所以人在A点最先听到的声音，是飞机在过A点的EF的垂线与CF的交点B发出的，由于侦察机以两倍音速在高空水平飞行，所以 CF=2CE 故在△ADB中∠A=30度，由于DA=L，所以人最先听到的轰鸣声时，侦察机飞到距离A点的距离 侦察机离A点的距离 AF=2AD=2L 3．人们很容易区分二胡和钢琴的声音，是因为它们的 不同；学校附近禁止鸣笛是从 减弱噪声；王刚和李勇同学利用所学的物理知识，测量声音的传播速度。测铁轨中声速的方案：李勇用铁棍敲击长铁轨的一端。王刚用耳朵贴近铁轨的另一端时，听到两声敲击声，测出两声的时间间隔为Δt。李勇测量出长铁轨的长度为s，若已知声音在空气中的传播速度是v1，则声音在铁轨中传播的速度v2= 【答案】 音色 声源处 【详解】[1]音色是指声音的品质和特色，发声物体不同，音色不同。人们很容易区分二胡和钢琴的声音，是因为它们的音色不同。 [2]学校附近禁止鸣笛，就是不允许物体喇叭发出噪声，是从声源处减弱噪声。 [3]声音在空气中的传播时间为为 声音在铁轨中的传播时间为 因为声音在空气中需要时间比声音在铁轨中传播长Δt，有 Δt=t1﹣t2 三式联立，解得 4．为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0．5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0．4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1．05s，若超声波的速度是340m/s，汽车两次碰到信号的时间间隔是 s，汽车行驶的速度是 m/s。 【答案】 1 17 【详解】[1]从第一次发出信号到汽车第一次碰到信号的时间为 第二次发出信号到汽车第二次碰到信号的时间 汽车两次碰到信号的时间间隔为 t=1．05s-t1+t2=1.05s-0.25s+0.2s=1s [2]由可知，汽车第一次碰到信号的位置与测速仪距离为 s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m 汽车第二次碰到信号的位置与测速仪距离为 s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m 汽车两次碰到信号的时间间隔内行驶的路程为 s=s1-s2=85m-68m=17m 则汽车行驶的速度为 5．某课外小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象进行下列研究，（已知人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0．1s，在当前环境下声音在空气中的传播速度，在软木中的传播速度，在水中的传播速度，在钢铁中的传播速度v铁=5200m/s。）。现有一段长为51m的长直软木，当小明在一端用力敲击一下长直软木时，将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经 s听到响声，小华能听到 次响声；而小红同学在输送水的长直铁管道（充满水）上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，小亮沿长直铁管某一位置耳朵贴近铁管听声。若实验中小亮只听到一次响声，则小亮的位置距离敲击点的距离范围是 m。（选填“s<44m”、“44~211m”或“s>211m”） 【答案】 0.102 1 s<44m 【详解】[1][2]当小明在一端用力敲击一下长直软木时，声音在软木中传播的时间为 则将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经0.102s听到响声，声音在空气中传播的时间为 两次时间间隔为 所以小华能听到1次响声。 [3]声音到达人耳的先后顺序（传声物质）依次是：铁、水、空气。设声音传播的距离为s。要分辨（相邻的）空气和水传来的声音，应有 解得。 要分辨（相邻的）水和铁传来的声音，应有 解得。 要分辨（相邻的）空气和铁传来的声音，应有 解得。 所以，小亮的位置到敲击点的距离：s>211m时，三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s，能听到三次敲击声。小亮的位置到敲击点的距离211m>s>44m时，水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s（不能区分），但水和空气传播的时间间隔仍然等于或大于0.1s，能听到两次敲击声。小亮的位置到敲击点的距离36.4m<s<44m时，虽然空气和铁传来的声音时间间隔大于等于0.1s，但两次声音中夹杂着一次从水中传来的声音，使得相邻的两次声音时间间隔小于0.1s，所以，只能听见一次声音。实验中小亮只听到一次响声，则小亮的位置距离敲击点的距离范围是s<44m。 二、单选题 6．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m，如图所示，甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响的时间间隔为（  ）（已知空气中声音的传播速度为340m/s） A．0．1s B．0.2s C．0.38s D．0.4s 【答案】B 【详解】（1）分析：做此题的关键就是弄明白两次声音是怎么传播过来的．