2/2專項(xiàng)02聲音的計算一．聲音在不同介質(zhì)中傳播速度的計算（共8小題）二．聲音在不同溫度時聲速的計算（共4小題）三．聲音速度的綜合計算（共12小題）四．測量聲速問題（共6小題）五．光、聲傳播速度的比較問題（共7小題）六．利用回聲測量車輛行駛時的速度和路程問題（共12小題）七．利用回聲測量水底深度問題（共9小題）一．聲音在不同介質(zhì)中傳播速度的計算（共8小題）1．若聲音在空氣中的傳播速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下鋼軌的一端，另一人在另一端聽到兩次聲音的時間間隔為t，下列說法中正確的是（）A．聲音沿鋼軌傳播的時間為t B．鋼軌的長度為v1C．聲音沿鋼軌傳播的時間為v2D．聲音在空氣中的傳播時間v【答案】B【解答】解：根據(jù)速度公式v=st可知：設(shè)鋼軌的長度為L，聲音在空氣中傳播的時間為聲音在鋼軌中傳播的時間為t2時間間隔t=t則鋼軌的長度為L=v聲音沿鋼軌傳播的時間為t2聲音在空氣中的傳播時間t1故B正確，ACD錯誤。故選：B。2．甲同學(xué)將耳朵貼在一根長為34m的空鐵管一端，乙同學(xué)在另一端用力敲一下鐵管，甲同學(xué)能聽到（空氣中聲速為340m/s，鐵中聲速為5200m/s）（）A．1次敲擊聲 B．2次敲擊聲 C．3次敲擊聲 D．4次敲擊聲【答案】A【解答】解：聲音沿著鐵管和空氣傳播的時間間隔為：Δt=s故選：A。3．小明在長直金屬管的一端敲擊一下，小紅用耳朵貼在金屬管的另一端聽。小紅聽到兩次響聲，兩次響聲間隔2.33s。已知聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，在金屬管傳播的速度是5000m/s，則這根金屬管的長度是（）A．650m B．800m C．850m D．1000m【答案】C【解答】解：由題知，聲音在金屬管中的傳播速度大于空氣中的傳播速度，則第一次聽到的聲音是由金屬管傳來的，第二次聽到的聲音是由空氣傳來的，兩次聽到響聲的時間間隔為2.33s，即t空氣﹣t金屬管＝2.33s，設(shè)金屬管的長度為s，根據(jù)速度公式可得：sv代入數(shù)據(jù)有：s340m/s解得：s＝850m，故C正確，ABD錯誤。故選：C。4．在長為680m的空心金屬管的一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩次聲音，其中第一次聽到的聲音是通過金屬管傳播的（選填“金屬管”“空氣”）。這主要是因?yàn)槁曇粼诓煌橘|(zhì)中傳播速度不同（選填“相同”“不同”）?！敬鸢浮績?；金屬管；不同?！窘獯稹拷猓郝曇舻膫鞑ニ俣扰c介質(zhì)種類及溫度有關(guān)，聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，在長為680m的空心金屬管的一端敲擊一下，聲音會通過空氣和金屬管分別傳到金屬管的另一端，由于傳播路程相同，速度不同，所以，聲音傳到金屬管另一端所用時間不同，在另一端先后聽到兩次聲音；因?yàn)槁曇粼诮饘僦袀鞑ニ俣缺仍诳諝庵袀鞑ニ俣却?，所以，其中第一次聽到的聲音是通過金屬管傳播的。故答案為：兩；金屬管；不同。5．小智在成長筆記中記錄了如下錯題，請你幫助他找出錯誤之處、分析錯因并寫出正確解答過程。錯題記錄錯題改正有一段長為18m的鐵管裝滿水。將你的耳朵貼在裝滿水的鐵管一端，請人在另一端敲擊一下，你能聽到的敲擊聲的次數(shù)是3次。（已知聲音在鐵、水和空氣中的傳播速度分別為5200m/s、1500m/s、340m/s，人耳能分辨前后兩次聲音的時間間隔大于0.1s）【解析】根據(jù)v=st鐵t水t空氣所以會聽到敲擊聲的次數(shù)為3次。錯誤之處：聽到的敲擊聲的次數(shù)是3次錯因分析：由三次時間比較可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出來的，只能聽到混在一起的一次聲音正確解答：見解析【答案】3；聽到的敲擊聲的次數(shù)是3次；由三次時間比較可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出來的，只能聽到混在一起的一次聲音；見解析?！窘獯稹拷猓郝曇粼阼F、水和空氣中的傳播速度分別為5200m/s、1500m/s、340m/s，所以聲音通過鐵、水和空氣傳播的時間分別為t鐵t水t空氣人耳能分辨前后兩次聲音的時間間隔要大于0.1s，由三次時間比較可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出來的，只能聽到混在一起的一次聲音。故答案為：3；聽到的敲擊聲的次數(shù)是3次；由三次時間比較可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出來的，只能聽到混在一起的一次聲音；見解析。6．在某金屬管的一端敲擊一下，在管的另一端聽到兩次響聲，第一次是由金屬管傳來的，第二次是由空氣傳來的。管長850m，兩次響聲相隔2.25s。如果當(dāng)時空氣中的聲速是340m/s，求金屬管中的聲速?！敬鸢浮拷饘俟苤械穆曀偈?400m/s?！窘獯稹拷猓郝曇粼诳諝庵械膫鞑r間為：t1聲音在金屬管中傳播的時間為：t2＝t1﹣Δt＝2.5s﹣2.25s＝0.25s；金屬管中的聲速為：v2答：金屬管中的聲速是3400m/s。7．甲、乙兩人為了測量聲音在長為1326m的金屬管中的傳播速度，甲在金屬管一端敲打一下，乙在金屬管的另一端聽到兩次傳來的聲音，第一次是由金屬管傳來的，第二次是由空氣傳來的，測得兩次聲響相隔3.645s。已知聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，則聲音在這根金屬管中的傳播速度是多少？【答案】聲音在這根金屬管中的傳播速度是5200m/s?！窘獯稹拷猓郝曇粼诳諝庵袀鞑サ臅r間為：t1聲音在金屬管中傳播的時間為：t2＝t1﹣Δt＝3.9s﹣3.645s＝0.255s；聲音在金屬管中的傳播速度速度為：v2答：聲音在這根金屬管中的傳播速度是5200m/s。8．在長0.85km的空金屬管一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩次聲音，兩次聲音相隔2.33s（此時為15℃）。表中是一些物質(zhì)中的聲速（單位：m/s）?？諝猓?℃）331冰3230空氣（15℃）340銅3750煤油（25℃）1324鋁5000水（常溫）1500鐵5200（1）第二次聽到的聲音是通過空氣（選填“空氣”或“金屬管”）傳來的。（2）聲音在金屬管中的傳播速度是多大？該金屬管可能是由什么材料制作的？【答案】（1）第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；（2）聲音在金屬管中的傳播速度是5000m/s；金屬管是由鋁制成的?！窘獯稹拷猓海?）聲音在空氣傳播速度慢，在金屬管中傳播速度快，第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；（2）由v=st1=s聲音在金屬管內(nèi)傳播的時間：t金屬＝t空氣﹣Δt＝2.5s﹣2.33s＝0.17s；聲音在金屬管內(nèi)傳播的速度：v2=s查表知：金屬管是鋁制成的。