人教版八年级上册第二章 声现象综合与测试课时作业

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专题06 声速（解析版） 1.一峡谷宽1200m，两旁都是竖直陡壁，有一人在峡谷内放一枪，头两次回声间隔为5s，则人离最近的陡壁的距离为A. 1025m B. 850m C. 175m D. 350m【答案】C【解析】【分析】
本题考查回声测距及速度的计算及应用。
关键是有关路程、速度和时间的计算要正确画出示意图。
【解答】

如图所示：令人离最近的陡壁的距离为S，有，解得。
故选C．  2.一个人在高处用望远镜注视地面上的木工以每秒一次的频率钉钉子。他听到声音时恰好看到击锤的动作，当木工停止击锤后，他又听到了两次击锤声，木工离他距离是A. 340m B.  C. 1020m D. 无法确定【答案】B【解析】【分析】
该题考查速度公式的应用，解答的关键是要记住光速与声速，属于基础知识。
光的速度是，远大于声波的速度，所以可以根据声音传播的时间求出距离。 
【解答】
由题木工停止击钉后，他又听到两次击钉声，可知声音在空中传播的时间是2s，光的速度是，所以在较小的距离上传播的时间可以忽略不计，声速大约为，所以该观察者到木工的距离大约为：，故ACD错误，B正确。  3.某司机驾驶汽车以的速度匀速直线向高山的方向驶去，司机在鸣笛4s后听到了鸣笛的回声，已知声音在空气中传播的速度是，问司机听到回声时汽车离高山的距离为A. 710m B. 650m C. 620m D. 740m【答案】B【解析】【分析】
本题主要考查速度的计算和利用回声测距离，能灵活运用速度公式建立汽车行驶的路程、声间传播的路程与汽车离高山的距离的几何关系是本题的难点。
【解答】
汽车的速度：，
由速度公式：可知，
汽车在4s内行驶的路程：，
鸣笛声在4s内传播的总路程：，
司机鸣笛时离山的距离为：，
司机听到回声时汽车离高山的距离：；
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。  4.交通部门通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的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，且声速与车速均保持不变A. 汽车遇到第一次信号时距离测速仪
B. 汽车两次收到信号的时间差为
C. n的值为34
D. 汽车的速度约为【答案】C【解析】【分析】
此题考查的是速度的应用，读懂图象蕴含的信息，正确提取有用信息，是解决此类问题的关键。
先确定汽车收到第一、二次信号时用的时间，利用求出到测速仪的距离，进而求出汽车收到两次信号距离测速仪的距离差，利用速度公式求汽车行驶的速度。
【解答】
A.由图知，汽车收到第一次信号时，经过的时间为，距测速仪，故A正确，不符合题意；
B.汽车两次收到信号的时间差，故B正确，不符合题意；
C.由图知，汽车收到第二次信号时，经过的时间为，距测速仪，即n的值为68；故C错误，符合题意；
D.由图知，汽车遇到两次信号的时间间隔内行驶，汽车的速度，故D正确，不符合题意。
故选C。   5.若声音在空气中的传播速度为，在钢轨中的传播速度为，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. 声音沿钢轨传播的时间为t B. 钢轨的长度为
C. 声音在空气中的传播时间 D. 声音沿钢轨传播的时间为【答案】BD【解析】【分析】
本题考查时间、路程的计算，关键是速度公式及其变形的灵活运用，难点是求时间间隔的表达式。
听到两次响声，分别是在空气中和钢轨中传播的声音；已知传播的距离相同，根据公式可求各自传播所用的时间，还知道时间间隔，列出等式求出钢轨的长度；进一步求出声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间以及声音在空气中传播的时间。
【解答】
B.设钢轨的长度为L，声音在空气中传播的时间；
声音在钢轨中传播的时间为；
时间间隔；
所以钢管的长度，故B正确；
声音从钢轨从一端传到另一端所用时间为，故A错误，D正确；
C.声音在空气中传播的时间为，故C错误。
故选BD。  6.假定有前后两次声音传到人的耳朵里，那么这两次声音到达人耳的先后时间间隔至少应大于或等于______s，人耳就能把两次声音分辨开。也就是说，如果两次声音传到人耳的时间间隔不足这个时间，人耳就只能听到一次声音。如果换成距离，要听到自己发出的两次声音，自己到障碍物之间的距离至少是______m。【答案】  17【解析】解：假定有前后两次声音传到人的耳朵里，那么这两次声音到达人耳的先后时间间隔至少应大于或等于，人耳就能把两次声音分辨开。也就是说，如果两次声音传到人耳的时间间隔不足这个时间，人耳就只能听到一次声音。
声音在空气中的传播速度，如果换成距离，要听到自己发出的两次声音，自己到障碍物之间的距离至少是。
故答案为：；17。
根据两次声音到达人耳的先后时间间隔大于或等于，人耳就能够把这两次声音分辨开；
知道声音在空气中传播的速度，利用时间差最小等于，据此列出等式，计算出自己到障碍物之间的最小距离。
 7.某中学八年级课外活动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，他们请一位同学在输送水的直铁管道充满水上敲击一下，使铁管发出清脆的声音，其余同学沿铁管分别在不同位置耳朵贴近铁管听声。实验结束以后，A同学只听到一次响声；B同学听到2次响声；C同学听到3次响声。已知声音在空气中的传播速度是，在水中的传播速度是，在铁中的传播速度是。若A、B、C三位同学的位置到敲击点的距离分别为，，，则它们的大小分别满足的条件是______；______；______。请按照，，的顺序填空【答案】    【解析】解：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x。
