5.小华用录音机录下自己唱歌的声音,再播放出来,感觉和直接听到的声音不同,在乐音的响度、音调和音色三个特性中,考虑到录音机的音量是由自己调节的,所以不是声音的
响度
不同;询问其他同学,得知自己唱的音是准的,没有“跑调”,所以不是声音的音调
不同;由此可以推断是声音的音色
不同。答案
5.响度 音调 音色
解析
【分析】要解决这道题,需先明确乐音的三个特性:响度(声音的强弱,由振幅决定)、音调(声音的高低,由频率决定)、音色(声音的品质特色,由发声体本身及传播介质等决定)。第一步,题目提到“录音机的音量是自己调节的”,音量对应响度,可排除响度;第二步,“自己唱的音准、没跑调”,“跑调”指音调偏差,可排除音调;剩余特性为音色,因为自己听自己唱歌是骨传导,录音机播放是空气传导,传播介质不同导致音色不同。
【解析】1. 响度是声音的大小,题目中录音机音量由自己调节,说明不是响度不同;2. 音调是声音的高低,“跑调”是音调不准,其他同学确认没跑调,说明不是音调不同;3. 音色由发声体和传播介质决定,自己听和录音机播放的声音传播介质不同,导致音色不同。因此依次填入响度、音调、音色。
【答案】响度 音调 音色
【知识点】乐音的三特性 音色
【点评】本题结合生活实际考查乐音特性,需掌握各特性的决定因素,结合题目条件逐一排除,属于基础题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 响度是声音的大小,题目中录音机音量由自己调节,说明不是响度不同;2. 音调是声音的高低,“跑调”是音调不准,其他同学确认没跑调,说明不是音调不同;3. 音色由发声体和传播介质决定,自己听和录音机播放的声音传播介质不同,导致音色不同。因此依次填入响度、音调、音色。
【答案】响度 音调 音色
【知识点】乐音的三特性 音色
【点评】本题结合生活实际考查乐音特性,需掌握各特性的决定因素,结合题目条件逐一排除,属于基础题。
【难度系数】0.5
6.中国科技馆里有一个“声聚焦”装置(如图),它是一个像锅盖形状的凹形圆盘。当小明将耳朵靠近固定装置的中心时,远处传来的微小声音就变大了,这是因为声聚焦装置使远处传来的声音在其表面发生了反射聚焦,结果改变了声音的 (

A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
A
)A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
答案
6.A
解析
【分析】
要解答本题,需先明确声音的三个特性(响度、音调、音色)的决定因素,再结合“声聚焦”装置的工作原理分析:该装置是凹形圆盘,能将远处的声音反射并聚焦,使声音的能量集中,进而改变人耳感知到的声音的某一特性,以此判断选项。
【解析】
声音的特性中,响度表示声音的强弱,与声音的振幅、声音的分散程度有关;音调由频率决定,反映声音的高低;音色由发声体本身的材料、结构决定,用于区分不同发声体。“声聚焦”装置将远处传来的微小声音反射并聚焦,使声音的能量集中,人耳听到的声音变大,即声音的响度增大,而音调、音色、频率均未发生改变,因此本题选A。
【答案】
A
【知识点】
声音的特性(响度)
【点评】
本题结合科技馆的“声聚焦”装置,考查对声音特性的理解,属于基础题,需掌握各声音特性的影响因素,能结合装置作用分析声音特性的变化。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需先明确声音的三个特性(响度、音调、音色)的决定因素,再结合“声聚焦”装置的工作原理分析:该装置是凹形圆盘,能将远处的声音反射并聚焦,使声音的能量集中,进而改变人耳感知到的声音的某一特性,以此判断选项。
【解析】
声音的特性中,响度表示声音的强弱,与声音的振幅、声音的分散程度有关;音调由频率决定,反映声音的高低;音色由发声体本身的材料、结构决定,用于区分不同发声体。“声聚焦”装置将远处传来的微小声音反射并聚焦,使声音的能量集中,人耳听到的声音变大,即声音的响度增大,而音调、音色、频率均未发生改变,因此本题选A。
【答案】
A
【知识点】
声音的特性(响度)
【点评】
本题结合科技馆的“声聚焦”装置,考查对声音特性的理解,属于基础题,需掌握各声音特性的影响因素,能结合装置作用分析声音特性的变化。
【难度系数】
0.6
7.如图,手机与音叉的位置保持不变。利用手机软件测出音叉发出的声音从 30 dB 变为50 dB,说明音叉振动的 (

A.振幅变大
B.振幅变小
C.频率变大
D.频率变小
A
)A.振幅变大
B.振幅变小
C.频率变大
D.频率变小
答案
7.A
解析
【分析】
