第二章《聲現(xiàn)象》超聲波測(cè)速專題訓(xùn)練（含答案） 2023-2024學(xué)年人教版八年級(jí)物理上冊(cè)

第第頁第二章《聲現(xiàn)象》超聲波測(cè)速專題訓(xùn)練（含答案）2023-2024學(xué)年人教版八年級(jí)物理上冊(cè)第二章《聲現(xiàn)象》超聲波測(cè)速專題訓(xùn)練

1．測(cè)速儀在公路上對(duì)某跑車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.6s，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.3s。經(jīng)測(cè)速儀測(cè)定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（超聲波速度取340m/s）

（1）人耳（填“能”或“不能”）聽到超聲波，超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、反射能力強(qiáng)及等特點(diǎn)。

（2）如圖乙所示，若t0＝0.4s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為m。

（3）跑車在兩次遇到信號(hào)之間通過的路程為m，跑車的速度大小為m/s。

（4）在兩壁平行的山崖中，當(dāng)小明在靜止的汽車內(nèi)按了一聲喇叭后，經(jīng)過0.3s后聽到一次回聲，再經(jīng)過0.4s后再聽到第二次回聲，則這兩個(gè)山崖之間的距離為m。

2．如圖為超聲波測(cè)速裝置：

超聲波測(cè)速儀每秒發(fā)出一個(gè)較強(qiáng)的超聲波脈沖，它在空氣中以340m/s速度傳播，當(dāng)它遇到障礙物后，超聲波被反射回來，被超聲波測(cè)速儀接收到一個(gè)較弱的脈沖信號(hào)。由此可以測(cè)定障礙物移動(dòng)的速度。如圖是超聲波測(cè)速儀監(jiān)測(cè)某車時(shí)的信息。

（1）該車在測(cè)速儀（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）。

（2）汽車在接收到兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離m。

（3）該車行駛速度為m/s。

3．如圖所示為某地距離傳感器發(fā)出和接受超聲波信號(hào)檢測(cè)汽車速度的示意圖。已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測(cè)車速時(shí)，汽車與傳感器距離為64m時(shí)，傳感器發(fā)出超聲波，經(jīng)過0.4s傳感器接收到超聲波反射信號(hào)超聲波測(cè)速利用了聲音能傳遞（選填“信息”或“能量”），此測(cè)量過程中汽車的速度是m/s。

4．為了監(jiān)測(cè)車輛速度是否超過了規(guī)定值，交管部門在高速公路上安裝了固定測(cè)速儀和限速標(biāo)志，如圖所示，汽車經(jīng)過某監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，測(cè)速儀從第一次發(fā)出超聲波信號(hào)到經(jīng)汽車反射后收到反射信號(hào)用了0.3s；測(cè)速儀第一次發(fā)出信號(hào)0.45s后，第二次發(fā)出超聲波信號(hào)，測(cè)速儀從第二次發(fā)出超聲波信號(hào)，到經(jīng)汽車反射后收到反射信號(hào)用了0.2s（超聲波的速度為340m/s保持不變，汽車的速度恒定不變），當(dāng)測(cè)速儀第一次發(fā)出的超聲波和小車相遇時(shí)，測(cè)速儀距離汽車m，第二次發(fā)出的超聲波和小車相遇時(shí)，測(cè)速儀距離汽車m，汽車此時(shí)的速度km/h，此時(shí)汽車（選填“超速”或“未超速”）。

5．如圖，在高速公路上一輛轎車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在其正前方有一固定的超聲波測(cè)速裝置。該裝置每隔1s發(fā)射一束超聲波脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖信號(hào)持續(xù)時(shí)間極短，超聲波遇到轎車后立即返回，返回信號(hào)被超聲波測(cè)速裝置接收，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理自動(dòng)計(jì)算出車速。如圖是該測(cè)速裝置連續(xù)發(fā)射和接收兩次信號(hào)的波形圖。已知發(fā)射第二個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)第一個(gè)脈沖信號(hào)已被接收，超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)圖象獲得的信息計(jì)算：

