专题05声速的应用(原卷版+解析)

2022-2023学年八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破（人教版）专题05声速的应用1．（2021•长沙期中）小亮看到礼花绽放2s后又听到它的爆炸声。已知空气中的声速约为340m/s，若不计光的传播时间，则礼花爆炸点的位置到小亮的距离约为（）A．1km B．680m C．1×109m D．1×109km2．（2022•上海模拟）北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载着：士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声，这段记载的科学道理是（）A．声音不能通过空气传播 B．大地不能传播声音 C．只有牛皮制成的箭筒可以传播声音 D．固体传播声音比空气快3．（2021•厦门期末）已知声音在铁、水、空气中传播速度为5200米每秒、1500米每秒、340米每秒，人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在装满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声的次数是（）A．1次 B．2次 C．3次 D．4次4．（2021•西安期中）如果声音在空气中传播的速度变为1m/s，则我们周围的世界会有什么变化？关于这个问题的讨论，一位同学提出了下列四个有关的场景，请你判断不正确的是（）A．教室内学生能更清楚地听到教师的讲课声 B．汽车的喇叭不能更起到原来的作用 C．铜管乐队在会场内的演奏效果会更差 D．我们听到万米高空的客机声时看不到飞机5．（2021•盐城期末）小明假期旅游时发现一处深井，边上有“井深危险”的警示标志。他让一石头自由落向井底，用秒表测出“从石头离开手到听到石头击打水面的声音所需的时间”为0.4s，声音的传播速度是340m/s，石头下落的平均速度小于声音速度，则下列说法正确的是（）A．井的深度为136m B．井的深度为68m C．井的深度小于68m D．井的深度大于68m6．（2022•绍兴期中）声速测量器仪可测量声波在不同环境中的传播速度，使用时，将A、B两个声波采集器和发射器放在同一条直线上，当声波发射器发出声波时，通过调节图中S的距离，声波到达两个采集器的时间就会不同，声速测量仪器上的显示屏则能显示出声波到达两个采集器的时间差，显示屏上显示的时间单位为ms，（1ms＝10﹣3s）。下图是声速测量仪器某次在教室里测量声速时的情景，其中S＝34cm，液晶显示器上显示的时间差为1ms，下列对此过程说法错误的是（）A．这次测量声波先被A采集器接收到 B．保持上图距离不变，测量声速时教室的温度为15℃，则A、B间的距离为102cm C．若声速增大，则液晶显示器上显示的时间差会变小 D．若声波发射器逐渐靠近A，则液晶显示器上显示的时间差逐渐变小7．（2022•绵阳模拟）若声音在空气中的传播速度为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，下列说法中正确的是（）A．声音沿钢轨从一端传到另一端时间为 B．声音沿钢轨从一端传到另一端时间为 C．钢轨的长度为 D．钢轨的长度为（v2﹣v1）t8．（2021•宁波期末）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，则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为300m/s，且保持不变）（）A．11.5m/s B．12m/s C．12.5m/s D．13m/s9．（2021•广州期中）甲、乙两人为了测量声音在铁中的传播速度，甲在铁管一端敲打一下，乙在铁管的另一端听到两次传来的声音，第一次是由传来的，第二次是由传来的，测得两次声响相隔0.28s。已知铁管长102m，声音在空气中的速度是340m/s，则声音在铁中的传播速度大约是。10．（2021•武汉期末）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”是指深秋的夜晚，寒山寺悠扬的钟声回荡在姑苏城的夜空。为了弄清楚这一有趣现象，小明查得声音在空气中传播速度和温度关系如下：温度（℃）1015203050速度（m/s）338340344349360上表说明，声音在空气中传播速度随温度的升高而；冬天的夜晚，地面附近空气温度低，而离地较高处温度较高，声音传播过程中就会就会向（上/下）弯曲，沿着地表传到数里外的枫桥河畔。11．（2021•赣州期末）夏季雷雨前，经常是电闪雷鸣。在一次闪电过后约4s才听到雷声，那么闪电发生处离你约m（声音在空气中的传播速度取340m/s）．回声传到人耳比原声晚0.1s以上，人耳才能将回声和原声区分开，要想听到回声，障碍物跟发声体的最近距离应该为m。12．（2021•青岛期末）为了督促司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次超声波信号，第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s。（1）汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪m；（2）在该测速区内，汽车的速度是m/s。13．（2021•南通期末）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/℃﹣20﹣100102030声音速度/m•s﹣1318324330336342348（1）请你在图所示的坐标系中作出声速和温度关系的图象。