中考物理二轮复习考点讲解与题型练习专题02 声速的理解与运用（教师版）

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专题02 声速的理解与运用【核心考点讲解】一、声速1、声音的传播速度（声速）在不同介质中是不同的，一般来说，固体中声速最大，液体中次之，气体中最小。15 ℃空气中的声速是340 m/s。2、固体传声快且能量损失小，所以固体的传声效果最好。3、声速不但与介质的种类有关，还与温度有关，同种介质中，温度越高，声速越大。 二、回声1、声音在传播过程中遇到障碍物，一部分声音会被反射回来，产生回声。2、人耳能够分辨的回声必须与原声间隔0.1秒以上。要想把回声和原声区分开，人与反射声音的障碍物之间的距离至少为17m。3、如果间隔时间小于0.1s，人耳不能区分原声与回声，此时回声起到加强原声的作用。4、坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力弱。5、除了被反射的部分外，还有部分声音会绕过障碍物，这就是我们能够听到隔壁房间声音的原因。【必刷题型精练】1．（2021•成都模拟）人们在空气中唱歌或说话，对于声音的传播速度，以下说法正确的是（　　）A．音量越大、音调越高的声音传播得越快 B．在温度相同的空气中，任何声音的传播速度都相同 C．用力喊出的声音音量很大，它传播得就快，小声说出的声音传播得就慢 D．声音尖也就是音调高的声音传播得快，声音粗也就是音调低的声音传播得慢解：声速与介质的种类和温度有关，所以在温度相同的空气中，任何声音的传播速度都相同。与音量大小、音调高低无关。所以ACD不正确，B正确。答案：B。2．（2021•邵阳模拟）三国时期士兵为了能及早听到敌人夜袭的马蹄声，常常是睡在地上并把耳朵贴在地面上听，以下说法错误的是（　　）A．马蹄声可以沿地面传播 B．马蹄踏在地面上，使土地振动 C．马蹄声在空气中传播比在土地中快 D．声音在液体中传播比在空气中快解：A、士兵睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，声音可以沿地面传播，所以A正确；B、声音是由物体振动产生的，马蹄踏在地面上，使土地振动，所以B正确；C、士兵睡在地上，能及早听到夜袭的敌人的马蹄声，声音是通过土地固体传过来的，其原因是固体能传声，且比空气传声速度快，所以C错误；D、声音在液体中传播比在空气中快，所以D正确。答案：C。3．（2021•兰州模拟）古诗“春眠不觉晓，处处闻啼鸟。夜来风雨声，花落知多少”中提到风声、雨声、鸟鸣声，这三种声音在空气中的传播速度（　　）A．风声最快 B．雨声最快 C．鸟鸣声最快 D．一样快解：风声、雨声、鸟鸣声三种声音的音色不同，都属于可听声，三种声音传播的环境温度和介质种类都是一样的，因此声音传播的速度相同。答案：D。4．（2021•威海模拟）某人在一根较长的装有水的钢管的一头敲一下，另一人在水管的另一头能听到三次响声，这三次响声传播的介质顺序是（　　）A．空气、水、钢管 B．水、空气、钢管 C．钢管、水、空气 D．钢管、空气、水解：本题中传播声音的物质有三种：水、钢管和空气，在这三种物质中，声音在钢管中传播的最快，在空气中传播的最慢，人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的，第二声响是从水中传来的，第三声响是从空气中传来的。答案：C。5．（2021•广州模拟）下表记录了敲击大钟时，钟声在空气中传播的速度和气温的数据，根据表中数据推断正确的是（　　）气温/℃﹣20﹣100102030声音速度/m•s﹣1318324330336342348A．气温为40℃时，空气中声音的速度可能是345m/s B．钟声在空气中的速度与气温成正比 C．气温越低，大钟自身振动得越慢 D．气温越高，钟声在空气中传播的速度越大解：AD、根据表中数据可知，声音速度随着温度的升高而增大，所以气温越高，钟声在空气中传播的速度越大，当气温为40℃时，空气中声音的速度应该大于348m/s，故A错误，D正确；B、气温每升高10℃，声速增大6m/s，随着T的增大，v将增大，V＝330+T，所以钟声在空气中的速度与气温不成正比，故B错误；C、气温高低影响声音的传播速度，但是不影响声音的音调，故C错误。答案：D。6．（2021•武汉模拟）小明将耳朵贴在长铁管的一端，小刚敲一下铁管的另一端，小明听到了两个敲打的声音。关于该现象说法错误的是（　　）A．小明听到的二次声音间隔大于0.1s B．小明听到的第二次声音是回声 C．铁管要足够长才能听到两次声音 D．