（1）第一個(gè)脈沖信號(hào)和轎車相遇時(shí)，轎車距測(cè)速裝置有多遠(yuǎn)？

（2）該轎車車速為多少？

6．如圖甲所示是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)。根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差可測(cè)出車離測(cè)速儀的距離和車速。圖乙中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0秒，超聲波在空氣中的傳播速度為v＝340米/秒。試回答。

（1）根據(jù)圖乙可知圖甲中汽車的運(yùn)動(dòng)方向是。

（2）汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是多少米？

（3）汽車的速度為多少米/秒？

7．閱讀材料，回答問題。

超聲波測(cè)速

測(cè)距：如圖甲所示，固定不動(dòng)的超聲波測(cè)速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)）同時(shí)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射，測(cè)速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí)，計(jì)算出汽車與測(cè)速儀之間的距離。圖乙可表示信號(hào)傳播過程的s—t圖象，s表示信號(hào)與測(cè)速儀之間的距離，t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。

測(cè)速：測(cè)速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào)，根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)的時(shí)間段內(nèi)所通過的距離，計(jì)算得出汽車的平均速度。（超聲波速度取340m/s）

（1）小科乘坐汽車在公路上行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)速儀向他駛來，選定的參照物為。

（2）如圖乙，若t0＝0.8s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為米。

（3）某次對(duì)汽車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的汽車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0秒，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.4秒，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.2秒，如圖丙。請(qǐng)通過計(jì)算說明汽車在限速100千米/小時(shí)的高速路段行駛時(shí)是否超速。

8．某超聲波測(cè)速裝置工作時(shí)，它可以定向發(fā)出超聲波，超聲波信號(hào)間隔為0.4s。一輛汽車始終在裝置的某一方位上作直線行駛。如圖所示為裝置屏幕，屏幕上方有標(biāo)尺，P1、P2是裝置發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2是P1、P2由汽車反射回來后裝置接收到的信號(hào)。設(shè)裝置勻速掃描，請(qǐng)根據(jù)下圖所示分析處理下面兩個(gè)問題：

（1）汽車是朝著裝置行駛，還是遠(yuǎn)離裝置？；

（2）當(dāng)P1信號(hào)傳播到汽車時(shí)，汽車距裝置多遠(yuǎn)？m。

9．請(qǐng)閱讀《超聲波測(cè)速》并回答問題。

超聲波測(cè)速

能引起人的聽覺的聲音頻率在20Hz～20000Hz范圍內(nèi)，超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速等。

測(cè)距是測(cè)速的基礎(chǔ)，如圖1所示，超聲波測(cè)速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)），同時(shí)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射，測(cè)速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)記錄的時(shí)間及其與路程、速度的關(guān)系，可計(jì)算出汽車與測(cè)速儀之間的距離。圖2甲是信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象，s表示信號(hào)與測(cè)速儀之間的距離，t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。

測(cè)速儀測(cè)量汽車速度的原理是：測(cè)速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào)，根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)之間所通過的路程及所用的時(shí)間，由速度公式可得出汽車的速度。測(cè)速儀在公路上對(duì)運(yùn)動(dòng)的汽車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的汽車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.6s，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.3s，兩次信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象如圖2乙所示（t從第一次發(fā)射信號(hào)開始計(jì)時(shí)）。超聲波速度取340m/s。

請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）人耳（選填“能”或“不能”）聽到超聲波；

（2）超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、能力集中、等特點(diǎn)，同時(shí)說明聲可以傳遞；

