初中物理声音的特性课后作业题

这是一份初中物理声音的特性课后作业题，文件包含专项02声音的计算重难点精练初中物理人教版2024八年级上册第二章声现象原卷版docx、专项02声音的计算重难点精练初中物理人教版2024八年级上册第二章声现象解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共46页， 欢迎下载使用。
二．声音在不同温度时声速的计算（共4小题）
三．声音速度的综合计算（共12小题）
四．测量声速问题（共6小题）
五．光、声传播速度的比较问题（共7小题）
六．利用回声测量车辆行驶时的速度和路程问题（共12小题）
七．利用回声测量水底深度问题（共9小题）
一．声音在不同介质中传播速度的计算（共8小题）
1．若声音在空气中的传播速度为v1，在钢轨中的传播速度为v2，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v1v2tv2−v1
C．声音沿钢轨传播的时间为v2tv2−v1
D．声音在空气中的传播时间v1tv2−v1
【答案】B
【解答】解：根据速度公式v=st可知：设钢轨的长度为L，声音在空气中传播的时间为t1=Lv1；
声音在钢轨中传播的时间为t2=Lv2；
时间间隔t=t1−t2=Lv1−Lv2；
则钢轨的长度为L=v1v2tv2−v1；
声音沿钢轨传播的时间为t2=Lv2=v1v2tv2−v1v2=v1tv2−v1；
声音在空气中的传播时间t1=Lv1=v1v2tv2−v1v1=v2tv2−v1；
故B正确，ACD错误。
故选：B。
2．甲同学将耳朵贴在一根长为34m的空铁管一端，乙同学在另一端用力敲一下铁管，甲同学能听到（空气中声速为340m/s，铁中声速为5200m/s）（ ）
A．1次敲击声B．2次敲击声C．3次敲击声D．4次敲击声
【答案】A
【解答】解：声音沿着铁管和空气传播的时间间隔为：Δt=sv1−sv2=34m340m/s−34m5200m/s＜0.1s，所以只能听到一次敲击声，故A正确，BCD错误。
故选：A。
3．小明在长直金属管的一端敲击一下，小红用耳朵贴在金属管的另一端听。小红听到两次响声，两次响声间隔2.33s。已知声音在空气中传播的速度为340m/s，在金属管传播的速度是5000m/s，则这根金属管的长度是（ ）
A．650mB．800mC．850mD．1000m
【答案】C
【解答】解：由题知，声音在金属管中的传播速度大于空气中的传播速度，则第一次听到的声音是由金属管传来的，第二次听到的声音是由空气传来的，
两次听到响声的时间间隔为2.33s，即t空气﹣t金属管＝2.33s，
设金属管的长度为s，根据速度公式可得：sv空气−sv金属管=2.33s，
代入数据有：s340m/s−s5000m/s=2.33s，
解得：s＝850m，故C正确，ABD错误。
故选：C。
4．在长为680m的空心金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到 两 次声音，其中第一次听到的声音是通过 金属管 传播的（选填“金属管”“空气”）。这主要是因为声音在不同介质中传播速度 不同 （选填“相同”“不同”）。
【答案】两；金属管；不同。
【解答】解：声音的传播速度与介质种类及温度有关，声音在不同介质中传播速度不同，在长为680m的空心金属管的一端敲击一下，声音会通过空气和金属管分别传到金属管的另一端，由于传播路程相同，速度不同，所以，声音传到金属管另一端所用时间不同，在另一端先后听到两次声音；因为声音在金属中传播速度比在空气中传播速度大，所以，其中第一次听到的声音是通过金属管传播的。
故答案为：两；金属管；不同。
5．小智在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
【答案】3；听到的敲击声的次数是3次；由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音；见解析。
【解答】解：声音在铁、水和空气中的传播速度分别为5200m/s、1500m/s、340m/s，所以声音通过铁、水和空气传播的时间分别为
t铁=sv铁=18m5200m/s=0.003s
t水=sv水=18m1500m/s=0.012s
t空气=sv空气=18m340m/s=0.053s
人耳能分辨前后两次声音的时间间隔要大于0.1s，由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音。
故答案为：3；听到的敲击声的次数是3次；由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音；见解析。
6．在某金属管的一端敲击一下，在管的另一端听到两次响声，第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的。管长850m，两次响声相隔2.25s。如果当时空气中的声速是340m/s，求金属管中的声速。
【答案】金属管中的声速是3400m/s。
【解答】解：声音在空气中的传播时间为：t1=sv1=850m340m/s=2.5s；
声音在金属管中传播的时间为：t2＝t1﹣Δt＝2.5s﹣2.25s＝0.25s；
金属管中的声速为：v2=st2=850m0.25s=3400m/s。
答：金属管中的声速是3400m/s。
7．甲、乙两人为了测量声音在长为1326m的金属管中的传播速度，甲在金属管一端敲打一下，乙在金属管的另一端听到两次传来的声音，第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的，测得两次声响相隔3.645s。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，则声音在这根金属管中的传播速度是多少？
【答案】声音在这根金属管中的传播速度是5200m/s。
【解答】解：声音在空气中传播的时间为：t1=sv1=1326m340m/s=3.9s；
声音在金属管中传播的时间为：t2＝t1﹣Δt＝3.9s﹣3.645s＝0.255s；
声音在金属管中的传播速度速度为：v2=st2=1326m0.255s=5200m/s。
答：声音在这根金属管中的传播速度是5200m/s。
8．在长0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两次声音，两次声音相隔2.33s（此时为15℃）。表中是一些物质中的声速（单位：m/s）。
（1）第二次听到的声音是通过 空气 （选填“空气”或“金属管”）传来的。
（2）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制作的？
【答案】（1）第二次听到的声音是通过空气传来的；（2）声音在金属管中的传播速度是5000m/s；金属管是由铝制成的。
【解答】解：（1）声音在空气传播速度慢，在金属管中传播速度快，第二次听到的声音是通过空气传来的；
（2）由v=st得：声音在空气传播的时间是：
t1=sv1=850m340m/s=2.5s，
声音在金属管内传播的时间：t金属＝t空气﹣Δt＝2.5s﹣2.33s＝0.17s；
声音在金属管内传播的速度：v2=st金属=850m0.17s≈5000m/s；
查表知：金属管是铝制成的。
答：（1）第二次听到的声音是通过空气传来的；
（2）声音在金属管中的传播速度是5000m/s；金属管是由铝制成的。
二．声音在不同温度时声速的计算（共4小题）
9．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（ ）
A．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
【答案】D
【解答】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+35T，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。
故选：D。
10．如表所示记录了声波在五种气体中不同温度条件下的传播速度，请依据表中的相关数据回答下列问题：
