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重难突破(二) 回声的相关计算
回声的相关计算是河南中考要求掌握的内容,在2016年河南中考第21题第(4)问考查过;在河南省各地市八年级上学期期末考试中,回声的相关计算也是考查的重点与难点,如:2018-2019学年郑州市八上期末考试第22题;2019-2020学年郑州市八上期末考试第22题。
1.[2017-2018学年·濮阳期末] 某人对着山崖大喊一声,过了3 s听到回声,设声音在空气中传播的速度是340 m/s,则人距山崖的距离为 。这种方法 (选填“能”或“不能”)用来测量地月之间的距离。
2.在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图ZT-2-1所示),它是利用声音可以在 中传播来工作的;若海底的深度是6000 m,声音在海水中的传播速度是1500 m/s,则超声测位仪发出信号后需经过 s才能接收到信号。
图ZT-2-1
3.马航客机MH370失联后,中国派出多艘舰船到南太平洋海域进行水下搜寻,其中用到“超声测位仪”,其原理如图ZT-2-2所示。发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在传播途中碰到障碍物被反射,接收器收到反射波就停止计时。设某次搜寻中计时器记录的时间为t(声波在空气中和海水中的速度分别为v1和v2),则发射点与水中疑似物之间的距离为 。
图ZT-2-2
4.[2018-2019学年·许昌襄城县期末] 某同学为了测量空气的温度,用步枪在距离绝壁605 m远处的位置开枪,用仪表测得从枪响到听到回声的时间为
3.5 s,那么当时空气的温度大约是多少?(空气中不同温度下的声速如下表所示)
空气温度/℃
0
15
25
空气中的声速/(m·s-1)
331
340
346
5.[2016·河南] 汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图ZT-2-3所示。当该车运动到距测速仪370 m时,测速仪向该车发出一超声波信号,2 s后收到从车返回的信号。超声波此时在空气中的传播速度为340 m/s,求该车的速度。
图ZT-2-3
6.[2019-2020学年·开封兰考县期末] 一汽车在平直的公路上以15 m/s的速度匀速行驶,在汽车的前方有一座峭壁,司机鸣笛后8 s听到由峭壁反射回来的回声,求司机听到回声时汽车与峭壁之间的距离。(设当时气温为15 ℃)
7.[2017-2018学年·安阳林州期末] 一辆轿车沿一平直公路以20 m/s的速度行驶,在轿车的前方100 m处有一辆货车正以10 m/s的速度向同一方向行驶,轿车驾驶员按响喇叭提醒货车司机准备超车。在轿车驾驶员按喇叭后多长时间能追上货车?若公路的正前方有一座山崖,当轿车驾驶员按响喇叭,2 s后听到回声,求按喇叭时轿车距山崖有多远?(v声=340 m/s)
8.长度为200 m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,如图ZT-2-4所示,火车在火车头距离桥头200 m处鸣笛,鸣笛10 s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声;听到回声30 s后,车尾驶过桥尾。求:(v声=340 m/s)
(1)火车的速度。
(2)鸣笛时,火车头到山崖的距离。
图ZT-2-4
9.[2019-2020学年·沁阳期末] 沁阳境内沁河桥某段桥头架设了固定测速仪,其原理如图ZT-2-5甲所示,并有如图乙所示的交通标识牌。汽车向测速仪的方向匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5 s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.44 s,发出两次信号的时间间隔是0.9 s,超声波的速度是340 m/s。
(1)如图乙所示的交通标志牌警示的内容为 。
(2)汽车接收到第一次信号时,距测速仪有多远?
(3)汽车接收到第二次信号时,距测速仪有多远?
(4)汽车的速度是多少千米每时?是否超速?
(5)此时司机应该执行的操作是 。
图ZT-2-5
10.下表是一些介质中的声速:
介质
声速/(m·s-1)
介质
声速/(m·s-1)
空气(0 ℃)
331
冰
3230
空气(15 ℃)
340
铜(棒)
3750
煤油(25 ℃)
1324
铝(棒)
5000
水(常温)
1500
铁(棒)
5200
(1)回声是常见的一种现象。人耳能辨别出回声的条件是反射声具有足够大的响度,并且与原声的时间间隔大于0.1 s。假如在温度为15 ℃的环境中