答：（1）第二次聽到的聲音是通過空氣傳來的；（2）聲音在金屬管中的傳播速度是5000m/s；金屬管是由鋁制成的。二．聲音在不同溫度時聲速的計算（共4小題）9．下表記錄了敲擊大鐘時，鐘聲在空氣中傳播的速度和氣溫的數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)推斷正確的是（）氣溫/℃﹣20﹣100102030聲音速度/m?s﹣1318324330336342348A．氣溫為40℃時，空氣中聲音的速度可能是345m/s B．鐘聲在空氣中的速度與氣溫成正比 C．氣溫越低，大鐘自身振動得越慢 D．氣溫越高，鐘聲在空氣中傳播的速度越大【答案】D【解答】解：AD、根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，聲音速度隨著溫度的升高而增大，所以氣溫越高，鐘聲在空氣中傳播的速度越大，當(dāng)氣溫為40℃時，空氣中聲音的速度應(yīng)該大于348m/s，故A錯誤，D正確；B、氣溫每升高10℃，聲速增大6m/s，隨著T的增大，v將增大，V＝330+3C、氣溫高低影響聲音的傳播速度，但是不影響聲音的音調(diào)，故C錯誤。故選：D。10．如表所示記錄了聲波在五種氣體中不同溫度條件下的傳播速度，請依據(jù)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題：氣體種類聲速（米/秒）溫度（℃）空氣氫氣氦氣氮?dú)舛趸?3311261891337269103371284908343273203431306924349279303491328939355283①當(dāng)溫度為20℃時，聲波在氮?dú)庵械膫鞑ニ俣葹?49米/秒。②聲波的傳播速度與溫度的關(guān)系是：在同種氣體中，聲波的傳播速度隨氣體溫度升高變快。③根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，最大飛行速度一定的飛機(jī)要在空氣中實(shí)現(xiàn)超音速飛行，在溫度較低的條件下更容易成功。（選填“較高”或“較低”）【答案】①349；②在同種氣體中，聲波的傳播速度隨氣體溫度升高變快；③較低?！窘獯稹拷猓孩儆杀碇械臄?shù)據(jù)知：當(dāng)溫度為20℃時，聲波在氮?dú)庵械膫鞑ニ俣葹?49m/s；②對比表中聲音在不同溫度的氣體中傳播速度，可以得出：聲音的傳播速度與溫度有關(guān)。③在同種氣體中，聲波的傳播速度隨氣體溫度降低而減慢，故飛機(jī)要在空氣中實(shí)現(xiàn)超音速飛行，在溫度較低的條件下更容易成功。故答案是：①349；②在同種氣體中，聲波的傳播速度隨氣體溫度升高變快；③較低。11．下表記錄了空氣中不同溫度和濕度下的聲速數(shù)據(jù)。根據(jù)表格完成：（1）當(dāng)空氣濕度為30%、溫度為30℃時，聲速v＝348.11m/s。當(dāng)空氣濕度為70%、溫度為20℃時，聲速可能為340.00m/s。（2）歸納“溫度為30℃時，空氣中的聲速與濕度的關(guān)系”：聲音在空氣中的傳播速度隨濕度的增加而增大。溫度（℃）聲速（m/s）濕度﹣1010305010%325.05337.26347.64356.8130%325.09337.39348.11358.1950%325.11337.52348.57359.5770%325.14337.63349.03360.9490%325.17337.78349.49362.31（3）如圖表示了溫度均為50℃，濕度在70%和90%時，聲音在空氣中的s﹣t圖象。其中：甲圖線表示所在環(huán)境的濕度為90%?！敬鸢浮浚?）348.11；340.00；（2）聲音在空氣中的傳播速度隨濕度的增加而增大；（3）90%?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可得：當(dāng)空氣濕度為30%、溫度為30℃時，聲速v＝348.11m/s；當(dāng)空氣濕度為70%，速度隨著溫度的升高而增加，溫度為20℃時，聲速要介于337.63m/s和349.03m/s之間，聲速可能為340.00m/s；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度為30℃時，聲音在空氣中的傳播速度隨濕度的增加而增大；（3）觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)甲圖線對應(yīng)的速度大，通過對比表格可以發(fā)現(xiàn)溫度均為50℃，濕度越大，聲速越大，所以甲圖像對應(yīng)的濕度為90%。故答案為：（1）348.11；340.00；（2）聲音在空氣中的傳播速度隨濕度的增加而增大；（3）90%。12．“世界煙花看瀏陽”，瀏陽煙花不僅是中國的驕傲，更是世界的瑰寶。瀏陽2025年跨年煙花秀從2024年12月31日晚八點(diǎn)開始一直持續(xù)到凌晨，小明全家一起前去觀看。（煙花發(fā)出的光傳播到人眼的時間忽略不計）（1）小明在看見煙花在空中爆炸后約3s才聽到了聲音，小明查看手機(jī)天氣軟件，溫度顯示為10℃，小明查到了“聲速和氣溫的關(guān)系圖”如圖所示。求煙花在空中的爆炸處離小明的距離大約是多少米？（2）當(dāng)小明離煙花爆炸處的距離為604.8m時，求爆炸聲傳到人耳的時間是多少秒？（溫度保持10℃）【答案】（1）煙花在空中的爆炸處離小明的距離大約是1008m；（2）當(dāng)小明離煙花爆炸處的距離為604.8m時，求爆炸聲傳到人耳的時間是1.8s?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題圖可知：聲音在10℃空氣中的速度為v＝336m/s，煙花在空中的爆炸處離小明的距離大約是：s＝vt＝336m/s×3s＝1008m；（2）當(dāng)小明離煙花爆炸處的距離為604.8m時，求爆炸聲傳到人耳的時間是：t′=s′答：（1）煙花在空中的爆炸處離小明的距離大約是1008m；（2）當(dāng)小明離煙花爆炸處的距離為604.8m時，求爆炸聲傳到人耳的時間是1.8s。三．聲音速度的綜合計算（共12小題）13．一歌手在柳江河上的明珠大舞臺演唱，小明在距離舞臺170米遠(yuǎn)的地方，當(dāng)小明聽到歌聲時，聲音在空氣中傳播了多久？（當(dāng)時氣溫為15℃）（）A．0.5秒 B．1秒 C．2秒 D．4秒【答案】A【解答】解：聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m/s，聲音傳播170m距離所需的時間為t=s故選：A。14．甲的耳朵貼在鐵軌上，在相距近一百米的鐵軌的另一端，乙用鐵錘敲一下鐵軌，則甲將聽到（）A．一次敲擊聲，是由鐵軌和空氣同時傳來的 B．兩次敲擊聲，第一次是鐵軌傳來的，第二次是空氣傳來的 C．兩次敲擊聲，第一次是空氣傳來的，第二次是鐵軌傳來的 D．