第二章 声现象(计算题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理上册热点题型专练(2024北师大北京版)
2025-10-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 声现象 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.72 MB |
| 发布时间 | 2025-10-16 |
| 更新时间 | 2025-10-16 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54401558.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第二章声现象(计算题30道)
1.2020年11月,我国“奋斗者”号载人潜水器潜入深海中,坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s,从接触水面开始计时,50s时悬停(停在此处不动),潜水器在悬停处向海底发射声波,12s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)
(1)该声波信号是 (“超声波”或“次声波”)。
(2)求潜水器悬停处距海底的距离?
2.雷雨天气,小明先看到了闪电,3s后听到了雷声,请问打雷的地方距离小明多远?(声速按340m/s计算)
3.声呐是一种声学探测设备,船上的声呐发出的超声波以1500m/s的速度从海面射向海底,海底将超声波反射回来。若某次声呐经6s收到反射回来的超声波,则此处海底深度为多少?
4.端午节期间,小智随父母到山区爬山,他向着远处的山崖大喊一声,约2s听到回声,他们距山崖大约多少米?
5.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(如图所示),声音在海水中的传播速度是,求:
(1)若测位仪从海面发射信号到接收到返回来的信号用了,则此处海水的深度?
(2)用上面的方法能否测地球和月球的距离?为什么?
6.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面船底向海底垂直发射超声波,经过4s后在船底接收到回波信号。已知声波在海水中的传播速度为1530m/s,请简要计算或回答出下列问题。
(1)被测量处海洋的深度为多少?
(2)利用超声波的反射能否进行太空测距?为什么?
7.在海难打捞中,沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪(又叫“声呐”),它的探测系统将所测出的数据送到中央运算器运算,如果已知超声波在海水中的速度为每秒1500m,超声波发出后经4秒收到反射回的信号,请计算沉船处的深度。
8.芳芳大喊了一声,其正前方有一座山崖,2s后听到回声,求芳芳距山崖有多远。(v声=340m/s)
9.小虎向山崖大喊一声,历时4s听到回声,已知声音在空气中传播的速度为340m/s。求小虎距离山崖多少米?
10.小明乘游船在著名的蚌埠龙子湖风景区游玩。如图甲是他所乘游轮驶向一座小山,快到小山时,他向山的方向大喊一声,已知声音在空气中速度为,求:
(1)假如在小明喊叫前后游轮一直静止在水面,历时3秒听到回声,他此时离山壁应该有多远?
(2)若游轮以的速度正对小山驶去,如简图乙,他在图乙的A位置喊叫一声,游轮到达B点听到了回声,从喊叫到他听到回声历时3秒,请问他喊叫时离小山多远?
11.如图所示,一辆汽车朝隧道口匀速直线驶去,鸣笛3s后听到自隧道口处的山崖反射回来的回声,从鸣笛到听到回声,汽车向前行驶了60m。(声音在空气中的传播速度为340m/s)求:
(1)声音在3s的时间传播的距离;
(2)汽车行驶的速度;
12.火车在进入隧道前必须鸣笛,该列火车运行速度是20m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声。求:
(1)火车鸣笛时离隧道口有多远?
(2)火车还有多久能到山崖下?