（2）可以推断出，声音在15℃空气中传播速度为m/s。（3）一架喷气式飞机的速度大约是声音在15℃空气中传播速度的1.5倍，飞行高度为3390m，水平方向飞行。该喷气式飞机的飞行速度是m/s．当你听到飞机在你头顶上方的轰鸣声时，抬头观看（不计抬头的时间），飞机已飞到你前方m（水平距离）的地方。14．（2021•镇江期中）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）他们选择了鼓（含鼓槌）做实验，除这器材外，至少还需要的实验器材是和。（2）如图1所示，甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下，请你将实验操作的步骤B补充完整。A、量出甲、乙两人之间的直线距离s，并记录；B、甲同学用力敲一下鼓，乙同学在时立即开始记时；C、负责听声的丙同学听到鼓声时就立即喊“停”，听到丙同学“停”的指令，乙同学立即按停秒表；D、将测得的时间t记录下来；E、计算出声音的速度v声，则v声（速度）＝（文字表达也可以）。（3）实验过后，三位同学反思自己的实验过程，认识到用这样的方法所测量的声音传播时间可能不是很准确度，原因是：。（4）挫折使人进步，甲、乙两同学通过网上交流，认识到手机软件在实验中可以发挥神奇的功效，于是他们下载了一款名为Phyphox的物理实验手机软件继续进行实验。该软件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能自动开始计时，当再次接收到响声时能自动停止计时，而且它对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。下面是他们俩第二次实验的过程（如图2）：A、找一空旷的广场，分别站于间距为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。B、甲先在自己的手机边击掌一次，乙听到甲的击掌声后，也在自己手机边击掌一次。C、查看甲、乙两手机记录下的时间值，分别为t甲、t乙。问：①本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲t乙（＞/＝/＜）。②测得空气中声音的传播速度v声＝。（用t甲、t乙、s表示）15．（2021•吉安期末）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0.85km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？16．（2021•厦门期中）一列长为1500m的货运列车在平直的轨道上匀速行驶，在要通过某长度为600m的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过4s听到汽笛声，已知空气中声速为340m/s，求：（1）押运员听到笛声时声音传播的距离。（2）列车在平直的轨道上匀速行驶时的速度。（3）列车完全通过大桥的时间。 2022-2023学年八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破（人教版）专题05声速的应用1．（2021•长沙期中）小亮看到礼花绽放2s后又听到它的爆炸声。已知空气中的声速约为340m/s，若不计光的传播时间，则礼花爆炸点的位置到小亮的距离约为（）A．1km B．680m C．1×109m D．1×109km解：光在空气中的传播时间可以忽略不计，由v＝得声音的路程：s＝vt＝340m/s×2s＝680m。故B正确、ACD错。答案：B。2．（2022•上海模拟）北宋时代的沈括，在他的著作《梦溪笔谈》中记载着：士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声，这段记载的科学道理是（）A．声音不能通过空气传播 B．大地不能传播声音 C．只有牛皮制成的箭筒可以传播声音 D．固体传播声音比空气快解：声音可以在固体、液体、气体中传播；当夜袭的敌人的马蹄声可以通过大地和空气同时向外传播，因为声音在大地中的传播速度比空气中的传播速度快，所以士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上时可以提前听到从大地传过来的声音，做好准备。所以选项ABC错误。选项D正确。答案：D。3．（2021•厦门期末）已知声音在铁、水、空气中传播速度为5200米每秒、1500米每秒、340米每秒，人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在装满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声的次数是（）A．1次 B．2次 C．3次 D．4次解：声音在铁、水、空气中传播18m所用的时间分别为：t1＝＝≈0.003s；t2＝＝≈0.012s；t3＝＝≈0.053s；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。答案：A。4．（2021•西安期中）如果声音在空气中传播的速度变为1m/s，则我们周围的世界会有什么变化？关于这个问题的讨论，一位同学提出了下列四个有关的场景，请你判断不正确的是（）A．教室内学生能更清楚地听到教师的讲课声 B．汽车的喇叭不能更起到原来的作用 C．铜管乐队在会场内的演奏效果会更差 D．我们听到万米高空的客机声时看不到飞机解：A、假设学生离教师6m远，教师发出声音后，经过6s学生才能听到，不会更清楚，故A错误；B、汽车的喇叭声传播的太慢，不能够起到原来的作用，故B正确；C、声音在空气中的传播的速度变为1米/秒，是正常时的，乐队在会场内的演奏将变得很混乱，故C正确；D、客机声音传来，飞机早看不到了，故D正确。