以上三種情況都有可能【答案】B【解答】解：敲一下鐵軌發(fā)出的聲音，可在鐵軌和空氣中向外傳播，所以聽到了兩次響聲；由于聲音在鐵軌中傳播的速度比在空氣中快，所以第一次聲音是通過鐵軌傳來的，第二次聲音是通過空氣傳來的。鐵軌的長度是100m，則聲音在空氣中的傳播時間是：t空氣=s聲音在鐵軌中的傳播時間是：t鐵=s則兩次聲音間隔的時間：Δt＝0.294s﹣0.019s＝0.275s＞0.1s，則甲能聽到2次聲音。故選：B。15．小明將足夠長鑄鐵自來水管中的水放盡，然后在管的一端敲一下，在管的另一端小華能聽到2次響聲；小華發(fā)現(xiàn)小明敲擊水管后總是過了一會兒才能聽到響聲，則原因是光速大于聲速?！敬鸢浮?；光速大于聲速?！窘獯稹拷猓郝曇粼诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同，傳播相同的距離所用的時間也就不同，在鐵管和空氣中，聲音在鐵管傳播速度很快，在空氣中傳播較慢，聲音先后通過鐵管和空氣傳到人耳，因?yàn)殍F管足夠長，兩次聲音的時間間隔大于0.1s，所以人能聽到2次聲音；小華看到小明敲擊水管是通過光傳播的，聽到聲音是通過水管和空氣傳過來的，由于光速遠(yuǎn)大于聲速，所以小華看到敲擊后過一會兒才能聽到響聲。故答案為：2；光速大于聲速。16．如圖，甲、乙分立在一堵墻的對面，兩人間距為L，他們和墻的間距都是32L。當(dāng)甲用發(fā)令槍開了一槍，乙經(jīng)as聽到第一聲槍響，問再經(jīng)as，乙能聽到第二聲槍響。據(jù)測定，人耳要把兩次聲音分辨開來，至少需要相隔0.1s，因此，兩人的間距L須大于【答案】a；34?！窘獯稹拷猓郝牭降谝粯屄曇糇叩铰烦虨長，則：L＝340a，聽到第二槍聲音走到路程，如圖所示：根據(jù)直角三角形邊之間的關(guān)可得：L′＝LAB+LBC＝L+L＝2L所以再經(jīng)過L340要把兩聲分開，時間間隔a＞0.1s，所以L＝340a＞340m/s×0.1s＝34m。故答案為：a；34。17．Phyphox是一款功能強(qiáng)大的物理實(shí)驗(yàn)手機(jī)軟件，其中的AcousticStopwatch功能能夠自動記錄下所接收到的兩次響聲之間的時間間隔。當(dāng)手機(jī)接收到第一次響聲時便自動計時，當(dāng)再次接收到響聲時計時自動停止（類似于使用秒表時的啟動和停止），由于對聲音的響應(yīng)非常靈敏，計時可精確到0.001s。甲、乙兩人使用手機(jī)在空曠安靜的廣場上測量聲音的傳播速度。他們分別站于間距測量值為s的A、B兩處，打開手機(jī)軟件做好計時準(zhǔn)備。甲先在手機(jī)邊擊掌一次，乙聽到擊掌聲之后，也在手機(jī)邊擊掌一次。查看甲、乙兩手機(jī)均有效記錄下了兩次掌聲的時間間隔，分別為t甲、t乙。（1）若已知空氣中的聲速為340m/s，0.001s內(nèi)聲音的傳播距離為0.34m。（2）測得空氣中聲音的傳播速度v聲＝2st甲?t乙（3）若某次測量s為80m，t甲＝0.69s，t乙＝0.21s，求甲、乙兩人測得的空氣中的聲速是333.3m/s。（結(jié)果保留一位小數(shù)）。【答案】（1）0.34；（2）2st【解答】解：（1）由v=ss＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m；（2）從A到B處聲音的傳播的時間為：t=tv聲=s（3）甲、乙兩人測得的空氣中的聲速v=2×80m故答案為：（1）0.34；（2）2st18．小明姑姑家在一家油氣廠，不久前去玩時發(fā)現(xiàn)了一段長360米的大型鐵質(zhì)空管，感到很好奇。聯(lián)想到聲音的傳播知識，于是他和表弟做了一個實(shí)驗(yàn)：表弟在管的一端敲打，他在另一端將耳朵貼在管上聽并同時計時，結(jié)果他先后聽到了兩次響聲。若前后聽到的時間差為1s，求聲音在鐵中的傳播速度多大？（假設(shè)當(dāng)時聲音在空氣中的速度約為300m/s）【答案】聲音在鐵中的傳播速度為1800m/s?！窘獯稹拷猓涸诳諝庵袀鞑r間：t1=s因?yàn)殍F管中傳播速度比空氣中快，前后聽到的時間差為1s，所以在鐵中的傳播速度：t2＝t1﹣t差＝1.2s﹣1s＝0.2s聲音在鐵中的傳播速度：v2=s故答案為：聲音在鐵中的傳播速度為1800m/s。19．暑假旅游，站在瀑布前，小明被眼前的景色震撼了，不由自主地尖叫了一聲，2s后聽到了回聲。沒過多久，小明看到天空突然劃過一道閃電，也聽見了雷聲，假如小明距離天空閃電處1700m。則：（1）小明與瀑布的距離是多少？（2）小明是先看到閃電還是先聽到雷聲？為什么？（3）小明經(jīng)過多長時間會聽到雷聲？【答案】（1）小明與瀑布的距離是340m；（2）人在地面上是先看見閃電，然后聽見雷聲；因?yàn)榭諝庵泄獾膫鞑ニ俣缺嚷曇舻膫鞑ニ俣却?，所以人們先看到閃電。（3）看到閃電5s后小明會聽到雷聲?！窘獯稹拷猓海?）聲音從小明所在的地方傳到瀑布的時間：t1=1由v=st可得，小明離瀑布的距離：s1＝vt（2）人在地面上是先看見閃電，然后聽見雷聲；因?yàn)榭諝庵泄獾膫鞑ニ俣缺嚷曇舻膫鞑ニ俣却?，所以人們先看到閃電。（3）光速非?？?，閃電傳遞的時間可忽略。雷聲從閃電處到小明處需要的時間：t2=s答：（1）小明與瀑布的距離是340m；（2）人在地面上是先看見閃電，然后聽見雷聲；因?yàn)榭諝庵泄獾膫鞑ニ俣缺嚷曇舻膫鞑ニ俣却?，所以人們先看到閃電。（3）看到閃電5s后小明會聽到雷聲。20．站在百米賽跑終點(diǎn)的計時員，在聽到發(fā)令員的槍聲后才按計時器，這時測得運(yùn)動員的成績?yōu)?2.58s，已知聲音在空氣中每秒傳播340m，則：（1）測得時間比真實(shí)成績多還是少？（2）聲音傳播一百米需要多少時間？運(yùn)動員百米賽跑的真實(shí)成績是多少s？【答案】（1）測得時間比真實(shí)成績少；（2）聲音傳播一百米需要0.29s；運(yùn)動員百米賽跑的真實(shí)成績是12.87s?！窘獯稹拷猓海?）測得時間比真實(shí)成績少，因?yàn)槁牭綐屄晻r，運(yùn)動員已經(jīng)跑了一段距離。（2）聲音在100m空氣中傳播的時間為：t=s答：（1）測得時間比真實(shí)成績少；（2）聲音傳播一百米需要0.29s；運(yùn)動員百米賽跑的真實(shí)成績是12.87s。21．解放軍狙擊手進(jìn)行射擊訓(xùn)練，瞄準(zhǔn)目標(biāo)后扣動扳機(jī)，槍響后經(jīng)0.75s聽到擊中目標(biāo)的聲音，子彈飛行的速度為680m/s，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，求狙擊點(diǎn)離目標(biāo)的距離？【答案】狙擊點(diǎn)離目標(biāo)的距離為170m?！窘獯稹拷猓壕褤酎c(diǎn)離目標(biāo)的距離為s，由v=st可知，子彈飛行的時間t1聲音傳播的時間：t2=s根據(jù)題意可知，子彈飛行的時間和聲音傳播的時間之和等于0.75s，即sv即s680m/s解得：s＝170m。答：狙擊點(diǎn)離目標(biāo)的距離為170m。22．如圖，A、B兩車沿同一筆直公路向同一方向勻速駛向前方山崖。