首先明确声音的三个特性:音调、响度、音色。其中,响度的单位是分贝(dB),分贝数反映声音的响度大小;响度由发声体的振幅决定,振幅越大,响度越大;而频率决定声音的音调,与响度无关。题目中声音的分贝数从30dB变为50dB,说明响度变大,据此可判断音叉振动的变化。
【解析】
声音的强弱用分贝(dB)表示,分贝数越大,声音的响度越大。响度由发声体的振幅决定:振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。频率决定声音的音调,与响度无关。本题中音叉发出声音的分贝数从30dB变为50dB,说明响度变大,因此音叉振动的振幅变大,故A选项正确,B、C、D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
响度与振幅的关系;声音的特性
【点评】
本题考查声现象中响度的影响因素,属于基础题型,需学生区分响度和音调的决定因素,明确分贝是响度的单位,是声现象的常考知识点。
【难度系数】
0.7
首先明确声音的三个特性:音调、响度、音色。其中,响度的单位是分贝(dB),分贝数反映声音的响度大小;响度由发声体的振幅决定,振幅越大,响度越大;而频率决定声音的音调,与响度无关。题目中声音的分贝数从30dB变为50dB,说明响度变大,据此可判断音叉振动的变化。
【解析】
声音的强弱用分贝(dB)表示,分贝数越大,声音的响度越大。响度由发声体的振幅决定:振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。频率决定声音的音调,与响度无关。本题中音叉发出声音的分贝数从30dB变为50dB,说明响度变大,因此音叉振动的振幅变大,故A选项正确,B、C、D选项错误。
【答案】
A
【知识点】
响度与振幅的关系;声音的特性
【点评】
本题考查声现象中响度的影响因素,属于基础题型,需学生区分响度和音调的决定因素,明确分贝是响度的单位,是声现象的常考知识点。
【难度系数】
0.7
8.如图为我国民族吹管乐器——唢呐,用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时,模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听,让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中。关于唢呐,下列说法正确的是 (

A.用不同的力度吹奏,主要改变声音的音调
B.吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
C.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
D.唢呐是靠空气柱的振动发声的
D
)A.用不同的力度吹奏,主要改变声音的音调
B.吹奏时按压不同位置的气孔,主要改变声音的响度
C.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
D.唢呐是靠空气柱的振动发声的
答案
8.D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确声音的产生原理,以及声音三个特性(音调、响度、音色)的决定因素:①声音由物体振动产生,唢呐作为管乐器,发声依靠内部空气柱振动;②响度由振幅和距离发声体的远近决定,不同力度吹奏会改变振幅,影响响度;③音调由振动频率决定,按压不同气孔会改变空气柱长度,进而改变振动频率,影响音调;④音色由发声体的材料、结构等决定,喇叭的作用是减少声音分散、增大响度,不改变音色。接下来逐一分析选项判断对错。
【解析】
选项A:用不同力度吹奏,会使空气柱振动的振幅不同,振幅决定响度,因此主要改变的是声音的响度,而非音调,A错误;
选项B:吹奏时按压不同位置的气孔,改变了唢呐内部空气柱的长度,空气柱长度不同则振动频率不同,频率决定音调,因此主要改变的是声音的音调,而非响度,B错误;
选项C:唢呐前端的喇叭可减少声音的分散,从而增大声音的响度,并非改变音色,C错误;
选项D:唢呐属于管乐器,其发声依靠内部空气柱的振动产生,D正确。
【答案】
D
【知识点】
声音的产生;声音的特性
【点评】
本题结合民族乐器唢呐,考察声学的基础知识点,需要学生掌握管乐器的发声原理和声音各特性的影响因素,属于难度较低的基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确声音的产生原理,以及声音三个特性(音调、响度、音色)的决定因素:①声音由物体振动产生,唢呐作为管乐器,发声依靠内部空气柱振动;②响度由振幅和距离发声体的远近决定,不同力度吹奏会改变振幅,影响响度;③音调由振动频率决定,按压不同气孔会改变空气柱长度,进而改变振动频率,影响音调;④音色由发声体的材料、结构等决定,喇叭的作用是减少声音分散、增大响度,不改变音色。接下来逐一分析选项判断对错。
