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1、
教科版八上物理 小專題 聲與運(yùn)動(dòng)綜合問(wèn)題
1. 科學(xué)工作者為了探測(cè)海底的深度,向海底垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過(guò) 4?s 收到回波信號(hào)。
(1) 海洋的深度是多少?(聲音在海水中傳播速度是 1500?m/s)
(2) 這種辦法能不能測(cè)量月球與地球之間的距離,其原因是什么?
2. 煤礦發(fā)生透水事故時(shí),被困人員通過(guò)敲擊鉆桿,發(fā)出“當(dāng)當(dāng)”的求救信號(hào),信號(hào)會(huì)迅速傳遞到地面,這是因?yàn)? (填介質(zhì)種類)傳聲效果比氣體好;人耳能分清前后兩次聲音的時(shí)間間隔應(yīng)大于 0.1?s,據(jù)此,要想聽(tīng)到回聲,人離障礙物的距離應(yīng) 17?m(選填“>”、“<”或“=”);一個(gè)同學(xué)向一口枯井的井底
2、大喊一聲,約 1?s 后聽(tīng)到回聲,那么這口井的深度大約是 m。(聲音在空氣中傳播速度為 340?m/s)
3. 一輛作勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車,勻速遠(yuǎn)離一座大山,汽車?guó)Q笛 2.5?s 后司機(jī)聽(tīng)到回聲,此時(shí)汽車距離大山 450?m,已知聲音在空氣中的傳播速度為 340?m/s;求:
(1) 鳴笛時(shí),汽車距離高山多遠(yuǎn)?
(2) 汽車行駛的速度。
4. 為了督促司機(jī)遵守限速規(guī)定,交管部門在公路上設(shè)置了固定測(cè)速儀。如圖所示,汽車向放置在路中的測(cè)速儀勻速駛來(lái),測(cè)速儀向汽車發(fā)出兩次超聲波信號(hào),第一次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用時(shí) 0.5?s,第二次發(fā)出信號(hào)到接收到反射回來(lái)的信號(hào)用
3、時(shí) 0.4?s。若測(cè)速儀發(fā)出兩次信號(hào)的時(shí)間間隔是 0.9?s,超聲波的速度是 340?m/s,下列說(shuō)法中正確的是
A.汽車接收到第一次信號(hào)時(shí),距測(cè)速儀 170?m
B.汽車兩次接收到信號(hào)時(shí)位置相距 34?m
C.在該測(cè)速區(qū)內(nèi),汽車的速度是 18.9?m/s
D.在該測(cè)速區(qū)內(nèi),汽車的速度是 20?m/s
5. 小明同學(xué)在今年初中畢業(yè)升學(xué)體育考試 50?m 跑項(xiàng)目中,取得 7?s 的成績(jī)。小明的平均速度為 m/s;如果終點(diǎn)計(jì)時(shí)員聽(tīng)到發(fā)令槍聲才開(kāi)始計(jì)時(shí),則小明的成績(jī)比他的實(shí)際成績(jī)快 ?s。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))
6. 潛艇最大的特點(diǎn)是它
4、的隱蔽性,作戰(zhàn)時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間在水下潛航,這就決定它不能浮出水面使用雷達(dá)觀察,而只能依靠聲吶進(jìn)行探測(cè),所以聲吶在潛艇上的重要性更為突出,被稱為潛艇的“耳目”。
聲吶發(fā)出的超聲波在水中傳播時(shí),如果遇到潛艇、水雷、魚群等目標(biāo),就會(huì)被反射回來(lái),反射回來(lái)的聲波被聲吶接收,從而可以確定目標(biāo)的距離。聲吶發(fā)出聲波碰到的目標(biāo)如果是運(yùn)動(dòng)的,反射回來(lái)的聲波(下稱“回聲”)的音調(diào)就會(huì)有所變化,它的變化規(guī)律是:如果回聲的音調(diào)變高,說(shuō)明目標(biāo)正向聲吶靠攏;如果回聲的音調(diào)變低,說(shuō)明目標(biāo)遠(yuǎn)離聲吶。
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)如果停在海水中的潛艇 A 發(fā)出的聲波信號(hào)在 10?s 內(nèi)接收到經(jīng) B 潛艇反射回來(lái)的信號(hào),且信號(hào)頻率不
