2025年大學(xué)《物理學(xué)》專業(yè)題庫——聲波頻率和波長的比例關(guān)系考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、聲波在介質(zhì)中傳播時，其頻率由__________決定，波長由__________決定。二、在15℃的空氣中，聲波的傳播速度約為340m/s。若一聲源的頻率為500Hz，則該聲波在空氣中傳播的波長為__________米。三、一個頻率為1000Hz的聲波，從空氣進入水中傳播（空氣中的聲速為340m/s，水中的聲速約為1500m/s）。該聲波進入水中后，其頻率將__________（填“增大”、“減小”或“不變”），波長將__________（填“增大”、“減小”或“不變”）。四、如果聲音在空氣中的波長是0.17米，空氣中的聲速為340m/s，則聲音的頻率是多少赫茲？五、簡述為什么聲音在固體中的傳播速度通常比在液體和氣體中快。六、一個觀察者站在公路邊，一列火車駛近時，觀察者聽到的火車汽笛聲的頻率高于火車駛離時聽到的頻率。請用聲波頻率和波長的關(guān)系解釋這一現(xiàn)象（無需引入多普勒效應(yīng)公式，只需定性描述波長或波長的變化）。七、某人用超聲波探傷儀探測水下障礙物，已知超聲波在水中傳播的速度為1500m/s，如果探測到回波延遲了0.1秒，則障礙物距離探傷儀多遠？(提示：超聲波往返一次)八、若將上題中的超聲波頻率提高一倍，其他條件不變，則其在水中的波長將如何變化？請解釋原因。試卷答案一、聲源；介質(zhì)解析思路：頻率是聲源振動的固有屬性，不隨介質(zhì)改變。波速和波長是波在介質(zhì)中傳播的特性，由介質(zhì)的性質(zhì)決定。二、0.68解析思路：根據(jù)公式λ=v/f，代入v=340m/s,f=500Hz，計算得到λ=340/500=0.68米。三、不變；增大解析思路：聲波頻率由聲源決定，進入不同介質(zhì)時頻率不變。根據(jù)公式λ=v/f，進入水中波速v增大，頻率f不變，則波長λ增大。四、2000Hz解析思路：根據(jù)公式f=v/λ，代入v=340m/s,λ=0.17m，計算得到f=340/0.17=2000Hz。五、固體分子間距小，相互作用力強，振動傳播效率高。解析思路：在固體中，分子排列緊密，相互作用力強，振動能量能更有效地傳遞，導(dǎo)致聲速較大。在液體和氣體中，分子間距較大，作用力較弱，能量傳遞效率較低。六、火車駛近時，觀察者與聲源距離減小，波前被壓縮，波長變短，頻率變高。火車駛離時，觀察者與聲源距離增大，波前被拉長，波長變長，頻率變低。解析思路：描述了波前的疏密變化。波源與觀察者靠近時，波前密集，波長縮短，頻率升高；遠離時，波前稀疏，波長增長，頻率降低。這體現(xiàn)了波的頻率與波源相對觀察者的運動狀態(tài)有關(guān)。七、75米解析思路：超聲波往返總時間是0.1秒，則單程時間是0.1/2=0.05秒。根據(jù)公式v=s/t，距離s=v*t=1500m/s*0.05s=75