初二物理上册专题练习—声音的应用（中）（含解析）

初二物理上册专题练习—声音的应用（中）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1.图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为，空气中的声速取，则该同学的身高为( )
A.
B.
C.
D.
2.一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是：在经过该海域水平面等间距的、、、、五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，该海域海底的大致形状如图中的( )
A. B. C. D.
3.中国科技公司思立微成功研发出超声波指纹识别关键技术，其工作原理与声呐类似。放大手指局部，表面是凸凹不平的。如图是手机内置有超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上、、、、五个位置，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出手指与手机平面的距离，可绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是( )
A. B. C. D.
4.超声测速仪向障碍物发射时间极短的脉冲超声波，根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度，如图所示，测速仪向迎面匀速行驶的汽车发射两次脉冲波的时间间隔为。发射第一个脉冲后收到反射信号，发射第二个脉冲后收到反射信号，则汽车接收第一次信号时，汽车距测速仪的距离为______ ，汽车接收第二次信号时，汽车距测速仪的距离为______ ，汽车两次接收到信号的时间间隔为______ ，汽车行驶的速度______ 。超声波在空气中传播的速度为
5.运用声学知识，回答下列问题空气和海水中声速分别是和，不计光的传播时间。
夏天下暴雨前，往往电闪雷鸣，雷声是云团之间放电引起的空气______ 而产生的，如果在看到闪电后听到雷声，那么闪电处距人约______ 。
声呐系统可以探测海洋深度，在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射______ 波，如果经接收到来自海底的回波信号，则该处的海深______ 。
利用中回声定位的方法______ 测量地球到月球的距离，______ 测量雷电发生处与我们之间的距离。以上两空均填“能”或“不能”
6.北京天坛的回音壁如图所示是我国建筑史上的一大奇迹，你和同学相距几十米，面对墙轻声对话，也能听得清清楚楚如图所示。三音石如图所示位于回音壁的圆心上，从皇穹宇数起的第三块铺路石。站在这块石头上拍一下掌，就可以听到三次回声。当拍掌声发出后，声音经回音壁反射回来，你听到第一次回声；第一次回声继续穿过圆心传到对面又返回，形成了第二次回声；第二次回声再次穿过圆心传到回音壁反射回来，形成第三次回声；如果拍手的能量足够大时，还会出现更多次回声。
回音壁可以让说话声传播很远的距离，是因为它的表面能够多次______ 声波。
某同学站在三音石上拍手，约后听到第一次回声，你估算回音壁的半径为______ 。声音在空气中的传播速度约为
7.学习完声现象后，物理小组同学对声速进行进一步研究．
想粗略测量在空气中声音传播的速度，同学们提出了以下几种的方案，其中正确的是______．
A.在直跑道上量出足够长的距离，甲站在一端鸣枪，乙站在另一端看到发令枪冒烟时开始计时，听到枪声立即停止计时，记录时间，则声音传播速度
B.站在空旷的操场上对着一面墙鸣枪，距这面墙的距离为，记录发令枪发声到听到回声的时间，则声音传播的速度
C.站在空旷的操场上，距一面墙的距离为，按照均匀的时间间隔打鼓，调节节奏，使听到反射回来的第一次鼓声与打出来的第二次鼓声完全重合，听到反射回来的第二次鼓声与打出来的第三次鼓声完全重合记录打鼓次的时间，则声音传播的速度
他们在网上查资料得到声音在不同温度下的速度值．根据下表所提供的参考数据，可以推算时的声速是：______．
声速
温度
声音在温度均匀的空气里是“走”直线的，一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方“走”赤日炎炎，在沙漠上即使相距不太远的人也难听清对方的呼喊声，其中一个重要的原因是沙漠地表空气温度高，随着高度增加空气温度降低，声音在传播时向______上下拐弯了．