5、變,潛艇 B 與潛艇 A 的距離 s1 是 m。(設(shè)聲波在海水中傳播速度為 1500?m/s)
(2)停在海水中的潛艇 A 繼續(xù)監(jiān)控潛艇 B,突然接到潛艇 B 反射回來(lái)的聲波頻率是變低的,且測(cè)出潛艇 B 的速度是 20?m/s,方向始終在潛艇 A 、 B 的連線上,經(jīng)一分鐘后潛艇 B 與潛艇 A 的距離 s2 為 。
(3)在月球上 (選填“能”或“不能”)用聲吶技術(shù)來(lái)測(cè)量物體間的距離。
7. 盤點(diǎn) 2014 年世界航空業(yè),各國(guó)空難頻發(fā)。在飛機(jī)失事搜尋過(guò)程中,各國(guó)艦船在定位和測(cè)量海深時(shí)都要用到超聲測(cè)位儀,它是利用聲音可以在 中傳播來(lái)工作的。若海的深度是 6.
6、75?km,聲音在海水中的速度是 1500?m/s,則需經(jīng)過(guò) 秒才能接收到信號(hào)。
8. 已知人耳區(qū)分兩次聲音的時(shí)間間隔為 0.1?s 以上?,F(xiàn)有一根長(zhǎng)為 17?m 的鐵管,如果你將耳朵貼在鐵管的一端,讓另一個(gè)人去敲擊一下鐵管的另一端,則敲擊聲由空氣傳入你的耳朵需要 s,你會(huì)聽(tīng)到 次敲打的聲音。(已知聲音在空氣中的傳播速度為 340?m/s,在鐵中傳播速度為 5200?m/s)
9. 2015 年 1 月,科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一個(gè)隕石凹坑,形狀如圓形平底鍋,如圖所示。小明在圓心 A 點(diǎn)大喊一聲,經(jīng)過(guò) 6?s 聽(tīng)到回聲。設(shè)空氣中聲速為 340?m/s,圓形凹坑的直徑
7、為
A. 510?m B. 1020?m C. 2040?m D. 4080?m
10. 在學(xué)校秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)上,進(jìn)行百米賽跑。當(dāng)時(shí)比賽時(shí)的溫度為 15°C,在終點(diǎn)的計(jì)時(shí)員,看到冒煙開(kāi)始計(jì)時(shí),運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)時(shí)秒表的讀數(shù)為 10.59 秒,如果計(jì)時(shí)員聽(tīng)到槍聲才開(kāi)始計(jì)時(shí),則運(yùn)動(dòng)員跑完百米的時(shí)間會(huì)記為
A. 10.88 秒 B. 10.59 秒 C. 10.30 秒 D. 10.18 秒
11. 馬航客機(jī) MH370 失聯(lián)后,中國(guó)派出多艘艦船到南太平洋海域進(jìn)行水下搜尋,其中用到“超聲測(cè)位儀”,其原理如圖所示,發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)
8、。超聲波在傳播途中碰到障礙物被反射,接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)。設(shè)某次搜尋中計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間為 t,(已知電磁波在空中和海水中的傳播速度分別為 C1 和 C2;聲波在空中和海水中的速度分別為 V1 和 V2)則發(fā)射點(diǎn)與水中疑似物之間距離為
A. C2t2 B. V2t2 C. V1t2 D. C1V22t
12. 我們知道,聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。閱讀下表,回答問(wèn)題。已知在長(zhǎng)為 0.85?km 的空金屬管一端敲擊一下,在另一端先后聽(tīng)到兩個(gè)聲音,兩聲相隔 2.33?s(此時(shí)氣溫約為 15°C)。問(wèn):
一些介質(zhì)中的聲速 v/(m/s)
空氣(0°C)3
9、31冰3230空氣(15°C)340銅3750煤油(25°C)1324鋁5000水(常溫)1500鐵5200
(1) 第二次聽(tīng)到的聲音是通過(guò)哪種介質(zhì)傳來(lái)的?
