专题01 声音是什么(7大考点)-2025-2026学年八年级物理上册同步培优训练(苏科版2024)
2025-09-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 一、声音是什么 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 903 KB |
| 发布时间 | 2025-09-19 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-19 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 声音是什么
7大高频考点概览
考点01 声音产生的原因
考点02 探究声音的产生实验
考点03 声音的传播条件
考点04 不同介质的声音速度
考点05 温度对声速的影响
考点06 声音速度的计算
考点07 回声测距
地 城
考点01
声音产生的原因
1.关于声音的产生的说法中正确的是( )
A.发声的物体不一定在振动
B.振动的物体一定发出可听声
C.一切声源都在振动
D.以上说法都不对
【答案】C
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,所以一切正在发声的物体都在振动,故A错误;
B、振动的物体一定发声,但物体的振动频率未知,则可能发出可听声,也可能发出次声波或超声波,故B错误;
CD、声音是由物体的振动产生的,一切声源都在振动,振动停止,发声也停止,故 C 正确,D错误。
故选:C。
2.北京“水立方”是世界上唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑,它采用的ETFE膜,只有一张牛皮纸厚,捧在手上轻若鸿毛;它可以被拉伸到自身的三到四倍也不会断裂;它的耐火性、耐热性也非常出色;此外,即便是冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,此建筑材料具备的声学特点有( )
A.不会振动发声 B.阳光不能穿透
C.难熔化 D.隔音性较强
【答案】D
【解答】解:“水立方”的ETFE膜遇到冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,说明此建筑材料具备的很好的隔音性能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
3.凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 振动 ;用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为 振动停止,发声也停止 。
【答案】振动;振动停止,发声也停止。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动。
用双手按住把手,振动停止,发声也停止,嗡嗡声会很快消失。
故答案为:振动;振动停止,发声也停止。
4.小李同学为了探究“蜜蜂靠什么发声?”她剪去蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发出“嗡嗡”的声音,结果表明:
(1)蜜蜂并不是靠 双翅 发声。她用大头针捅破了蜜蜂翅膀下的小黑点,蜜蜂就不发声了。
(2)小李认为蜜蜂的发声器官就是 小黑点 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)因为去蜜蜂的双翅,蜜蜂依旧发出“嗡嗡”的声音,结果表明:蜜蜂并不是靠双翅振动发声的;
(2)她用大头针捅破了蜜蜂翅膀下的小黑点,蜜蜂就不发声了。所以说明蜜蜂的发声器官就是小黑点。
故答案为:(1)双翅;(2)小黑点。
地 城
考点02
探究声音的产生实验
5.下列的实验和实例,能说明声音产生的原因的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较两次的不同
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了
A.①③ B.②④ C.①④ D.①②
【答案】C
【解答】解:①敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,说明发声的鼓面在振动,说明声音是由物体振动产生,故①符合题意;
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声,说明真空不能传声,声音的传播需要介质,故②不符合题意;
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,木梳齿的振动快慢不同,产生声音的音调不同,说明声音的音调与振动快慢有关,故③不符合题意;
④锣发声时用手按住锣,锣面振动停止,锣声消失了,说明声音是由物体振动产生,故④符合题意。
综上所述:ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
6.物理是一门以观察和实验为基础的学科,学好物理要多做实验。
(1)如图甲所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会被多次弹开,该实验能得出结论: 声音是由物体振动产生的 ,实验中乒乓球起到的作用是 显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大) 。采用的思维方法是 转换法 (填“转换法”“等效法”或“类比法”)。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹开,该实验能说明 声音具有能量(空气可以传声) 。
(3)假设将上述甲、乙两个实验均移到中国空间站内完成,还能看到乒乓球被弹开的是 A 。
A.甲 B.乙 C.二者都可以 D.二者都不可以
【答案】(1)声音是由物体振动产生的;显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大);转换法; (2)声音具有能量(空气可以传声); (3)A。
【解答】解:(1)如图甲所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会被多次弹开,该实验能得出结论:声音是由物体振动产生的,实验中乒乓球起到的作用是显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大)。采用的思维方法是转换法。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹开,该实验能说明 声音具有能量(空气可以传声)。
(3)假设将上述甲、乙两个实验均移到中国空间站内完成,还能看到乒乓球被弹开的是 甲,因为真空不能传声,故选A。
故答案为:(1)声音是由物体振动产生的;显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大);转换法; (2)声音具有能量(空气可以传声); (3)A。
7.为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。
甲。放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。
乙。使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。
丙。吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。
丁。在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
你认为,能说明声的产生条件的实验现象有 乙 。其他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明 甲说明真空不能传播声音 、 丙说明空气柱的长短从而改变了声音的音调 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:甲、铃声减小是因为抽去了钟罩内的空气,当钟罩内为真空时,则听不见铃声。说明真空不能传声。
乙、发声的音叉会振动,所以当接触水面时会溅起水花,能够说明声音产生的条件是物体振动。
丙、声音是由空气柱的振动产生的,按住不同的孔使笛子发出不同的声音是因为控制了空气柱的长短从而改变了声音的音调。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以看到笔尖在纸上画出一条来回弯曲的细线,说明发声的物体在振动,能够说明声音产生的条件是物体振动。
故答案为:乙;甲说明真空不能传播声音;丙说明空气柱的长短从而改变了声音的音调。
地 城
考点03
声音的传播条件
8.下列的实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动;
②放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁;
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,比较两次的不同;
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了。
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】A
【解答】解:①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,表明发声的鼓面在振动;
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,这是研究声音传播条件的;
③拿一张硬纸片,从梳齿上划过,一次慢些,所以第一次比第二次听到的声音高,探究音调与频率的关系;
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了,振动停止,是研究声音产生的条件的。
综上所述,能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.关于声音的产生与传播,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动发声,人耳就能听到声音
B.声音是由物体的振动产生的,振动停止,声音就消失
C.打雷时先看到闪电后听到雷声,是因为闪电比雷声先发生
D.声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止
