14.小欲同学乘坐的汽艇遥对一座高崖,他对高崖大喊一声,6 s听到回声。(已知声音在空气中的速度为 340 m/s)
(1)若汽艇停在水面上,求他离高崖的距离。
(2)若汽艇以 10 m/s 的速度正向高崖靠近,求他大喊时离高崖的距离。
(1)若汽艇停在水面上,求他离高崖的距离。
(2)若汽艇以 10 m/s 的速度正向高崖靠近,求他大喊时离高崖的距离。
答案
14.(1)1 020 m (2)1 050 m
解析
【分析】
本题考查回声测距的应用,需分两种情况分析:(1)汽艇静止时,声音从人到高崖再返回的总时间为6s,单程时间为总时间的一半,利用速度公式即可计算距离;(2)汽艇向高崖靠近时,声音传播的路程与汽艇行驶的路程之和等于大喊时到高崖距离的2倍,据此列式计算。
【解析】
(1) 若汽艇停在水面上,声音从人到高崖的单程时间:
$ t_1 = \frac{6\ \mathrm{s}}{2} = 3\ \mathrm{s} $
根据 $ v = \frac{s}{t} $,他离高崖的距离:
$ s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 1020\ \mathrm{m} $
(2) 若汽艇以10 m/s的速度正向高崖靠近,设大喊时离高崖的距离为$ s_2 $。
6s内声音传播的距离:
$ s_{\mathrm{声}} = v_{\mathrm{声}} t = 340\ \mathrm{m/s} × 6\ \mathrm{s} = 2040\ \mathrm{m} $
6s内汽艇行驶的距离:
$ s_{\mathrm{艇}} = v_{\mathrm{艇}} t = 10\ \mathrm{m/s} × 6\ \mathrm{s} = 60\ \mathrm{m} $
由于声音传播的路程与汽艇行驶的路程之和等于2倍的大喊时到高崖的距离,即:
$ 2s_2 = s_{\mathrm{声}} + s_{\mathrm{艇}} $
代入数据得:
$ s_2 = \frac{2040\ \mathrm{m} + 60\ \mathrm{m}}{2} = 1050\ \mathrm{m} $
【答案】
14.(1)1020 m (2)1050 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题是回声测距的基础应用题,需明确两种场景下声音与汽艇的路程关系,关键是找准总路程对应的距离倍数关系,难度适中,适合巩固运动学基础。
【难度系数】
0.5
本题考查回声测距的应用,需分两种情况分析:(1)汽艇静止时,声音从人到高崖再返回的总时间为6s,单程时间为总时间的一半,利用速度公式即可计算距离;(2)汽艇向高崖靠近时,声音传播的路程与汽艇行驶的路程之和等于大喊时到高崖距离的2倍,据此列式计算。
【解析】
(1) 若汽艇停在水面上,声音从人到高崖的单程时间:
$ t_1 = \frac{6\ \mathrm{s}}{2} = 3\ \mathrm{s} $
根据 $ v = \frac{s}{t} $,他离高崖的距离:
$ s_1 = v_{\mathrm{声}} t_1 = 340\ \mathrm{m/s} × 3\ \mathrm{s} = 1020\ \mathrm{m} $
(2) 若汽艇以10 m/s的速度正向高崖靠近,设大喊时离高崖的距离为$ s_2 $。
6s内声音传播的距离:
$ s_{\mathrm{声}} = v_{\mathrm{声}} t = 340\ \mathrm{m/s} × 6\ \mathrm{s} = 2040\ \mathrm{m} $
6s内汽艇行驶的距离:
$ s_{\mathrm{艇}} = v_{\mathrm{艇}} t = 10\ \mathrm{m/s} × 6\ \mathrm{s} = 60\ \mathrm{m} $
由于声音传播的路程与汽艇行驶的路程之和等于2倍的大喊时到高崖的距离,即:
$ 2s_2 = s_{\mathrm{声}} + s_{\mathrm{艇}} $
代入数据得:
$ s_2 = \frac{2040\ \mathrm{m} + 60\ \mathrm{m}}{2} = 1050\ \mathrm{m} $
【答案】
14.(1)1020 m (2)1050 m
【知识点】
回声测距、速度公式应用
【点评】
本题是回声测距的基础应用题,需明确两种场景下声音与汽艇的路程关系,关键是找准总路程对应的距离倍数关系,难度适中,适合巩固运动学基础。
【难度系数】
0.5
15.如图所示的为小明用手机拍摄的风景照片。水岸人家的楼房在河中形成美丽的“倒影”。这些“倒影”看起来比楼房本身要“暗”一些。试着去拍摄类似的照片,并解释水中“倒影”为什么会比楼房本身要“暗”一些。

答案
15.建筑物的光射到水面时,既发生反射,又发生折射,有一部分光发生折射进入了水中,因此水中“倒影”比楼房本身要“暗”一些。
解析
【分析】
要解释水中“倒影”比楼房暗,需明确光线在水面的传播规律:楼房的光线到达水面时,会同时发生反射和折射,形成倒影的是反射光线,而部分光线会折射进入水中,导致反射光线减少,因此倒影更暗。
【解析】
楼房发出(反射)的光线射向水面时,会同时发生两种光学现象:一部分光线在水面处发生反射,进入人眼,形成我们看到的“倒影”;另一部分光线会折射进入水中,不再参与形成倒影的光线。因此,形成“倒影”的光线总量比楼房本身直接进入人眼的光线少,所以水中的“倒影”看起来比楼房本身暗一些。
【答案】
建筑物的光射到水面时,既发生反射,又发生折射,有一部分光发生折射进入了水中,因此水中“倒影”比楼房本身要“暗”一些。
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合生活中常见的倒影现象,考查光的反射与折射的实际应用,需要学生将光学知识与生活现象结合,理解光线在水面的传播特点,难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
要解释水中“倒影”比楼房暗,需明确光线在水面的传播规律:楼房的光线到达水面时,会同时发生反射和折射,形成倒影的是反射光线,而部分光线会折射进入水中,导致反射光线减少,因此倒影更暗。
【解析】
楼房发出(反射)的光线射向水面时,会同时发生两种光学现象:一部分光线在水面处发生反射,进入人眼,形成我们看到的“倒影”;另一部分光线会折射进入水中,不再参与形成倒影的光线。因此,形成“倒影”的光线总量比楼房本身直接进入人眼的光线少,所以水中的“倒影”看起来比楼房本身暗一些。
【答案】
建筑物的光射到水面时,既发生反射,又发生折射,有一部分光发生折射进入了水中,因此水中“倒影”比楼房本身要“暗”一些。
【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合生活中常见的倒影现象,考查光的反射与折射的实际应用,需要学生将光学知识与生活现象结合,理解光线在水面的传播特点,难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
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