专题1 中考声学计算题汇编与解析Word格式.docx
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因此,光传播所用的时间常可忽略不计,故声传播所用时间近似等于看到光后与听到声音的时间间隔即
(V是声音传播速度)。
【例题1】
(2019安徽省)如图,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;
另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声。
根据这些数据计算声音在水中传播的速度为________m/s。
【例题2】
(2017河北)某人看见闪电经过5s才听到雷声,那么,打雷处到这个人的距离约为_______m。
类型2:
声音在不同介质中传播的计算问题
此类计算首先要明确声音在两种不同介质中通过相同路程L所用的时间不同,声音在介质1中传播快(设速度V1),所用时间t1少,声音在介质2中传播慢(设速度V2),所用时间t2多,两次听到的时间间隔△t=t2-t1即△t=
【例题3】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。
△t=
【例题4】我们知道:
声音在不同的介质中的传播速度不同。
阅读下表中列举的一些介质中的声速,回答问题。
(1)声音在不同介质中的传播速度有什么规律?
(写出两条)
(2)在长884m的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音。
两声下隔2.43s,声音在金属管中的传播速度是多大?
该金属可能是由什么材料制成的?
(气温约为15oC)
类型3:
回声问题的计算
这一类问题,一定要注意产生回声时,声运动的路程是声源发声时(声源不动)距障碍物距离的二倍,从声源到听到回声所用时间为t,声速为v,则声源发声时(声源不动)距障碍物距离
。
对于此类较复杂的问题,是发声体或反射体在运动,这时除考虑声音往返的路程外,还应注意声物运动的时间相同。
解题时应先画一草图,把声音传播与物体运动情况勾画起来,然后根据图形分析它所运动的路程、时间,再找出结合点,列出关系式,最后求解。
【例题5】
(2017新疆)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.680mB.340mC.170mD.17m
【例题6】
(经典题)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)
类型4:
求解发声频率的计算问题
利用周期与频率的关系T=1/f解决。
用T表示物体振动的周期,单位是s,f表示频率,单位是Hz。
【例题7】
(选自教材习题)某种昆虫靠翅膀的振动发声,如果这种昆虫的翅在2s内做了700次振动,频率是多少?
人类能听到吗?
一、选择题
1.(207新疆)科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示.一科学家在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声.设空气中声速为340m/s,圆形凹坑的直径为()
A.510mB.1020mC.2040mD.4080m
2.(2018湖南常州)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×
10-3s1.25×
10-5sB.1.25×
10-5s5×
10-3s
C.2×
10-4s8×
10-6sD.8×
10-6s2×
10-4s
二、填空题
3.(2018河南开封模拟题)下表是某些介质中的声速v
(1)分析表格的信息,推断声速大小可能跟哪些因素有关?
(只须写出两种)依据是什么?
________________________,_________________________________;
________________________,_________________________________。
(2)设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,根据公式,计算出海水深度为_____________
(3)真空中声速是______________________
4.(2018江西)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。
三、综合应用题
5.(2019江苏无锡模拟题)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。
6.(经典题)声音在海水中的传播速度是1530m/s,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪器接收到.
⑴探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用什么声波?
为什么?
⑵估算出海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
⑶若探测船在海上航行时,轮船上的一位气象学家将一只氢气球凑近耳朵听了听,马上向大家发出紧急报告:
“海上风暴即将来临”.就在当天夜里,海上发生了强烈的风暴,一只氢气球怎么能预报海上的风暴呢?
试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么?
7.(2019广洲模拟题)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0.5s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)
8.(经典题)电影《泰坦尼克号》描述的是一艘名叫“泰坦尼克”号的大海轮,因为跟冰山相撞而沉没的悲剧.为了避免悲剧重演,科学家发明了一种利用声音的传播规律制成的探测装置,安装在船上,能及时发现冰山或暗礁的存在。
超声波在海水中的传播速度是1500m/s,某船向海底发出超声波,经1s后接收到发出的超声波,求海水深度。
9.(2018上海)北京到上海的距离约为1000km。
假设声音在空气中能够传得这么远,那么从北京传到上海需要多长时间?
火车从北京到上海需要多长时间?
大型喷气式客机呢?
自己查找所需的数据,进行估算。
10.(教材改编题)声音遇到障碍物能向相反方向传播。
一个同学向一口枯井的井底大喊一声,经过1.5s听到回声,那么这口枯井的深度大约是多少米?
(声速按340m/s计算)
11.(教材改编题)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波。
此处海底有多深?
12.(经典题)向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。
一个同学向一口枯井的井底大喊一声,约1.5s后听到回声,那么这口枯井的深度大约是多少米?
