第二章《声现象》实验与计算（专项训练）

第二章《声现象》实验与计算专题训练（教师版）

一、实验题

1.东东在学习了声的知识以后，和同学们做了以下的实验。

（1）如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉，落会看到小球被弹开，说明声音是由物体的

产生的。实验中泡沫球的作用是：,

（2）如图乙所示，敲击右边的音义时，会看见左边完全相同的音又把泡沫球弹起，这个现象叫做“共振〃。

说明声音可以在中传播，也能够说明声音可以传递____。

（3）如果将甲、乙两组实验装置移到月球上，则实验（选填“甲〃或"乙”）不能完成，这是因为。

【答案】振动将音叉微小的振动放大空气能量乙真空不传声

【详解】（1）[1H2]用竖直的悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球会被弹起，这个现象说明声

音是由物体振动产生的；泡沫球将将音叉微小的振动转换成泡沫球的跳动，这种实验方法叫转换法。

（2）[3][4]声音的传播需要介质。敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，说明声音可以

在空气中传播，同时说明声音能够传递能量。

（3）[5][6]声音的传播需要介质，因为月球上是真空，声音无法传播，实验乙在月球上无法完成。

2.如图所示是探究声现象时常用的装置：

（1）如图甲所示，当用橡皮锤敲击音叉时，既能听到音叉发出H勺声音，又能观察到乒乓球弹起一个较小的

幅度，此实验现象表明了.

（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大，由此可初步得出的结论是：声音的响度随

的增大而增大.

（3）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明

A.声音的音调与振动频率有关声波可以在空气中传播

C.声波能传递能量D声音在固体中传播速度比气体中快

（4）假设宇航员在月球上做乙实验，则左边音又边乒乓球会不会弹起?原因是什么？

甲乙

【答案】声音是由物体振动产生的振幅BC左边音叉边的乒乓球不会弹起因为月

球上没有空气，真空不能传声

【详解】（1通过实验发现，用小锤敲击音叉的时候，音叉发出声音的同时，乒乓球会被弹起一定的角度，

说明发声的音叉在振动；通过实验现象得出的结论是声音是由于物体振动产生的；

（2）加大敲击音叉的力度时吾叉振动的幅度变大，听到声音的响度变大，乒乓球弹起的幅度变大；

（3）用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明声波可以在空气中传播，声

波能传递能量，故BC正确；

（4）声音的传播需要介质，月球上没有空气，真空不能传声，在月球上做乙实验时，声音不会传到左边的

音叉，故左边音叉边的乒乓球会不会弹起.

3.如图，把一个电铃放入扣在抽气盘上的玻璃钟罩内，通电以后我们可以听到电铃发出的声音。

（1）然后用抽气机从钟罩内向外抽气这时会发现声音,停止抽气后，让空气重新进入玻璃钟罩内，

这时会发现声音;

（2）通过该实验能说明：空气越稀薄声音传播效果越_______:

（3）在实验基础上进一步推理得出:

（4）由该实验推理出来的结果可知在月球表面宇航员不能直接交流只能靠无线电波互相联系的原因

是o

【答案】声音逐渐减小变大差真空不能传声见解析

【详解】（I）”][2]用抽气机将玻璃罩内的空气抽出，空气越来越少，铃声逐渐变小，停止抽气后，让空气

重新进入玻璃钟罩内，听到铃声变大。

（2）[3]用抽气机将玻璃罩内的空气抽出，空气越来越少，铃声逐渐变小，说明空气越稀薄声音传播效果越

差。

（3）[4]实验基础上进一步推理，当玻璃罩内空气完全抽出时，铃声消失，说明真空不能传声。

（4）[5]声音的传播需要介质，月球上没有空气，属于真空，声音不能在真空中传播，无线电波传播不需要

介质，通过无线电波进行联系。

4.为了探究声音产生的原因，某物理兴趣小组做了几个实验:

⑴甲同学把手放在喉咙处，大声讲话，感觉喉头振动了；乙同学把发声的音叉放在水中，可以激起水花。

分析上述实验现象，能得出的结论是：。

(2)丙同学用手敲鼓，鼓面发出响声，但是他看到鼓面几乎没有K么异样。为了使看到的实验现象更明显，

你的改进方法是：;以下活动中所用到的物理研究方法与上述方法相同的是。

A在研究光的直线传播规律时，弓入了光线的概念

B探究平面镜成像特点时，用等大的两个棋子探究像与物的大小关系

C测量人体体温时，利用体温计区水银柱的长度变化来显示人体的温度高低

D在探究蒸发快慢与空气流通速度关系的时候，要确保温度表面积等因素相同

⑶小组成员在探究上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的？他们经过

认真思考，提出了两种猜想：

①声音要传播出去，需要别的物质做媒介；

②声音要传播出去，不需要什么物质做媒介。

为验证猜想，他们进行了如图所示的实验：随着不断向外抽气，发现所听到的手机铃声越来越小。由此现

象可以推理猜想是止确的。探究问题的过程通常有下列步喋：

A猜想与假设B分析与论证C实验研究D提出问题

你认为上述探究活动依次采取的步骤是。(填字母序号)

