专题05 声速的计算（7大考点）-2025-2026 学年八年级物理上册同步培优训练（人教版2024）

专题05 声速的计算 7大高频考点概览 考点01 不同介质的声音速度（共6小题） 考点02 比较不同介质的声速大小（共6小题） 考点03 温度对声速的影响（共5小题） 考点04 声音速度的计算（共6小题） 考点05 测量声速的实验（共4小题） 考点06 光、声传播比较（共6小题） 考点07 回声测距问题（共12小题） 地 城 考点01 不同介质的声音速度 1．有一根铁管长931m，甲同学从铁管的一端敲了一下，在铁管的另一端的乙同学听到两次声响，两次声音相隔2.5s，求铁管中的声速。 2．为了测定声音在钢铁中的速度，取一长680m的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音第一次声响是由钢轨传来的，第二次声响是由空气传来的，记录指出两次响声相隔的时间是1.90s，如果当时声音在空气中的传播速度为340m/s，求声音在钢轨中的传播速度。 3．小明在一段铁路的一端用锤子敲击一下铁轨，小军在另一端听到两次响声，记录两次响声的时间差为2s．声音在空气中传播速度是340m/s，在钢铁中传播速度为5200m/s，求这段铁轨的长度。 4．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．现有一段长为18m的装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管一端，在另一端敲一下，能听到几次声音？通过计算说明。（提示：人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s） 5．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： 一些介质中的声速v/（m•s﹣1） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 煤油（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 6．为了测量声音在钢管中的传播速度，取一长680m的钢管，在其一端沿钢管方向敲击一下，在另一端听到两次声音。第一次响声是由钢管传来的，第二次是由空气传来的，两次响声相隔的时间是1.855s（取空气中的声速为340m/s）。则： （1）声音在钢管中的传播速度比空气中的传播速度 　 　 （选填“大”或“小”），说明声音的传播速度与 　 　 有关。 （2）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间。 （3）声音在钢管中的传播速度。 地 城 考点02 比较不同介质的声速大小 7．一根长为30米的注满水的钢管，当乙同学用力敲击一次水管的一端时，站在水管另一端的甲同学会听到几次敲击声（人耳能区分出的两次声音的最小时间间隔为0.1s。v空＝340m/s，v水＝1500m/s，v钢＝5200m/s）（　　） A．一次 B．两次 C．三次 D．四次 8．2022年11月，第十四届中国国际航空航天博览会在广东省珠海市举行，一众“大国重器”惊艳亮相珠海上空。若歼﹣20在1min内飞行48km，则它在这个过程的平均速度是 　 m/s，它这个速度 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）声音在15℃空气中的传播速度。 9．在森林动物“运动会”中龟兔赛跑的情景中。比赛开始后，“观众”通过比较　 　 ，认为跑在前面的兔子运动快；由于兔子麻痹轻敌，中途睡了一觉，“裁判员”通过比较时间，最终判定先到达终点的乌龟运动得快。物理学中用　　 　 表示物体运动快慢的程度，如：在常温下，声音在空气中的传播速度为340m/s，它的含义是　　 　 　 　 　 　 。 10．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为1020m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.8s（此时气温约为15℃）。问： 一些介质中的声速v/（m/s） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 水（常温） 1500 铁 5100 （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 11．学习了声学知识后，某实验小组查阅资料了解到声音在不同温度及不同介质中的传播速度，整理在表格中。同时进行了如下活动：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，记录下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℃）。请回答下列问题： 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 （1）金属管长为多少？ （2）若在金属管中装满水，则常温下，声音在水中传播需要多长时间？（结果保留1位小数） （3）试通过计算判断该金属管可能是由什么材料制成的？ 12．小明查资料得知声音在铁中的速度比在空气中更快，他想测出声音在铁管中的速度，他将一个发声源放在空心铁管一端，将一个自动计时器放在距离发声源510m的铁管另外一端。声源发声，计时器开始工作。（v空气＝340m/s） （1）第二声是通过铁还是通过空气传过来的？为什么？ （2）经过多久，计时器接收到第二个声音？ （3）已知计时器显示第一声和第二声之间相距1.4s，求声音在铁中的速度。 地 城 考点03 温度对声速的影响 13．下表记录了声波在不同温度、不同种类的气体中的传播速度，请根据表中的相关数据回答下列问题： 气体种类 声速 温度（℃） （m/s） 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　 米/秒。 ②声波的传播速度与温度的关系是：　 　 　 　 　 　 　 。 ③根据表格中的数据，在空气温度较　 （选填“高温”或“低温”）的条件下，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。 14．阅读下面数据回答问题。 几种物质中的声速v/（m/s） 空气（15oC） 340 海水（25oC） 1531 空气（25oC） 346 铜（棒） 3750 空气（35oC） 352 大理石 3810 煤油（25oC） 1324 铝（棒） 5000 蒸馏水（25oC） 1497 铁（棒） 5200 （1）空气中的声速随温度的升高而 　 （选填“增大”“减小”或“不变”），可得出的规律是每升高1℃，声速每秒变化 　 m/s。按照你的发现规律，你估计0℃时空气中的声速大约为 　 m/s。 （2）影响声速大小的因素：　 、　　 　 。 15．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 声速/（m•s﹣1） 318 324 330 336 342 348 ①请你在图2所示的坐标纸中作出声速和温度的关系图象。 ②根据所作图象规律可知温度为25℃时的声速 　 　 20℃时的声速。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 16．气温影响空气密度，气温高，空气密度小，则声速大，因而声速与气温有关，由此产生的声音不一定由声源沿直线传播。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播较上层快，于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的，弯到温度低，密度大的上方。 根据以上信息回答： （1）声音在空气中传播时，爱走温度　 、密度　 　 的路径； （2）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”说的是：在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径向　　 　 　 拐弯而传到几里外的枫桥边。 （3）赤日炎炎，在沙漠或戈壁滩即使相距不太远的人也难听清对方的大声叫喊，其中一个重要的原因是声音在传播时向　 　 拐弯了。 17．阅读短文，回答问题。 会“拐弯”的声音 声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”。 1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。 这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？ 原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低得地方走，于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象。 