【題目】有一種示波器可以同時顯示兩列波形.對于這兩列波,顯示屏上橫向每格代表的時間間隔相同.利用此種示波器可以測量液體中的聲速,實驗裝置的一部分如圖甲所示:管內(nèi)盛滿液體,音頻信號發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號由置于液體內(nèi)的發(fā)射器發(fā)出,被接收器所接收.圖乙為示波器的顯示屏,屏上所顯示的上、下兩列波形分別為發(fā)射信號與接收信號.若已知發(fā)射的脈沖信號頻率為f=2 000 Hz,發(fā)射器與接收器的距離為x=1.30 m,求管內(nèi)液體中的聲速.(已知所測聲速應(yīng)在1 300 m/s~1 600 m/s之間.結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】設(shè)脈沖信號的周期為T,從示波器顯示的波形可以看出,圖乙中橫向每一分度(即兩條長豎線間的距離)所表示的時間間隔為
其中
對比圖乙中上、下兩列波形,可知信號在液體中從發(fā)射器傳播至接收器接收所用的時間為
其中
液體中的聲速為
聯(lián)立①②③④式,代入已知條件并考慮到所測聲速應(yīng)在1 300 m/s~1 600 m/s之間,得
v== m/s
當(dāng) 時,解得 在其范圍之間.
【解析】假設(shè)脈沖信號的周期為T,分析信號在液體中從發(fā)射器傳播到接受器所用的時間的表達(dá)式,由液體中的聲速公式 ,結(jié)合聲速范圍在1300~1600m/s之間,求解液體中的聲速。
【考點精析】掌握波長、波速和頻率的關(guān)系是解答本題的根本,需要知道振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長;機械波的傳播速率由介質(zhì)決定,與波源無關(guān);波的頻率始終等于波源的振動頻率,與介質(zhì)無關(guān);三者關(guān)系:v=λf

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理想氣體在真空中絕熱膨脹時

A.氣體對外界做功B.氣體內(nèi)能不變

C.氣體溫度降低D.分子熱運動的無序性增大

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【題目】在用伏安法測某元件的伏安特性實驗中,小張同學(xué)將采集到的數(shù)據(jù)記錄到了IU坐標(biāo)圖上(如圖甲所示),完成下列問題。

1)請在圖甲中繪出伏安特性曲線_______,并由此圖線得出該電阻的電阻值Rx_____Ω。

2)除了待測元件、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:

A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約30kΩ

B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約150kΩ

C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω

D.電流表A2(量程3mA,內(nèi)阻約300Ω

E.滑動變阻器R10300Ω,額定電流0.5A

F.滑動變阻器R2050Ω,額定電流60mA

G.滑動變阻器R3010Ω,額定電流0.3A

H.電源E1(電動勢為1.5V,內(nèi)阻約為0.5Ω

I.電源E2(電動勢為3.0V,內(nèi)阻約為1.2Ω

根據(jù)所繪的伏安特性曲線,為了調(diào)節(jié)方便,測量準(zhǔn)確,實驗中應(yīng)選用的器材是______(填器材前面的字母)。

3)根據(jù)所選器材,按要求補充完善圖乙所示實物連線________,實驗前變阻器的滑片P應(yīng)置于最_______(填)端。

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【題目】一位足球愛好者,做了一個有趣的實驗:如圖所示,將一個質(zhì)量為m、半徑為R的質(zhì)量分布均勻的塑料彈性球框靜止放在粗糙的足夠大的水平臺面上,質(zhì)量為MMm)的足球(可視為質(zhì)點)以某一水平速度v0通過球框上的框口,正對球框中心射入框內(nèi),不計足球運動中的一切阻力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)足球與球框發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前足球恰好不會從右端框口穿出。假設(shè)足球與球框內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞,只考慮球框與臺面之間的摩擦,求:

1)人對足球做的功和沖量大;

2)足球與球框發(fā)生第一次碰撞后,足球的速度大小;

3)球框在臺面上通過的位移大小。

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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為2m/s,振幅A2cm,MN是平衡位置相距為3m的兩個質(zhì)點,如圖所示。在t0時,M通過其平衡位置沿y軸正方向運動,N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于1s。下列說法正確的是______。

A.該波的周期為6s

B.在t05s時,質(zhì)點N正通過平衡位置沿y軸負(fù)方向運動

C.從t0tls,質(zhì)點M運動的路程為2cm

D.在t5.5st6s,質(zhì)點M的動能逐漸增大

Et0.5s時刻,處于M、N正中央的質(zhì)點加速度與速度同向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上,有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動.當(dāng)圓筒的角速度增大以后,下列說法正確的是( )

A.物體所受彈力增大,摩擦力也增大了
B.物體所受彈力增大,摩擦力減小了
C.物體所受彈力和摩擦力都減小了
D.物體所受彈力增大,摩擦力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2006年我國鐵路將實施第六次大提速,提速后運行速度可達(dá)200km/h.鐵路提速要解決很多技術(shù)上的問題,其中彎道改造就是一項技術(shù)含量很高的工程.在某彎道改造中下列論述正確的是( )
A.保持內(nèi)外軌高度差不變,適當(dāng)增加彎道半徑
B.保持內(nèi)外軌高度差不變,適當(dāng)減小彎道半徑
C.減小內(nèi)外軌高度差,同時適當(dāng)減小彎道半徑
D.只要減小彎道半徑,內(nèi)外軌高度差保持不變或減小都行

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲為t=1s時某橫波的波形圖像,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖像,距該質(zhì)點Δx=0.5m處質(zhì)點的振動圖像可能是(  )

A.
B.
C.
D.

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【題目】下列說法中正確的是 (  )

A. 擴散現(xiàn)象就是布朗運動

B. 布朗運動是擴散現(xiàn)象的特例

C. 布朗運動就是分子熱運動

D. 擴散現(xiàn)象、布朗運動和分子熱運動都隨溫度的升高而變得劇烈

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