【答案】声音是由于物体振动产生的在桌子上放一些小纸屑C①DACB

【分析】(1)根据声音产生的条件：声音是由物体的振动产生的进行解答。

(2)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或

用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法，据此作答。

(3)声音是靠介质传播的，离开了传声的介质声音就不传播了，一切固体、液体、气体都可以作为传声介质，

声音不能在真空中传播。

(4)科学探究的主要环节有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论

证、评估、交流与合作。

【详解】讲话时声带的振动，音叉发声使水振动，都能证明声音是由于物体振动产生的。

(2)0桌子是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成桌面上小纸屑的振动，所以可在桌子上放一些小纸

（3）如果在声源和它的传播途径之间放上具有弹性的物体，可以减弱声音的传播，减弱噪声的效果好，这

属于在声源处减弱噪声.

6.在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。

经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。

猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。

猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。

为了验证上述猜想是否正确，他找到了上表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，

了是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。

编号材料长度（cm）横截面积（mm2）编号材料长度（cm）横截面积（m*）

A铜600.76F铜1000.76

B铜600.89G钢801.02

C铜601.02H尼龙801.02

D铜800.761尼龙1001.02

E铜1001.02J铜

（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与的关系。同组的小惠认为选用三根琴

弦来探究音调与此因素的关系更准确，那么小惠选择的是三根琴弦；

（2）小惠想验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选编号为的三根琴弦；

（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，则琴弦J的长度应为

cm.横截面积应为mm2

【答案】材料的长度A、D、FA、B、C801.02

【详解】（1）［1］选用了H、I两根琴弦，由表中提供的信息可知，选择的是横截面积和材料都相同，而长度

不同的琴弦，所以研究音调的高低与琴弦长度的关系.

⑵同组的小惠选用A、D、F三根琴弦，由表中提供的信息可知,选择的是横截面积和材料都相同，而长度

不同的琴弦，所以能研究音调的高低与琴弦长度的关系。

（2）［3］为验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，可选择长度和材料都相同，而横截面枳不同的琴弦A、

B、C进行研究。

（3）[4][5]因为是验证音调的高低与琴弦的材料的关系，所以要求三根琴弦长度相同、横截面积相同，由表

中提供的信息可知，G、H符合条件，所以添加这根铜琴弦J,它的长度也为80cm和横截面积为I.O2mm2。

7.小明在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时，思考琴弦发声口勺音调高低与哪些因素有关，并提出以下几

种猜想：

猜想1：可能与琴弦的长度有关，长度越长，音调越低；

猜想2：可能与琴弦的粗细有关，琴弦越粗，音调越低；

猜想3：可能与琴弦的材料有关；

猜想4：可能与琴弦的松紧有关；

于是小明找来了各种不同长度、材料和横截面积（粗细）的琴弦，想通过如图甲实验装置进行探究.琴弦

的编号及情况如下表所示:

控制条件编号琴弦的材料琴弦的长度（cm）琴弦的横截面积（mm2）

A钢300.3

B钢300.6

C尼龙丝400.5

D铜500.5

E尼龙丝500.5

一钢

八.

钢

Da___

尼龙丝

___

（1）为了准确比较音调高低，小明用手机软件将声音转换成波形图，如

___

尼龙丝

甲

图是两根不同的琴弦发出的波形图，A图对应的声音音调比B图（选填"高"或"低"）;

(2)小明挑选琴弦D和E进行实验，是为了探究猜想.（选填序号）;

小明想探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系，选琴弦和.（选填琴弦编号）进行实

验;

（4）为了探究音调与琴弦的松紧程度的关系，需要控制琴弦的、和相同，这种实验方法称

为法。

【答案】高3AB材料长度横截面积控制变量

【详解】（1）[1]由图可知，A图振动的频率更大，频率越大，音调越高，故A图对应的声音音调比B图高。

（2）[2]琴弦D和E的琴弦长度、琴弦的横截面积相同，琴弦的材料不同，故为了探究音调与琴弦的材料

是否有关，探究猜想3。

（3）⑶[4]探究琴弦发声的音调高低与琴弦的粗细的关系，应保证琴弦长度、琴弦的材料相同，故应选琴弦

A和B。

（4）[5][6][7][8]为了探究音调与琴弦的松紧程度的关系，需要控制琴弦的长度、琴弦的横截面积和琴弦的

材料相同，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，应控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。

8.在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们

决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：

猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关：

猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；

猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。

为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表：

编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm?

