人教版八年级物理上册同步(拓展)学讲练测大讲义专题2.5《声现象》单元计算问题(精炼)(原卷版+解析)

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2023-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二章 声现象专题2.5 《声现象》单元计算问题（精炼） 1.人对着山崖喊话，经过t=2s后听到回声，喊话人到山崖的直线距离是（ ） A. 680m B. 340m C. 170m D. 17m2.寄生蝇一旦听到蟋蟀发声，就能凭听觉确定其位置，将卵产于寄主体表，幼虫孵出后就钻入寄主体内吞食其身体．寄生蝇一旦听到捕食者蝙蝠发声，就立刻逃逸．蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是1.25×105Hz．林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫；养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝．已知物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期分别为 （ ）A．5×10-3s 1.25×10-5s B．1.25×10-5s 5×10-3sC．2×10-4s 8×10-6s D．8×10-6s 2×10-4s3.蟋蟀发声体在1s内振动的次数为5.0×103，我们说蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是1.25×105Hz，则蟋蟀发声体在1s内振动的次数为________，蝙蝠发声体振动5.0×105次所需时间为________s。4. 百米赛跑时，起跑点的枪声需要经_______s时间才能传给终点的计时员。5. 在花样游泳比赛中，运动员在水中也能听到音乐，这是因为______能传播声音；小华向着远处的山崖大喊一声，约3s后听到回声，则小华距山崖大约______ m。（在空气中声速为340m/s）6. 为了测定声音在钢中的传播速度，取一长L＝664米的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音，记录指出两次响声相隔时间t＝1.87s，如果当时声音在空气中的速度为332m/s，求声音在钢轨中的传播速度。7. 已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在钢、铁中的传播速度为5000m/s．请你再补充条件，提出一个求解时间间隔的问题，并通过计算做出解答．并发表自己对不同介质传声问题的合理化见解。8.为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若两次发出信号的间隔是0.9s。求：（1）汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是多少m（2）汽车速度是多少m/s。（超声波速度是340m/s）9.某实验小组的同学欲测出一段较长废铁轨的长度，可是他们谁也没有带长度尺，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0．5 s又听到一声敲击声．（当时的气温为15 ℃）请你帮他们计算出铁轨的长是多少？(声音在铁轨中传播速度5200m/s.声音在空气中传播的速度340m/s)7. 汽车以15ｍ/ｓ的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4ｓ听到了回声，求听到回声时，汽车距高山多远？(声音在空气中传播速度为340ｍ/ｓ)8．一列火车沿着一条平直铁路匀速驶向一座大山，火车速度为10m/s，途中火车鸣汽笛一次，2s后司机听到回声；到达隧道口后，以原来的速度通过该大山中的一条隧道，隧道长为800m，已知这列车长200m，（声音在空气中传播速度为340m/s）求：（1）鸣笛时，火车距大山山脚的距离为多少米？（2）火车完全通过隧道耗时多少秒？9．长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，如图，火车头距离桥头200m处鸣笛，鸣笛5s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来至山崖的回声；听到回声30s后，车尾驶过桥尾。（声音在空气中的传播速度为340m/s）。（1）计算火车的速度；（2）计算大桥的长度；（3）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。10．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch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　 　m；（2）本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲　 　t乙（＞/＝/＜）；（3）测得空气中声音的传播速度v声＝　 　。（用s、t甲、t乙表示）2023-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第二章 声现象专题2.5 《声现象》单元计算问题（精炼） 1.人对着山崖喊话，经过t=2s后听到回声，喊话人到山崖的直线距离是（ ） A. 680m B. 340m C. 170m D. 17m【答案】B 【解析】声速为v=340m/s ，t=2s根据s=vt/2得：s=vt/2=340m/s×2s/2=340m2.寄生蝇一旦听到蟋蟀发声，就能凭听觉确定其位置，将卵产于寄主体表，幼虫孵出后就钻入寄主体内吞食其身体．寄生蝇一旦听到捕食者蝙蝠发声，就立刻逃逸．蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是1.25×105Hz．林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫；养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝．已知物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期分别为 （ ）A．5×10-3s 1.25×10-5s B．1.25×10-5s 5×10-3sC．2×10-4s 8×10-6s D．8×10-6s 2×10-4s【答案】C【解析】T=1/f对于林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫，f=5.0×103Hz,则周期T=2×10-4s；对于养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝，f=1.25×105Hz,则周期T=8×10-6s 3.蟋蟀发声体在1s内振动的次数为5.0×103，我们说蟋蟀发声频率是5.0×103Hz．蝙蝠发声频率是1.25×105Hz，则蟋蟀发声体在1s内振动的次数为________，蝙蝠发声体振动5.0×105次所需时间为________s。【答案】1.25×105，4. 【解析】发声体在1s内振动的次数叫做频率。蝙蝠发声频率是1.25×105Hz，则蟋蟀发声体在1s内振动1.25×105次。也可以说蟋蟀发声体振动1.25×105次所需时间为1s, 设蝙蝠发声体振动5.0×105次所需时间为t，则有1.25×105次：1s=5.0×105次：t=5.0×105次×1s/1.25×105次=4s4. 百米赛跑时，起跑点的枪声需要经_______s时间才能传给终点的计时员。【答案】0.29s【解析】裁判员看见枪发出火光就开始计时的。