第7页 - 通城学典课时作业本八年级物理苏科版江苏专用

B

A

温度

 声音在5℃、15℃、20℃的水中的传播速度不同

介质

 相同温度下，不同介质中声音传播速度不同

1837.2

0.068

1

0.34

＞

$ \frac{2s}{t_{甲} - t_{乙}}$

A

【分析】
拿到这道题我们先梳理完整的实验逻辑：激光笔是固定的，激光经小平面镜反射后在墙上形成稳定亮点。当对着另一端纸杯说话时，声带振动产生声波，声波通过介质传递到贴有平面镜的橡皮膜，带动橡皮膜和小平面镜振动，反射光线的方向随之不断变化，墙上的亮点就会出现晃动。接下来我们逐个排查选项：首先明确激光笔固定，直接排除A选项；再结合声的作用、声的传播介质、真空不能传声的知识点依次判断剩余选项，就能得到正确结论。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 选项A：题干明确说明激光笔是固定的，亮点晃动是声音带动橡皮膜、小平面镜振动，使反射光方向改变导致的，并非激光笔晃动引起，A错误。
2. 选项B：声音的振动最终传递到小平面镜，使其发生振动，说明声音可以传递能量，B正确。
3. 选项C：两个纸杯之间拉紧了细棉线，声音在两纸杯间的传播主要依靠固体细棉线，并非空气，C错误。
4. 选项D：声音的传播需要介质，月球表面是真空环境，声音无法传播，不能引起橡皮膜振动，因此看不到亮点晃动，D错误。
【答案】B
【知识点】声的传播条件，声能传递能量
【点评】本题结合趣味小实验考查声现象的基础内容，核心是理清实验中声音的传播路径，区分声可以传递信息和传递能量的不同应用，易错点是忽略拉紧的棉线是固体传声介质，误认为两纸杯间声音靠空气传播。
【难度系数】0.8

【分析】
首先梳理解题思路：计时员位于百米终点，发令枪在起点，声音从起点传播到终点需要一定时间，计时员听到枪声才开始计时，相当于计时启动的时刻比运动员实际起跑的时刻晚了，因此测得的时间比运动员真实的跑步时间少了声音传播100m的耗时。我们首先利用速度公式计算出声音传播100m所用的时间，再把测得的时间加上这个声音传播的时间，就能得到小郑跑百米的真实时间。
【解析】
解：
1. 计算声音传播100m所需的时间：
已知百米路程s=100m，声音在空气中的传播速度v声=340m/s，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得声音传播的时间：
$t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100\mathrm{m}}{340\mathrm{m/s}}\approx0.29\mathrm{s}$
2. 计算运动员的真实跑步时间：
计时员延迟了$t_{声}$才开始计时，测得的13.00s比真实跑步时间少了声音传播的耗时，因此真实时间：
$t_{真}=t_{测}+t_{声}=13.00\mathrm{s}+0.29\mathrm{s}=13.29\mathrm{s}$
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
速度公式计算；声速的应用
【点评】
本题属于声现象的经典易错题，很多同学容易错误认为计时员多计了时间，反而用测量值减去声传播时间得到错误结果C。解题核心是明确计时员启动计时的时刻晚于运动员起跑时刻，记录的时间偏短，必须补上声音传播百米的耗时才能得到真实运动时间。
【难度系数】
0.7

【分析】
本题围绕声速的规律展开，解题时首先要利用控制变量法分析表格数据：第一步先找同介质不同温度的声速数据，发现水在不同温度下声速不同，得到声速和温度的关系；第二步对比不同介质的声速数据，发现不同介质中声速差异极大，得到声速和介质种类的关系。第二问计算海水深度时，要注意超声回波的时间是声波往返海底的总时间，因此计算深度时要取单程的时间，代入速度公式求解。第三问先算出声音沿软木传播的时间，再算出声音沿空气传播相同距离的时间，对比两个时间的差值和人耳最小分辨间隔0.1s的大小，判断人耳能听到的响声次数。
【解析】
（1）① 观察表格中不同温度的水对应的声速：5℃水中声速为1450m/s，15℃水中声速为1470m/s，20℃水中声速为1480m/s，同一种介质，温度不同时声速不同，因此推断声速大小与温度有关。
② 对比表格中不同介质的声速：常温空气中声速340m/s，20℃水中声速1480m/s，冰中声速3230m/s，铁棒中声速5200m/s，不同介质中声速差异明显，因此推断声速大小与介质有关。
（2）已知25℃海水中声速v=1531m/s，声波往返海面和海底的总时间为2.4s，因此声波从海面传播到海底的单程时间t=2.4s/2=1.2s，由v=s/t可得此处海水深度h=vt=1531m/s × 1.2s=1837.2m。
（3）声音在软木中的传播速度为500m/s，软木长度为34m，因此声音通过软木传播到另一端的时间t₁=s/v木=34m/500m/s=0.068s；声音在空气中传播34m的时间t₂=s/v空=34m/340m/s=0.1s，两次声音的时间差Δt=t₂-t₁=0.1s-0.068s=0.032s＜0.1s，小于人耳能区分两次声音的最小时间间隔，因此小华只能听到1次响声。
【答案】
(1) ① 温度声音在5℃、15℃、20℃的水中的传播速度不同 ② 介质相同温度下，不同介质中声音传播速度不同 (2) 1837.2 (3) 0.068 1
【知识点】
声速的影响因素，速度公式应用，人耳听觉分辨条件
【点评】
本题结合表格数据考查声现象的核心知识点，侧重对控制变量法的应用能力考查，易错点有两处：一是计算海水深度时容易忽略回波是往返过程，直接用总时间代入计算导致结果翻倍；二是判断听到响声次数时，容易直接默认固体和空气传声的两次声音都能被区分，忽略时间差小于0.1s的前提，导致判断次数错误。
【难度系数】
0.6