【答案】D
【解答】解:A、物体振动能够产生声音,但是产生的声音不一定被人听到,只有频率在人耳听觉范围内的声音才能被人耳听到,即使在人耳听觉范围内的声音,如果没有传播声音的介质,人也是无法听到的,故A错误;
B、一切正在发声的物体都在振动,振动停止后发声也停止,但声音不会消失,故B错误;
C、声音的传播是需要介质的,声音在固体中的传播速度最快,在液体中次之,在气体中的传播速度最慢,故C错误;
D、声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止,故D正确。
故选:D。
10.如图所示,将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内,封闭瓶口,逐渐抽出其中的空气,从瓶中传出的响铃声的响度变 小 。由此推理可以得出:声音 不能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
【答案】小;不能。
【解答】解:向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少,听到的手机声音的音调不变,响度变小,通过推理判断出真空不能传声。
故答案为:小;不能。
11.在2024年春节联欢晚会上,歌曲《上春山》的歌词“山上儿童放纸鸢,山下游人纷纷追画船”描绘出大家喜迎春日的生动画面,优美的歌声由演唱者声带 振动 产生,声音是通过 空气 传递到观众耳中。
【答案】振动;空气。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,声音的传播需要介质;优美的歌声由演唱者声带振动产生的,声音是通过空气传递到观众耳中。
故答案为:振动;空气。
12.如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明发声的音叉在 振动 ;如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起。若在月球上,做图乙实验,观察到泡沫小球将 不能 弹起。(选填“能”或“不能”)
【答案】振动;不能。
【解答】解:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明发声体在振动;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明空气可以传播声音。若在月球上作图乙实验,泡沫小球不能被弹起,原因是真空不能传播声音。
故答案为:振动;不能。
地 城
考点04
不同介质的声音速度
13.已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s、1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s,甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:声音在钢铁、水和空气中的传播时间分别为:
;
;
;
声音在钢铁和水中的时间差小于0.1s,不能区分开这两个声音,在水中和钢铁中的声音是一个声音;声音在水中和空气中的时间差大于0.1s,人耳能够区分开这两个声音,所以能听到两次声音。
故答案为:B。
14.在长为850m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s,(已知声音在15℃空气中的传播速度为340m/s,在铁中传播速度为5200m/s,在铝中传播速度为5000m/s)声音在金属管中的传播速度是 5000m/s ,该金属管可能是由 铝 材料制成的(此时气温约为15℃)。
【答案】5000m/s;铝。
【解答】解:在长为850m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音在另一端先后听到的两个声音是分别通过空气和金属管传播过来的,声音在空气中传播的时间为;
声音在金属管中传播的时间为t金属=t空气﹣Δt=2.5s﹣2.33s=0.17s;
声音在金属管中传播的速度为;
由题中数据可知,该金属管可能是由铝制成的。
故答案为:5000m/s;铝。
15.小华同学在长为1020m的一根长直空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.75s,设当时声音在空气中的速度v=340m/s,声音在铁管中的传播速度是 4080 m/s。假如铁管中装满水,且知道声音在水中的传播速度v声=1500m/s,则听到从铁管里水中传播的敲击声与听到从空气中传播的敲击声相隔 2.32 s。
【答案】4080;2.32。
【解答】解:
(1)由v得声音在空气中的传播时间:
t13s,
因为声音在铁管中的传播速度大于空气中的传播速度,
所以声音在铁管中的传播时间:
t2=t1﹣Δt=3s﹣2.75s=0.25s;
声音在铁管中的传播速度:
v铁4080m/s。
(2)声音在水中的传播时间t30.68s。
听到该次敲击声与听到从空气中传播的敲击声相隔为:Δt=t1﹣t3=3s﹣0.68s=2.32s。
故答案为:4080;2.32。
16.在物理实践活动中,小明和小亮同学合作估测声音在钢铁中的传播速度。两人选取长为510m的铁轨,小明站在铁轨的一端用锤子敲击一下铁轨,小亮站在铁轨的另一端测量出先后听到了两次敲击声的时间间隔为1.4s。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)在铁轨一端敲击铁轨,为什么听到两次声音?
(2)求敲击声在空气中传播的时间。
(3)求声音在钢铁中的传播速度。
【答案】(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(1)敲击声在空气中传播的时间为1.5s;
(3)声音在钢铁中的传播速度为5100m/s。
【解答】解:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(2)由v可知,声音从空气中传过来的时间t11.5s;
(3)敲击声在钢铁中传播的时间:t2=t1﹣Δt=1.5s﹣1.4s=0.1s,
声音在钢铁中的传播速度:v5100m/s。
答:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(1)敲击声在空气中传播的时间为1.5s;
(3)声音在钢铁中的传播速度为5100m/s。
17.为了测定声音在钢中的传播速度,取一长L=664米的钢轨,在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击以一下,在另一端听到两次声音,记录指出两次响声相隔时间Δt=1.87s,如果当时声音在空气中的速度为v=332m/s,求声音在钢轨中的传播速度?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:声音在空气中的传播时间:t1。
声音在钢中的传播速度大于空气中的传播速度,则声音在钢轨中的传播时间:t=t1﹣Δt=2s﹣1.87s=0.13s;
声音在钢轨中的传播速度:v钢5108m/s。
故答案为:声音在钢轨中的传播速度约为5108米/秒。
地 城
考点05
温度对声速的影响
18.表记录了声波在不同种类的气体和温度下的速度,请依据表中的相关数据回答问题:
气体种类(米/秒)
声速
温度(℃)
空气
氢气
氦气
氮气
二氧化碳
0
331
1261
891
337
269
10
337
1284
908
343
273
20
343
1306
924
349
279
30
349
1328
939
355
283
(1)当温度为10℃时,声波在空气中的传播速度为 337 米/秒。
(2)声波的传播速度与温度的关系是: 在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快 。
(3)历史首次超音速飞行是:耶格尔驾驶X﹣1飞机上升到12800米高空,在此高度上达到299米/秒的速度,成为人类突破音障的第一人。请你通过上述事实和表格中的数据进行分析,耶格尔驾驶的飞机速度仅为299米/秒,却超过了音速的可能原因是: 随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由表中的数据知:当温度为10℃时,声波在空气中的传播速度为337m/s。
(2)观察表格中不同温度下声波在空气中的传播速度,可以发现随着温度的升高,声速也在逐渐增大。因此,可以得出结论:在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快。
(3)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢,故最大飞行速度一定的飞机在空气中会更容易实现超音速飞行,所以随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢。
故答案为:(1)337;(2)在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快;(3)随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢。
19.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
﹣20
﹣10
0
10
20
30
声音速度/(m/s)
318
324
330
336
342
348
(1)请你根据表格中的规律找出温度为15℃时声速为 339 m/s。
(2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,根据表格中你的发现,你能指出在什么情况下试验更容易成功吗? 在低温下更容易成功 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s,因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s.现在空气的温度为10℃,声音的速度为336m/s.所以当空气的温度为15℃,声音的速度变为339m/s。
(2)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢;
故答案为:(1)339;(2)在低温下更容易成功。
20.一次小明和同学看见闪电后又过4s听到了雷声,小明观察了温度计,室温为15℃,小明查到了“声速跟气温的关系图“,如图所示。(空气中光速为3×105km/s)则:
(1)打雷处离他们大约多少米?
