聲波範例問題

16 個聲波問題範例

1. 賽車比賽的觀眾會聽到賽車接近和遠離時不同的聲音（賽車的轟鳴聲）。普通賽車發出的聲音頻率為 800 赫茲。若空氣中的聲速為 340 公尺/秒，^-1 汽車速度為 20 公尺/秒^-1那麼，當汽車靠近時聽到的頻率是…
A. 805 赫茲

B. 810 赫茲

C. 815 赫茲

D. 850 赫茲

E. 875 赫茲

彭巴哈桑

已知：

v _s = -20 公尺/秒（負值是因為汽車正遠離聽者）

v _p = 0（聽者保持沉默，因為他正在觀看）

f = 800 Hz

v = 340 公尺/秒

問：你聽到的聲音頻率是多少？

回答 ：

正確答案是D。

2.一個人以¹⁰ m/s 的速率向一個頻率為 680 Hz 的靜止聲源移動。到達聲源後，這個人以相同的速度遠離聲源。如果聲源在空氣中的速度為 340 m/s ^，那麼這個人向聲源移動時聽到的兩種頻率之比與遠離聲源時聽到的兩種頻率之比為…

答：33/34

B.33 / 35

C、34/35

D.35 / 33

E. 35/34

彭巴哈桑

已知：

v = 340 公尺/秒

vp = 10 公尺/_秒

v _s = 0

f = 680 Hz

問題：當聽者靠近聲源時，聲音頻率與聽者遠離聲源時聲音頻率的比值為何？

回答 ：

聽者遠離了聲源：

聽覺頻率對比：

700 : 660 = 70 : 66 = 35 : 33

正確答案是D。

3.一列火車以72公里/小時的速度行駛，在接近鐵路道口時鳴響頻率為1600赫茲的汽笛。如果空氣中的聲速為340公尺/秒，那麼鐵路道口管理員聽到的汽笛頻率是…

A. 3600 赫茲

B. 3400 赫茲

C. 1800 赫茲

D. 1700赫茲

E. 1400Hz

彭巴哈桑

已知：

聲源速度（v _s）= 72 km/h = 20 m/s（相對於導聲介質）

聲源頻率 (f) = 1600 Hz

空氣中的聲速 (v) = 340 公尺/秒

聽者的速度（v _p）= 0（零是因為聽者沒有移動）

Q：警衛聽到的聲音頻率（f'）是多少？

回答 ：

正確答案是D。

4.一輛消防車以 20 公尺/^秒的速率行駛，同時鳴響頻率為 400 赫茲的警笛（空氣中的聲速為 300 公尺/^秒）。如果消防車遠離站在路邊的人，那麼這個人將聽到頻率為…的警笛聲。

A. 375 赫茲

B. 575 赫茲

C. 600 赫茲

D. 620 赫茲

E. 725 赫茲

彭巴哈桑

已知：

v _s = 20 公尺/秒（正值，因為汽車正遠離聽者）

v _p = 0（路邊的靜默聆聽者）

f = 400 Hz

v = 300 公尺/秒

問：你聽到的聲音頻率是多少？

回答 ：

正確答案是 A。

5.警示塔上的揚聲器發出頻率為 670 Hz 的聲音。一輛汽車以 90 km/h 的速率駛近警示塔。如果此時空氣中的聲速為 335 m/s，那麼汽車駕駛聽到的揚聲器發出的聲音頻率是…

A. 900 赫茲

B. 840 赫茲

C. 800 赫茲

D. 750 赫茲

E. 720 赫茲

彭巴哈桑

已知：

f = 670 Hz

v _s = 0（塔處於靜止狀態）

v _p = 90 公里/小時 = 25 公尺/秒（正值，因為聽者正在接近聲源）

v = 335 公尺/秒

問題：駕駛者聽到的聲音頻率（f'）是多少？

回答 ：

正確答案是 E。

6. 迪尼當時在停靠的A號列車上。另一列火車（B）正以2公尺/秒的速度駛向A號列車。 ^{- 1} 同時吹奏頻率為 676 Hz 的哨子。若空氣中的聲速為 340 m/s ^{- 1}那麼，迪尼聽到的B號列車汽笛聲的頻率是…
A. 680 赫茲

