物理计算题一
计算题一(声现象):
1.向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。一个同学向一口枯井的井底大喊一声,约2s 后听到回声,那么
0枯井的深度大约为多少?(当时空气的温度为15C )
2.某人在一山谷间高喊一声,经过6S 后听到了第一次回声,又经过2S 后听到了第二次回声,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,求山谷间的距离是多少?
3.小明向山崖大声呼喊,2s 后又听到了一次声音,则小明离山崖的距离为多少米?(设当时气温为15℃)
4.小强同学在夜晚发现有人在放礼花弹,他在看到第一次火光后2.5s 听到了礼花弹爆炸的声音,请你帮他计算放礼花弹的地方距离小强多远。(设当时气温为15℃,且不计光传播的时间)。
5.一个爬山运动员,爬到半山腰,他对着对面的山崖高喊一声,3s 后听到了回声,那么他离对面的山崖有多远?
6.声音在空气中的传播速度约为340m/s,需要多长时间才能听到距你680m 处产生的雷声?
7.“5.7”空难发生后,“黑匣子”的打捞工作始终是人们关注的焦点,为了尽快将它打捞出水,专家们在失事海域进行探测,测量船在海面向海底发射波速为1450 m/s的超声波,并测得超声波从发射到反射回海面经历的时间为0.2 s,则“黑匣子”所在的海域的深度约为多少?
8.、声音遇到障碍物会反射回来形成回声,利用这一点,可以粗略测量人到山崖的距离。小峰面对山崖大喊一声,2s 后听到回声,他离山崖有多远?这种方法不能在太空中使用的原因是什么?(假设声音在空气中的传播速度为340m/s)
9.马航客机MH370失联后,中国派出多艘舰船到南太平洋海域进行水下搜寻,其中用到“超声测位仪”,其原理如图所示,发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时.超声波在传播途中碰到障碍物被反射,接收器收到反射波就停止计时.某次搜寻中发射器发出波速为1450m/s的超声波,测得超声波从发射器发出超声波到接收器收到反射波经历的时间为0.1min ,则发射点到水中疑似物的距离是多少?
10.利用回声可以测量声源到障碍物的距离.科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波,经过4s 后接到回波信号.已知声音在海水中的传播速度为1530m/s,那么海洋的深度是多少米?
11.一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在4s 后听到回声,若汽车行驶速度为72km/h。求:
(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程?
(2)司机听到回声时距离高山多远?(5分)
12.小明乘坐的汽艇正对面有一座山崖,他向山崖大喊一声,历时5s 听到回声(声速为340 m/s),问:
(1)若汽艇静止在水面上时,他离山崖有多远?
(2)若汽艇以20 m/s的速度正对着山崖驶去,他大喊时离山崖有多远?
13.(7分)某测量员是这样利用回声来测距离的:他站在两座平直峭壁间的某一位置鸣枪,并利用秒表记录了听到回声的时间,他发现在经过了1s 后听到了第一次回声,又经过0.5s 再次听到了回声,已知常温下空气中的声速约为340m/s,求:则两峭壁间的距离为多少?(提示:可画出简易示意图后再分析计算)
14.在学校秋季运动会上小聪成为了一名一百米终点计时员,但由于他是听到枪响后才开始计时,测出小明同学的成绩为11.46s ,请你通过计算求出小明同学的实际成绩(设当时气温为15℃)。
15.一汽车在平直的公路上以15m/s的速度匀速行驶,在汽车的前方有一座峭壁,司机鸣笛后8s 听到由峭壁反射回来的回声,求司机听到回声时汽车与峭壁之间的距离。(设当时气温为15℃)
16.用回声可以帮助船只测量水深,因此在海洋和江河的考察船上都装置有声纳。如果声音在水中的传播速度为1500m /s ,在考察时发出声音0.8s 后接收到了回声,这里的水深为多少?
17.一汽车以20米/ 秒的速度向一山崖开进,途中鸣了一声笛,2 秒钟后听到山崖传来回声,当司机听到回声时,汽车离山崖还有多远
?
18.声呐是利用水中声波对水下目标进行探测定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置,声呐发出的声波碰到的目标如果是静止的,回声音调不变;如果回声音调变高,说明目标向声呐靠近;如果回声音调变低,说明目标正远离声呐。
①如果停在海水中的潜艇A 在发出声波信号10s 后接收到经潜艇 B反射回来的信号,且信号频率不变;求A 和B 的距离是多少?(声波在海水中的传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A 继续监视潜艇B ,突然接收到B 反射回来的声波频率变低,且测出B 的速度是20m/s,方向始终在A 、B 连线上,经1min 后B 与A 的距离是多少?
③月球上能否要用声呐技术测量物体间的距离?为什么?
19.(5分) 小贺和同学周末结伴去姑婆山游玩,来到大草坪中央,他们对着前方680m 的仙姑瀑布兴奋地大声喊:“我爱你„贺州!”(空气中的声速是340m/s)
(1)请计算出他们的声音从发出到反射回来的时间是多少s ?
(2)他们是否能听到自己的回声?
20.声音在海水中的传播速度是1530m/s,为了探测水下有无暗礁,探测船利用回声探测仪发出信号经0.6s 便收到.
⑴估算出海底障碍物到探测船的距离是多少?
⑵若探测船在海上航行时, 船上一气象学家将一只气球凑近耳朵听了听, 马上向大家紧急报告:“海上风暴即将来临”。就在当天夜里,海上发生了强烈的风暴,试分析气象学家判断风暴的物理依据是什么?