8.声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据。
请你在图所示的坐标中作出声速和温度关系的图象
空气温度
声音速度
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，你能指出飞行环境在什么情况下试验更容易成功突破音速吗？______。
如果利用回声测高山与我们的距离，那么站在同一地点发出声音后到听到回声的时间间隔，冬天比夏天______。
小南爬山的时候，在一个小山坡上看见对面有一座山峰，她想估测出该山峰与自己的距离，于是她对着山峰大喊了一声，约后听到了回声。若此时的温度为，则该山峰距离小南______。
9.如图所示，鱼儿能被它们喜欢的声音诱入渔网，请你根据图中情景回答下列问题。
这种现象说明声音可以______。
若渔船上的声呐系统发出声音后，接收到鱼群反射回的回声，那么鱼群在水中的深度大约是多少？声音在水中的传播速度是
10.有一山谷，两旁都是峭壁，有地质员在山谷内敲打石块，后听到从左边峭壁反射回来的第一次回声，后听到从右边峭壁反射回来的第二次回声，当时的声速为。声音传播的路径如图所示。求：
敲石处距左边峭壁的距离。
敲石处距右边峭壁的距离。
这个山谷的宽度。
11.如图是历史上测量水中声速的实验，水面上两船相距，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，通过水里的听音器听到了水下的钟声光传播的时间忽略不计。问：
请根据这些数据计算声音在水中传播的速度；
若水面船只的声呐向海底发出声波，后接收到回波，则海底深度是多少米？
12.神农架也称神农架林区，位于湖北省的西部，神农架有原始森林，处处都是参天大树，草木茂盛，是大自然的天然氧吧，完全远离喧嚣和浑浊的城市生活，是难得的避暑盛地。今年暑假小华与他父母一起从武汉天和机场乘坐飞机去神农架，进行了一次愉快的旅行。请你根据以下情景与小华一起进行一次有意义的探索。空气中的声速为
若武汉直飞神农架的距离为，小华乘坐的飞行的平均速度为，则飞机飞行的时间为多少小时？计算结果保留两位有效数字
飞机飞行过程中会经历起飞加速、定速巡航匀速飞行、减速降落等过程，如图所示为该飞机从武汉天河机场飞到神农架机场的图象，求飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度为多少。
小华到达神农架后，游玩了如图所示的景点，走在桥上，两边山峰陡峭，树木葱葱。他想测量两边山峰的距离，于是他高喊一声，两秒后听到了第一次回声，再过了两秒后又听到了第二次回声，请你帮小华试计算两边山峰的距离是多少？
13.阅读下面的短文
潜艇的“耳目”----声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波下称“回声”的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______到______。
如果停在海水中的潜艇发出的声波信号在内接收到经潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇与潜艇的距离是______。设声波在海水中传播速度为
停在海水中的潜艇继续监控潜艇，突然接到潜艇反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇的速度是，方向始终在潜艇、的连线上，经一分钟后潜艇与潜艇的距离为______。
在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？为什么？
14.阅读短文，回答问题：
在现代汽车中一般都安装有汽车雷达，它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物，并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图所示：超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，在发射的同时开始进行计时，超声波通过空气进行传播，传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度是______，计时器通过记录时间，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离，即______。但是超声波雷达有一定的局限性，超声波传播速度受天气影响很大，并且当汽车高速行驶时，使用超声波测距无法跟上汽车的车距实时变化，误差较大。另外超声波散射角度大，方向性差，在测量较远的目标时，其回波信号会比较弱，影响测量精度。因此，超声波雷达往往用在短距离测距中。
