2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——聲學(xué)在聲音波速中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)。每小題3分，共30分）1.在理想氣體中，聲速主要取決于（）。A.氣體的密度B.氣體的壓強(qiáng)C.氣體的摩爾質(zhì)量和絕對(duì)溫度D.氣體的成分和濕度2.聲波在下列哪種介質(zhì)中傳播速度最快？（）A.空氣B.水C.鋁合金D.橡膠3.溫度升高，聲音在空氣中的傳播速度通常會(huì)（）。A.減小B.不變C.增大D.先增大后減小4.一聲波在空氣中的波長為1米，若其頻率為340赫茲，則該聲波在空氣中的傳播速度為（）。A.340米/秒B.340米/分C.340千米/小時(shí)D.340千赫茲5.聲速公式v=√(E/ρ)主要適用于（）。A.氣體B.液體C.固體D.所有介質(zhì)6.在進(jìn)行聲速測量實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常使用（）原理。A.多普勒效應(yīng)B.波的疊加C.時(shí)差法D.泊松比7.聲納技術(shù)的原理主要利用了聲波在水中傳播的（）特性。A.吸收性B.速度較快C.直達(dá)性D.頻率高8.在聲學(xué)測量中，測量環(huán)境溫度對(duì)于精確計(jì)算聲速是非常重要的，主要是因?yàn)椋ǎ?。A.溫度影響空氣的密度B.溫度影響空氣的彈性模量C.溫度影響聲波的頻率D.A和B都正確9.如果聲源和接收器同時(shí)向?qū)Ψ揭苿?dòng)，則接收器接收到的聲音頻率會(huì)（）。A.升高B.降低C.不變D.無法確定（與移動(dòng)方向有關(guān)）10.在長管共鳴實(shí)驗(yàn)中，改變空氣柱的長度可以改變聽到共鳴聲音的頻率，這是因?yàn)椋ǎ?。A.空氣柱的振動(dòng)模式發(fā)生了變化B.聲源的頻率發(fā)生了變化C.空氣柱的聲速發(fā)生了變化D.空氣柱的密度發(fā)生了變化二、填空題（請(qǐng)將答案填在橫線上。每空3分，共30分）1.聲波是機(jī)械波，它在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系可以是________或________。2.聲速v、波長λ和頻率f之間的關(guān)系式為________。3.決定聲音在固體中傳播速度的主要因素是介質(zhì)的________和________。4.對(duì)于理想氣體，聲速的計(jì)算公式v=√(γRT/M)中，γ是氣體的________，R是________，M是氣體的________。5.聲速測量常采用時(shí)差法，該方法是通過測量聲波在介質(zhì)中傳播所需的時(shí)間t，并結(jié)合已知的________來計(jì)算聲速。6.聲納利用聲波在水中傳播速度________的特點(diǎn)進(jìn)行水下探測。7.溫度升高時(shí)，氣體分子平均動(dòng)能________，導(dǎo)致氣體彈性恢復(fù)能力增強(qiáng)，因此聲速通常會(huì)________（增大/減?。?。8.聲音在真空中的傳播速度為________，這是因?yàn)檎婵詹荒軅髀暋?.在彈性好的介質(zhì)中，聲音傳播速度通常________；在密度大的介質(zhì)中，聲音傳播速度通常________。10.聲速的測量對(duì)于________（例如：天氣預(yù)報(bào)、建筑隔音設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)超聲成像）等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。三、計(jì)算題（請(qǐng)寫出必要的公式、代入數(shù)值和計(jì)算過程。每題10分，共20分）1.已知聲音在鐵中的傳播速度約為5120米/秒。如果一聲音信號(hào)從鐵軌一端傳到另一端用時(shí)0.4秒，求這段鐵軌的長度。2.溫度為15攝氏度時(shí)，聲音在空氣中的傳播速度約為340.3米/秒。求溫度為45攝氏度時(shí)，聲音在空氣中傳播的速度。（假設(shè)空氣可視為理想氣體，且摩爾質(zhì)量M和氣體常數(shù)R不變。提示：先寫出溫度關(guān)系式）四、簡答題（請(qǐng)簡要回答下列問題。每題10分，共20分）1.簡述影響聲音在空氣中傳播速度的主要因素及其原因。2.為什么聲納技術(shù)在水下應(yīng)用廣泛，而在空氣中應(yīng)用則受到限制？---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.A5.C6.C7.B8.D9.A10.A二、填空題1.垂直，平行2.v=λf3.彈性模量，密度4.絕對(duì)溫度系數(shù)，氣體常數(shù)，摩爾質(zhì)量5.聲速6.快7.增大，增大8.零9.快，慢10.聲速測量三、計(jì)算題1.解：v=5120m/s,t=0.4s路程s=v*t=5120m/s*0.4s=2048m答：這段鐵軌的長度為2048米。2.解：v?=340.3m/s(T?=15°C=288.15K),T?=45°C=318.15K聲速公式v=√(γRT/M)，對(duì)于同種理想氣體，v∝√T所以v?/v?=√(T?/T?)v?=v?*√(T?/T?)=340.3m/s*√(318.15K/288.15K)v?≈340.3m/s*√(1.104)≈340.3m/s*1.051v?≈358.5m/s答：溫度為45攝氏度時(shí)，聲音在空氣中傳播的速度約為358.5米/秒。四、簡答題1.答：主要因素有溫度、介質(zhì)種類和密度。原因如下：*溫度：溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，碰撞頻率加快，彈性恢復(fù)能力增強(qiáng)，導(dǎo)致聲速增大。*介質(zhì)種類：固體分子間距小，作用力強(qiáng)，彈性模量大；液體次之；氣體分子間距大，作用力弱，彈性模量小，因此聲速固體>液體>氣體。*密度：在彈性模量相同的情況下，介質(zhì)密度越小，慣性越小，聲速越快；反之，密度越大，聲速越慢。2.答：聲納技術(shù)利用聲波在水下傳播速