答案：A。5．（2021•盐城期末）小明假期旅游时发现一处深井，边上有“井深危险”的警示标志。他让一石头自由落向井底，用秒表测出“从石头离开手到听到石头击打水面的声音所需的时间”为0.4s，声音的传播速度是340m/s，石头下落的平均速度小于声音速度，则下列说法正确的是（）A．井的深度为136m B．井的深度为68m C．井的深度小于68m D．井的深度大于68m解：石头下落的平均速度小于声音速度，则声音传播时间小于石头下落的时间，已知石头下落的时间和声音传播的时间之和为0.4s，所以声音传播时间小于0.2s，则井深小于声音0.2s传播的距离，即井深小于s＝v声t声＝340m/s×0.2s＝68m，故C正确，ABD错误。答案：C。6．（2022•绍兴期中）声速测量器仪可测量声波在不同环境中的传播速度，使用时，将A、B两个声波采集器和发射器放在同一条直线上，当声波发射器发出声波时，通过调节图中S的距离，声波到达两个采集器的时间就会不同，声速测量仪器上的显示屏则能显示出声波到达两个采集器的时间差，显示屏上显示的时间单位为ms，（1ms＝10﹣3s）。下图是声速测量仪器某次在教室里测量声速时的情景，其中S＝34cm，液晶显示器上显示的时间差为1ms，下列对此过程说法错误的是（）A．这次测量声波先被A采集器接收到 B．保持上图距离不变，测量声速时教室的温度为15℃，则A、B间的距离为102cm C．若声速增大，则液晶显示器上显示的时间差会变小 D．若声波发射器逐渐靠近A，则液晶显示器上显示的时间差逐渐变小解：A、声波采集器A、B在一条直线上，它们之间的距离不变，所以按图示A距离声波发射器近一些，接受信号比B早，故A正确；B、声音在15℃空气中速度是340m/s，﹣＝10﹣3s，则s1＝68cm，则A、B间的距离为102cm，故B正确；C、根据B中的计算分析，当声速增大时，因为AB距离声波发声器距离不变，时间差值会相应减小，故C正确；D、如果声波发生器距离A更近一些，距离B就更远一些，时间的差值就会变大，故D错误。答案：D。7．（2022•绵阳模拟）若声音在空气中的传播速度为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，下列说法中正确的是（）A．声音沿钢轨从一端传到另一端时间为 B．声音沿钢轨从一端传到另一端时间为 C．钢轨的长度为 D．钢轨的长度为（v2﹣v1）t解：（1）设钢轨的长度为L，声音在空气中传播的时间t1＝；声音在钢轨中传播的时间为t2＝；时间间隔t＝t1﹣t2＝﹣；所以钢管的长度L＝；故C正确，D错误；（2）声音从钢轨从一端传到另一端所用时间为t2＝＝＝t；故AB错误；答案：C。8．（2021•宁波期末）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，则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为300m/s，且保持不变）（）A．11.5m/s B．12m/s C．12.5m/s D．13m/s解：由题图知，超声波第一次从测速仪发出到与汽车相遇经过的时间为t2＝0.16s，测速仪距离汽车的最远距离：x2＝v声t2＝300m/s×0.16s＝48m，超声波第二次从测速仪发出到与汽车相遇经过的时间为t1＝1.12s﹣1s＝0.12s，这段距离为：x1＝v声t1＝300m/s×0.12s＝36m，汽车行驶的距离为：s＝x2﹣x1＝48m﹣36m＝12m；由题图知，汽车从第一次与超声波相遇到第二次与超声波相遇所用的时间：t＝1.12s﹣0.16s＝0.96s，则汽车行驶的速度为：v＝＝＝12.5m/s。答案：C。9．（2021•广州期中）甲、乙两人为了测量声音在铁中的传播速度，甲在铁管一端敲打一下，乙在铁管的另一端听到两次传来的声音，第一次是由铁管传来的，第二次是由空气传来的，测得两次声响相隔0.28s。已知铁管长102m，声音在空气中的速度是340m/s，则声音在铁中的传播速度大约是5100m/s。解：声音在不同介质中的传播速度不同，在钢铁中传播的速度最快，甲在铁管的一端敲打一下，乙在铁管的另一端听到两次声音，第一次是由铁管传来的，第二次是由空气传来的。由v＝可得，声音在空气中的传播时间：t1＝＝＝0.3s。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﹣△t＝0.3s﹣0.28s＝0.02s；声音在铁管中的传播速度：v铁＝＝＝5100m/s。答案：铁管；空气；5100m/s。10．（2021•武汉期末）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”是指深秋的夜晚，寒山寺悠扬的钟声回荡在姑苏城的夜空。为了弄清楚这一有趣现象，小明查得声音在空气中传播速度和温度关系如下：温度（℃）1015203050速度（m/s）338340344349360上表说明，声音在空气中传播速度随温度的升高而增大；冬天的夜晚，地面附近空气温度低，而离地较高处温度较高，声音传播过程中就会就会向下（上/下）弯曲，沿着地表传到数里外的枫桥河畔。解：（1）由图表可知：声音在空气中传播时，其速度随温度的升高而增大，即温度越高，传播速度越快；（2）深夜空气温度较地表温度高，即寺内温度高而枫桥河畔的温度较低。由于声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以寺内的钟声会偏向地表，沿地表传向数里外的枫桥河畔。答案：增大；下。11．