【分析】
我们可以分三步梳理解题思路：
1. 第一问属于基础速度公式应用，直接将已知的声速和给定时间代入s=vt，就能算出声音的传播距离。
2. 第二问需要先明确两个手机记录的时间对应的物理过程：甲的手机从接收到自身击掌的声音开始计时，到接收到乙击掌传回的声音停止计时，这个总时长包含了声音从A到B的传播时间、乙的反应时间、声音从B返回A的传播时间；而乙的手机从接收到甲传来的掌声开始计时，到接收到自身击掌的声音停止计时，记录的只有乙的反应时间，显然甲记录的时间更长。
3. 第三问结合第二问的过程推导，t甲和t乙的差值刚好是声音在A、B之间往返传播的总时间，总路程为2s，再代入速度公式就能推导出声速的表达式。
【解析】
(1) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得0.001s内声音传播的距离：
$s_0 = v_{\mathrm{声}}t_0 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.001\ \mathrm{s} = 0.34\ \mathrm{m}$。
(2) 对比两个计时的物理意义：
甲记录的$t_甲$ = 声音从A传到B的时间 + 乙的反应时间 + 声音从B传回A的时间；
乙记录的$t_乙$ = 乙的反应时间；
因此$t_甲 = t_乙 + 2·\frac{s}{v_{\mathrm{声}}}$，可得$t_甲＞ t_乙$。
(3) 由上述推导可知，声音往返A、B的总传播时间为$t_甲 - t_乙$，总路程为$2s$，因此声速：
$v_{\mathrm{声}} = \frac{\mathrm{总路程}}{\mathrm{总时间}} = \frac{2s}{t_甲 - t_乙}$。
【答案】
(1) 0.34 (2) ＞ (3) $\dfrac{2s}{t_甲-t_乙}$
【知识点】
速度公式应用，声速测量
【点评】
本题是结合生活场景的创新实验题，核心考点是通过分析两个计时的物理意义，消去无关的反应时间干扰，得到声音往返的传播时长，对学生的过程拆解分析能力有一定要求，只要理清两个时间的组成部分就可以顺利推导结果。
【难度系数】
0.6

【分析】
解题思路：首先明确声音在铁、水、空气三种介质中的传播速度大小关系为$v_{\mathrm{铁}}＞v_{\mathrm{水}}＞v_{\mathrm{气}}$，因此敲击后声音会先后通过铁管、水、空气三条路径传到小明耳朵。人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0.1s，若小明只听到一次响声，说明任意两条路径传来的声音的时间差都小于0.1s，人耳无法分辨出多个独立的声音。我们可以分别计算两组相邻介质（铁和水、水和空气）的传播时间差恰好等于0.1s时对应的临界距离，再推导满足所有时间差都小于0.1s的距离范围，即可得到答案。
【解析】
设小明到敲击点的距离为$s$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得声音在某介质中传播的时间$t=\frac{s}{v}$。
1. 计算区分水和钢铁中传播声音的临界距离：
若人耳能区分开铁管和水中传来的两次声音，需满足时间差$\Delta t_1 ≥ 0.1\ \mathrm{s}$，即：
$\frac{s}{v_{\mathrm{水}}} - \frac{s}{v_{\mathrm{铁}}} ≥ 0.1\ \mathrm{s}$
代入$v_{\mathrm{水}}=1700\ \mathrm{m/s}$，$v_{\mathrm{铁}}=5100\ \mathrm{m/s}$：
$\frac{s}{1700} - \frac{s}{5100} ≥ 0.1$
通分整理得：
$\frac{3s - s}{5100} ≥ 0.1 \implies \frac{2s}{5100} ≥ 0.1 \implies s ≥ 255\ \mathrm{m}$
即当距离$s≥255\ \mathrm{m}$时，人耳可以区分铁和水传来的两次声音。
2. 计算区分空气和水中传播声音的临界距离：
若人耳能区分开水和空气中传来的两次声音，需满足时间差$\Delta t_2 ≥ 0.1\ \mathrm{s}$，即：
$\frac{s}{v_{\mathrm{气}}} - \frac{s}{v_{\mathrm{水}}} ≥ 0.1\ \mathrm{s}$
代入$v_{\mathrm{气}}=340\ \mathrm{m/s}$，$v_{\mathrm{水}}=1700\ \mathrm{m/s}$：
$\frac{s}{340} - \frac{s}{1700} ≥ 0.1$
通分整理得：
$\frac{5s - s}{1700} ≥ 0.1 \implies \frac{4s}{1700} ≥ 0.1 \implies s ≥ 42.5\ \mathrm{m}$
即当距离$s≥42.5\ \mathrm{m}$时，人耳可以区分水和空气传来的两次声音。
3. 分析只听到一次声音的条件：
当$s＜42.5\ \mathrm{m}$时，$\Delta t_2＜0.1\ \mathrm{s}$，同时$\Delta t_1=\frac{2s}{5100} ＜ \frac{2×42.5}{5100}\approx0.017\ \mathrm{s}＜0.1\ \mathrm{s}$，三个声音的时间间隔都小于0.1s，人耳完全无法区分，只能听到一次响声，符合题意。
【答案】
A
【知识点】
声速计算；速度公式应用；人耳辨声条件
【点评】
本题的易错点是容易忽略三种介质两两的时间差，错误计算空气和钢铁的时间差得到错误的临界值，解题时要明确声音传播的先后顺序，分情况讨论不同距离下的声音次数，理清不同临界距离对应的听到声音的次数是解题关键。
【难度系数】
0.3