13.2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,求圆形凹坑的直径。
14.一汽车以54km/h的速度向一山崖开进,途中鸣了一声笛,6s后司机听到山崖传来回声,(声音的速度为340m/s)求:
(1)从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程;
(2)从鸣笛到听到回声,声音传播的距离;
(3)当司机听到回声时汽车离山崖还有多远。
15.下表是某些介质中的声速v
介质
v(m·s-1)
介质
v(m·s-1)
水(5℃)
1450
冰
3230
水(15℃)
1470
软橡胶
45
水(20℃)
1480
软木
500
海水(25℃)
1531
铁
5200
设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,求海水深度。
16.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,测速仪能发射和接收声波,如图在平直公路上O点固定一测速仪,当行驶的小汽车运动到A点时(车尾位置如图甲),测速仪向小汽车发出超声波,超声波“追上”小汽车时,小汽车刚好运动到B点(如图乙),此时车尾将超声波反射回去,测速仪从发出超声波至接收到反射回来的超声波时所用的时间为0.5s,A、B两点间距离为sAB=6m。已知此路段限速为90km/h,超声波的速度为340m/s。求:
(1)A点与测速仪之间的距离sOA;
(2)通过计算说明小汽车在此路段是否超速。
17.惠安位于东南沿海,某渔船出海捕鱼通过超声波设备发现鱼群,静止在海面上的渔船发射的超声波经鱼群反射后收到反射回波共用时0.4s,求:鱼群到渔船距离。(超声波在水中传播速度约为1450m/s)
18.学校组织春游,同学们来到了一个山谷里。两侧山崖壁近似平行,物理老师站在山谷里的某一位置(如图所示),他大叫一声2s后听到了第一次回声,又过了3s他听到了第二次回声,已知v声=340m/s。
(1)人耳区分回声和原声的最短时间间隔是0.1s,老师距离山崖至少多少米才能听到回声?
(2)老师此时离A山崖的距离是多少米?
(3)两个山崖之间的距离是多少米?
19.一人站在山谷中某处向山崖大声呼喊,经过1s后听到了回声,若声音在空气中传播速度是340m/s,求:
(1)声音从发出到反射进入耳共传播的距离是多少米?
(2)人站立的位置离山崖是多少米?
20.第一次测定铸铁中声音的传播速度的实验是在巴黎用下述的方法进行:在铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次声音,如果铁管的长度是102米,两次声响相隔0.27秒,声音在铁中的传播速度大约是多少米/秒?(声音在空气中的传播速度是340米/秒)
21.为了有效遏制超速行为,保障高速公路上的行车安全,交通管理部门加大了道路限速监控管理,其中一种方式是采用“区间测速”。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。如图所示是某高速公路上的一个区间测速的相关标识,某汽车进入该区间测速路段到区间测速终点一共行驶了0.5h。求:
(1)在区间测速路段,汽车的平均速度有没有超速?
(2)汽车在驶离该测速路段后,保持72km/h的速度匀速行驶。在行驶过程中,汽车向正前方鸣笛,6s后听到回声,求听到鸣笛时汽车离大山多远?
22.一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在 4s 后听到回声,若汽车行驶速度为72km/h。已知声速为340m/s,求:
(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程;
(2)汽车鸣笛时距离高山多远?(可以画图辅助说明)
23.运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波。如果经4s接收到来自大海底的回波信号。则该处的海深为多少米?(海水中声速是1500m/s)
24.在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声,2s后汽车司机听到鸣笛的回声,问:
(1)2s内汽车所走的距离有多远?
(2)鸣笛时,汽车离山崖多远?(设声音在空气中的传播速度为340m/s)
25.熙熙乘坐一辆速度为15m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了90m听到回声,已知,此时声音在空气中的传播速度是340m/s。计算:
(1)鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)鸣笛时小轿车离山崖的距离;
(3)听到回声时小轿车离山崖多远。
26.为了提高安全性,减少事故的发生,有关部门要求汽车司机在进入隧道前必须鸣笛。如图所示,若汽车行驶的速度为20m/s,司机在鸣笛后2s听到隧道口处的山崖反射的回声。
(1)声音在15℃空气中的传播速度为?
(2)听到回声时汽车离山崖多远?
27.如图所示,一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是多少?
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少?
(3)汽车鸣笛时到山崖的距离是多少?
28.图是一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体反射后返回,被感应器接收,然后语音播报出被测物体的高度。已知感应器距测高台的高度为2.55m,空气中的声速取。
(1)测高台上无人站立时,超声波信号发出后多久收到返回信号?
(2)某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为,该同学的身高是多少米?
29.小明利用手机来测量声速,实验场景如图所示:他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,手机放在地面A点,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其飞出的同时小球下落,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,测得台阶距离地面的高度h=3.2m,击打声与撞击声的时间间隔;小球下落时间t=0.8s;求声速大小为多少?
