15.站在百米赛跑终点的计时员,听到起跑的枪声后立即开始计时,测得小郑同学百米赛跑的时间是13.00 s,则小郑同学跑百米的真实时间是(声音在空气中的传播速度为340 m/s)
(
A.13.29 s
B.13.00 s
C.12.71 s
D.无法确定
(
A
)A.13.29 s
B.13.00 s
C.12.71 s
D.无法确定
答案
15. A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确核心逻辑:计时员听到枪声才开始计时,此时小郑已经起跑,因为声音从起点传播到终点需要时间,所以小郑的真实时间等于测得的时间加上声音传播100米的时间。首先利用速度公式计算声音传播100米的时间,再结合测得的时间求出真实时间。
【解析】
已知百米赛跑的路程$ s=100m $,声音在空气中的速度$ v_{声}=340m/s $,根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $,可得声音传播100m所需的时间:
$ t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100m}{340m/s}\approx0.29s $
计时员测得的时间是小郑跑百米的时间减去声音传播的时间,因此小郑跑百米的真实时间:
$ t_{真}=t_{测}+t_{声}=13.00s+0.29s=13.29s $
所以答案选A。
【答案】
A
【知识点】
速度公式应用;声速计算
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景,考查速度公式的应用,关键在于理解计时员计时的误差来源——声音传播需要时间,避免直接用测得时间作为真实时间的错误,是初中物理运动学的基础应用题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确核心逻辑:计时员听到枪声才开始计时,此时小郑已经起跑,因为声音从起点传播到终点需要时间,所以小郑的真实时间等于测得的时间加上声音传播100米的时间。首先利用速度公式计算声音传播100米的时间,再结合测得的时间求出真实时间。
【解析】
已知百米赛跑的路程$ s=100m $,声音在空气中的速度$ v_{声}=340m/s $,根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $,可得声音传播100m所需的时间:
$ t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100m}{340m/s}\approx0.29s $
计时员测得的时间是小郑跑百米的时间减去声音传播的时间,因此小郑跑百米的真实时间:
$ t_{真}=t_{测}+t_{声}=13.00s+0.29s=13.29s $
所以答案选A。
【答案】
A
【知识点】
速度公式应用;声速计算
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景,考查速度公式的应用,关键在于理解计时员计时的误差来源——声音传播需要时间,避免直接用测得时间作为真实时间的错误,是初中物理运动学的基础应用题。
【难度系数】
0.7
16.科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘.具体方法:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30 s、0.16 s、0.30 s、0.14 s、0.30 s.根据时间求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的
(

(
A
)答案
16. A
解析
【分析】
要解决这道题,需利用声呐测距的原理:超声波在海水中的传播速度是恒定的,根据公式$s = vt$,当速度$v$一定时,海底与海平面的距离$s$和回收信号的时间$t$成正比,即时间越长,海底越深。我们先整理五个位置的回收时间,再对应深度关系,最后匹配图形即可。
【解析】
根据声呐测距原理$s = vt$,超声波在海水中速度$v$不变,因此时间$t$越长,海底深度越大。
五个位置的回收时间:$t_A=0.30s$,$t_B=0.16s$,$t_C=0.30s$,$t_D=0.14s$,$t_E=0.30s$。
由此可得深度关系:$h_A = h_C = h_E > h_B > h_D$。
观察选项:
选项A:A、C、E三点深度相同且最深,B点深度较浅,D点深度最浅,符合上述深度关系;
选项B:E点深度大于C点,不符合;
选项C:C点深度小于A、E点,不符合;
选项D:B点深度大于D点,不符合。
【答案】
A
【知识点】
声呐测距、速度公式应用
【点评】
本题结合实际场景考查速度公式的应用,核心是理解时间与距离的正比关系,难度较低,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需利用声呐测距的原理:超声波在海水中的传播速度是恒定的,根据公式$s = vt$,当速度$v$一定时,海底与海平面的距离$s$和回收信号的时间$t$成正比,即时间越长,海底越深。我们先整理五个位置的回收时间,再对应深度关系,最后匹配图形即可。
【解析】
根据声呐测距原理$s = vt$,超声波在海水中速度$v$不变,因此时间$t$越长,海底深度越大。
五个位置的回收时间:$t_A=0.30s$,$t_B=0.16s$,$t_C=0.30s$,$t_D=0.14s$,$t_E=0.30s$。
由此可得深度关系:$h_A = h_C = h_E > h_B > h_D$。
观察选项:
选项A:A、C、E三点深度相同且最深,B点深度较浅,D点深度最浅,符合上述深度关系;
选项B:E点深度大于C点,不符合;
选项C:C点深度小于A、E点,不符合;
选项D:B点深度大于D点,不符合。
【答案】
A
【知识点】
声呐测距、速度公式应用
【点评】
本题结合实际场景考查速度公式的应用,核心是理解时间与距离的正比关系,难度较低,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
17.有一款功能强大的物理实验手机软件,其中一项功能是能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔:当手机接收到第一次响声时便自动计时,当再次接收到响声时计时自动停止(类似于使用秒表时的启动和停止),由于对声音的响应非常灵敏,计时可精确到0.001 s.甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度.他们分别站于间距测量值为s的A、B两处,打开手机软件做好计时准备.甲先在手机边击掌一次,乙听到击掌声之后,也在手机边击掌一次.查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔,分别为$t_甲$、$t_乙$.