声波在不同介质中传播速度不同解：小明把耳朵贴在长铁管的一端，小刚在长铁管的另一端敲一下这根铁管，声音分别从铁管、空气中传播，由于声音在铁管中传播的速度比在空气中传播快，所以小明会听到2次声音；由于人耳能分清两个声音的时间间隔大于0.1s，所以铁管的长度要足够长。答案：B。7．（2021•昆明模拟）一位司机做了这样一个实验：他驾车朝西山方向匀速直线行驶，在距西山脚360m处鸣了一声笛，汽车继续向前行驶40m时，司机刚好听到鸣笛的回声。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，则汽车的速度为（　　）A．17.9m/s B．18.9m/s C．20.0m/s D．21.9m/s解：因声音传播的距离等于鸣笛时汽车到西山距离的2倍减去汽车行驶的距离，所以，声音传播的距离s声＝2s﹣s车＝2×360m﹣40m＝680m，由v＝可得，声音传播的时间t＝＝＝2s，因汽车行驶的时间和声音传播的时间相等，所以，汽车行驶的速度v车＝＝＝20.0m/s。答案：C。8．（2021•连云港模拟）中国科技公司思立微成功研发出超声波指纹识别关键技术，其工作原理与声呐类似。放大手指局部，表面是凸凹不平的。如图是手机内置有超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.29ms、0.41ms、0.29ms、0.41ms、0.32ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，可绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是（　　）A． B． C． D．解：手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.29ms、0.41ms、0.29ms、0.41ms、0.32ms，超声波在空气中传播速度相同，根据v＝得，手机到B和D点距离最大，并且这两点到手机距离相等，手机到A和C点距离最小，并且这这两点到手机距离相等，手机到E点距离比到A和C点的距离稍大，比到B和D点的距离更小；A、如图，A和E到手机的距离最大，B和D到手机的距离最小，不符合题意，故A错误；B、如图，B和D到手机的距离最大且相等，E到手机的距离最小，不符合题意，故B错误；C、如图，B和D到手机的距离最大且相等，A和C到手机的距离最小且相等，E到手机的距离比A和C到手机距离稍大，符合题意，故C正确；D、如图，E到手机的距离最大，不符合题意，故D错误。答案：C。9．（2020•宁波模拟）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。10．（2021•青岛模拟）假如15℃空气中的声速变为500m/s，受此变化影响，以下现象可能发生的是（　　）A．听到回声所需的时间更短了 B．打雷时先听到雷声再看到闪电 C．声音的传播速度将比光速快 D．宇航员在太空通过无线电进行交流解：A、假如15℃空气中的声速变为500m/s（声速增大），在传播相同的距离时，声音的传播时间变短，所以听到回声所需的时间变短了，故A正确；B、光在空气中的传播速度是3×108m/s，大于500m/s，所以打雷时还是先看到闪电再听到雷声，故B错误；C、光在空气中的传播速度是3×108m/s，大于500m/s，声音的传播速度仍然比光速慢，故C错误；D、由于太空中是真空，所以宇航员在太空要通过无线电进行交流，与声音的传播快慢无关，故D错误。答案：A。11．（2021•定西模拟）15℃空气中的声速是　340　m/s，通常情况下，声音传播的速度受　介质种类　和　介质温度　的影响。解：在15℃的空气中，声音的传播速度等于340m/s；通常情况下，声音传播的速度受介质种类及介质温度的影响。比如，一般情况下，固体传声比液体快，气体传声最慢。答案：340；介质种类；介质温度。12．电影《泰坦尼克号》描述的是一艘叫“泰坦尼克”号的大海轮，因为跟冰山相撞而沉没的悲剧。为了避免悲剧重演，科学家发明了一种利用声音传播规律制成的探测装置，安装在船上，能及时发现冰山或暗礁的存在，你能说出它的名称 　声呐　，原理：　回声定位　。解：该探测装置名称：声呐；其原理：回声定位。具体过程：用声呐发出超声波，然后用仪器接收冰山或暗礁反射回来声波信号，测量出发出信号和接收信号之间时间，求出声音从声呐的位置传到冰山或暗礁的时间，利用s＝vt求声呐的位置到冰山或暗礁的距离。答案：声呐；回声定位。13．