【解析】
选项A:用不同力度吹奏,会使空气柱振动的振幅不同,振幅决定响度,因此主要改变的是声音的响度,而非音调,A错误;
选项B:吹奏时按压不同位置的气孔,改变了唢呐内部空气柱的长度,空气柱长度不同则振动频率不同,频率决定音调,因此主要改变的是声音的音调,而非响度,B错误;
选项C:唢呐前端的喇叭可减少声音的分散,从而增大声音的响度,并非改变音色,C错误;
选项D:唢呐属于管乐器,其发声依靠内部空气柱的振动产生,D正确。
【答案】
D
【知识点】
声音的产生;声音的特性
【点评】
本题结合民族乐器唢呐,考察声学的基础知识点,需要学生掌握管乐器的发声原理和声音各特性的影响因素,属于难度较低的基础题型。
【难度系数】
0.7
9.音乐会上小提琴演奏乐曲时,下列说法正确的是
(
A.演奏前,调节小提琴的琴弦松紧可改变声音的响度
B.演奏时,用力拉小提琴的同一琴弦可提高声音的音调
C.小提琴演奏的乐曲通过空气传入听众的耳朵
D.小提琴的音色和二胡的音色相同
(
C
)A.演奏前,调节小提琴的琴弦松紧可改变声音的响度
B.演奏时,用力拉小提琴的同一琴弦可提高声音的音调
C.小提琴演奏的乐曲通过空气传入听众的耳朵
D.小提琴的音色和二胡的音色相同
答案
9.C
解析
【分析】
本题考查声音的特性(音调、响度、音色)及声音的传播,解题思路是逐一分析每个选项,明确各声学概念的决定因素,结合声音传播的条件判断选项正误。
【解析】
A选项:调节小提琴琴弦松紧,改变的是琴弦振动的频率,从而改变声音的音调,而非响度,故A错误;
B选项:用力拉小提琴同一琴弦,增大的是琴弦振动的振幅,从而提高声音的响度,而非音调,故B错误;
C选项:声音的传播需要介质,小提琴演奏的乐曲通过空气这种介质传入听众耳朵,故C正确;
D选项:音色由发声体的材料、结构决定,小提琴和二胡的材料、结构不同,音色不同,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
声音的特性、声音的传播
【点评】
本题为声学基础题,聚焦声音的核心概念(音调、响度、音色)及传播条件,考查学生对基础知识点的掌握程度,属于常规考点,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查声音的特性(音调、响度、音色)及声音的传播,解题思路是逐一分析每个选项,明确各声学概念的决定因素,结合声音传播的条件判断选项正误。
【解析】
A选项:调节小提琴琴弦松紧,改变的是琴弦振动的频率,从而改变声音的音调,而非响度,故A错误;
B选项:用力拉小提琴同一琴弦,增大的是琴弦振动的振幅,从而提高声音的响度,而非音调,故B错误;
C选项:声音的传播需要介质,小提琴演奏的乐曲通过空气这种介质传入听众耳朵,故C正确;
D选项:音色由发声体的材料、结构决定,小提琴和二胡的材料、结构不同,音色不同,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
声音的特性、声音的传播
【点评】
本题为声学基础题,聚焦声音的核心概念(音调、响度、音色)及传播条件,考查学生对基础知识点的掌握程度,属于常规考点,难度较低。
【难度系数】
0.8
10.下列属于利用声音传递能量的实例是 (
A.超声波诊病
B.超声波洁牙
C.次声波预测地震
D.声呐测距
B
)A.超声波诊病
B.超声波洁牙
C.次声波预测地震
D.声呐测距
答案
10.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确声音的两类应用:一是传递信息(通过声音获取相关信息),二是传递能量(声音可改变物体状态或做功)。再逐一分析选项,判断每个实例属于声音传递信息还是能量,最终选出符合要求的选项。
【解析】
声音的利用分为两类:①传递信息:通过声音获取某种信息;②传递能量:声音可对物体做功,改变物体状态。
对各选项分析如下:
A. 超声波诊病:利用超声波反射获取人体内部器官的信息,属于声音传递信息,不符合要求;
B. 超声波洁牙:利用超声波的振动能量去除牙齿上的牙垢,属于声音传递能量,符合要求;
C. 次声波预测地震:通过监测次声波获取地震的相关信息,属于声音传递信息,不符合要求;
D. 声呐测距:利用超声波的反射测量距离,获取距离信息,属于声音传递信息,不符合要求。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