30.声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性尤为突出,被称为潜艇的“耳目”。一艘潜艇静止在海面下某一深度处,向下发出超声波,经过4s接收到反射回来的超声波信号(声在海水中传播速度为1500m/s,在空气中传播的速度为340m/s)。求:
(1)潜艇在该深度处即距离海底的深度为多少m?
(2)探测海底深度后该潜艇浮出水面,在水面上以72km/h的速度向靠近山崖的方向做匀速直线运动。若它距前方山崖1080m时,向正前方的空气中水平发出一列超声波信号,则从发出信号到接收到由崖反射回来的信号需要多少s的时间?
(3)潜艇避开山崖后,继续以72km/h的速度做匀速直线运动,向正前方的空气中水平发出超声波信号,检测到航行的正前方海面上有一正在运动的不明物体。为了检测不明物体运动的速度,潜艇继续发出两列超声波信号,经过1.7s潜艇接收到第一列反射回来的超声波信号,再过9.6s接收到第二列反射回来的超声波信号。若两列超声波发出的时间间隔为10.45s,且整个过程中潜艇和不明物体都在同一条直线上做匀速直线运动,则不明物体运动的速度为多少m/s?
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第二章声现象(计算题30道)
1.2020年11月,我国“奋斗者”号载人潜水器潜入深海中,坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s,从接触水面开始计时,50s时悬停(停在此处不动),潜水器在悬停处向海底发射声波,12s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)
(1)该声波信号是 (“超声波”或“次声波”)。
(2)求潜水器悬停处距海底的距离?
【答案】(1)超声波
(2)9000m
【详解】(1)用于海底探测的声呐装置发射的是超声波。
(2)潜水器悬停处距海底的距离为
2.雷雨天气,小明先看到了闪电,3s后听到了雷声,请问打雷的地方距离小明多远?(声速按340m/s计算)
【答案】1020m
【详解】解:因光速远远大于声速,所以光速传播的时间很短,忽略不计,则由速度公式
得打雷的地方距她的距离
答:打雷的地方到小明的距离为1020m。
3.声呐是一种声学探测设备,船上的声呐发出的超声波以1500m/s的速度从海面射向海底,海底将超声波反射回来。若某次声呐经6s收到反射回来的超声波,则此处海底深度为多少?
【答案】4500m
【详解】解:由可知,超声波传播的路程
s=vt=1500m/s×6s=9000m
则此处海底深度为
h=s=×9000m=4500m
答:此处海底深度为4500m。
4.端午节期间,小智随父母到山区爬山,他向着远处的山崖大喊一声,约2s听到回声,他们距山崖大约多少米?
【答案】340米
【详解】解:声音从人传到山崖的时间
由得他们与山崖之间的距离
s=vt=340m/s×1s=340m
答:他们距山崖大约340米。
5.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(如图所示),声音在海水中的传播速度是,求:
(1)若测位仪从海面发射信号到接收到返回来的信号用了,则此处海水的深度?
(2)用上面的方法能否测地球和月球的距离?为什么?
【答案】(1);(2)见解析
【详解】解:(1)探测海水深度时,超声波从海面传到海底的时间
此处海水的深度
(2)月球周围没有空气,处于真空状态,而声音不能在真空中传播,所以不能利用声波的反射测出月球到地球的距离。
答:(1)海水的深度为;
(2)利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,因为真空不能传声。
6.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面船底向海底垂直发射超声波,经过4s后在船底接收到回波信号。已知声波在海水中的传播速度为1530m/s,请简要计算或回答出下列问题。
(1)被测量处海洋的深度为多少?
(2)利用超声波的反射能否进行太空测距?为什么?