A車以25m/s的速度勻速行駛，當(dāng)A、B兩車相距160m時，A車鳴笛，0.5s后B車駕駛員聽到鳴笛聲，鳴笛4s后A車駕駛員聽到鳴笛的回聲。已知聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，不考慮車長。求：（1）B車勻速行駛的速度；（2）A車鳴笛時距山崖的距離；（3）若A、B兩車保持速度不變，試通過計算說明A車能否在B車到達(dá)山崖前追上B車?！敬鸢浮浚?）B車勻速行駛的速度為20m/s；（2）A車鳴笛時距山崖的距離為730m；（3）不能追上。【解答】解：（1）依題意，0.5s內(nèi)聲音傳播的距離等于B車行駛的距離與原來兩車距離之和，即s0+vBt1＝v聲t1，即160m+vB×0.5s＝340m/s×0.5s，解得vB＝20m/s。（2）A車鳴笛后到A車聽到回聲，A車行駛的路程與聲音傳播的距離之和等于A車鳴笛時距山崖的距離的兩倍，即vAt2+v聲t2＝2s，即25m/s×4s+340m/s×4s＝2s，代入數(shù)據(jù)解得s＝730m。（3）B車到山崖的距離為sB＝s﹣s0＝730m﹣160m＝570m，B車到達(dá)山崖的時間為t=s此時A行駛的路程為sA＝vAt＝25m/s×28.5s＝712.5m，故A車不能在B車到達(dá)山崖前追上B車。答：（1）B車勻速行駛的速度為20m/s；（2）A車鳴笛時距山崖的距離為730m；（3）不能追上。23．東非原油管道（EACOP）將建在烏干達(dá)西部的油田和坦桑尼亞的坦噶港之間，項(xiàng)目全長近1500公里，總量26萬噸直縫埋弧鋼管，是世界上最長的加熱原油管道項(xiàng)目，也是我國“一帶一路”倡議引領(lǐng)下的重要能源項(xiàng)目。其中有一鋼管長1360m，在一端敲一次，在另一端聽到兩次聲音，這兩次聲音的時間間隔為3.728s，聲音在15℃的空氣中傳播速度是340m/s。求：（1）聲音在空氣中的傳播1360m需要的時間是多少？（2）聲音在1360m長的鋼管中的傳播時間是多少？（3）聲音通過鋼管的傳播速度是多少？【答案】（1）聲音在空氣中的傳播1360m需要的時間是4s；（2）聲音在1360m長的鋼管中的傳播時間是0.272s；（3）聲音通過鋼管的傳播速度是5000m/s。【解答】解：（1）聲音在空氣中的傳播1360m需要的時間是：t1（2）聲音在鋼管中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度，聲音在1360m長的鋼管中的傳播時間是：t2＝t1﹣△t＝4s﹣3.728s＝0.272s；（3）聲音通過鋼管的傳播速度為：v2答：（1）聲音在空氣中的傳播1360m需要的時間是4s；（2）聲音在1360m長的鋼管中的傳播時間是0.272s；（3）聲音通過鋼管的傳播速度是5000m/s。24．小明同學(xué)在體育考試50m跑項(xiàng)目中，取得7s的成績，則：（1）小明的平均速度是多少？（2）如果終點(diǎn)計時員聽到發(fā)令槍聲才計時，則小明的實(shí)際成績是多少？（已知聲速為340m/s，結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】（1）小明的平均速度7.14m/s；（2）小明的實(shí)際成績是7.15s?！窘獯稹拷猓海?）小明的平均速度v=S（2）當(dāng)終點(diǎn)計時員聽到發(fā)令槍聲，由v=st′=S所以，實(shí)際成績t＝7s+0.15s＝7.15s。答：（1）小明的平均速度7.14m/s；（2）小明的實(shí)際成績是7.15s。四．測量聲速問題（共6小題）25．如表和圖為一聲速測量儀器的使用說明書和實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列說法中正確的是（）使用說明書（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，甲、乙是聲信號采集器。（2）復(fù)位后用棒槌敲打銅鈴，聲音被甲、乙接受。（3）液晶屏顯示甲、乙接受到信號的時間差，單位為ms（1ms＝10﹣3s）A．若把銅鈴放在甲、乙中間任意位置，液晶顯示屏的示數(shù)都大于0 B．將銅鈴放到甲的左邊，并與乙在一條直線上，則銅鈴離甲越遠(yuǎn)，液晶顯示屏的數(shù)值變大 C．把銅鈴固定放在乙的右邊，然后加熱甲、乙之間的空氣，則液晶顯示屏的數(shù)值將不變 D．已知s1＝14cm，s2＝70cm，液晶顯示屏上顯示：1.75，則此時聲速約為320m/s【答案】D【解答】解：A.若把銅鈴放在甲、乙正中間，則甲、乙接受到信號的時間差為0，故A錯誤；B.將銅鈴放到甲的左邊，并與乙在一條直線上，此時銅鈴到甲乙之間的距離差為甲乙間的距離，將銅鈴向遠(yuǎn)離甲的方向移動，甲和乙之間的距離不變，由t=sC.聲音在空氣中傳播的速度與溫度有關(guān)，所以把銅鈴固定放在乙的右邊，然后加熱甲乙之間的空氣，則液晶顯示屏的數(shù)值將改變，故C錯誤；D.聲音傳遞到兩側(cè)經(jīng)過的路程差為：△s＝s2﹣s1＝700cm﹣140cm＝560cm＝0.56m，△t＝1.75ms＝1.75×10﹣3s，聲音傳播的速度為：v=△s故選：D。26．小明學(xué)了長度和時間的測量后，首先進(jìn)行了如下估計：教室里課桌的高度約為80cm，他跑100m所需的時間約為15s（填上合適的物理單位），在接下來的分組探究活動中，小明又利用刻度尺測量物理課本的寬度，測量的四組數(shù)據(jù)分別18.31cm、18.32cm、19.31cm、18.31cm，錯誤的數(shù)據(jù)是19.31cm，該物理課本的寬度為18.31cm。學(xué)了聲音的產(chǎn)生的和傳播后，小明和小剛又進(jìn)行了如下的小實(shí)驗(yàn)：小明把耳朵貼在長鋼管的一端，小剛在長鋼管的另一端敲擊一下，小明聽到了兩次響聲，這兩次響聲是聲音依次通過鋼管、空氣傳入他耳朵的?！敬鸢浮縞m；s；19.31cm；18.31；鋼管；空氣?！窘獯稹拷猓赫n桌的高度大約是中學(xué)生身高的一半，高80cm；中學(xué)生的步幅在50cm左右；男子百米世界紀(jì)錄略小于10s，中學(xué)生百米成績遠(yuǎn)大于此數(shù)值，一般在15s左右。由題目所給數(shù)據(jù)可知，物理課本的寬度準(zhǔn)確值是18.3cm，19.31cm與準(zhǔn)確數(shù)值相差太大，讀數(shù)錯誤，應(yīng)該去掉；物理書的寬度是18.31cm+18.32cm+18.31cm3在敲擊長鋼管時，敲擊聲既通過鋼管傳播，又通過空氣傳播，又因聲音在固體中的傳播速度大于聲音在空氣中的傳播速度，當(dāng)先后到達(dá)人耳的時間差大于0.1s時，人會聽到兩次響聲。故答案為：cm；s；19.31cm；18.31；鋼管；空氣。27．為了測量聲音在鋼管中的傳播速度，取一長680m的鋼管，在其一端沿鋼管方向敲擊下，在另一端聽到兩次聲音，兩次響聲相隔的時間是1.864s（取空氣中的聲速為340m/s）。（1）請計算聲音在空氣中從鋼管一端傳到另一端所用的時間。（2）請計算聲音在鋼管中的傳播速度。