请补充完整文中横线处的填空______；
中国计划在年发射火星探测器对火星进行科学探测，文中的雷达装置______选填“能”或“不能”安装在火星探测器上使用。
如图为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图：
若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为______；
某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 变小 不变 无法判断
如图所示，已知，，液晶显示屏上显示：，则此时声速约为______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，超声波从感应器到人的头部的传播时间为该时间的，则感应器到人头部的距离：；
人的身高。
故选：。
已知超声波传播的往返时间，可计算出单程的传播时间和距离，最后计算出人的身高。
本题考查了回声测距的应用，要注意人的身高与感应器距测高台的高度的关系。
2.【答案】
【解析】解：声音都在海水中传播，所以速度相同，根据公式可知，当速度一定时，时间越长通过的路程越长，由题知，所以，故D符合题意。
故选：。
回声定位是根据声音反射回来的时间和方位，确定目标的位置和距离，根据公式判断题中五个位置的距离。
本题主要考查回声定位的应用，注意这时候路程越大，海水越深，海底越低。
3.【答案】
【解析】解：手机发出超声波遇到手指上、、、、五个位置，测得回收信号的时间分别为、、、、，超声波在空气中传播速度相同，根据得，手机到和点距离最大，并且这两点到手机距离相等，手机到和点距离最小，并且这这两点到手机距离相等，手机到点距离比到和点的距离稍大，比到和点的距离更小；
A、如图，和到手机的距离最大，和到手机的距离最小，不符合题意，故A错误；
B、如图，和到手机的距离最大且相等，到手机的距离最小，不符合题意，故B错误；
C、如图，和到手机的距离最大且相等，和到手机的距离最小且相等，到手机的距离比和到手机距离稍大，符合题意，故C正确；
D、如图，到手机的距离最大，不符合题意，故D错误。
故选：。
超声波在空气中的传播速度相等，知道传播时间，根据判断传播距离，可以判断指纹情况。
本题考查声的利用、速度的计算、通过图像判断距离远近，是声学中较难的一部分内容。
4.【答案】
【解析】解：
由可得，测速仪第一次发出的信号与汽车相遇时，汽车距测速仪的距离：
；
第二次发出的信号与汽车相遇时，汽车距测速仪的距离：
；
则汽车行驶的路程：；
汽车行驶的时间：，
则汽车行驶的速度：。
故答案为：；；；。
求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间。测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；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；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；
再找出行驶这段时间所用的时间，测速仪第一次发出超声波，运动了才和汽车相遇，在内，要用减掉，当测速仪发出第二次超声波完毕后，超声波向汽车运动了遇到汽车，这没有在内，所以要加上。求出汽车运动的距离和时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，关键是找到对应的路程和时间，这是本题的一个难点。
5.【答案】振动 超声 不能 能
【解析】解：声音是由物体振动产生的，雷声是云团之间放电引起的空气剧烈振动而产生的；
如果在看到闪电后秒听到雷声，
由得，那么闪电处距人约：
；
用声呐系统测量海的深度，利用的是超声波；
超声波从海面传到海底的时间为，
由得，该处的海深：
，
地球与月球之间有真空，真空不能传声，利用回声定位的方法不能测量地球到月球的距离；
声音可以在空气中传播，利用回声定位的方法能测量雷电发生处与我们之间的距离。
故答案为：振动；；超声；；不能；能。
声音是由物体振动产生的；知道雷声传播的时间和声速，利用公式可计算闪电处距人的距离；
