初二物理上册专题练习—二次声音测速（难）（含解析）

初二物理上册专题练习—二次声音测速（难）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1.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。如图所示，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，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，若发出两次信号的时间间隔是，超声波的速度是。则( )
A. 汽车遇到第一次信号时，距测速仪
B. 汽车是向放置在道路中间的测速仪靠近行驶的
C. 汽车遇到第二次信号时，距侧速仪
D. 汽车的速度是
2.交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如下图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如下图乙所示，表示超声波与测速仪之间的距离。第一次发出信号到接收到信号用时，第二次发出信号到接收到信号用时，测速仪两次发出信号的时间间隔是。则下列说法中正确的是假设超声波的速度为，且声速与车速均保持不变( )
A. 汽车遇到第一次信号时，距测速仪
B. 汽车遇到两次信号的时间间隔内行驶了
C. 汽车遇到两次信号的时间差为
D. 汽车的速度约为
3.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。如图所示，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，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，若发出两次信号的时间间隔是，超声波的速度是。则( )
A. 汽车接收到第一次信号时，距测速仪
B. 汽车的速度是
C. 汽车接收到第二次信号时，距侧速仪
D. 汽车的速度是
4.国之重器“海斗一号”为全海深自主遥控潜水器。当它静止在海面时，向海底发出超声波，经时间接收到反射回来的回声；若潜水器在海面上发出超声波脉冲的同时，竖直向下做匀速直线运动，后接收到反射回来的回声。已知超声波在海水中的速度是，则潜水器下潜的速度为( )
A. B. C. D.
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。如图所示，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母用时，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，若发出两次信号的时间间隔是，超声波的速度是。则下列说法正确的是( )
A. 汽车遇到第一次信号时，距测速仪
B. 汽车是向靠近测速仪方向行驶的
C. 汽车在两次遇到信号间隔过程中，行驶了
D. 该汽车在此次监测过程中没有超速
6.成都市交管局为了监督司机是否遵守限速规定，在机场路上一段平直的安装了固定测速仪，此路段限速为。如图所示，汽车正在匀速驶离放置在机场路上的测速仪水平，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，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，若发出两次信号的时间间隔是，超声波的速度是，则( )
A. 超声波信号第一次被汽车反射时，距测速仪
B. 汽车正在朝着测速仪的方向运动
C. 汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间为
D. 该汽车速度为，超速了
7.“中华神盾”是由我国自主研发的新型最先进导弹驱逐舰。如图是“中华神盾”军舰静止时，其声呐装置的显示器所显示出声波信号发出与接收的情况，图中、是声呐发出的信号，、分别是、被不明物体反射回来的信号。如果、之间的时间间隔，声波在海水中的传播速度，不明物体沿直线正对着军舰匀速行驶，则下列分析不正确的是 ( )
A. 信号从发出到接收共用时
B. 信号遇到不明物体时，该物体到军舰的距离为
C. 信号遇到不明物体开始到信号遇到不明物体这段时间内，物体移动的距离为
D. 不明物体在向军舰靠拢
8.交警可以利用超声测速仪监测汽车是否超速，如图所示，一辆警车停在路边，车顶摆放有测速仪．测速仪发出脉冲信号，信号遇到运动中的被监测车辆并返回，被测速仪接收到．是测速仪发出的第一个信号，是测速仪接收到的第一个返回的信号，是测速仪发出的第二个信号，是测速仪接收到的第二个返回的信号，超声波在空气中传播的速度为，则被测车的车速为 ( )
A. B. C. D.
9.若声音在空气中的传播速度为，在钢轨中的传播速度为，有人用锤子敲了一下钢轨的一端，另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为，下列说法中正确的是 ( )
A. 声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
B. 声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为
C. 钢轨的长度为
D. 钢轨的长度为
10.两艘潜艇相距，以相同的速度成单纵队同向航行，后艇的超声定位器发出信号到达前艇并被反射回来，声音在水里传播的速度等于，则后艇发出信号和收到回声两时刻之间的时间间隔为( )
