2025年中考二轮物理特色专题：声波测距及回声计算

物理特色专题：声波测距及回声计算 一、选择题 1．甲同学将耳朵贴在一根长为34m的空铁管一端，乙同学在另一端用力敲一下铁管，甲同学能听到（空气中声速为340m/s，铁中声速为5200m/s）（　　） A．1次敲击声 B．2次敲击声 C．3次敲击声 D．4次敲击声 2．交管局为了监督司机是否遵守限速规定，在机场路上（一段平直的）安装了固定测速仪，此路段限速为。如图测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度，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经汽车反射回来的信号用时，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时，若发出两次信号的时间间隔是，超声波的速度是，则（　　） A．汽车正在朝着测速仪的方向运动 B．超声波信号第二次被汽车反射时，距测速仪 C．汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间为 D．该汽车速度为，超速了 3．小文和同学去电影院观看开国大典，再次深深的感受到今天的幸福生活来之不易，一定要为建设繁荣昌盛的祖国而刻苦学习。在影院里，他们还感受许多物理知识，如“影院的墙面有很多小孔”，你认为这些小孔的主要作用是（　　） A．增大响度 B．降低音调 C．通风换气 D．减少回声 4．在风和日丽的体育场进行百米赛跑．站在终点的计时员，如果在听到起跑枪声开始计时，运动员到达终点时秒表的读数为，则运动员跑完百米的时间应为（）（　　） A． B． C． D． 二、多选题 5．第一次“测定铸铁中声音的传播速度 ”实验是在法国巴黎用下述方法进行的：在铸铁管的一端敲一下，在管的另一端听到两次声音，两次声音间隔为 2.6s，已知声音在空气中的传播速度是 340m/s，铁管的长度为 972m ，则下面分析正确的是（　　） A．第一声由在空气传来的声音，第二声是由铸铁传来的声音 B．人耳听到的声音是由铸铁振动产生的 C．声音在铸铁中的传播速约为 3755m/s D．听到的第二次声音是第一次声音的回音 6．若声音在空气中传播速度为v1，在钢轨中传播速度为v2，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t，下列说法中正确的是（　　） A．传播速度大小关系为v2>v1 B．听到的第一声是在空气中传播的 C．钢轨的长度为 D．声音沿钢轨传播的时间为 三、填空题 7．下表是一些介质中的声速v。 介质 声速/（m•s﹣1） 介质 声速/（m•s﹣1） 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软木 500 大理石 3810 煤油（25℃） 1324 结（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 （1）分析表格的信息可知，声速大小与 　 　和 　 　有关。 （2）将耳朵贴在装满水的长铁管的一端，让另外一个人敲一下长铁管的另一端，若听到了三次响声　 　、　 　和 　 　传到人耳的。 8．如图所示，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声．根据这些数据计算声音在水中传播的速度为　 　m/s. 四、计算题 9．海岭又称海底山脉，一般在海面以下。如图21，为对某海岭进行勘测，勘探船停在该海岭底部的A处正上方向海底发出声呐，后收到回波信号。之后勘探船以1节的平均速度沿直线行驶到达海岭最高点B处正上方，用时。到达处正上方停下后，该船再次向海底发出声呐，经后收到回波信号。已知声信号在海水中的传播速度为，1节海里/小时，1海里。求： 图21 （1）A处海水的深度； （2）勘探船两次探测间航行的距离； （3）B处比A处高多少米? 10．我们知道，声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表，回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问： 一些介质中的声速v/（m•s﹣1） 空气（0℃） 331 冰 3230 空气（15℃） 340 铜 3750 煤油（25℃） 1324 铝 5000 水（常温） 1500 铁 5200 （1）第二次听到的声音是通过哪种介质传来的？ （2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？ （3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？ 11．一次小明同学看见闪电后又过听到了雷声，小明观察了温度计，室温为，小明查到了“声速跟气温的关系图”如图。空气中光速则： （1）打雷处离他们大约多少？ （2）小明利用回声测声速，测得某一障碍物离他，经过听到了回声，请你利用声速跟气温的关系图，求出当时的气温。 12．如表所示是一些介质中的声速，请同学们观察表格回答以下问题： 一些介质中的声速 空气 冰 空气 铜 煤油 铝 水常温 铁 在长为的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔。声音在金属管中的传播速度是多少？该金属管可能是由什么材料制成的？此时气温约为。 13．一辆汽车以108km/h的速度往远离山崖的方向行驶，司机按响喇叭2s后听到回声，司机按响喇叭的时候汽车距山崖多远？ 五、综合题 14．交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速（如图甲）。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则：（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变） （1）测速仪两次发射超声波的时间间隔是　 　s； （2）汽车接受到第一声超声波时，距离测速仪m? （3）该被测车的速度是多少？（计算结果保留一位小数） 15．一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面的A、B、C、D、E五个位置时， 向海底垂直定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为 2. 5s、 1. 6s、2s、 1. 6s、 2. 5s。根据时间， 求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状。 （1）该海域海底的大致形状是图中的　 　（选填图中字母）。 （2）已知声音在海水中的传播速度约 1500m/s，请你求出C点对应的海底深度。 （3）登月宇航员可以用此方法测量月球上某两点之间的距离吗?请你说明判断的理由。 16．广州舰发射炮弹，发射后经过0.8秒击中目标，同时看到爆炸的火光，又经过了2.2秒才听到爆炸声，已知声速为340m/s。请回答： （1）广州舰的官兵先看到爆炸的火光后听到爆炸声是因为在空气中声速 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）光速；炮弹在空中飞行了 　 　s。 （2）广州舰距爆炸目标有多远？ （3）炮弹的飞行速度是多少？ 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【解答】由于声音沿着铁管和空气传播的时间间隔为： ，所以甲同学只能听到一次敲击声，即该题四个选项中，只有A正确，而BCD错误； 故本题正确答案为：A 。 【分析】（1）声音在不同介质中的传播速度不同； （2）人耳能分清两次声音的时间间隔要大于或等于0.1s ； （3）由速度公式： ，可计算出声音沿铁管和空气传播的时间间隔 ，然后进行比较判断。 2．【答案】C 【知识点】声速；回声及其产生 【解析】【解答】AB．由得：汽车反射第一次信号时，汽车距测速仪：， 汽车反射第二次信号时，汽车距测速仪：故B错误，汽车第二次反射信号时，汽车距测速仪比第一次时的大，说明汽车正在朝着测速仪的反方向运动，故A错误； C．汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间t=Δt-t1+t2=1.5s-0.3s+0.5s=1.7s，故C正确。 D．汽车在两次接收到信号时行驶的距离：s′=s2-s1=170m-102m=68m，行驶68m所用的时间：t′=t=1.7s，所以汽车的车速为：，144km/h大于100km/h，故超速，但144km/h≠163.2km/h，故D错误。 故答案为：C 【分析】 （1）超声波到达汽车所用时间为超声波往返时间的一半，利用速度公式分别得到汽车两次反射超声波时到测速仪的距离，据此判断出汽车朝着测速仪的反方向运动。 （2）两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段路程所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式即可得解汽车的速度，再与限速比较即可。 