利用超声波具有方定向性好，穿透能力强、易获得较集中声能等特点，人们制成了声呐；
先算出超声波从海面传到海底的时间，再根据速度公式求出海水的深度；
声音的传播需要介质，真空不能传声。
本题考查了声音的产生与传播、回声测距离的应用等，与实际生活密切联系。要求平时学习时，要多联系生活、多解释，提高分析解决问题的能力。
6.【答案】反射
【解析】解：根据题干可知：回音壁可以让说话声传播很远的距离，是因为它的表面能够多次反射声波。
由可得，声音在内走过的路程是；
回音壁的半径。
故答案为：反射；。
一个人在回音壁内侧对着墙低声说话，回音壁的表面能够多次反射声波，可以让说话声传播很远的距离。
某同学站在三音石上拍手，后听到第一次回声，根据的变形公式计算声音在内走过的路程，进而得出回音壁的半径。
本题是一道综合了多个知识点的题目，考查学生对课本定义的掌握情况以及对生活中的物理知识的熟悉程度，做题时要对照相关的物理知识，仔细分析每一种情况。
7.【答案】；；上
【解析】解：、由于看到发令枪冒烟时开始计时，听到枪声立即停止计时，声音通过路程是，则声音传播的速度，故A错误；
B、记录发令枪发声到听到回声时，声音是从发声处出发，到远处的墙，然后反射回来又经过距离回到发声处，声音通过总路程是，则声音传播速度，故B错误；
C、由于听到反射回来的第一次鼓声与打出来的第二次鼓声完全重合，则根据打鼓次的时间可知：从打出来的第一次鼓声听到反射回来的第一次鼓声时声音所用的时间为：，
声音通过路程是，则声音传播的速度，故C正确；
从表中数据可以看出，空气的温度为时，声音的速度；空气的温度为时，声音的速度；空气的温度为时，声音的速度；空气的温度为时，声音的速度，由此可知，空气中的声速随温度的变化规律：温度每升高，声音的传播速度就会增加，故温度每增加，声音的传播速度会增加，故时的声速是；
由题可知，地表附近的气温较上层的气温高，声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以人的说话声会拐向高空，其结果就是相距不太远的人也听不清对方的喊叫声了，即声音传播时会向上拐弯。
故答案为：；；上
利用计算问题运动的速度时物体运动的时间和通过的路程必须是统一的；
分析表中声速随着温度的变化即可得出答案，白天的沙漠地区，地表附近空气温度高，高处空气温度低；
这是一道探索性试题，解答此类题时要灵活运用物理知识解释试题呈现的问题．探索性试题十分注意对学生探索能力的考查，主要包括：提出问题的能力，猜想与假设能力，选择研究方法的能力，分析和推理问题的能力，数据处理能力以及应用知识解决问题的实际应用能力等。
8.【答案】；在低温下更容易成功；长；
【解析】解：采用描点法画出的图象如下：
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；
空气的温度越高，声音在空气中的传播速度会越大，所以在通过距离相同时，冬天所用的时间会比夏天要长。
人发出的声音传到高山的时间：
，
温度为，，
由可得：
。
故答案为：；在低温下更容易成功；长；
采用描点法把给出的数据在图象上描出来，再用一条直线把它们连接起来即可；
从表格的数据可知：温度越低时，声音在空气中传播的速度越慢；据此来分析即可。
人发出的声音经高山反射后再传到人耳回声，知道整个过程用的时间，可以求出人发出的声音传到高山的时间，再利用速度公式求人离高山的距离。
本题考查了速度公式的应用，弄清声音从人所在地方传到高山的时间单趟用时是解题的关键。同时还考查了分析表中数据得出结论的能力，属于基本能力的考查。
9.【答案】在液体中传播
解：声呐系统发出超声波后，接收到鱼群反射回来的回声；
声音从海面到鱼群所经历的时间为；
由得：鱼群在水中的深度。
答：鱼群距船的深度大约是。
【解析】解：鱼被它们所喜欢的声音诱入渔网，从物理学角度分析，这表明鱼听到了声音，从而说明液体可以传播声音或声音可以在液体中传播。
声呐系统发出超声波后，接收到鱼群反射回来的回声；
声音从海面到鱼群所经历的时间为；
由得：鱼群在水中的深度。
故答案为：在液体中传播。答：鱼群距船的深度大约是。
解答此题从以下知识点入手：
声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以传声。
声音的反射产生回声，声呐发出后收到信号，说明单程时间是，再根据速度公式来计算路程即可
本题的小题主要考查的是回声测距离在生活中的应用；弄清声波从海面传到海鱼群的时间是解题的关键。
10.【答案】解：声音传播到左边峭壁的时间：，