声音的利用、声音传递能量、声音传递信息
【点评】
本题考查声音的利用,核心是区分声音传递信息和传递能量的实例,属于声学基础题,难度不大,需准确理解两类应用的本质区别。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需明确声音的两类应用:一是传递信息(通过声音获取相关信息),二是传递能量(声音可改变物体状态或做功)。再逐一分析选项,判断每个实例属于声音传递信息还是能量,最终选出符合要求的选项。
【解析】
声音的利用分为两类:①传递信息:通过声音获取某种信息;②传递能量:声音可对物体做功,改变物体状态。
对各选项分析如下:
A. 超声波诊病:利用超声波反射获取人体内部器官的信息,属于声音传递信息,不符合要求;
B. 超声波洁牙:利用超声波的振动能量去除牙齿上的牙垢,属于声音传递能量,符合要求;
C. 次声波预测地震:通过监测次声波获取地震的相关信息,属于声音传递信息,不符合要求;
D. 声呐测距:利用超声波的反射测量距离,获取距离信息,属于声音传递信息,不符合要求。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
声音的利用、声音传递能量、声音传递信息
【点评】
本题考查声音的利用,核心是区分声音传递信息和传递能量的实例,属于声学基础题,难度不大,需准确理解两类应用的本质区别。
【难度系数】
0.8
11.下列关于超声波和次声波的说法中正确的是
(
A.超声波是指声音特别大的声
B.地震产生次声波的频率高于20 Hz
C.倒车雷达探测障碍物原理与蝙蝠相同,是利用次声波来传递信息
D.利用超声波能清洗小龙虾身上的污垢,说明超声波可以传递能量
(
D
)A.超声波是指声音特别大的声
B.地震产生次声波的频率高于20 Hz
C.倒车雷达探测障碍物原理与蝙蝠相同,是利用次声波来传递信息
D.利用超声波能清洗小龙虾身上的污垢,说明超声波可以传递能量
答案
11.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确超声波和次声波的核心定义:人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,频率高于20000Hz的声波是超声波,频率低于20Hz的声波是次声波,二者以频率划分,与声音的响度(大小)无关。再逐一分析每个选项的正误:A选项混淆了超声波的定义;B选项错误描述了次声波的频率;C选项记错了倒车雷达的声波类型;D选项符合超声波传递能量的应用,由此确定正确选项。
【解析】
1. 明确核心概念:人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,频率>20000Hz的为超声波,频率<20Hz的为次声波,二者以频率划分,与响度(声音大小)无关。
2. 分析选项:
A选项:超声波是频率高于20000Hz的声波,不是指声音大(响度大),说法错误。
B选项:地震产生的次声波频率低于20Hz,而非高于20Hz,说法错误。
C选项:倒车雷达和蝙蝠都是利用超声波传递信息,不是次声波,说法错误。
D选项:超声波清洗污垢时,利用超声波的能量使污垢振动脱离,说明超声波可以传递能量,说法正确。
【答案】
D
【知识点】
超声波与次声波、声音的利用
【点评】
本题考查超声波和次声波的基本概念及应用,属于声学基础题,需准确记忆频率范围和声波的两种应用,难度不大。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确超声波和次声波的核心定义:人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,频率高于20000Hz的声波是超声波,频率低于20Hz的声波是次声波,二者以频率划分,与声音的响度(大小)无关。再逐一分析每个选项的正误:A选项混淆了超声波的定义;B选项错误描述了次声波的频率;C选项记错了倒车雷达的声波类型;D选项符合超声波传递能量的应用,由此确定正确选项。
【解析】
1. 明确核心概念:人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,频率>20000Hz的为超声波,频率<20Hz的为次声波,二者以频率划分,与响度(声音大小)无关。
2. 分析选项:
A选项:超声波是频率高于20000Hz的声波,不是指声音大(响度大),说法错误。
B选项:地震产生的次声波频率低于20Hz,而非高于20Hz,说法错误。
C选项:倒车雷达和蝙蝠都是利用超声波传递信息,不是次声波,说法错误。