声音传播的时间就近似等于起跑点的枪声传给终点的计时员的时间。s=100m v=340m/s t=s/v=100m/340m/s=0.29s 5. 在花样游泳比赛中，运动员在水中也能听到音乐，这是因为______能传播声音；小华向着远处的山崖大喊一声，约3s后听到回声，则小华距山崖大约______ m。（在空气中声速为340m/s）【答案】水（或液体） 510 【解析】声音可以在固体、气体、液体中传播，运动员在水中也能听到音乐，说明液体能传播声音。因为声音传播到山崖的时间为总时间的一半，所以由得小华距山崖的距离为6. 为了测定声音在钢中的传播速度，取一长L＝664米的钢轨，在其一端用铁锤沿钢轨方向敲击一下，在另一端听到两次声音，记录指出两次响声相隔时间t＝1.87s，如果当时声音在空气中的速度为332m/s，求声音在钢轨中的传播速度。【答案】5107.7m/s【解析】L＝664m △t=t＝1.87s V2= V空气=332m/s 求V1=V钢=？声音在空气中的传播的时间=664m/332m/s=2s声音在钢轨中的传播的时间= 根据题意有：△t=代入数据得1.87s =2s-V1=5107.7m/s7. 已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在钢、铁中的传播速度为5000m/s．请你再补充条件，提出一个求解时间间隔的问题，并通过计算做出解答．并发表自己对不同介质传声问题的合理化见解。【答案】补充条件：甲铁路工人用铁锤敲打钢轨，乙在相距340m处用耳朵贴紧倾听．问题：乙工人听到两个响声相隔多长时间？计算：声音从钢轨中传播所用的时间为：t1=s/ v1=340m/5000m/s=0.068s声音从空气中传播所用的时间：t2=s/ v2=340m/340m/s=1s时间间隔为： t2-t1=1s-0.068s=0.932s通过本题可以看出，固体传播声音的速度大。【解析】题中告诉的是声速数据，且要求通过计算解答．条件中给出的是声音在两种不同介质中的速度，在提出问题和解决问题时，这些条件都要充分利用．注意两点：所提出的问题及所给的条件要方便解答，不要自己给自己出难题；不要顾虑重重，所给的条件和所提的问题只要符合题意，符合实际，符合知识规律就可以了，不存在什么固定的模式．8.为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若两次发出信号的间隔是0.9s。求：（1）汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是多少m（2）汽车速度是多少m/s。（超声波速度是340m/s）【答案】34； 42.5。【解析】求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：（1）测速仪第一次发出超声波时，经过了0.25s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.25s的时间；在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.15s；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；（2）找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式求解汽车速度。解答：（1）第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由v=可得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m；第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m；汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m；（2）这34m共用了：t′=△t﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.15s=0.8s，所以汽车的车速为：v′===42.5m/s。9.某实验小组的同学欲测出一段较长废铁轨的长度，可是他们谁也没有带长度尺，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过0．5 s又听到一声敲击声．（当时的气温为15 ℃）请你帮他们计算出铁轨的长是多少？(声音在铁轨中传播速度5200m/s.声音在空气中传播的速度340m/s)【答案】181.34m【解析】设声音在铁中传播的时间为t1 、声音在空气中传播的时间为t2 ，铁轨长度为S，则v1t1=v2t2 v1t1=v2（t1+0.5）5200 t1=340（t1+0.5） t1=17/486S=v1t1=5200×17/486m=181.34m7. 汽车以15ｍ/ｓ的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4ｓ听到了回声，求听到回声时，汽车距高山多远？(声音在空气中传播速度为340ｍ/ｓ)【答案】汽车距高山650ｍ．【解析】遇到这样的问题可借助示意图分析汽车运动与声音传播的过程，如图所示，汽车在A鸣笛，经过4ｓ听到回声，声音从ABCB,传播距离为:在声音传播的同时，汽车从A点向前行驶4s到B点，汽车运动的距离为：这里的s1=s2+2sBC（一定根据所画图看清楚）司机听到回声时距离高山的距离为sBC2sBC=S1 -S2 =1360m-60m=1300m所以sBC=650ｍ8．一列火车沿着一条平直铁路匀速驶向一座大山，火车速度为10m/s，途中火车鸣汽笛一次，2s后司机听到回声；到达隧道口后，以原来的速度通过该大山中的一条隧道，隧道长为800m，已知这列车长200m，（声音在空气中传播速度为340m/s）求：（1）鸣笛时，火车距大山山脚的距离为多少米？（2）火车完全通过隧道耗时多少秒？【答案】（1）350m；（2）100s【解析】（1）由可得，火车前进的路程声音传播的路程鸣笛的时候火车距山脚的距离（2）火车完全通过隧道所行驶的路程由可知，火车完全通过隧道耗的时间9．长度为150m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，如图，火车头距离桥头200m处鸣笛，鸣笛5s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来至山崖的回声；听到回声30s后，车尾驶过桥尾。（声音在空气中的传播速度为340m/s）。（1）计算火车的速度；（2）计算大桥的长度；（3）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。【答案】（1）40m/s；（2）1050m；（3）750m【解析】（1）火车的速度 （2）火车完全通过大桥的路程则大桥的长度（3）声音传播的距离设司机鸣笛时车到山崖的距离为s，则2s所以s10．Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch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　 　m；（2）本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲　 　t乙（＞/＝/＜）；（3）测得空气中声音的传播速度v声＝　 　。（用s、t甲、t乙表示）【答案】（1）0.34；（2）＞；（3）。【解析】（1）声音的传播距离为s＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m；（2）由记录过程知，t甲比t乙多记录声音传播的时间，故t甲＞t乙；（3）从A到B处声音的传播的时间为：t＝，测得空气中声音的传播速度v声＝测得空气中声音的传播速度v声＝＝。