2015年上海市第29届初中物理竞赛大同杯复赛及答案
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
2023年上海市第二十九届初中物理竞赛详解
上海市第二十九届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛试卷(兼区县物理竞赛试卷)2023年3月8日上午9: 00~10: 30说明：1.本试卷共分两部分, 第一部分为单项选择题, 每题3分, 共30题, 计90分: 第二部分为多项选择题, 每题5分, 全对得5分, 部分选对得2分, 选错或不选得0分, 共12题, 计60分。
全卷满分150分。
2.考试时间为90分钟。
3.考生使用答题纸(卡), 把每题的对的选项填在答题纸(卡)相应位置。
允许使用计算器, 考试完毕后, 请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。
4.水的比热容：c水=4. 2×103焦/(公斤·℃)第一部分: 单项选择题1. 最早提出物体运动不需要力来维持的物理学家是( )(A)亚里士多德(B)焦耳(C)牛顿(D)伽利略【答案】D2. 如图所示, 以下现象中通过做功改变物体内能的是( )(A)搓手取暖(B)水被加热(C)勺子烫手(D)曝晒钢瓶【答案】A3. 如图所示, 能对的表达小磁针指向的是（）【答案】C4. 有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”, 重要因素是( )(A)排出的气体中具有CO2气体遇冷凝结, 形成“白烟”(B)排出的热气体与空气中的水滴混合, 形成“白烟”(C)排出的气体中具有大量的CO、CO2等混合气体, 形成“白烟”(D)排出的气体中具有水蒸气遇冷凝结成小水滴, 形成“白烟”【答案】D5. 把一个带正电的物体A, 靠近一个本来不带电的验电器的金属小球, 然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体), 再移开手, 这时( )(A)金属小球和金属箔都不带电(B)金属小球带负电, 金属箔不带电(C)金属小球带负电, 金属箔带正电(D)金属小球带负电, 金属箔也带负电【答案】B6. 如图所示, 在水平的两根平行筷子中间放上两只乒乓球, 通过空心塑料管向两球间用力吹气, 会发现两只乒乓球( )(A)互相靠近(B)互相远离(C)静止不动(D)向同一方向运动【答案】A【分析】根据“伯努利效应”可知流速与压强的关系: 流体的流速越大, 压强越小；流体的流速越小, 压强越大。
上海市初中物理竞赛“大同杯”历年真题分类汇编：专题01 光(学生版+解析版)
大同杯初中物理竞赛题分类汇编：专题01 光1.地球的自转让我们每天能看到“日出”和“日落”现象.若地球表面不存在大气层(假设)，则“日出”和“日落”时间，相比现在( )(A)“日出”提前，“日落”推迟(B)“日出”推迟，“日落”提前(C)“日出”和“日落”都会提前(D)“日出”和“日落”都会推迟2.在上题中，己知地球半径为6400km，再给定以下理想条件：地球表面的大气层平均厚度为20km，大气均匀且折射率为1.001。
在地球表面不存在大气层(假设)的条件下，在赤道地面上观察“日出”时间和现在相差约( )(A)2分50秒(B) 3分10秒(C) 5分30秒(D) 8分20秒3.一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经透镜会聚到焦点，现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径为d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物的右侧，距离障碍物S处垂直主光轴放置一个光屏(图中未画出)，屏上出现了一个直径为d2的圆形光斑。
若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现一个亮点。
己知S=10cm，d1=lcm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为( )(A)30cm (B)25 cm (C)20 cm(D)15 cm4.如图所示，点光源位于凸透镜的主光轴上(图中未画出凸透镜的位置)，当点光源位于A点处，像成在B点；当点光源位于B点处，像成在C点。
己知AB=5cm，BC=10cm。
则凸透镜的焦距大小为( )(A)lcm (B)5cm(C) 30cm (D) 60cm5.（多选）平面镜M，N镜面垂直放置，一束会聚光束(图中未画出)入射到平面镜M的镜面上，通过两个平面镜的反射可能( )(A)成一个实像，没有虚像(B)成一个实像和两个虚像(C)成两个虚像，没有实像(D)成一个实像和一个虚像6.（多选）平面镜M、N镜面之间成一个锐角，角平分线上有一个点光源S，则点光源S通过两个平面镜( )(A)至少成四个像(B)所成的像和点光源在同一个圆周上(C)相邻的两个像之间的距离相等(D)所有像的亮度均相同7．（多选）物体的高度为12cm，与凸透镜的主光轴垂直放置，经凸透镜成高度为6cm的缩小像。