3．【答案】D 【知识点】回声及其产生 【解析】【解答】影院的墙面有很多小孔，小孔可以使声音在孔中反射，从而减少回声现象，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】小孔在孔内反射，减小墙面的回声。 4．【答案】C 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【解答】声音从起点传到终点的时间t= ≈0.29s 由于计时员比运动员听到枪声晚0.29s，所以计时员给运动员的成绩少计时0.29s，所以运动员跑完百米的时间应为10.59s+0.29s=10.88s 故答案为：C。 【分析】根据公式，可求出时间。 5．【答案】B,C 【知识点】速度公式及其应用；声音的传播条件；声速 【解析】【解答】AD.声音在固体中传播速度最快，气体中传播最慢，所以第一声由在铸铁传来的声音，第二声是由空气传来的声音，AD错误； B.人耳听到的声音是敲击铁管产生的，所以由铸铁振动产生的，B正确。 C.第一声由在铸铁传来的声音，第二声是由空气传来的声音，所以，，解得，C正确。 故选BC。 【分析】声音在固体中传播速度最快，气体中传播最慢，由此可以知道两次声音分别由什么介质传播的。两次声音的声源相同，知识传播介质不同。声音由空气传播需要的时间比由铁传播的时间长，根据时间差求出声音在铁中传播速度。 6．【答案】A,C 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【解答】A.声音在钢铁中的传播速度比空气中的速度大，声速的大小关系为v2>v1，A符合题意； B.由于钢轨中的声速比空气中快，先听到钢轨传到的声音，B不符合题意； C.设钢轨长度为s，则有，解得钢轨的长度为，C符合题意； D.声音沿钢轨传播的时间为，D不符合题意。 故答案为：AC. 【分析】一般情况下， 固体中的声速比空气中大；根据不同介质传播声音的时间差，结合声速判断距离；根据，可以计算时间。 7．【答案】（1）种类；温度 （2）铁管；水；空气 【知识点】声速 【解析】【解答】（1）根据表格的信息，不同介质声速不同，同样是空气中，温度不同，声速不同，可知，声速大小与种类和温度有关； （2）将耳朵贴在装满水的长铁管的一端，另一个人敲一下长铁管的另一端由于铁管、水和空气传播声音的速度不同，到达耳朵的先后时间不同，能听到三次响声。 【分析】（1）声音的传播速度和介质的种类、温度有关； （2）固体传播声音较快，其次是液体和空气。 8．【答案】1.5 ×103 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【解答】由 得，光运动15km所用时间： ；光传播所用时间为5×10-5s，时间很短，可以忽略不计，所以从看到光到听到声音的时间大约等于声音传播所用时间，因此用 ，计算声音的传播速度是合理的． 【分析】根据路程和速度的比值， 计算时间；根据路程和时间的比值， 计算速度。 9．【答案】（1）解： A处海水深度 答：A处海水的深度是3930m （2）解：节海里/小时 答：勘探船两次探测航行的距离3.704km （3）解： B处海水深度 B处比A处高 答：B处比A处高1680m 【知识点】速度公式及其应用；声速；回声及其产生 【解析】【分析】（1）根据回声测距进行计算，知道声音从发出再接收所经过的路程是船到A点距离的2倍，最后根据声速和回声的时间利用速度公式直接计算即可，S=vt （2）对船的速度进行单位换算， 1节海里/小时=1.852km/h，跟据船这段行驶的时间是2h，利用速度公式直接计算即可 （3）根据回声测距的方法再次计算出船距离B点的距离，船距离A点距离和船到B点距离的差就是B处比A处高的距离 10．【答案】（1）解： 声音在空气传播速度慢，在金属管中传播速度快。 （2）解： 由 得声音在空气传播的时间是 答：敲击后声音通过空气传到另一端要2.5s； （3）解：声音在金属管内传播的时间： 声音在金属管内传播的速度： ； 查表知： 金属管是铝制成的。 答：声音在金属管中的传播速度是5000m/s，该金属管可能是由铝制成的。 【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速 【解析】【分析】(1)根据表格中的数据进行分析可知，不同介质中声音传播速度是不一样的；则传播相同的距离，速度小的介质中需要的时间多； （2）根据声音在空气的传播速度直接计算即可 （3）利用两声相隔2.33s确定声音在金属管中的传播时间，在根据速度公式计算速度 11．