D选项:超声波清洗污垢时,利用超声波的能量使污垢振动脱离,说明超声波可以传递能量,说法正确。
【答案】
D
【知识点】
超声波与次声波、声音的利用
【点评】
本题考查超声波和次声波的基本概念及应用,属于声学基础题,需准确记忆频率范围和声波的两种应用,难度不大。
【难度系数】
0.8
12.[跨学科·物理学与日常生活]下列不是利用声传递信息的有 (
A.远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨
B.铁路工人用铁锤敲击钢轨,判定螺丝是否
松动
C.医生利用超声波击碎人体结石
D.有经验的人选瓷碗前总是敲一敲分辨音质
C
)A.远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨
B.铁路工人用铁锤敲击钢轨,判定螺丝是否
松动
C.医生利用超声波击碎人体结石
D.有经验的人选瓷碗前总是敲一敲分辨音质
答案
12.C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确声的利用分为两类:传递信息(通过声音获取相关消息、判断情况等)和传递能量(利用声音的能量改变物体状态等)。题目要求选出“不是利用声传递信息”的选项,因此需逐个分析选项,判断其属于传递信息还是传递能量。
【解析】
声的利用包括传递信息和传递能量:
选项A:远处雷声预示大雨,是通过雷声获取天气变化的信息,属于声传递信息;
选项B:铁路工人敲击钢轨判断螺丝是否松动,是通过声音的特征判断螺丝状态,属于声传递信息;
选项C:医生用超声波击碎人体结石,是利用超声波的能量改变结石的状态,属于声传递能量,不是传递信息;
选项D:敲瓷碗分辨音质,是通过声音判断瓷碗的质量好坏,属于声传递信息。
因此符合题意的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
声的利用(传递信息与能量)
【点评】
本题结合跨学科情境,考查声的利用的分类,核心是区分“传递信息”和“传递能量”的应用,属于物理基础题,需准确掌握两类应用的特点。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需先明确声的利用分为两类:传递信息(通过声音获取相关消息、判断情况等)和传递能量(利用声音的能量改变物体状态等)。题目要求选出“不是利用声传递信息”的选项,因此需逐个分析选项,判断其属于传递信息还是传递能量。
【解析】
声的利用包括传递信息和传递能量:
选项A:远处雷声预示大雨,是通过雷声获取天气变化的信息,属于声传递信息;
选项B:铁路工人敲击钢轨判断螺丝是否松动,是通过声音的特征判断螺丝状态,属于声传递信息;
选项C:医生用超声波击碎人体结石,是利用超声波的能量改变结石的状态,属于声传递能量,不是传递信息;
选项D:敲瓷碗分辨音质,是通过声音判断瓷碗的质量好坏,属于声传递信息。
因此符合题意的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
声的利用(传递信息与能量)
【点评】
本题结合跨学科情境,考查声的利用的分类,核心是区分“传递信息”和“传递能量”的应用,属于物理基础题,需准确掌握两类应用的特点。
【难度系数】
0.3
13.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,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信号(超声波)。超声波经汽车反射并返回测速仪,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5 s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4 s,若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05 s,超声波的速度是340 m/s,下列说法正确的是 (
A.汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170 m
B.汽车第二次碰到信号的位置距测速仪136 m
C.汽车两次碰到信号的时间间隔为1 s
D.汽车行驶的速度为34 m/s
C
)A.汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170 m
B.汽车第二次碰到信号的位置距测速仪136 m
C.汽车两次碰到信号的时间间隔为1 s
D.汽车行驶的速度为34 m/s
答案
13.C