(2) 敲擊后聲音通過(guò)空氣傳到另一端要多長(zhǎng)時(shí)間?
(3) 聲音在金屬管中的傳播速度是多大?該金屬管可能是由什么材料制成的?
13. 一輛客車在某高速公路上行駛,在經(jīng)過(guò)某直線路段時(shí),司機(jī)駕車作勻速直線運(yùn)動(dòng)。司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過(guò)正前方高山懸崖下的隧道,看到路旁指示牌上標(biāo)有“距隧道 0.9?km 字樣,立即鳴笛,5?s 后聽(tīng)到回聲;聽(tīng)到回聲后又行駛 10?s,司機(jī)第二次鳴笛并聽(tīng)到回聲。已知聲音在空氣中的傳播速度為 340?m/
10、s,請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算:
(1) 第一次鳴笛到聽(tīng)到回聲車前進(jìn)的距離;
(2) 汽車的速度;
(3) 第二次鳴笛后聽(tīng)到回聲的時(shí)間。(精確到 0.1?s)
14. 如圖甲為一聲速測(cè)量?jī)x器的使用說(shuō)明書,圖乙為實(shí)驗(yàn)裝置圖。請(qǐng)閱讀圖甲所示的使用說(shuō)明書,回答下列問(wèn)題。
使用說(shuō)明書(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,A、B是聲信號(hào)采集器.(2)復(fù)位后用棒槌敲打銅鈴,聲音被A、B接收.(3)液晶屏顯示A、B接收到信號(hào)的時(shí)間差單位為秒(s).
?????甲
(1) 若把銅鈴放在 A 、 B 的中點(diǎn),即 s1=s2,則液晶顯示屏的示數(shù)為 s。
(2) 某同學(xué)將銅鈴放到 A 的左邊,
11、并與 B 在一條直線上,則銅鈴離 A 越遠(yuǎn),液晶顯示屏的數(shù)值 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
(3) 該同學(xué)通過(guò)查找資料了解到,介質(zhì)溫度越高,聲音傳播速度越大。為了驗(yàn)證這一結(jié)論,他把銅鈴固定放在 A 的左邊,然后加熱 A 、 B 之間的空氣,則液晶顯示屏的數(shù)值將 (選填以下選項(xiàng))。
A.變大
B.變小
C.不變
D.無(wú)法判斷
(4) 如圖乙,把銅鈴放在 A 、 B 之間,已知 s1=0.2?m,s2=0.6?m,液晶顯示屏上顯示:0.00125?s,則此時(shí)聲速約為 m/s。
15. 交通部門常用測(cè)速儀檢測(cè)車速。測(cè)速原理是測(cè)速儀前后兩次發(fā)出并接收到
12、被測(cè)車反射回的超聲波信號(hào),再根據(jù)兩次信號(hào)的時(shí)間差,測(cè)出車速,如圖甲所示。某次測(cè)速中,測(cè)速儀發(fā)出與接收超聲波的情況如圖乙所示,s 表示超聲波與測(cè)速儀之間的距離。(假設(shè)超聲波的速度為 340?m/s,且聲速與車速不變)
(1) 汽車第一次收到超聲波信號(hào)時(shí),距測(cè)速儀多遠(yuǎn)?