（3）如圖2甲所示，若t＝0.4s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為m；

（4）勻速運(yùn)動(dòng)的汽車在兩次遇到信號(hào)之間通過的路程為m；勻速運(yùn)動(dòng)汽車的速度大小為m/s。

10．閱讀下列短文，回答問題。

測(cè)速

超速行駛會(huì)影響駕駛?cè)说囊曈X，造成駕駛?cè)艘曇白冋?、視力減弱，對(duì)前方、左右突然出現(xiàn)的險(xiǎn)情難以及時(shí)、準(zhǔn)確、妥善地處理，很容易引發(fā)交通事故。超速行駛還會(huì)造成車輛在發(fā)生事故時(shí)損害后果加大。在這里民警友情提示：珍愛生命、請(qǐng)勿超速。高速公路上測(cè)速的有幾種方式：視頻測(cè)速、雷達(dá)測(cè)速、地感線圈測(cè)速、區(qū)間測(cè)速、超聲波測(cè)速。超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速等。測(cè)距是測(cè)速的基礎(chǔ)，如圖甲所示，超聲波測(cè)速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)），同時(shí)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射，測(cè)速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)記錄的時(shí)間及其與路程、速度的關(guān)系，可計(jì)算出汽車與測(cè)速儀之間的距離。圖乙是信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象，s表示信號(hào)與測(cè)速儀之間的距離，t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。測(cè)速儀測(cè)量汽車速度的原理是：測(cè)速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào)，根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)之間所通過的路程及所用的時(shí)間，由速度公式可得出汽車的平均速度。若經(jīng)測(cè)速儀測(cè)定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（聲音在空氣中的傳播速度取340m/s）

（1）人耳（選填“能”或“不能”）聽到超聲波，超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、等特點(diǎn)。

（2）如圖乙所示，若t0＝0.4s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為多少m？

（3）該跑車在杭瑞高速公路上行駛，小明在車經(jīng)過如圖丙所示的A處時(shí)看了一下手表，時(shí)間正好是9：50，一段時(shí)間后，當(dāng)車經(jīng)過B處時(shí)，他又看了一下手表，時(shí)間正好是11：20；請(qǐng)通過計(jì)算說明從A處到B處這一路段，該跑車超速了嗎？

第二章《聲現(xiàn)象》超聲波測(cè)速專題訓(xùn)練答案

1．測(cè)速儀在公路上對(duì)某跑車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.6s，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.3s。經(jīng)測(cè)速儀測(cè)定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（超聲波速度取340m/s）

（1）人耳不能（填“能”或“不能”）聽到超聲波，超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、反射能力強(qiáng)及能量集中等特點(diǎn)。

（2）如圖乙所示，若t0＝0.4s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為68m。

（3）跑車在兩次遇到信號(hào)之間通過的路程為51m，跑車的速度大小為60m/s。

（4）在兩壁平行的山崖中，當(dāng)小明在靜止的汽車內(nèi)按了一聲喇叭后，經(jīng)過0.3s后聽到一次回聲，再經(jīng)過0.4s后再聽到第二次回聲，則這兩個(gè)山崖之間的距離為170m。

【解答】解：（1）人耳可聽聲的頻率范圍是：20Hz～20000Hz，超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波，故人耳不能聽到超聲波；超聲波具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)；

（2）由題意和圖乙可知，當(dāng)汽車靜止時(shí)，從發(fā)出超聲波到接收到超聲波所用的時(shí)間為0.4s，跑車遇到超聲波時(shí)的時(shí)間為：t＝t0＝×0.4s＝0.2s，車與測(cè)速儀之間的距離為s＝vt＝340m/s×0.2s＝68m；

（3）第一次發(fā)射信號(hào)與跑車相遇的時(shí)間：t1＝×0.6s＝0.3s，則跑車在第一次反射信號(hào)的瞬間與測(cè)速儀的距離：s1＝vt1＝340m/s×0.3s＝102m；

第二次發(fā)射信號(hào)與汽車相遇的時(shí)間：t2＝×0.3s＝0.15s，則跑車在第二次反射信號(hào)時(shí)與測(cè)速儀的距離：s2＝vt2＝340m/s×0.15s＝51m；