【答案】(1)3060m;(2)不能,因为真空不能传声
【详解】解:(1)因为4秒是声波从海面到海底又到海面的时间,所以实际时间为2秒,由得到
s=vt=1530m/s×2s=3060m
(2)因为真空不能传声,所以不能利用超声波的反射进行太空测距。
答:(1)被测量处海洋的深度为3060m;
(2)不能,因为真空不能传声。
7.在海难打捞中,沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪(又叫“声呐”),它的探测系统将所测出的数据送到中央运算器运算,如果已知超声波在海水中的速度为每秒1500m,超声波发出后经4秒收到反射回的信号,请计算沉船处的深度。
【答案】3000m
【详解】解:超声波发出后经4秒收到反射回的信号,则超声波发出后到达沉船处的时间
所以沉船处的深度
h=vt=1500m/s×2s=3000m
答:沉船处的深度为3000m。
8.芳芳大喊了一声,其正前方有一座山崖,2s后听到回声,求芳芳距山崖有多远。(v声=340m/s)
【答案】340m
【详解】声音从发出到山崖的时间
芳芳到山崖的距离
s=vt=340m/s×1s=340m
答:芳芳到山崖的距离为340m。
9.小虎向山崖大喊一声,历时4s听到回声,已知声音在空气中传播的速度为340m/s。求小虎距离山崖多少米?
【答案】680米
【详解】解:声音传播的距离
s=vt=340m/s×4s=1360m
小虎距离山崖
答:小虎距离山崖680m。
10.小明乘游船在著名的蚌埠龙子湖风景区游玩。如图甲是他所乘游轮驶向一座小山,快到小山时,他向山的方向大喊一声,已知声音在空气中速度为,求:
(1)假如在小明喊叫前后游轮一直静止在水面,历时3秒听到回声,他此时离山壁应该有多远?
(2)若游轮以的速度正对小山驶去,如简图乙,他在图乙的A位置喊叫一声,游轮到达B点听到了回声,从喊叫到他听到回声历时3秒,请问他喊叫时离小山多远?
【答案】(1);(2)525m
【详解】解:(1)因为声音传播到崖壁的时间为听到回声的时间的一半,所以声音传播到崖壁的时间
由得,游轮离山壁的距离
(2)游轮的速度
由得,游轮在内行驶的路程
声音在内传播的路程
则他喊叫时离小山
答:(1)他此时离山壁应该有远;
(2)他喊叫时离小山525m远。
11.如图所示,一辆汽车朝隧道口匀速直线驶去,鸣笛3s后听到自隧道口处的山崖反射回来的回声,从鸣笛到听到回声,汽车向前行驶了60m。(声音在空气中的传播速度为340m/s)求:
(1)声音在3s的时间传播的距离;
(2)汽车行驶的速度;
【答案】(1)1020m
(2)20m/s
【详解】(1)声音在3s的时间传播的距离为
s声=v声t=340m/s×3s=1020m
(2)汽车行驶的速度为
12.火车在进入隧道前必须鸣笛,该列火车运行速度是20m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,司机鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声。求:
(1)火车鸣笛时离隧道口有多远?
(2)火车还有多久能到山崖下?
【答案】(1)360m
(2)16s
【详解】(1)火车2s经过的距离
声音2s经过的距离
火车鸣笛时离隧道口
(2)司机听到回声时距山崖距离
火车到山崖的时间
13.2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图所示。小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s,求圆形凹坑的直径。
【答案】2040m
【详解】解:由题意可得,声音到凹坑壁的时间为
所以从圆心A点到凹坑壁的距离,即圆形凹坑的半径为
r=vt=340m/s×3s=1020m
所以圆形凹坑的直径为
d=2r=2×1020m=2040m
答:圆形凹坑的直径为2040m。
14.一汽车以54km/h的速度向一山崖开进,途中鸣了一声笛,6s后司机听到山崖传来回声,(声音的速度为340m/s)求:
(1)从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程;
(2)从鸣笛到听到回声,声音传播的距离;
(3)当司机听到回声时汽车离山崖还有多远。
【答案】(1)90m
(2)2040m
(3)975m
【详解】(1)由题意可知,汽车行驶的速度为
从鸣笛到听到回声,汽车行驶的时间为
t=6s
从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程为
(2)从鸣笛到听到回声,声音传播的距离为
