專題突破一回聲測距離的應(yīng)用2

目錄TOC\o"11"\h\u一．選擇題（共4小題） 1二．填空題（共6小題） 2三．計(jì)算題（共7小題） 4四．解答題（共3小題） 5一．選擇題（共4小題）1．如圖所示是交管部門在公路上設(shè)置的限速牌和固定測速儀，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時(shí)間差，測出被測物體的速度。汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號。第一次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時(shí)0.4s，若測速儀發(fā)出兩次信號的時(shí)間間隔是0.85s，超聲波的速度是340m/s，下列說法正確的是（）A．汽車第一次碰到信號的位置距測速儀170m B．汽車兩次碰到信號的位置相距為34m C．該汽車在這段時(shí)間內(nèi)沒有超速行駛 D．汽車兩次碰到信號的時(shí)間間隔為0.85s2．如圖（a）所示，停在公路旁的公安巡邏車?yán)贸暡梢员O(jiān)測車速：巡邏車上測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時(shí)間差，就能測出車速。在圖（b）中，P1、P2是測速儀先后發(fā)出的兩次超聲波信號，n1、n2分別是測速儀檢測到的P1、P2經(jīng)反射后的信號。設(shè)測速儀勻速掃描，P1與P2之間的時(shí)間間隔為3.6s，超聲波在空氣中傳播的速度為340m/s，假設(shè)被測汽車沿直線勻速行駛，則下列說法正確的是（）A．圖b中每小格表示的時(shí)間是0.2s B．測速儀第一次發(fā)出的信號到被測汽車收到時(shí)，汽車距測速儀的距離是408m C．測速儀第二次發(fā)出的信號到被測汽車收到時(shí)，汽車距測速儀的距離是136m D．汽車的行駛速度是40m/s3．觀察者靜止在路旁，一列動車以速度v向觀察者駛來，動車發(fā)出的鳴笛聲頻率為f0，觀察者聽到的聲音頻率為f，聲音的速度為u，f與f0的關(guān)系正確的是（）A．f＝f0 B．f＝f0 C．f＝f0 D．f＝f04．為了監(jiān)督司機(jī)遵守限速規(guī)定，交管部門在公路上設(shè)置了固定測速儀。如圖所示，汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號，第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時(shí)0.5s，第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時(shí)0.3s，若發(fā)出兩次信號的時(shí)間間隔是0.9s，超聲波的速度是340m/s。則（）A．汽車接收到第一次信號時(shí)，距測速儀170m B．汽車接收到第二次信號時(shí)，距測速儀50m C．汽車的速度是26.2m/s D．汽車的速度是42.5m/s二．填空題（共6小題）5．演繹式探究：液體中的聲速與溫度有關(guān)，關(guān)系式為v1＝v0+a（t﹣t0），其中vt表示溫度為t時(shí)的聲速，t0為表格中指出的溫度，v0表示溫度為t0時(shí)的聲速，a為溫度系數(shù)。序號液體t0（℃）v0（m?s﹣1）a（m?s﹣1?C﹣1）1水2515002.52甘油201923﹣1.83水銀201452﹣0.464酒精201180﹣3.6（1）根據(jù)資料和表可知，聲音在水中的傳播速度的大小與溫度的變化的關(guān)系是：隨著溫度逐漸升高，聲音在水中的傳播速度（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）如圖所示，是酒精、水和水銀中聲速隨溫度變化圖象，其中（a或b或c）表示酒精中聲速的規(guī)律。（3）用回聲可以幫助船只測量水深，因此在考察船上都裝有聲吶。某次測量時(shí)水溫為15℃，聲吶發(fā)出聲音2s后接收到了回聲，這里的水深為多少？6．一根長為L的直鋼管，當(dāng)在其中一端敲擊一下時(shí)，其同學(xué)在另外一端聽到了兩次響聲，并用秒表測量出時(shí)間間隔為t；第一次的響聲是通過（選填“空氣”或“鋼管”）傳遞過來的，已知聲音在空氣中傳播速度為v0，則聲音在鋼管中傳播的速度表達(dá)式v1＝（用題目中的字符表達(dá)）。