【解析】第一次发出信号到测速仪接收到信号用时 0.5 s,所以第一次信号到达汽车所用的时间为 0.25 s,由$v=\dfrac{s}{t}$可得,汽车第一次碰到信号时,距测速仪 $s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.25\ \mathrm{s}=85\ \mathrm{m}$,故 A 错误;第二次发出信号到测速仪接收到信号用时 0.4 s,所以第二次信号到达汽车所用的时间为 0.2 s,汽车第二次碰到信号时,距测速仪 $s_2 = v_{\mathrm{声}} t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$,故 B 错误;汽车在两次碰到信号的时间间隔内,行驶了 $s'=s_1-s_2=85\ \mathrm{m}-68\ \mathrm{m}=17\ \mathrm{m}$,行驶这 17 m 用的时间 $t'=\Delta t - t_1 + t_2 = 1.05\ \mathrm{s}-0.25\ \mathrm{s}+0.2\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{s}$,故 C 正确;汽车的车速 $v=\dfrac{s'}{t'}=\dfrac{17\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=17\ \mathrm{m/s}$,故 D 错误。
【解析】第一次发出信号到测速仪接收到信号用时 0.5 s,所以第一次信号到达汽车所用的时间为 0.25 s,由$v=\dfrac{s}{t}$可得,汽车第一次碰到信号时,距测速仪 $s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.25\ \mathrm{s}=85\ \mathrm{m}$,故 A 错误;第二次发出信号到测速仪接收到信号用时 0.4 s,所以第二次信号到达汽车所用的时间为 0.2 s,汽车第二次碰到信号时,距测速仪 $s_2 = v_{\mathrm{声}} t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s}=68\ \mathrm{m}$,故 B 错误;汽车在两次碰到信号的时间间隔内,行驶了 $s'=s_1-s_2=85\ \mathrm{m}-68\ \mathrm{m}=17\ \mathrm{m}$,行驶这 17 m 用的时间 $t'=\Delta t - t_1 + t_2 = 1.05\ \mathrm{s}-0.25\ \mathrm{s}+0.2\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{s}$,故 C 正确;汽车的车速 $v=\dfrac{s'}{t'}=\dfrac{17\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=17\ \mathrm{m/s}$,故 D 错误。
解析
【分析】
要解决本题,需明确超声波信号的传播是往返过程,因此信号到达汽车的时间为总接收时间的一半。先分别计算两次信号到达汽车时汽车距测速仪的距离,再推导汽车两次碰到信号的时间间隔,最后根据行驶路程和时间计算车速,逐一判断选项。
【解析】
1. 计算第一次信号到达汽车的时间和距离:
第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,超声波往返,故信号到达汽车的时间为 $ t_1 = \frac{0.5\ \mathrm{s}}{2} = 0.25\ \mathrm{s} $。
根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,汽车第一次碰到信号时距测速仪的距离:
$ s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.25\ \mathrm{s} = 85\ \mathrm{m} $,故A错误。
2. 计算第二次信号到达汽车的时间和距离:
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,同理,信号到达汽车的时间为 $ t_2 = \frac{0.4\ \mathrm{s}}{2} = 0.2\ \mathrm{s} $。
汽车第二次碰到信号时距测速仪的距离:
$ s_2 = v_{\mathrm{声}} t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s} = 68\ \mathrm{m} $,故B错误。