第一次是声音直接从甲传到乙，已知声速，又有传播的路程，可利用公式t=S/V求出所用时间． （2）第二次是声音遇到光滑的墙壁被反射到耳朵的，需要根据反射定律来画图，连接甲乙，做连线的中垂线与墙壁交于一点c，声音从甲到c再到乙，这次声音传播通过的路程为AC+CB，已知声速，可利用公式t=S/V求出第二次所用的时间． 两次时间只差即先后听到两声枪响的时间间隔为． 解答：∵第一次声音直接从甲传到乙， 所用的时间为：t1=S1/V=102m/340m/s=0.3s, 第二次声音从甲到c再到乙用的时间， 从图可知,OA=OB=12AB=1/2×102m=51m， OC=68m，根据勾股定理得 AC2=BC2=OC2+AO2       解得 AC=BC=85m 所以第二次传播的路程为：S2=AC+BC=85m+85m=170m， 则第二次的时间为：t2=S2/V=170m/340m/s=0.5s， 两声枪响的时间间隔为：t=t2−t1=0.5s−0.3s=0.2s. 故【答案】B 7．观察者静止在路旁，一列动车以速度v向观察者驶来，动车发出的鸣笛声频率为f0，观察者听到的声音频率为f，声音的速度为u，f与f0的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】波的示意图如下： 由图分析可知，当气车以速度v向人行驶时，波长λ变为，为声波的周期，且，因为声速在空气中不变，所以 所以 故ACD错误，B正确。 故选B。 8．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为（已知空气中声音的传播速度为340m/s）（　　） A．0．1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s 【答案】B 【详解】由题可知，两次声音一次为直接通过空气传播，一次为经过墙壁反射后传播，由速度公式可知直接通过空气传播所用的时间 经墙壁反射后传播所用的时间 则前后两次听到的时间间隔 t=t1-t2=0.5s-0.3s=0.2s 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．距离爆炸点6千米处的某人，先后两次听到爆炸的声音，第一次听到的声音是声波经水平直线传播而来的，第二次听到的声音是经过空中云层反射而来的．设声音在空气中的传播速度为340米/秒，两次听到的爆炸声间隔时间为11．7秒，则云层的高度约为 A．4千米 B．6千米 C．8千米 D．10千米 【答案】A 【分析】第一次听到的声音是声波经水平直线传播而来的，根据速度的公式得到需要的时间；第二次听到的声音是经过空中云层反射而来的，声音先到达云层，经云层反射到达某人，根据勾股定理求出路程，根据速度的公式得到需要的时间，两次用时之差是11.7s，列出等式，求出云层的高度． 【详解】第一次听到经水平直线传播而来的声音，需要时间， 要想声音经云层反射到达某人，起反射作用的云层一定在爆炸处和某人的中间位置的正上方的地方，声音经过的路程为：，某人经过云层反射听到爆炸声的时间为：，两次听到的爆炸声间隔时间为11.7s，，所以h=3986m≈4km． 故选A． 【点睛】本题考查速度的计算，解决本题的关键知道知道声和光同样符合反射定律，确定起反射作用的云层在爆炸处和某人的距离中点的正上方． 10．如图所示，编钟是我国传统的乐器，常见的有陶制和铜制两种，都是由大小不同的扁圆钟组成，通过木锤和长木棒敲击可使之发声。下列说法正确的是（　　） A．编钟发出声音是因为空气振动产生的 B．人们依据音调的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音 C．我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的 D．编钟发出的音乐声一定不是噪声 【答案】C 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，编钟发出声音是由编钟振动产生的，故A错误； B．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，人们依据音色的不同，能区分出陶制和铜制编钟的声音，故B错误； C．声音的传播需要介质，我们能听到编钟发出的声音，是通过空气传入人耳的，故C正确； D．编钟发出的音乐声只要影响到其他人正常生活，也属于噪声，故D错误。 故选C。 11．关于声学的下列数据中，正确的是（　　） A．声音在真空中传播的速度是340米/秒 B．为了保持安静的休息环境，周围的声响大致不应超过50分贝 C．人发出声音的频率约40赫兹～50赫兹 D．人能听到的声音频率约为20赫兹～2000赫兹 【答案】B 【详解】A．声音在空气中传播的速度是340m/s，在真空不能传播，故A错误； B．0分贝刚刚引起人的听觉，为了保持安静的休息环境，周围的声响大致不超过50dB，故B正确； C．人发出声音的频率约60赫兹～1300赫兹，故C错误； D．人能听到的声音频率约为20赫兹～20000赫兹，故D错误。 故选B。 12．话筒接在示波器的输入端，用5N的力敲击音叉对着话筒发出声音，示波器的波形如图所示；用10N的力敲同一音叉时发出更响亮的声音，示波器的波形合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知，用不同的力敲同一音叉时，声音的音调和音色是相同，即频率和波形的形状是相同的，由于力不同，响度不同，即振动幅度不同，力是两倍，振动幅度也是两倍，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．