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【典型例题】一辆汽车向着山崖以54 km/h的速度匀速行驶，在距离山崖一定距离的地方鸣笛，经过0.8 s后司机听到了回声，已知声音在空气中的传播速度为340 m/s。
(1)求鸣笛声从发出到传回司机耳中通过的路程。
(2)求汽车鸣笛时到山崖的距离。
(3)求司机听到回声时汽车到山崖的距离。
思路导引 (1)由$v=\frac{s}{t}$得，鸣笛声从发出到传回司机耳中通过的路程$s_1=v_{声} t=340\ \mathrm{m/s} × 0.8\ \mathrm{s}=272\ \mathrm{m}$。
(2)54 km/h=15 m/s，汽车前进的距离$s_2=v_{车} t=15\ \mathrm{m/s} × 0.8\ \mathrm{s}=12\ \mathrm{m}$。设汽车鸣笛时到山崖的距离为$s$，则有$s=\frac{1}{2}(s_1+s_2)=\frac{1}{2} × (272\ \mathrm{m}+12\ \mathrm{m})=142\ \mathrm{m}$。
(3)司机听到回声时到山崖的距离$s_3=s-s_2=142\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}$。
答案 (1)272 m (2)142 m (3)130 m
方法归纳 声源如果是运动的，声源发出声波后，可以将声音(声波)看作一个运动的物体，声音继续向前运动遇到障碍物后返回，并在某一位置处与声源相遇(听到回声)，可以用画示意图的方法对此类问题进行分析、作答。
(1)求鸣笛声从发出到传回司机耳中通过的路程。
(2)求汽车鸣笛时到山崖的距离。
(3)求司机听到回声时汽车到山崖的距离。
思路导引 (1)由$v=\frac{s}{t}$得，鸣笛声从发出到传回司机耳中通过的路程$s_1=v_{声} t=340\ \mathrm{m/s} × 0.8\ \mathrm{s}=272\ \mathrm{m}$。
(2)54 km/h=15 m/s，汽车前进的距离$s_2=v_{车} t=15\ \mathrm{m/s} × 0.8\ \mathrm{s}=12\ \mathrm{m}$。设汽车鸣笛时到山崖的距离为$s$，则有$s=\frac{1}{2}(s_1+s_2)=\frac{1}{2} × (272\ \mathrm{m}+12\ \mathrm{m})=142\ \mathrm{m}$。
(3)司机听到回声时到山崖的距离$s_3=s-s_2=142\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}$。
答案 (1)272 m (2)142 m (3)130 m
方法归纳 声源如果是运动的，声源发出声波后，可以将声音(声波)看作一个运动的物体，声音继续向前运动遇到障碍物后返回，并在某一位置处与声源相遇(听到回声)，可以用画示意图的方法对此类问题进行分析、作答。
答案
(1) 272 m
(2) 142 m
(3) 130 m
(2) 142 m
(3) 130 m
解析
【分析】
本题是运动声源的回声测距问题，解题思路为：首先将汽车速度单位换算为国际单位制的m/s，再利用速度公式分别计算0.8s内声音传播的路程和汽车行驶的路程；接着结合示意图明确路程关系，鸣笛时到山崖的距离是声音传播路程与汽车行驶路程之和的一半；最后用鸣笛距离减去汽车行驶距离，得到听到回声时到山崖的距离。
【解析】
1. 单位换算：汽车速度$v_{车}=54\ \mathrm{km/h}=54×\frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算鸣笛声传播的路程：根据$v=\frac{s}{t}$，可得$s_1=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×0.8\ \mathrm{s}=272\ \mathrm{m}$。
3. 计算汽车行驶的路程：$s_2=v_{车}t=15\ \mathrm{m/s}×0.8\ \mathrm{s}=12\ \mathrm{m}$。
4. 求汽车鸣笛时到山崖的距离：由示意图可知，声音传播的路程$s_1$等于鸣笛距离$s$加上听到回声时的距离，汽车行驶的路程$s_2$等于鸣笛距离$s$减去听到回声时的距离，因此$s=\frac{1}{2}(s_1+s_2)=\frac{1}{2}×(272\ \mathrm{m}+12\ \mathrm{m})=142\ \mathrm{m}$。
5. 求司机听到回声时到山崖的距离：$s_3=s-s_2=142\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)272 m (2)142 m (3)130 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题为初中物理声现象的典型应用题型，核心是理清运动声源下声音传播路程与汽车行驶路程的关系，通过示意图辅助分析可避免距离关系混淆，需注意单位换算和公式的正确应用。
【难度系数】
0.5
本题是运动声源的回声测距问题，解题思路为：首先将汽车速度单位换算为国际单位制的m/s，再利用速度公式分别计算0.8s内声音传播的路程和汽车行驶的路程；接着结合示意图明确路程关系，鸣笛时到山崖的距离是声音传播路程与汽车行驶路程之和的一半；最后用鸣笛距离减去汽车行驶距离，得到听到回声时到山崖的距离。
【解析】
1. 单位换算：汽车速度$v_{车}=54\ \mathrm{km/h}=54×\frac{1000\ \mathrm{m}}{3600\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$。
