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三、解答题
6. 学习完声现象后，物理小组的同学对声速进行进一步研究。
(1) 想粗略测量在空气中声音传播的速度，同学们提出了以下两种方案。
A. 站在空旷的操场上对着一面墙鸣枪，距这面墙的距离为$s$，记录发令枪发声到听到回声的时间$t$，则声音传播的速度$v=$；
B. 站在空旷的操场上，距一面墙的距离为$s$，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20次的时间$t$，则声音传播的速度$v=$。
(2) 他们在网上查阅资料得到声音在不同温度下的速度。根据表中所提供的参考数据，可以推算$5\ {°Celsius}$时的声速是${m/s}$。声音在温度均匀的气体里是“走”直线的，一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽量挑温度低的地方“走”。赤日炎炎，在沙漠上即使相距不太远的人也很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（填“上”或“下”）拐弯了。
7. (2025·徐州泉山期中改编)阅读短文，回答问题。
天上的“电火花”
雷与闪电是大气中剧烈静电放电的伴随现象。闪电产生的瞬时高温(可达$3× 10^{4}\ {°Celsius}$)会使周围空气分子迅速受热膨胀，形成强烈的空气振动，这种振动向外传播，即为雷声。雷声在空气中的传播速度(用物理量$v$表示)约为$340\ {m/s}$，而闪电发出的光属于电磁波，其在空气中的传播速度(用物理量$c$表示)约为$3× 10^{8}\ {m/s}$，因此虽然闪电与雷声同时产生，但我们总能先观测到闪电，后听到雷声。此外，雷电天气中，高大物体(如大树、电线杆)易成为闪电的“接地点”，其周围地面会形成“跨步电压”，因此需远离此类物体，保障安全。
(1) 在雷电现象中，观测者总是先观测到闪电，后接收到雷声，其根本物理原因是（）
A. 光的传播不需要介质，声音的传播需要介质
B. 观测者的眼睛在耳朵前方
C. 光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度
D. 雷声在传播过程中受障碍物衰减，传播速度显著降低
(2) 雷与闪电中，闪电产生的高温会使周围空气形成强烈振动，这种振动向外传播，该振动是以的形式传播的。
(3) 雷声的传播需要依赖介质，在我们日常生活中，雷声从云层传到人耳的过程中，主要依赖的传播介质是。
(4) 某次雷电天气中，小明记录到看到闪电与听到雷声的时间差为$t$。若不能忽略光的传播时间，且已知光速$c$、声速$v$，则打雷位置与小明的距离$s=$。(用已知物理量表示)
6. 学习完声现象后，物理小组的同学对声速进行进一步研究。
(1) 想粗略测量在空气中声音传播的速度，同学们提出了以下两种方案。
A. 站在空旷的操场上对着一面墙鸣枪，距这面墙的距离为$s$，记录发令枪发声到听到回声的时间$t$，则声音传播的速度$v=$；
B. 站在空旷的操场上，距一面墙的距离为$s$，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20次的时间$t$，则声音传播的速度$v=$。
(2) 他们在网上查阅资料得到声音在不同温度下的速度。根据表中所提供的参考数据，可以推算$5\ {°Celsius}$时的声速是${m/s}$。声音在温度均匀的气体里是“走”直线的，一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽量挑温度低的地方“走”。赤日炎炎，在沙漠上即使相距不太远的人也很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（填“上”或“下”）拐弯了。
7. (2025·徐州泉山期中改编)阅读短文，回答问题。
天上的“电火花”
雷与闪电是大气中剧烈静电放电的伴随现象。闪电产生的瞬时高温(可达$3× 10^{4}\ {°Celsius}$)会使周围空气分子迅速受热膨胀，形成强烈的空气振动，这种振动向外传播，即为雷声。雷声在空气中的传播速度(用物理量$v$表示)约为$340\ {m/s}$，而闪电发出的光属于电磁波，其在空气中的传播速度(用物理量$c$表示)约为$3× 10^{8}\ {m/s}$，因此虽然闪电与雷声同时产生，但我们总能先观测到闪电，后听到雷声。此外，雷电天气中，高大物体(如大树、电线杆)易成为闪电的“接地点”，其周围地面会形成“跨步电压”，因此需远离此类物体，保障安全。
(1) 在雷电现象中，观测者总是先观测到闪电，后接收到雷声，其根本物理原因是（）
A. 光的传播不需要介质，声音的传播需要介质
B. 观测者的眼睛在耳朵前方
C. 光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度
D. 雷声在传播过程中受障碍物衰减，传播速度显著降低
(2) 雷与闪电中，闪电产生的高温会使周围空气形成强烈振动，这种振动向外传播，该振动是以的形式传播的。
(3) 雷声的传播需要依赖介质，在我们日常生活中，雷声从云层传到人耳的过程中，主要依赖的传播介质是。
(4) 某次雷电天气中，小明记录到看到闪电与听到雷声的时间差为$t$。若不能忽略光的传播时间，且已知光速$c$、声速$v$，则打雷位置与小明的距离$s=$。(用已知物理量表示)
答案
$\frac{2s}{t}$