上海市第29届大同杯物理竞赛初赛试卷及参考答案教程文件
上海市第29届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛试卷第一部分：单项选择题1、最早提出物体运动不需要力来维持的物理学家是( )(A)亚里士多德(B)焦耳(C)牛顿(D)伽利略2．如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是（）(A)搓手取暖(B)水被加热(c)勺子烫手(D)曝晒钢瓶3．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（）4．有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”，主要原因是( )(A)排出的气体中含有C02气体遇冷凝结，形成“白烟”(B)排出的热气体与空气中的水滴混合，形成“白烟”(C)排出的气体中含有大量的C0、C02等混合气体，形成“白烟”(D)排出的气体中含有水蒸气遇冷凝结成小水滴，形成“白烟”5．把一个带正电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时( )(A)金属小球和金属箔都不带电(B)金属小球带负电，金属箔不带电(C)金属小球带负电，金属箔带正电(D)金属小球带负电，金属箔也带负电6．如图所示，在水平的两根平行筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用力吹气，会发现两只乒乓球( )(A)相互靠近(B)相互远离(C)静止不动(D)向同一方向运动7．如图所示的日食现象，又称为日蚀，是一种天文现象。
当月球运行至太阳与地球之间时，对地球上的部分地区来说，月球挡住了太阳的一部分或全部光线，看起来好像是太阳的一部分或全部消失了，这就是日食现象。
若在地球上同一地点的同一天时间里观察日食现象，不可能出现的是( )(A)日全食和日环食都能观测到(B)日偏食和日环食都能观测到(C)日偏食和日全食都能观测到(D)只观测到了日偏食8．通过滑动变阻器可以调节灯泡亮度的电路图是( )9．A 、B 两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：①甲图中两物体静置于桌面上：②乙图中水平恒力F 作用在B 物体上，使A 、B 一起以2m ／s 的速度做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F 作用在B 物体上，使A 、B 一起以10m ／s 的速度做匀速直线运动。
上海市第29初中物理竞赛大同杯初赛试题详解
上海市第二十九届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛试卷(兼区县物理竞赛试卷)2015年3月8日上午9：00~10：30说明：1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题3分，共30题，计90分：第二部分为多项选择题，每题5分，全对得5分，部分选对得2分，选错或不选得0分，共12题，计60分。
全卷满分150分。
2、考试时间为90分钟。
3、考生使用答题纸(卡)，把每题的正确选项填在答题纸(卡)相应位置。
允许使用计算器，考试完毕后，请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。
4、水的比热容：c水=4．2×103焦/(千克·℃)第一部分：单项选择题1．最早提出物体运动不需要力来维持的物理学家是( )(A)亚里士多德(B)焦耳(C)牛顿(D)伽利略【答案】D2．如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是( )(A)搓手取暖(B)水被加热(C)勺子烫手(D)曝晒钢瓶【答案】A3．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（）【答案】C4．有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”，主要原因是( )(A)排出的气体中含有CO2气体遇冷凝结，形成“白烟”(B)排出的热气体与空气中的水滴混合，形成“白烟”(C)排出的气体中含有大量的CO、CO2等混合气体，形成“白烟”(D)排出的气体中含有水蒸气遇冷凝结成小水滴，形成“白烟”【答案】D5．把一个带正电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时( )(A)金属小球和金属箔都不带电(B)金属小球带负电，金属箔不带电(C)金属小球带负电，金属箔带正电(D)金属小球带负电，金属箔也带负电【答案】B6．如图所示，在水平的两根平行筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用力吹气，会发现两只乒乓球( )(A)相互靠近(B)相互远离(C)静止不动(D)向同一方向运动【答案】A【分析】根据“伯努利效应”可知流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。