(2)小明测得某一障碍物离他173m,发出的声音经过1s听到了回声,请你利用声速跟气温的关系图,求出当时的气温。
【答案】(1)打雷处离他们距离为1360m。
(2)此时声速为346m/s,当时的气温为25℃。
【解答】解:(1)温度是15℃,声音在空气中的传播速度v=340m/s,
打雷处距人的距离:
s=vt=340m/s×4s=1360m。
(2)经过1s听到了回声,则声音走一趟的时间t11s=0.5s,
此时声速v1346m/s,
根据声速跟气温的关系图可知,当时的气温是25℃。
答:(1)打雷处离他们距离为1360m。
(2)此时声速为346m/s,当时的气温为25℃。
地 城
考点06
声音速度的计算
21.已知空气、水、铝管中声速分别为340m/s、1500m/s、5000m/s;并且两次声音的时间间隔大于0.1s,人们才能把两次声音区分开。那么,当含水铝管的长度至少为下列哪个数据的时候,敲击铝管的一端,耳朵贴在铝管另一端的人才能听到三次敲击声( )
A.约36.5m B.约44 m C.约214.3m D.约294.8m
【答案】C
【解答】解:要听到三声,则要区分空气、水和铝管传播的声音,则相应的间隔时间至少为0.1s,
即:t空气﹣t水=0.1s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
t水﹣t铝=0.1s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
要区分空气和水的声音,设铝管的长度为L,由v得:
0.1s,
0.1s,
解得:L≈44m;
要区分水和铝管传播的声音,设铝管的最短长度为L′,由v得:
0.1s,
即:0.1s,
解得:L′≈214.3m。
因此要听到三次敲击声,铝管最短长度应为214.3m。
故选:C。
22.某两位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,让一位同学在输送水的直铁管的一端敲一下,使铁管发出清脆的声音,另一同学在铁管另一端用耳朵贴近铁管听声音。(已知人耳区别两次声音的间隔时间最短为0.1s;为了简化计算,取空气中的声速300m/s,水中的声速为1500m/s,铁中的声速为5000m/s。),下列说法正确的是( )
A.若听到了3次响声,则第一次响声一定是由空气中传来的
B.如果管中装满水,只听到1次响声,管道最长为30m
C.如果管中装满水,要听到3次响声,管道至少要214.3m
D.选择能听到3次声音的最短管道做实验,听到的第1次和第2次声音的时间间隔约为0.57s
【答案】C
【解答】解:
A、声音可以在空气、水、钢铁中进行传播,且在钢铁中传播的速度最快,在水中次之,在空气中传播的最慢,所以若听到了3次响声,则第一次响声一定是由铁管中传来的,故A错误;
B、设声音传播的距离为s,要分辨空气和水传来的声音,应有:0.1s,解得:s≤37.5m,所以如果管中装满水,只听到1次响声,管道最长不能大于37.5m,故B错误;
C、要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有:0.1s,解得:s′≥214.3m,故C正确;
D、选择能听到 3 次声音的最短管道做实验,即 L′≈214.3m。则0.1s,故D错误。
故选:C。
23.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v1=340m/s,在软木中的传播速度v软木=500m/s,在水中的传播速度v水=1500m/s,在钢铁中的传播速度v钢铁=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 0.15 s听到响声,小华能听到 1 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 s<44 m。(选填“s<44m”、“44﹣211m”或“s>211m”)
【答案】(1)0.15;1;(2)s<44。
【解答】解:(1)声音在软木、空气中传播51m所用的时间分别为:
t10.102s;
t20.15s
由三次时间比较可以看出,相差不到0.1s,所以人耳是分辨不出来的,只能听到混在一起的1次声音,只能听到一次由空气传来的声音,所以时间应该是0.15s
由三次时间比较可以看出,相差不到0.1s,所以人耳是分辨不出来的,只能听到混在一起的1次声音;
(2)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米。要分辨(相邻的)空气和水传来的声音,应有:
0.1s,解得:s1≥44m,
要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有:
0.1s,解得:s2≥211m,
要分辨(相邻的)空气和铁传来的声音,应有:
0.1s,解得:s3≥36m,
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:当36m≤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。
故答案为:(1)0.15;1;(2)s<44。
24.声音在不同介质中传播的速度不同。阅读表中一些介质中的声速,回答问题:在空心金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,已知敲击后声音通过空气传到另一端需要的时间为2.5s,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。
(1)求空心金属管的长;
(2)求声音在该金属管中的传播速度;该金属管可能是由什么材料制成?
(3)如果在金属管里灌满水,请计算分析说明人能听到几次敲击声,并判断听到的声音依次是什么介质传播的(已知人能区分两次声音的最短时间间隔为0.1s)。
一些介质中的声速v(m/s)
空气(0℃)
331
铜
3750
空气(15℃)
340
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
【答案】(1)空心金属管的长为850m;
(2)声音在该金属管中的传播速度为5000m/s,该金属管可能是由铝制成的;
(3)如果在金属管里灌满水,人能听到3次敲击声,依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
【解答】解:(1)声音在15℃空气中的传播速度:v空气=340m/s,t空气=2.5s,
空心金属管的长:s=v空气t空气=340m/s×2.5s=850m;
(2)声音在空气传播速度小于在金属管中传播速度,
则声音在空气传播时间大于在金属管中传播时间,
所以由题意可知声音在金属管内传播的时间:t金属=t空气﹣Δt=2.5s﹣2.33s=0.17s;
声音在金属管内传播的速度:v金属5000m/s;
对比表中数据可知,该金属管可能是铝制成的。
(3)如果在金属管里灌满水,则声音在水中传播的时间:
,
因为人能区分两次声音的最短时间间隔为0.1s,且声音在三种介质的传播时间差分别为
Δt1=t空气﹣t水=2.5s﹣0.57s=1.93s>0.1s,
Δt2=t水﹣t金属=0.57s﹣0.17s=0.4s>0.1s,
所以人能听到3次敲击声,其依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
答:(1)空心金属管的长为850m;
(2)声音在该金属管中的传播速度为5000m/s,该金属管可能是由铝制成的;
(3)如果在金属管里灌满水,人能听到3次敲击声,依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
25.小红姑姑家在一家油气厂,不久前去玩时发现了一段长364米的大型铁质空管,感到很好奇。联想到声音的传播知识,于是他和表弟做了一个实验:表弟在管的一端敲打,他在另一端将耳朵贴在管上听并同时计时,结果他先后听到了 两 次响声。这一结果说明 声音在固体和气体中的传播速度不同 若前后听到的时间差为1秒,求声音在铁中的传播速度多大?(当时声音在空气中的速度为340m/s)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下,在固体中传播的最快,铁管是固体,所以最先听到的声音是通过铁管传来的,而第二次是铁管发出的声音传到空气中,由空气将声音传播到人的耳朵里的,所以说人将耳朵贴在铁管上可以听到两次响声,依次是由铁管和空气传来的;
(2)已知铁管长364m,空气中的声音的传播速度为340m/s,
所以在声音在空气中传播的时间t空气1.07s,
因为两次的时间差1s,所以声音在铁管中传播的时间t铁=1.07s﹣1s=0.07s,
声音在铁中的传播速度为v铁5200m/s。
故答案为:两;声音在固体和气体中的传播速度不同;声音在铁中的传播速度是5200m/s。
地 城
考点07
回声测距
26.图甲是一种身高测量仪,图乙是其简化图,顶部感应器竖直向下发射超声波,到达下方物体反射后返回,被感应器接收。测高台上无人站立时,超声波发出后经1.5×10﹣2s收到返回超声波;小虎站上测高台,感应器记录到超声波从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s。则小虎的身高是( )
A.1.5m B.1.6m C.1.7m D.1.8m
【答案】C
【解答】解:由图可知,测量仪的高度h=2.55m,测高台上无人站立时,声音传播的距离
s声=2h=2×2.55m=5.1m,超声波信号发出后经过1.5×10﹣2s收到返回信号,