$\frac{38s}{t}$
334.5
上
【分析】
本题围绕声速相关知识展开，需结合速度公式、声音传播特点等分析各小题：
1. 第6题(1)：方案A中，鸣枪到听到回声，声音往返路程为2s，利用速度公式即可求声速；方案B中，打鼓20次的时间为t，算出两次打鼓的时间间隔，该间隔等于声音往返时间，结合路程2s求声速。
2. 第6题(2)：观察表格，温度每升2℃声速增1.2m/s，据此算5℃声速；根据“声音向温度低的地方传播”，沙漠地表温度高，上方温度低，判断声音拐弯方向。
3. 第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速远大于声速，故先见闪电后闻雷声。
4. 第7题(2)：声音以波的形式传播。
5. 第7题(3)：雷声通过空气传播。
6. 第7题(4)：设距离为s，利用光和声音的传播时间差列方程，整理得距离表达式。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该时间等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：设距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$t=\frac{s(c-v)}{vc}$，故$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速计算、声音传播特点、光速与声速差异等，需学生结合公式和原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
C
波
空气
$\frac{vct}{c - v}$
【分析】
本题围绕声速相关知识展开，需结合速度公式、声音传播特点等分析各小题：
1. 第6题(1)：方案A中，鸣枪到听到回声，声音往返路程为2s，利用速度公式即可求声速；方案B中，打鼓20次的时间为t，算出两次打鼓的时间间隔，该间隔等于声音往返时间，结合路程2s求声速。
2. 第6题(2)：观察表格，温度每升2℃声速增1.2m/s，据此算5℃声速；根据“声音向温度低的地方传播”，沙漠地表温度高，上方温度低，判断声音拐弯方向。
3. 第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速远大于声速，故先见闪电后闻雷声。
4. 第7题(2)：声音以波的形式传播。
5. 第7题(3)：雷声通过空气传播。
6. 第7题(4)：设距离为s，利用光和声音的传播时间差列方程，整理得距离表达式。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该时间等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：设距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$t=\frac{s(c-v)}{vc}$，故$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速计算、声音传播特点、光速与声速差异等，需学生结合公式和原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
$\frac{38s}{t}$
334.5
上
【分析】
本题围绕声速相关知识展开，需结合速度公式、声音传播特点等分析各小题：
1. 第6题(1)：方案A中，鸣枪到听到回声，声音往返路程为2s，利用速度公式即可求声速；方案B中，打鼓20次的时间为t，算出两次打鼓的时间间隔，该间隔等于声音往返时间，结合路程2s求声速。
2. 第6题(2)：观察表格，温度每升2℃声速增1.2m/s，据此算5℃声速；根据“声音向温度低的地方传播”，沙漠地表温度高，上方温度低，判断声音拐弯方向。
3. 第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速远大于声速，故先见闪电后闻雷声。
4. 第7题(2)：声音以波的形式传播。
5. 第7题(3)：雷声通过空气传播。
6. 第7题(4)：设距离为s，利用光和声音的传播时间差列方程，整理得距离表达式。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该时间等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：设距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$t=\frac{s(c-v)}{vc}$，故$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速计算、声音传播特点、光速与声速差异等，需学生结合公式和原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
C
波
空气
$\frac{vct}{c - v}$
【分析】
本题围绕声速相关知识展开，需结合速度公式、声音传播特点等分析各小题：
1. 第6题(1)：方案A中，鸣枪到听到回声，声音往返路程为2s，利用速度公式即可求声速；方案B中，打鼓20次的时间为t，算出两次打鼓的时间间隔，该间隔等于声音往返时间，结合路程2s求声速。
2. 第6题(2)：观察表格，温度每升2℃声速增1.2m/s，据此算5℃声速；根据“声音向温度低的地方传播”，沙漠地表温度高，上方温度低，判断声音拐弯方向。