上海市第28、29、30届(2014-2016)初中物理竞赛(大同杯)复赛试题与详解
喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇特现象，傍晚看到蜜蜂的翅膀在频闪灯的照射下，似乎在缓慢的震 动，自上而下一次约为 2 秒，已知频闪灯的频率为 50 赫兹，则蜜蜂的翅膀振动的频率为 兹（已知这种蜜蜂的振动频率的范围是 450～480 赫兹） ． 450.25 赫
解： （1）当 f0=30Hz 时，与转盘的频率相同，每次频闪时，白条都恰好转到同一个位置， 当 f=150Hz 时，相当于转盘转一周，频闪 5 次，白条有 5 次机会被照亮．所以，用频率 f=150 赫兹的频 闪光去照射，在盘上能看到 5 根稳定的白色窄条； （2）昆虫的翅膀振动过程中，频闪灯一亮一灭，灭的瞬间看不见，亮的瞬间又看见了，那么要出现这 种现象，只能是昆虫的翅膀振动时从上到下的过程中又经过了频率的整数倍，即 50Hz 的整数倍，900 倍 在这个范围内，现自上而下一次是 2 秒，那么频率最小是 0.25Hz，即为 450Hz 再加一次就是 450.25Hz． 故答案为：5；450.25．
解：由题意知，要测量钢丝的伸长量，还需测定出小轮 C 的半径 R； 设伸长量为△L，则平面镜转动角度为 ，根据光的反射定律，反射光线与入射光线的夹角变化为轮转
动角度的 2 倍，则：
=
解得：△L= ．
．
故答案为：小轮 C 的半径 R；
11、 由于眼睛有视觉暂留， 因此会造成一些奇特现象． 例如， 在如图所示的黑色圆盘中有一白色窄条 OA， 圆盘绕垂直于盘面的中心轴以频率 f0=30 赫兹顺时针旋转，用频率 f=150 赫兹的频闪光去照射，在盘上 能看到 5 根稳定的白色窄条．
2、冬天雨雪过后，停在户外的汽车的前窗玻璃上常会结有一层冰。要想除去这些冰，下列做法中不可 采用的是 ( D A.喷洒盐溶液 C.启动车子，打开热风，吹车前窗玻璃 ) B.用硬的纸质物体直接清除 D.将少量沸水洒在车前窗玻璃上
近三年上海大同杯初中物理竞赛复赛试题及参考答案
上海市第二十八届初中物理竞赛(大同中学杯)复赛试卷(2014年)说明：1．本试卷共有五大题，答题时问为l20分钟，试题满分为l50分．Word—小小虫2．本试卷中常数g取10N／kg，水的比热4.2×103J／kg·℃，水的密度1.0×103 kg／m3一、选择题(以下每小题只有一个选项符合题意，每小题4分．共32分)1．当坐在野外的篝火旁时，我们看到篝火后面的物体是晃动的．原因是( ) A．视觉错误，因为火焰在跳动B．火焰加热空气，使空气密度不均匀且不稳定C．火焰作为光源在抖动．所以经后面物体反射的光也在晃动D．火焰加热了另一边的物体，使它热胀冷缩．所以看到它在晃动2．如图所示，将l44根长钉固定在木板上，尖端朝上，将一只气球置于上方，手轻轻放在气球上。
若手轻轻下按，则( )A．气球会立即破掉，因为气球受到手的压力B．气球会立即破掉，因为气球受到钉子的压强过大C．气球不会破，因为气球受力平衡D．气球不会破，因为气球受到的压力被分散，压强不足以刺破气球3．如果不慎在照相机镜头上粘上一个灰尘颗粒（如图），那么拍摄的相片( )A．其上部将出现一个黑点B．其下部将山现一个黑点C．其上部和下部皆无黑点D．其上部和下部各出现一个黑点4．太阳表面的温度约为6000℃，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段；人体的温度约为37℃，所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外波段。
宇宙空间内的电磁辐射相当于零下270℃的物体发出的，这种辐射称为“3K背景辐射”。
“3K 背景辐射”的波段为( )A．γ射线B．x射线C．紫外线D．无线电波5．往热水瓶里灌水，热水瓶在被灌满的过程中，从热水瓶口发出声音的音调（）A．越来越高B．越来越低C．始终不变D．忽高忽低6．神州十号上天后，宇航员王亚萍在太空授课，做了一个水膜实验。
将细圆环从水中取出形成水膜。
有关水膜厚度的描叙正确的是（）A．中央薄，四周厚B．中央厚，四周薄C．四周和中央一样厚D．以上三种情况都会出现7．如图所示，两个通电螺线管与电源构成图示电路，在其内部和两个螺线管之间中部上方分别放置一个小磁针，静止时小磁针的位置正确的是（）O 乙甲D C BA 8．如图所示，一个半径为R 的半圆形凹槽固定在地面上，一个半径为kR （k<1）的圆柱体从凹槽的右端静止释放。
近三年(20152017)初中物理大同杯初赛试卷及答案(优选.)