则超声波在空气中的传播速度:
v声340m/s
当人站在测高台上时,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s,
由v可得,声音传播的距离:
s′=v声t′=340m/s×5×10﹣3s=1.7m,
则头顶到感应器的距离:
L1.7m=0.85m,
则该同学的身高h身高=h﹣L=2.55m﹣0.85m=1.7m。
故选:C。
27.如图,超声波测速仪A,向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s,第一个脉冲2.2s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号(声速:340m/s),下列说法正确的是( )
A.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪347m
B.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪357m
C.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.9s
D.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s
【答案】C
【解答】解:AB、测速仪第一次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间:t12.2s=1.1s,
汽车B距测速仪:s1=v声t1=340m/s×1.1s=374m,故AB错误;
CD、测速仪第二次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间:t23.0s=1.5s;
汽车B收到两次信号的时间间隔是:t′=4.5s4.5s﹣0.7s+1.5s=5.3s。
故C正确,D错误。
故选:C。
28.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( )
A.汽车收到第一次信号时,距测速仪102m
B.汽车收到第二次信号时,距测速仪68m
C.汽车的速度约为25m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
【答案】C
【解答】解:A.测速仪第一次发出超声波时,从信号发出到与汽车相遇经历的时间为:,
距测速仪的距离:s1=v波t1=340m/s×0.3s=102m,故A正确;
B.由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为:,
距测速仪的距离:s2=v波t2=340m/s×0.2s=68m,故B正确;
CD.汽车收到两次信号距离测速仪的距离差:s=s1﹣s2=102m﹣68m=34m,
经过时间t=1.6s﹣0.3s=1.3s,
汽车的速度为:
,故C错误,D正确。
故选:C。
29.金龙峡位于忠县县城6km,是甘井河上一段长3km的峡谷,河中巨石嶙峋,水流湍急,两岸的杨子岩悬崖峭壁,石齿若林。周末,爸爸驾车带小红一起前去游玩(假设汽车一直做匀速直线运动),在距离正前方峭壁440m处鸣笛后继续前进,经过2.5s后小红听到从峭壁反射回来的汽笛声,则小红听到回声时,汽车到峭壁的距离为 410 m,汽车行驶的速度为 12 m/s(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)。
【答案】410;12
【解答】解:(1)由题意知:2.5s内,汽车与笛声通过的路程之和是鸣笛处与峭壁距离的2倍,
即s车+s声=2s;
由v得,
v车t+v声t=2s;
即v车×2.5s+340m/s×2.5s=2×440m;
解得:v车=12m/s;
(2)汽车行驶的路程:
s车=v车t=12m/s×2.5s=30m;
小红在听到回声时距峭壁距离:
s′=s﹣s车=440m﹣30m=410m。
故答案为:410;12。
30.火车正在以v1=144km/h的速度匀速直线运行,这时司机发现正前方出现隧道,火车鸣笛后就立即开始减速,经过4s听到由隧道口反射回来的回声,此时观察到速度仪表盘上的速度显示为v2,有v1:v2=2:1;紧接着司机再次鸣笛,并保持v2匀速直线运动下去,3.5s后司机再次听到由隧道口反射回来的回声(v声=340m/s),火车第二次听到回声后,再经过 28 s后火车开始进入隧道,火车在减速过程中走过的路程为 100 m。
【答案】28;100。
【解答】解:火车速度为v1=144km/h=40m/s,
由v1:v2=2:1可得,第2次的速度:v2v140m/s=20m/s;
由v可得,列车鸣笛后4s时间内声音传播的路程为:s1=v声t=340m/s×4s=1360m;
列车鸣笛后3.5s时间内声音传播的路程为:s2=v声t′=340m/s×3.5s=1190m,
列车鸣笛后3.5s时间内火车通过的路程为:s车′=v2t′=20m/s×3.5s=70m,
火车第二听到回声时与隧道口的距离:d′(s2﹣s车′)(1190m﹣70m)=560m,
由v可得,火车第二次听到回声后,进入隧道的时间:t″28;
则火车第二次鸣笛时距离隧道口的距离为:d2(s2+s车′)(1190m+70m)=630m;
火车第一次鸣笛时距离隧道口的距离为:d1=s1﹣d2=1360m﹣630m=730m,
火车在减速过程中走过的路程为:L=d1﹣d2=730m﹣630m=100m。
故答案为:28;100。
31.有一口竖井,深度未知。在井口大喊一声,0.5s后听到井底回声,则井深 85 m;在井口向井内抛下一个石子,5.25s后听到石子落到井底的声音,则石子下落的平均速度为 17 m/s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由v可知,声音传播的路程:
s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m,
则井的深度:hs1170m=85m;
井底的声音传到井口需要的时间:t2t10.5s=0.25s,
则石子下落的时间:t=t′﹣t2=5.25s﹣0.25s=5s,石子下落的路程s=h=85m,
石子下落的平均速度:v17m/s。
故答案为:85;17。
32.汽车沿平直公路匀速驶向一座高山,汽车的速度为10m/s,声音的速度为340m/s,途中司机按一下喇叭,2s后司机听到回声。司机按喇叭时汽车距山脚的距离是多少?司机听到回声时汽车距山脚的距离是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:汽车在2s所走的路程是:S1=V1t=10m/s×2s=20m
声音在2s所走的路程是:S2=V2t=340m/s×2s=680m
司机按喇叭时汽车距山脚的距离是:S350m。
司机听到回声时汽车距山脚的距离是:S3=350m﹣20m=330m;
答:司机按喇叭时汽车距山脚的距离是350m。司机听到回声时汽车距山脚的距离是330m。
33.声音在空气中的速度是340m/s,一辆汽车匀速驶向一座高山,司机鸣笛后6s听到回声。若汽车速度是54km/h,则此时汽车距高山的距离为多少千米?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由v可得,声音和汽车在6s内通过的距离:
s声=v声t=340m/s×6s=2040m,s车=v车tm/s×6s=90m,
因声音传播的距离减去汽车行驶的距离之差等于听到回声时距离高山距离2倍,
所以,听到回声时距离高山的距离:
s975m=0.975km。
答:此时汽车距高山的距离为0.975km。
试卷第1页,共3页
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专题01 声音是什么
7大高频考点概览
考点01 声音产生的原因
考点02 探究声音的产生实验
考点03 声音的传播条件
考点04 不同介质的声音速度
考点05 温度对声速的影响
考点06 声音速度的计算
考点07 回声测距
地 城
考点01
声音产生的原因
1.关于声音的产生的说法中正确的是( )
A.发声的物体不一定在振动
B.振动的物体一定发出可听声
C.一切声源都在振动
D.以上说法都不对
【答案】C
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,所以一切正在发声的物体都在振动,故A错误;
B、振动的物体一定发声,但物体的振动频率未知,则可能发出可听声,也可能发出次声波或超声波,故B错误;
CD、声音是由物体的振动产生的,一切声源都在振动,振动停止,发声也停止,故 C 正确,D错误。
故选:C。
2.北京“水立方”是世界上唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑,它采用的ETFE膜,只有一张牛皮纸厚,捧在手上轻若鸿毛;它可以被拉伸到自身的三到四倍也不会断裂;它的耐火性、耐热性也非常出色;此外,即便是冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,此建筑材料具备的声学特点有( )
A.不会振动发声 B.阳光不能穿透
C.难熔化 D.隔音性较强
【答案】D
【解答】解:“水立方”的ETFE膜遇到冰雹撞击薄膜的巨响也不能传递到场馆之内,说明此建筑材料具备的很好的隔音性能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
