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A
A
0.34

$\frac{2s}{t_甲 - t_乙}$
D
【分析】
要解决这道题,需明确核心逻辑:计时员听到枪声才开始计时,此时小郑已经起跑,因为声音从起点传播到终点需要时间,所以小郑的真实时间等于测得的时间加上声音传播100米的时间。首先利用速度公式计算声音传播100米的时间,再结合测得的时间求出真实时间。
【解析】
已知百米赛跑的路程$ s=100m $,声音在空气中的速度$ v_{声}=340m/s $,根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $,可得声音传播100m所需的时间:
$ t_{声}=\frac{s}{v_{声}}=\frac{100m}{340m/s}\approx0.29s $
计时员测得的时间是小郑跑百米的时间减去声音传播的时间,因此小郑跑百米的真实时间:
$ t_{真}=t_{测}+t_{声}=13.00s+0.29s=13.29s $
所以答案选A。
【答案】
A
【知识点】
速度公式应用;声速计算
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景,考查速度公式的应用,关键在于理解计时员计时的误差来源——声音传播需要时间,避免直接用测得时间作为真实时间的错误,是初中物理运动学的基础应用题。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需利用声呐测距的原理:超声波在海水中的传播速度是恒定的,根据公式$s = vt$,当速度$v$一定时,海底与海平面的距离$s$和回收信号的时间$t$成正比,即时间越长,海底越深。我们先整理五个位置的回收时间,再对应深度关系,最后匹配图形即可。
【解析】
根据声呐测距原理$s = vt$,超声波在海水中速度$v$不变,因此时间$t$越长,海底深度越大。
五个位置的回收时间:$t_A=0.30s$,$t_B=0.16s$,$t_C=0.30s$,$t_D=0.14s$,$t_E=0.30s$。
由此可得深度关系:$h_A = h_C = h_E > h_B > h_D$。
观察选项:
选项A:A、C、E三点深度相同且最深,B点深度较浅,D点深度最浅,符合上述深度关系;
选项B:E点深度大于C点,不符合;
选项C:C点深度小于A、E点,不符合;
选项D:B点深度大于D点,不符合。
【答案】
A
【知识点】
声呐测距、速度公式应用
【点评】
本题结合实际场景考查速度公式的应用,核心是理解时间与距离的正比关系,难度较低,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题围绕声速测量实验展开,需结合速度公式分析两次计时的物理过程:
1. 问题(1)利用速度公式的变形,直接计算0.001s内声音的传播距离;
2. 问题(2)需明确甲、乙手机记录时间的组成:甲的记录包含声音往返的时间和乙的反应时间,乙的记录仅为乙的反应时间,据此比较大小;
3. 问题(3)通过推导两次时间的差值与声音传播时间的关系,结合速度公式得到声速表达式。
【解析】
(1)根据速度公式 $ v = \frac{s}{t} $,变形得 $ s = vt $,代入声速 $ v=340\ \mathrm{m/s} $,时间 $ t=0.001\ \mathrm{s} $,则0.001s内声音传播的距离:
$ s = 340\ \mathrm{m/s} × 0.001\ \mathrm{s} = 0.34\ \mathrm{m} $。
(2)甲的手机记录的时间 $ t_甲 $ 包含:声音从A处传到B处的时间、乙听到掌声后的反应时间、乙击掌的声音从B处传回A处的时间;乙的手机记录的时间 $ t_乙 $ 仅为乙的反应时间,因此 $ t_甲 > t_乙 $。
(3)设声音从A传到B的时间为 $ t_1 $,则 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $。甲的时间 $ t_甲 = 2t_1 + \Delta t $($ \Delta t $ 为乙的反应时间),乙的时间 $ t_乙 = \Delta t $,因此 $ t_甲 - t_乙 = 2t_1 $,代入 $ t_1 = \frac{s}{v_声} $ 得:
$ t_甲 - t_乙 = \frac{2s}{v_声} $,变形得 $ v_声 = \frac{2s}{t_甲 - t_乙} $。
【答案】
(1)0.34 (2)> (3)$\frac{2s}{t_甲-t_乙}$
【知识点】
声速计算、速度公式应用
【点评】
本题结合实际实验场景考查声速测量,核心是理清两次计时的物理过程,明确时间差对应的声音传播路径,需灵活运用速度公式,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需明确两个核心知识点:一是声音的传播需要介质,不同介质传声的效果存在差异;二是响度的大小与发声体的距离有关,距离越近,响度越大。分析选项时,需结合气球作为传声介质的特点,以及手表直接贴近耳朵时的响度情况,逐一判断选项的正误。
【解析】
声音的传播需要介质,不同介质传声的效果不同;同时,响度与距发声体的远近有关,距离发声体越近,响度越大。将气球放在机械手表与耳朵之间时,气球作为传声介质,其不同部位传声的效果存在差异,因此放在气球不同部位听到的声音有所不同;而当手表直接贴近耳朵时,距离发声体最近,响度最大,所以放上气球后听到的声音不会比手表直接贴近耳朵的声音强。综上,A、B、C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
声音的传播、响度的影响因素
【点评】
本题以生活小实验为载体,考查声音的传播和响度的相关知识,贴近生活实际,难度较低,主要考查学生对基础知识点的理解与应用能力。
【难度系数】
0.7