測(cè)速過程中，跑車通過的路程為：s車＝s1﹣s2＝102m﹣51m＝51m；

測(cè)速過程中，跑車行駛的時(shí)間為：t車＝Δt﹣t1+t2＝1.0s﹣0.3s+0.15s＝0.85s；

則跑車的速度為：v車＝＝＝60m/s；

（4）因?yàn)榘戳艘宦暲群蠼?jīng)0.3s聽到一邊山的回聲；

所以聲音從較近的山到人所經(jīng)歷的時(shí)間為：

t′1＝×0.3s＝0.15s，

小明到山一邊的距離為：

s′1＝vt′1＝340m/s×0.15s＝51m；

同理，再經(jīng)0.4s聽到另一邊山的回聲，

則聲音從人到另一邊山的單程所用的時(shí)間為：

t′2＝×（0.3s+0.4s）＝0.35s，

小明到另一邊的距離為：

s′2＝vt′2＝340m/s×0.35s＝119m，

則兩山之間的距離：

s′＝s′1+s′2＝51m+119m＝170m。

故答案為：（1）不能；能量集中；（2）68；（3）51；60；（4）170。

2．如圖為超聲波測(cè)速裝置：

超聲波測(cè)速儀每秒發(fā)出一個(gè)較強(qiáng)的超聲波脈沖，它在空氣中以340m/s速度傳播，當(dāng)它遇到障礙物后，超聲波被反射回來，被超聲波測(cè)速儀接收到一個(gè)較弱的脈沖信號(hào)。由此可以測(cè)定障礙物移動(dòng)的速度。如圖是超聲波測(cè)速儀監(jiān)測(cè)某車時(shí)的信息。

（1）該車在靠近測(cè)速儀（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）。

（2）汽車在接收到兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離34m。

（3）該車行駛速度為37.78m/s。

【解答】解：（1）由圖可知，第一次發(fā)出信號(hào)到接收到超聲波返回信號(hào)用時(shí)0.4s；第二次發(fā)出信號(hào)到接收到返回信號(hào)用時(shí)0.2s，則第二次發(fā)出信號(hào)到接收到返回信號(hào)用時(shí)短，則汽車是在靠近測(cè)速儀；

（2）由v＝可知，第一次接受到信號(hào)汽車到測(cè)速儀的距離：

s1＝v聲×t1＝340m/s××0.4s＝68m，

第二次接受到信號(hào)汽車到測(cè)速儀的距離：

s2＝v聲×t2＝340m/s××0.2s＝34m，

汽車在接收到兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是：

Δs＝s1﹣s2＝68m﹣34m＝34m；

（3）由圖可知，發(fā)出兩次信號(hào)的時(shí)間間隔是1s，

汽車接收第一次信號(hào)到接收第二次信號(hào)的時(shí)間：

t＝t0﹣t1+t2＝1s﹣×0.4s+×0.2s＝0.9s，

則汽車的速度：

v＝＝≈37.78m/s。

故答案為：（1）靠近；（2）34；（3）37.78。

3．如圖所示為某地距離傳感器發(fā)出和接受超聲波信號(hào)檢測(cè)汽車速度的示意圖。已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測(cè)車速時(shí)，汽車與傳感器距離為64m時(shí)，傳感器發(fā)出超聲波，經(jīng)過0.4s傳感器接收到超聲波反射信號(hào)超聲波測(cè)速利用了聲音能傳遞信息（選填“信息”或“能量”），此測(cè)量過程中汽車的速度是20m/s。

【解答】解：（1）感器接收到超聲波反射信號(hào)超聲波測(cè)速利用了聲音能傳遞信息；

（2）s＝vt＝340m/s×0.4s＝136m，

由于聲音發(fā)生了反射，所以汽車與傳感器之間的距離為：

s1＝s＝×136m＝68m；

則汽車與傳感器之間的距離是68m，那么原來汽車與傳感器距離為64m，則汽車0.4s所走的路程s2＝68m﹣64m＝4m，

則汽車的速度v2＝＝＝20m/s。

故答案為：信息；20。

4．為了監(jiān)測(cè)車輛速度是否超過了規(guī)定值，交管部門在高速公路上安裝了固定測(cè)速儀和限速標(biāo)志，如圖所示，汽車經(jīng)過某監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，測(cè)速儀從第一次發(fā)出超聲波信號(hào)到經(jīng)汽車反射后收到反射信號(hào)用了0.3s；測(cè)速儀第一次發(fā)出信號(hào)0.45s后，第二次發(fā)出超聲波信號(hào)，測(cè)速儀從第二次發(fā)出超聲波信號(hào)，到經(jīng)汽車反射后收到反射信號(hào)用了0.2s（超聲波的速度為340m/s保持不變，汽車的速度恒定不變），當(dāng)測(cè)速儀第一次發(fā)出的超聲波和小車相遇時(shí)，測(cè)速儀距離汽車51m，第二次發(fā)出的超聲波和小車相遇時(shí)，測(cè)速儀距離汽車34m，汽車此時(shí)的速度153km/h，此時(shí)汽車超速（選填“超速”或“未超速”）。