（2021•赣州期末）夏季雷雨前，经常是电闪雷鸣。在一次闪电过后约4s才听到雷声，那么闪电发生处离你约1360m（声音在空气中的传播速度取340m/s）．回声传到人耳比原声晚0.1s以上，人耳才能将回声和原声区分开，要想听到回声，障碍物跟发声体的最近距离应该为17m。解：声音在空气中传播的速度为340m/s，闪电发生处的距离s＝vt＝340m/s×4s＝1360m。声音从发声体到障碍物的传播时间为t＝＝0.05s障碍物跟发声体的距离s＝vt＝340m/s×0.05s＝17m。答案：1360；17。12．（2021•青岛期末）为了督促司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次超声波信号，第一次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s。（1）汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪85m；（2）在该测速区内，汽车的速度是20m/s。解：（1）第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由v＝可得汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1＝v声t1＝340m/s×0.25s＝85m；（2）第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2＝v声t2＝340m/s×0.2s＝68m；汽车两次接收到信号时位置相距（即汽车行驶的距离）：s′＝s1﹣s2＝85m﹣68m＝17m；汽车行驶这17m共用的时间：t′＝△t﹣t1+t2＝0.9s﹣0.25s+0.2s＝0.85s，所以汽车的车速为：v′＝＝＝20m/s。答案：（1）85；（2）20。13．（2021•南通期末）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/℃﹣20﹣100102030声音速度/m•s﹣1318324330336342348（1）请你在图所示的坐标系中作出声速和温度关系的图象。（2）可以推断出，声音在15℃空气中传播速度为339m/s。（3）一架喷气式飞机的速度大约是声音在15℃空气中传播速度的1.5倍，飞行高度为3390m，水平方向飞行。该喷气式飞机的飞行速度是510m/s．当你听到飞机在你头顶上方的轰鸣声时，抬头观看（不计抬头的时间），飞机已飞到你前方5085m（水平距离）的地方。解：（1）采用描点发画出图象如下图：（2）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。（3）喷气式飞机的速度是声音在空气中传播速度的1.5倍，声音在空气中的传播速度是339m/s，喷气式飞机的速度v喷＝339m/s×1.5＝508.5m/s。因为飞机的飞行高度为3390m，声音在空气中的传播速度是339m/s，所以根据速度公式v＝得：声音从头顶传到人耳的时间t＝＝＝10s，所以飞机已飞到人前方的水平距离：s＝vt＝508.5m/s×10s＝5085m。答案：（1）见上图；（2）339；（3）508.5；5085。14．（2021•镇江期中）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）他们选择了鼓（含鼓槌）做实验，除这器材外，至少还需要的实验器材是卷尺和停表。（2）如图1所示，甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下，请你将实验操作的步骤B补充完整。A、量出甲、乙两人之间的直线距离s，并记录；B、甲同学用力敲一下鼓，乙同学在看到甲敲击鼓面时立即开始记时；C、负责听声的丙同学听到鼓声时就立即喊“停”，听到丙同学“停”的指令，乙同学立即按停秒表；D、将测得的时间t记录下来；E、计算出声音的速度v声，则v声（速度）＝（文字表达也可以）。（3）实验过后，三位同学反思自己的实验过程，认识到用这样的方法所测量的声音传播时间可能不是很准确度，原因是：停表操作反应的误差。（4）挫折使人进步，甲、乙两同学通过网上交流，认识到手机软件在实验中可以发挥神奇的功效，于是他们下载了一款名为Phyphox的物理实验手机软件继续进行实验。该软件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能自动开始计时，当再次接收到响声时能自动停止计时，而且它对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。下面是他们俩第二次实验的过程（如图2）：A、找一空旷的广场，分别站于间距为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。B、甲先在自己的手机边击掌一次，乙听到甲的击掌声后，也在自己手机边击掌一次。C、查看甲、乙两手机记录下的时间值，分别为t甲、t乙。问：①本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲＞t乙（＞/＝/＜）。②测得空气中声音的传播速度v声＝。（用t甲、t乙、s表示）解：（1）估测常温下声音在空气中的传播速度，需要测量路程和时间，而在一定时间内声音传播的路程较大，所以测量路程需要用卷尺，测量时间需要用精确度较高的停表；（2）光速比声速快，声音的传递也需要时间，所以看到甲敲击鼓面开始计时更准确；速度是路程与时间的比值，即v声＝；（3）测量声音传播的时间可能不是很准确，其原因是停表操作反应的误差；（4）①由记录的过程可知，t甲比t乙多记录声