3. 计算汽车两次碰到信号的时间间隔:
测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s,汽车两次碰到信号的时间间隔为:
$ t' = \Delta t - t_1 + t_2 = 1.05\ \mathrm{s} - 0.25\ \mathrm{s} + 0.2\ \mathrm{s} = 1\ \mathrm{s} $,故C正确。
4. 计算汽车行驶的速度:
汽车在两次碰到信号的时间内行驶的路程:
$ s' = s_1 - s_2 = 85\ \mathrm{m} - 68\ \mathrm{m} = 17\ \mathrm{m} $,
则汽车的速度:
$ v = \frac{s'}{t'} = \frac{17\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}} = 17\ \mathrm{m/s} $,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
速度公式应用、超声波测速
【点评】
本题考查超声波测速的原理,核心是理解超声波信号往返的时间规律,以及两次信号到达汽车的时间间隔的推导,需理清各物理量的关系,是力学中常见的应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确超声波信号的传播是往返过程,因此信号到达汽车的时间为总接收时间的一半。先分别计算两次信号到达汽车时汽车距测速仪的距离,再推导汽车两次碰到信号的时间间隔,最后根据行驶路程和时间计算车速,逐一判断选项。
【解析】
1. 计算第一次信号到达汽车的时间和距离:
第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,超声波往返,故信号到达汽车的时间为 $ t_1 = \frac{0.5\ \mathrm{s}}{2} = 0.25\ \mathrm{s} $。
根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,汽车第一次碰到信号时距测速仪的距离:
$ s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.25\ \mathrm{s} = 85\ \mathrm{m} $,故A错误。
2. 计算第二次信号到达汽车的时间和距离:
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,同理,信号到达汽车的时间为 $ t_2 = \frac{0.4\ \mathrm{s}}{2} = 0.2\ \mathrm{s} $。
汽车第二次碰到信号时距测速仪的距离:
$ s_2 = v_{\mathrm{声}} t_2 = 340\ \mathrm{m/s} × 0.2\ \mathrm{s} = 68\ \mathrm{m} $,故B错误。
3. 计算汽车两次碰到信号的时间间隔:
测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s,汽车两次碰到信号的时间间隔为:
$ t' = \Delta t - t_1 + t_2 = 1.05\ \mathrm{s} - 0.25\ \mathrm{s} + 0.2\ \mathrm{s} = 1\ \mathrm{s} $,故C正确。
4. 计算汽车行驶的速度:
汽车在两次碰到信号的时间内行驶的路程:
$ s' = s_1 - s_2 = 85\ \mathrm{m} - 68\ \mathrm{m} = 17\ \mathrm{m} $,
则汽车的速度:
$ v = \frac{s'}{t'} = \frac{17\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}} = 17\ \mathrm{m/s} $,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
速度公式应用、超声波测速
【点评】
本题考查超声波测速的原理,核心是理解超声波信号往返的时间规律,以及两次信号到达汽车的时间间隔的推导,需理清各物理量的关系,是力学中常见的应用题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
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