①当温度为20℃时，声波在氮气中的传播速度为 349 米/秒。
②声波的传播速度与温度的关系是： 在同种气体中，声波的传播速度随气体温度升高变快 。
③根据表格中的数据，最大飞行速度一定的飞机要在空气中实现超音速飞行，在温度 较低 的条件下更容易成功。（选填“较高”或“较低”）
【答案】①349；②在同种气体中，声波的传播速度随气体温度升高变快；③较低。
【解答】解：①由表中的数据知：当温度为20℃时，声波在氮气中的传播速度为349m/s；
②对比表中声音在不同温度的气体中传播速度，可以得出：声音的传播速度与温度有关。
③在同种气体中，声波的传播速度随气体温度降低而减慢，故飞机要在空气中实现超音速飞行，在温度较低的条件下更容易成功。
故答案是：①349；②在同种气体中，声波的传播速度随气体温度升高变快；③较低。
11．下表记录了空气中不同温度和湿度下的声速数据。根据表格完成：
（1）当空气湿度为30%、温度为30℃时，声速v＝ 348.11 m/s。
当空气湿度为70%、温度为20℃时，声速可能为 340.00 m/s。
（2）归纳“温度为30℃时，空气中的声速与湿度的关系”： 声音在空气中的传播速度随湿度的增加而增大 。
（3）如图表示了温度均为50℃，湿度在70%和90%时，声音在空气中的s﹣t图象。其中：甲图线表示所在环境的湿度为 90% 。
【答案】（1）348.11；340.00；（2）声音在空气中的传播速度随湿度的增加而增大；（3）90%。
【解答】解：（1）根据表格中数据可得：当空气湿度为30%、温度为30℃时，声速v＝348.11m/s；当空气湿度为70%，速度随着温度的升高而增加，温度为20℃时，声速要介于337.63m/s和349.03m/s之间，声速可能为340.00m/s；
（2）由表中数据可知，温度为30℃时，声音在空气中的传播速度随湿度的增加而增大；
（3）观察图像可以发现甲图线对应的速度大，通过对比表格可以发现温度均为50℃，湿度越大，声速越大，所以甲图像对应的湿度为90%。
故答案为：（1）348.11；340.00；（2）声音在空气中的传播速度随湿度的增加而增大；（3）90%。
12．“世界烟花看浏阳”，浏阳烟花不仅是中国的骄傲，更是世界的瑰宝。浏阳2025年跨年烟花秀从2024年12月31日晚八点开始一直持续到凌晨，小明全家一起前去观看。（烟花发出的光传播到人眼的时间忽略不计）
（1）小明在看见烟花在空中爆炸后约3s才听到了声音，小明查看手机天气软件，温度显示为10℃，小明查到了“声速和气温的关系图”如图所示。求烟花在空中的爆炸处离小明的距离大约是多少米？
（2）当小明离烟花爆炸处的距离为604.8m时，求爆炸声传到人耳的时间是多少秒？（温度保持10℃）
【答案】（1）烟花在空中的爆炸处离小明的距离大约是1008m；
（2）当小明离烟花爆炸处的距离为604.8m时，求爆炸声传到人耳的时间是1.8s。
【解答】解：（1）根据题图可知：声音在10℃空气中的速度为v＝336m/s，烟花在空中的爆炸处离小明的距离大约是：s＝vt＝336m/s×3s＝1008m；
（2）当小明离烟花爆炸处的距离为604.8m时，求爆炸声传到人耳的时间是：t′=s′v=604.8m336m/s=1.8s。
答：（1）烟花在空中的爆炸处离小明的距离大约是1008m；
（2）当小明离烟花爆炸处的距离为604.8m时，求爆炸声传到人耳的时间是1.8s。
三．声音速度的综合计算（共12小题）
13．一歌手在柳江河上的明珠大舞台演唱，小明在距离舞台170米远的地方，当小明听到歌声时，声音在空气中传播了多久？（当时气温为15℃）（ ）
A．0.5秒B．1秒C．2秒D．4秒
【答案】A
【解答】解：
声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，声音传播170m距离所需的时间为t=sv=170m340m/s=0.5s，故A正确。
故选：A。
14．甲的耳朵贴在铁轨上，在相距近一百米的铁轨的另一端，乙用铁锤敲一下铁轨，则甲将听到（ ）
A．一次敲击声，是由铁轨和空气同时传来的
B．两次敲击声，第一次是铁轨传来的，第二次是空气传来的
C．两次敲击声，第一次是空气传来的，第二次是铁轨传来的
D．以上三种情况都有可能
【答案】B
【解答】解：敲一下铁轨发出的声音，可在铁轨和空气中向外传播，所以听到了两次响声；由于声音在铁轨中传播的速度比在空气中快，所以第一次声音是通过铁轨传来的，第二次声音是通过空气传来的。
铁轨的长度是100m，则声音在空气中的传播时间是：t空气=sv空气=100m340m/s=0.294s，
声音在铁轨中的传播时间是：t铁=sv铁=100m5200m/s=0.019s，
则两次声音间隔的时间：Δt＝0.294s﹣0.019s＝0.275s＞0.1s，则甲能听到2次声音。
故选：B。
15．小明将足够长铸铁自来水管中的水放尽，然后在管的一端敲一下，在管的另一端小华能听到 2 次响声；小华发现小明敲击水管后总是过了一会儿才能听到响声，则原因是 光速大于声速 。
【答案】2；光速大于声速。
【解答】解：声音在不同介质中的传播速度不同，传播相同的距离所用的时间也就不同，在铁管和空气中，声音在铁管传播速度很快，在空气中传播较慢，声音先后通过铁管和空气传到人耳，因为铁管足够长，两次声音的时间间隔大于0.1s，所以人能听到2次声音；
小华看到小明敲击水管是通过光传播的，听到声音是通过水管和空气传过来的，由于光速远大于声速，所以小华看到敲击后过一会儿才能听到响声。
故答案为：2；光速大于声速。
16．如图，甲、乙分立在一堵墙的对面，两人间距为L，他们和墙的间距都是32L。当甲用发令枪开了一枪，乙经as听到第一声枪响，问再经 a s，乙能听到第二声枪响。据测定，人耳要把两次声音分辨开来，至少需要相隔0.1s，因此，两人的间距L须大于 34 m。（声音在空气中传播340m/s）
【答案】a；34。
【解答】解：听到第一枪声音走到路程为L，
则：L＝340a，
听到第二枪声音走到路程，如图所示：
根据直角三角形边之间的关可得：
L′＝LAB+LBC＝L+L＝2L
所以再经过 L340=a，乙能听到第二声枪响。
要把两声分开，时间间隔a＞0.1s，
所以L＝340a＞340m/s×0.1s＝34m。
故答案为：a；34。
17．Phyphx是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcusticStpwatch功能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便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。
甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t甲、t乙。
（1）若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为 0.34 m。
（2）测得空气中声音的传播速度v声＝ 2st甲−t乙 。（用s、t甲、t乙表示）
（3）若某次测量s为80m，t甲＝0.69s，t乙＝0.21s，求甲、乙两人测得的空气中的声速是 333.3m/s 。（结果保留一位小数）。
【答案】（1）0.34；（2）2st甲−t乙；（3）333.3m/s。
【解答】解：（1）由v=st可得，声音的传播距离为：
s＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m；
（2）从A到B处声音的传播的时间为：t=t甲−t乙2，测得空气中声音的传播速度：
v声=st=2st甲−t乙。
（3）甲、乙两人测得的空气中的声速v=2×80m0.69s−0.21s≈333.3m/s。
故答案为：（1）0.34；（2）2st甲−t乙；（3）333.3m/s。
18．小明姑姑家在一家油气厂，不久前去玩时发现了一段长360米的大型铁质空管，感到很好奇。联想到声音的传播知识，于是他和表弟做了一个实验：表弟在管的一端敲打，他在另一端将耳朵贴在管上听并同时计时，结果他先后听到了两次响声。若前后听到的时间差为1s，求声音在铁中的传播速度多大？（假设当时声音在空气中的速度约为300m/s）
【答案】声音在铁中的传播速度为1800m/s。