请根据材料回答下列问题： （1）声音喜欢在怎样的物质里走？答：声音喜欢走　 　 的物质（选填“温度高”或“温度低”） （2）不知道你有没有注意到这样一个奇怪的现象，夜晚和早晨听到汽车的鸣笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见。你能对此现象做出简单的解释吗？　　 　 　 　 。 （3）请想象一下：如果声速变成了每秒传播0.2m，我们的生活会变成什么样？设想一个合理情景。 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 地 城 考点04 声音速度的计算 18．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 19．在一个长1020m注满水的铸铁水管的一端敲一下，在另一端听到三次声音，第一次声音同第二次声音间隔0.48s，第二次声音与第三次声音间隔2.32s，已知当时声音在空气中的传播速度为340m/s，则声音通过空气从管子的一端传到另一端需要的时间为　 s，声音通过水从管子的一端传到另一端需要的时间 　　 s，声音通过铸铁从管子的一端传到另一端需要的时间为 　 s，声音在铸铁中的传播速度为 　　 m/s。 20．为了测量声音在金属中的传播速度，小磊到爸爸的工厂，找到一根长2040m的金属管。他敲击管子一端，爸爸在金属管的另一端贴近管口听到了两次声音，两次声音间隔5.6s，空气中的声速是340m/s。 （1）求爸爸听到第二次声音所用的时间是多少s？ （2）求小磊测量出金属管中的声音传播速度为多少m/s？ 21．我们知道：声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速：回答问题： （1）声音在介质中的传播速度有什么规律（写出两条）？ （2）在长为850米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2.33秒。声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是什么材料制成的？（此时气温约为15℃） 一些介质中的声速v（m/s） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 煤油（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 22．王刚和李勇同学想测出一钢铁中声音传播速度。他们找到了一段长730m的铁轨。李勇在铁轨的一端用大铁锤猛敲一下，王刚在另一端听到两次响声，第一次响声是钢铁传来的，第二次响声是空气传来的。两次响声时间相差2s，已知空气中的声速为340m/s。则声音在钢铁中的传播速度是多少？ 23．如图，一根长直的充满水的自来水铁管，长680m，求： 物质 速度（m/s） 空气 340 水 1450 铁 4900 （1）在一端敲击后，另一端可以听到几次声音？ （2）第一次听到的声音与最后一次听到的声音，时间差是多少？ 地 城 考点05 测量声速的实验 24．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。 甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t甲、t乙。 （1）若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为　 　 m。 （2）本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲　 t乙（＞/＝/＜）。 25．想要测量声音在一根长铁棒中传播的速度，需要的测量工具是　　 　 和　 ，依据的实验原理是　 。下表中列出了声音在几种物质中的传播速度v/（m/s） 分析下表中的数据，你可以得出的结论有： 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软 木 500 大理石 3810 煤 油 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 ①　　 　 　 　 　 　 　 ②　　 　 　 　 　 　 　 26．某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。 （1）如果选择了鼓（含鼓槌）的实验，除了这种器材外，至少还需要 　　 　 　 　 ； （2）如果甲负责敲鼓，乙负责记时，丙负责听声，那么请补充一个实验步骤。 ①量出200m的直线距离s并做记录； ②甲同学用力敲一下鼓，乙同学看到敲鼓的同时开始计时； ③当负责听声的丙同学听到鼓声时立即喊停； ④乙同学 　 　 　 　 　 ； ⑤将测得的时间t记录下来； ⑥反复实验； （3）请你为他们设计一个测量声音速度的实验记录表格，设计的表格应体现上述实验要求。 （4）造成误差的原因可能有：　　 　 　 　 　 　 　 　 （不少于1条）。 27．小明和同学商量，利用敲击长铁管的方法也许可以测出声音在铁管中的传播速度，你能设计出来吗？要的探究器材有哪些？测量时需要用到的已知量有哪些？写出具体的实验步骤。写出声音在铁管内传播速度的数学表达式（用测得的量和已知量表示）。 地 城 考点06 光、声传播比较 28．春节晚上，小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花，礼花绽放时间间隔均匀，每次闪光之后1秒就听到一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，5次爆响（如图）。礼花闪光和相应爆响是 　 （选填“同时”或“不同时”）产生的，相邻两次爆响间隔 　 秒，礼花燃放地点到她家距离约 　 m。（已知声音在空气中的传播速度约340m/s） 29．历史上第一次测定水中的声速是1827年在瑞士和法国边境的日内瓦湖上进行的。两位测量者分别坐在两只船上，两船相距14km，在一只船上系上一口钟并将钟沉入水下，当敲响钟时，船上的火药同时发光，在另一只船上系上一个听音器并沉入水下，这只船上的测量者在看到火药发光10s后，从听音器听到水下传来的钟声，由此测量出的水中的声速是 　 　 ，计算时忽略了火光传播的时间，这是因为这个时间比声音在水中的传播时间 　 得多。 30．为了提高计时的准确性，大型国际比赛的赛道都使用光电计时设备，但由于条件限制，一般的运动会都是起点处的裁判员发令后开始比赛，终点计时员通过秒表计时，为了计时准确，应该　　 　 （看到冒烟/听到声音）开始计时，百米赛跑时这两种计时方法时间相差　 s；在不同的介质中，声音的传播速度差异很大。在一根很长的自来水管一端敲一下，另一端的人会听到三次敲击声，请判断传来的三次响声的介质按照先后依次是　　 　 　 　 。 31．国庆节时，许多城市在广场燃放礼花。礼花在几十米的高空爆炸，响声巨大，并发出绚丽夺目的光彩，照亮了整个城市。 （1）如果你离广场很远，对礼花爆炸时的声音和色彩能够同时感觉到吗？为什么？ （2）如果你看到色彩和听到声音前后相差的时间为5s，那么，你离广场大约有多远？（取声速为340m/s） 32．打雷和闪电是同时发生的。小明通过计算得出发生闪电处距小明的直线距离约6120m。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s。求： （1）测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为多少秒？（不计光传播所需时间） （2）光从闪电处到小明处需要多少时间？ 33．下暴雨前往往电闪雷鸣，若小明在看到闪电后5s听到雷声（不计光传播的时间），（在空气中，声速取340m/s，光速取3×108m/s）求： （1）打雷的位置距小明多远？ （2）相同时间内光在空气中传播了多远的距离？ 地 城 考点07 回声测距问题 34．如图，A是一辆装有超声测速装置的警车，正匀速行驶在一平直的公路上，某时刻向停在前方540m处的大卡车发射第一个超声波信号，经过3s接收到反射回来的信号。已知超声波的传播速度为340m/s。警车的行驶速度是　 m/s，不久后有一辆小车刚好超越警车，5s之后警车发出第二个信号，并在0.51s之后收到小车反射回来的信号，小车的速度是 　 m/s。（设警车和小车的速度都保持不变，结果保留一位小数） 35．蝙蝠沿水平向右的方向匀速飞行，速度为v，当它到达O点时向前方发出一超声波，波速为u，当蝙蝠的前方前后分别有两个障碍物，如图所示。经过时间t，蝙蝠向前飞行了一段距离到达P点时恰好收到第一次反射波，则P点离第一个障碍物的距离是 　 　 ；若相继收到前后两次反射波的时间为Δt，则前方两个障碍物前后间的距离是 　 。 36．一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后2s听到回声，问： （1）鸣笛处距山崖离多远？ （2）听到回声时，距山崖多远？（V声速＝340m/s） 37．某同学旅游时，划船行在两山之间的湖面上。他大喊了一声，经过1.2s听到一个回声，又经过3.6s听到了另一个回声，问：两山相距多远？（设当时的气温为15℃．） 38．一辆匀速行驶的汽车向距离车440m远的正前方一高墙鸣笛，经2.5s司机听到由高墙反过来的回声，求汽车速度（声速为340m/s）？ 39．潜水员在沉船上放置了一个能发声的仪器，仪器发出的声音经0.18s被浮在海面上的打捞船接收，求沉船到打捞船间的距离？（海水传声平均速度是1530m/s） 40．一辆汽车向山崖开去，在离山崖710m时司机按了一下喇叭，经过了4秒钟他听到了回声，声音在空气中的传播速度为340m/s，求： （1）汽车的速度是多少？ （2）当司机听到回声时离山崖多远？ 41．小张同学站在高山对面大喊一声，在3S后听到了回声。（此时空气温度15℃） （1）求小张同学与高山之间的距离？ （2）如果小张同学希望正好在2S后听到回声，他需要靠近高山还是远离高山？需要移动多少米？ （3）能不能在月球上用这个方法测量距离，为什么？ 42．中国高铁技术，独步全球。如图所示，列车长为220m，某日小明和小李坐在稳定运行的高铁中，小明坐在高铁车尾的最后一排，小李坐在高铁车头的最前一排，列车在到达某隧道口之前车头会鸣笛一次，小明会听到两次鸣笛声（第一次是车头发出的鸣笛声，第二次是隧道口反射回来的回声），小李听到鸣笛声（时间忽略）后，经过5s听到隧道口反射回来的回声。已知：高铁速度恒定不变为100m/s，空气中声速取340m/s。求： （1）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间； （2）小李听到鸣笛时到隧道口的距离。 43．潜水艇一般采用声呐来躲避障碍物和发现敌人，一艘潜艇在水中某一深度处以10m/s的速度向正前方做匀速直线运动，发现水下秘密基地目标后，向正前方发出超声波信号，从发出信号到经基地反射后收到反射信号用了6s，声波在空气中传播速度为340m/s，声波在海水中传播速度为1500m/s，则： （1）潜艇在水下做匀速直线运动时，当它接收到反射声波的时候距离基地的距离为多少米？ （2）潜艇接到任务向基地以更快的速度匀速前进，某时刻发出超声波后4s接收到回波信号，距第一次发出信号38秒后又发出第二个超声波，经过3s接收到回波信号，则潜艇的速度是多少？ 44．一声呐刚好没入水面，发出超声后4s收到被海底反射的信号，已知声波在海水中的速度为1500m/s，则海水的深多少米？ 45．天际岭隧道位于湖南省长沙市，是我国跨度最大的城市隧道。一辆洒水车以某一速度沿直线匀速行驶时，在进入隧道前522m处鸣笛，司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声，声音在空气中的速度为340m/s。 （1）3s内声音传播的距离是多少？ （2）洒水车行驶的速度是多少m/s？ （3）如果洒水车距隧道口370m时，步行于隧道中某处的小尹刚好听到洒水车的音乐声（如图），他立刻向隧道前后两个方向跑，恰好都能刚好跑出隧道，进入到开阔地带，避免了水溅到身上。如果小尹跑动的速度恒为3m/s，洒水车以第（2）问的速度行驶，试求该隧道的长度。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 声速的计算 7大高频考点概览 考点01 不同介质的声音速度（共6小题） 考点02 比较不同介质的声速大小（共6小题） 考点03 温度对声速的影响（共5小题） 考点04 声音速度的计算（共6小题） 考点05 测量声速的实验（共4小题） 考点06 光、声传播比较（共6小题） 考点07 回声测距问题（共12小题） 地 城 考点01 不同介质的声音速度 1．有一根铁管长931m，甲同学从铁管的一端敲了一下，在铁管的另一端的乙同学听到两次声响，两次声音相隔2.5s，求铁管中的声速。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 声音的路程s等于铁管的长度，即s＝931m， 设声音在铁管中的传播速度为V铁， 声音在铁管中传播时间为t铁， 根据v可知， 声音在铁管中传播时： s＝v铁t铁 即931m＝v铁t铁﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 声音在空气中传播时： s＝V空t空＝340m/s×t空， 即：931m＝340m/s×t空﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 由题意知t空﹣t铁＝2.5s﹣﹣﹣﹣﹣﹣③； 由①②③解得： V铁≈3908m/s 答：声音在铁管里的传播速度是3908m/s。 2．为了测定声音在钢铁中的速度，取一长680m的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音第一次声响是由钢轨传来的，第二次声响是由空气传来的，记录指出两次响声相隔的时间是1.90s，如果当时声音在空气中的传播速度为340m/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： t12s。 ∵声音在钢中的传播速度大于空气中的传播速度， ∴声音在钢轨中的传播时间： t＝t1﹣△t＝2s﹣1.90＝0.1s； 声音在钢轨中的传播速度： v钢6800m/s。 答：声音在钢轨中的传播速度约为6800m/s； 3．小明在一段铁路的一端用锤子敲击一下铁轨，小军在另一端听到两次响声，记录两次响声的时间差为2s．声音在空气中传播速度是340m/s，在钢铁中传播速度为5200m/s，求这段铁轨的长度。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 设铁轨的长度是s， 由v可得声音在空气中的传播时间是t1①， 声音在铁轨中的传播时间是t2②， 声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播大2s。 t1﹣t2＝2s，﹣﹣﹣﹣﹣③， 把①②代入③得： 2s， 解得：s＝727.6m； 答：这段铁轨的长度为727.6m。 4．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．现有一段长为18m的装满水的铁管，将耳朵贴在装满水的铁管一端，在另一端敲一下，能听到几次声音？通过计算说明。（提示：人耳能分清前后两次声音的时间间隔要大于0.1s） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：声音在铁、水、空气中传播18m所用的时间分别为： t10.003s； t20.012s； t30.053s。 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一次声音。 答：能听到一次响声。 5．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为850m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： 一些介质中的声速v/（m•s﹣1） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 煤油（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 【答案】（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s； （3）声音在金属管内传播的速度为5000m/s；该金属管是由铝制成的。 【解答】解：（1）根据表格中的数据进行分析可知，声音在金属中的传播速度比在空气中的速度快，故先听到钢轨传播的声音，后听到空气传播的声音，第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）声音通过空气传到另一端所需时间：t空2.5s； （3）声音在金属管中传播的时间： t金属＝t空﹣Δt＝2.5s﹣2.33s＝0.17s； 则声音在金属管中传播的速度： v金属5000m/s； 查表可知：金属管是由铝制材料制成的。 答：（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s； （3）声音在金属管内传播的速度为5000m/s；该金属管是由铝制成的。 6．为了测量声音在钢管中的传播速度，取一长680m的钢管，在其一端沿钢管方向敲击一下，在另一端听到两次声音。第一次响声是由钢管传来的，第二次是由空气传来的，两次响声相隔的时间是1.855s（取空气中的声速为340m/s）。则： （1）声音在钢管中的传播速度比空气中的传播速度 　大　 （选填“大”或“小”），说明声音的传播速度与 　介质种类　 有关。 （2）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间。 （3）声音在钢管中的传播速度。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）第一次响声是由钢管传来的，第二次是由空气传来的，这说明声音在钢管中的传播速度比空气中的传播速度快大，说明声音的传播速度与介质种类有关； （2）由v得，声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间t2s； （3）声音在钢管中的传播时间为：t'＝2s﹣1.855s＝0.145s； 声音在钢管中的传播速度为：v4690m/s。 答：（1）大；介质种类； （2）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间为2s； （3）声音在钢管中的传播速度为4690m/s。 地 城 考点02 比较不同介质的声速大小 7．一根长为30米的注满水的钢管，当乙同学用力敲击一次水管的一端时，站在水管另一端的甲同学会听到几次敲击声（人耳能区分出的两次声音的最小时间间隔为0.1s。v空＝340m/s，v水＝1500m/s，v钢＝5200m/s）（　　） A．一次 B．两次 C．三次 D．四次 【答案】A 【解答】解：由速度公式变形可得t， 则声音在钢管中传播需要的时间为：t钢； 声音在水中传播需要的时间为：t水 ； 声音在水中传播需要的时间为：t空 ； 因为声音在钢管、水、空气中传播的时间间隔都小于0.1s，小于人耳能区分出的两次声音的最小时间间隔为0.1s，所以只能听到一次敲击声，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 8．2022年11月，第十四届中国国际航空航天博览会在广东省珠海市举行，一众“大国重器”惊艳亮相珠海上空。若歼﹣20在1min内飞行48km，则它在这个过程的平均速度是 　800　 m/s，它这个速度 　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）声音在15℃空气中的传播速度。 【答案】800；大于。 【解答】解：歼﹣20的平均速度是： v800m/s， 这个速度大于声音在15℃空气中的传播速度（340m/s）。 故答案为：800；大于。 9．在森林动物“运动会”中龟兔赛跑的情景中。比赛开始后，“观众”通过比较　相同时间运动的路程　 ，认为跑在前面的兔子运动快；由于兔子麻痹轻敌，中途睡了一觉，“裁判员”通过比较时间，最终判定先到达终点的乌龟运动得快。物理学中用　速度　 表示物体运动快慢的程度，如：在常温下，声音在空气中的传播速度为340m/s，它的含义是　声音在1s内通过的路程为340m　 。 【答案】相同时间运动的路程；速度；声音在1s内通过的路程为340m。 【解答】解：在森林动物“运动会”中龟兔赛跑的情景中。 比赛开始后，“观众”通过比较在时间相同的情况下比较运动路程的长短，判断跑在前面的兔子运动快。 “裁判员”通过比较在路程相同的情况下比较所用时间的长短，判定最先到达终点的乌龟运动得快。 物理学中用速度表示运动快慢的程度。 声音在空气中的传播速度为340m/s，它的含义是声音在1s内通过的路程为340m。 故答案为：相同时间运动的路程；速度；声音在1s内通过的路程为340m。 10．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为1020m的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.8s（此时气温约为15℃）。问： 一些介质中的声速v/（m/s） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 水（常温） 1500 铁 5100 （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 【答案】（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端要3s； （3）声音在金属管中的传播速度是5100m/s；该金属管可能是由铁制成的。 【解答】解：（1）根据表格中的数据进行分析知道，声音在金属中的传播速度比在空气中的速度快，故先听到金属管传播的声音，后听到空气传播的声音，第二次听到的声音是通过空气传来的。 （2）由知道，声音通过空气传到另一端所需时间： ； （3）声音在金属管中传播的时间： t金属＝t空气﹣Δt＝3s﹣2.8s＝0.2s； 则声音在金属管中传播的速度： ， 查表知道，金属管是由铁制材料制成的。 答：（1）第二次听到的声音是通过空气传来的； （2）敲击后声音通过空气传到另一端要3s； （3）声音在金属管中的传播速度是5100m/s；该金属管可能是由铁制成的。 11．学习了声学知识后，某实验小组查阅资料了解到声音在不同温度及不同介质中的传播速度，整理在表格中。同时进行了如下活动：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，记录下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℃）。请回答下列问题： 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 （1）金属管长为多少？ （2）若在金属管中装满水，则常温下，声音在水中传播需要多长时间？（结果保留1位小数） （3）试通过计算判断该金属管可能是由什么材料制成的？ 【答案】（1）空心金属管的长为850m； （2）声音在水中传播需要0.6s； （3）该金属管可能是铝制成的。 【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）如果在金属管里灌满水，由v 可知，声音在水中传播的时间为： t水0.6s。 （3）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； 则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。 答：（1）空心金属管的长为850m； （2）声音在水中传播需要0.6s； （3）该金属管可能是铝制成的。 12．小明查资料得知声音在铁中的速度比在空气中更快，他想测出声音在铁管中的速度，他将一个发声源放在空心铁管一端，将一个自动计时器放在距离发声源510m的铁管另外一端。声源发声，计时器开始工作。（v空气＝340m/s） （1）第二声是通过铁还是通过空气传过来的？为什么？ （2）经过多久，计时器接收到第二个声音？ （3）已知计时器显示第一声和第二声之间相距1.4s，求声音在铁中的速度。 【答案】（1）第二声是通过空气传过来的；因为声音在铁管中的传播速度大于在空气中的传播速度； （2）经过1.4s，计时器接收到第二个声音； （3）声音在铁中的速度为5100m/s。 【解答】解：（1）第二声是通过空气传过来的； 由于声音在不同介质中的传播速度不同，一般来说，在固体中传播最快，在气体中最慢，所以声音在铁管中的传播速度大于在空气中的传播速度，所以第一声是通过铁传过来的，第二声是通过空气传过来的； （2）由v可得， 计时器接收到第二个声音的时间t1.5s； （3）已知计时器显示第一声和第二声之间相距1.4s，即1.4s， 1.4s， 解得v铁＝5100m/s。 答：（1）第二声是通过空气传过来的；因为声音在铁管中的传播速度大于在空气中的传播速度； （2）经过1.4s，计时器接收到第二个声音； （3）声音在铁中的速度为5100m/s。 地 城 考点03 温度对声速的影响 13．下表记录了声波在不同温度、不同种类的气体中的传播速度，请根据表中的相关数据回答下列问题： 气体种类 声速 温度（℃） （m/s） 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：　在同种介质中，声音的传播速度随温度的升高而增大　 。 ③根据表格中的数据，在空气温度较　低温　 （选填“高温”或“低温”）的条件下，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。 【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）由表中的数据知：在同种介质中，声音的传播速度随温度的升高而增大； （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。 故答案为：（1）337；（2）在同种介质中，声音的传播速度随温度的升高而增大；（3）低温。 14．阅读下面数据回答问题。 几种物质中的声速v/（m/s） 空气（15oC） 340 海水（25oC） 1531 空气（25oC） 346 铜（棒） 3750 空气（35oC） 352 大理石 3810 煤油（25oC） 1324 铝（棒） 5000 蒸馏水（25oC） 1497 铁（棒） 5200 （1）空气中的声速随温度的升高而 　增大　 （选填“增大”“减小”或“不变”），可得出的规律是每升高1℃，声速每秒变化 　0.6　 m/s。