(3)当司机听到回声时汽车离山崖的距离为
15.下表是某些介质中的声速v
介质
v(m·s-1)
介质
v(m·s-1)
水(5℃)
1450
冰
3230
水(15℃)
1470
软橡胶
45
水(20℃)
1480
软木
500
海水(25℃)
1531
铁
5200
设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,求海水深度。
【答案】1531m
【详解】解:声音从海面到海底时间
t=×2s=1s
根据表格数据可知,声音在25℃海水中的传播速度为1531m/s,海水深度
s=vt=1531m/s×1s=1531m
答:海水的深度为1531m。
16.为了监测超速行驶的违法行为,公路上常常设置有超声波测速仪,测速仪能发射和接收声波,如图在平直公路上O点固定一测速仪,当行驶的小汽车运动到A点时(车尾位置如图甲),测速仪向小汽车发出超声波,超声波“追上”小汽车时,小汽车刚好运动到B点(如图乙),此时车尾将超声波反射回去,测速仪从发出超声波至接收到反射回来的超声波时所用的时间为0.5s,A、B两点间距离为sAB=6m。已知此路段限速为90km/h,超声波的速度为340m/s。求:
(1)A点与测速仪之间的距离sOA;
(2)通过计算说明小汽车在此路段是否超速。
【答案】(1)79m
(2)没有超速
【详解】(1)超声波“追上”小汽车时,小汽车刚好运动到B点,则测速仪与B点的距离为
A点与测速仪之间的距离
(2)汽车行驶的速度为
故汽车没有超速。
17.惠安位于东南沿海,某渔船出海捕鱼通过超声波设备发现鱼群,静止在海面上的渔船发射的超声波经鱼群反射后收到反射回波共用时0.4s,求:鱼群到渔船距离。(超声波在水中传播速度约为1450m/s)
【答案】290m
【详解】超声波传播的路程为
则鱼群到渔船距离为
18.学校组织春游,同学们来到了一个山谷里。两侧山崖壁近似平行,物理老师站在山谷里的某一位置(如图所示),他大叫一声2s后听到了第一次回声,又过了3s他听到了第二次回声,已知v声=340m/s。
(1)人耳区分回声和原声的最短时间间隔是0.1s,老师距离山崖至少多少米才能听到回声?
(2)老师此时离A山崖的距离是多少米?
(3)两个山崖之间的距离是多少米?
【答案】(1)17m
(2)340m
(3)1190m
【详解】(1)声音在空气中传播的速度为340m/s,声音从人到山崖用的时间
老师距离山崖的最小距离为s=vt=340m/s×0.05s=17m
(2)物理老师站在山谷里的某一位置叫了一声,2s后他听到了第一次回声,又过了3s后他听到了第二次回声,则声音传播到离他较近的A山崖的时间
老师此时离A山崖的距离为s1=v声t1=340m/s×1s=340m
(3)声音传到较远山崖的时间
人到该山崖的距离s2=v声t2=340m/s×2.5s=850m
则两个山崖之间的距离为s=s1+s2=340m+850m=1190m
19.一人站在山谷中某处向山崖大声呼喊,经过1s后听到了回声,若声音在空气中传播速度是340m/s,求:
(1)声音从发出到反射进入耳共传播的距离是多少米?
(2)人站立的位置离山崖是多少米?
【答案】(1)340m;(2)170m
【详解】解:(1)根据得声音从发出到反射进入耳共传播的距离为
(2)人站立的位置离山崖是
答:(1)声音从发出到反射进入耳共传播的距离是340m;
(2)人站立的位置离山崖是170m。
20.第一次测定铸铁中声音的传播速度的实验是在巴黎用下述的方法进行:在铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端听到两次声音,如果铁管的长度是102米,两次声响相隔0.27秒,声音在铁中的传播速度大约是多少米/秒?(声音在空气中的传播速度是340米/秒)
【答案】3400m/s
【详解】解:假设声音沿空气传播所用的时间为t,因声音在铁中传播的速度大,故声音在铁中传播的时间短,则声音在铁中的传播时间为
t﹣0.27s由速度公式得
s=vt所以有
v空气t=102m即
340m/s×t=102m ①
v×(t﹣0.27s)=102m ②解①②式得
v=3400m/s答:声音在铁中的传播速度大约是3400 m/s。
21.为了有效遏制超速行为,保障高速公路上的行车安全,交通管理部门加大了道路限速监控管理,其中一种方式是采用“区间测速”。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。如图所示是某高速公路上的一个区间测速的相关标识,某汽车进入该区间测速路段到区间测速终点一共行驶了0.5h。求:
(1)在区间测速路段,汽车的平均速度有没有超速?