A. B. C. D.
11.如图，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速；巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差。就能测出车速。第一次测速仪发出信号到接收经汽车反射回来的信号用时，第二次测速仪发出信号到接收经汽车反射回来的信号用时。若发出两次信号的时间间隔为，超声波在空气中传播的速度为，汽车第一次收到信号时，距离测速仪______，被测车的车速______。
12.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。已知测速仪每隔秒发出一次信号，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，第二从发出信号到接收到信号整个过程用时。已知超声波的传播速度为。则当汽车第一次反射信号时距测速仪有______米，小汽车的速度为多少______。
13.为了监测车辆速度是否超过了规定值，交管部门在高速公路上安装了固定测速仪和限速标志，如图所示，汽车经过某监测点时，测速仪从第一次发出超声波信号到经汽车反射后收到反射信号用了；测速仪第一次发出信号后，第二次发出超声波信号，测速仪从第二次发出超声波信号，到经汽车反射后收到反射信号用了超声波的速度为保持不变，汽车的速度恒定不变，当测速仪第一次发出的超声波和小车相遇时，测速仪距离汽车______ ，第二次发出的超声波和小车相遇时，测速仪距离汽车______ ，汽车此时的速度______ ，此时汽车______ 选填“超速”或“未超速”。
14.如图为距离传感器，它能发出和接受超声波信号，从而测量汽车速度。某次检测车速时，传感器发出超声波，经过传感器接收到汽车反射的超声波信号。已知超声波在空气中的传播速度为，求：
超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离。
收到反射回来的超声波后，传感器同时发出另一束超声波，又经过接收到汽车反射的超声波信号，此汽车的速度为多少？
15.为监控车辆是否超过规定的最高车速，交通部常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了，第二次从发出至接收到超声波信号用了，两次信号发出时间间隔是。求：
第一次信号遇到汽车时，汽车距离测速仪多少米？
第二次信号遇到汽车时，汽车距离测速仪多少米？
被测汽车速度是多少？第问结果保留一位小数假设超声波的速度为，且保持不变
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：由得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
；
汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
；
汽车与测距仪之间的距离越来越大，说明汽车是远离测距仪，故ABC错误；
D.因此汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：；
这共用了：，
所以汽车的车速为：，故D正确。
故选：。
已知第一次发出信号到测速仪接收到反射回来的信号的时间和声波的速度，根据速度公式求出声波通过的总距离，则该距离的一半就是汽车接收第一次信号时离测速仪的距离；
已知第二次发出信号到测速仪接收到反射回来的信号所用的时间，根据速度公式求出声波通过的总距离，该距离的一半就是汽车接收第二次信号时离测速仪的距离；
这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。
2.【答案】
【解析】解：由图知，汽车收到第一次信号时，经过的时间为，
由可得，距测速仪；
由图知，汽车收到第二次信号时，经过的时间为，
由可得，距测速仪；
汽车遇到两次信号时与测速仪的距离差，
汽车两次遇到信号的时间差为：，
汽车的速度，故ABC错误，D正确。
故选：。
先确定汽车遇到第一、二次信号时用的时间，利用求出到测速仪的距离，进而求出汽车遇到两次信号时与测速仪的距离差，第二次发出信号到小车的时间与两次信号的时间间隔之和，再减去第一次信号从小车返回的时间，就是小车所用的时间，利用速度公式求汽车行驶的速度。
本题考查的是速度的应用，读懂图像蕴含的信息，正确提取有用信息，是解决此类问题的关键。
3.【答案】
【解析】解：、由得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
；
汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
；故AC错误；
、因此汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：；
这共用了：，
所以汽车的车速为：。
故C错误，D正确。
故选：。
求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；
在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；
这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是秒。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
4.【答案】
【解析】解：已知超声波在海水中的速度是，海底的深度为：，
潜艇下潜时，超声波传播的距离加上潜艇下潜的距离等于海深的倍，
即，
潜艇下潜的速度：。
故选：。
潜艇下潜时，知道接到回声的时间，在这段时间内超声波传播的距离加上潜艇下潜的距离等于海深的倍，据此求出下潜的距离；利用速度公式求潜艇下潜的速度。
本题考查了速度公式、及其变形公式的应用，要利用好关系式：在潜艇下潜的过程中超声波传播的距离加上潜艇下潜的距离等于海深的倍。
5.【答案】