要分辨相邻的空气和水传来的声音，应有：，解得：；
要分辨相邻的水和铁传来的声音，应有：，解得：；
结论：C同学与敲击点处的距离：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，能听到三次敲击声。
B同学与敲击点处的距离：时，水和空气传播的时间间隔等于或大于可以分辨；
空气和铁传播的时间间隔等于或大于可以分辨；水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于不能区分；
A同学与敲击点处的距离：时，任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于，只能听到一次敲击声。
故答案为：；；。
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。
由于声音在空气、水和钢铁中的传播速度不同，所以在同一地点声音通过空气、水和钢铁传播的时间是不同的，即声音到达人耳的先后顺序是不同的。那么我们可以根据题意两次声音到达人耳的先后时间间隔大于或等于，人耳就能够把这两次声音分辨开和公式建立三个方程，分别算出要分辨空气和水传来的声音、水和钢铁传来的声音、空气和钢铁传来的声音各自需要的距离是多少。
此题有一定的难度，理解题意和利用方程求解要分辨空气和水传来的声音、水和钢铁传来的声音各自需要的距离是解答本题的关键。
 8.下表是某些介质的声速介质介质水1450冰3230水1470软橡胶常温40至50水1480软木500海水1531铁棒5200分析表格的信息，推断声速大小跟_________因素有关选填序号。A.介质的种类     介质的沸点      介质的温度      介质的质量设海水温度为，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，计算出海水深度为__________m。【答案】；【解析】【分析】
本题主要考查了学生对声音的传播的相关知识的理解和运用能力。根据表中信息总结声速大小可能跟哪些因素有关，声音的传播速度与介质和温度有关，气体、液体、固体都可以传播声音，固体、液体的传声速度大于气体中的传声速度；声音在同一介质中传播时，温度越高，传声速度越快；
从表中查出声音在温度为 的海水中的速度，利用速度公式可求出海水深度。
【解答】
观察表中数据，不难发现：声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同，说明声速大小和介质种类有关；
声音在 、、的水中的速度不同，说明声速大小和温度有关；
综上所述，AC符合题意，BD不符合题意；
故选AC；
声音在温度为 的海水中的速度，声音从海面到海底时间，
海水深度为。
故答案为：；。  9.创新实验小组的同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。选择了两座相距约150 m的建筑物A、B之间的空旷地带做实验，需要的实验器材是______和_______。设计的实验步骤如下，请你将实验操作步骤补充完整。测量出两个建筑物之间的距离为s；某同学在A处大喊一声，并同时开始计时，听到回声时停止计时，记录时间为t；声速的表达式为_______；复上述步骤，再测两次，并求出声速的平均值，这样做的目的是_______。请写出造成本实验误差的主要原因：_______。写出一条即可．【答案】卷尺；秒表；；减小误差；测量路程的误差或停表的误差或卷尺本身的误差等。【解析】【分析】
此题不仅考查声音速度的测量，通过实验数据得出结论是实验探究的基本技能，要注重训练．
根据实验目的：常温下声音在空气中的传播速度．那么就要有测量时间和路程的器材；
在这里的时间t是声音来回总共走的时间，故计算声速时，应用声音来回走的时间除以时间t即可；
由于实验存在误差，例如计时操作反应过慢，使得测量时间过长，从而造成误差，测量仪器不可能造的十分精确，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．
【解答】
解：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．
这里的时间t是声音来回总共走的时间，所以在该段时间内声音所走的路程是2s，故声速是；同时测三次，并求出声速的平均值是为了减小误差．
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，眼睛也不可能估的非常正确；测量仪器不可能造的十分精确，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．
故答案为卷尺；秒表；；减小误差；测量路程的误差或停表的误差或卷尺本身的误差等。  10.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。
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______。
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，则______。
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：______。
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。下面是他们俩第二次实验的过程如图：