【解答】解：在空气中传播时间：
t1=sv空=360m300m/s=1.2s，
因为铁管中传播速度比空气中快，前后听到的时间差为1s，所以在铁中的传播速度：
t2＝t1﹣t差＝1.2s﹣1s＝0.2s
声音在铁中的传播速度：
v2=st2=360m0.2s=1800m/s
故答案为：声音在铁中的传播速度为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声，2s后听到了回声。没过多久，小明看到天空突然划过一道闪电，也听见了雷声，假如小明距离天空闪电处1700m。则：
（1）小明与瀑布的距离是多少？
（2）小明是先看到闪电还是先听到雷声？为什么？
（3）小明经过多长时间会听到雷声？
【答案】（1）小明与瀑布的距离是340m；
（2）人在地面上是先看见闪电，然后听见雷声；因为空气中光的传播速度比声音的传播速度大，所以人们先看到闪电。
（3）看到闪电5s后小明会听到雷声。
【解答】解：（1）声音从小明所在的地方传到瀑布的时间：t1=12×2s＝1s，
由v=st可得，小明离瀑布的距离：s1＝vt1＝340m/s×1s＝340m；
（2）人在地面上是先看见闪电，然后听见雷声；因为空气中光的传播速度比声音的传播速度大，所以人们先看到闪电。
（3）光速非常快，闪电传递的时间可忽略。雷声从闪电处到小明处需要的时间：t2=s2v=1700m340m/s=5s。
答：（1）小明与瀑布的距离是340m；
（2）人在地面上是先看见闪电，然后听见雷声；因为空气中光的传播速度比声音的传播速度大，所以人们先看到闪电。
（3）看到闪电5s后小明会听到雷声。
20．站在百米赛跑终点的计时员，在听到发令员的枪声后才按计时器，这时测得运动员的成绩为12.58s，已知声音在空气中每秒传播340m，则：
（1）测得时间比真实成绩多还是少？
（2）声音传播一百米需要多少时间？运动员百米赛跑的真实成绩是多少s？
【答案】（1）测得时间比真实成绩少；
（2）声音传播一百米需要0.29s；运动员百米赛跑的真实成绩是12.87s。
【解答】解：（1）测得时间比真实成绩少，因为听到枪声时，运动员已经跑了一段距离。
（2）声音在100m空气中传播的时间为：t=sv=100m340m/s≈0.29s；运动员百米赛跑的真实成绩为：t'＝12.58s+0.29s＝12.87s。
答：（1）测得时间比真实成绩少；
（2）声音传播一百米需要0.29s；运动员百米赛跑的真实成绩是12.87s。
21．解放军狙击手进行射击训练，瞄准目标后扣动扳机，枪响后经0.75s听到击中目标的声音，子弹飞行的速度为680m/s，声音在空气中的传播速度为340m/s，求狙击点离目标的距离？
【答案】狙击点离目标的距离为170m。
【解答】解：狙击点离目标的距离为s，
由v=st可知，子弹飞行的时间t1=sv1，
声音传播的时间：t2=sv2，
根据题意可知，子弹飞行的时间和声音传播的时间之和等于0.75s，即sv1+sv2=0.75s，
即s680m/s+s340m/s=0.75s，
解得：s＝170m。
答：狙击点离目标的距离为170m。
22．如图，A、B两车沿同一笔直公路向同一方向匀速驶向前方山崖。A车以25m/s的速度匀速行驶，当A、B两车相距160m时，A车鸣笛，0.5s后B车驾驶员听到鸣笛声，鸣笛4s后A车驾驶员听到鸣笛的回声。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，不考虑车长。求：
（1）B车匀速行驶的速度；
（2）A车鸣笛时距山崖的距离；
（3）若A、B两车保持速度不变，试通过计算说明A车能否在B车到达山崖前追上B车。
【答案】（1）B车匀速行驶的速度为20m/s；
（2）A车鸣笛时距山崖的距离为730m；
（3）不能追上。
【解答】解：（1）依题意，0.5s内声音传播的距离等于B车行驶的距离与原来两车距离之和，即s0+vBt1＝v声t1，
即160m+vB×0.5s＝340m/s×0.5s，
解得vB＝20m/s。
（2）A车鸣笛后到A车听到回声，A车行驶的路程与声音传播的距离之和等于A车鸣笛时距山崖的距离的两倍，即vAt2+v声t2＝2s，
即25m/s×4s+340m/s×4s＝2s，
代入数据解得s＝730m。
（3）B车到山崖的距离为sB＝s﹣s0＝730m﹣160m＝570m，
B车到达山崖的时间为
t=sBvB=570m20m/s=28.5s，
此时A行驶的路程为sA＝vAt＝25m/s×28.5s＝712.5m，
故A车不能在B车到达山崖前追上B车。
答：（1）B车匀速行驶的速度为20m/s；
（2）A车鸣笛时距山崖的距离为730m；
（3）不能追上。
23．东非原油管道（EACOP）将建在乌干达西部的油田和坦桑尼亚的坦噶港之间，项目全长近1500公里，总量26万吨直缝埋弧钢管，是世界上最长的加热原油管道项目，也是我国“一带一路”倡议引领下的重要能源项目。其中有一钢管长1360m，在一端敲一次，在另一端听到两次声音，这两次声音的时间间隔为3.728s，声音在15℃的空气中传播速度是340m/s。求：
（1）声音在空气中的传播1360m需要的时间是多少？
（2）声音在1360m长的钢管中的传播时间是多少？
（3）声音通过钢管的传播速度是多少？
【答案】（1）声音在空气中的传播1360m需要的时间是4s；
（2）声音在1360m长的钢管中的传播时间是0.272s；
（3）声音通过钢管的传播速度是5000m/s。
【解答】解：（1）声音在空气中的传播1360m需要的时间是：t1=sv1=1360m340m/s=4s；
（2）声音在钢管中的传播速度大于在空气中的传播速度，声音在1360m长的钢管中的传播时间是：t2＝t1﹣△t＝4s﹣3.728s＝0.272s；
（3）声音通过钢管的传播速度为：v2=st2=1360m0.272s=5000m/s。
答：（1）声音在空气中的传播1360m需要的时间是4s；
（2）声音在1360m长的钢管中的传播时间是0.272s；
（3）声音通过钢管的传播速度是5000m/s。
24．小明同学在体育考试50m跑项目中，取得7s的成绩，则：
（1）小明的平均速度是多少？
（2）如果终点计时员听到发令枪声才计时，则小明的实际成绩是多少？（已知声速为340m/s，结果保留两位小数）
【答案】（1）小明的平均速度7.14m/s；（2）小明的实际成绩是7.15s。
【解答】解：（1）小明的平均速度v=St=50m7s≈7.14m/s；
（2）当终点计时员听到发令枪声，由v=st得小明已经运动的时间：
t′=Sv′=50m340m/s≈ 0.15s，
所以，实际成绩t＝7s+0.15s＝7.15s。
答：（1）小明的平均速度7.14m/s；（2）小明的实际成绩是7.15s。
四．测量声速问题（共6小题）
25．如表和图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，下列说法中正确的是（ ）
A．若把铜铃放在甲、乙中间任意位置，液晶显示屏的示数都大于0
B．将铜铃放到甲的左边，并与乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值变大
C．把铜铃固定放在乙的右边，然后加热甲、乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将不变
D．已知s1＝14cm，s2＝70cm，液晶显示屏上显示：1.75，则此时声速约为320m/s
【答案】D
【解答】解：A.若把铜铃放在甲、乙正中间，则甲、乙接受到信号的时间差为0，故A错误；
B.将铜铃放到甲的左边，并与乙在一条直线上，此时铜铃到甲乙之间的距离差为甲乙间的距离，将铜铃向远离甲的方向移动，甲和乙之间的距离不变，由t=sv可知，液晶显示屏的数值将不变，故B错误；
C.声音在空气中传播的速度与温度有关，所以把铜铃固定放在乙的右边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将改变，故C错误；
D.声音传递到两侧经过的路程差为：△s＝s2﹣s1＝700cm﹣140cm＝560cm＝0.56m，△t＝1.75ms＝1.75×10﹣3s，声音传播的速度为：v=△s△t=×10−3s=320m/s，故D正确。
