中考物理挑战压轴题专题：
压轴题01 声学
1．某同学乘坐的汽艇遥对着一座悬崖，他向悬崖大喊一声，经过6秒听到回声．已知声音的传播速度为340m/s.
（1）若汽艇静泊在水面，他离悬崖多远？
（2）若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去，他喊时离悬崖多远？ 【答案】1020m 1050m 【解析】 【详解】
（1）声音传播到悬崖的时间为听到回声的时间的一半，即t=3s，由
??=????得汽艇到悬崖的距离：??=340m/s×3s=1020m，
（2）示意图如下所示：
由题知汽艇由A→B所用时间：t′=6s， 汽艇行驶的路程：sAB=v艇t′， 声音传播的距离为：sAC+sBC=v声t′， ∵sAB+sAC+sBC=2sAC， ∴v艇t′+v声t′=2sAC，
代入数据：(10m/s+340m/s)×6s=2sAC， ∴sAC=1050m。
答：（1）若汽艇静泊水面，他离悬崖1020m远；
（2）若汽艇以10m/s的速度正对悬崖驶去，他喊叫时离悬崖1050m远。 【点睛】
本题是有关声音的题目，解答本题的关键是掌握速度计算公式的应用；
对于（1），先求出声音从汽艇传到悬崖的时间，再根据??=????即可计算出此处到悬崖的距离；
对于（2），汽艇运动，声音传播的路程与汽艇前进的距离之和为他喊时汽艇离悬崖距离
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的两倍，据此分析解答。
2．小红在长铁管的一端敲一下，小明在铁管的另一端听到两次声音，若听到两次声音的间隔时间为1.4s，问：
（1）小明听到的第一次是通过什么传来的？
（2）长铁管的长度是多少？（已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为5100m/s） 【答案】(1)铁管；(2)510m 【解析】 【分析】 【详解】
(1)因为声音在固体中的传播速度要比在气体中的传播速度快，所以第一次听到的声音是由铁管传来的，第二次是由空气传来的。
(2)设声音在铁管中的传播时间为t铁，则在空气中的传播时间为
t空=t铁+?t 因为v?s，且声音在铁管中和空气中传播的距离相等，所以声音传播的距离 ts=v铁t铁=v空（t铁+?t）
所以声音在铁管中的传播时间
t铁=所以铁管的长度
v空?t340m/s?1.4s=?0.1s
v铁?v空5100m/s-340m/ss铁=v铁t铁=5100m/s×0.1s=510m
答：(1)第一次听到的声音是由铁管传来的； (2)这段铁管的长度为510m。
3．为了监测车辆是否超过了规定值，公路上都安装了测速仪。一辆从新洲开往武汉的小车经过刘集监测点时，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0.4s；测速仪第一次发出信号1s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0.2s；设超声波的速度为340m/s保持不变；
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求：
（1）测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离； （2）测速仪第二次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离； （3）小车的速度。
【答案】(1) 68m；(2)34m；(3) 37.78m/s。 【解析】 【分析】 【详解】
(1) 第一次发出的超声波信号和小车相遇的时间
??1=0.4s=0.2s
因为??=
????，所以测速仪到小车的距离
2
??1=????1=340m/s×0.2s=68m
测速仪到小车的距离68m。
(2) 第二次发出的超声波信号和小车相遇的时间
??2=0.2s=0.1s
因为??=
????，所以测速仪到小车的距离
2
??2=????2=340m/s×0.1s=34m
第二次测速仪到小车的距离34m。 (3)汽车在两次与信号相遇过程中的路程
??车=??1???2=68m-34m=34m
汽车的行驶时间
??=???????1+??2=1s-0.2s+0.1s=0.9s
汽车的速度
??车=
小车的速度是37.78m/s。
??车=34m≈37.78m/s ??0.9s
答：(1)测速仪第一次发出的超声波信号和小车相遇时，测速仪到小车的距离为68m。
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(2)测速仪第二次发出的超声波号和小车相遇时，测速仪到小车的距离34m。 (3)小车的速度为37.78m/s。
4．交通部门常用测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接受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，如图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，X表示测速仪发出的声波到达被测汽车时，汽车与测速仪之间的距离。从图乙可知，超声波第一次从发出至接收到超声波信号所用的时间是_____秒，则该被测车速度是_____米/秒（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）
【答案】0.3214.17 【解析】 【分析】 【详解】
[1]由图知：超声波第一次从发出至接收到超声波信号所用的时间是0.32s。 [2]超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
t1＝由v＝得，超声波通过的距离为
0.32s＝0.16s 2stX1＝v波t1＝340m/s×0.16s＝54.4m
超声波第二次从测试仪发出到与汽车相遇的地点,经过的时间为
t2＝超声波通过的距离为
0.24s＝0.12s 226
X2＝v波t2＝340m/s×0.12s＝40.8m
汽车行驶的距离为
s＝X1?X2＝54.4m?40.8m＝13.6m
测试仪发出的超声波两次间隔时间为1s，且测试仪第一次发出超声波记为0时刻，则超声波第一次从测试仪发出到与汽车相遇的地点，经过的时间为0.16s；超声波第二次发出的时间为1s末，超声波第二次与车相遇的时刻应该是
1s+0.12s＝1.12s
汽车行驶的时间是
t＝1.12s?0.16s＝0.96s
所以汽车行驶的速度为
v＝＝st13.6m＝14.17m/s 0.96s5．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） 【答案】（1）68；（2）17.9。 【解析】 【详解】
(1)测速仪第一次发出超声波时到达了汽车处所用时间
t1?0.4s=0.2s； 2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：
s1?v声t1?340m/s?0.2s?68m；
(2)测速仪第二次发出超声波时到达了汽车处所用时间
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2024中考物理挑战压轴题专题01声学含解析