(1)若已知空气中的声速为340 m/s,0.001 s内声音的传播距离为
(2)本实验中两手机所记录的时间关系是$t_甲$
(3)测得空气中声音的传播速度$v_声=$

(1)若已知空气中的声速为340 m/s,0.001 s内声音的传播距离为
0.34
m.(2)本实验中两手机所记录的时间关系是$t_甲$
>
(选填“>”“=”或“<”)$t_乙$.(3)测得空气中声音的传播速度$v_声=$
$\frac{2s}{t_甲-t_乙}$
(用$s、t_甲、t_乙$表示).答案
17. (1)0.34 (2)> (3)$\frac{2s}{t_甲-t_乙}$
解析
【分析】
本题围绕声速测量实验展开,需结合速度公式分析两次计时的物理过程:
1. 问题(1)利用速度公式的变形,直接计算0.001s内声音的传播距离;
2. 问题(2)需明确甲、乙手机记录时间的组成:甲的记录包含声音往返的时间和乙的反应时间,乙的记录仅为乙的反应时间,据此比较大小;
3. 问题(3)通过推导两次时间的差值与声音传播时间的关系,结合速度公式得到声速表达式。
【解析】
(1)根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,变形得 $ s = vt $,代入声速 $ v=340\ \mathrm{m/s} $,时间 $ t=0.001\ \mathrm{s} $,则0.001s内声音传播的距离:
$ s = 340\ \mathrm{m/s} × 0.001\ \mathrm{s} = 0.34\ \mathrm{m} $。
(2)甲的手机记录的时间 $ t_甲 $ 包含:声音从A处传到B处的时间、乙听到掌声后的反应时间、乙击掌的声音从B处传回A处的时间;乙的手机记录的时间 $ t_乙 $ 仅为乙的反应时间,因此 $ t_甲 > t_乙 $。
(3)设声音从A传到B的时间为 $ t_1 $,则 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $。甲的时间 $ t_甲 = 2t_1 + \Delta t $($ \Delta t $ 为乙的反应时间),乙的时间 $ t_乙 = \Delta t $,因此 $ t_甲 - t_乙 = 2t_1 $,代入 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $ 得:
$ t_甲 - t_乙 = \frac{2s}{v_声} $,变形得 $ v_声 = \frac{2s}{t_甲 - t_乙} $。
【答案】
(1)0.34 (2)> (3)$\frac{2s}{t_甲-t_乙}$
【知识点】
声速计算、速度公式应用
【点评】
本题结合实际实验场景考查声速测量,核心是理清两次计时的物理过程,明确时间差对应的声音传播路径,需灵活运用速度公式,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题围绕声速测量实验展开,需结合速度公式分析两次计时的物理过程:
1. 问题(1)利用速度公式的变形,直接计算0.001s内声音的传播距离;
2. 问题(2)需明确甲、乙手机记录时间的组成:甲的记录包含声音往返的时间和乙的反应时间,乙的记录仅为乙的反应时间,据此比较大小;
3. 问题(3)通过推导两次时间的差值与声音传播时间的关系,结合速度公式得到声速表达式。
【解析】
(1)根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,变形得 $ s = vt $,代入声速 $ v=340\ \mathrm{m/s} $,时间 $ t=0.001\ \mathrm{s} $,则0.001s内声音传播的距离:
$ s = 340\ \mathrm{m/s} × 0.001\ \mathrm{s} = 0.34\ \mathrm{m} $。
(2)甲的手机记录的时间 $ t_甲 $ 包含:声音从A处传到B处的时间、乙听到掌声后的反应时间、乙击掌的声音从B处传回A处的时间;乙的手机记录的时间 $ t_乙 $ 仅为乙的反应时间,因此 $ t_甲 > t_乙 $。
(3)设声音从A传到B的时间为 $ t_1 $,则 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $。甲的时间 $ t_甲 = 2t_1 + \Delta t $($ \Delta t $ 为乙的反应时间),乙的时间 $ t_乙 = \Delta t $,因此 $ t_甲 - t_乙 = 2t_1 $,代入 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $ 得:
$ t_甲 - t_乙 = \frac{2s}{v_声} $,变形得 $ v_声 = \frac{2s}{t_甲 - t_乙} $。
【答案】
(1)0.34 (2)> (3)$\frac{2s}{t_甲-t_乙}$
【知识点】
声速计算、速度公式应用
【点评】
本题结合实际实验场景考查声速测量,核心是理清两次计时的物理过程,明确时间差对应的声音传播路径,需灵活运用速度公式,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
18.(2025·苏州模拟)将一个气球放在机械手表与耳朵之间,听一听,你会发现 (
A.放在气球的不同部位,听到的声音完全相同,与手表直接贴近耳朵的声音相同
B.放在气球的不同部位,听到的声音有所不同,某位置听到的声音会比手表直接贴近耳朵的声音强
C.放在气球的不同部位,听到的声音完全相同,与手表直接贴近耳朵的声音不同
D.放在气球的不同部位,听到的声音有所不同,但听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强
D
)A.放在气球的不同部位,听到的声音完全相同,与手表直接贴近耳朵的声音相同
B.放在气球的不同部位,听到的声音有所不同,某位置听到的声音会比手表直接贴近耳朵的声音强
C.放在气球的不同部位,听到的声音完全相同,与手表直接贴近耳朵的声音不同
D.放在气球的不同部位,听到的声音有所不同,但听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强
答案
18. D 点拨:由于不同介质传声的速度和效果有所不同,且声音的响度与距发声体的远近有关.所以将一个气球放在机械手表与耳朵之间,机械手表在气球的不同部位,听到的声音有所不同,但手表直接贴近耳朵时距离最近,所以响度最大,即放上气球后听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强.故只有D说法正确.
解析
【分析】
要解决这道题,需明确两个核心知识点:一是声音的传播需要介质,不同介质传声的效果存在差异;二是响度的大小与发声体的距离有关,距离越近,响度越大。分析选项时,需结合气球作为传声介质的特点,以及手表直接贴近耳朵时的响度情况,逐一判断选项的正误。
【解析】
声音的传播需要介质,不同介质传声的效果不同;同时,响度与距发声体的远近有关,距离发声体越近,响度越大。将气球放在机械手表与耳朵之间时,气球作为传声介质,其不同部位传声的效果存在差异,因此放在气球不同部位听到的声音有所不同;而当手表直接贴近耳朵时,距离发声体最近,响度最大,所以放上气球后听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强。综上,A、B、C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
声音的传播、响度的影响因素
【点评】
本题以生活小实验为载体,考查声音的传播和响度的相关知识,贴近生活实际,难度较低,主要考查学生对基础知识点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确两个核心知识点:一是声音的传播需要介质,不同介质传声的效果存在差异;二是响度的大小与发声体的距离有关,距离越近,响度越大。分析选项时,需结合气球作为传声介质的特点,以及手表直接贴近耳朵时的响度情况,逐一判断选项的正误。
【解析】
声音的传播需要介质,不同介质传声的效果不同;同时,响度与距发声体的远近有关,距离发声体越近,响度越大。将气球放在机械手表与耳朵之间时,气球作为传声介质,其不同部位传声的效果存在差异,因此放在气球不同部位听到的声音有所不同;而当手表直接贴近耳朵时,距离发声体最近,响度最大,所以放上气球后听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强。综上,A、B、C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
声音的传播、响度的影响因素
【点评】
本题以生活小实验为载体,考查声音的传播和响度的相关知识,贴近生活实际,难度较低,主要考查学生对基础知识点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7
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