钢400.5

②钢ab

③尼龙丝300.5

尼龙丝400.5

（1）为了验证猜想一，应选用两根编号分别为的琴弦进行实验：

（2）为了验证猜想二，应选用两根编号分别为的琴弦进行实验：

（3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的两根琴弦进行实验，则表中缺少的数据■：a应40,

b应0.5（选填”等于〃或“不等于”）；

（4）上述实验探究过程中主要采用的物理方法是法。

【答案】③、④①、④等于不等于控制变量

【详解】（1）[1]为验证猜想一，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦③、④进行研究。

（2）[2]为验证猜想二，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦①、④进行研究。

（3）[3][4]探究猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关，应控制琴弦的材料和长度相同而

横截面积不同，选用编号为①、②的琴弦进行实验，则琴弦的长度a应等于40cm,b应该不等于0.6mm2

（4）[5]在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件

按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题的方法，叫控制变量法。此实验中可能影

响音调的因素有多个，所以在实验过程中相需采用的是控制变量法。

9.小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关。于是他想：

（1）利用弦音计做研究，如图1所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同；

①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线的关系：

②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择和两弦线做实验；

③小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越K,发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调

越低；

④本实验主要用到的物理方法是。

（2）请你据图2判断，在松紧程度相同的情况下，分别按住A点、8点、C点、（A、C在细的琴弦上，B在

粗的琴弦上）后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住点，最低的是按住点。

【答案】长度ab控制变量法AB

【详解】（1）①由图示可知，琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同，选择琴弦b、d进行实验可以探

究音调高低与琴弦长度的关系。

②[2]⑶要探究音调的高低与琴弦粗细的关系，应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同，由图示可知，可

以选琴弦a、b进行实验。

④⑶每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，小明实验中采用的探究方法是控制变量

法。

（2）[5]由图示可知，在琴弦材料和张力相同的情况下，琴弦越长，音调越低，琴弦越粗，音调越低，分别

按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点。

10.如图所示，用钢尺做实验，探究影响声音高低、强弱的因素。

（1）钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听振动发出的声音；然后伸出桌边长一些，再

拨动钢尺，听振动发出的声音，两次振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面的长度越短，振动越_________（选

填“快”或”慢，，），发出声音的音调越_________（选填"而“或"低”），说明音调的高低与有关；

（2）钢尺紧按在桌上，伸出桌面的长度保持不变，先拨动钢尺振动的幅度小一些，再让钢尺震动的幅度大

一些。钢尺振动的幅度越小，发出声音的响度越_________（选填“大”或“小〃），站在离钢尺越远的地方，听

到的声音越_________（选填“强〃或"弱”）；

（3）实验表明：影响声音高低的因素是声源振动的,影响声音强弱的因素是声音的,

听到声音的强弱还跟有关；

（4）本实验用到的实验方法有（选填“控制变量法〃、“转换法”或"对比法”）。

【答案】快高振动的快慢小弱频率振幅距发声体的远近

控制变量法

【详解】（1）[引钢尺伸出桌边越短，振动越快，频率就越高，音调就越高，说明音调与振动的快慢有

关。

（2）[4]⑸用力拨动锯条，使物体振动幅度变大，当振幅变小时，声音的响度变小；响度的大小与振幅和距

离发声体的远近有关，故站在离钢尺越远的地方，听到发出的声音越弱。

（3）⑹⑺[8]实验表明：音调与声源振动的快慢有关，即与频率有关；声音的响度与物体振动幅度有关，

振幅越大，响度越大；站在离钢尺越远的地方，听到的声音越小，说明声音的响度不仅与振幅有关还与距

发声体的远近有关。

（4）[9]该实验中，探究音调与频率的关系时：控制了振幅不变，采用的研究方法是控制变量法。

11.如图所示，小丽和小刚在利用身边的器材探究声音特性的相关实验。

------------a（铜）

-----------b（铜）

------------c（尼龙）

-------d（铜）,

（1）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果用细金属丝逐接的“土电话〃，则听到的声音就大些，这