13.(经典题)一汽车朝山崖匀速行驶,在离山崖S1=700m处鸣笛,汽车直线向前行驶S2=40m后,司机刚好听到笛声的回声,求汽车行驶的速度。
专题1.1中考声学计算题
【答案】1500
【解析】由题意可知,看到火药发光,经过10s听到钟声,可近似认为声音在水中传播15km用的时间为t=10s,
声音在水中传播的速度为:
=15000m/10s=1500m/s。
【答案】1700m
【解析】闪电发声和打雷处在一个位置。
闪电以光速传播,传播时间忽略不计。
近似认为看见闪电处就是打雷处到这个人的距离。
所以
S=vt=340m/s×
5s/2=1700m
【答案】5107.7m/s
【解析】L=664m△t=t=1.87sV2=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:
代入数据得1.87s=2s-
V1=5107.7m/s
【答案】
(1)见解析
(2)5200m/s铁
【解析】
(1)一般的声音在不同种介质中传播速度不同;
声音在同种介质中传播速度与温度有关。
一般的声音在固体传播比在液体和气体中传播的速度快。
(2)
884m/340m/s-884m/V2=2.43s
V2=5200m/s
查表可知该金属可能是铁材料制成的。
A.680mB.340mC.170mD.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=340m
【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ABCB,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sBC
2sBC=S1-S2=1360m-60m=1300m
所以sBC=650m
【答案】350Hz。
能。
【解析】昆虫的翅在2s内做了700次振动,则昆虫的翅在1s内做了350次振动.
由于物体在1s时间内完成全振动的次数,叫做频率。
所以昆虫振动频率f=350Hz
人类听觉范围是20Hz——20000Hz,而昆虫振动频率f=350Hz在人类听觉范围内,所以能听到这种昆虫发声。
【答案】C
【解析】直径为S=vt=340m/s×
6s=2040m
【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
(1)声速大小可能和温度有关;
声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同;
声速大小可能和介质有关,声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同。
(2)1531m(3)0m/s
(1)根据表格我们可以看出水在5℃、15℃、25℃的声速分别为1450m/s、1470m/s、1480m/s。
说明同一种物质,温度不同,声音在其中传播的速度不同。
说明声速与温度有关系。
声音在铁中传播的速度为5200m/s,在软木中传播速度为500m/s,说明声音在不同物质里传播速度不同。
这个说明声速与传播介质有关。
(2)海水温度为25℃,说明声音传播速度为1531m/s,声音到海底所用时间为1s。
根据路程公式得到S=vt=1531m/s×
1s=1531m
(3)声音在真空中不能传声,声速为0
【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=100mv=340m/s
t=s/v=100m/340m/s=0.29s
【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.
(1)超声波方向性好
(2)459m
(3)风暴来临前一般会产生次声波,次声波引起气球内空气振动,人耳能听到球内气体振动发出的声音,从而推测出风暴是否来临.
【解析】解答本题的关键是搞清超声波、次声波的特点以及应用速度和路程的关系.
【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)
5200t1=340(t1+0.5)
t1=17/486
S=v1t1=5200×
17/486m=181.34m
【答案】750m
【解析】已知超声波在海水中的传播速度是1500m/s,超声波到海底用时间为0.5s。
根据路程公式得到S=vt=1500m/s×
1/2s=750m
【答案】北京传到上海需要多长时间3000s。
12.5h。
2h。
【解析】此题是一个开放性的问题。
首先在实际中声音是不可能从北京传播到上海的,这里题目的设问,只是一种假设。
另外声速、北京到上海的距离、火车的速度、大型喷气式客机的飞行速度等数据,都没有直接告诉学生,需要学生自己查找数据。
实际上,由于这种计算不要求太精确(也不可能太精确),根据查找到的数据,或者自己知道大致的数值,最后估算即可。
在这里,切忌用物理计算题的标准要求学生。
不要打击学生参与问题研究的积极性。
有关数据如下:
北京到上海的铁路线距离约为1500km(实为1463km);
北京到上海的航线距离约为1200km;
Z13(北京一上海)快车大约平均每小时运行120km;
737客机平均每小时行驶约600km。
此题中体现两个能力培养点。
①假设。
这是自然科学和社会科学中常用的解决问题的出发点。
提出假设,在物理问题中起到的主要作用是建立理想模型和简化问题。
②估算。
估算有着广泛的应用空间。
在许多场合,估算比精确计算更有实际意义,更能说明问题。
这里估算的目的是让学生注重理论联系实际,对疑问给出令人信服的说明。
【答案】255m
【解析】此题不拘格式,只要能计算正确就可以。
同时可以询问学生,这个问题可以有几种解决方案。
【答案】3062m
【解析】海底深为S=vt=1531m/s×
2s=3062m
【答案】255m
【解析】枯井深度为S=vt=340m/s×
0.75s=255
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