11. 如图7所示,有一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为$5× 10^{-3}\ \mathrm{s}$。已知感应器距测高台的高度为$2.5\ \mathrm{m}$,空气中的声速约为$340\ \mathrm{m/s}$,则该同学的身高为(

A.$1.70\ \mathrm{m}$
B.$1.65\ \mathrm{m}$
C.$0.85\ \mathrm{m}$
D.$0.80\ \mathrm{m}$
B
)。A.$1.70\ \mathrm{m}$
B.$1.65\ \mathrm{m}$
C.$0.85\ \mathrm{m}$
D.$0.80\ \mathrm{m}$
答案
11. B
解析
【分析】首先明确超声波从发射到接收的时间是往返总时间,需先求出超声波从感应器到同学头顶的单程时间;再利用速度公式计算超声波传播的单程距离;最后用感应器距测高台的高度减去该距离,即可得到同学的身高。
【解析】
1. 计算超声波单程传播时间:已知信号往返总时间为$5×10^{-3}\ \mathrm{s}$,则单程时间$t = \frac{1}{2}×5×10^{-3}\ \mathrm{s} = 2.5×10^{-3}\ \mathrm{s}$。
2. 根据速度公式$v = \frac{s}{t}$,可得超声波从感应器到同学头顶的距离:$s = vt = 340\ \mathrm{m/s} × 2.5×10^{-3}\ \mathrm{s} = 0.85\ \mathrm{m}$。
3. 计算同学的身高:感应器距测高台高度为$2.5\ \mathrm{m}$,所以同学身高$h = 2.5\ \mathrm{m} - 0.85\ \mathrm{m} = 1.65\ \mathrm{m}$。
【答案】B
【知识点】速度公式应用、回声测距
【点评】本题考查回声测距的实际应用,关键在于理解超声波的传播时间是往返时间,需取单程计算,属于基础物理应用题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 计算超声波单程传播时间:已知信号往返总时间为$5×10^{-3}\ \mathrm{s}$,则单程时间$t = \frac{1}{2}×5×10^{-3}\ \mathrm{s} = 2.5×10^{-3}\ \mathrm{s}$。
2. 根据速度公式$v = \frac{s}{t}$,可得超声波从感应器到同学头顶的距离:$s = vt = 340\ \mathrm{m/s} × 2.5×10^{-3}\ \mathrm{s} = 0.85\ \mathrm{m}$。
3. 计算同学的身高:感应器距测高台高度为$2.5\ \mathrm{m}$,所以同学身高$h = 2.5\ \mathrm{m} - 0.85\ \mathrm{m} = 1.65\ \mathrm{m}$。
【答案】B
【知识点】速度公式应用、回声测距
【点评】本题考查回声测距的实际应用,关键在于理解超声波的传播时间是往返时间,需取单程计算,属于基础物理应用题,难度适中。
【难度系数】0.6
三、计算题
12. 某渔船上的声呐发出超声波,经0.8 s收到被鱼群反射的反射波,求鱼群与船的距离。
(超声波在水中的传播速度约为1 450 m/s)
12. 某渔船上的声呐发出超声波,经0.8 s收到被鱼群反射的反射波,求鱼群与船的距离。
(超声波在水中的传播速度约为1 450 m/s)
答案
12. 580 m
解析
【分析】
声呐发出的超声波经鱼群反射后被接收,总时间0.8s是超声波往返船与鱼群的时间,因此需先求出超声波从船到鱼群的单程时间;再根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入单程时间和超声波在水中的速度,即可计算鱼群与船的距离,解题关键是区分往返时间与单程时间,避免直接用总时间计算。
【解析】
解:超声波从船到鱼群的单程时间:
$t=\frac{0.8s}{2}=0.4s$
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得鱼群与船的距离:
$s=vt=1450m/s×0.4s=580m$
【答案】
580 m
【知识点】
速度公式应用、回声测距
【点评】
本题是回声测距的基础计算题,核心考查对速度公式的基本应用,需注意超声波传播时间为往返时间,需先转换为单程时间再计算,属于初中物理的常规基础题型。
【难度系数】
0.7
声呐发出的超声波经鱼群反射后被接收,总时间0.8s是超声波往返船与鱼群的时间,因此需先求出超声波从船到鱼群的单程时间;再根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入单程时间和超声波在水中的速度,即可计算鱼群与船的距离,解题关键是区分往返时间与单程时间,避免直接用总时间计算。
【解析】
解:超声波从船到鱼群的单程时间:
$t=\frac{0.8s}{2}=0.4s$
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,可得鱼群与船的距离:
$s=vt=1450m/s×0.4s=580m$
【答案】
580 m
【知识点】
速度公式应用、回声测距
【点评】
本题是回声测距的基础计算题,核心考查对速度公式的基本应用,需注意超声波传播时间为往返时间,需先转换为单程时间再计算,属于初中物理的常规基础题型。
【难度系数】
0.7
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