7．如圖所示，某超聲波測速儀在某次測速中，每隔一定周期T發(fā)出一束超聲波，超聲波遇車發(fā)生反射，并被測速儀接收。已知發(fā)出第一束超聲波后，經(jīng)過t1時(shí)間接收到回聲；發(fā)出第二束超聲波后，經(jīng)過t2時(shí)間接收到回聲。（超聲波在空氣中傳播的速度為v聲，被測汽車沿直線勻速行駛）求：汽車的速度是（用題中字母表示）。8．在高速公路上常用超聲波測速儀測量汽車的車速。它是根據(jù)測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號的時(shí)間差，測出汽車的速度。如圖所示，某次固定的超聲波測速儀測出汽車正以40m/s的速度勻速向右行駛。設(shè)超聲波測速儀連續(xù)發(fā)出兩次脈沖信號的時(shí)間間隔為1.5s，那么該超聲波測速儀所收到的這兩次脈沖信號的時(shí)間間隔為s。（超聲波在空氣中傳播的速度為340m/s）9．如圖所示，汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出短促的（超聲波）信號。第一次發(fā)出信號到測速儀回收到信號用時(shí)0.6s，第二次發(fā)出信號到測速儀回收到信號用時(shí)0.4s，若發(fā)出兩次信號的時(shí)間間隔是1.1s，則汽車在測速儀兩次接收信號間隔過程中行駛的距離是m。（超聲波在空氣中的速度是340m/s）10．高速路上安裝了測速儀來監(jiān)控道路上的違章行駛。測速儀對著前方行駛而來的汽車連續(xù)兩次發(fā)射超聲波。測速儀第一次發(fā)射超聲波到接收汽車反射的超聲波經(jīng)過了0.2s，則汽車第一次反射超聲波時(shí)距測速儀m；測速儀兩次發(fā)射超聲波間隔0.8s，從第二次發(fā)射到接收汽車的反射波經(jīng)過了0.1s，則測到的車速是m/s。（聲速取340m/s）三．計(jì)算題（共7小題）11．司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動，看到路旁指示牌標(biāo)有距障礙物0.9km字樣，便鳴笛一聲，5s后聽到回聲，又繼續(xù)行駛22s，司機(jī)再次鳴笛并聽到回聲。（此時(shí)聲速為340m/s）求：（1）第一次鳴笛到聽到回聲車前進(jìn)多少m？（2）汽車的速度為多少m/s？（3）第二次鳴笛后聽到回聲經(jīng)過多少s？12．司機(jī)朝著山崖以20m/s的速度行駛，看到前方有丁字形路口，便鳴笛一聲以示警告將要上路的行人或車輛（車速保持不變），鳴笛后經(jīng)對面山崖的反射4s后便聽到了回聲，已知聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，求：（1）4s內(nèi)車行駛的路程是多少？（2）鳴笛時(shí)車離山崖有多遠(yuǎn)？（3）聽到回聲時(shí)車離山崖有多遠(yuǎn)？13．利用回聲可以測量聲源到障礙物的距離。科學(xué)工作者為了探測海底某處的深度，從海面向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過4s后接到回波信號。已知聲音在海水中的傳播速度為1530m/s，請回答下列問題：（1）超聲波在15℃的空氣中傳播速度為，人耳（選填“能”或“不能”）聽到超聲波。（2）海洋的深度是多少？（3）運(yùn)用聲波的反射，能否測量地球和月球之間的距離？為什么？14．聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，為了開辟新航道，某科學(xué)探測船裝有回聲探測儀器，探測水下有無暗礁，如圖測所示，探測船發(fā)出的聲音信號0.8s后被探測儀器接收。（1）探測船發(fā)出的聲音為了有更好的回收效果，最好用什么聲波？（2）這種方法能不能用來測量月亮到地球的距離？為什么？（3）通過計(jì)算說明海底障礙物到探測船艙底的距離是多少？15．在某金屬管的一端敲一下鐘，在管的另一端聽到兩次聲音（第一次是由金屬管傳來的，第二次是由空氣傳來的），管長1020m，兩次響聲相隔2.5s．如果當(dāng)時(shí)空氣中的聲速是340m/s，求該金屬中的聲速。16．