【解析】解：、根据题意可知，第一次发出信号到汽车遇到第一次信号的时间，
由可知，汽车遇到第一次信号时，距测速仪的距离：，故A错误；
B、根据题意可知，第二次发出信号到汽车遇到第二次信号的时间，由于，所以汽车是向远离测速仪方向行驶的，故B错误；
C、由可知，汽车遇到第二次信号时，距测速仪的距离：，
则汽车在两次遇到信号间隔过程中，行驶的路程：，故C错误；
D、汽车在两次遇到信号间隔过程中所用的时间：，
汽车的行驶速度：，
由图可知，该路段汽车的限速为，所以该汽车在此次监测过程中没有超速，故D正确。
故选：。
根据题意可知第一次发出信号到汽车遇到第一次信号的时间，根据速度公式求出汽车遇到第一次信号时，距测速仪的距离；
根据题意可知第二次发出信号到汽车遇到第二次信号的时间，根据两个时间的关系可知汽车的运动方向；
根据速度公式求出汽车遇到第二次信号时，距测速仪的距离，据此求出汽车在两次遇到信号间隔过程中，行驶的路程；
汽车在两次遇到信号间隔过程中所用的时间，根据速度公式求出汽车的速度，与限速比较可知是否超速。
本题考查了学生对回声测距和速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。
6.【答案】
【解析】解：由得：汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：
，故A错误；
B.由题意：汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离，故B错误；
C.汽车从反射第一次信号到反射第二次信号过程中，所用时间，故C正确；
D.汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：
汽车在两次接收到信号时行驶的距离：
，
行驶所用的时间：，
所以汽车的车速为：
，
大于，故超速，，故D错误。
故选：。
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；
根据图中信息判断出汽车正背离测速仪的方向运动；
在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是秒。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
7.【答案】
【解析】由图可知，发出的时间为，接收到的时间为，因此信号从发出到接收共用时，故A正确；
信号遇到物体并返回共用时，因此单程用时为：，因此物体到军舰的距离为：，故B正确；
信号发出时间为，接收到信号时间为，共用时，因此单程用时为，该物体到军舰的距离为，因此不明物体移动的距离为：，故C错误；
根据计算可知，不明物体与军舰距离越来越近，因此在向军舰靠拢，故D正确。故选C。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题是超声波测速仪在测量车速中的应用，可利用前后两次信号的时间差、车子前进的距离求出被测车速。
本题考查声速的相关知识，同时要求学生准确读出并且应用图中所给信息，综合性较强。
【解答】
读出图中每个小格所代表时间为；
与之间的时间差，所以两车距离为
与之间的时间差，所以两车距离为
所以汽车接收到两个信号之间的时间内前进的距离为；
根据图示得出，汽车前进所用的时间为与中点到与中点所对应的时间差，；
所以求出汽车速，故A选项正确。
故选。
9.【答案】
【解析】解：
设钢轨的长度为，声音在空气中传播的时间；声音在钢轨中传播的时间为；时间间隔；所以钢轨的长度，故C正确，D错误；声音沿钢轨从一端传到另一端所用时间为，故A、B错误。故选C。
10.【答案】
【解析】解：设后艇发出声音信号到达前艇的时间为，声音由前艇反射回后艇所经历的时间为，
因一定，两艘潜艇保持相同的速度同向前进。信号向前面的艇传播时，相对前面潜水艇的速度为：，
由可得，到达前面潜水艇的时间为，信号返回时，相对后潜水艇的速度为：，到达后潜水艇的时间为：。
则总时间为，代入整理得：
。
故选：。
设后艇发出声音信号到达前艇的时间为，声音由前艇反射回后艇所经历的时间为，根据两者始终保持相同的速度同向前进，可得出信号向前面的艇传播时相对速度，和信号返回时，相对后潜水艇的速度，再根据两者相距，利用速度公式变形可分别求出到达前面潜水艇的时间和到达后潜水艇的时间，二者相加即可。
此题主要考查回声测距离的应用，解答此题的关键是灵活掌握速度公式的变形，难点是由这个式子的求得，对此要求学生的数学基础比较好，因此要求学生应具备一定的学科综合能力，此题属于难题。
11.【答案】
【解析】解：测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间，
由得，汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离：
；
测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间，
汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离：
；
汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离：
。
汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的时间包括：
汽车接收第一次信号后的秒，还有接收到第一次信号后的，还有发出第二次信号到车的秒
故，
所以汽车的车速为：
。
故答案为：；。
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；
在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；