（2021•宜昌模拟）小强喜欢军事节目，他记下了一个节目表述的问题：一艘潜艇静止在海面上向下发出超声波，经过8s后接收到反射回来的回声，此处海底的深度为　6000　m；探测海底深度后该潜艇潜入水中，在水中某一深度处以54km/h的速度向正前方做匀速直线运动，为避免碰触暗礁，向正前方发出超声波信号，从发出信号到经暗礁反射后收到反射信号用了4s，当它接收到反射声波的时候距离暗礁　2970　m（声波在空气中传播速度为340m/s，在海水中传播速度为1500m/s）。解：（1）超声波从潜水艇到海底的单程时间：t＝＝4s，潜水艇静止在水面上时距离海底的深度：s＝vt＝1500m/s×4s＝6000m；（2）潜艇速度：v潜＝54km/h＝15m/s，由题意得：4s时间潜水艇与声波信号走的距离的和等于潜水艇刚发出声波时距离暗礁路程的两倍，即：s潜+s声＝2s′即 v潜t′+v声t′＝2s′所以，s′＝＝＝3030m；因此潜水艇接收到反射声波的时候距离暗礁的距离：s″＝s′﹣s潜＝3030m﹣15m/s×4s＝2970m。答案：6000；2970。14．（2021•大庆模拟）超声测速仪向障碍物发射时间极短的脉冲超声波，根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度。如图所示，测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发生两次脉冲波的时间间隔为3.3s。发射第一个脉冲后0.8s收到反射信号，发射第二个脉冲后0.2s收到反射信号，则汽车行驶的速度 　34　m/s。（超声波在空气中传播的速度为340m/s） 解：第一次脉冲信号与汽车相遇的时间：t1＝×0.8s＝0.4s；由v＝可知，第一次脉冲信号与汽车相遇时，汽车与测速仪的距离：s1＝v声t1＝340m/s×0.4s＝136m；第二次脉冲信号与汽车相遇的时间：t2＝×0.2s＝0.1s；由v＝可知，第二次脉冲信号与汽车相遇时，汽车与测速仪的距离：s2＝v声t2＝340m/s×0.1s＝34m；汽车在这段时间行驶的路程：s车＝s1﹣s2＝136m﹣34m＝102m；汽车在这段路程所用的时间：t车＝3.3s﹣0.4s+0.1s＝3s；汽车的行驶速度：v车＝＝＝34m/s。答案：34。15．（2021•儋州模拟）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答。使用说明书（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。（3）液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为ms（1ms＝10﹣3s）。（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为　0　。（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并使甲乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）一同学想验证声速与气体温度的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并使甲乙在一条直线上，然后在甲乙之间加温，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体温度的增大而　A　。A．变大B．变小C．不变D．无法判断（4）如图中，已知s1＝20cm，s2＝80cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为　320　m/s。解：（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，因液晶屏显示甲、乙接收到信号的时间差，故液晶屏的示数为0；（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的，即液晶显示屏的数值不变；（3）甲和乙之间的距离一定，由于温度越高，声速越大，所以声音传播到甲和乙的时间都会减少，所以时间差也会减少，即液晶显示屏的数值将变小。（4）设声速为v，则声音从铜铃传到甲的时间为：t1＝，声音从铜铃传到乙的时间为：t2＝；由题意知：t2﹣t1＝1.875×10﹣3s，所以 ﹣＝1.875×10﹣3s；即：v＝＝320m/s。。答案：（1）0；（2）不变；（3）A；（4）320。16．（2021•无锡模拟）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乙多记录声音传播的时间，即t甲＞t乙；②声音从A传递到B所需时间为：，测得空气中声音的传播速度为：＝。答案：（1）卷尺；停表；（2）看到甲敲击鼓面；；（3）停表操作反应的误差；（4）①＞；②