B. 676 赫茲

C. 660 赫茲

D. 656 赫茲

E. 640 赫茲

彭巴哈桑

已知：

v _s = -2 m/s（負值，列車 B 接近 Dini 和列車 A）

v _p = 0（迪尼在一列停著的火車上）

f = 676 Hz

v = 340 公尺/秒

Q：迪尼聽到的B列車的頻率是多少？

回答 ：

正確答案是 A。

7.一名足球員以速度 v _{p向靜止的裁判跑去，同時吹響頻率為 f s}的哨子。如果該位置的空氣速度為 v，那麼運動員聽到的頻率可以表示為…

彭巴哈桑

已知：

v _s = 0（裁判保持沉默）

v _p = v _p（為正值，因為它正接近聲源）

f = f _s

v = v

問題：足球員聽到的頻率公式是什麼？

答：

正確答案是 A。

8.救護車 A 以 0,25v 的速度跟在轎車 B 後面，轎車 B 以 0,2v 的速度與救護車 A 同向行駛。此時，救護車 A 鳴響了頻率為 1.000 Hz 的警笛。如果聲速為 v，那麼轎車 B 的駕駛聽到的頻率是…

A. 1.500 赫茲

B. 1.250 赫茲

C. 1.111 赫茲

D. 1.067 赫茲

E. 1.000 赫茲

彭巴哈桑

已知：

聲源頻率 (f) = 1.000 Hz

聲源速度（v _s）= -0,25 v（相對於傳播聲音的介質）

聲速 (v) = v

聽者速度（v _p）= -0,2 v（相對於聲音傳播介質）

求：聽者聽到的聲音頻率（f'）

答：

多普勒效應公式：

正確答案是D。

9.一個頻率為 640 Hz 的聲源以 20 m/s 的速度向觀察者移動。如果空氣中的聲速為 340 m/s，且觀察者以 10 m/s 的速度遠離聲源，那麼觀察者聽到的聲音頻率是多少？

A. 600 赫茲

B. 660 赫茲

C. 900 赫茲

D. 980 赫茲

E. 1300 赫茲

彭巴哈桑

已知：

聲源頻率 (f) = 640 Hz

聲源速度（v _s）= -20 m/s（相對於空氣作為導聲介質）

聲速 (v) = 340 公尺/秒（以空氣為聲波傳播介質）

聽者速度（v _p）= -10 公尺/秒（相對於空氣為導引介質）

求：聽者聽到的聲音頻率（f'）

答：

正確答案是 B。

10.一個聲源以 60 m/s 的速率運動，其後方有一個觀察者，該觀察者以 10 m/s 的速率沿同一方向運動。如果空氣中的聲速為 340 m/s，聲源的頻率為 800 Hz，那麼觀察者聽到的聲音頻率是多少？

A. 700 赫茲

B. 800 赫茲

C. 940 赫茲

D. 960 赫茲

E. 1.120 赫茲

彭巴哈桑

已知：

聲源頻率 (f) = 800 Hz

聲源速度（v _s）= 60 m/s（相對於空氣作為導聲介質）

聲速 (v) = 340 公尺/秒（以空氣為聲波傳播介質）

聽者速度（v _p）= 10 公尺/秒（相對於空氣為導引介質）

求：聽者聽到的聲音頻率（f'）

答：

正確答案是 A。

聲強

11.距聲源 3 公尺的 P 點的聲強為 10⁻⁴^瓦/平方公尺^{。 R}點距聲源 300 公尺。若閾值聲強 I₀ ₌ 10⁻¹²^瓦/平方米^，則 P 點和 R 點的聲強比為…

A. 1 : 2

B. 2 : 1

C. 2 : 3

D. 2 : 4

E. 3 : 4

彭巴哈桑

已知：

P點的聲強(IP ₎ = 10 ^-4 W/m ²

點 P 到聲源的距離 (r_{_P} ) = 3 米

點 R 到聲源的距離 (r_R ₎ = 300 米

閾值強度 (I _{_o} ) = 10 ^-12瓦/^平方米

問題：P 點與 R 點的強度水準比較（TI _P : TI _R）

答：

強度與距離關係的公式：

I _p r _p ² = I _R r _R ²

R 處的聲強：

（10 ^-4）（3 ²） = （_IR）（300 ²）

（10 ^-4）（9） = （_IR）（90000）

9 x 10 ^-4 = ( _IR )(9 x 10 ⁴ )

IR ₌ 9 x 10 ^-4 : 9 x 10 ^-4

IR ₌ 10 ^-8

R 點的聲強為 10 ^-8 W/m ²。

P點和R點TI的比較：

80 分貝：40 分貝

2：1

正確答案是 B。

12. A 點距離聲源 1 米，其聲強為 10⁻⁷ ^W /m²。 B^點距離聲源 100 公尺。若閾值聲強為 10⁻¹² ^W /m² ^，則 A 點和 B 點的聲強比為…

A. 5 : 3

B. 5 : 1

C. 4 : 5

D. 4 : 3

E. 3 : 1

彭巴哈桑

已知：

A點的聲強（IA _） = 10 ^-7 W/m ²

A點到聲源的距離（r_{_A}）= 1米

B點到聲源的距離（rR _） = 100米

閾值強度 (I _{_o} ) = 10 ^-12瓦/^平方米

問題：A點和B點強度水準的比較（TI _A : TI _B）

答：

強度與距離關係的公式：

I _A r _A ² = I _B r _B ²

B點的聲強：

(10 ^-7 )(1 ² ) = (I _B )(100 ² )