【解答】解：測(cè)速儀第一次發(fā)出超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間t1＝×0.3s＝0.15s，

汽車接收到第一次信號(hào)時(shí)，距測(cè)速儀的距離為s1＝v聲t1＝340m/s×0.15s＝51m；

測(cè)速儀第二次發(fā)出超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間為t2＝×0.2s＝0.1s，

汽車接收到第二次信號(hào)時(shí)，距測(cè)速儀的距離為s2＝v聲t2＝340m/s×0.1s＝34m；

汽車從接收到第一次信號(hào)到接受到第二次信號(hào)過程中，行駛的距離為s＝s2s1＝51m34m＝17m，

由題知，發(fā)出兩次信號(hào)的時(shí)間間隔Δt＝0.45s，汽車從接收到第一次信號(hào)到接受到第二次信號(hào)過程中，行駛的時(shí)間為t＝Δtt1+t2＝0.45s0.15s+0.1s＝0.4s，

則汽車的速度為v＝＝42.5m/s＝153km/h，

因?yàn)関＝153km/h＞120km/h，所以汽車在此路段超速。

故答案為：51；34；153；超速。

5．如圖，在高速公路上一輛轎車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在其正前方有一固定的超聲波測(cè)速裝置。該裝置每隔1s發(fā)射一束超聲波脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖信號(hào)持續(xù)時(shí)間極短，超聲波遇到轎車后立即返回，返回信號(hào)被超聲波測(cè)速裝置接收，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理自動(dòng)計(jì)算出車速。如圖是該測(cè)速裝置連續(xù)發(fā)射和接收兩次信號(hào)的波形圖。已知發(fā)射第二個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)第一個(gè)脈沖信號(hào)已被接收，超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)圖象獲得的信息計(jì)算：

（1）第一個(gè)脈沖信號(hào)和轎車相遇時(shí)，轎車距測(cè)速裝置有多遠(yuǎn)？

（2）該轎車車速為多少？

【解答】解：

（1）由圖知，測(cè)速裝置第一次發(fā)出、接收脈沖信號(hào)用的時(shí)間為0.5s，

則測(cè)速裝置發(fā)出的脈沖信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速裝置所用時(shí)間：

t1＝×0.5s＝0.25s，

由v＝得第一個(gè)脈沖信號(hào)和轎車相遇時(shí)轎車到測(cè)速裝置的距離：

s1＝v聲t1＝340m/s×0.25s＝85m；

（2）由圖知，測(cè)速裝置第二次發(fā)出、接收脈沖信號(hào)用的時(shí)間為0.3s，

則測(cè)速裝置發(fā)出的脈沖信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速裝置所用時(shí)間：

t2＝×0.3s＝0.15s，

由v＝得第二個(gè)脈沖信號(hào)和轎車相遇時(shí)轎車到測(cè)速裝置的距離：

s2＝v聲t2＝340m/s×0.15s＝51m；

轎車在兩次與脈沖信號(hào)相遇的過程中，行駛的距離：

s′＝s2﹣s1＝85m﹣51m＝34m，

由圖知，轎車收到兩次信號(hào)的時(shí)間間隔是：

t′＝1.15s﹣0.25s＝0.9s，

轎車行駛速度：

v車＝＝≈37.8m/s。

答：（1）第一個(gè)脈沖信號(hào)和轎車相遇時(shí)，轎車距測(cè)速裝置有85m；

（2）該轎車車速為37.8m/s。

6．如圖甲所示是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)。根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差可測(cè)出車離測(cè)速儀的距離和車速。圖乙中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0秒，超聲波在空氣中的傳播速度為v＝340米/秒。試回答。