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、。问：
本实验中两手机所记录的时间大小关系是______。
测得空气中声音的传播速度______。用、、s表示【答案】刻度尺；停表；看到甲敲击鼓面；；停表操作反应的误差；；。【解析】【分析】
计算速度需要测量路程和时间；
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；
时间和长度的测量上都会有误差。
本题综合考查了测量声速的相关知识，题目难度较大，需要认真审题。

【解答】
计算速度需要测量路程和时间，路程的测量需要刻度尺，时间的测量需要停表；
故答案为：刻度尺；停表；
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：；
故答案为：看到甲敲击鼓面；；
误差是不可避免的，造成误差的原因：计时操作反应过慢，使得测量时间过长；
故答案为：停表操作反应的误差；
由记录的过程可知，比多记录声音传播的时间；
故答案为：；
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：
故答案为：
故答案为：刻度尺；停表；看到甲敲击鼓面；；停表操作反应的误差；；。   11.下图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，图中铜铃作为声源。请你认真阅读说明书，并完成下面的问题。  若液晶显示屏显示的示数为0，下列关于铜铃所在的位置，最合理的是    A.甲处      乙处         甲乙中点处           甲乙连线的垂直平分线上一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲乙在一条直线上，则铜铃在远离甲的过程中，液晶显示屏的数值将   A.变大       不变        变小             无法确定一同学想验证声速随传声介质温度升高而增大，把铜铃固定放在甲的左边，并与甲乙在一条直线上，然后打开实验室空调提高室内温度，此时他会发现液晶显示屏的数值    A.变大      变小      不变    无法判断如图中，已知，，液晶显示屏上显示：，则此时声速约为        ．【答案】【解析】【分析】液晶显示屏显示的示数为0，则铜铃与甲、乙距离相等，时间相等； 
由于乙和甲的距离是不变的，所以乙接收到的时间总是比甲晚一定的时间； 
声速与温度有关，温度越高，声速越大．所以在相同距离内，时间减少； 
设声速为v，利用速度公式和题中的时间差列出一个方程，就可以求解出声速。本题考查的是声音的传播以及声速的基本计算，解题的关键是牢记声音的基本特性。【解答】若液晶显示屏显示的示数为0，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，故铜铃所在的位置是甲乙连线的垂直平分线上，故选D； 
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，故选B； 
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，故时间差也会减少，液晶显示屏的数值变小，故选B；
设声速为v，则声音从铜铃传到甲的时间为：，声音从铜铃传到乙的时间为：； 
由题意知：，所以；即：； 
故答案为：；；；。    12.一艘测量船将一束超声波垂直向海底发射，测出从发射超声波到接收反射回波所用时间是4s，已知声音在水中的传播速度是。问：这处海底深度是多少？【答案】解：从发射超声波到海底的时间：
，
由可得，这处海底深度：
。
答：这处海底深度是3000m。【解析】知道从发射超声波到接收反射回波所用时间可求从发射超声波到海底的时间，根据求出超声波从发出到海底的传播距离即为此时海底的深度。
本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，求出超声波单趟从海面到海底用的时间是本题的关键。
 13.我国一艘潜艇在执行任务时在水面下某处静止不动，声呐系统发现在正前方处有一艘不明潜艇匀速驶来。声呐系统立刻再次发出超声波，经过后接收到反射回来的声波。声呐系统接收到声波后立刻向不明潜艇发射直线运动的鱼雷，已知超声波在海水中的传播速度是，鱼雷的平均速度是。求：
不明潜艇行驶的速度；
鱼雷命中不明潜艇的时间。【答案】解：从声呐系统发出超声波到遇到不明潜艇的时间：
，
由得超声波遇到不明潜艇时，不明潜艇到静止潜艇的距离：
，
内不明潜艇行驶的距离：
，
不明潜艇的速度：
。
内不明潜艇行驶的距离：
，
发射鱼雷时鱼雷与不明潜艇两者间的距离：
，
设鱼雷命中不明潜艇的时间为t，鱼雷的平均速度，
则在时间t内，鱼雷的通过路程：，不明潜艇行驶的距离：，
所以鱼雷命中不明潜艇时：，即：，
所以鱼雷命中不明潜艇的时间为：
。
答：不明潜艇的行驶速度为；
鱼雷命中不明潜艇的时间为。【解析】先求出从声呐系统发出超声波到遇到不明潜艇的时间，利用求出超声波遇到不明潜艇时，不明潜艇到静止潜艇的距离；进而求出不明潜艇行驶的距离，再利用速度公式求不明潜艇的速度。
鱼雷与不明潜艇相向而行，它们在相等时间内的路程之和等于发射鱼雷时两者间的距离，由速度公式的变形公式可以求出时间。
本题考查了回声测距、相遇问题以及速度公式的应用，熟练应用速度公式的变形公式是正确解题的关键。
 14.一辆汽车以某一速度正面向山崖保持匀速直线行驶，司机在距山崖处鸣笛经过听到回声，已知汽笛声在空气中的传播速度是．求：
从司机鸣笛到听到回声这段时间内，汽笛声所传播的总路程；
当司机听到汽笛的回声时，汽车距山崖的距离大小；
汽车行驶的速度大小。【答案】解：由得，声音传播的距离：
；
车走过的距离：
，
司机听到回声时距山崖的距离：