声音在金属中的传播速度比在空气中大。已知声音在空气中传播距离s和在某金属管道内传播同样距离所需时间之差为t，且已知声音在空气中的传播速度为v，则声音在该金属管道内的传播速度是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】声音在空气中的传播时间为，则声音在金属管道内传播的时间为 声音在该金属管道内的传播速度是 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．下列哪种措施可以合理减弱噪声（　　） A．停止使用一次性白色泡沫饭盒 B．让一切机器停止工作 C．在摩托车、汽车排气管上装消声器 D．为了卖商品，商场在门口安装高音扬声器 【答案】C 【详解】A．停止使用一次性白色泡沫饭盒是减小污染环境，对噪声无影响，故A不符合题意； B．将所有机器全部停止工作，可以在声源处减弱噪声对人的干扰，但机器不能工作、不能进行生产，这么做不符合实际，故B不符合题意； C．摩托车和汽车上安装消声器是可以在声源处减弱噪声，故C符合题意； D．为了推销商品.商场在门口安装高音扬声器，影响了人们的休息和生活，是增加噪音，故D不符合题意。 故选C。 15．新型保险柜安装有“声纹锁”，只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开锁。这种“声纹锁”辨别主人声音的依据是（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．频率 【答案】B 【详解】音调由振动的频率决定、响度由振动的振幅决定，音色是由振动物体的结构和材料等性质决定的，是振动物体特有的，很难模仿，故专用纹锁能辨别主人的道理是根据声音的音色不同而设计的。 故选B。 16．音乐小组的几位同学制作了各自的乐器，乐器发声的波形图如下图所示，对此说法不正确的是（　　） A．乐器发声时都在振动 B．乐器发声的音色不同 C．乐器发声的响度相同 D．乐器发声的音调不同 【答案】D 【详解】A．因为声音是由物体振动产生的，所以乐器发声时都在振动。故A正确，不符合题意； B．不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，产生的音色会不同，我们是靠音色来辨别乐器的种类，所以音乐小组的几位同学的各自的乐器音色不同，故B正确，不符合题意； C．振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，它决定了声音的响度。观察图示可知振幅相同，所以乐器发声的响度相同，故C正确，不符合题意； D．频率表示物体振动的快慢，物体振动得越快，频率越大，音调越高。观察图形，相同时间内，经过的周期越多，频率越大。振动物体往返一次叫一个周期。观察图示可知发声体振动的频率相同，所以音调相同，故D错误，符合题意。 故选D。 三、多选题 17．已知声音在空气中传播的速度为v1，在钢轨中的传播速度为v2，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t，下列说法正确的是（v2>v1）（　　） A．钢轨的长为 B．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为 C．钢轨的长为 D．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为t 【答案】AB 【详解】AC．设钢轨的长度为L，由知道，在空气中传播的时间是： ， 在钢轨中传播的时间是： ， 时间间隔是： ， 故解得钢管的长度是： ， 故A正确，C错误； BD．声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间是： ， 故B正确，D错误。 18．一辆匀速行驶的高速列车，车头在B处鸣笛后，在时刻位于车头的司机听到正前方隧道入山A处山崖反射回来的问声，再过一段时间，在时刻司机也到达隧道口。车、声音的位置与时间关系如图所示，如图中，声音在空气中速度为，由图可知下列判断正确的是（　　） A．列车的速度为 B．由图象可知，为 C．司机听到回声时，声音通过的路程是列车的5倍 D．如果列车的速度加快，则 【答案】AC 【详解】A．由图可知，列车鸣笛后声音到达隧道入口A处山崖的时间为，则列车鸣笛处到隧道入口A处山崖的距离为 位于车头的司机在时刻听到反射回来的回声，所以列车运动的距离为 又因为图中，图中声音从鸣笛处到隧道口与列车到隧道口所走的路程相同，则列车的速度为 故A正确； B．因为 所以 又因为图中，得 故B错误； C．因为 所以司机听到回声时，列车通过的路程与声音通过路程之比为 即司机听到回声时，声音通过的路程是列车的5倍，故C正确； D．当列车匀速行驶时 则 声音速度不变，当列车的速度加快时，列车通过的路程增大，则有 故D错误。 故选AC。 四、综合题 19．请回答下列有关声音的问题： 以下是两位同学的一段对话，请你对两位同学的对话的正确性作出判断，并给出证明； 甲同学：如果飞机在无风情况下作水平飞行，当你听到从头顶传来飞机的轰鸣声时。发现飞机已掠过头顶，在你前上方，说明飞机是超音速飞行； 乙同学：如果飞机在无风情况下作水平飞行。无论飞机是否超音速飞行，当你听到从头顶传来飞机的轰鸣声时，飞机一定已掠过你的头顶。在你前上方了，所以。我们无法据此来判断飞机是否超音速飞行； (1)请你根据所学知识判断 分析正确（填“甲或乙”），请说明理由 ； (2)下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时，产生的声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。