这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束，求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是秒，但汽车在接收到两次信号时其其通过的路程所对应的时间不是秒。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
12.【答案】
【解析】解：测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时；
汽车第一次反射信号时距测速仪的距离：；
第二从发出信号到接收到信号整个过程用时；
汽车第二次反射信号时距测速仪的距离：；
汽车在两次与信号相遇的过程中行驶的距离：；
汽车行驶这段距离共用的时间：；
汽车的行驶速度：。
故答案为：；。
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达汽车处，利用公式可以求出汽车第一次反射时距测速仪的距离；
而信号从汽车返回测速仪，也行驶了；
在第二次发出的信号也与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；
这是两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间，利用速度公式即可得到答案。
本题考查的回声测距问题，要注意声音来回的时间以及速度公式的灵活运用，本题的难点问题就是汽车行驶时间的确定。
13.【答案】 超速
【解析】解：测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间，
汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离为；
测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为，
汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离为；
汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离为，
由题知，发出两次信号的时间间隔，汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的时间为，
则汽车的速度为，
因为，所以汽车在此路段超速。
故答案为：；；；超速。
求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；
在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；
这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束，求出这个时间，就是汽车运动的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，如何确定汽车运动的时间，是此题的难点。两次信号的时间间隔虽然是秒，但汽车在接收到两次信号时其通过的路程所对应的时间不是秒。要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间。通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键。
14.【答案】解：超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离；
超声波信号第二次遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离；
超声波在两次遇到汽车的时间间隔，
汽车在两次遇到超声波的时间间隔内行驶的路程，
此汽车的速度。
答：超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是；
此汽车的速度为。
【解析】超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离等于声音走过的路程的一半，声音走过的路程根据计算；
超声波信号第二次遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离根据计算；
超声波在两次遇到汽车的时间间隔，等于两次声音从发出到遇到汽车的时间的一半的和，汽车在两次遇到超声波的时间间隔内行驶的路程等于第一次和第二次两次遇到超声波的距离的一半，根据计算此汽车的速度。
本题考查了速度公式及其变形公式的应用，能够算出汽车在两次遇到超声波的时间间隔和这段时间内行驶的路程，是解答本题的关键。
15.【答案】解：
第一次信号遇到汽车时的时间，
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
；
第二次信号遇到汽车时的时间，
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
；
汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：；
这共用了：；
所以汽车的车速为：。
答：第一次信号遇到汽车时，汽车距离测速仪；
第二次信号遇到汽车时，汽车距离测速仪；
被测汽车速度是。
【解析】已知第一次从发出至接收到超声波信号用了，可知第一次信号遇到汽车时的时间，利用速度公式变形可求得汽车距离测速仪多少米；
已知第二次从发出至接收到超声波信号用了，可知第二次信号遇到汽车时的时间，利用速度公式变形可求得汽车距离测速仪多少米；
测速仪第一次发出超声波时，经过了到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了的时间；在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离，再找出行驶这段时间所用的时间，利用速度公式即可得解。
本题考查了学生对速度公式的应用，关键是找到对应的路程和时间。
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