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初中物理声音的速度专题训练
知识点归纳
声速:
定义 声音存介质中每秒传播的距离叫声速,用 v 表示 计 算公式 s=vt,其中 单位 米/秒(m/s),读做米每秒 常数 v=340m/s(15℃的空气中) 影 响因素 介质种类。一般情况下,v 固>v 液>v 气 介质温度。声速随温度的升高而增大,温度每升高 1℃,声音在空气中每秒传播的距离增加约 0.6m。当空气中不同℃域的温度有区别时,声音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度低,声音就向上传播,此时,高处的人容易听到低处的声音
在常见物质中的传播速度:
物质名称 传播速度 v/m﹒s-1 空气 340 水 1500 钢铁 5200 松木 3320 玻璃 5000-6000 声速与气温的关系:
气温影响空气的密度,气温高,空气的密度小,声波在传播的过程中受到的阻碍小,所以声速较大,因此声音由声源发出后不一定沿直线传播。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温比上一层气温高,声音在地表的传播比上层快,于是在地面上发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
经典例题
【1】下列说法中不正确的是(
)
A.一切正在发声的物体都在振动 B.声音在真空中传播速度最大 C.只有在反射时,光路才是可逆的 D.一束红光照在黄色的衣服上会呈现绿色
【2】如图示,小明与小刚选用以上琴弦和盛可乐饮料的两个纸杯,制成了一个“土电话”. ①他们用“土电话”能实现 10m 间的通话,这表明:______. ②相距同样远,讲话者以同样的响度说话,如果用细铜金属丝连接,则比尼龙琴弦连接时听到的声音要大些,这一实验现象表明:______. ③如果在用“土电话”时,另外一个同学用手捏住琴弦上的某一部分,则听的另一方就不能听到了,这是由于______.
④如果在用“土电话”时,琴弦没有拉直而处于很松弛状态,则另一方______(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话声音.
【3】下列关于声音传播的说法中,正确的是(
)
A.声音在固体、液体中比在空气中传播得慢 B.学生听到老师的讲课声音是靠空气传播的 C.真空不能传声 D.打锣时,要使锣停止发声,只须用手按住锣面就可以了
【4】如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题.
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点,则液晶显示屏的示数______. (2)一同学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______(填“变大”、“变小”或“不变”). (3)一同学想验证温度越高,声速越大,把铜铃固定放在甲的左边,然后加热甲乙之间的空气,则液晶显示屏的数值
将______A、变大;B、变小;C、不变;D、无法判断 (4)已知 S1=20cm,S2=80cm,液晶显示屏上显示:1.800,则此时声速约为多少 m/s. 【5】如图所示,第一次用牙轻轻咬住铅笔上端,用手指轻敲笔下端,注意听这个敲击声;第二次张开嘴使牙齿不接触铅笔,手指用与前同样的力轻敲铅笔下端,比较这两次听到的声音,发现第______次听到的声音大,这一现象说明______.
【6】夏天雷雨时,总是先看见闪电后听到雷声,这是由于______;若闪电过后 4s 才听到雷声,则人距闪电处约______m(声音在空气中速度约为 340m/s. 【7】第一次测定铸铁里的声速是用下面的方法进行的,在铸铁管的一端敲击一下,在管的另一端能听到两次响声,第一次是由铸铁管传来的,第二次是由空气传来的,铸铁管的长度为 931 米,两次听到的响声相隔 2.5 秒,已知声音在空气中的传播速度是 340 米/秒,则声音在铸铁管的传播速度是多少? 【8】已知声音 2.9 秒可传播 1000 米,某在百米短跑中,某计时员听枪声而不是看发令枪的烟,计时运动员的成绩是 12秒,则该运动员的真实成绩应为______秒.
