中考物理专题复习《声学计算》测试卷-附带答案

第页中考物理专题复习《声学计算》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1．如图，在高速公路上一辆轿车做匀速直线运动，在其正前方有一固定的超声波测速装置。该装置每隔1s发射一束超声波脉冲信号，每个脉冲信号持续时间极短，超声波遇到轿车后立即返回，返回信号被超声波测速装置接收，经过计算机处理自动计算出车速。如图是该测速装置连续发射和接收两次信号的波形图。已知发射第二个脉冲信号时第一个脉冲信号已被接收，超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据图像获得的信息计算：(1)第一个脉冲信号和轿车相遇时，轿车距测速装置有多远？(2)该轿车车速为多少？2．阅读短文并回答下列问题．超声波及其应用人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等．(1)超声波的频率范围是．(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有．(3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于．(4)若声音在海水中的传播速度为l500m／s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为m．3．汽车发动机效率η是指发动机牵引汽车前进所做的功与汽油完全燃烧产生内能的比值，一辆小汽车在高速公路上匀速行驶200km，所用时间是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃烧），若此汽车汽油发动机的效率η是25%，汽油密度ρ汽油=0.8×103kg/m3，汽油热值q汽油=4.5×107J/kg。（1）求该汽车在高速公路上行驶这段时间内的牵引力和牵引力功率的大小；（2）汽车驶出高速公路后，进入某国道，如图为此国道某直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器，在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离l=64m时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s。已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s．试计算并说明汽车在此路段是否超速？4．自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100m的平直路面，用时20s。该过程中前后轮与地面的总接触面积为40cm2，若小明的质量为50kg，自行车的质量为10kg，骑行时受到的阻力为总重的0.04倍。g取10N/kg。（1）前方有行人时，可以按响车铃，这是利用声音传递；要让自行车更快地停下来，可以用力捏闸，这是通过增大来增大摩擦力。（2）求小明骑行时自行对水平地面的压强。（3）求骑行过程中动力做的功及功率。

5．一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车72km/h做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，经t1＝6秒后听到回声。（声音在空气中的传播速度为340m/s）（1）客车6秒内移动的距离；（2）司机听到回声时距离悬崖的距离。6．飞机在空中水平匀速飞行，徐冰同学站在水平地面上，用学习过的光学、力学知识，测量飞机的飞行速度，以及声音在空气中的传播速度，当他听到飞机的声音从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方与地面成37º角的方向，如图所示，已知h=2052m，飞机从头顶正上方到达他前上方与地面成37º角的位置时用时6s．求飞机的速度以及声音在空气中的传播速度（直角三角形一个角为37º时，三个边的长度之比为3：4：5）．7．2020年11月10日8时12分，我国“奋斗者”号载人潜水器，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，向海底发射一束超声波，12s后收到信息。（超声波在海水中的速度是1500m/s）（1）潜水器下潜50s的深度；（2）潜水器悬停处距海底的距离；（3）“奋斗者”号还需多长时间潜到海底。8．如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中的声速为v0问：（1）A与B之间的距离为多少？（2）经过短暂的Δt时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为多少？9．《战狼2》影片中，雇佣军使用无人机潜入工厂，利用图象采集和传输获取了工厂里的实时情况。在接下来的战斗中，无人机还能搜寻目标、连续扫射，甚至携带了小型火箭弹，战斗过程中几乎是单方面攻击了仍处于地面的工人。若该无人机起初在工厂上空距工厂3400m处的位置侦察工厂里的实时情况，然后无人机降落工厂用了时间50s。（1）计算降落过程中，该无人机的平均速度为多少？（2）若该工厂内具备一台超声雷达，则可以检测到该无人机。当该无人机起初在工厂上空距工厂3400m处的位置侦察工厂里的实时情况时，工厂内这台超声雷达从发出超声波至接收到被该无人机反射回来的超声波需要多少秒？（提示：声音在空气中的传播速度为340m/s）（3）若该雷达发出的不是超声波而是光信号，你觉得光信号有什么优势？10．向前传播的声音遇到障碍物能反射回来，一列火车向着远处的山崖以72km/h的速度匀速行驶，列车经过某处时鸣了一声汽笛，约1.5s后听到回声（声音的传播速度约为340m/s），那么：（1）从鸣笛到听到回声列车行驶的路程是多少米？（2）该列车鸣笛时距山崖大约是多少米？11．由于陆地上的资源被人类大量采集，变得越来越匮乏，人们又把眼光投向了海洋。某海洋勘探船从某位置以最高速度节匀速航行到预定海域用时大约节海里小时公里小时；到达预定海域后，用声呐系统向海底垂直发射超声波，经过接收到回波。求：（1）此过程中海洋勘探船行驶的路程？（2）该处海洋的深度？（3）能否利用这种方法测量月球和地球的距离？为什么？12．随着社会的发展，家庭汽车越来越普及．已知某型号小汽车总质量m=1200kg，四个车轮与地面接触面积约为6×10-2m2，在水平路面上匀速行驶时所受阻力恒为重力的0.1倍．求：（1）小汽车对路面的压强；（2）小汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率；（3）为了保障道路交通安全，交警常常用超声波测速仪来监测车辆的速度．固定在平直道路上的超声波测速仪对着迎面匀速驶来的车辆发出第一个超声波信号后，经过时间t1=0.10s接收到车辆反射回来的信号；测速仪发出第二个超声波信号后，经过时间t2=0.06s接收到车辆反射回来的信号．已知超声波在空气中传播的速度为v0=340m/s，测速仪连续发出两个信号的时间间隔为t0=0.20s，则车辆匀速行驶的速度v是多少?（结果保留到小数点后一位）13．如图所示的黑厘子底面积为1×10-2m2、质量为20kg。黑匣子在海水中，可以发送人耳听不到的超声波脉冲，其发出的脉冲从深为3850m的海底向海面传递，可以被搜救船接收。已知g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3。问：（1）黑厘子的重力？（2）平放在水平地面时，地面受到的压强是多大？（3）黑匣子发射的超声波竖直到达海面要多少时间？（超声波在海水中的速度是1540m/s）（4）在海水中受到的浮力为80N，此黑匣子的体积多大？（5）打捞过程中，黑匣子逐渐上升（未露出水面且忽略形变），它受到的重力及浮力大小如何变化？14．用浮筒打捞海底沉船时，将充满海水的浮筒竖直下沉至沉船位置与沉船绑定，向筒内充气将海水全部排出，浮筒所受浮力大于重力，浮筒对沉船提供向上的力。为探测沉船的深度，打捞前，在海面竖直向沉船发射超声波，如图所示，测得超声波从发射至回到海面的时间是0.2s。空浮筒体积（含空腔部分）为900m3，质量为2×105kg。已知海水中的声速为1500m/s，海水的密度是ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，忽略浮筒体积变化。求：（1）沉船在海面下的深度；（2）沉船位置处海水产生的压强；（3）浮筒对沉船提供的拉力。15．如图所示，质量为2.5t的汽车在平直的公路上匀速行驶，在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，第一次发出信号到接收到信号用时0.6s，第二次发出信号到接收到信号用时0.4s，测出汽车的速度为34m/s．已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，超声波的速度为340m/s．（g取10N/kg）求：（1）汽车匀速行驶时受到的牵引力；（2）汽车匀速行驶10s内牵引力做的功；（3）测速仪两次发出信号的时间间隔．参考答案：1．(1)51m；(2)37.8m/s2．高于20000Hz能量真空不能传声30003．（1）630N，1.75×104W；（2）该汽车不超速4．信息压力1.5×105Pa2400J，120W5．（1）120m；（2）960m6．456m/s；342m/s7．（1）1000m；（2）9000m；