上海市第三十届初中物理竞赛(大同中学杯)初赛试卷(兼区县物理竞赛试卷)2015年3月8日上午9：00~10：30说明：1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题3分，共30题，计90分：第二部分为多项选择题，每题5分，全对得5分，部分选对得2分，选错或不选得0分，共12题，计60分。
全卷满分150分。
2、考试时间为90分钟。
3、考生使用答题纸(卡)，把每题的正确选项填在答题纸(卡)相应位置。
允许使用计算器，考试完毕后，请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。
4、常数g=10N/kg。
sin37°=0.6；cos37°=0.8第一部分：单项选择题1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是( )(A)电视机(B)电热毯(C)电风扇(D)电脑2．目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。
GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。
卫星向GPS接收器传送信息依靠的是( )(A)无线电波(B)红外线(C)紫外线(D)激光3．在如图所示的四种现象中，可用光的反射定律解释的是( )(A)林中光影(B)日食(C)雨后彩虹(D)水中倒影4．甲、乙两个物体相互接触后不发生热传递，这是因为它们具有相同的( )(A)密度(B)温度(C)体积(D)热量5．如图所示，水平桌面上叠放着甲、乙两个物体，在拉力F的作用下，乙、甲以相同的速度沿桌面向右做匀速直线运动，在不考虑空气阻力的情况下，乙物体受到的作用力的个数有( )(A)3个(B)4个(C)5个(D)6个6．如图所示，两板间夹一木块A，向左右两板施加压力F时，木块A静止，若将压力都增大到2F，则木块A所受的摩擦力( )(A)是原来的2倍(B)是原来的4倍(C)与原来相同(D)无法判断7．一束平行光从水中射入空气，OA是其中的一条反射光线，如图所示。
若OA与水面夹角为60°，关于入射角α、折射角β的说法中正确的是( )(A)α=60°，β<60°(B)α=60°，β>60°(C)α=30°，β<30°(D)α=30°，β>30°8，小红按照如图所示的电路进行实验。
2015大同杯初赛试卷及参考答案
上海市第二十九届初中物理竞赛（大同中学杯）初赛试卷（兼区县物理竞赛试卷)2015年3月8日上午9：00一l 0：30说明：1、本试卷共分两部分，第一部分为单项选择题，每题3分，共30题，计90分：第二部分为多项选择题，每题5分，全对得5分，部分选对得2分，选错或不选得0分，共l2题，计60分。
全卷满分l50分。
2、考试时间为90分钟。
3、考生使用答题纸(卡)，把每题的正确选项填在答题纸(卡)相应位置。
允许使用计算器，考试完毕后，请将试卷、答题纸(卡)一并交给监考人员。
4、水的比热容：c水=4．2×103焦/(千克·℃)第一部分：单项选择题：1，最早提出物体运动不需要力来维持的物理学家是( )(A)亚里士多德(B)焦耳(C)牛顿(D)伽利略2．如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是( ）(A)搓手取暖(B)水被加热(c)勺子烫手(D)曝晒钢瓶3．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（）4．有的工厂的烟囱里会冒出“白烟”，主要原因是( )(A)排出的气体中含有C02气体遇冷凝结，形成“白烟”(B)排出的热气体与空气中的水滴混合，形成“白烟”(C)排出的气体中含有大量的C0、C02等混合气体，形成“白烟”(D)排出的气体中含有水蒸气遇冷凝结成小水滴，形成“白烟”5．把一个带正电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，然后用手去触摸金属小球(人体是通大地的导体)，再移开手，这时( )(A)金属小球和金属箔都不带电(B)金属小球带负电，金属箔不带电(C)金属小球带负电，金属箔带正电(D)金属小球带负电，金属箔也带负电6．如图所示，在水平的两根平行筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用力吹气，会发现两只乒乓球( )(A)相互靠近(B)相互远离(C)静止不动(D)向同一方向运动7．如图所示的日食现象，又称为日蚀，是一种天文现象。
当月球运行至太阳与地球之间时，对地球上的部分地区来说，月球挡住了太阳的一部分或全部光线，看起来好像是太阳的一部分或全部消失了，这就是日食现象。
上海市第二十九届初中物理竞赛--详解
(
)
(A) 亚里士多德
(B) 焦耳
(C) 牛顿
(D) 伽利略
【答案】 D
2．如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是
(
)
(A) 搓手取暖 【答案】 A
(B) 水被加热
3．如图所示，能正确表示小磁针指向的是（
(C) 勺子烫手 ） 【答案】 C
(D) 曝晒钢瓶
4．有的工厂的烟囱里会冒出 “白烟 ”，主要原因是 (
(C) 静止不动