3.凝结着中国古人智慧的双耳鱼洗盆如图所示。注入半盆水后,用双手搓把手,会发出嗡嗡声,同时盆内水花四溅。“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在 振动 ;用双手按住把手,嗡嗡声会很快消失,这是因为 振动停止,发声也停止 。
【答案】振动;振动停止,发声也停止。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,“水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动。
用双手按住把手,振动停止,发声也停止,嗡嗡声会很快消失。
故答案为:振动;振动停止,发声也停止。
4.小李同学为了探究“蜜蜂靠什么发声?”她剪去蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发出“嗡嗡”的声音,结果表明:
(1)蜜蜂并不是靠 双翅 发声。她用大头针捅破了蜜蜂翅膀下的小黑点,蜜蜂就不发声了。
(2)小李认为蜜蜂的发声器官就是 小黑点 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)因为去蜜蜂的双翅,蜜蜂依旧发出“嗡嗡”的声音,结果表明:蜜蜂并不是靠双翅振动发声的;
(2)她用大头针捅破了蜜蜂翅膀下的小黑点,蜜蜂就不发声了。所以说明蜜蜂的发声器官就是小黑点。
故答案为:(1)双翅;(2)小黑点。
地 城
考点02
探究声音的产生实验
5.下列的实验和实例,能说明声音产生的原因的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较两次的不同
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了
A.①③ B.②④ C.①④ D.①②
【答案】C
【解答】解:①敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,说明发声的鼓面在振动,说明声音是由物体振动产生,故①符合题意;
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声,说明真空不能传声,声音的传播需要介质,故②不符合题意;
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,木梳齿的振动快慢不同,产生声音的音调不同,说明声音的音调与振动快慢有关,故③不符合题意;
④锣发声时用手按住锣,锣面振动停止,锣声消失了,说明声音是由物体振动产生,故④符合题意。
综上所述:ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
6.物理是一门以观察和实验为基础的学科,学好物理要多做实验。
(1)如图甲所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会被多次弹开,该实验能得出结论: 声音是由物体振动产生的 ,实验中乒乓球起到的作用是 显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大) 。采用的思维方法是 转换法 (填“转换法”“等效法”或“类比法”)。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹开,该实验能说明 声音具有能量(空气可以传声) 。
(3)假设将上述甲、乙两个实验均移到中国空间站内完成,还能看到乒乓球被弹开的是 A 。
A.甲 B.乙 C.二者都可以 D.二者都不可以
【答案】(1)声音是由物体振动产生的;显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大);转换法; (2)声音具有能量(空气可以传声); (3)A。
【解答】解:(1)如图甲所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会被多次弹开,该实验能得出结论:声音是由物体振动产生的,实验中乒乓球起到的作用是显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大)。采用的思维方法是转换法。
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹开,该实验能说明 声音具有能量(空气可以传声)。
(3)假设将上述甲、乙两个实验均移到中国空间站内完成,还能看到乒乓球被弹开的是 甲,因为真空不能传声,故选A。
故答案为:(1)声音是由物体振动产生的;显示音叉的振动(将音叉微小的振动放大);转换法; (2)声音具有能量(空气可以传声); (3)A。
7.为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。
甲。放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。
乙。使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。
丙。吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。
丁。在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
你认为,能说明声的产生条件的实验现象有 乙 。其他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明 甲说明真空不能传播声音 、 丙说明空气柱的长短从而改变了声音的音调 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:甲、铃声减小是因为抽去了钟罩内的空气,当钟罩内为真空时,则听不见铃声。说明真空不能传声。
乙、发声的音叉会振动,所以当接触水面时会溅起水花,能够说明声音产生的条件是物体振动。
丙、声音是由空气柱的振动产生的,按住不同的孔使笛子发出不同的声音是因为控制了空气柱的长短从而改变了声音的音调。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以看到笔尖在纸上画出一条来回弯曲的细线,说明发声的物体在振动,能够说明声音产生的条件是物体振动。
故答案为:乙;甲说明真空不能传播声音;丙说明空气柱的长短从而改变了声音的音调。
地 城
考点03
声音的传播条件
8.下列的实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的一组是( )
①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动;
②放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁;
③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,比较两次的不同;
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了。
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
【答案】A
【解答】解:①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,表明发声的鼓面在振动;
②放在真空罩里的手机当来电时,只见指示灯闪烁,这是研究声音传播条件的;
③拿一张硬纸片,从梳齿上划过,一次慢些,所以第一次比第二次听到的声音高,探究音调与频率的关系;
④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了,振动停止,是研究声音产生的条件的。
综上所述,能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.关于声音的产生与传播,下列说法正确的是( )
A.只要物体振动发声,人耳就能听到声音
B.声音是由物体的振动产生的,振动停止,声音就消失
C.打雷时先看到闪电后听到雷声,是因为闪电比雷声先发生
D.声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止
【答案】D
【解答】解:A、物体振动能够产生声音,但是产生的声音不一定被人听到,只有频率在人耳听觉范围内的声音才能被人耳听到,即使在人耳听觉范围内的声音,如果没有传播声音的介质,人也是无法听到的,故A错误;
B、一切正在发声的物体都在振动,振动停止后发声也停止,但声音不会消失,故B错误;
C、声音的传播是需要介质的,声音在固体中的传播速度最快,在液体中次之,在气体中的传播速度最慢,故C错误;
D、声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止,故D正确。
故选:D。
10.如图所示,将正在响铃的手机悬挂于广口瓶内,封闭瓶口,逐渐抽出其中的空气,从瓶中传出的响铃声的响度变 小 。由此推理可以得出:声音 不能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。
【答案】小;不能。
【解答】解:向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少,听到的手机声音的音调不变,响度变小,通过推理判断出真空不能传声。
故答案为:小;不能。