（1）根據(jù)圖乙可知圖甲中汽車的運(yùn)動(dòng)方向是水平向左。

（2）汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是多少米？

（3）汽車的速度為多少米/秒？

【解答】解：（1）（2）p1和p2之間共20格，每格的時(shí)間為s

汽車在接收到P1信號(hào)時(shí)距測(cè)速儀的距離是s1＝vt1＝340m/s××s＝42.5m，

汽車在接收到P2信號(hào)時(shí)距測(cè)速儀的距離是s2＝vt2＝340m/s××s＝76.5m，

汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離s＝s2﹣s1＝34m；

可知，汽車向著遠(yuǎn)離測(cè)速儀方向運(yùn)動(dòng)，所以兩者之間的距離在增大，圖甲中汽車的運(yùn)動(dòng)方向是水平向左；

②汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間：

t＝Δt﹣t1+t2＝1s﹣×s+×s＝1.1s，

v車＝＝≈30.9m/s。

答：（1）水平向左；

（2）汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是34m；

（3）汽車的速度為30.9m/s。

7．閱讀材料，回答問題。

超聲波測(cè)速

測(cè)距：如圖甲所示，固定不動(dòng)的超聲波測(cè)速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)）同時(shí)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射，測(cè)速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí)，計(jì)算出汽車與測(cè)速儀之間的距離。圖乙可表示信號(hào)傳播過程的s—t圖象，s表示信號(hào)與測(cè)速儀之間的距離，t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。

測(cè)速：測(cè)速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào)，根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)的時(shí)間段內(nèi)所通過的距離，計(jì)算得出汽車的平均速度。（超聲波速度取340m/s）

（1）小科乘坐汽車在公路上行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)速儀向他駛來，選定的參照物為汽車。

（2）如圖乙，若t0＝0.8s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為136米。

（3）某次對(duì)汽車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的汽車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0秒，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.4秒，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.2秒，如圖丙。請(qǐng)通過計(jì)算說明汽車在限速100千米/小時(shí)的高速路段行駛時(shí)是否超速。

【解答】解：（1）小科乘坐汽車在公路上行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)速儀向他駛來，說明測(cè)速儀與小科乘坐的汽車之間的位置發(fā)生了變化，所以選定的參照物是汽車；

（2）汽車遇到超聲波時(shí)的時(shí)間為：t＝t0＝×0.8s＝0.4s，

由v＝可知，車與測(cè)速儀之間的距離為s＝vt＝340m/s×0.4s＝136m；

（3）第一次發(fā)射信號(hào)與汽車相遇的時(shí)間：t1＝×0.4s＝0.2s，則汽車在第一次反射信號(hào)的瞬間與測(cè)速儀的距離：s1＝vt1＝340m/s×0.2s＝68m；

第二次發(fā)射信號(hào)與汽車相遇的時(shí)間：t2＝×0.2s＝0.1s，則汽車在第二次反射信號(hào)時(shí)與測(cè)速儀的距離：s2＝vt2＝340m/s×0.1s＝34m；

測(cè)速過程中，汽車通過的路程為：s車＝s1﹣s2＝68m﹣34m＝34m；

測(cè)速過程中，汽車行駛的時(shí)間為：t車＝1.0s﹣0.2s+0.1s＝0.9s；

汽車的速度為：v車＝＝＝m/s＝136km/h＞100km/h，汽車已超速。

答：（1）汽車；

（2）136；

（3）汽車在高速路段行駛時(shí)已超速。

8．某超聲波測(cè)速裝置工作時(shí)，它可以定向發(fā)出超聲波，超聲波信號(hào)間隔為0.4s。一輛汽車始終在裝置的某一方位上作直線行駛。如圖所示為裝置屏幕，屏幕上方有標(biāo)尺，P1、P2是裝置發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2是P1、P2由汽車反射回來后裝置接收到的信號(hào)。設(shè)裝置勻速掃描，請(qǐng)根據(jù)下圖所示分析處理下面兩個(gè)問題：

（1）汽車是朝著裝置行駛，還是遠(yuǎn)離裝置？遠(yuǎn)離裝置；

（2）當(dāng)P1信號(hào)傳播到汽車時(shí)，汽車距裝置多遠(yuǎn)？34m。

【解答】解：

（1）由標(biāo)尺上的時(shí)間刻度可以看出，第一個(gè)超聲波信號(hào)P1從發(fā)出至返回歷時(shí)為10個(gè)小格，第二個(gè)超聲波信號(hào)P2從發(fā)出至返回歷時(shí)為11個(gè)小格，即第二個(gè)超聲波信號(hào)從發(fā)出至返回所有時(shí)間較長，表明P1、P2兩個(gè)超聲波信號(hào)分別遇到汽車時(shí)，第一個(gè)信號(hào)與汽車相遇的位置離超聲波測(cè)速裝置較近一些，第二個(gè)信號(hào)與汽車相遇的位置離超聲波測(cè)速裝置較遠(yuǎn)一些，可見汽車是朝著遠(yuǎn)離超聲波測(cè)速裝置的方向行駛的；