【9】一根长约 10m 的铁管,管内装满了水,一个人在铁管的一端敲一下,另一个人在铁管的另一端贴近管口处可听到______次敲击声这是因为______.(简要说明 V 水=1497m/sV铁=5200m/s). 【10】某人在一根较长的装满水的钢管的一头敲一下,另一人在水管的另一头能听到三次响声,第一声是通过以下哪种介质传播到人耳的(
)
A.空气 B.水 C.钢管 D.无法确定
【11】传播的速度和温度有关,如表是空气中声速随温度变化的数据. 空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30 声音速度/m•S-1 318 324 330 336 342 348 (1)从数据表格中你能发现声速和温度关系是______. (2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力,上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行,在飞机速度有限的情况下,应该在温度较______(选填“高”或“低”)的地方进行试验更容易成功. 【12】请你展开想象的翅膀,想象假如声速变为和光速一样大,或变为 0.1m/s,我们的生活有什么变化?请分别写出 2个合理的场景. 【13】声音在空气中的传播速度是(
)
A.34 米/秒 B.1224 千米/小时
C.340 千米/秒 D.340 千米/小时
【14】小明用铁锤打击一下铁管的一端,贝贝在另一端把耳朵贴在铁管上能听到两次击管声,这是因为(
)
A.一个是原声,另一个是回声 B.人耳的错觉 C.声音沿铁管传播快,先听到;沿空气传慢,后听到 D.外界杂声干扰
【15】夏天打雷时总是先看到闪电后听到了雷声,这是因为(
)
A.先闪电后打雷 B.闪电处距我们近,打雷处距我们远 C.人的视觉比听觉灵敏 D.闪电、雷声时同时发生的,但是光速比声速大
【16】下几种介质中传播时,速度最大的是______(填“空气、钢管”)
【17】小明和小雨想测学校东西方向的水管有多长,小明在东端敲一下钢管,小雨在西端先后听到两声敲打声音,第二声比第一声差 0.2 秒, (1)第一声通过哪一种物质传过来的?说明了什么? (2)求钢管的长(15℃在空气中声速为 340 米/秒,在钢管中声速为 5100 米/秒)
【18】雷雨交加的夜晚,小阳看到闪电后约 5s 听到雷声,
他距雷电产生的地方大约多少米?(声音在空气中的传播速度约为 340m/s)
【19】声音在介质中以______的形式传播;物理学中把声音的______叫音调. 【20】速度是用来表示______的物理量,声音在空气中的速度是 340m/s,其物理意义是______.
参考答案
1:
A、因为声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声停止;故本选项正确. B、声音不能在真空中传播,声音的传播需要介质,气体、液体、固体都能传播声音,在其它条件相同的情况下,声音在固体中传播的最快.故本选项错误. C、因为在折射时,光路也是可逆的,故本选项说法错误. D、因为不透明物体能吸收和它颜色不一样颜色的光线,当该不透明物体将各种色光全部吸收时,该物体为黑色,所以一束红光照在黄色的衣服上会呈现黑色,故本选项错误. 故选 BCD. 2:
(1)声音可以通过“土电话”的琴弦传播,说明固体能够
传声; (2)声音通过细铜丝传播时比通过尼龙绳传播时声音大,也就是说金细金属丝比尼龙琴弦更容易传声; (3)当用手捏住琴弦时,阻碍了振动在棉线上的传播; (4)琴弦松驰状态,在传声过程中能量损失很大,传距离很近,故听不到声音了. 故答案为:①固体能够传声;②细金属丝比尼龙琴弦更容易传声;③用手捏住琴弦时,阻碍了振动在琴弦上的传播;④不能. 3:
A、气体、液体、固体都可以传声,并且声音在固体中的传播速度最快,气体中的传播速度最慢; B、声音可以在气体中传播,我们听到老师讲课的声音通常都是靠空气传来的; C、声音不能在真空中传播,故 C 选项说法正确; D、声音是由物体的振动产生的,只要振动停止,声音就停止,故将锣面按住,锣将停止发声. 故选 BCD 4:
(1)如果铜铃在甲、乙中点,则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,且由于声速相同,所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同.故液晶屏的示数为 0; (2)因为铜铃与甲、乙在一条直线上,所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离,由于乙比甲远的距离是一定的,所以声音传到乙和甲的时间差是不变的; (3)甲和乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大,所以声音传播到甲和乙的时间都会减少,故时间差也会减少; (4)设声速为 v,则声音从铜铃传到甲的时间为:t1=s1/t,声音从铜铃传到乙的时间为:t2=s2 /t; 由题意知:t2-t1=1.8×10-3s,所以 故答案为:(1)0,(2)不变,(3)B,(4)此时声速约为 333m/s. 5: 当敲击铅笔时,声音可以通过铅笔和空气两种介质传播到耳朵里,而铅笔的传播速度快,传播效果好,所以第一次听到的传声比第二次效果好; 故答案为:一;固体传声效果好. 6: (1)夏天雷雨时,总是先看见闪电后听到雷声,这是由于光的传播速度远远大于声音的传播速度,故看到闪电的时间极短,而听到雷声需要几秒的时间,因此先看见闪电后听到雷声;
