专题-中考声学计算题(解析版)

1专题中考声学计算题类型1：声与光的问题这类计算，关键是抓住声与光运动的路程s相同，所用的时间t不同，但由于光速远远大于声速，且日常问题涉及的路程不长。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Ltv（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。【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：svt＝15000m/10s＝1500m/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。【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类型与典例突破2△t=t2-t1即△t=21LLvv【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。【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22Ltv=664m/332m/s=2s声音在钢轨中的传播的时间11Ltv=1640mv根据题意有：△t=21LLvv代入数据得1.87s=2s-1640mvV1=5107.7m/s【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）【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3声音在固体传播比在液体和气体中传播的速度快。（2）12sstvv884m/340m/s-884m/V2=2.43sV2=5200m/s查表可知该金属可能是铁材料制成的。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2vts。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【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【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)【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:4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=650m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？【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。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中考达标训练题5A．510mB．1020mC．2040mD．4080m【答案】C【解析】直径为S=vt=340m/s×6s=2040m2.（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．1.25×10-5s5×10-3sC．2×10-4s8×10-6sD．8×10-6s2×10-4s【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______________________【答案】（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【解析】（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。6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04.（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。【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/st=s/v=100m/340m/s=0.29s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。【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．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？7⑵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？【答案】（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．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)【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=v2t2v1t1=v2（t1+0.5）5200t1=340（t1+0.5）t1=17/486S=v1t1=5200×17/486m=181.34m8.（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。【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=750m9．（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。【答案】北京传到上海需要多长时间3000s。12.5h。2h。8【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、