【答案】（1）解：温度是，声音在空气中的传播速度， 由可得，打雷处距人的距离：。 答：打雷处离他们距离为。 （2）解：经过听到了回声，则声音走一趟的时间， 此时声速， 根据声速跟气温的关系图可知，当时的气温是。 答：此时声速为，当时的气温为。 【知识点】声速 【解析】【分析】（1）直接利用公式s=vt求出路程。 （2）根据时间和路程可以求出声音在空气中的速度，再根据速度从表格中找到温度。 12．【答案】解：由得声音在空气中传播的时间是：； 声音在金属管内传播的时间：； 声音在金属管内传播的速度：。 查表知：金属管可能是铝制成的。 答：声音在金属管中的传播速度是；该金属管可能是由铝制成的。 【知识点】声速 【解析】【分析】先算出声音在空气中的传播时间，然后算出在金属管的时间，接着算出在金属管中的传播速度，最后根据表格找出金属的材料。 13．【答案】解：在t＝2s的时间内，汽车行驶的距离：， 声音传播的距离：s″＝v″t＝340m/s×8s＝680m， 司机按响喇叭时汽车距山崖的距离：。 答：司机按响喇叭时汽车距山崖为310m。 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【分析】由题可知，声音传播的距离减去汽车行驶的距离等于司机按响喇叭时汽车距山崖距离的2倍，利用公式s=vt分别计算出汽车和声音在2s内运动的距离，即可求出司机按响喇叭时汽车距山崖距离。 14．【答案】（1）1.00 （2）由图乙知，第一次发射超声波用时0.16s到达汽车处，汽车此时与测速仪的距离 （3）由图乙知，第二次发射超声波到达汽车处用时 此时汽车与测速仪的距离 汽车在两次遇到超声波的间隔时间内通过的距离 汽车两次遇到超声波的间隔时间为 汽车的速度 【知识点】速度公式及其应用；回声及其产生 【解析】【解答】（1）由图乙知，第一次发射超声波是在0s，第二次发射超声波是在1.00s，两次超声波的时间间隔是1.00s。 【分析】（1）根据图像可以直接看出超声波第一次从发出至接收到超声波信号所用的时间。 （2）根据公式知求出汽车与测速仪的距离。 （3）根据图像可以直接看出超声波第二次从发出至接收到超声波信号所用的时间；根据公式知求出汽车与测速仪的距离，根据公式知，如果能确定超声波第一次与汽车相遇的地点和第二次与汽车相遇的地点之间的距离s，并能得到此过程所用的时间，就能得到汽车行驶的速度。 15．【答案】（1）D （2）解：由图可知，声音从海面传到海底C处的时间： 此处海底的深度：s=vt=1s×1500m/s=1500m。 （3）不能。月球上没有空气，真空中不能传声。 【知识点】声音的传播条件；回声及其产生 【解析】【解答】（1）根据可得s=vt，可知速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为2.5s＞2s＞1.6s，所以sA=sE＞sC＞sB=sD，故该海域海底的大致形状如图中的D。 （2）由图可知，声音从海面传到海底C处的时间：，此处海底的深度：s=vt=1s×1500m/s=1500m。 （3）声音的传播需要介质，月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故不能利用声波的反射测出地球到月球的距离。 【分析】 （1）回声定位是根据回声到来的时间和方位，确定目标的位置和距离，先算出声音从海面传到海底的时间，再根据公式s=vt就可求出此处海底的深度。 （2）超声波属于声波，声波的传播需要介质，真空没有传播声音的介质，真空不能传声，而月球表面是真空的。 16．【答案】（1）小于；0.8 （2）广州舰距爆炸目标的距离为s＝v声t3＝340m/s×2.2s＝748m； （3）解：炮弹的飞行速度：。 【知识点】速度公式及其应用；声速 【解析】【解答】(1)第1空，广州舰的官兵先看到爆炸的火光后听到爆炸声是因为在空气中声速小于光速； 第2空，因为炮弹发射后经过0.8秒击中目标，同时看到爆炸的火光，因此炮弹在空中飞行了0.8s； 【分析】(1)光在空气中的传播速度约为3x108m/s；炮弹发射后经过0.8秒击中目标； (2)已知炮弹从击中目标时，看到爆炸的火光就是炮弹爆炸声发出的时间，到听到爆炸声的时间，已知声音的传播速度，利用s = vt计算广州舰到爆炸目标之间的距离； (3)知道广州舰与目标的距离，从发射到炮弹击中目标的时间，利用 求出炮弹飞行的速度。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$