请你利用给出的图。用刻度尺、直角尺等工具估测下图a、b、c中飞机飞行的速度 。已知声音在空气中的速度为340米/秒。（要求写出完整的解析过程） 【答案】 乙 见解析 见解析 【详解】(1)[1][2]乙同学分析正确；理由是：如果飞机在无风情况下作水平飞行，当听到从头顶传来飞机的轰鸣声时，飞机一定已掠过头顶，因此飞机的声音传播到人的耳朵需要一定的时间，而这段时间飞机在不停的飞行，因此无法确定是否是超音速飞行。 (2)[3]当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波，声波从圆心运动r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同。设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，则 x和r都可在图中量出。因此，从图上可以看出，a图飞机速度小于声速，b图等于声速，c图大于声速。 20．阅读下面的短文，并回答问题。 如图所示，倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，该装置能够判断障碍物的距离，并提示周围障碍物的情况，以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器、报警器（喇叭或蜂鸣器）等部分组成，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时，系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。图甲是公路上测量车速的示意图，测速仪静止停在公路旁，每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号，并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的声波，如图乙中的、所示，如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的声波，、的发射波分别为、如图丙所示，已知声在当时的空气中的传播速度为350m/s。 (1)倒车雷达的探头是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的。当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声马上停车，说明声波可以传递 。 (2)如图乙，测速仪先后发射两次超声波，在显示屏上先后显示出、两个波形信号，此时说明测速仪的前方 （选填“有”或“没有”）汽车通过； (3)如图丙，当测速仪第一次发出信号后，收到了反射回来的信号；测速仪第二次发出信号后，收到了反射回来的信号；根据图中刻度，你可以判断此时被测试的汽车正在 （选填“靠近”、“远离”）测速仪； (4)如果丙图中的、之间的时间间隔为0.6s，则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离为 m，此汽车运动的速度是 m/s。（结果保留一位小数） 【答案】(1) 超声波 信息 (2)没有 (3)靠近 (4) 42 18.4 【详解】（1）[1]频率低于20Hz的声音叫次声波，频率高于20000Hz的叫做超声波，探头常用的工作频率为40kHz=40000Hz大于20000Hz，属于超声波。 [2]当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声后马上停车，这说明声波可以传递信息，即告诉司机有危险需要停车。 （2）观察图乙，测速仪先后发射两次超声波，在显示屏上先后显示出P1​、P2​两个波形信号，没有回波信号，说明没有遇到反射物体；说明测速仪的前方没有汽车通过。 （3）观察图丙，当测速仪第一次发出P1​信号后，经过了一段时间t1​收到了反射回来的信号n1​；测速仪第二次发出P2​信号后，经过了比t1​短的时间t2​就收到了反射回来的信号n2​。由于第二次信号返回的时间比第一次短，而超声波的速度不变，说明运动的路程变短，汽车到测试仪的距离变短，因而汽车靠近测试仪。 （4）[1]如果丙图中的P1、P2之间的时间间隔为0.6s，共有6大格，说明每大格为0.1s，一大格分为5小格，每一小格是0.02s。当测速仪第一次发出P1信号后，收到了反射回来的信号n1经过了0.24s，说明超声波到汽车经历的时间是0.12s，则汽车接收到第一次超声波信号时离测速仪的距离 [2]第二次发射到接收到回波信号，经历时间是0.18s，说明汽车接收到第二次超声波信号的时间在发射后0.09s，汽车接收到第二次超声波信号时离测速仪的距离 汽车接收到两次超声波信号期间移动的距离 由图丙可以看出，汽车接收到两次超声波信号的间隔时间为 t=0．6s-0．12s+0．09s=0．57s 此汽车运动的速度是 五、计算题 21．某市区快速路段限速80km/h，并在原地架设了固定测速仪，其原理如图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，发出两次信号的时间间隔是1.8s，超声波的速度是340m/s，求： （1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪有多远？ （2）汽车经过上述路段的速度是多少？是否超速？ （3）若汽车速度保持不变，测速仪在发出第二个信号后，再隔0.9s发出第三个信号，则第三次发出信号到测速仪接收到信号用时多久？ 【答案】（1）102m；（2）汽车经过上述路段的速度是72km/h，不超速；（3）0.3s 【详解】解：（1）第一次发出的信号到达汽车的时间 由可得，汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离 （2）第二次发出的信号到达汽车的时间 汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离 所以在两次信号的间隔过程中，汽车行驶的距离为 该过程中，汽车行驶时间为 汽车的行驶速度为 所以不超速。 （3）当汽车接收到第二次信号时，汽车距离距测速仪是68m，汽车前进时间为 在0.7s以后，测速仪发出第三个信号，此时汽车前进距离为 所以在测速仪发出第三个信号的瞬间，汽车距离测速仪的距离为 则超声波信号与汽车相遇的时间 所以第三次发出信号到测速仪接收到信号的总时间 答：（1）汽车接收到第一次信号时，距测速仪有102m； （2）汽车经过上述路段的速度是72km/h，不超速； （3）第三次发出信号到测速仪接收到信号的时间约为0.3s。 22．在高速路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。图甲中仪器A和B通过电缆线链接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A能将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。现固定装置B ，并将它对准沿直线匀速行驶的小车C的尾部，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲，如图乙中幅度较大的波形。反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中 T0和为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，球小车的速度大小。 【答案】 【分析】根据乙图中波形图得到两次接收声波的时间差得到两次超声波的传送距离差，得到C车从第一次接收声波到第二次接收声波前进的距离和对应的时间，利用速度公式得到车的速度。 【详解】从B发出第一个超声波开始计时，经被C车接收。故C车第一次接收超声波时与B距离 第二个超声波从发出至接收，经时间，C车第二车接收超声波时距B为 C车从接收第一个超声波到接收第二个超声波内前进 s2−s1 接收第一个超声波时刻 接收第二个超声波时刻为 所以接收第一和第二个超声波的时间间距为 故车速 且车向右运动。 23．声音在铁中的传播速度为5000米/秒，在空气中的传播速度为340米/秒。一人用石块敲击长铁管的一端，另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听，可以先后听到两次敲铁管的声音。如果这两次敲击声的时间间隔为0.2秒，求这根铁管的长度。 【答案】73m 【详解】解：设铁管的长度为s，由于铁管传播声音的速度大，所以先听到的是铁管传播过来的声音，后听到的是空气传播过来是声音，声音在铁管和空气中传播的时间分别为 ， 根据题意可得 t空气-t铁=0.2s 即 解得s=73m。 答：铁管的长度为73m。 24．假期的某一天，小明爸爸开车带小明以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶。车辆行驶的后方有一座大山，小明爸爸鸣笛，4s后听到回声（此时的声速为340m/s，轿车的前方没有障碍物）。轿车宽1.8m，行驶过程，轿车始终处于公路的正中央行驶，公路宽5m。求： （1）轿车10s通过的路程？ （2）小明爸爸听到大山反射回来的鸣笛声时，轿车离大山的距离？ （3）若小明爸爸发现前方45m处，刚好有人骑自行车以2m/s速度从路旁A点垂直于车行驶方向窜出，如图所示，已知自行车的车长为1.6m，为保证轿车车头恰好不撞到自行车，爸爸看到自行车开始刹车到停车过程的平均速度至少是多少？ 【答案】（1）200m；（2）720m；（3）18m/s 【详解】解：（1）轿车的速度 v1＝72km/h＝20m/s 由 可知轿车通过的路程 （2）声音传播的路程 轿车从鸣笛到听到回声所行驶的路程 车辆行驶的后方有一座大山，故小明爸爸鸣笛时轿车到大山的距离 （3）要让骑车人先行安全通过，则在汽车到达A点时，自行车的后车轮最少运动到了轿车的左边，则自行车运动的路程 自行车行驶的时间 为保证轿车车头恰好不撞到自行车，小明爸爸开始刹车到停车过程的所用的时间 则轿车开始刹车到停车过程的平均速度 答：（1）轿车10s通过的路程为200m； （2）小明爸爸鸣笛时轿车到大山的距离为720m； （3）为保证轿车车头恰好不撞到自行车，小明爸爸开始刹车到停车过程的平均速度至少是18m/s。 六、科普阅读题 25．阅读短文，回答问题： 以声消声科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家开发出一种消声器，它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图，一列声波，沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70%以上。 （1）图甲中，音叉叉股左右振动产生声音时，音叉两侧的空气 （左右/上下）振动； （2）图甲中，音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波 ； A．向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的 B．向左和向右传播时，两边空气都是均匀的 C．向左传播时使空气变密，向右传播时使空气变疏 D．向左传播时使空气变疏，向右传播时使空气变密 （3）图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与M相遇 （4）图乙中，A处声音的响度 B处声音的响度（大于/等于/小于）； （5）消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图象，以下情况中，消声达标的是 。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为200Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz 【答案】 左右 A B 大于 C 【详解】（1）[1]图甲中，音叉叉股左右振动产生声音时，会引起两侧空气的疏密相间的变化，因此，音叉两侧的空气也会左右振动。 （2）[2]音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气一会儿变密，一会儿变疏，在空气中就形成疏密相间的波动，并向远处传播，故音叉向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[3]由题干中的表述可知，“当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消”，对照选项可知： A．P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇，故A不符合题意； B．P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”，消声效果会明显，故B符合题意； C．M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇，故C不符合题意； D．P与M相遇属于自身的“密部”与“疏部”相遇，故D不符合题意。 故选B。 （4）[4]由上述“消声”原理可知，声音从A处传来时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象，因此，A处声音的响度大于B处声音的响度。 （5）[5]对照图象可知，响度为20dB，频率为100Hz，响度为40dB，频率为210Hz，响度为90dB，频率为350Hz所示的声音，在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内，响度为70dB，频率为250Hz所示的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内，因此ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 26．阅读短文，完成问题：（同学们，答案在材料中，经过推理可得正确答案） 多普勒效应 1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的频率变大，音调就变高，后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波，包括电磁波。声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 (1)一列火车从远处鸣笛向你驶来，你听到的鸣笛声响度变 ，音调变 ； (2)光是一种电磁波，所以光 （选填“能”或“不能”）发生多普勒效应； (3)材料所说的交通中的测速仪应用多普勒效应原理工作，仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率 （选填“相同”或“不同”）； (4)实际测量中，若正在鸣笛的汽车静止，警察径直向这辆鸣笛的汽车走过去，对警察而言， （选填“能”或“不能”）发生多普勒现象； (5)战场上，有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低，判断出炮弹正在 （选填“靠近”或“远离”）他，这说明声音可以传递信息。 【答案】(1) 响 尖 (2)能 (3)不同 (4)能 (5)远离 【详解】（1）[1][2]从题文可知，一列火车从远处鸣笛向你驶来，你听到的鸣笛声响度变响，音调变尖。 （2）光是一种电磁波，是波，与声波相同，也是一种波，具有多普勒效应。 （3）交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度，说明仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率是不同的。 （4）只要波源与观察者之间有相对运动时，就会观察到多普勒效应。 （5）战场上，有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低，判断出炮弹正在说明声音可以传递信息，若音调越来越尖，则说明炮弹在远离他。 1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$