；
汽车的速度：
。
答：从司机鸣笛到听到回声，声音所所传播的总路程为680m；
司机听到汽笛回声时距山崖的距离为325m。
汽车的速度 。【解析】本题考查速度的计算和速度公式的应用，关键是考查利用回声测距离，本题的难点是计算声音通过的距离，知道是声音传播的时间与汽车行驶的时间是相同的是解决此题的关键。
根据计算成声音传播的距离；
先求出车走过的距离，再用司机距山崖的距离减去车走过的距离得出司机听到回声时距山崖的距离；
根据速度公式求出汽车行驶的速度。
 15.超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器，其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔1s发出一次信号，当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时，第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时。已知超声波的传播速度为。求：

当汽车第一次反射信号时距测速仪有多少米？
当小车第二次反射信号时距测距仪有多少米？
这辆小汽车的速度为多少？计算结果保留一位小数【答案】解：
测速仪第一次发出超声波时到达汽车处所用的时间：，
当汽车第一次反射信号时距测速仪的距离：
；
测速仪第二次发出超声波时到达汽车处所用的时间：，
当汽车第二次反射信号时距测速仪的距离：
；
汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：
，
这17m共用时间：，
所以汽车车速为：。
答：当汽车第一次反射信号时距测速仪有68米；
当小车第二次反射信号时距测距仪有51米；
这辆小汽车的速度为。【解析】知道超声波从测速仪到车身再返回测速仪的时间，可以求出超声波从测速仪到车身用的时间，又知道声速，利用速度公式求该处车身与测速仪的距离；
两次车身与测速仪的距离之差比两次车身与测速仪的间隔的时间即为小汽车的速度。
本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，本题关键是求出超声波单趟从车身到测距仪用的时间。
 16.蝙蝠是利用超声波的高手，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会反射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕捉昆虫。科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号．并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，如图所示，、为发射波，、为对应的反射波。发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波下称“回声”的音调就会有变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪。蝙蝠用来接收反射超声波的器官是                          。A.眼睛     耳朵     鼻子     嘴巴如果图中的、之间的时间间隔，则测速仪每秒钟发射1次超声波，图中、之间的时间间隔                            s，超声波在空气中传播速度是，由图可知汽车在接收到、两次超声波时间内行驶的距离为                         m。图中、之间的时间间隔小于、之间间隔，由此可以判断汽车的运动情况是             。A.静止       向左运动        向右运动        无法判断如果测速仪发射某次超声波信号时，正前方160m处刚好有一辆汽车行驶，此超声波信号从发射到接收的时间间隔为1s，则反射回来的超声波频率        选填：变高、不变、变低；汽车行驶的速度为             。【答案】；；；；变低；20【解析】【分析】
本题综合考查超声波和次声波的定义、速度已及声波的计算，确定声音传播的时间是本题的难点，注意紧扣公式然后找出相关物理量才是解答本题的关键。
根据各器官的作用即可判断；
根据、之间的时间间隔即可求出、之间的时间间隔和、之间的时间间隔和，从而可以求出超声波通过的路程，根据路程之差求出汽车通过的距离；
如果回声的音调变高，说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪；
根据速度公式求出超声波传播的距离；然后列出关系式求出汽车的速度。
【解答】
蝙蝠能够发出和接收超声波，用来接收反射超声波的器官是耳朵，故选B；
已知测速仪每秒钟发射1次超声波，如果图中的、之间共有12个小格，时间为，则每个小格为；、之间有30个小格，则时间为；、之间有27个小格，则时间为；
汽车第一次接收到超声波时，到测速仪的距离为：；
汽车第二次接收到超声波时，到测速仪的距离为：；
汽车在接收到、两次超声波时间内行驶的距离为；
、之间的时间间隔小于、之间间隔，则超声波发射后到汽车接到时所用时间为。根据得可知：汽车离测速仪的距离，即汽车离测速仪的距离在变小，由甲图可知是汽车是向左运动；
由题意可知，当车辆向超声波测速仪靠近时，车辆反射回来的超声波频率变大；测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，声音通过的路程为：
；
则汽车反射超声波时，汽车到测速仪的距离为：；
，这表明汽车远离测速仪，则反射回来的超声波频率会变低；
此时汽车通过的路程为：；
汽车行驶的时间为：；
则汽车的速度为：。
故答案为：；；；；变低；20。