(2)汽车在驶离该测速路段后,保持72km/h的速度匀速行驶。在行驶过程中,汽车向正前方鸣笛,6s后听到回声,求听到鸣笛时汽车离大山多远?
【答案】(1)汽车的平均速度有没有超速
(2)960m
【详解】(1)已知测速路段全长38km,所用时间0.5h,汽车的平均速度
因76km/h小于80km/h,故汽车不超速。
(2)由速度公式可得,6s声音通过的距离为
s声=v声t声=340m/s×6s=2040m
已知汽车行驶的速度
v车=72km/h=20m/s
由速度公式可得,6s汽车通过的距离
s车=v车t车= 20m/s×6s=120m
故鸣笛时汽车离大山的距离为
听到鸣笛时汽车离大山
s″=s′-s车=1080m-120m=960m
22.一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在 4s 后听到回声,若汽车行驶速度为72km/h。已知声速为340m/s,求:
(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程;
(2)汽车鸣笛时距离高山多远?(可以画图辅助说明)
【答案】(1)80m
(2)720m
【详解】(1)由平均速度公式变形可得,汽车行驶的路程
(2)如下图用红色表示汽车走过的路程,蓝色表示声音走过的路程,A点表示汽车听到回声时的位置,则汽车鸣笛时与高山的距离为汽车和声音走过的总路程和的一半,而声音走过的路程
则汽车鸣笛时与高山的距离
23.运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波。如果经4s接收到来自大海底的回波信号。则该处的海深为多少米?(海水中声速是1500m/s)
【答案】3000米
【详解】解:根据回声测量距离的原理可知,超声波从海面传到海底的时间
该处的海深
s=vt=1500m/s×2s=3000m
答:该处的海深为3000米。
24.在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声,2s后汽车司机听到鸣笛的回声,问:
(1)2s内汽车所走的距离有多远?
(2)鸣笛时,汽车离山崖多远?(设声音在空气中的传播速度为340m/s)
【答案】(1)20m
(2)350m
【详解】(1)2s内汽车所走的距离是
(2)2s内汽车所走的距离是
鸣笛时,汽车到山崖的距离是
25.熙熙乘坐一辆速度为15m/s的小轿车迅速驶向一座山崖,某一时刻鸣笛后,汽车继续行驶了90m听到回声,已知,此时声音在空气中的传播速度是340m/s。计算:
(1)鸣笛经过多长时间能听到回声;
(2)鸣笛时小轿车离山崖的距离;
(3)听到回声时小轿车离山崖多远。
【答案】(1)6s
(2)1065m
(3)975m
【详解】(1)第一鸣笛到能听到回声的时间等于汽车行驶90m需要的时间,则有
(2)第一次鸣笛后声音在6s内传播的距离与小轿车在6s内行驶距离之和等于第一次鸣笛时到山崖距离的2倍,即
则第一次鸣笛时到山崖的距离为
(3)听到第一次鸣笛的回声时小轿车到山崖的距离为
26.为了提高安全性,减少事故的发生,有关部门要求汽车司机在进入隧道前必须鸣笛。如图所示,若汽车行驶的速度为20m/s,司机在鸣笛后2s听到隧道口处的山崖反射的回声。
(1)声音在15℃空气中的传播速度为?
(2)听到回声时汽车离山崖多远?