按照你的发现规律，你估计0℃时空气中的声速大约为 　331　 m/s。 （2）影响声速大小的因素：　温度　 、　传播介质　 。 【答案】（1）增大；0.6；331；（2）温度；传播介质。 【解答】解：（1）从表中数据可以看出，空气的温度为15℃时，声音的速度340m/s，空气的温度为25℃时，声音的速度346m/s，空气的温度为35℃时，声音的速度352m/s， 显然空气中的声速随温度的变化规律：温度每升高10℃，声音的传播速度就会增加6m/s。则每升高1℃，声速每秒变化0.6m/s。 按照这个发现规律，估计0℃时空气中的声速大约为331m/s。 （2）一般情况下声音在固体、液体和气体中的传播速度大小关系是v气＜v液＜v固。声音在不同温度下传播速度不同，所以影响声速大小的因素有传播介质和温度。 故答案为：（1）增大；0.6；331；（2）温度；传播介质。 15．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 声速/（m•s﹣1） 318 324 330 336 342 348 ①请你在图2所示的坐标纸中作出声速和温度的关系图象。 ②根据所作图象规律可知温度为25℃时的声速 　大于　 20℃时的声速。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】（1） （2）大于 【解答】解：（1）根据表格中的数据对应描点，可得声音的速度与温度的关系如图所示： （2）根据所作图象规律可知温度为25℃时的声速 大于20℃时的声速。 故答案为：（1）；（2）大于。 16．气温影响空气密度，气温高，空气密度小，则声速大，因而声速与气温有关，由此产生的声音不一定由声源沿直线传播。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播较上层快，于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的，弯到温度低，密度大的上方。 根据以上信息回答： （1）声音在空气中传播时，爱走温度　低　 、密度　大　 的路径； （2）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”说的是：在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径向　比较冷的水边　 拐弯而传到几里外的枫桥边。 （3）赤日炎炎，在沙漠或戈壁滩即使相距不太远的人也难听清对方的大声叫喊，其中一个重要的原因是声音在传播时向　上　 拐弯了。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由题意可知，声音在空气中传播时，不是完全沿直线传播，而是爱走温度低、密度大的路径； （2）诗句中的意思是声音传到了客船上，这是因为在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径向比较冷的水边拐弯而传到几里外的枫桥边的客船上。 （3）沙漠或戈壁滩上，距离地表近的位置温度高，而声音受走温度低的路径，所以在沙漠或戈壁滩即使相距不太远的人也难听清对方的大声叫喊，是因为声音在传播时向上拐弯了。 故答案为：（1）低；大；（2）比较冷的水边；（3）上。 17．阅读短文，回答问题。 会“拐弯”的声音 声音不但会“爬行”，而且会“拐弯”。 1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100千米的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100千米到160千米的地区内，人们却什么没有听到，令人奇怪的是，在1300千米的地方的人们却又清楚地听到了爆炸声。 这真是件有趣而又奇怪的事！声音怎么会拐弯绕过中间地带呢？ 原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低得地方走，于是声音就拐弯了。如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象。 请根据材料回答下列问题： （1）声音喜欢在怎样的物质里走？答：声音喜欢走　温度低　 的物质（选填“温度高”或“温度低”） （2）不知道你有没有注意到这样一个奇怪的现象，夜晚和早晨听到汽车的鸣笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见。你能对此现象做出简单的解释吗？　早晚地表温度低，声音传播贴近地面　 。 （3）请想象一下：如果声速变成了每秒传播0.2m，我们的生活会变成什么样？设想一个合理情景。　百米运动员赛跑通过终点后好长时间才听到发令枪响　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由短文知道：原来声音有个“怪脾气”：它在温度均匀的空气里是笔直地走的；一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。因此声音喜欢在温度低的物质里走。 （2）白天，太阳把地面晒热了，接近地面的空气温度远比空中的高，声音向高空传播；早晨和晚上地表温度低，声音传播贴近地面。因此，夜晚和早晨听到汽车的鸣笛声很清楚，一到白天就不太清楚了。 （3）如果声速变成了每秒传播0.2m，会出现：百米运动员赛跑通过终点后好长时间才听到发令枪响；汽车在我们的后面鸣笛，汽车超过我们很远才会听到笛声。 故答案为：（1）温度低；（2）早晚地表温度低，声音传播贴近地面；（3）百米运动员赛跑通过终点后好长时间才听到发令枪响。 地 城 考点04 声音速度的计算 18．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。 19．在一个长1020m注满水的铸铁水管的一端敲一下，在另一端听到三次声音，第一次声音同第二次声音间隔0.48s，第二次声音与第三次声音间隔2.32s，已知当时声音在空气中的传播速度为340m/s，则声音通过空气从管子的一端传到另一端需要的时间为 　3　 s，声音通过水从管子的一端传到另一端需要的时间 　0.68　 s，声音通过铸铁从管子的一端传到另一端需要的时间为 　0.2　 s，声音在铸铁中的传播速度为 　5100　 m/s。 【答案】3；0.68；0.2；5100。 【解答】解：三次敲击声分别是通过空气、水、铁管传播的，因为声音在空气中传播速度小于在水中传播速度，在水中传播速度小于在铁中传播速度，所以第一声是通过铁管传播的，第二声是通过水传播的，第三声是通过空气传播的。声音通过空气从管子的一端传到另一端需要的时间为 声音通过水从管子的一端传到另一端需要的时间 t水＝t空气﹣Δt＝3s﹣2.32s＝0.68s 声音通过铸铁从管子的一端传到另一端需要的时间为 t铁＝t水﹣Δt′＝0.68s﹣0.48s＝0.2s 声音在铸铁中的传播速度为 故答案为：3；0.68；0.2；5100。 20．为了测量声音在金属中的传播速度，小磊到爸爸的工厂，找到一根长2040m的金属管。他敲击管子一端，爸爸在金属管的另一端贴近管口听到了两次声音，两次声音间隔5.6s，空气中的声速是340m/s。 （1）求爸爸听到第二次声音所用的时间是多少s？ （2）求小磊测量出金属管中的声音传播速度为多少m/s？ 【答案】（1）爸爸听到第二次声音所用的时间是6s； （2）小磊测量出金属管中的声音传播速度为5100m/s。 【解答】解：声音在固体中传播的速度大于气体，所以第一次听到的声音是由金属管传播，第二次是由空气传播。 （1）t26s （2）t1＝t2﹣Δt＝6s﹣5.6s＝0.4s v金属5100m/s 答：（1）爸爸听到第二次声音所用的时间是6s； （2）小磊测量出金属管中的声音传播速度为5100m/s。 21．我们知道：声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速：回答问题： （1）声音在介质中的传播速度有什么规律（写出两条）？ （2）在长为850米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2.33秒。声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是什么材料制成的？（此时气温约为15℃） 一些介质中的声速v（m/s） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 煤油（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）分析数据表得出声音在介质中传播速度的规律： ①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同； ②声音在同种介质中的传播速度与温度有关，温度越高，传播速度越快； ③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。 （2）由v，得声音在空气中传播的时间是：t2.5s； 声音在金属管内传播的速度比空气中传播得快，所以声音在金属管内传播的时间：t2＝t1﹣△t＝2.5s﹣2.33s＝0.17s； 声音在金属管内传播的速度：v25000m/s； 查表知：金属管可能是铝制成的； 答：（1）①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同； ②声音在同种介质中的传播速度与温度有关，温度越高，传播速度越快； （2）声音在金属管中的传播速度是5000m/s；该金属管可能是铝制成的。 22．王刚和李勇同学想测出一钢铁中声音传播速度。他们找到了一段长730m的铁轨。李勇在铁轨的一端用大铁锤猛敲一下，王刚在另一端听到两次响声，第一次响声是钢铁传来的，第二次响声是空气传来的。两次响声时间相差2s，已知空气中的声速为340m/s。则声音在钢铁中的传播速度是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：设声音在空气和铁轨中传播的速度分别为v1和v2，传播时间分别为t1和t2，且声音传播的距离为s。 依题意可有： t2＝t1﹣2s，…（1） s＝v1t1…（2） s＝v2t2…（3） 将（1）（2）两式代入（3）式中可得 v24964m/s。 答：声音在铁轨中传播的速度是4964m/s。 23．如图，一根长直的充满水的自来水铁管，长680m，求： 物质 速度（m/s） 空气 340 水 1450 铁 4900 （1）在一端敲击后，另一端可以听到几次声音？ （2）第一次听到的声音与最后一次听到的声音，时间差是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）声音在固体的传播速度最快，在气体中传播速度最慢，液体中传播速度在固体和气体之间。当在铁管一端敲击时，声音就会从铁管、铁管里的水和空气三种介质里传播，所以会听到三次声音。 （2）由题知，最后听到的声音是由空气传来的， 从表中数据可知，v气＝340m/s，s＝680m， 由v得声音在空气中的传播时间： t2s， 最先听到的声音是由铁管传来的 从表中数据可知v铁＝4900m/s，s＝680m， 由v得声音在空气中的传播时间： t′0.14s， 第一次听到的声音与最后一次听到的声音的时间差： 2s﹣0.14s＝1.86s 答：（1）在一端敲击后，另一端可以听到3次声音； （2）第一次听到的声音与最后一次听到的声音，时间差是1.86s。 地 城 考点05 测量声速的实验 24．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。 甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t甲、t乙。 （1）若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为 　0.34　 m。 （2）本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲　＞　 t乙（＞/＝/＜）。 【答案】（1）0.34；（2）＞。 【解答】解：（1）声音的传播距离为s＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m； （2）由记录过程知，t甲比t乙多记录声音传播的时间，故t甲＞t乙。 故答案为：（1）0.34；（2）＞。 25．想要测量声音在一根长铁棒中传播的速度，需要的测量工具是　刻度尺　 和　停表　 ，依据的实验原理是　v　 。下表中列出了声音在几种物质中的传播速度v/（m/s） 分析下表中的数据，你可以得出的结论有： 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软 木 500 大理石 3810 煤 油 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 ①　声音传播的速度与介质的温度有关　 ②　一般情况下，固体传声速度较快　 【答案】见试题解答内容 【解答】解：要测量声音在一根长铁棒中传播的速度，用刻度尺测出长铁棒的长度，用停表测出长铁棒的运动时间； 测量声音在一根长铁棒中传播的速度，依据的实验原理是 v。 ①由表格中声音在不同温度下空气中的声速可知；温度不同时，声音在同种介质中的传播速度也不同即声音传播的速度与介质的温度有关； ②由表格中的信息可知：声音在不同介质中的传播速度不同，一般来讲，声音在气体中的传播速度最小，在固体中的传播速度最大。 故答案为：刻度尺；停表； v； ①声音传播的速度与介质的温度有关；②一般情况下，固体传声速度较快。 26．某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。 （1）如果选择了鼓（含鼓槌）的实验，除了这种器材外，至少还需要 　停表（秒表、钟表）、卷尺　 ； （2）如果甲负责敲鼓，乙负责记时，丙负责听声，那么请补充一个实验步骤。 ①量出200m的直线距离s并做记录； ②甲同学用力敲一下鼓，乙同学看到敲鼓的同时开始计时； ③当负责听声的丙同学听到鼓声时立即喊停； ④乙同学 　立刻停止计时　 ； ⑤将测得的时间t记录下来； ⑥反复实验； （3）请你为他们设计一个测量声音速度的实验记录表格，设计的表格应体现上述实验要求。 （4）造成误差的原因可能有：　计时操作反映误差或测量路程的误差或停表的误差或卷尺本身的误差等　 （不少于1条）。 【答案】（1）停表（秒表、钟表）；卷尺；（2）立刻停止计时；（3）见解答图表；（4）计时操作反映误差或测量路程的误差或停表的误差或卷尺本身的误差等。 【解答】解：（1）因为速度是表示物体运动快慢的物理量，物体的运动快慢涉及两个量，一个是运动的路程，一个是运动的时间，因此测量时间用停表（秒表、钟表）；测量路程用卷尺。 （2）当负责听声的丙同学听到鼓声立即喊“停”时，乙同学立刻停止计时，否则记录的时间较长，从而影响到实验效果，误差会更大；因此乙同学立刻停止计时； （3）为避免实验的偶然性，试验次数最少为3次，如下表 试验次数 路程s/m 时间t/s 速度v/m•s﹣1 速度平均值/m•s﹣1 1 2 3 （4）由于误差是客观存在的，造成测量有误差的原因一般来说主要是由于客观和主观的影响，如测量工具、测量方法、测量者不同，在测量时即使估读到分度值的下一位，眼睛也不可能估读得非常正确；测量仪器不可能造得十分精确，环境的温度、湿度对测量仪器都有影响，这些都是造成误差的原因。 故答案为：（1）停表（秒表、钟表）；卷尺；（2）立刻停止计时；（3）见解答图表；（4）计时操作反映误差或测量路程的误差或停表的误差或卷尺本身的误差等。 27．小明和同学商量，利用敲击长铁管的方法也许可以测出声音在铁管中的传播速度，你能设计出来吗？要的探究器材有哪些？测量时需要用到的已知量有哪些？写出具体的实验步骤。写出声音在铁管内传播速度的数学表达式（用测得的量和已知量表示）。 【答案】见试题解答内容 【解答】答：首先，应该听到两次声音。一次是敲击声在空气中传播的结果，一次是在铁管中传播的结果。由于是声音在固体中传播的速度快，故第一声为铁管中的声音。 实验中需要用秒表测量听到两次声音的时间差，用米尺测量铁管的长度即声音通过的距离， 其中声音在空气中的传播速度为v空＝340m/s是已知的； 测量实验器材：秒表，米尺， 实验步骤： 1．测量出空铁管长度s； 2．当敲击铁管一端时，在另一侧听音，听到第一声时按下秒表开始，第二声时按下秒表结束，得到两次时间差t； 设声音在铁管中传播速度v铁，空气中传播速度v空 则t 解得：v铁。 地 城 考点06 光、声传播比较 28．春节晚上，小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花，礼花绽放时间间隔均匀，每次闪光之后1秒就听到一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，5次爆响（如图）。礼花闪光和相应爆响是 　同时　 （选填“同时”或“不同时”）产生的，相邻两次爆响间隔 　3　 秒，礼花燃放地点到她家距离约 　2380　 m。（已知声音在空气中的传播速度约340m/s） 【答案】同时；3；2380。 【解答】解：（1）因为光的传播速度比声音的传播速度快，而闪光和炮炸声是同时产生的，所以小华先看到闪光； （2）根据题意可知，历时13s，听到5次爆响，有4个间隔，闪光之后开始计时，且l秒后有一声爆响，所以声音传播的间隔时间为 ； （3）根据题意有看见3次闪光，听见5次爆响，由此可知第3次（最后一次）闪光对应第5次（最后一次）爆响， 因此最后一次爆响传播的时间等于两个间隔时间段加上1s，即t'＝3s×2+1s＝7s， 由得，礼花燃放地点到她家距离s＝v声t'＝340m/s×7s＝2380m。 