(D) 向同一方向运动
【答案】 A
【分析】根据“伯努利效应”可知流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流
速越小，压强越大。
7．如图所示的日食现象，又称为日蚀，是一种天文现象。当月球运行至太阳与地球之间时，对
地球上的部分地区来说，月球挡住了太阳的一部分或全部光线，看起来好像是太阳的一部分或
C 区时会看到日环食。综合分析只有 A 不可能发生。
8．通过滑动变阻器可以调节灯泡亮度的电路图是
(
)
【答案】 C
9．A 、B 两物体叠放在水平桌面上， 在如图所示的三种情况下： ①甲图中两物体静置于桌面上： ②乙图中水平恒力 F 作用在 B 物体上，使 A 、B 一起以 2m／ s 的速度做匀速直线运动；③丙图
60 分。全卷满分 150 分。
2、考试时间为 90 分钟。
3、考生使用答题纸 (卡 )，把每题的正确选项填在答题纸 考试完毕后，请将试卷、答题纸 (卡 )一并交给监考人员。
4、水的比热容： c 水 =4．2×103 焦 /(千克 ·℃ ) 第一部分：单项选择题
(卡 ) 相应位置。允许使用计
算器，
1．最早提出物体运动不需要力来维持的物理学家是
初中物理竞赛及自主招生专题讲义第五讲声音第一节声音的产生与传播冲击波含解析
第五讲声音第一节 声音的产生与传播 冲击波一、声音的产生与传播（一）声音的产生在日常生活中,我们周围充斥着各种各样的声音.声音是由物体振动产生的,拨动的琴弦、被敲击的鼓面、发声的音叉等,都因振动而发声.固体、液体、气体都会因振动而发声.当然,正在发声的物体也一定在振动.（二）声音的传播1．声波声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体、气体中传播,真空不能传播声音.我们把发声体的振动在空气或其他介质中的传播叫做声波.声波是一种疏密波,在传播路径上,介质中密部与疏部交替出现,但是介质并不随着声音的传播而发生移动,如图1.1所示.在均匀介质中,声音从声源处向四面八方传播,若介质静止不动,则声音以球形波的形式向空间各个方向传播,如图1.2所示.声音的传播实际上也是能量的传播,声源在某瞬时发出的能量E 以球面形式向远处传播,这些能量均匀分布在球面上.当声音传播距离为r 时,球面表面积为24S r π=,因此单位面积上分布的能量为024E E E S rπ==.可知单位球面面积上声音的能量与传播距离的平方成反比,因此离声源越远,感觉声音越弱.2．声速声音在单位时间内传播的距离叫做声速,公式为s v t=,单位为m /s （米/秒）.声波在不同介质中的传播速度不同,如表1.1所示. 表1.1 声波在不同介质中的传播速度声音在空气中的传播速度与温度有关,温度低,声速小.一般情况下,固体的传声效果比液体的传声效果好,液体的传声效果比气体的传声效果好.当声音从声源处分别沿着两种不同介质传入人耳时,由于不同介质传声速度不同,因此到达人耳的时间略有不同,当时间差大于人耳的分辨时间时,人耳就可以分辨出这两个声音,从而听到两次声音.例1 （上海第9届大同杯复赛）声音在钢铁中的传播速度为5000m /s ,在空气中的传播速度为340m/s .一人用石块敲击长铁管的一端,另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听,可以先后听到两次敲铁管的声音.（1）如果这两次敲击声的时间间隔为0.2s ,求这根铁管的长度.（2）如果两次声音到达人的耳朵的时间间隔大于（或等于）0.1s ,人耳就能够把这两次声音分辨开,求要想听到两次敲击声,人耳与敲击处的距离.分析与解（1）设铁管长为s ,则声音在空气中传播到铁管另一端所需时间1s t v =空,在铁管中传播到铁管另一端所需时间2s t v =铁,由题意得=0.2s s s v v -空铁,代入数据解得72.96m s =. （2）若要听到两次敲击声,则需满足0.1s s s v v ''-空铁,解得36.48m s ,因此至少离敲击处36.48m .例2 （上海第29届大同杯复赛）一辆汽车以72km /h v =的速度通过减速带,司机利用搁置在仪表盘上的车载计时仪记录汽车前轮和后轮与减速带撞击发声的时间间隔来测量声速.车载计时仪位于前轮轴的正上方,在前轮通过减速带时开始计时,在10.006s t =时第一次接收到声音信号,在20.312s t =时第二次接收到声音信号.已知汽车前、后轮轴之间的距离 5.86m L =,求声音在空气中传播的速度0v （不考虑除空气外其他介质对声音传播的影响,结果保留到小数点后两位）.分析与解设车载计时仪距离地面高度为h ,隔离带位置在B 点,如图 1.3所示.当车载计时仪经过B 点正上方的A 点（车轮第一次撞击隔离带）时开始计时,经过时间1t 车载计时仪运动到C 点,经过时间2t 车载计时仪运动到D 点,则1AC vt =,2AD vt =,01BC v t =,02L BD v t v ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由图中几何关系得 222h AC BC +=,222h AD BD +=两式相减得2222AD AC BD BC -=-即()()()22222210201L vt vt v t v t v ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭ 解得 222102221t t v v L t t v -=⎛⎫-- ⎪⎝⎭代入数据得0346.07m /s v =3．