【答案】(1)340m/s;(2)320m
【详解】解:(1)声音的传播速度与介质的种类和温度有关,声音在15℃空气中的传播速度为340m/s;
(2)2s内汽车行驶的路程为
s1=v1t=20m/s×2s=40m
2s内声音所走路程为
s2=v2t=340m/s×2s=680m
鸣笛时汽车到峭壁的距离是
则司机听到回声时汽车距峭壁的距离为
s'=s-s1=360m-40m=320m
答:(1)声音在15℃空气中的传播速度为340m/s;
(2)听到回声时汽车离山崖的距离为320m。
27.如图所示,一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3s后听到回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,请问:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是多少?
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少?
(3)汽车鸣笛时到山崖的距离是多少?
【答案】(1)1020m
(2)60m
(3)540m
【详解】(1)由得,鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是
(2)由得,汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是
(3)汽车鸣笛时到山崖的距离是
28.图是一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,到达下方物体反射后返回,被感应器接收,然后语音播报出被测物体的高度。已知感应器距测高台的高度为2.55m,空气中的声速取。
(1)测高台上无人站立时,超声波信号发出后多久收到返回信号?
(2)某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为,该同学的身高是多少米?
【答案】(1)0.015s
(2)1.7m
【详解】(1)由得测高台上无人站立时,超声波信号发出后收到返回信号所需时间为
(2)某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为,该同学的身高是
29.小明利用手机来测量声速,实验场景如图所示:他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,手机放在地面A点,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其飞出的同时小球下落,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,测得台阶距离地面的高度h=3.2m,击打声与撞击声的时间间隔;小球下落时间t=0.8s;求声速大小为多少?
【答案】320m/s
【详解】声音所走的路程为3.2m,击打声与撞击声的时间间隔⊿t=0.79s;小球下落时间t=0.8s,则击打声传递到手机所需的时间为
声速大小为
30.声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备。声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性尤为突出,被称为潜艇的“耳目”。一艘潜艇静止在海面下某一深度处,向下发出超声波,经过4s接收到反射回来的超声波信号(声在海水中传播速度为1500m/s,在空气中传播的速度为340m/s)。求:
(1)潜艇在该深度处即距离海底的深度为多少m?
(2)探测海底深度后该潜艇浮出水面,在水面上以72km/h的速度向靠近山崖的方向做匀速直线运动。若它距前方山崖1080m时,向正前方的空气中水平发出一列超声波信号,则从发出信号到接收到由崖反射回来的信号需要多少s的时间?
(3)潜艇避开山崖后,继续以72km/h的速度做匀速直线运动,向正前方的空气中水平发出超声波信号,检测到航行的正前方海面上有一正在运动的不明物体。为了检测不明物体运动的速度,潜艇继续发出两列超声波信号,经过1.7s潜艇接收到第一列反射回来的超声波信号,再过9.6s接收到第二列反射回来的超声波信号。若两列超声波发出的时间间隔为10.45s,且整个过程中潜艇和不明物体都在同一条直线上做匀速直线运动,则不明物体运动的速度为多少m/s?
【答案】(1)3000m
(2)6s
(3)
【详解】(1)超声波在海水中传播速度为1500m/s,向下发出超声波,经过4s接收到反射回来的超声波信号,则潜艇在该深度处即距离海底的深度为
(2)由题意可知
设从发出信号到接收到由崖反射回来的信号的时间为t0,则该时间内潜艇的路程为
则该时间内超声波传播的距离为
根据回声定位原理可得
解得从发出信号到接收到由崖反射回来的信号的时间为
(3)以潜艇第一次发出超声波信号的位置为起点,不明物体第一次遇到超声波时的距离起点的距离为
此过程中超声波信号传播所用时间为
两列超声波发出的时间间隔为10.45s,则第二次发射超声波到受到超声波反射回来的时间差为
不明物体第二次遇到超声波时的距离到潜艇第二次发出超声波信号的位置的距离为
此过程中超声波传播所用时间为
潜艇第一次发出超声波信号到第二次发出超声波信号时通过的距离为
不明物体第一次遇到超声波与第二次遇到超声波时通过的距离为
不明物体第一次遇到超声波与第二次遇到超声波这段时间间隔为
不明物体运动的速度为
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