（2）在圖上，P1、P2間相距為時(shí)間標(biāo)尺上的20小格，由題意知連續(xù)兩個(gè)脈沖間的時(shí)間間隔為0.4s，故時(shí)間標(biāo)尺上的每一小格代表的時(shí)間為Δt＝s＝0.02s；

由圖可以看出，信號(hào)P1從發(fā)出至返回被超聲波測(cè)速裝置接收到（圖上的n1）歷時(shí)為10個(gè)小格，

則這段時(shí)間為：t＝10Δt＝10×0.02s＝0.2s；

信號(hào)P1自發(fā)出后，經(jīng)過t就遇到了汽車，

則信號(hào)P1傳播到汽車時(shí)，汽車與超聲波測(cè)速裝置之間的距離為：s＝vt＝×340m/s×0.2s＝34m。

故答案為：（1）遠(yuǎn)離裝置；（2）34。

9．請(qǐng)閱讀《超聲波測(cè)速》并回答問題。

超聲波測(cè)速

能引起人的聽覺的聲音頻率在20Hz～20000Hz范圍內(nèi)，超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速等。

測(cè)距是測(cè)速的基礎(chǔ)，如圖1所示，超聲波測(cè)速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)），同時(shí)開始計(jì)時(shí)，信號(hào)傳播過程中遇到汽車會(huì)被反射，測(cè)速儀接收到返回的信號(hào)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)記錄的時(shí)間及其與路程、速度的關(guān)系，可計(jì)算出汽車與測(cè)速儀之間的距離。圖2甲是信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象，s表示信號(hào)與測(cè)速儀之間的距離，t表示信號(hào)傳播的時(shí)間。

測(cè)速儀測(cè)量汽車速度的原理是：測(cè)速儀向運(yùn)動(dòng)的汽車先后發(fā)射兩次信號(hào)，根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)之間所通過的路程及所用的時(shí)間，由速度公式可得出汽車的速度。測(cè)速儀在公路上對(duì)運(yùn)動(dòng)的汽車進(jìn)行測(cè)速時(shí)，向勻速駛來的汽車發(fā)射兩次信號(hào)，兩次發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.6s，第二次發(fā)射信號(hào)到接收用時(shí)0.3s，兩次信號(hào)傳播過程的s﹣t圖象如圖2乙所示（t從第一次發(fā)射信號(hào)開始計(jì)時(shí)）。超聲波速度取340m/s。

請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）人耳不能（選填“能”或“不能”）聽到超聲波；

（2）超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、能力集中、反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)說明聲可以傳遞信息；

（3）如圖2甲所示，若t＝0.4s，則靜止的汽車與測(cè)速儀之間的距離為68m；

（4）勻速運(yùn)動(dòng)的汽車在兩次遇到信號(hào)之間通過的路程為51m；勻速運(yùn)動(dòng)汽車的速度大小為60m/s。

【解答】解：（1）人耳可聽聲的頻率范圍是：20Hz～20000Hz，超聲波是振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲波，故人耳不能聽到超聲波；

（2）超聲波測(cè)速是利用了超聲波的指向性好、能力集中、反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)說明聲可以傳遞信息；

（3）汽車遇到超聲波時(shí)的時(shí)間為：t＝0.5t0＝0.5×0.4s＝0.2s，

由v＝可知，車與測(cè)速儀之間的距離為s＝vt＝0.2s×340m/s＝68m；

（4）第一次發(fā)射信號(hào)與汽車相遇的時(shí)間：t1＝×0.6s＝0.3s，則汽車在第一次反射信號(hào)的瞬間與測(cè)速儀的距離：s1＝vt1＝340m/s×0.3s＝102m；

第二次發(fā)射信號(hào)與汽車相遇的時(shí)間：t2＝×0.3s＝0.15s，則汽車在第二次反射信號(hào)時(shí)與測(cè)速儀的距離：s2＝vt2＝340m/s×0.15s＝51m