（3）Phyphox是一款功能強(qiáng)大的物理實(shí)驗(yàn)手機(jī)軟件，其中AcousticStopwatch功能能夠自動記錄下所接收到的兩次響聲之間的時間間隔：當(dāng)手機(jī)接收到第一次響聲時便自動計時，當(dāng)再次接收到響聲時計時自動停止。甲、乙兩人想使用手機(jī)在空曠安靜的某地上測量聲音的傳播速度。他們分別站于間距為167m的A、B兩處，甲打開手機(jī)軟件做好計時準(zhǔn)備。甲先在手機(jī)邊擊掌一次，乙聽到掌聲之后，也擊掌一次，甲手機(jī)記錄下了兩次掌聲的時間間隔為t甲＝1.5s則本實(shí)驗(yàn)中測出聲音的傳播約速度為222m/s（保留整數(shù)）。（4）請你對（3）中甲、乙兩人的測量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價人的反應(yīng)時間不能忽略，因而測量的結(jié)果偏小。【答案】（1）聲音在空氣中從鋼管一端傳到另一端所用的時間2s。（2）聲音在鋼管中的傳播速度5000m/s。（3）222；（4）人的反應(yīng)時間不能忽略，因而測量的結(jié)果偏小。【解答】解：（1）聲音在空氣中從鋼管一端傳到另一端所用的時間為：t=s（2）由于鋼管的傳聲速度較快，聲音在鋼管中的傳播時間為：t'＝t﹣1.864s＝2s﹣1.864s＝0.136s；聲音在鋼管中的傳播速度為：v'=s（3）聲音從A傳到B的時間t''=1聲音在空氣中的傳播速度為：v''=s′（4）人的反應(yīng)時間不能忽略，因而測量的結(jié)果偏小。答：（1）聲音在空氣中從鋼管一端傳到另一端所用的時間2s。（2）聲音在鋼管中的傳播速度5000m/s。（3）222；（4）人的反應(yīng)時間不能忽略，因而測量的結(jié)果偏小。28．小陽同學(xué)所在班級開展課外活動，想要估測某金屬軌道的長度，但由于沒有合適的長度測量工具，所以不能直接進(jìn)行測量。但在學(xué)習(xí)了聲學(xué)的知識后，他想到了解決問題的方法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：首先，小陽同學(xué)在這段金屬軌道的一端用錘子敲擊一下軌道，同組的小軍同學(xué)在這段軌道的另一端聽到兩次聲響，并用秒表記錄得到數(shù)據(jù)：第一次聽到響聲的時間為0.17s，第二次聽到響聲的時間為2.6s。結(jié)合查閱到的關(guān)于聲音在各種介質(zhì)中的傳播速度（如表）：物質(zhì)聲速/（m/s）物質(zhì)聲速/（m/s）空氣340鋁5000鐵5200銅3750（1）請根據(jù)所學(xué)知識和本題所給信息解釋為什么小軍會聽到兩次聲響？（2）問軌道的長度是多少？（3）請根據(jù)已知條件判斷該軌道的材質(zhì)?！敬鸢浮浚?）其它條件相同時，聲音在空氣中傳播速度較慢，在金屬導(dǎo)軌中傳播的速度較快；（2）軌道的長度是884m；（3）導(dǎo)軌的材質(zhì)是鐵?！窘獯稹拷猓海?）由表中信息可知，其它條件相同時，聲音在空氣中傳播速度較慢，在金屬導(dǎo)軌中傳播的速度較快，所以小軍會聽到兩次聲響，小軍第一次聽到的聲音是從金屬導(dǎo)軌傳來的，第二次聽到的聲音是空氣傳來的；（2）由v=st可得，金屬導(dǎo)軌的長度：s導(dǎo)軌＝s空氣＝v空氣t（3）聲音在金屬導(dǎo)軌中傳播的速度：v導(dǎo)軌由表中數(shù)據(jù)可知，軌道的材質(zhì)是鐵。答：（1）其它條件相同時，聲音在空氣中傳播速度較慢，在金屬導(dǎo)軌中傳播的速度較快；（2）軌道的長度是884m；（3）導(dǎo)軌的材質(zhì)是鐵。29．為了測定聲音在空氣中的傳播速度，小明同學(xué)在老師的協(xié)助下做了如下實(shí)驗(yàn)：小明站在離老師600m遠(yuǎn)的位置，老師在某一時刻扣動發(fā)令槍扳機(jī)，小明在看到發(fā)令槍發(fā)射產(chǎn)生的煙霧后，立即啟動秒表計時，當(dāng)聽到發(fā)令槍的聲音后停止計時。為減小測量誤差，小明和老師進(jìn)行了5次實(shí)驗(yàn)，秒表記錄的時間分別為1.8s、1.7s、1.8s、1.6s、1.9s。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算出聲音在空氣中的傳播速度是多少m/s。（結(jié)果精確到個位）【答案】聲音在空氣中的傳播速度是341m/s?！窘獯稹拷猓?次測量的數(shù)據(jù)差距不大，均是正確的數(shù)據(jù)，對其求平均值：1.8s+1.7s+1.8s+1.6s+1.9s5則聲音在空氣中的傳播速度為：v=s答：聲音在空氣中的傳播速度是341m/s。30．小明利用手機(jī)來測量聲速，實(shí)驗(yàn)場景如圖所示：他將一根木條平放在樓梯臺驗(yàn)邊緣，小球放置在木條上，手機(jī)放在地面A點(diǎn)，打開手機(jī)的“聲學(xué)秒表”軟件，用鋼尺水平擊打木條使其飛出的同時小球下落，手機(jī)接收到鋼尺的擊打聲開始計時，接收到小球落地的撞擊聲停止計時，測得臺階距離地面的高度h＝3.2m，擊打聲與撞擊聲的時間間隔Δt＝0.79s，小球下落時間r＝0.8s；求聲速大小為多少？【答案】聲音的速度為320m/s【解答】解：鋼尺水平打擊木條的聲音傳播到手機(jī)需要的時間t＝r﹣Δt＝0.8s﹣0.79s＝0.01s聲速v=h答：聲音的速度為320m/s五．光、聲傳播速度的比較問題（共7小題）31．在秋季運(yùn)動會上，進(jìn)行百米賽跑，站在終點(diǎn)的裁判看到發(fā)令槍冒煙開始計時，運(yùn)動員成績是10.59s，如果他聽到槍響才開始計時，運(yùn)動員百米成績記錄約為（）A．10.88s B．10.59s C．10.30s D．10.78s【答案】C【解答】解：聲音在100m內(nèi)傳播的時間為：t=s如果他聽到槍響才開始計時，運(yùn)動員百米成績記錄約為：t'＝10.59s﹣0.29+＝10.30s，故C正確，ABD錯誤。故選：C。32．下雨天電閃雷鳴時，我們總是先看到閃電后聽到雷聲，說明光速比聲速大（選填“大”或“小”）。某次小明看到閃電4s后聽到雷聲，小明于發(fā)生閃電的地方大約1360m。（聲音在空氣中的傳播速度是340m/s）【答案】大；1360?！窘獯稹拷猓洪W電和打雷總是同時發(fā)生的，但由于光在空氣中的傳播速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，所以我們總是先看見閃電后聽到雷聲；光在真空中傳播速度為3×108m/s；某次，小明看到閃電4s后聽到雷聲，則打雷處離小明的距離大約為：s＝vt＝340m/s×4s＝1360m。故答案為：大；1360。33．細(xì)心的小聰發(fā)現(xiàn)：雷雨時，往往是先看到閃電后聽到雷聲。原因是在空氣中光速大于聲速（選填“小于”、“大于”、“等于”）。若某次閃電的位置距離小聰1700m，則小聰看到閃電后5s會聽到雷聲。（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，不計光的傳播時間）【答案】大于；5。