21.声音在海水中的传播速度是1530米/秒,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号0.6秒后被探测仪器接收.
(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用什么声波?
(2)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?
22.某人站在铁路旁,看见远处的铁路检修工人用小铁锤向铁轨敲了一下,他贴近铁轨,过了一会儿听见了两次敲击声。若两次声音间隔为0.5s ,该人离敲击处183.6m ,求声音在铁轨中传播的速度是多少米/秒?(已知声音在空气中的传播速度是340m/s)
23.“冰海沉船”的电影描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克号”的大海船,因为跟冰山相撞而沉没的悲剧,为了避免悲剧的重演,科学家发明了一种利用超声波单向性好的特点制成的一种装置安装在船上,利用它能较早地发现冰山或暗礁的存在. 已知超声波在海水中的速度为1500m/s。
(1)你能说出这种装置的名称吗?
(2)如果该装置发出的信号遇到冰山6s 后接到返回的波,则冰山到船的距离至少有多远?
(3)这种装置可用来探究月球等太空中的奥秘吗?为什么?
24.在海面上有一只舰船,上面有一台超声测位仪,为了测出海底有多深,在水面竖直向下发一超声波,经过4s 接收到反射波,超声波在水中传播速度为1000m/s,问海底有多深?
25.2007年12月22日上午,位于海面下几十米深处的“南海一号” 商船被打捞浮出海面,这是中国考古史上的又一突破. “南海一号”商船长约30米,是目前发现的最大的宋代船只,如图所示。
很早以前,我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上,用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测。
(1)题中所指探测装置的名称是什么?
(2)已知超声波在海水中的速度为1500m/s,如果探测装置发出的信号后,从发出到遇到沉船,再到接受返回信号所花时间是0.024s ,则沉船在海面下多深处?(注:该小题必须有必要的运算过程)
(3)该装置能不能用来探测月球与地球之间的距离?为什么?
26.请你根据图中的情景提出一个物理问题,并作出回答.
问题: ;
简答: .
27.小雯在铁路边玩,她的耳朵贴近铁轨,另一位同学在较远处敲了一下铁轨,小雯发现自己听到两次敲击声.请你解释一下这两次声音各是通过那种介质传来的,为什么会有前后两次敲击声?
28.某同学旅游时,划船行在两山之间的湖面上。他大喊了一声,经过1.2 s听到一个回声,又经过3 .6 s听到了另一个回声,问:两山相距多远?(设当时的气温为15℃。)
计算题二(光学方面):
1.激光测距仪向目标发射激光脉冲束,接受反射回来的激光束,测出激光往返所用的时间,就可以算出所测天体与地球之间的距离。地球到月球的距离是3.9⨯105计算一束激光从激光测距仪出发,大约经过多长时间反射回来?
2.牛郎与织女是一个古老的故事。科学家告诉我们牛郎星与织女星相距16光年,也就是说:当我们座上光速那么快的飞船,从牛郎星到织女星也需要16年的时间,如果一年取365天,请你算一算牛郎星与织女星大约相距多少千米?
3.闪电和雷声是同时产生的,为什么我们先看见闪电,后听到雷声?
4.如图,AB 两地相距4km ,MN 是与AB 连线平行的一条小河的河岸,AB 到河岸的垂直距离为3km ,小军要从A 处走到河岸取水然后送到B 处,他先沿垂直于河岸的方向到D 点取水然后再沿DB 到B 处。若小军的速度大小恒为
5km/h,不考虑取水停留的时间。
(1)求小军完成这次取水和送水任务所想要的总时间。
(2)为了找到一条最短路线(即从A 到河岸和从河岸到B 的总路程最短),可以将MN 看成一个平面镜,从A 点作出一条光线经MN 反射后恰能通过B 点,请你证明入射点O 即为最短路线的取水点。
5.1607年,伽利略进行了最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距一英里的两座山上,每个人拿一个灯,第一个人先举起灯,当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯,从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里的时间,用路程除以相应的时间就是光传播的速度。
(1)请你计算光传播两英里的时间;
(2)伽利略能否准确的测出光速,为什么?(1英里大约1.6千米,光在空气中传播的速度为3⨯108m /s )
6.校运会上,100m 赛跑比赛正在激烈进行中,问:
(1)计时员应该在看见发令枪冒出的“烟”时开始计时,而不是在听见“跑”声后才计时,这是为什么?
(2)若计时员是在听到“跑”声后才计时,则运动员的成绩将被提高多少?(已知空气中声音的传播速度为340 m /s)(小数点后面保留两位数)
7.某雷雨天的晚上,玉红同学看到闪电3s 后听到了雷声.
(1)请你帮她估算打雷的地方距她多远?(声音在空气中的传播速度以340m/s计算).【要求:①写出公式;②有必要的文字说明;③代数据要代单位.】
(2)实际上,闪电和雷声是同时产生的.为什么我们总是先看到闪电后听到雷声呢?请你利用速度公式分析说明产生这种现象的原因.
8.(5分)如图所示,两等大的平面镜A 、B 直立在地面上,A 、B 高为0.95m ,相距20cm .有一细束激光与竖直方向成45º角射到平面镜B 的上边缘,经多次反射后射到地面.求:
(1)激光束射到地面前,一共发生了几次反射?
(2)投射到地面上的光点离A 平面镜的距离.