11.在2024年春节联欢晚会上,歌曲《上春山》的歌词“山上儿童放纸鸢,山下游人纷纷追画船”描绘出大家喜迎春日的生动画面,优美的歌声由演唱者声带 振动 产生,声音是通过 空气 传递到观众耳中。
【答案】振动;空气。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,声音的传播需要介质;优美的歌声由演唱者声带振动产生的,声音是通过空气传递到观众耳中。
故答案为:振动;空气。
12.如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明发声的音叉在 振动 ;如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起。若在月球上,做图乙实验,观察到泡沫小球将 不能 弹起。(选填“能”或“不能”)
【答案】振动;不能。
【解答】解:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明发声体在振动;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明空气可以传播声音。若在月球上作图乙实验,泡沫小球不能被弹起,原因是真空不能传播声音。
故答案为:振动;不能。
地 城
考点04
不同介质的声音速度
13.已知声音在铁、水和空气中的传播速度依次为5200m/s、1500m/s,和340m/s,人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s,甲同学在一根85米的装满水的铁管的一端敲一下铁管,乙同学在铁管的另一端贴近管壁,可听到( )
A.一次敲击声 B.两次敲击声
C.三次敲击声 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:声音在钢铁、水和空气中的传播时间分别为:
;
;
;
声音在钢铁和水中的时间差小于0.1s,不能区分开这两个声音,在水中和钢铁中的声音是一个声音;声音在水中和空气中的时间差大于0.1s,人耳能够区分开这两个声音,所以能听到两次声音。
故答案为:B。
14.在长为850m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,两声相隔2.33s,(已知声音在15℃空气中的传播速度为340m/s,在铁中传播速度为5200m/s,在铝中传播速度为5000m/s)声音在金属管中的传播速度是 5000m/s ,该金属管可能是由 铝 材料制成的(此时气温约为15℃)。
【答案】5000m/s;铝。
【解答】解:在长为850m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音在另一端先后听到的两个声音是分别通过空气和金属管传播过来的,声音在空气中传播的时间为;
声音在金属管中传播的时间为t金属=t空气﹣Δt=2.5s﹣2.33s=0.17s;
声音在金属管中传播的速度为;
由题中数据可知,该金属管可能是由铝制成的。
故答案为:5000m/s;铝。
15.小华同学在长为1020m的一根长直空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.75s,设当时声音在空气中的速度v=340m/s,声音在铁管中的传播速度是 4080 m/s。假如铁管中装满水,且知道声音在水中的传播速度v声=1500m/s,则听到从铁管里水中传播的敲击声与听到从空气中传播的敲击声相隔 2.32 s。
【答案】4080;2.32。
【解答】解:
(1)由v得声音在空气中的传播时间:
t13s,
因为声音在铁管中的传播速度大于空气中的传播速度,
所以声音在铁管中的传播时间:
t2=t1﹣Δt=3s﹣2.75s=0.25s;
声音在铁管中的传播速度:
v铁4080m/s。
(2)声音在水中的传播时间t30.68s。
听到该次敲击声与听到从空气中传播的敲击声相隔为:Δt=t1﹣t3=3s﹣0.68s=2.32s。
故答案为:4080;2.32。
16.在物理实践活动中,小明和小亮同学合作估测声音在钢铁中的传播速度。两人选取长为510m的铁轨,小明站在铁轨的一端用锤子敲击一下铁轨,小亮站在铁轨的另一端测量出先后听到了两次敲击声的时间间隔为1.4s。(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)在铁轨一端敲击铁轨,为什么听到两次声音?
(2)求敲击声在空气中传播的时间。
(3)求声音在钢铁中的传播速度。
【答案】(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(1)敲击声在空气中传播的时间为1.5s;
(3)声音在钢铁中的传播速度为5100m/s。
【解答】解:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(2)由v可知,声音从空气中传过来的时间t11.5s;
(3)敲击声在钢铁中传播的时间:t2=t1﹣Δt=1.5s﹣1.4s=0.1s,
声音在钢铁中的传播速度:v5100m/s。
答:(1)声音在不同的介质中传播速度不同,而且声音在钢铁中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以声音从钢铁中传过来的时间更短,从空气中传过来的时间更长,所以人就听到了两次敲击声;
(1)敲击声在空气中传播的时间为1.5s;
(3)声音在钢铁中的传播速度为5100m/s。
17.为了测定声音在钢中的传播速度,取一长L=664米的钢轨,在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击以一下,在另一端听到两次声音,记录指出两次响声相隔时间Δt=1.87s,如果当时声音在空气中的速度为v=332m/s,求声音在钢轨中的传播速度?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:声音在空气中的传播时间:t1。
声音在钢中的传播速度大于空气中的传播速度,则声音在钢轨中的传播时间:t=t1﹣Δt=2s﹣1.87s=0.13s;
声音在钢轨中的传播速度:v钢5108m/s。
故答案为:声音在钢轨中的传播速度约为5108米/秒。
地 城
考点05
温度对声速的影响
18.表记录了声波在不同种类的气体和温度下的速度,请依据表中的相关数据回答问题:
气体种类(米/秒)
声速
温度(℃)
空气
氢气
氦气
氮气
二氧化碳
0
331
1261
891
337
269
10
337
1284
908
343
273
20
343
1306
924
349
279
30
349
1328
939
355
283
(1)当温度为10℃时,声波在空气中的传播速度为 337 米/秒。
(2)声波的传播速度与温度的关系是: 在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快 。
(3)历史首次超音速飞行是:耶格尔驾驶X﹣1飞机上升到12800米高空,在此高度上达到299米/秒的速度,成为人类突破音障的第一人。请你通过上述事实和表格中的数据进行分析,耶格尔驾驶的飞机速度仅为299米/秒,却超过了音速的可能原因是: 随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由表中的数据知:当温度为10℃时,声波在空气中的传播速度为337m/s。
(2)观察表格中不同温度下声波在空气中的传播速度,可以发现随着温度的升高,声速也在逐渐增大。因此,可以得出结论:在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快。
(3)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢,故最大飞行速度一定的飞机在空气中会更容易实现超音速飞行,所以随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢。
故答案为:(1)337;(2)在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快;(3)随着海拔高度增加,气体温度降低,声波的传播速度变慢。
19.声音传播的速度和温度有关,下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
﹣20
﹣10
0
10
20
30
声音速度/(m/s)
318
324
330
336
342
348
(1)请你根据表格中的规律找出温度为15℃时声速为 339 m/s。
(2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下,根据表格中你的发现,你能指出在什么情况下试验更容易成功吗? 在低温下更容易成功 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s,因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s.现在空气的温度为10℃,声音的速度为336m/s.所以当空气的温度为15℃,声音的速度变为339m/s。
(2)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢;
故答案为:(1)339;(2)在低温下更容易成功。
20.一次小明和同学看见闪电后又过4s听到了雷声,小明观察了温度计,室温为15℃,小明查到了“声速跟气温的关系图“,如图所示。(空气中光速为3×105km/s)则:
(1)打雷处离他们大约多少米?