故选：D。
26．小明学了长度和时间的测量后，首先进行了如下估计：教室里课桌的高度约为80 cm ，他跑100m所需的时间约为15 s （填上合适的物理单位），在接下来的分组探究活动中，小明又利用刻度尺测量物理课本的宽度，测量的四组数据分别18.31cm、18.32cm、19.31cm、18.31cm，错误的数据是 19.31cm ，该物理课本的宽度为 18.31 cm。学了声音的产生的和传播后，小明和小刚又进行了如下的小实验：小明把耳朵贴在长钢管的一端，小刚在长钢管的另一端敲击一下，小明听到了两次响声，这两次响声是声音依次通过 钢管 、 空气 传入他耳朵的。
【答案】cm；s；19.31cm；18.31；钢管；空气。
【解答】解：课桌的高度大约是中学生身高的一半，高80cm；
中学生的步幅在50cm左右；男子百米世界纪录略小于10s，中学生百米成绩远大于此数值，一般在15s左右。
由题目所给数据可知，物理课本的宽度准确值是18.3cm，19.31cm与准确数值相差太大，读数错误，应该去掉；
物理书的宽度是18.31cm+18.32cm+18.31cm3≈18.31cm。
在敲击长钢管时，敲击声既通过钢管传播，又通过空气传播，又因声音在固体中的传播速度大于声音在空气中的传播速度，当先后到达人耳的时间差大于0.1s时，人会听到两次响声。
故答案为：cm；s；19.31cm；18.31；钢管；空气。
27．为了测量声音在钢管中的传播速度，取一长680m的钢管，在其一端沿钢管方向敲击下，在另一端听到两次声音，两次响声相隔的时间是1.864s（取空气中的声速为340m/s）。
（1）请计算声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间。
（2）请计算声音在钢管中的传播速度。
（3）Phyphx是一款功能强大的物理实验手机软件，其中Acustic Stp watch功能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便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止。甲、乙两人想使用手机在空旷安静的某地上测量声音的传播速度。他们分别站于间距为167m的A、B两处，甲打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到掌声之后，也击掌一次，甲手机记录下了两次掌声的时间间隔为t甲＝1.5s 则本实验中测出声音的传播约速度为 222 m/s（保留整数）。
（4）请你对（3）中甲、乙两人的测量实验进行评价 人的反应时间不能忽略，因而测量的结果偏小 。
【答案】（1）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间2s。
（2）声音在钢管中的传播速度5000m/s。
（3）222；
（4）人的反应时间不能忽略，因而测量的结果偏小。
【解答】解：（1）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间为：t=sv空=680m340m/s=2s；
（2）由于钢管的传声速度较快，声音在钢管中的传播时间为：t'＝t﹣1.864s＝2s﹣1.864s＝0.136s；
声音在钢管中的传播速度为：v'=st′=680m0.136s=5000m/s；
（3）声音从A传到B的时间t''=12×1.5s＝0.75s；
声音在空气中的传播速度为：v''=s′t′′=167m0.75s≈222m/s；
（4）人的反应时间不能忽略，因而测量的结果偏小。
答：（1）声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间2s。
（2）声音在钢管中的传播速度5000m/s。
（3）222；
（4）人的反应时间不能忽略，因而测量的结果偏小。
28．小阳同学所在班级开展课外活动，想要估测某金属轨道的长度，但由于没有合适的长度测量工具，所以不能直接进行测量。但在学习了声学的知识后，他想到了解决问题的方法并进行实验：首先，小阳同学在这段金属轨道的一端用锤子敲击一下轨道，同组的小军同学在这段轨道的另一端听到两次声响，并用秒表记录得到数据：第一次听到响声的时间为0.17s，第二次听到响声的时间为2.6s。结合查阅到的关于声音在各种介质中的传播速度（如表）：
（1）请根据所学知识和本题所给信息解释为什么小军会听到两次声响？
（2）问轨道的长度是多少？
（3）请根据已知条件判断该轨道的材质。
【答案】（1）其它条件相同时，声音在空气中传播速度较慢，在金属导轨中传播的速度较快；
（2）轨道的长度是884m；
（3）导轨的材质是铁。
【解答】解：（1）由表中信息可知，其它条件相同时，声音在空气中传播速度较慢，在金属导轨中传播的速度较快，所以小军会听到两次声响，小军第一次听到的声音是从金属导轨传来的，第二次听到的声音是空气传来的；
（2）由v=st可得，金属导轨的长度：s导轨＝s空气＝v空气t空气＝340m/s×2.6s＝884m；
（3）声音在金属导轨中传播的速度：
v导轨=s导轨t导轨=884m0.17s=5200m/s，
由表中数据可知，轨道的材质是铁。
答：（1）其它条件相同时，声音在空气中传播速度较慢，在金属导轨中传播的速度较快；
（2）轨道的长度是884m；
（3）导轨的材质是铁。
29．为了测定声音在空气中的传播速度，小明同学在老师的协助下做了如下实验：小明站在离老师600m远的位置，老师在某一时刻扣动发令枪扳机，小明在看到发令枪发射产生的烟雾后，立即启动秒表计时，当听到发令枪的声音后停止计时。为减小测量误差，小明和老师进行了5次实验，秒表记录的时间分别为1.8s、1.7s、1.8s、1.6s、1.9s。请根据实验数据计算出声音在空气中的传播速度是多少m/s。（结果精确到个位）
【答案】声音在空气中的传播速度是341m/s。
【解答】解：5次测量的数据差距不大，均是正确的数据，对其求平均值：
1.8s+1.7s+1.8s+1.6s+1.9s5=1.76s；
则声音在空气中的传播速度为：v=st=600m1.76s≈341m/s。
答：声音在空气中的传播速度是341m/s。
30．小明利用手机来测量声速，实验场景如图所示：他将一根木条平放在楼梯台验边缘，小球放置在木条上，手机放在地面A点，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其飞出的同时小球下落，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，测得台阶距离地面的高度h＝3.2m，击打声与撞击声的时间间隔Δt＝0.79s，小球下落时间r＝0.8s；求声速大小为多少？
【答案】声音的速度为320m/s
【解答】解：钢尺水平打击木条的声音传播到手机需要的时间t＝r﹣Δt＝0.8s﹣0.79s＝0.01s
声速v=ht=
答：声音的速度为320m/s
五．光、声传播速度的比较问题（共7小题）
31．在秋季运动会上，进行百米赛跑，站在终点的裁判看到发令枪冒烟开始计时，运动员成绩是10.59s，如果他听到枪响才开始计时，运动员百米成绩记录约为（ ）
A．10.88sB．10.59sC．10.30sD．10.78s
【答案】C
【解答】解：声音在100m内传播的时间为：t=sv=100m340m/s≈0.29s；
如果他听到枪响才开始计时，运动员百米成绩记录约为：t'＝10.59s﹣0.29+＝10.30s，故C正确，ABD错误。
故选：C。
32．下雨天电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速 大 （选填“大”或“小”）。某次小明看到闪电4s后听到雷声，小明于发生闪电的地方大约 1360 m。（声音在空气中的传播速度是340m/s）
【答案】大；1360。
【解答】解：闪电和打雷总是同时发生的，但由于光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度，所以我们总是先看见闪电后听到雷声；
光在真空中传播速度为3×108m/s；某次，小明看到闪电4s后听到雷声，则打雷处离小明的距离大约为：s＝vt＝340m/s×4s＝1360m。