【解答】解：雷雨時，往往是先看到閃電后聽到雷聲。原因是在空氣中光速大于聲速。若某次閃電的位置距離小聰1700m，則小聰看到閃電后聽到雷聲的時間為：t=s故答案為：大于；5。34．春節(jié)晚上，小華在陽臺欣賞遠(yuǎn)處在綻放的禮花，禮花綻放時間間隔均勻，每次閃光之后1秒就聽到一聲爆響。為估計禮花燃放地點(diǎn)到她家距離，于是她在某次看見閃光開始計時。聽到最后一聲爆響停止計時，歷時13秒，共有3次閃光，4次爆響（如圖）。禮花閃光和相應(yīng)爆響是同時（同時/不同時）產(chǎn)生的，相鄰兩次爆響間隔4秒，禮花燃放地點(diǎn)到她家距離約1700m。（已知聲音在空氣中的傳播速度約340m/s）【答案】同時；4；1700?！窘獯稹拷猓簽楣烙嫸Y花燃放地點(diǎn)到她家距離，于是她在某次看見閃光開始計時。聽到最后一聲爆響停止計時，歷時13秒，共有3次閃光，4次爆響（如圖），則：閃光和炮炸聲是同時產(chǎn)生的，小華先看到閃光，是因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣缺嚷曇舻膫鞑ニ俣瓤?。根?jù)題意可知，歷時13s，聽到4次爆響，有3個間隔，閃光之后開始計時，且l秒后有一聲爆響，所以聲音傳播的間隔時間為：t′=13s?1s又因?yàn)榭匆?次閃光，聽見4次爆響，所以第3次（最后一次）閃光對應(yīng)第4次（最后一次）爆響，所以最后一次爆響傳播的時間為：1個間隔時間段，再加ls，即t'＝4s×1+ls＝5s，由v=st得，禮花燃放地點(diǎn)到她家距離s＝v故答案為：同時；4；1700。35．已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，光在空氣中的傳播速度為3×108m/s，問：（1）如圖1所示，發(fā)令員將發(fā)令槍貼近一塊黑色圓板開槍發(fā)令，黑色圓板的作用是什么？（2）如圖2所示，百米賽跑時，終點(diǎn)計時員為什么必須看到發(fā)令槍冒煙就開始計時？（3）如果在終點(diǎn)計時員是從聽到槍聲時才開始計時，他所測得的運(yùn)動員成績比實(shí)際成績是少記錄了，還是多記錄了？約多少s？（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）【答案】（1）用來襯托發(fā)令槍冒的白煙；（2）因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣冗h(yuǎn)大于聲音的傳播速度；（3）少記錄了；約0.29s?！窘獯稹拷猓海?）發(fā)令員將發(fā)令槍貼近一塊黑色圓板開槍發(fā)令，黑色圓板的作用是用來襯托發(fā)令槍冒的白煙的；（2）因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣冗h(yuǎn)大于聲音的傳播速度，為了減小計時誤差，終點(diǎn)計時員必須看到發(fā)令槍冒煙就開始計時；（3）聲速比較慢，如果在終點(diǎn)計時員是從聽到槍聲時才開始計時，實(shí)際少記錄了時間；由v=st=s答：（1）用來襯托發(fā)令槍冒的白煙；（2）因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣冗h(yuǎn)大于聲音的傳播速度；（3）少記錄了；約0.29s。36．國慶節(jié)時，許多城市在廣場燃放禮花。禮花在幾十米的高空爆炸，響聲巨大，并發(fā)出絢麗奪目的光彩，照亮了城市的夜空。（1）如果你離廣場很遠(yuǎn)，對禮花爆炸時的聲音和色彩能夠同時感覺到嗎？為什么？（2）如果你看到色彩和聽到聲音前后相差的時間為5s，那么，你離廣場大約有多遠(yuǎn)？（取聲速為340m/s）【答案】（1）禮花綻放時聲音和景象（光信號）是同時發(fā)生的，但光的傳播速度比聲音的傳播速度大，光會先到達(dá)人眼，之后聲音才會到達(dá)人耳，所以在遠(yuǎn)處觀看，總是先看到禮花綻放后聽到聲音；（2）離廣場大約有1700m?！窘獯稹拷猓海?）禮花綻放時聲音和景象（光信號）是同時發(fā)生的，但光的傳播速度比聲音的傳播速度大，光會先到達(dá)人眼，之后聲音才會到達(dá)人耳，所以在遠(yuǎn)處觀看，總是先看到禮花綻放后聽到聲音。（2）離廣場的距離為：s＝vt＝340m/s×5s＝1700m。答：（1）禮花綻放時聲音和景象（光信號）是同時發(fā)生的，但光的傳播速度比聲音的傳播速度大，光會先到達(dá)人眼，之后聲音才會到達(dá)人耳，所以在遠(yuǎn)處觀看，總是先看到禮花綻放后聽到聲音；（2）離廣場大約有1700m。37．打雷和閃電是同時發(fā)生的。小明通過計算得出發(fā)生閃電處距小明的直線距離約6120m。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，光在空氣中的傳播速度為3×108m/s。求：（1）測出自觀察到閃電起至聽到雷聲的時間為多少秒？（不計光傳播所需時間）（2）光從閃電處到小明處需要多少時間？【答案】（1）自觀察到閃電起至聽到雷聲的時間為18s；（2）光從閃電處到小明處需要2.04×10﹣5s?！窘獯稹拷猓海?）自觀察到閃電起至聽到雷聲的時間為t=s（2）光從閃電處到小明處需要的時間：t充答：（1）自觀察到閃電起至聽到雷聲的時間為18s；（2）光從閃電處到小明處需要2.04×10﹣5s。六．利用回聲測量車輛行駛時的速度和路程問題（共12小題）38．國慶長假期間，小明和爸媽一起開著自家小汽車去旅游。當(dāng)小汽車在平直公路上以90km/h的速度駛向一座高山時，小汽車在鳴笛2秒后小明聽到了回聲，請你幫助小明計算當(dāng)小明鳴笛時離高山有多遠(yuǎn)（v聲＝340m/s）A．315m B．365m C．680m D．730m【答案】B【解答】解：小汽車的速度v車＝90km/h＝25m/s，鳴笛后到聽到回聲，小汽車走過的路程s車＝v車t＝25m/s×2s＝50m，聲音走過的路程s聲＝v聲t＝340m/s×2s＝680m，小明鳴笛時到高山的距離s=12×（s車+s聲所以ACD錯誤，B正確。故選：B。39．一列車以108km/h的速度沿鐵軌勻速直線行駛，在距離隧道一定距離處鳴笛，4s后位于車頭駕駛艙的司機(jī)聽到正前方隧道入口處山崖傳回來的回聲。已知聲音在空氣中速度為340m/s，則當(dāng)司機(jī)聽到回聲（）A．車頭到隧道的距離為620m B．再經(jīng)過約25s，車頭進(jìn)入隧道 C．聲音通過的路程比列車通過的路程多1340m D．聲音通過的路程是列車通過的路程的8倍【答案】A【解答】解：司機(jī)從鳴笛到聽到回聲，聲音在空氣中通過的路程：s聲＝v聲t＝340m/s×4s＝1360m；v車＝108km/h＝30m/s，列車在4s內(nèi)通過的路程s車＝v車t＝30m/s×4s＝120m；A、鳴笛時列車距離隧道口距離s=s車+s聲B、列車頭進(jìn)入隧道還需時間t1=sC、當(dāng)司機(jī)聽到回聲時，聲音通過的路程與列車通過的路程的差s聲﹣s車＝1360m﹣120m＝1240m，故選項(xiàng)C錯誤；D、聲音通過的路程是列車通過的路程的倍數(shù)：s聲故選：A。