3. 第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速远大于声速，故先见闪电后闻雷声。
4. 第7题(2)：声音以波的形式传播。
5. 第7题(3)：雷声通过空气传播。
6. 第7题(4)：设距离为s，利用光和声音的传播时间差列方程，整理得距离表达式。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该时间等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：设距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$t=\frac{s(c-v)}{vc}$，故$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速计算、声音传播特点、光速与声速差异等，需学生结合公式和原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
本题围绕声现象核心知识展开，分两部分解答：一是声速测量与温度对声速的影响，二是雷电相关的声速与光速知识。解题时需结合速度公式、声音传播特点等，逐步分析各小题的物理逻辑：第6题(1)利用回声的路程与时间关系求声速，第6题(2)通过表格数据找温度与声速的规律，再结合声音向低温处传播的特点判断拐弯方向；第7题结合光速与声速的差异、声音传播形式、介质及时间差公式推导距离。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为往返的2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，相邻两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该间隔等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：
由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：
闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：
声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：
雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：
设打雷位置与小明的距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速测量、温度对声速的影响、光速与声速差异、声音传播形式及介质等，需学生结合公式和物理原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
本题围绕声现象核心知识展开，分两部分解答：一是声速测量与温度对声速的影响，二是雷电相关的声速与光速知识。解题时需结合速度公式、声音传播特点等，逐步分析各小题的物理逻辑：第6题(1)利用回声的路程与时间关系求声速，第6题(2)通过表格数据找温度与声速的规律，再结合声音向低温处传播的特点判断拐弯方向；第7题结合光速与声速的差异、声音传播形式、介质及时间差公式推导距离。
【解析】
第6题(1)：
方案A：声音从发出到听到回声，总路程为往返的2s，时间为t，根据速度公式$v=\frac{s_{总}}{t}$，得$v=\frac{2s}{t}$；
方案B：打鼓20次的时间为t，相邻两次打鼓的时间间隔为$\frac{t}{20-1}=\frac{t}{19}$，该间隔等于声音往返时间，声音往返路程为2s，故$v=\frac{2s}{\frac{t}{19}}=\frac{38s}{t}$；
第6题(2)：
由表格知，温度每升高2℃，声速增加$332.7-331.5=1.2\ \mathrm{m/s}$，则每升高1℃声速增加$0.6\ \mathrm{m/s}$，5℃时声速为$331.5 +5×0.6=334.5\ \mathrm{m/s}$；沙漠地表空气温度高，上方温度低，根据“声音向温度低的地方传播”，声音向上拐弯；
第7题(1)：
闪电和雷声同时产生，光速约$3×10^8\ \mathrm{m/s}$，声速约$340\ \mathrm{m/s}$，光速远大于声速，故先看到闪电后听到雷声，选C；
第7题(2)：
声音由振动产生，以波的形式向外传播；
第7题(3)：
雷声从云层传到人耳，主要通过空气传播，介质为空气；
第7题(4)：
设打雷位置与小明的距离为s，光传播时间$t_{光}=\frac{s}{c}$，声音传播时间$t_{声}=\frac{s}{v}$，时间差$t=t_{声}-t_{光}$，即$t=\frac{s}{v}-\frac{s}{c}$，整理得$s=\frac{vct}{c-v}$。
【答案】
$\frac{2s}{t}$；$\frac{38s}{t}$；334.5；上；C；波；空气；$\frac{vct}{c - v}$
【知识点】
声速计算；声音传播；速度公式应用
【点评】
本题综合考查声现象的核心知识点，涵盖声速测量、温度对声速的影响、光速与声速差异、声音传播形式及介质等，需学生结合公式和物理原理逐步分析，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