故答案为：同时；3；2380。 29．历史上第一次测定水中的声速是1827年在瑞士和法国边境的日内瓦湖上进行的。两位测量者分别坐在两只船上，两船相距14km，在一只船上系上一口钟并将钟沉入水下，当敲响钟时，船上的火药同时发光，在另一只船上系上一个听音器并沉入水下，这只船上的测量者在看到火药发光10s后，从听音器听到水下传来的钟声，由此测量出的水中的声速是 　1400m/s　 ，计算时忽略了火光传播的时间，这是因为这个时间比声音在水中的传播时间 　小　 得多。 【答案】1400m/s；小。 【解答】解：声音在水中的传播速度v1400m/s。 计算时忽略了火光传播的时间，这是因为这个时间比声音在水中的传播时间小的多。 故答案为：1400m/s；小。 30．为了提高计时的准确性，大型国际比赛的赛道都使用光电计时设备，但由于条件限制，一般的运动会都是起点处的裁判员发令后开始比赛，终点计时员通过秒表计时，为了计时准确，应该　看到冒烟　 （看到冒烟/听到声音）开始计时，百米赛跑时这两种计时方法时间相差　0.29　 s；在不同的介质中，声音的传播速度差异很大。在一根很长的自来水管一端敲一下，另一端的人会听到三次敲击声，请判断传来的三次响声的介质按照先后依次是　水管、水、空气　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：①因为光速远大于声速，走同样的路程，根据速度公式t知道，光从起点传到终点时所用时间要短的多，故以冒烟时开始计时要准确一些。 ②听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时，比看到冒烟开始计时，由v可得，时间相差t0.29s。 ③声音会分别沿着固体水管、水、空气向另一端传播，由于声音在三种介质中的传播速度不同，即固体中最大，其次是液体，再次是气体；故在另一端的人先听到由固体水管传来的声音，其次是通过水传来的声音，最后是通过空气传来的声音，所以三次响声的介质按照先后依次是水管、水、空气。 故答案为：看到冒烟；0.29；水管、水、空气。 31．国庆节时，许多城市在广场燃放礼花。礼花在几十米的高空爆炸，响声巨大，并发出绚丽夺目的光彩，照亮了整个城市。 （1）如果你离广场很远，对礼花爆炸时的声音和色彩能够同时感觉到吗？为什么？ （2）如果你看到色彩和听到声音前后相差的时间为5s，那么，你离广场大约有多远？（取声速为340m/s） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）不能同时感觉到； 礼花绽放时声音和景象（光信号）是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大，光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳，所以在远处观看，总是先看到礼花绽放后听到声音。 （2）∵v， ∴离广场的距离为： s＝vt＝340m/s×5s＝1700m。 答：（1）不能同时感觉到；礼花绽放时声音和景象（光信号）是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大，光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳，所以在远处观看，总是先看到礼花绽放后听到声音； （2）离广场大约有1700m。 32．打雷和闪电是同时发生的。小明通过计算得出发生闪电处距小明的直线距离约6120m。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s。求： （1）测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为多少秒？（不计光传播所需时间） （2）光从闪电处到小明处需要多少时间？ 【答案】（1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s；（2）光从闪电处到小明处需要2.04×10﹣5s。 【解答】解： （1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为 s。 （2）光从闪电处到小明处需要的时间： s。 答：（1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s；（2）光从闪电处到小明处需要2.04×10﹣5s。 33．下暴雨前往往电闪雷鸣，若小明在看到闪电后5s听到雷声（不计光传播的时间），（在空气中，声速取340m/s，光速取3×108m/s）求： （1）打雷的位置距小明多远？ （2）相同时间内光在空气中传播了多远的距离？ 【答案】见试题解答内容 【解答】（1）根据可知，打雷处距人的距离为 s＝v声t＝340m/s×5s＝1700m （2）根据可知，光在真空中的传播速度约为3×108m/s，相同时间内光在空气中传播的距离为 。 故答案为：（1）打雷的位置距小明1700m；（2）相同时间内光在空气中传播的距离为1.5×109m。 地 城 考点07 回声测距问题 34．如图，A是一辆装有超声测速装置的警车，正匀速行驶在一平直的公路上，某时刻向停在前方540m处的大卡车发射第一个超声波信号，经过3s接收到反射回来的信号。已知超声波的传播速度为340m/s。警车的行驶速度是 　20　 m/s，不久后有一辆小车刚好超越警车，5s之后警车发出第二个信号，并在0.51s之后收到小车反射回来的信号，小车的速度是 　36.4　 m/s。（设警车和小车的速度都保持不变，结果保留一位小数） 【答案】20；36.4。 【解答】解：由题意可知，从警车发射到接收到信号声波移动的距离为：s1＝v声音t1＝340m/s×3s＝1020m； 警车移动的距离等于与大卡车距离的2倍减去声波移动的距离，即s2＝2s﹣s1＝2×540m﹣1020m＝60m， 则警车的速度为：v120m/s； 警车发出第二个信号到接受到信号时间为0.51s， 从警车发出信号到信号到达小车，信号通过的距离为：s391.8m； 从警车发出信号开始到信号到达小车信号用时：t声0.27s， 小车移动的距离等于从警车发出信号到信号到达小车时信号通过的距离和警车通过的距离之和，即s′＝s3+s4＝s3+v1t0＝91.8m+20m/s×5s＝191.8m， 小车的速度：v36.4m/s。 故答案为：20；36.4。 35．蝙蝠沿水平向右的方向匀速飞行，速度为v，当它到达O点时向前方发出一超声波，波速为u，当蝙蝠的前方前后分别有两个障碍物，如图所示。经过时间t，蝙蝠向前飞行了一段距离到达P点时恰好收到第一次反射波，则P点离第一个障碍物的距离是 　（u﹣v）t　 ；若相继收到前后两次反射波的时间为Δt，则前方两个障碍物前后间的距离是 　（u+v）Δt　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由v可知，蝙蝠收到第一次反射波时，超声波行驶的路程s超＝ut，蝙蝠飞行的路程s蝙＝vt； O点与第一个障碍物的距离：s1（s超+s蝙）（vt+ut）； P点离第一个障碍物的距离：s2（s超﹣s蝙）（ut﹣vt）； （2）由v可知，蝙蝠收到第二次反射波时，超声波行驶的路程s超′＝u（t+Δt），蝙蝠飞行的路程s蝙′＝v（t+Δt）； 此时O点与第二个障碍物的距离：s3（s超′+s蝙′）u（t+Δt）v（t+Δt）； 则两个障碍物之间的距离：Δs＝s3﹣s1u（t+Δt）v（t+Δt）（vt+ut）（u+v）Δt。 故答案为：（u﹣v）t；（u+v）Δt。 36．一辆汽车以15m/s的速度正对山崖行驶，鸣笛后2s听到回声，问： （1）鸣笛处距山崖离多远？ （2）听到回声时，距山崖多远？（V声速＝340m/s） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）在t＝2s的时间内，车行驶的距离： s1＝v1t＝15m/s×2s＝30m， 声音传播的距离： s2＝v2t＝340m/s×2s＝680m， 设司机鸣笛时车到山崖的距离为s， 则：2s＝s1+s2，所以s355m， （2）司机听到回声车距山崖的距离： s′＝s﹣s1＝355m﹣30m＝325m。 答：（1）鸣笛处距山崖离355m； （2）听到回声时，距山崖325m。 37．某同学旅游时，划船行在两山之间的湖面上。他大喊了一声，经过1.2s听到一个回声，又经过3.6s听到了另一个回声，问：两山相距多远？（设当时的气温为15℃．） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：声音传播到第一个山的时间t10.6s， ∵v， ∴人到该山的距离s1＝vt1＝340m/s×0.6s＝204m； 声音传到第二个山的时间t22.4s， ∴人到另一面山的距离s2＝vt2＝340m/s×2.4s＝816m； 两山间的距离s＝s1+s2＝204m+816m＝1020m； 答：两山相距为1020m。 38．