由得，敲石处到左边峭壁的距离：，
由题意可知，声音传到右边峭壁的时间：，
敲石处到右边峭壁的距离：，
则这个山谷的宽度：。
答：敲石处距左边峭壁的距离为。
敲石处距右边峭壁的距离为。
这个山谷的宽度是。
【解析】根据题意求出声音传到左边、右边峭壁的时间单程时间，然后利用速度公式变形可求得敲石处距左边、右边峭壁的距离；
二者相加得出声音传到两边峭壁用的总时间，再根据速度公式求出这个山谷的宽度。
本题考查了速度公式的计算及回声测距离的应用，弄清声音传到两边山谷用的总时间是解题的关键。
11.【答案】解：声音在水中传播的速度：
；
超声波从海面传播到海底所用的时间：
，
则海底深度：
。
答：声音在水中传播的速度为；
海底深度。
【解析】由于光速非常大，所以光传播的时间忽略不计，就是声音在水中的传播时间，根据求出声音在水中传播的速度；
知道超声波从海面到海底再返回海面的时间，可以求出超声波从海面到海底用的时间，又知道声速，利用求出海洋中该处的深度。
本题考查了速度的计算和回声测距离的应用，是一道较为简单的计算题。
12.【答案】解：由可得，飞机飞行的时间：
；
由图可知，段是一条倾斜的直线，为定速巡航匀速飞行阶段，速度为：
；
第一次听到回声时声音的路程：
，
第二次听到回声时声音的路程：
，
两次回声声音的路程：
，
山谷间的距离；
答：飞机飞行的时间为；
飞机定速巡航匀速飞行阶段的速度是；
两边山峰的距离是。
【解析】已知武汉直飞神农架的距离和飞行的平均速度，根据可计算出时间；
在图象中匀速直线运动是一条倾斜的直线，据此确定飞机定速巡航匀速飞行阶段的路程和时间，然后利用速度公式计算速度；
已知声音的传播速度与听到回声的时间，由速度公式的变形公式可以求出声音的路程，两次回声的路程之和是山谷间距离的两倍，根据声音的路程可以求出山谷间的距离。
本题考查速度公式及其应用，解答时首先要明确各图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么；其次注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位。
13.【答案】；；；
【解析】解：人耳只能听到到之间的声音，声呐发出的声波频率大多在之间；
因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：。
声波在水中传播的总距离为：
由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离
分钟。
分钟后，潜艇行驶的路程
现在两艘潜艇之间的距离
地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。
故答案为：
，；
，；
不能，因为地球和月球之间是真空，真空不能传播声音。
超声是指高于的声音，次声是指低于的声音。人耳无法听到超声和次声。
根据回声测量距离的原理，结合速度公式，来进行计算。
注意：分钟后，潜艇之间的位置发生了改变。
真空不能传声，所以无法使用声呐。
根据以上内容，对本题进行解答。
本题综合性很强，考查学生对声音知识的综合运用能力。
在计算距离时，注意回声测距需要计算单程的长度，这一点容易失误。
14.【答案】 不能
【解析】解：
超声波在空气中的传播速度；
超声波从发射点到障碍物的时间：
，
从发射点到障碍物之间的距离：
；
在火星上是真空，而声音不能在真空中传播，所以文中的雷达装置不能安装在火星探测器上使用；
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；
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变小，故时间差也会变小；故选B；
设声速为，则声音从铜铃传到甲的时间为：，声音从铜铃传到乙的时间为：；
由题意知：，所以：--，
解得：
。
故答案为：；；不能；；，。
超声波在空气中的传播速度是；利用求从发射点到障碍物之间的距离；
声音不能在真空中传播；
因为铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲、乙距离相等，时间相等；
声速与温度有关，温度越高，声速越大。所以在相同距离内，时间减少；
设声速为，利用速度公式和题中的时间差列方程求声速。
本题考查了速度公式和回声测距的应用，认真读题、从中获取相关信息是关键。
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