40．超聲波測速儀可以根據(jù)發(fā)出并接收超聲波脈沖信號的時間差測量出汽車速度。如圖，設(shè)超聲波測速儀連續(xù)發(fā)出兩次脈沖信號的時間間隔為1.5s，該超聲波測速儀所收到的這兩次脈沖信號的時間間隔是1.9s，已知汽車第一次接收到信號時距超聲波測速儀102m，則汽車的速度為（）（超聲波在空氣中傳播速度為340m/s）A．20m/s B．30m/s C．40m/s D．50m/s【答案】C【解答】解：超聲波第一次從發(fā)射到遇到汽車的時間t1=s超聲波第一次返回的時間與發(fā)射到遇到汽車的時間相同也為t1＝0.3s，超聲波兩次發(fā)射的時間間隔為t2＝1.5s，超聲波從第一次返回到第二次發(fā)出的時間間隔t3＝t2﹣2t1＝1.5s﹣2×0.3s＝0.9s，超聲波第二次從發(fā)射到遇到汽車的時間與遇到汽車返回的時間相同均為t4，該超聲波測速儀所收到的這兩次脈沖信號的時間間隔是1.9s，即t5＝1.9s，則有2t4+t3＝t5，即2t4+0.9s＝1.9s，解得t4＝0.5s，超聲波第二次遇到汽車時，汽車與測速儀的距離s2＝vt4＝340m/s×0.5s＝170m，汽車從第一次遇到超聲波到第二次遇到超聲波走過的路程s車＝s2﹣s1＝170m﹣102m＝68m，汽車從第一次遇到超聲波到第二次遇到超聲波所用的時間t車＝t1+t3+t4＝0.3s+0.9s+0.5s＝1.7s，汽車的速度v車=s故選：C。41．在一條平直的公路上，一輛汽車停在公路旁，汽車正前方有一座高山，司機(jī)鳴笛6s后聽到高山傳來的回聲，隨后開始以20m/s的速度勻速駛向高山，行駛途中再次鳴笛一聲，2s后聽到高山傳來的回聲。已知聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，下列分析正確的是（）A．第1次鳴笛時，汽車與高山之間的距離為2040m B．汽車從第1次鳴笛處行駛到山腳下需要102s C．第1次鳴笛處與第2次鳴笛處相距700m D．第2次聽到回聲時距離高山320m【答案】D【解答】解：A、由v=st可知，聲音6s傳播的路程s1＝v聲t1＝340m/s×6s＝2040m，則第1次鳴笛時，汽車與高山之間的距離：L1=12B、由v=st可知，汽車從第1次鳴笛處行駛到山腳下需要的時間：t2C、由v=st可知，汽車2s行駛的路程s2＝v車t聲音2s傳播的路程s3＝v聲t3＝340m/s×2s＝680m，第2次鳴笛時與高山的距離：L2=12（s2+s3）則第1次鳴笛處與第2次鳴笛處相距：ΔL＝L1﹣L2＝1020m﹣360m＝660m，故C錯誤；D、第2次聽到回聲時與高山的距離：L3＝L2﹣s2＝360m﹣40m＝320m，故D正確。故選：D。42．火車進(jìn)隧道前瞬間會鳴笛警示，且車輪每經(jīng)過鐵軌接頭處，車身都要振動一次。小莉乘坐火車穿過山洞，她的位置在火車尾部，從聽到笛聲到車尾出洞，小莉統(tǒng)計車身共振動了76次，所用的時間是105秒。若車身總長720m，每節(jié)鐵軌長28m。假設(shè)火車一直勻速直線行駛，聲音在空氣中的傳播速度是340m/s。則當(dāng)時火車的速度為20m/s，該山洞的長度為1420m?！敬鸢浮?0；1420?！窘獯稹拷猓海?）車長s1＝720m，聽到鳴笛后的行駛時間t＝105s，則車在105s內(nèi)行駛的距離s＝（76﹣1）×28m＝2100m，所以火車的速度v=s（2）聽到鳴笛聲的時間t1=s在聽到鳴笛聲之前車行駛的距離：s2＝vt1＝20m/s×2s＝40m，山洞長度L洞＝s+s2﹣s1＝2100m+40m﹣720m＝1420m。故答案為：20；1420。43．一汽車在高速路上勻速直線行駛，路過標(biāo)有“距離隧道900m”的標(biāo)志牌時，按響喇叭，5s后聽到回聲。則該汽車的車速為20m/s，出隧道一段時間t后，汽車再次鳴笛，5s后再次聽到回聲，則t＝40s。（空氣中的聲速為340m/s）【答案】20；40?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)汽車行駛的路程為s1：聲音傳播的距離：s2＝v2t＝340m/s×5s＝1700m，按喇叭時汽車到隧道的距離s＝900m，則有：2s＝s1+s2，s1＝2s﹣s2＝2×900m﹣1700m＝100m；該汽車的車速v車=s（2）設(shè)出隧道一段時間t后，汽車再次鳴笛時汽車到隧道的距離為s′，由于汽車再次鳴笛，5s后再次聽到回聲，故本次聲音傳播的距離仍為s2＝1700m，汽車行駛的路程仍為s1＝100m；則s'=s故t=s′故答案為：20；40。44．測速儀測量汽車速度的原理是：測速儀向運(yùn)動的汽車先后發(fā)射兩次信號，根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式可得出汽車的平均速度。一天早上測速儀在高架路上對小明家的轎車進(jìn)行測速，向勻速駛來的轎車發(fā)射兩次信號，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.9s，第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，第二次發(fā)射信號到接收用時0.2s。則小明家勻速行駛的轎車在兩次遇到信號之間的速度大小為40m/s。（此時空氣溫度為15℃）【答案】40?！窘獯稹拷猓嚎諝鉁囟葹?5℃時，聲速v＝340m/s，第一次發(fā)射的信號到達(dá)轎車所用時間t=1轎車第一次遇到信號時與測速儀之間的距離s＝vt＝340m/s×0.3s＝102m；第二次發(fā)射的信號到達(dá)轎車所用時間t'=1轎車第一次遇到信號時與測速儀之間的距離s'＝vt'＝340m/s×0.1s＝34m；轎車在兩次遇到信號之間通過的路程s″＝s﹣s′＝102m﹣34m＝68m，轎車在兩次遇到信號時所用的時間t″＝Δt﹣t+t'＝1.9s﹣0.3s+0.1s＝1.7s，轎車在兩次遇到信號之間的速度v'=s″故答案為：40。45．測速儀器用超聲波測汽車速度，第一次發(fā)出的超聲波經(jīng)過0.4s接收到返回的超聲波，間隔1s再發(fā)第二次超聲波，經(jīng)過0.3s接收到返回的超聲波，聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，則汽車速度是17.9m/s?！敬鸢浮?7.9?！窘獯稹拷猓旱谝淮伟l(fā)出的超聲波經(jīng)過0.4s接收到返回的超聲波，則測速儀第一次發(fā)出超聲波到達(dá)汽車處所用的時間：t1=1由v=ss1＝v聲t1＝340m/s×0.2s＝68m；第二次從發(fā)出至接受到超聲波信號用了0.3s，則測速儀第二次發(fā)出超聲波時，到達(dá)了汽車處所用的時間：t2=1第二次發(fā)出的信號從汽車處返回到測速儀時，汽車到測速儀的距離：s2＝v聲t2＝340m/s×0.15s＝51m，因此汽車在兩次與信號相遇的過程中行駛的距離：s′＝s1﹣s2＝68m﹣51m＝17m，這17m所用的時間：t′＝Δt+t2﹣t1＝1s+0.15s﹣0.2s＝0.95s，則汽車的車速：v′=s′故答案為：17.9。