回声与超声波测速声波在传播过程中遇到障碍物时,一部分被反射回来的现象叫做回声.技术上经常利用超声波反射现象来进行距离测定.例 3 （第4届全国初中应用物理知识竞赛）火车在进入隧道前必须鸣笛.若火车速度为80km /h ,声音在空气中的传播速度是340m/s ,司机在鸣笛后2s 时听到自隧道口处的山崖反射的回声,则鸣笛时火车到隧道口的距离是________m .分析与解 对回声问题,要画出物体运动和声音传播反射的示意图,找出等量关系列方程求解.如图 1.4所示,设火车在A 处发出鸣笛声,山崖在C 处,火车行驶至B 处就听到山崖反射的鸣笛声.火车从A行驶到B 处经历的时间为2s t =,A ,C 之间的距离为L ,空气中的声速1340m /s v =,火车速度280km /h 22.2m /s v ==,则有122v t v t L +=,解得362.2m L =.例4 为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪.如图1.5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超声波信号.第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时10.5s t =,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时20.3s t =,若发出两次信号的时间间隔是11s ,超声波的速度340m /s v =声,则（ ）.A ．汽车接收到第一次信号时,距测速仪170mB ．汽车接收到第一次信号时,距测速仪102mC ．汽车的速度是34m /sD ．汽车的速度是30.9m /s分析与理解汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪1111340m /s 0.5s 85m 22s v t ==⨯⨯=声 汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪2211340m /s 0.3s 51m 22s v t ==⨯⨯=声 因此汽车在两次信号的间隔时间行驶了1285m 51m 34m s s s =-=-=设第一次信号刚发出时为0t =时刻,则汽车接收到第一次信号的时间为10.25s t '=,由于发出两次信号的时间间隔是1.1s ,第二次信号发出时的时刻为 1.1s t '=,汽车接收到第二次信号的时间为211.1s 0.3s 1.25s 2t '=+⨯=. 因此,这34m 共用时21 1.25s 0.25s 1s t t t ''∆=-=-= 所以汽车的速度34m 34m /s 1ss v t ===∆车 故选C. 点评 对速度公式的应用和如何确定汽车运动的时间是本题的难点.两次信号的时间间隔虽然是1.1s ,但汽车在接收到两次信号时通过的路程所对应的时间不是1.1s .要从第一次接收到超声波的信号开始计时,到第二次接收到超声波的信号结束,由此来确定汽车运动的时间.确定通过的路程与通过这段路程所用的时间是解决本题的关键.二、冲击波当介质静止而声源以某一速度前进时,声源在某点发出的声音仍以该点为球心,以球面波的形式均匀向外传播,但是不同时刻发出的球面波球心位置不同,图1.6（a ）~（c ）分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时,产生的声波的情况.图中一系列圆表示声波的传播情况,A 点表示飞机的位置.若已知声音在空气中的传播速度为v 声,则我们可以确定三种情况下飞机的飞行速度v .方法如下：当飞机运动到某半径为r 的圆的圆心时,在其周围激发起声波,声波从圆心运动r 和飞机从圆心运动到A 点所用的时间相同.设A 点与该圆圆心距离为x ,则有r x t v v ==声,得x v v r=声,x 和r 的比例关系可由图1.6确定.因此,从图1.6可以看出,图（a ）飞机速度小于声速,图（b ）飞机速度等于声速,图（c ）飞机速度大于声速.对于图（c ）中的情况,飞机（声源）速度大于声速,声源发出的声音只能在声源后面传播,比如超音速飞机发出的裂空声、子弹飞过时的啸声等,就是这种声波.这种波叫做冲击波,也叫艏波.下面简述波的特点.如图1.7所示,若声速为v 声,声源以速度()v v v >声匀速前进,则声源形成的波为冲击波,声波从圆心O 运动A 距离和飞机从圆心O 运动x 距离到达A 点所用的时间相同,则有r v t =声,x vt =,因此有sin v r x v θ==声.由此可见,所有球面波的切线共线,图中θ角为定值.声波在纸面内的传播方向垂直于图1.7中切线AB ,AC向外. 例 5 子弹在距人头顶正上方5m 高的水平线上从很远处以速度680m /s v =水平飞过,已知声速340m /s v =声,问：（1）当人刚听到子弹的呼啸声时,子弹离人多远？（2）当人听到子弹呼啸声从头顶正上方传来时,子弹离人多远？