2. 计算鸣笛声传播的路程：根据$v=\frac{s}{t}$，可得$s_1=v_{声}t=340\ \mathrm{m/s}×0.8\ \mathrm{s}=272\ \mathrm{m}$。
3. 计算汽车行驶的路程：$s_2=v_{车}t=15\ \mathrm{m/s}×0.8\ \mathrm{s}=12\ \mathrm{m}$。
4. 求汽车鸣笛时到山崖的距离：由示意图可知，声音传播的路程$s_1$等于鸣笛距离$s$加上听到回声时的距离，汽车行驶的路程$s_2$等于鸣笛距离$s$减去听到回声时的距离，因此$s=\frac{1}{2}(s_1+s_2)=\frac{1}{2}×(272\ \mathrm{m}+12\ \mathrm{m})=142\ \mathrm{m}$。
5. 求司机听到回声时到山崖的距离：$s_3=s-s_2=142\ \mathrm{m}-12\ \mathrm{m}=130\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)272 m (2)142 m (3)130 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题为初中物理声现象的典型应用题型，核心是理清运动声源下声音传播路程与汽车行驶路程的关系，通过示意图辅助分析可避免距离关系混淆，需注意单位换算和公式的正确应用。
【难度系数】
0.5
1.非洲草原上，一群大象停下脚步，在无声无息中一起改变了行进方向，关于这个过程的说法正确的是(
A.大象之间的交流没有依靠振动
B.大象之间的交流不需要介质
C.大象可以通过次声波传递信息
D.大象依靠“心灵感应”传递信息
C
)A.大象之间的交流没有依靠振动
B.大象之间的交流不需要介质
C.大象可以通过次声波传递信息
D.大象依靠“心灵感应”传递信息
答案
1. C
解析
【分析】这道题考查大象交流的原理，涉及次声波的相关知识。解题思路是：先明确大象的交流依靠次声波，再结合声波的产生、传播条件，逐一分析每个选项的对错，排除错误选项后得出正确答案。
【解析】首先，大象之间的交流依靠次声波，次声波属于声波的一种，结合声学知识分析各选项：
选项A：所有声波都是由物体振动产生的，因此大象的交流必然依靠振动，A错误；
选项B：声波的传播需要介质（如空气、固体等），次声波也不例外，B错误；
选项C：大象可以通过频率低于20Hz的次声波传递信息，这是科学事实，C正确；
选项D：“心灵感应”没有科学依据，大象的交流是通过次声波实现的，D错误。
【答案】C
【知识点】次声波的应用、声波的产生与传播
【点评】本题结合生活中的动物行为考查声学基础知识点，需要准确掌握次声波的特点及应用，区分科学概念与错误说法，难度适中，属于基础题。
【难度系数】0.7
【解析】首先，大象之间的交流依靠次声波，次声波属于声波的一种，结合声学知识分析各选项：
选项A：所有声波都是由物体振动产生的，因此大象的交流必然依靠振动，A错误；
选项B：声波的传播需要介质（如空气、固体等），次声波也不例外，B错误；
选项C：大象可以通过频率低于20Hz的次声波传递信息，这是科学事实，C正确；
选项D：“心灵感应”没有科学依据，大象的交流是通过次声波实现的，D错误。
【答案】C
【知识点】次声波的应用、声波的产生与传播
【点评】本题结合生活中的动物行为考查声学基础知识点，需要准确掌握次声波的特点及应用，区分科学概念与错误说法，难度适中，属于基础题。
【难度系数】0.7
2. 如图所示，“铁轨医生”在铁路线上用探伤仪给铁轨做“B超”，这利用了声波可以传递
信息
。探伤仪发出的超声波不能被人耳听见，原因是超声波的频率
太高。答案
2. 信息 频率
解析
【分析】
首先明确声波的两个应用方向：传递信息和传递能量，探伤仪检测铁轨是为了获取铁轨的状态信息，对应声波传递信息的应用；再回忆人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，超声波是频率高于20000Hz的声波，超出人耳听觉范围，因此人耳听不到。
【解析】
1. 声波的应用包括传递信息和传递能量，用探伤仪给铁轨做“B超”，是通过声波获取铁轨是否存在损伤等信息，因此利用了声波可以传递信息；
2. 人耳能听到的声音频率范围为20Hz到20000Hz，超声波的频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉上限，所以人耳无法听见，原因是超声波的频率太高。
【答案】
信息；频率
【知识点】
声波传递信息；超声波的频率特性
【点评】
本题考查声波的应用和超声波的基本特性，属于初中物理声学部分的基础知识点，需要准确记忆人耳听觉范围及声波的应用场景。
【难度系数】
0.2
首先明确声波的两个应用方向：传递信息和传递能量，探伤仪检测铁轨是为了获取铁轨的状态信息，对应声波传递信息的应用；再回忆人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，超声波是频率高于20000Hz的声波，超出人耳听觉范围，因此人耳听不到。
【解析】
1. 声波的应用包括传递信息和传递能量，用探伤仪给铁轨做“B超”，是通过声波获取铁轨是否存在损伤等信息，因此利用了声波可以传递信息；
2. 人耳能听到的声音频率范围为20Hz到20000Hz，超声波的频率高于20000Hz，超出了人耳的听觉上限，所以人耳无法听见，原因是超声波的频率太高。
【答案】
信息；频率
【知识点】
声波传递信息；超声波的频率特性
【点评】
本题考查声波的应用和超声波的基本特性，属于初中物理声学部分的基础知识点，需要准确记忆人耳听觉范围及声波的应用场景。
【难度系数】
0.2