(2)由速度公式可得:s=vt=340m/s×4s=1360m; 故答案为:(1)光速远远大于声速;(2)1360. 7:
∵v= s t , ∴声音的传播时间:
t 空气= s v 空气 = 931m 340m/s ≈2.74s, 由题意知:t 空气-t 铸铁=2.5s, 声音在铸铁中的传播时间:
t 铸铁=t 空气-2.5s=2.74s-2.5s=0.24s, 声音在铸铁中的传播速度 v 铸铁= s v 铸铁 = 931m 0.24s ≈3879m/s; 答:铸铁中的声速是 3879m/s. 8: 声音的传播速度 v= m/s≈344.83m/s, ∴声音传播 100m 的时间:t= 100m 344.83m/s ≈0.29s, 故成绩应为:12s+0.29s=12.29s. 故答案为:12.29. 9:
若某同学在一根较长的注满水的水管的一端用敲击,声音会在铁管、水和空气中同时传播,因为声音在固体中最快,其次是液体中,最后是在气体中,故声音通过铁的传播时间是:据 V= S t 可得:
t 铁= S V = 10m 5200m/s ≈0.00192s t 水= S V = 10m 1497m/s ≈0.00668s t 空气= S V = 10m 340m/s ≈0.029s 分析上述数据可知,任意的时间间隔都小于 0.1s,所以人耳朵是不能区分的,故真实情况,人耳朵只能听到 1 次声音; 故答案为:1;三次声音的时间间隔小于 0.1s. 10: 根据题意可知,传播声音的物质有三种:水、钢管和空气,在这三种物质中,声音在钢管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端听到的第一声响是从钢管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的. 故选 C. 11: (1)由表格中数据可知,空气的温度每升高 10℃,声速增大 10m/s,所以得出结论:介质的温度越高,声速越快. (2)因为声音在空气中传播的速度与温度有关,而且温度越低时,声音传播的越慢; 故答案为:(1)介质的温度越高,声速越快;(2)在低温下
更容易成功. 12: (1)如果声速等于光速,则通过相同距离时声音和光同时到达;如闪电和雷声同时传到人面前;用声呐探测海的深度时用声传播时间太短,使人们无法测量; 故答案为:A.人们看见闪电的同时也听见雷声;B.人们无法用声呐探测海的深度. (2)假如声速变为 0.1m/s,老师讲课时,过很长时间后同学们才能听到,所以看到老师说话的口型与声音不一致; 假如声速变为 0.1m/s,汽车的行驶速度比喇叭的声速传播的快,汽车喇叭就失去了作用. 故答案为:A.听老师讲课时,后排的同学看到老师说话的口型与声音不一致;B.汽车的喇叭失去了作用. 13: 据课本知识可知,声音在 15℃空气中的传播速度是 340m/s,即(340×3.6)km/h=1224km/h. 故选 B. 14: 根据题意甲同学在铁管的一端敲一下这根铁管,乙同学把耳朵贴在长铁管的另一端,声音分别从钢管、空气中传播,则乙同学要听到两次声音,一个声音是从钢管传来,另一个是从空气中传来的,因为声音在钢管中传播的速度比在空气中
传播快,所以选项 C 正确; 故选 C. 15:
打雷时,闪电的雷声是同时发生的,但光速比声速快,所以先看到闪电后听到雷声. 故选 D. 16: 由于钢管是固体,空气是气体,据声音在不同介质中传播速度不同,在固体中最快,其次是液体中,最慢是在气体中的规律可知,速度最大的是钢管; 故答案为:钢管. 17: (1)在一根长钢管的一端敲击一下,声音会在钢管和空气中同时传播,因为声音在固体中最快,在气体中最慢,第一次听到的声音是通过钢管传来的,第二次听到的声音是通过空气传来的;所以会听到两次敲击声.说明固体传声比气体快. (2)设水管的长为为 s,根据 v= s t 可得:
声音在空气中的传播时间是 t 空气= s v 空气 = s 340m/s , 声音在铁管中的传播时间是 t 铁管= s v 铁 管 = s 5100m/s , ∵声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播大 0.2s. ∴ s 340m/s - s 5100m/s =0.2s
解得:s≈72.86m. 答:(1)第一次听到的声音是通过钢管传来的;说明固体传声比气体快;(2)钢管的长约 72.86m. 18: ∵v= s/t , ∴s=vt=340m/s×5s=1700m. 答:小阳距雷电处的距离有 1700m. 19: 声音在介质中传播是以声波的形式传播.物理学中把声音的高低叫音调. 故答案为:声波;高低. 20:
速度是用来描述物体运动快慢的物理量. 声音在空气中的速度是 340m/s,其物理意义是:声音在 1s内传播的路程为 340m. 故答案为:物体运动快慢;声音在 1s 内传播的路程为 340m.
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