46．如圖所示，一列火車長為300m，勻速通過一條長為2700m的隧道。測得火車完全通過隧道用時100s。通過隧道后，火車?yán)^續(xù)前進(jìn)。前進(jìn)途中司機(jī)按下汽笛向著對面的山崖鳴笛一聲，4s后他聽到回聲。聲音在空氣中的傳播速度取340m/s。求：（1）火車的運(yùn)行速度為多少m/s；（2）火車全部在隧道內(nèi)運(yùn)行的時間為多少s；（3）司機(jī)聽到回聲時火車到山崖的距離為多少m?！敬鸢浮浚?）火車的運(yùn)行速度為30m/s；（2）火車全部在隧道內(nèi)運(yùn)行的時間為80s；（3）司機(jī)聽到回聲時火車到山崖的距離為620m?！窘獯稹拷猓海?）火車完全通過隧道所行駛的路程s1＝L隧道+L車＝2700m+300m＝3000m，火車的運(yùn)行速度：v1=s（2）火車全部在隧道內(nèi)行駛的路程：s2＝L隧道﹣L車＝2700m﹣300m＝2400m，由v=st可知，火車全部在隧道內(nèi)運(yùn)行的時間：t2（3）聲音4s傳播的路程s3＝v2t3＝340m/s×4s＝1360m，火車4s行駛的路程：s4＝v1t3＝30m/s×4s＝120m，司機(jī)聽到回聲時火車到山崖的距離：s5=12（s3﹣s4）答：（1）火車的運(yùn)行速度為30m/s；（2）火車全部在隧道內(nèi)運(yùn)行的時間為80s；（3）司機(jī)聽到回聲時火車到山崖的距離為620m。47．一輛小汽車沿公路向前勻速直線行駛，在距山崖900m處鳴笛，司機(jī)經(jīng)5s聽到山崖反射的回聲，已知聲音的傳播速度是340m/s。請解決下列問題：（1）汽車的行駛速度為多少m/s。（2）火車長200m，以40m/s速度完全穿過山洞用了1min，求山洞的長度?！敬鸢浮浚?）汽車的行駛速度為20m/s；（2）火車長200m，以40m/s速度完全穿過山洞用了1min，山洞的長度是2200m?！窘獯稹拷猓海?）5s聲音通過的路程s聲＝v聲t＝340m/s×5s＝1700m，因聲音傳播的距離與汽車行駛距離之和等于鳴笛處到山崖距離的2倍，所以，聽到回聲時汽車通過的路程s車＝2×900m﹣1700m＝100m，汽車的行駛速度為v車（2）火車行駛的路程s總＝v火車t＝40m/s×60s＝2400m，山洞的長度s洞＝s總﹣s火車＝2400m﹣200m＝2200m。答：（1）汽車的行駛速度為20m/s；（2）火車長200m，以40m/s速度完全穿過山洞用了1min，山洞的長度是2200m。48．一輛汽車朝山崖勻速行駛，在離山崖870m處鳴笛，汽車沿直線向前行駛40m后，司機(jī)剛好聽到剛才鳴笛的回聲，求汽車的行駛速度？（空氣中的聲速為340m/s）【答案】汽車行駛的速度為8m/s?！窘獯稹拷猓郝曇魝鞑サ木嚯x：s2＝2s﹣s1＝2×870m﹣40m＝1700m，聲音傳播的時間（即車行駛的時間）：t=s所以汽車行駛速度為：v車=s答：汽車行駛的速度為8m/s。49．如圖所示。國慶期間，小明一家開車去山區(qū)旅行，汽車以72km/h的速度在平直的公路上勻速行駛，公路前方有一座高山，汽車鳴笛3s后小明聽到回聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。求：（1）鳴笛處汽車離高山有多遠(yuǎn)？（2）交通部門常用超聲波測速儀來檢測汽車行駛時是否超速。測速原理是同一處測速儀前后兩次發(fā)出并接收到被測車輛反射回的超聲波信號，再根據(jù)兩次信號的時間差測出車速。測速儀向汽車發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)汽車反射后又被測速儀接收。已知測速儀每隔1.1s發(fā)出一次信號，當(dāng)一輛勻速直線行駛的小汽車逐步駛離測控區(qū)的過程中，測速儀第一次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時0.2s，第二次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時0.5s。這輛小汽車的速度為多少m/s？【答案】（1）鳴笛處汽車離高山有540m；（2）這輛小汽車的速度為40.8m/s?！窘獯稹拷猓海?）由v=ss車＝v車t＝72km/h×3s＝20m/s×3s＝60m；聲音3s通過的路程：s聲＝v聲t＝340m/s×3s＝1020m；則鳴笛處汽車離高山的距離：s=s（2）車第一次接收信號距離測速度儀的距離：s1車第二次接收信號距離測速度儀的距離：s2這段時間車通過的距離：s車2＝85m﹣34m＝51m，車速度：v=Δs答：（1）鳴笛處汽車離高山有540m；（2）這輛小汽車的速度為40.8m/s。七．利用回聲測量水底深度問題（共9小題）50．圖甲是一靜止在水面上的測量船利用聲吶測量海底深度的情景圖，圖乙中兩個波形是聲吶發(fā)出和接收信號，已知發(fā)射信號持續(xù)時間為0.2s，聲波在海水中傳播速度為1500m/s，則該處海水深度為（）A．300m B．450m C．750m D．900m【答案】C【解答】解：發(fā)射信號持續(xù)時間為0.2s，則圖乙中每小格時間為0.2s，發(fā)射到接收時間為5小格，共1s，因此信號傳播到海底的時間為t=1s海底深度為s＝vt＝1500m/s×0.5s＝750m。故選：C。51．超聲波指紋識別屬于第三代指紋識別技術(shù)，其工作原理與聲吶探測海底深度類似。手指局部表面是凸凹不平的，某手機(jī)使用超聲波指紋識別系統(tǒng)時，手機(jī)發(fā)出的超聲波遇到手指上L、M、N、O、P五個位置，測得回收信號的時間分別為0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms、0.36ms。根據(jù)時間，求出不同位置與手機(jī)平面的距離，就可以繪出指紋的大致形狀，則該處指紋的大致形狀是圖中的（）A．B．C．D．【答案】D【解答】解：根據(jù)速度公式可知，速度一定時，所用時間越短，聲音傳播距離越??；在發(fā)出超聲波遇到手指上L、M、N、O、P五個位置，測得回收信號的時間分別為0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms、0.36ms。根據(jù)數(shù)據(jù)可知，L點(diǎn)、N點(diǎn)和P點(diǎn)聲音傳播距離相等，O點(diǎn)聲音傳播距離最近，據(jù)此可判斷該處指紋的大致形狀如圖中的D。故選：D。52．某測量船利用回聲探測海洋深度。該測量船從海面上的A點(diǎn)開始，在每隔相等距離的海面上B、C……G點(diǎn)處進(jìn)行測量，各個點(diǎn)均在同一條直線上，測量船發(fā)出的超聲波的方向垂直海面向下，儀器記錄從發(fā)出聲音到接收到回聲的時間t，如下表所示。圖中水平直線表示海面，曲線表示海底的起伏狀況。根據(jù)上述信息，圖中合理的是（）采樣位置ABCDEFGt/s0.150.100.100.150.200.050.15A． B． C． D．【答案】C【解答】解：利用回聲測量海底深度時，測量的是聲波的往返時間t，速度