一辆匀速行驶的汽车向距离车440m远的正前方一高墙鸣笛，经2.5s司机听到由高墙反过来的回声，求汽车速度（声速为340m/s）？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：设汽车速度为V，已知声速为340米/秒，声音在这段时间传输的距离为：340×2.5＝850米， 而汽车的速度V12m/s， 答：汽车的速度为12米/秒。 39．潜水员在沉船上放置了一个能发声的仪器，仪器发出的声音经0.18s被浮在海面上的打捞船接收，求沉船到打捞船间的距离？（海水传声平均速度是1530m/s） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：声音从海面传到沉船的时间： t＝0.18s， 由v可得，沉船与打捞船的距离： s＝vt＝1530m/s×0.18s＝275.4m。 答：沉船到打捞船间的距离为275.4m。 40．一辆汽车向山崖开去，在离山崖710m时司机按了一下喇叭，经过了4秒钟他听到了回声，声音在空气中的传播速度为340m/s，求： （1）汽车的速度是多少？ （2）当司机听到回声时离山崖多远？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）设汽车的速度为v，声音在空气中的传播速度为340m/s， 根据题意得： （340m/s+v）×4s＝710m×2 解之，得：v＝15m/s。 （2）∵v， ∴汽车行驶路程s＝vt＝15m/s×4s＝60m 汽车听到回声时和山崖之间的距离是：710m﹣60m＝650m 答：汽车的速度是15m/s，当司机听到回声时离山崖650m。 41．小张同学站在高山对面大喊一声，在3S后听到了回声。（此时空气温度15℃） （1）求小张同学与高山之间的距离？ （2）如果小张同学希望正好在2S后听到回声，他需要靠近高山还是远离高山？需要移动多少米？ （3）能不能在月球上用这个方法测量距离，为什么？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（2）声音传播到高山的时间为听到回声的时间的一半， 则t3s＝1.5s， 由v可得，小张到高山的距离： s＝vt＝340m/s×1.5s＝510m。 （2）小张同学希望正好在2s后听到回声，说明距离比较小，他需要靠近高山， 由v可得，声音2s走的路程s′＝vt′＝340m/s×2s＝680m， 因为是在2s后听到回声，则声音走一趟的路程s″s′680m＝340m， 需要移动的路程s1＝s﹣s″＝510m﹣340m＝170m； （3）因为月球上没有空气，是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以不能在月球上用这个方法测量距离。 答：（1）小张同学与高山之间的距离为510m； （2）如果小张同学希望正好在2S后听到回声，他需要靠近高山；需要移动170m； （3）不能在月球上用这个方法测量距离，因为地球到月球之间是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播。 42．中国高铁技术，独步全球。如图所示，列车长为220m，某日小明和小李坐在稳定运行的高铁中，小明坐在高铁车尾的最后一排，小李坐在高铁车头的最前一排，列车在到达某隧道口之前车头会鸣笛一次，小明会听到两次鸣笛声（第一次是车头发出的鸣笛声，第二次是隧道口反射回来的回声），小李听到鸣笛声（时间忽略）后，经过5s听到隧道口反射回来的回声。已知：高铁速度恒定不变为100m/s，空气中声速取340m/s。求： （1）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间； （2）小李听到鸣笛时到隧道口的距离。 【答案】（1）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间为0.5s； （2）小李听到鸣笛时到隧道口的距离为600m。 【解答】解：（1）车头发出鸣笛声的位置距小明的距离：s＝l车＝220m， 根据题意可得，车头发出鸣笛声的位置距小明的距离等于声音和车通过的距离之和，即s＝s车+s声， 根据v可得，鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间：。 （2）5s内时间声音走过的路程：s声＝v声t＝340m/s×5s＝1700m， 5s内车行驶的路程：s车＝v车t＝100m/s×5s＝500m， 所以小李听到鸣笛时到隧道口的距离为：。 答：（1）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间为0.5s； （2）小李听到鸣笛时到隧道口的距离为600m。 43．潜水艇一般采用声呐来躲避障碍物和发现敌人，一艘潜艇在水中某一深度处以10m/s的速度向正前方做匀速直线运动，发现水下秘密基地目标后，向正前方发出超声波信号，从发出信号到经基地反射后收到反射信号用了6s，声波在空气中传播速度为340m/s，声波在海水中传播速度为1500m/s，则： （1）潜艇在水下做匀速直线运动时，当它接收到反射声波的时候距离基地的距离为多少米？ （2）潜艇接到任务向基地以更快的速度匀速前进，某时刻发出超声波后4s接收到回波信号，距第一次发出信号38秒后又发出第二个超声波，经过3s接收到回波信号，则潜艇的速度是多少？ 【答案】（1）潜艇在水下做匀速直线运动时，当它接收到反射声波的时候距离基地的距离为4470m； （2）潜艇接到任务向基地以更快的速度匀速前进，某时刻发出超声波后4s接收到回波信号，距第一次发出信号38秒后又发出第二个超声波，经过3s接收到回波信号，则潜艇的速度是20m/s。 【解答】解：（1）假设接收到反射声波时，潜艇到基地的距离为s， 则v声t﹣v艇t＝1500m/s×6s﹣10m/s×6s＝2s， 解得s＝4470m。 （2）假设潜艇的速度是v，当第一次接收到超声波信号时，潜艇到基地的距离为： ， 当第二次接收到超声波信号时，潜艇到基地的距离为： ， 在两次接收到超声波信号的过程中，潜艇前进的时间为： t艇＝38s﹣4s+3s＝37s， 潜艇前进的距离为： ， 代入数据得： ， 解得v＝20m/s。 答：（1）潜艇在水下做匀速直线运动时，当它接收到反射声波的时候距离基地的距离为4470m； （2）潜艇接到任务向基地以更快的速度匀速前进，某时刻发出超声波后4s接收到回波信号，距第一次发出信号38秒后又发出第二个超声波，经过3s接收到回波信号，则潜艇的速度是20m/s。 44．一声呐刚好没入水面，发出超声后4s收到被海底反射的信号，已知声波在海水中的速度为1500m/s，则海水的深多少米？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 超声波从海面到海底的时间： t4s＝2s， 由v得海水的深度： s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m。 答：海水的深度为3000m。 45．天际岭隧道位于湖南省长沙市，是我国跨度最大的城市隧道。一辆洒水车以某一速度沿直线匀速行驶时，在进入隧道前522m处鸣笛，司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声，声音在空气中的速度为340m/s。 （1）3s内声音传播的距离是多少？ （2）洒水车行驶的速度是多少m/s？ （3）如果洒水车距隧道口370m时，步行于隧道中某处的小尹刚好听到洒水车的音乐声（如图），他立刻向隧道前后两个方向跑，恰好都能刚好跑出隧道，进入到开阔地带，避免了水溅到身上。如果小尹跑动的速度恒为3m/s，洒水车以第（2）问的速度行驶，试求该隧道的长度。 【答案】（1）3s内声音传播的距离是1020m； （2）洒水车行驶的速度是8m/s。 （3）该隧道的长度为444m。 【解答】解：（1）由v可知，声音传播的距离：s声＝v声t1＝340m/s×3s＝1020m； （2）声音传播的路程与洒水车行驶的路程之和等于鸣笛处与隧道口距离的2倍，即鸣笛处于隧道口的距离s； 鸣笛处于隧道口的距离：s＝522m，则洒水车行驶的路程：s车＝2s﹣s声＝2×522m﹣1020m＝24m； 洒水车的速度：v车8m/s； （3）洒水车与隧道口的距离：s2＝370m，由v可知，洒水车达到前隧道口的时间：t246.25s； 人向着洒水车运动，此时人刚好到达隧道口与洒水车相遇，由v可知，人运动的距离：s人＝v人t2＝3m/s×46.25s＝138.75m； 人与洒水车运动方向相同时，当洒水车刚好达到后隧道口时，人也刚好运动到后隧道口； 假设隧道长度为L，则洒水车运动的路程为s3＝370m+L，人运动的路程：s4＝L﹣138.75m； 由v可知，； 解得：L＝444m。 答：（1）3s内声音传播的距离是1020m； （2）洒水车行驶的速度是8m/s。 （3）该隧道的长度为444m。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $