2023年中考物理重难点专题复习-声学计算题

2023年中考物理重难点专题复习-声学计算题

一、计算题

1．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）．

2．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1500 m/s, 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.

3．近年来，智能机器在海洋中的应用研究越来越广。如图所示，海上作业机器人正在进行深海探测工作。机器人在水面上利用超声测位仪向海底发射声波，经过4s后收到回波。探测结束后，在10s内用50N的拉力拉着重100N的仪器沿水平直线方向前进了10m继续工作。（假设声音在海水中的平均传播速度为1500m/s），求：

(1)海水的深度；

(2)机器人牵引力所做的功；

(3)牵引力的功率。

4．阅读下表中一些介质的声速(单位m/s)，回答问题：

在长约为884m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2.43s,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?(此时气温约为15℃)

5．为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了固定测速仪。汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，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0.5s，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0.3s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，则汽车的速度是多少？

6．已测出在15℃时，声音在钢轨中的速度为。现有两名同学甲和乙，甲同学把耳朵贴在某一钢轨的一端，乙学在钢轨的另一端敲击一下，如果想让甲听到两次响声的时间间隔为，此钢轨应为多长？

7．小贺和同学周末结伴去姑婆山游玩，来到大草坪中央，他们对着前方680m的仙姑瀑布兴奋地大声喊：“我爱你…贺州！”（空气中的声速是340m/s）

（1）请计算出他们的声音从发出到反射回来的时间是多少s？

（2）他们是否能听到自己的回声？

8．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？

9．2018年12月13日，凯旋的“海洋地质九号”抵达青岛奥帆中心码头｡“海洋地质九号”总吨位4350t，适用于全球海域，冰区加强B级｡（，超声波在海水中的传播速度）求：

(1)“海洋地质九号”在海洋某处进行科考时，在船上用声呐向海底垂直发射一束超声波，经7.6s后收到回声，该处海底的深度是多少？

(2)“海洋地质九号”水面下1.8m处所受海水的压强是多少？

(3)“海洋地质九号”满载时所排开海水的体积？

10．我们知道：声音在不同的介质中的传播速度不同.阅读下表中列举的一些介质中的声速，

回答问题：

（1）声音在不同介质中的传播速度有什么规律（写出两条）？

 （2）在长884米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2.43秒，声音在金属管中的传播速度是多大？该金属可能是由什么材料制成的？（此时气温约为15℃）

11．一汽车以10m/s的速度向一山崖行驶，司机经过某处鸣笛时，3秒钟后听到回声．（当时声速为340m/s）求：（1）鸣笛处距山崖的距离；（2）听到回声处距山崖的距离．

12．小亮想测出一段较长废铁轨的长度，他将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，听到一声敲击声后，经过0.5s又听到一声敲击声。（当时的气温为15℃），请计算出铁轨的长是多少？（v空=340m/s，v铁=5200m/s，结果取整数）

13．蛟龙号”创造了“中国深度”--下潜今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘已知：海水密度，声音在海水中的传播速度是，取问：

“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少？

电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离是短母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？

“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是，它受到的浮力是多少？

任务完成后，起重机把重的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68750N，移动的距离是40m，则滑轮装置的机械效率是多少？

14．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？

15．超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器，其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔1s发出一次信号，当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.4s，第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.3s。已知超声波的传播速度为340 m/s。求：

（1）当汽车第一次反射信号时距测速仪有多少米？

（2）这辆小汽车的速度为多少m/s？（保留一位小数）

16．如图所示，声音在海水中传播的平均速度为1500m/s。为了开辟新航道，探测船的船底装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示。探测船发出的声音信号经2s被探测仪接收到，求障碍物与探测船间的距离。

17．用超声仪垂直向海底发射超声波，经4s收到回波，由此可测出海水的深度是多少米____？（超声波在海水中的传播速度是1450m/s）

18．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？

参考答案：

1．456m/s；342m/s

2．3000m．

3．(1)3000m；(2)500J；(3)50W

4．金属管是铁制成的；

5．34m/s

6．

7．（1）他们的声音从发出到反射回来的时间是4s；（2）他们能听到自己的回声．

8．（1）30米；（2）270米

9．(1)；(2)；(3)

10．（1）11 （2）5200m/s 由铁材料制成

11．（1）525m（2）495m

12．182m

13．          1.8s          80%

14．（1）200N；（2）；（3）2.5s；（4）；（5）均不变

15．（1）68； （2）17.9。

16．1500m

17．2900m

18．（1）630N，1.75×104W；（2）该汽车不超速