分析与理解（1）如图1.8（a ）所示,人在B 点刚听到的子弹呼啸声是子弹在O 点发出的,当人刚听到子弹呼啸声时,子弹已经运动到A 点,则有2OA vt v OB v t v ===声声,由相似三角形关系,得2AB h=,故210m AB h ==.（2）如图1.8（b ）所示,人听到的子弹从头顶正上方传来的呼啸声,由子弹运动到人头顶正上方O '点时发出.假设人刚听到该声音时,子弹已经运动到A '点,则h v t =声,O A ''vt =有6805m 10m 340vh O A v ⨯''===声AB ===练习题1．雷雨天,小明在看到闪电后又经过s t 听到雷声,小明快速计算得到他离闪电发生处的距离约为km 3t ,则关于小明的计算方法,下列说法正确的是（ ）. A ．小明的方法没有理论依据,是完全错误、不可信的B ．由于空气中的声速约为333m/s ,因此小明的估算是科学合理的C ．利用小明的估算方法,潜水员只需用从看到闪光到听到爆炸声所用的时间除以3,同样可以估算深水炸弹爆炸处离他的距离D ．小明的估算没有考虑光的传播也需要时间,因此误差非常大2.声音在金属中的传播速度比在空气中的大.已知声音在空气中传播距离s 和在某金属管道内传播同样距离所需时间差为t ,且已知声音在空气中的传播速度为v ,则声音在该金属管道内的传播速度是（ ）.A ．sv s vt -B ．sv vt s -C ．s vt v s +D ．s vt t s- 3.甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前,两人相距102m ,且距离墙壁均为68m ,如图1.9所示,甲开了一枪后,乙先后听到两声枪响的时间间隔为（已知声音的传播速度为340m/s ）（ ）.A ．0.1sB ．0.2sC ．0.3sD ．0.4s4．图1.10是一张蜻蜓点水的俯视图,该图记录了蜻蜓连续3次点水过程中激起的波纹,其形状如图所示.由图可以得出（）.A．蜻蜓的飞行方向向左B．蜻蜓的飞行方向向右C．蜻蜓飞行速度比水波传播速度大D．蜻蜓飞行速度比水波传播速度小5．2015年1月,科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图1.11所示.小明在圆心A点大喊一声,经过6s听到回声.设空气中的声速为340m/s,则圆形凹坑的直径为________m.6.在无风的状况下,一列火车以恒定速度在平直轨道上运动,当司机鸣笛时,静止在地面上的观察者感到汽笛声沿火车前进方向的传播速度________（填“大于”“等于”或“小于”）相反方向的传播速度；在有风的状况下,司机在静止的火车上鸣笛,静止在地面上的观察者感到汽笛声沿风前进方向上的传播速度________（填“大于”“等于”或“小于”）相反方向的传播速度.7.图1.12（a）所示为代号“黑鸟SR-71”的战略侦察机.该侦察机以两倍声速在距离地面高度为L的高空水平飞行,某人站在地面上A点处,当侦察机经过D点时,其正下方恰好是A点,如图1.12（b）所示.人最先听到的轰鸣声是侦察机飞到距离A点________处所发出的,当人听到该声音时,侦察机与A点的距离为________.8．蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产人水中.图1.13所示为小华观察到的蜻蜓贴着水面沿直线飞行,连续三次“点水”后水面振动的波纹图（每次点水只形成一个波纹,时间忽略不计）,三个波纹正好内切于坐标原点O.由图可知：（1）蜻蜓的飞行方向是沿y轴________,其平均速度________（填“大于”“等于”或“小于”）水波的传播速度.（2）小华观察的蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s,则蜻蜓飞行的平均速度为________m /s .9．假定有前后两次声音传到人的耳朵里,如果这两次声音到达人的耳朵的时间间隔大于（或等于）0.1s ,人耳就能够把这两次声音分辨开,也就是说,如果两次声音传到人耳的时间间隔不足0.1s ,人耳就只能听到一次声音.某中学八年级课外活动小组为了体验声音在不同介质中的传播速度不同的物理现象,他们请一位同学在输送水的管道（充满水）上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,其余同学沿铁管分别在不同位置用耳朵贴近铁管听声.实验结束后,A 同学说自己只听到一次响声；B 同学说自己听到两次响声；C 同学说自己听到三次响声.已知声音在空气中的传播速度340m /s v =气,在水中的传播速度1500m /s v =水,在钢铁中的传播速度5100m /s v =铁.请你通过计算说明：在铁管上某处敲响一次,A ,B ,C 三位同学的位置到达敲击点的距离各在什么范围内（写出计算过程和对结论的分析过程）.10．小华在假期探望外祖母,他乘坐火车时发现,每经过铁轨接头处车身都要震动一次.他还发现,火车进山洞前一瞬间要鸣笛一次.小华恰好坐在车尾,从听到鸣笛声到车尾出洞,小华共数出84次车身震动,所用时间是1min 45s .若车身总长为175m ,每节铁轨长为12.5m /s ,山洞的长度是多少？当时火车的速度是多少？（假设火车一直做匀速直线运动.声音在空气中的传播速度是340m/s .）11．观察员距爆炸点3km ,爆炸后听到爆炸直接传来的声音和云层反射的声音.