(2)小明测得某一障碍物离他173m,发出的声音经过1s听到了回声,请你利用声速跟气温的关系图,求出当时的气温。
【答案】(1)打雷处离他们距离为1360m。
(2)此时声速为346m/s,当时的气温为25℃。
【解答】解:(1)温度是15℃,声音在空气中的传播速度v=340m/s,
打雷处距人的距离:
s=vt=340m/s×4s=1360m。
(2)经过1s听到了回声,则声音走一趟的时间t11s=0.5s,
此时声速v1346m/s,
根据声速跟气温的关系图可知,当时的气温是25℃。
答:(1)打雷处离他们距离为1360m。
(2)此时声速为346m/s,当时的气温为25℃。
地 城
考点06
声音速度的计算
21.已知空气、水、铝管中声速分别为340m/s、1500m/s、5000m/s;并且两次声音的时间间隔大于0.1s,人们才能把两次声音区分开。那么,当含水铝管的长度至少为下列哪个数据的时候,敲击铝管的一端,耳朵贴在铝管另一端的人才能听到三次敲击声( )
A.约36.5m B.约44 m C.约214.3m D.约294.8m
【答案】C
【解答】解:要听到三声,则要区分空气、水和铝管传播的声音,则相应的间隔时间至少为0.1s,
即:t空气﹣t水=0.1s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
t水﹣t铝=0.1s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
要区分空气和水的声音,设铝管的长度为L,由v得:
0.1s,
0.1s,
解得:L≈44m;
要区分水和铝管传播的声音,设铝管的最短长度为L′,由v得:
0.1s,
即:0.1s,
解得:L′≈214.3m。
因此要听到三次敲击声,铝管最短长度应为214.3m。
故选:C。
22.某两位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,让一位同学在输送水的直铁管的一端敲一下,使铁管发出清脆的声音,另一同学在铁管另一端用耳朵贴近铁管听声音。(已知人耳区别两次声音的间隔时间最短为0.1s;为了简化计算,取空气中的声速300m/s,水中的声速为1500m/s,铁中的声速为5000m/s。),下列说法正确的是( )
A.若听到了3次响声,则第一次响声一定是由空气中传来的
B.如果管中装满水,只听到1次响声,管道最长为30m
C.如果管中装满水,要听到3次响声,管道至少要214.3m
D.选择能听到3次声音的最短管道做实验,听到的第1次和第2次声音的时间间隔约为0.57s
【答案】C
【解答】解:
A、声音可以在空气、水、钢铁中进行传播,且在钢铁中传播的速度最快,在水中次之,在空气中传播的最慢,所以若听到了3次响声,则第一次响声一定是由铁管中传来的,故A错误;
B、设声音传播的距离为s,要分辨空气和水传来的声音,应有:0.1s,解得:s≤37.5m,所以如果管中装满水,只听到1次响声,管道最长不能大于37.5m,故B错误;
C、要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有:0.1s,解得:s′≥214.3m,故C正确;
D、选择能听到 3 次声音的最短管道做实验,即 L′≈214.3m。则0.1s,故D错误。
故选:C。
23.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v1=340m/s,在软木中的传播速度v软木=500m/s,在水中的传播速度v水=1500m/s,在钢铁中的传播速度v钢铁=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 0.15 s听到响声,小华能听到 1 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 s<44 m。(选填“s<44m”、“44﹣211m”或“s>211m”)
【答案】(1)0.15;1;(2)s<44。
【解答】解:(1)声音在软木、空气中传播51m所用的时间分别为:
t10.102s;
t20.15s
由三次时间比较可以看出,相差不到0.1s,所以人耳是分辨不出来的,只能听到混在一起的1次声音,只能听到一次由空气传来的声音,所以时间应该是0.15s
由三次时间比较可以看出,相差不到0.1s,所以人耳是分辨不出来的,只能听到混在一起的1次声音;
(2)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米。要分辨(相邻的)空气和水传来的声音,应有:
0.1s,解得:s1≥44m,
要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有:
0.1s,解得:s2≥211m,
要分辨(相邻的)空气和铁传来的声音,应有:
0.1s,解得:s3≥36m,
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:当36m≤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。
故答案为:(1)0.15;1;(2)s<44。
24.声音在不同介质中传播的速度不同。阅读表中一些介质中的声速,回答问题:在空心金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,已知敲击后声音通过空气传到另一端需要的时间为2.5s,两声相隔2.33s(此时气温约为15℃)。
(1)求空心金属管的长;
(2)求声音在该金属管中的传播速度;该金属管可能是由什么材料制成?
(3)如果在金属管里灌满水,请计算分析说明人能听到几次敲击声,并判断听到的声音依次是什么介质传播的(已知人能区分两次声音的最短时间间隔为0.1s)。
一些介质中的声速v(m/s)
空气(0℃)
331
铜
3750
空气(15℃)
340
铝
5000
水(常温)
1500
铁
5200
【答案】(1)空心金属管的长为850m;
(2)声音在该金属管中的传播速度为5000m/s,该金属管可能是由铝制成的;
(3)如果在金属管里灌满水,人能听到3次敲击声,依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
【解答】解:(1)声音在15℃空气中的传播速度:v空气=340m/s,t空气=2.5s,
空心金属管的长:s=v空气t空气=340m/s×2.5s=850m;
(2)声音在空气传播速度小于在金属管中传播速度,
则声音在空气传播时间大于在金属管中传播时间,
所以由题意可知声音在金属管内传播的时间:t金属=t空气﹣Δt=2.5s﹣2.33s=0.17s;
声音在金属管内传播的速度:v金属5000m/s;
对比表中数据可知,该金属管可能是铝制成的。
(3)如果在金属管里灌满水,则声音在水中传播的时间:
,
因为人能区分两次声音的最短时间间隔为0.1s,且声音在三种介质的传播时间差分别为
Δt1=t空气﹣t水=2.5s﹣0.57s=1.93s>0.1s,
Δt2=t水﹣t金属=0.57s﹣0.17s=0.4s>0.1s,
所以人能听到3次敲击声,其依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
答:(1)空心金属管的长为850m;
(2)声音在该金属管中的传播速度为5000m/s,该金属管可能是由铝制成的;
(3)如果在金属管里灌满水,人能听到3次敲击声,依次是通过金属管、水和空气传播而来的。
25.小红姑姑家在一家油气厂,不久前去玩时发现了一段长364米的大型铁质空管,感到很好奇。联想到声音的传播知识,于是他和表弟做了一个实验:表弟在管的一端敲打,他在另一端将耳朵贴在管上听并同时计时,结果他先后听到了 两 次响声。这一结果说明 声音在固体和气体中的传播速度不同 若前后听到的时间差为1秒,求声音在铁中的传播速度多大?(当时声音在空气中的速度为340m/s)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
(1)声音在不同介质中的传播速度不同,一般情况下,在固体中传播的最快,铁管是固体,所以最先听到的声音是通过铁管传来的,而第二次是铁管发出的声音传到空气中,由空气将声音传播到人的耳朵里的,所以说人将耳朵贴在铁管上可以听到两次响声,依次是由铁管和空气传来的;
(2)已知铁管长364m,空气中的声音的传播速度为340m/s,
所以在声音在空气中传播的时间t空气1.07s,
因为两次的时间差1s,所以声音在铁管中传播的时间t铁=1.07s﹣1s=0.07s,
声音在铁中的传播速度为v铁5200m/s。