國慶期間，金明中學(xué)西校區(qū)的小虎跟隨父母前往江西旅游，小虎乘坐著一艘速度為10m/s的汽艇勻速駛向一座山崖，他向山崖大喊一聲“祖國好”，歷時(shí)5s聽到回聲，已知聲音在空氣中傳播的速度為340m/s．求：（1）5s內(nèi)，聲音在空氣中傳播的路程是多少；（2）他聽到回聲時(shí)離山崖有多遠(yuǎn)。17．一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時(shí)，司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動。司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，經(jīng)t1＝6秒后聽到回聲，聽到回聲后又行駛t2＝16秒，司機(jī)第二次鳴笛，又經(jīng)t3＝2秒后聽到回聲，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：（1）客車第一次鳴笛時(shí)與懸崖的距離；（2）客車勻速行駛的速度并判斷客車是否超速行駛。（已知此高速路段最高限速為120千米/小時(shí)，聲音在空氣中的傳播速度為340米/秒）四．解答題（共3小題）18．現(xiàn)有一根長為8.5m的鐵管，小琳將耳朵貼在鐵管的一端，小明去敲擊一下鐵管的另一端。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，在鐵中傳播速度為5200m/s，人耳能區(qū)分兩次聲音的時(shí)間間隔為0.1s以上，請解答如下問題：（1）求敲擊聲由空氣傳入小琳的耳朵需要多長時(shí)間？（2）請簡要分析說明，小琳會聽到幾次敲打的聲音？19．閱讀短文，回答文后問題。超聲波“看”世界蝙蝠是利用超聲波的高手，它長有一雙眼睛，視覺很差，被認(rèn)為是動物界的“盲人”。為了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆蟲，17世紀(jì)末，意大利科學(xué)家將蝙蝠和貓頭鷹一起放在完全黑暗的密室里。研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠能輕易地分辨方位、躲避障礙物，而貓頭鷹會撞上障礙物。后來科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果將蝙蝠的一只耳朵堵住，它就會方向感，不能躲避障礙物。直到1930年，哈佛大學(xué)的一位大學(xué)生才利用儀器探測到蝙蝠發(fā)出的超聲波，從而揭開了蝙蝠捕食之謎。原來，黑暗中飛行的蝙蝠通過鼻腔每秒發(fā)射10﹣20次超聲波，這種聲波可以探察到很小的障礙物，聲波遇到障礙物后便會發(fā)射，就像我們在大廳里拍手會聽到回聲一樣，蝙蝠根據(jù)這種回聲的方向和時(shí)間，就能了解周圍環(huán)境，辨別位置和捕食昆蟲?？茖W(xué)家受到回聲定位的啟發(fā)，發(fā)明了超聲波測速儀。圖甲是公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀每隔一定的時(shí)間發(fā)射一次超聲波，顯示屏上能顯示發(fā)出和接收到的超聲波信號。并能讀出兩個(gè)信號的時(shí)間差，從而測出被測物體的位置和速度。如果發(fā)出的超聲波遇不到反射物，顯示屏上只顯示發(fā)出的超聲波，如圖乙中的p1、p2所示；如果測速儀正前方有一輛汽車，測速儀將接收到汽車反射回來的超聲波，p1、p2的發(fā)射波n1、n2如圖丙所示。（1）頻率高于Hz的聲音叫作超聲波，頻率低于Hz的聲音叫作次聲波；（2）科學(xué)家將蝙蝠和貓頭鷹一起放在完全黑暗的密室里，發(fā)現(xiàn)蝙蝠能輕易地分辨方位、躲避障礙物。這一過程屬于科學(xué)探究中的A．提出問題B．猜想假設(shè)C．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D．得出結(jié)論（3）蝙蝠用來接收反射超聲波的器官是A．眼睛B．耳朵C．鼻子D．嘴巴（4）如果圖乙和圖丙中的p1、p2之間的時(shí)間間隔△t＝0.5s，則測速儀每秒鐘發(fā)射次超聲波，圖丙中p1、n1之間的時(shí)間間隔t1＝0.2s，超聲波在空氣中傳播速度是v＝340m/s，可知超聲波第一次反射時(shí)汽車離測速儀的距離為m；（5）圖丙p2、n2之間的時(shí)間間隔△t2小于之p1、n