已知两次爆炸声间隔6s ,声速为1km /s 3,求云层离地面的高度. 12．一架超音速飞机在高空沿水平方向飞行,当飞机飞过某人头顶上方后10s ,这人才刚好听到飞机的轰鸣声,此时飞机已飞到此人前方6800m 处,已知声音的传播速度v =声340m/s 问：（1）这架飞机的飞行高度是多少？（2）这架飞机的飞行速度是声速的几倍？参考答案1．B.闪电传播的时间可以忽略,D 项错误.声音在空气中的传播速度为330~340m /s ,约等于1km /s 3,则s t 内声音传播的距离为km 3t ,因此小明的估测是正确的.在其他介质中,声速不能近似为1km /s 3,C 项错误.2．A.设声音在金属中的传播速度为v 金,则两次听到声音的时间间隔s s t v v =-金,解得sv v s vt=-金. 3．B.声音从甲处沿直线直接传播到乙处用时1102m 0.3s 340m /st ==,声音从甲处经墙壁反射后传播到乙处用时22212102682s 0.4s t ⎛⎫⨯+ ⎪⎝⎭==,所以听到两次枪响的时间间隔为210.2s t t t ∆=-=.4．BC.由图1.10可知,左边的波纹半径较大,说明左边的波纹先形成,右边的波纹后形成,即蜻蜓自左向右飞行.又因为第三次点水形成的波纹及其圆心在第一次点水形成的波纹的外侧,可见蜻蜓飞行速度大于水波速度.5.2040m .回声传播6s 通过的路程恰等于圆的半径的2倍,即直径340m /s d vt ==⨯6s 2040m =.6．等于,大于.我们平常所说的声速,实际上是声音相对于介质的速度,声速与声源的速度无关.无风时,空气相对地面静止,声音在空气中向各个方向传播的对地速度相同.有风时,顺风方向声音的对地速度等于声音在空气中的速度加上风速,逆风方向声音的对地速度等于声音在空气中的速度减去风速.7．23L ,2L .人在A 点最先听到的声音由图1.14中的O 点发出,人听到该声音时,飞机已经到O '位置,OA 与O A '垂直.由于飞机的速度是声速的2倍,则可知2OO OA '=,即30OO A '∠=︒,由几何关系可求得23L OA =,2O A L '=. 8．（1）负方向,等于；（2）4.5.沿着y 轴负方向,波纹半径越来越小,说明蜻沿y 轴负方向飞行.由于各圆均内切于同一点,可知蜻蜓点水时总是点在某波纹的边缘,蜻蜓在两次点水的时间间隔里飞行的距离与该波纹的边缘前进的距离相等,即蜻蜓飞行速度等于水波速度.蜻蜓第一次点水处的坐标110m y =,第三次点水处的坐标21m y =,历时2s t =,则蜻蜓的飞行速度1210m 1m 4.5m /s 2sy y v t --===.9．声音到达人耳的先后顺序（传声物质）依次是：铁、水、空气.要分辨空气和水传来的声音,应有110.1s 340m /s 1500m /s s s -,解得143.97m s . 要分辨水和铁传来的声音,应有220.1s 1500m /s 5100m /ss s -,解得2212.5m s . 要分辨空气和铁传来的声音,应有330.1s 340m /s 5100m /s s s -,解得336.4m s . 因此,C 同学与敲击点处的距离212.5m C s 时,三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s ,能听到三次敲击声.B 同学与敲击点处的距离36.4m 212.5m B s 时,水和空气传播的声音到达听音者的时间间隔等于或大于0.1s （可以分辨）；空气和铁传播的声音到达听音者的时间间隔等于或大于0.1s （可以分辨）；水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s （不能区分）.B 同学能听到两次敲击声.A 同学与敲击点处的距离36.4m A s <时,任意两种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均小于0.1s ,只能听到一次敲击声.10．1min 45s 105s t ==,84节铁轨总长8412.5m 1050m s =⨯=,当时火车的速度/10/v s t m s ==.车身总长1175m L =,小华听到笛声时火车进洞距离为1s ,笛声传播距离为11L s -,于是有111s L s v v -=声,代入数据解得15m s =.设火车山洞长为L ,小华从听到回声火车车尾出洞行驶距离为11s L s L =-+,解得山洞的长度11880m L s L s =-+=.11．如图 1.15所示,设云层高度为h ,爆炸声从A 处经云层反射传播到B 处的路径为A →C B →,结合光的发射定律,可知AC BC =,则声音经反射到达B处用时12AC t v =.声音从A 处直接传播到B 处用时2AB t v=.由题知126s t t -=,解得 2.5km AC =,由勾股定理得2212km 2h AC AB ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭ 12．如图1.16所示,A 为人所在位置.根据题意,飞机从人正上方的B 点飞到D 点时,用时为10s ,6800m BD =,则飞机的速度6800m 680m /s 10sv ==,2v v =声因此30BDA ∠=︒,结合几何关系可求得h =.。