故答案为：大；1360。
33．细心的小聪发现：雷雨时，往往是先看到闪电后听到雷声。原因是在空气中光速 大于 声速（选填“小于”、“大于”、“等于”）。若某次闪电的位置距离小聪1700m，则小聪看到闪电后 5 s会听到雷声。（声音在空气中的传播速度为340m/s，不计光的传播时间）
【答案】大于；5。
【解答】解：雷雨时，往往是先看到闪电后听到雷声。原因是在空气中光速大于声速。
若某次闪电的位置距离小聪1700m，则小聪看到闪电后听到雷声的时间为：t=sv=1700m340m/s=5s。
故答案为：大于；5。
34．春节晚上，小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花，礼花绽放时间间隔均匀，每次闪光之后1秒就听到一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，4次爆响（如图）。礼花闪光和相应爆响是 同时 （同时/不同时）产生的，相邻两次爆响间隔 4 秒，礼花燃放地点到她家距离约 1700 m。（已知声音在空气中的传播速度约340m/s）
【答案】同时；4；1700。
【解答】解：为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，4次爆响（如图），则：
闪光和炮炸声是同时产生的，小华先看到闪光，是因为光的传播速度比声音的传播速度快。
根据题意可知，历时13s，听到4次爆响，有3个间隔，闪光之后开始计时，且l秒后有一声爆响，所以声音传播的间隔时间为：t′=13s−1s3=4s；
又因为看见3次闪光，听见4次爆响，所以第3次（最后一次）闪光对应第4次（最后一次）爆响，所以最后一次爆响传播的时间为：1个间隔时间段，再加ls，即t'＝4s×1+ls＝5s，
由v=st得，礼花燃放地点到她家距离s＝v声t'＝340m/s×5s＝1700m；
故答案为：同时；4；1700。
35．已知声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s，问：
（1）如图1所示，发令员将发令枪贴近一块黑色圆板开枪发令，黑色圆板的作用是什么？
（2）如图2所示，百米赛跑时，终点计时员为什么必须看到发令枪冒烟就开始计时？
（3）如果在终点计时员是从听到枪声时才开始计时，他所测得的运动员成绩比实际成绩是少记录了，还是多记录了？约多少s？（精确到小数点后两位）
【答案】（1）用来衬托发令枪冒的白烟；（2）因为光的传播速度远大于声音的传播速度；（3）少记录了；约0.29s。
【解答】解：（1）发令员将发令枪贴近一块黑色圆板开枪发令，黑色圆板的作用是用来衬托发令枪冒的白烟的；
（2）因为光的传播速度远大于声音的传播速度，为了减小计时误差，终点计时员必须看到发令枪冒烟就开始计时；
（3）声速比较慢，如果在终点计时员是从听到枪声时才开始计时，实际少记录了时间；
由v=st得，他所测得的运动员成绩比实际成绩约少：
t=sv=100m340m/s≈0.29s。
答：（1）用来衬托发令枪冒的白烟；（2）因为光的传播速度远大于声音的传播速度；（3）少记录了；约0.29s。
36．国庆节时，许多城市在广场燃放礼花。礼花在几十米的高空爆炸，响声巨大，并发出绚丽夺目的光彩，照亮了城市的夜空。
（1）如果你离广场很远，对礼花爆炸时的声音和色彩能够同时感觉到吗？为什么？
（2）如果你看到色彩和听到声音前后相差的时间为5s，那么，你离广场大约有多远？（取声速为340m/s）
【答案】（1）礼花绽放时声音和景象（光信号）是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大，光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳，所以在远处观看，总是先看到礼花绽放后听到声音；
（2）离广场大约有1700m。
【解答】解：（1）礼花绽放时声音和景象（光信号）是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大，光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳，所以在远处观看，总是先看到礼花绽放后听到声音。
（2）离广场的距离为：s＝vt＝340m/s×5s＝1700m。
答：（1）礼花绽放时声音和景象（光信号）是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大，光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳，所以在远处观看，总是先看到礼花绽放后听到声音；
（2）离广场大约有1700m。
37．打雷和闪电是同时发生的。小明通过计算得出发生闪电处距小明的直线距离约6120m。已知声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s。求：
（1）测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为多少秒？（不计光传播所需时间）
（2）光从闪电处到小明处需要多少时间？
【答案】（1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s；（2）光从闪电处到小明处需要2.04×10﹣5s。
【解答】解：
（1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为 t=sv=6120m340m/s=18 s。
（2）光从闪电处到小明处需要的时间：t充=sc=6120m3×108m/s=2.04×10−5 s。
答：（1）自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s；（2）光从闪电处到小明处需要2.04×10﹣5s。
六．利用回声测量车辆行驶时的速度和路程问题（共12小题）
38．国庆长假期间，小明和爸妈一起开着自家小汽车去旅游。当小汽车在平直公路上以90km/h的速度驶向一座高山时，小汽车在鸣笛2秒后小明听到了回声，请你帮助小明计算当小明鸣笛时离高山有多远（v声＝340m/s）
A．315mB．365mC．680mD．730m
【答案】B
【解答】解：小汽车的速度v车＝90km/h＝25m/s，
鸣笛后到听到回声，小汽车走过的路程s车＝v车t＝25m/s×2s＝50m，
声音走过的路程s声＝v声t＝340m/s×2s＝680m，
小明鸣笛时到高山的距离s=12×（s车+s声）=12×（50m+680m）＝365m，
所以ACD错误，B正确。
故选：B。
39．一列车以108km/h的速度沿铁轨匀速直线行驶，在距离隧道一定距离处鸣笛，4s后位于车头驾驶舱的司机听到正前方隧道入口处山崖传回来的回声。已知声音在空气中速度为340m/s，则当司机听到回声（ ）
A．车头到隧道的距离为620m
B．再经过约25s，车头进入隧道
C．声音通过的路程比列车通过的路程多1340m
D．声音通过的路程是列车通过的路程的8倍
【答案】A
【解答】解：司机从鸣笛到听到回声，声音在空气中通过的路程：s声＝v声t＝340m/s×4s＝1360m；
v车＝108km/h＝30m/s，列车在4s内通过的路程s车＝v车t＝30m/s×4s＝120m；
A、鸣笛时列车距离隧道口距离s=s车+s声2=120m+1360m2=740m，则司机听到回声时距离隧道口的距离s1＝s﹣s车＝740m﹣120m＝620m，故选项A正确；
B、列车头进入隧道还需时间t1=s1v车=620m30m/s≈20.7s，故选项B错误；
C、当司机听到回声时，声音通过的路程与列车通过的路程的差s声﹣s车＝1360m﹣120m＝1240m，故选项C错误；
D、声音通过的路程是列车通过的路程的倍数：s声s车=1360m120m≠8，故选项D错误。
故选：A。
40．超声波测速仪可以根据发出并接收超声波脉冲信号的时间差测量出汽车速度。如图，设超声波测速仪连续发出两次脉冲信号的时间间隔为1.5s，该超声波测速仪所收到的这两次脉冲信号的时间间隔是1.9s，已知汽车第一次接收到信号时距超声波测速仪102m，则汽车的速度为（ ）（超声波在空气中传播速度为340m/s）