故答案为:两;声音在固体和气体中的传播速度不同;声音在铁中的传播速度是5200m/s。
地 城
考点07
回声测距
26.图甲是一种身高测量仪,图乙是其简化图,顶部感应器竖直向下发射超声波,到达下方物体反射后返回,被感应器接收。测高台上无人站立时,超声波发出后经1.5×10﹣2s收到返回超声波;小虎站上测高台,感应器记录到超声波从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s。则小虎的身高是( )
A.1.5m B.1.6m C.1.7m D.1.8m
【答案】C
【解答】解:由图可知,测量仪的高度h=2.55m,测高台上无人站立时,声音传播的距离
s声=2h=2×2.55m=5.1m,超声波信号发出后经过1.5×10﹣2s收到返回信号,
则超声波在空气中的传播速度:
v声340m/s
当人站在测高台上时,感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为5×10﹣3s,
由v可得,声音传播的距离:
s′=v声t′=340m/s×5×10﹣3s=1.7m,
则头顶到感应器的距离:
L1.7m=0.85m,
则该同学的身高h身高=h﹣L=2.55m﹣0.85m=1.7m。
故选:C。
27.如图,超声波测速仪A,向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s,第一个脉冲2.2s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号(声速:340m/s),下列说法正确的是( )
A.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪347m
B.汽车接收到第一次脉冲,距离测速仪357m
C.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.9s
D.汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s
【答案】C
【解答】解:AB、测速仪第一次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间:t12.2s=1.1s,
汽车B距测速仪:s1=v声t1=340m/s×1.1s=374m,故AB错误;
CD、测速仪第二次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间:t23.0s=1.5s;
汽车B收到两次信号的时间间隔是:t′=4.5s4.5s﹣0.7s+1.5s=5.3s。
故C正确,D错误。
故选:C。
28.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速,如图甲。某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是(假设超声波的速度为340m/s,且声速与车速均保持不变)( )
A.汽车收到第一次信号时,距测速仪102m
B.汽车收到第二次信号时,距测速仪68m
C.汽车的速度约为25m/s
D.汽车两次收到信号的时间差为1.3s
【答案】C
【解答】解:A.测速仪第一次发出超声波时,从信号发出到与汽车相遇经历的时间为:,
距测速仪的距离:s1=v波t1=340m/s×0.3s=102m,故A正确;
B.由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为:,
距测速仪的距离:s2=v波t2=340m/s×0.2s=68m,故B正确;
CD.汽车收到两次信号距离测速仪的距离差:s=s1﹣s2=102m﹣68m=34m,
经过时间t=1.6s﹣0.3s=1.3s,
汽车的速度为:
,故C错误,D正确。
故选:C。
29.金龙峡位于忠县县城6km,是甘井河上一段长3km的峡谷,河中巨石嶙峋,水流湍急,两岸的杨子岩悬崖峭壁,石齿若林。周末,爸爸驾车带小红一起前去游玩(假设汽车一直做匀速直线运动),在距离正前方峭壁440m处鸣笛后继续前进,经过2.5s后小红听到从峭壁反射回来的汽笛声,则小红听到回声时,汽车到峭壁的距离为 410 m,汽车行驶的速度为 12 m/s(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)。
【答案】410;12
【解答】解:(1)由题意知:2.5s内,汽车与笛声通过的路程之和是鸣笛处与峭壁距离的2倍,
即s车+s声=2s;
由v得,
v车t+v声t=2s;
即v车×2.5s+340m/s×2.5s=2×440m;
解得:v车=12m/s;
(2)汽车行驶的路程:
s车=v车t=12m/s×2.5s=30m;
小红在听到回声时距峭壁距离:
s′=s﹣s车=440m﹣30m=410m。
故答案为:410;12。
30.火车正在以v1=144km/h的速度匀速直线运行,这时司机发现正前方出现隧道,火车鸣笛后就立即开始减速,经过4s听到由隧道口反射回来的回声,此时观察到速度仪表盘上的速度显示为v2,有v1:v2=2:1;紧接着司机再次鸣笛,并保持v2匀速直线运动下去,3.5s后司机再次听到由隧道口反射回来的回声(v声=340m/s),火车第二次听到回声后,再经过 28 s后火车开始进入隧道,火车在减速过程中走过的路程为 100 m。
【答案】28;100。
【解答】解:火车速度为v1=144km/h=40m/s,
由v1:v2=2:1可得,第2次的速度:v2v140m/s=20m/s;
由v可得,列车鸣笛后4s时间内声音传播的路程为:s1=v声t=340m/s×4s=1360m;
列车鸣笛后3.5s时间内声音传播的路程为:s2=v声t′=340m/s×3.5s=1190m,
列车鸣笛后3.5s时间内火车通过的路程为:s车′=v2t′=20m/s×3.5s=70m,
火车第二听到回声时与隧道口的距离:d′(s2﹣s车′)(1190m﹣70m)=560m,
由v可得,火车第二次听到回声后,进入隧道的时间:t″28;
则火车第二次鸣笛时距离隧道口的距离为:d2(s2+s车′)(1190m+70m)=630m;
火车第一次鸣笛时距离隧道口的距离为:d1=s1﹣d2=1360m﹣630m=730m,
火车在减速过程中走过的路程为:L=d1﹣d2=730m﹣630m=100m。
故答案为:28;100。
31.有一口竖井,深度未知。在井口大喊一声,0.5s后听到井底回声,则井深 85 m;在井口向井内抛下一个石子,5.25s后听到石子落到井底的声音,则石子下落的平均速度为 17 m/s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由v可知,声音传播的路程:
s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m,
则井的深度:hs1170m=85m;
井底的声音传到井口需要的时间:t2t10.5s=0.25s,
则石子下落的时间:t=t′﹣t2=5.25s﹣0.25s=5s,石子下落的路程s=h=85m,
石子下落的平均速度:v17m/s。
故答案为:85;17。
32.汽车沿平直公路匀速驶向一座高山,汽车的速度为10m/s,声音的速度为340m/s,途中司机按一下喇叭,2s后司机听到回声。司机按喇叭时汽车距山脚的距离是多少?司机听到回声时汽车距山脚的距离是多少?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:汽车在2s所走的路程是:S1=V1t=10m/s×2s=20m
声音在2s所走的路程是:S2=V2t=340m/s×2s=680m
司机按喇叭时汽车距山脚的距离是:S350m。
司机听到回声时汽车距山脚的距离是:S3=350m﹣20m=330m;
答:司机按喇叭时汽车距山脚的距离是350m。司机听到回声时汽车距山脚的距离是330m。
33.声音在空气中的速度是340m/s,一辆汽车匀速驶向一座高山,司机鸣笛后6s听到回声。若汽车速度是54km/h,则此时汽车距高山的距离为多少千米?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由v可得,声音和汽车在6s内通过的距离:
s声=v声t=340m/s×6s=2040m,s车=v车tm/s×6s=90m,
因声音传播的距离减去汽车行驶的距离之差等于听到回声时距离高山距离2倍,
所以,听到回声时距离高山的距离:
s975m=0.975km。
答:此时汽车距高山的距离为0.975km。
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