一实验表明：：

（2）某研究小组利用以上两个纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的

活动。他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d<b）,并且每根琴弦固定在“音

箱”上的松紧程度一致；

①若他们想研究"音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦（选填符号〃、b、c或4）；

②若选择琴弦。和从则是为了研究：

③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，是否正确

（选填"是"或"否〃），该同学探究过程中存在的问题是:

④两位同学还可以选择琴弦（选填。、b、c或d）,研究号弦音调高低与材料的关系；

⑤该实验探究过程中用到了的研究方法；

（3）小组同学认为还可以利用实验器材探究“响度和哪些因素有关"，可选择琴弦用大小不同的力去拨

动，观察琴弦振动的幅度，听声音的响度，最后得出结论：o

【答案】金属丝的传声性能比棉线的好a、d音调的高低与琴弦粗细的关系否没

有控制材料相同a、c控制变量法响度与振幅有关

【详解】（1）[1]因为相距同样远，且说话的响度也相同，但改用金属丝连接土电话，听到的声音大，这表

明金属丝的传声性能比棉线的好。

（2）①⑵实验中，若研究“音调的高低与琴弦长度”的关系，应会制琴弦的粗细、材料、松紧程度相同，只

改变长度，故应选择琴弦a、d。

②[3]若选择琴弦a和b,由图可知，两根琴弦的粗细不同，其它条件相同，所以是为了研究音调的高低与琴

弦粗细的关系。

③[4][5]要研究音调与长度的关系，应控制琴弦的粗细、材料、松紧程度相同，只改变长度，而c和d的材

料和长度都不相同，即没有控制材料相同，因此推理得出的结论不正确。

④网要探究音调高低跟材料的关系时。，应保持长度和粗细相同，由图中条件可知，应选择琴弦a和c。

⑤⑺琴弦的音调与琴弦的粗细、琴弦的长短、琴弦的材料有关，研究与其中一个因素的有关系时，要控制

另外两个因素不变，这种研究方法叫做控制变量法。

（3）[8]选择琴弦a,用大小不同的力去拨动，观察琴弦振动的幅度，用力越大琴弦振动的幅度越大，发出

声音的响度越大，由此可得出结论：响度与振幅有关。

二、计算题

12.在1513的水中，声音的传播速度是1500米/秒，潜艇向海底发出超声波，8s收到回声，海水有多深？

【答案】6000米

【详解】解：根据题意可知：声波传到海底需要时间

s=vt=1500m/sx4s=6000m

答：海水有6000米深。

13.为了提高安全性，减少事故的发生，有关部门要求汽车司机在进入隧道前必须鸣笛。如图所示，若汽

车行驶的速度为72km/h,司机在鸣笛后2s听到隧道口处的山崖反射的回声。

（1）声音在15团空气中的传播速度为？

（2）听到回声时汽车离山崖多远？

【答案】（1）340m/s；（2）320m

【详解】解：（1）声音在15c空气中的传播速度v声二340m/s。

（2）汽车行驶的速度

s车=\，车（=20m/sx2s=40m

声音2s传播的路程

s声=v声t=340m/sx2s=680m

汽车鸣笛时到山崖的距离

听到回声时到山崖的距离

答：（1）声音在15c空气中的传播速度为340m/s；

（2）听到回声时汽车离山崖有320m。

14.如图是历史上测量水中声速的实验，水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同

时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的‘实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的

钟声（光传播的时间忽略不计）。问：

（1）请根据这些数据计算声音在水中传播的速度；

（2）若水面船只的声呐向海底发出声波，2s后接收到|可波，则海底深度是多少米？

【详解】解：（1）声音在水中传播的速度为

（2）超声波从海面传播到海底所用的时间为

则海底深度为

答：（1）声音在水中传播的速度为1500m/s；

（2）海底深度1500m。

15.如图所示，一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖，鸣笛3s后听到回声，已知声音在空气