A．20m/sB．30m/sC．40m/sD．50m/s
【答案】C
【解答】解：
超声波第一次从发射到遇到汽车的时间t1=s1v=102m340m/s=0.3s，
超声波第一次返回的时间与发射到遇到汽车的时间相同也为t1＝0.3s，
超声波两次发射的时间间隔为t2＝1.5s，
超声波从第一次返回到第二次发出的时间间隔t3＝t2﹣2t1＝1.5s﹣2×0.3s＝0.9s，
超声波第二次从发射到遇到汽车的时间与遇到汽车返回的时间相同均为t4，
该超声波测速仪所收到的这两次脉冲信号的时间间隔是1.9s，即t5＝1.9s，
则有2t4+t3＝t5，即2t4+0.9s＝1.9s，解得t4＝0.5s，
超声波第二次遇到汽车时，汽车与测速仪的距离s2＝vt4＝340m/s×0.5s＝170m，
汽车从第一次遇到超声波到第二次遇到超声波走过的路程s车＝s2﹣s1＝170m﹣102m＝68m，
汽车从第一次遇到超声波到第二次遇到超声波所用的时间t车＝t1+t3+t4＝0.3s+0.9s+0.5s＝1.7s，
汽车的速度v车=s车t车=68m1.7s=40m/s，故C正确。
故选：C。
41．在一条平直的公路上，一辆汽车停在公路旁，汽车正前方有一座高山，司机鸣笛6s后听到高山传来的回声，随后开始以20m/s的速度匀速驶向高山，行驶途中再次鸣笛一声，2s后听到高山传来的回声。已知声音在空气中的传播速度是340m/s，下列分析正确的是（ ）
A．第1次鸣笛时，汽车与高山之间的距离为2040m
B．汽车从第1次鸣笛处行驶到山脚下需要102s
C．第1次鸣笛处与第2次鸣笛处相距700m
D．第2次听到回声时距离高山320m
【答案】D
【解答】解：A、由v=st可知，声音6s传播的路程s1＝v声t1＝340m/s×6s＝2040m，则第1次鸣笛时，汽车与高山之间的距离：L1=12s1=12×2040m＝1020m，故A错误；
B、由v=st可知，汽车从第1次鸣笛处行驶到山脚下需要的时间：t2=L1v车=1020m20m/s=51s，故B错误；
C、由v=st可知，汽车2s行驶的路程s2＝v车t3＝20m/s×2s＝40m，
声音2s传播的路程s3＝v声t3＝340m/s×2s＝680m，
第2次鸣笛时与高山的距离：L2=12（s2+s3）12×（680m+40m）＝360m，
则第1次鸣笛处与第2次鸣笛处相距：ΔL＝L1﹣L2＝1020m﹣360m＝660m，故C错误；
D、第2次听到回声时与高山的距离：L3＝L2﹣s2＝360m﹣40m＝320m，故D正确。
故选：D。
42．火车进隧道前瞬间会鸣笛警示，且车轮每经过铁轨接头处，车身都要振动一次。小莉乘坐火车穿过山洞，她的位置在火车尾部，从听到笛声到车尾出洞，小莉统计车身共振动了76次，所用的时间是105秒。若车身总长720m，每节铁轨长28m。假设火车一直匀速直线行驶，声音在空气中的传播速度是340m/s。则当时火车的速度为 20 m/s，该山洞的长度为 1420 m。
【答案】20；1420。
【解答】解：（1）车长s1＝720m，听到鸣笛后的行驶时间t＝105s，
则车在105s内行驶的距离s＝（76﹣1）×28m＝2100m，
所以火车的速度v=st=2100m105s=20m/s；
（2）听到鸣笛声的时间t1=s1v+v声=720m20m/s+340m/s=2s，
在听到鸣笛声之前车行驶的距离：s2＝vt1＝20m/s×2s＝40m，
山洞长度L洞＝s+s2﹣s1＝2100m+40m﹣720m＝1420m。
故答案为：20；1420。
43．一汽车在高速路上匀速直线行驶，路过标有“距离隧道900m”的标志牌时，按响喇叭，5s后听到回声。则该汽车的车速为 20 m/s，出隧道一段时间t后，汽车再次鸣笛，5s后再次听到回声，则t＝ 40 s。（空气中的声速为340m/s）
【答案】20；40。
【解答】解：（1）设汽车行驶的路程为s1：
声音传播的距离：
s2＝v2t＝340m/s×5s＝1700m，
按喇叭时汽车到隧道的距离s＝900m，
则有：2s＝s1+s2，
s1＝2s﹣s2＝2×900m﹣1700m＝100m；
该汽车的车速v车=s1t=100m5s=20m/s；
（2）设出隧道一段时间t后，汽车再次鸣笛时汽车到隧道的距离为s′，
由于汽车再次鸣笛，5s后再次听到回声，故本次声音传播的距离仍为s2＝1700m，汽车行驶的路程仍为s1＝100m；
则s'=s2−s12=1700m−100m2=800m，
故t=s′v=800m20m/s=40s。
故答案为：20；40。
44．测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。一天早上测速仪在高架路上对小明家的轿车进行测速，向匀速驶来的轿车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.9s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.2s。则小明家匀速行驶的轿车在两次遇到信号之间的速度大小为 40 m/s。（此时空气温度为15℃）
【答案】40。
【解答】解：空气温度为15℃时，声速v＝340m/s，
第一次发射的信号到达轿车所用时间t=12×0.6s＝0.3s，
轿车第一次遇到信号时与测速仪之间的距离s＝vt＝340m/s×0.3s＝102m；
第二次发射的信号到达轿车所用时间t'=12×0.2s＝0.1s，
轿车第一次遇到信号时与测速仪之间的距离s'＝vt'＝340m/s×0.1s＝34m；
轿车在两次遇到信号之间通过的路程s″＝s﹣s′＝102m﹣34m＝68m，
轿车在两次遇到信号时所用的时间t″＝Δt﹣t+t'＝1.9s﹣0.3s+0.1s＝1.7s，
轿车在两次遇到信号之间的速度v'=s″t″=68m1.7s=40m/s。
故答案为：40。
45．测速仪器用超声波测汽车速度，第一次发出的超声波经过0.4s接收到返回的超声波，间隔1s再发第二次超声波，经过0.3s接收到返回的超声波，声音在空气中的传播速度是340m/s，则汽车速度是 17.9 m/s。
【答案】17.9。
【解答】解：第一次发出的超声波经过0.4s接收到返回的超声波，则测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间：
t1=12×0.4s＝0.2s，
由v=st可得，测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车到测速仪的距离：
s1＝v声t1＝340m/s×0.2s＝68m；
第二次从发出至接受到超声波信号用了0.3s，则测速仪第二次发出超声波时，到达了汽车处所用的时间：
t2=12×0.3s＝0.15s，
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车到测速仪的距离：
s2＝v声t2＝340m/s×0.15s＝51m，
因此汽车在两次与信号相遇的过程中行驶的距离：
s′＝s1﹣s2＝68m﹣51m＝17m，
这17m所用的时间：
t′＝Δt+t2﹣t1＝1s+0.15s﹣0.2s＝0.95s，
则汽车的车速：
v′=s′t′=17m0.95s≈17.9m/s。
故答案为：17.9。
46．如图所示，一列火车长为300m，匀速通过一条长为2700m的隧道。测得火车完全通过隧道用时100s。通过隧道后，火车继续前进。前进途中司机按下汽笛向着对面的山崖鸣笛一声，4s后他听到回声。声音在空气中的传播速度取340m/s。求：
（1）火车的运行速度为多少m/s；
（2）火车全部在隧道内运行的时间为多少s；
（3）司机听到回声时火车到山崖的距离为多少m。
【答案】（1）火车的运行速度为30m/s；
（2）火车全部在隧道内运行的时间为80s；
（3）司机听到回声时火车到山崖的距离为620m。
【解答】解：（1）火车完全通过隧道所行驶的路程s1＝L隧道+L车＝2700m+300m＝3000m，
火车的运行速度：v1=s1t1=3000m100s=30m/s；
（2）火车全部在隧道内行驶的路程：s2＝L隧道﹣L车＝2700m﹣300m＝2400m，