(2) 汽車行駛速度是多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))
答案
1. 【答案】
(1) 3000?m
(2) 月球周圍沒(méi)有空氣,聲波不能在真空中傳播,故超聲波不能到達(dá)月球,更不能利用聲波的反射測(cè)出地球到月球的距離。
【解析】
(1) 超聲波從海面到海底用的時(shí)間:t=12×4?s=2?s,
由 v=st
13、 可得,該處海水的深度:h=vt=1500?m/s×2?s=3000?m。
2. 【答案】固體;>;170
3. 【答案】
(1) 400?m
(2) 20?m/s
【解析】
(1) 根據(jù) v=st 可得,笛聲在 2.5?s 內(nèi)通過(guò)的路程為:s?=v聲t?=2.5?s×340?m/s=850?m,
設(shè)從開(kāi)始鳴笛到聽(tīng)到笛聲汽車通過(guò)的路程為 s,則有
s+s?=2×450?m=900?m,
s=900?m?850?m=50?m;
鳴笛時(shí),汽車距離高山的距離為 s?=s??s=450?m?50?m=400?m。
(2) 汽車所走的路程為:s2=4
14、50?m?400?m=50?m,
汽車行駛的速度為:v2=s2t=50?m2.5?s=20?m/s。
4. 【答案】D
5. 【答案】7.14;0.15
6. 【答案】7500;8700?m;
7. 【答案】液體;
8. 【答案】0.05;1
9. 【答案】C
10. 【答案】C
11. 【答案】B
12. 【答案】
(1) 空氣
(2) 2.5?s
(3) 5000?m/s;鋁
【解析】
(1) 聲音在空氣中傳播速度慢,在金屬管中傳播速度快,第二次聽(tīng)到的聲音是通過(guò)空氣傳來(lái)的。
(2) 由 v
15、=st 得,聲音在空氣中傳播的時(shí)間是:t空氣=sv空氣=850?m340?m/s=2.5?s。
(3) 聲音在金屬管內(nèi)傳播的時(shí)間:t金屬=t空氣?Δt=2.5?s?2.33?s=0.17?s;
聲音在金屬管內(nèi)傳播的速度:v金屬=st金屬=850?m0.17?s=5000?m/s。
查表知:金屬管是鋁制成的。
13. 【答案】
(1) 100?m
(2) 20?m/s
(3) 3.3?s
【解析】
(1) 由 v=st 可得,聲音在 5?s 內(nèi)傳播的路程:
s聲=v聲t1=340?m/s×5?s=1700?m,
由題意知,s1+s聲=2?s,
16、
則有:s1=2s?s聲=2×900?m?1700?m=100?m。
(2) 汽車的速度:v車=s1t1=100?m5?s=20?m/s。
(3) 汽車從第一次鳴笛到第二次鳴笛前進(jìn)的時(shí)間:
t2=5?s+10?s=15?s,
由 v=st 可得,汽車從第一次鳴笛到第二次鳴前進(jìn)的距離:s2=v車t2=20?m/s×15?s=300?m,
第二次鳴笛處距離懸崖的距離:
s3=s?s2=900?m?300?m=600?m,
則有:2s3=v車t3+v聲t3,
解得:t3=2s3v車+v聲=2×600?m20?m/s+340?m/s≈3.3?s。
14. 【答案】
(
17、1) 0
(2) 不變
(3) B
(4) 320
15. 【答案】
(1) 102?m
(2) 26.2?m/s
【解析】
(1) 由圖知,汽車收到第一次信號(hào)時(shí),經(jīng)過(guò)的時(shí)間為:t1=0.62?s=0.3?s,
此時(shí)汽車距測(cè)速儀的距離:s1=v聲t1=340?m/s×0.3?s=102?m。
(2) 由圖知,汽車收到第二次信號(hào)時(shí),經(jīng)過(guò)的時(shí)間為:
t2=1.8?s?1.4?s2=0.2?s,
此時(shí)汽車距測(cè)速儀的距離:
s2=v聲t2=340?m/s×0.2?s=68?m;
由圖知,汽車兩次收到信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)間差(即汽車行駛的時(shí)間):t=1.6?s?0.3?s=1.3?s,
汽車收到兩次信號(hào)距離測(cè)速儀的距離差(即汽車行駛的距離):s=s1?s2=102?m?68?m=34?m,
汽車的速度:v=st=34?m1.3?s≈26.2?m/s。