中的传播速度为340m/s,请问：

（1）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程是多少？

（2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少？

（3）汽车听到回声时到山岸的距离是多少？

【答案】（1）1020m；（2）60m；（3）480m

【详解】解：（1）由题意知，鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程

s声=v声t=340m/sx3s=1020m

（2）由题意知，汽车的速度为72km/h即20m/s,汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程

s车=丫车i=2（）m/sx3s=601n

（3）汽车听到回声时到山崖的距离

答：（1）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程是1020m；

（2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是60m；

（3）汽车听到回声时到山崖的距离是480m0

16.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1513）。问：

（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？

一些介质中的声速》（m・s1）

空气（00）331冰3230

空气(150)340铜3750

煤油（250）1324铝5000

水（常温）1500铁5200

【答案】（1）空气;（2）2.5s；（3）5000m/s,铝

【详解】解：（】）声音在空气传播速度慢，在金属管中传播速度快，第二次听到的声音是通过空气传来的。

（3）声音在金属管内传播的时间

声音在金属管内传播的速度

查表知：金属管是铝制成的。

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2.5s；

（3）声音在金属管中的传播速度是5000m/s,该金属管可能是由铝制成的。

17.一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车72km/h做匀速直线运动。司机发现其

正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，经〃=6秒后听到回声。（声音在空气中的传播速度为340m/s）

（1）客车6秒内移动的距离；

（2）司机听到回声时距离悬崖的距离。

【答案】（1）120m；（2）960m

【详解】解：（1）已知客车速度

则客车鸣笛时到悬崖的距离为

听到回声时距离悬崖的距离为

答：（1）客车6秒内移动的距离为120m；

（2）司机听到回声时距离悬崖的距离960m。

18.学完声速的知识后，小天和小海同学想测量声音在金属管中的传播速度，于是他俩找来一根长为510m

的空金属管。小天在空金属管的一端敲一下，听到两声，时间间隔为1.4s（设声音在空气中的传播速度是

34Cm/s）：

（1）声音在空气中的传播时间为多少？

（2）声音在此金属管中的传播时间为多少？

（3）声音在此金属管中的传播速度为多少？

【答案】（1）1.4s；（2）0.1s；（3）5100m/s

【详解】解：（I）知s=5M）m,v空=340m/s,声音在空气中传播的时间

（2）声音在金属管中的传播时间

t铁二t空-t差=1.5s-1.4s=0.1s

（3）声音在这根金属管壁中的传播速度是

答：（1）声音在空气中的传播时间为1.5s；

（2）声音在此金属管中的传播时间为0.1s；

（3）声音在此金属管中的传播速度为5I00m/s。

19.长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，如图所示，火车头距禽桥

头200m处鸣笛，鸣笛10s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的何声，听到回声30s后，

车尾驶过桥尾。计算：

（1）火车的速度为多少m/s?

（2）大桥的长为多少m?

（3）鸣笛时，火车车头到山崖多少m?

,一

【答案】（1）20m/s；（2）450m；（3）1600m

【详解】解：（1）根据题意，火车的速度为

（2）火车完全通过大桥的路程为

则大桥的长度为

（3）声音传播的路程为

所以司机鸣笛时车到山崖的距离为

答：（1）火车的速度为20m/s；

（2）大桥的长度为450m；

（3）鸣笛时，火车车头到山崖的距离为1600m。

20.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？

第二次反射笫一次反射

【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

（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，测速仪发出第二个信号，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：⑴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。

21.中国高铁技术，独步全球。如图所示，某日小明坐在稳定运行的车长为220m的高铁车尾的最后一排,

在通过目前亚洲最长的单洞双线高铁隧道“重庆小三峡隧道”时他留意到：火车进隧道前车头会鸣笛，车头鸣

笛一次，他听到两次鸣笛声的声音间隔为5s。已知：小明发现自己穿过隧道的时间为200s,高铁速度恒定

不变为100m/s,空气中声速取340m/s。求：

（1）隧道的长度；

（2）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间；

（3）火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离。

【详解】解；（1）隧道的长度

（2）车速和声速之和

小明听到第一次鸣笛的时间

（3）车头鸣笛・次，他听到两次鸣笛声的声音间隔为5s,则从鸣笛到第二次听到鸣笛所用时间

从鸣笛到第二次听到鸣笛声的过程中声音传播的路程

此过程中火车运动的路程

则火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离

（2）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间为0.5s；

（3）火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离为HOOmo

22.如图所示，汽车在平直的公路上匀速行驶，在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波

信号，第一次发出信号到接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到接收到信号用时0.4s,测出汽车的速度为

34m/s,超声波的速度为340m/s。求：

（1）汽不第一次接收到信号的位置距测速仪多远？

（2）测速仪两次发出信号的时间间隔。

【答案】（1）102m；（2）1.1s

【详解】解：（1）由题意知，汽车第一次接收到信号的位置距测速仪的距离

（2）汽车第二次接收到信号的位置与测速仪的距离

汽车在这个过程中通过的路程

s3=sls2=102m68m=34m

通过3