由v=st可知，火车全部在隧道内运行的时间：t2=s2v1=2400m30m/s=80s；
（3）声音4s传播的路程s3＝v2t3＝340m/s×4s＝1360m，
火车4s行驶的路程：s4＝v1t3＝30m/s×4s＝120m，
司机听到回声时火车到山崖的距离：s5=12（s3﹣s4）=12×（1360m﹣120m）＝620m。
答：（1）火车的运行速度为30m/s；
（2）火车全部在隧道内运行的时间为80s；
（3）司机听到回声时火车到山崖的距离为620m。
47．一辆小汽车沿公路向前匀速直线行驶，在距山崖900m处鸣笛，司机经5s听到山崖反射的回声，已知声音的传播速度是340m/s。请解决下列问题：
（1）汽车的行驶速度为多少m/s。
（2）火车长200m，以40m/s速度完全穿过山洞用了1min，求山洞的长度。
【答案】（1）汽车的行驶速度为20m/s；
（2）火车长200m，以40m/s速度完全穿过山洞用了1min，山洞的长度是2200m。
【解答】解：（1）5s声音通过的路程s声＝v声t＝340m/s×5s＝1700m，
因声音传播的距离与汽车行驶距离之和等于鸣笛处到山崖距离的2倍，所以，听到回声时汽车通过的路程s车＝2×900m﹣1700m＝100m，
汽车的行驶速度为v车=s车t=100m5s=20m/s；
（2）火车行驶的路程s总＝v火车t＝40m/s×60s＝2400m，
山洞的长度s洞＝s总﹣s火车＝2400m﹣200m＝2200m。
答：（1）汽车的行驶速度为20m/s；
（2）火车长200m，以40m/s速度完全穿过山洞用了1min，山洞的长度是2200m。
48．一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖870m处鸣笛，汽车沿直线向前行驶40m后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声，求汽车的行驶速度？（空气中的声速为340m/s）
【答案】汽车行驶的速度为8m/s。
【解答】解：声音传播的距离：s2＝2s﹣s1＝2×870m﹣40m＝1700m，
声音传播的时间（即车行驶的时间）：
t=s2v声=1700m340m/s=5s，
所以汽车行驶速度为：
v车=s1t=40m5s=8m/s。
答：汽车行驶的速度为8m/s。
49．如图所示。国庆期间，小明一家开车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛3s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。求：
（1）鸣笛处汽车离高山有多远？
（2）交通部门常用超声波测速仪来检测汽车行驶时是否超速。测速原理是同一处测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差测出车速。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1.1s发出一次信号，当一辆匀速直线行驶的小汽车逐步驶离测控区的过程中，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.2s，第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.5s。这辆小汽车的速度为多少m/s？
【答案】（1）鸣笛处汽车离高山有540m；
（2）这辆小汽车的速度为40.8m/s。
【解答】解：（1）由v=st可知，汽车3s通过的路程
s车＝v车t＝72km/h×3s＝20m/s×3s＝60m；
声音3s通过的路程：
s声＝v声t＝340m/s×3s＝1020m；
则鸣笛处汽车离高山的距离：
s=s声+s车2=1020m+60m2=540m；
（2）车第一次接收信号距离测速度仪的距离：
s1=12v声t2=12×340m/s×0.2s=34m，
车第二次接收信号距离测速度仪的距离：
s2=12v声t2=12×340m/s×0.5s=85m，
这段时间车通过的距离：
s车2＝85m﹣34m＝51m，
车速度：v=Δs车Δt=51m1.1s−12×0.2s+12×0.5s=40.8m/s。
答：（1）鸣笛处汽车离高山有540m；
（2）这辆小汽车的速度为40.8m/s。
七．利用回声测量水底深度问题（共9小题）
50．图甲是一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底深度的情景图，图乙中两个波形是声呐发出和接收信号，已知发射信号持续时间为0.2s，声波在海水中传播速度为1500m/s，则该处海水深度为（ ）
A．300mB．450mC．750mD．900m
【答案】C
【解答】解：发射信号持续时间为0.2s，则图乙中每小格时间为0.2s，发射到接收时间为5小格，共1s，因此信号传播到海底的时间为
t=1s2=0.5s，
海底深度为
s＝vt＝1500m/s×0.5s＝750m。
故选：C。
51．超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。手指局部表面是凸凹不平的，某手机使用超声波指纹识别系统时，手机发出的超声波遇到手指上L、M、N、O、P五个位置，测得回收信号的时间分别为0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms、0.36ms。根据时间，求出不同位置与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解答】解：根据速度公式可知，速度一定时，所用时间越短，声音传播距离越小；在发出超声波遇到手指上L、M、N、O、P五个位置，测得回收信号的时间分别为0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms、0.36ms。根据数据可知，L点、N点和P点声音传播距离相等，O点声音传播距离最近，据此可判断该处指纹的大致形状如图中的D。
故选：D。
52．某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的A点开始，在每隔相等距离的海面上B、C……G点处进行测量，各个点均在同一条直线上，测量船发出的超声波的方向垂直海面向下，仪器记录从发出声音到接收到回声的时间t，如下表所示。图中水平直线表示海面，曲线表示海底的起伏状况。根据上述信息，图中合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解答】解：利用回声测量海底深度时，测量的是声波的往返时间t，速度公式v=st的变形公式s＝vt可知，往返时间越长，海底越深，
比较表中声波传播的时间长短可知，海底最深处是E，其次是A、D、G，再次是B、C，最浅处是F，故图像C符合题意。
故选：C。
53．海水的深度是3.75km，声音在海水中的传播速度是1500m/s，测位仪发出信号后经过 5 s才能接收到信号。
【答案】5
【解答】解：海水的深度是6.75km，则超声波传播的距离s＝2×6750m，由v=st可得，发出信号后，测位仪接收到信号所需时间为：t=sv=2×3750m1500m/s=5s。
故答案为：5。
54．利用声呐系统测海水深度，从发出到接收超声波一共用时4s，在海水中速度为1450m/s，海水深度为 2900 m；设声音在空气中的传播速度为v1，设声音在钢轨中的传播速度为v2，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，说明：不同的介质中， 声音传播的速度 不同，假设时间间隔为t，（已知v2＞v1），则钢轨的长为 tv1v2v2−v1 ；声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为 tv1v2−v1 。（均用题中的物理量表示）
【答案】2900；声音传播的速度；tv1v2v2−v1；tv1v2−v1。
【解答】解：（1）声音的速度为v＝1545m/s，声音传到海底的时间t=12×4s＝2s，
则海水的深度：
s＝vt＝1450m/s×2s＝2900m；
（2）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，一次是从钢轨传过来的声音，一次是通过空气传过来的声音，说明不同的介质中声音的传播速度不同。
（3）设钢轨的长度为L，声音在空气中传播的时间t1=Lv1，在钢轨中传播的时间为t2=Lv2，
已知v2＞v1，则t2＜t1，假设时间间隔为t，则
t=t1−t2=Lv1−Lv2=L(v2−v1)v1v2，
解得L=tv1v2v2−v1；
声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
t2=Lv2=tv1v2v2−v1×1v2=tv1v2−v1。
故答案为：2900；声音传播的速度；tv1v2v2−v1；tv1v2−v1。
55．2020年11月，我国“奋斗者”号载人潜水器潜入深海中，坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s，从接触水面开始计时，50s时悬停（停在此处不动），求：
（1）潜水器下潜50s的深度是多少？
（2）潜水器在悬停处向海底发射一束超声波，12s后收到信息，求潜水器悬停处距海底的距离？（超声波在海水中的速度是1500m/s）
（3）“奋斗者”号还需多长时间才能潜到海底？
【答案】（1）潜水器下潜50s后的深度为1000m；
（2）潜水器悬停处距海底的距离为9000m；
（3）“奋斗者”号还需450s才能潜到海底。
【解答】解：（1）由题意可知，潜水器下潜的速度为20m/s，则由v=st知道，其下潜50s后的深度为：h＝vt＝20m/s×50s＝1000m；
（2）由知道，超声波在海水中传播的路程s2＝v2t2＝1500m/s×12s＝18000m
潜水器悬停处距海底的距离：s3=12s2=12×18000m=9000m；
（3）潜水器潜到海底还需要的时间
t3=s3v1=9000m20m/s=450s。
答：（1）潜水器下潜50s后的深度为1000m；
（2）潜水器悬停处距海底的距离为9000m；
（3）“奋斗者”号还需450s才能潜到海底。
56．海岭又称海底山脉，如图所示，某勘探船停在某海岭最高点A处的正上方向海底发出超声波信号，3s后收到回波信号。之后勘探船行驶到达海岭底部B处正上方停止，再次向海底发出超声波信号。已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，求：
（1）A处海水的深度；
（2）若B处比A处低900m，勘探船向B处发出信号后多长时间收到回波信号。
【答案】（1）A处海水的深度是2250m；
（2）若B处比A处低900m，勘探船向B处发出信号后多长时间收到回波信号是4.2s。
【解答】解：（1）由v=st可知，3s内超声波经过的路程为：
s1＝vt1＝1500m/s×3s＝4500m，
A处海水的深度hA=12s1=12×4500m=2250m；
（2）B处海水的深度hB＝hA+900m＝2250m+900m＝3150m，
超声波经过的路程s2＝2hB＝2×3150m＝6300m，
接收到回波信号的时间t2=s2v=6300m150m/s=4.2s。
答：（1）A处海水的深度是2250m；
（2）若B处比A处低900m，勘探船向B处发出信号后多长时间收到回波信号是4.2s。
57．如图所示某勘探船停在某海沟A处的正上方，向海底发出超声波信号，经过4s后收到回波信号。之后，勘探船沿着直线行驶了21.6km到达B点的正上方，用时2h。已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。求：
（1）A处海水的深度；
（2）勘探船从A点正上方行驶到B点正上方的平均速度是多少km/h，合多少m/s；
（3）若B处比A处深6000m，勘探船在B点正上方向海底发出信号后，经过多长时间传播到B点。
【答案】（1）A处海水的深度是3000m；
（2）勘探船从A点正上方行驶到B点正上方的平均速度是10.8km/h，合3m/s；
（3）勘探船在B点正上方向海底发出信号后，经过6s时间传播到B点。
【解答】解：（1）由v=st可知，A处正上方向海底发出的超声波传播的路程：
s1＝v声t1＝1500m/s×4s＝6000m；
A处海水的深度：sA=12s1=12×6000m＝3000m；
（2）勘探船从A点正上方行驶到B点正上方的平均速度：
v=st=21.6km2h=10.8km/h＝10.8×13.6m/s＝3m/s；
（3）由B处比A处深6000m，则B处海水的深度：
sB＝3000m+6000m＝9000m，
由v=st可得，勘探船在B点正上方向海底发出信号后，传播到B点的时间：
t′=sBv声=9000m1500m/s=6s。
答：（1）A处海水的深度是3000m；
（2）勘探船从A点正上方行驶到B点正上方的平均速度是10.8km/h，合3m/s；
（3）勘探船在B点正上方向海底发出信号后，经过6s时间传播到B点。
58．我国一新型载人潜水器对某海域进行探测，其下潜的速度为10m/s。从接触水面开始计时，50s时悬停，向海底发射一束超声波，4s后收到信息（超声波在海水中的速度是1500m/s）。
（1）潜水器下潜50s后的深度。
（2）潜水器悬停处距离海底的距离。
【答案】（1）潜水器下潜50s后的深度为500m；
（2）潜水器悬停处距离海底的距离为3000m。
【解答】解：（1）由v=st得，潜水器下潜50s后的深度为：h＝vt＝10m/s×50s＝500m；
（2）超声波传播路程为：
s＝v声t1＝1500m/s×4s＝6000m。
潜水器悬停处距海底的距离为：
s′=s2=6000m2=3000m。
答：（1）潜水器下潜50s后的深度为500m；
（2）潜水器悬停处距离海底的距离为3000m。
错题记录
错题改正
有一段长为18m的铁管装满水。将你的耳朵贴在装满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声的次数是
3 次。（已知声音在铁、水和空气中的传播速度分别为5200m/s、1500m/s、340m/s，人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1s）
【解析】根据v=st可知，
t铁=sv铁=18m5200m/s=0.003s
t水=sv水=18m1500m/s=0.012s
t空气=sv空气=18m340m/s=0.053s
所以会听到敲击声的次数为3次。
错误之处： 听到的敲击声的次数是3次 错因分析： 由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音 正确解答：
见解析
空气（0℃）
331
冰
3230
空气（15℃）
340
铜
3750
煤油（25℃）
1324
铝
5000
水（常温）
1500
铁
5200
气温/℃
﹣20
﹣10
0
10
20
30
声音速度/m•s﹣1
318
324
330
336
342
348
气体种类
声速（米/秒）
温度（℃）
空气
氢气
氦气
氮气
二氧化碳
0
331
1261
891
337
269
10
337
1284
908
343
273
20
343
1306
924
349
279
30
349
1328
939
355
283
温度（℃）
声速（m/s）
湿度
﹣10
10
30
50
10%
325.05
337.26
347.64
356.81
30%
325.09
337.39
348.11
358.19
50%
325.11
337.52
348.57
359.57
70%
325.14
337.63
349.03
360.94
90%
325.17
337.78
349.49
362.31
使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
（2）复位后用棒槌敲打铜铃，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）
物质
声速/（m/s）
物质
声速/（m/s）
空气
340
铝
5000
铁
5200
铜
3750
采样位置
A
B
C
D
E
F
G
t/s
0.15
0.10
0.10
0.15
0.20
0.05
0.15