（10 ^-7）（1） = （I _B）（10.000）

1 x 10 ^-7 = (I _B )(1 x 10 ⁴ )

I _B = 10 ^-7 : 10 ⁴

I _B = 10 ^-11

R 點的聲強為 10 ^-11 W/m ²。

A點和B點IT比較：

50 分貝：10 分貝

5：1

正確答案是 B。

13. A 點和 B 點分別距離聲源 800 公尺和 400 公尺。如果在 A 點聽到的聲強比為 10⁻³ ^W /m² ^，則 A 點和 B 點的聲強比為…（log₂ = 0,3，I₀ ₌ 10⁻¹² ^W / ^m²）

A. 11 : 15

B. 15 : 11

C. 15 : 16

D. 16 : 11

E. 16 : 15

彭巴哈桑

已知：

A點的聲強（IA _） = 10 ^-3 W/m ²

A點到聲源的距離（r_{_A}）= 800米

B點到聲源的距離（r_{_B}）= 400米

閾值強度 (I _{_o} ) = 10 ^-12瓦/^平方米

2的對數 = 0,3

問題：A點和B點強度水準的比較（TI _A : TI _B）

答：

強度與距離關係的公式：

I _A r _A ² = I _B r _B ²

B點的聲強：

(10 ^-3 )(800 ² ) = (I _B )(400 ² )

（10 ^-3）（640.000） = （I _B）（160.000）

（10 ^-3）（64） = （I _B）（16）

（10 ^-3）（4） = （I _B）（1）

I _B = 4 x 10 ^-3 : 1

I _B = 4 x 10 ^-3

B 點的聲強為 4 x 10 ^-3 W/m ²。

P點和R點的TI比率為：

90 分貝：96 分貝

15：16

正確答案是C。

強度和聲強級

14. 各聲源強度等級表。

聲源	聲強級 (TI)
鳥兒鳴叫的聲音	80 db
救護車警笛	100 db
雷聲（閃電）	160 db

汽車引擎產生的聲音強度為 TI = 70 dB (I _o = 10 ⁻¹² Wt m ⁻² )。為了讓引擎的聲音強度與救護車警笛的聲音強度相當，需要多少台汽車引擎？

A. 20.00 機器
B. 30.00 機器
C. 100.0 台機器
D. 1.000台機器
E. 3.000 台機器

彭巴哈桑
已知 :
汽車 TI = 70 分貝
救護車 TI = 100 分貝
I_o = 10^-12 瓦特/米²
問 一輛車的IT值應該等於一輛救護車的IT值，那麼這輛車的IT值應該相當於多少輛汽車的引擎？
Jawab :

救護車 TI = 汽車 TI + 10 log x
100 = 70 + 10 log x
100 – 70 = 10 log x
30 = 10 log x
30 / 10 = log x
3 = log x
反對數 3 = x
10³ =x
1000 = x
正確答案是D。

15. 一個聲源的強度為 60 dB (I₀ ₌ 10⁻¹²^瓦/平方公尺⁾。當 100 個相同聲源同時發聲時，合成聲強度為…

A. 62 分貝
B. 80 分貝
C. 82 分貝
D. 100 分貝
E. 160 分貝

彭巴哈桑
已知 :
TI = 60 dB
I_o = 10^-12 瓦/米²
X = 100
問 TI 100 的音源是什麼？
Jawab :
TI 100 聲源 = TI 1 台機器 + 10 log x
TI = 60 + 10 log 100
TI = 60 + 10 log 10²
TI = 60 + (2)(10)(log 10)
TI = 60 + 20
TI = 80 dB
正確答案是 B。

多普勒效應
16. 一名足球員以速度 v 奔跑_p 裁判默默地吹哨，頻率為f。_s如果該位置的空氣速度為v，那麼玩家聽到的頻率可以表示為…

彭巴哈桑
已知 :
v_s = 0（裁判保持沉默）
v_p = v_p （因為靠近聲音來源，所以是正數）
f = f_s
v = v
問 足球員聽到的頻率公式是什麼？
Jawab :

正確答案是 A。

問題來源：

高中/職業高中國家考試物理試題