14.(2026·江苏南京期末)超声波测速是目前常用的测速方式,已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s.
(1) 如图a所示,停在公路旁的公安巡逻车定点测速时,巡逻车上测速仪可以发出并接收超声波脉冲信号,某次一轿车以108 km/h的速度朝巡逻车匀速驶来,距巡逻车185 m时,巡逻车发出超声波信号,则经过
(2) 如图b所示,$P_1$、$P_2$是测速仪先后发出的超声波信号,$n_1$、$n_2$分别是测速仪检测到的$P_1$、$P_2$经反射后的信号.设测速仪匀速扫描,$P_1$与$P_2$之间的时间间隔为0.9 s,根据图b可知,$P_1$与$n_1$之间的时间间隔$t_1=0.3$ s,$P_2$与$n_2$之间的时间间隔$t_2=0.2$ s.假设被测汽车沿直线匀速行驶,则该车速度为
(1) 如图a所示,停在公路旁的公安巡逻车定点测速时,巡逻车上测速仪可以发出并接收超声波脉冲信号,某次一轿车以108 km/h的速度朝巡逻车匀速驶来,距巡逻车185 m时,巡逻车发出超声波信号,则经过
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s巡逻车接收到轿车反射回来的信号.(2) 如图b所示,$P_1$、$P_2$是测速仪先后发出的超声波信号,$n_1$、$n_2$分别是测速仪检测到的$P_1$、$P_2$经反射后的信号.设测速仪匀速扫描,$P_1$与$P_2$之间的时间间隔为0.9 s,根据图b可知,$P_1$与$n_1$之间的时间间隔$t_1=0.3$ s,$P_2$与$n_2$之间的时间间隔$t_2=0.2$ s.假设被测汽车沿直线匀速行驶,则该车速度为
20
m/s.答案：14. (1) 1 (2) 20 解析:(1) 声波信号发出后向前传播的同时,汽车匀速行驶,声波遇到汽车被反射,此后声波原路返回,声波向外传播和返回经过相同路程,用相同时间;车的速度$v_\mathrm{车}=108\ \mathrm{km/h}=30\ \mathrm{m/s}$,声波和汽车的速度之和$v=v_\mathrm{声}+v_\mathrm{车}=340\ \mathrm{m/s}+30\ \mathrm{m/s}=370\ \mathrm{m/s}$,声波遇到汽车的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{185\ \mathrm{m}}{370\ \mathrm{m/s}}=0.5\ \mathrm{s}$,巡逻车接收到轿车反射回来的信号的时间为$2t=2×0.5\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{s}$.(2) 测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪$s_1=\frac{1}{2}v_\mathrm{声}t_1=\frac{1}{2}×340\ \mathrm{m/s}×0.3\ \mathrm{s}=51\ \mathrm{m}$,第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时,汽车距测速仪$s_2=\frac{1}{2}v_\mathrm{声}t_2=\frac{1}{2}×340\ \mathrm{m/s}×0.2\ \mathrm{s}=34\ \mathrm{m}$,因此汽车在两次与信号相遇的过程中,行驶了$s'=s_1-s_2=51\ \mathrm{m}-34\ \mathrm{m}=17\ \mathrm{m}$,这17 m共用了$t'=\Delta t-\frac{t_1}{2}+\frac{t_2}{2}=0.9\ \mathrm{s}-\frac{0.3\ \mathrm{s}}{2}+\frac{0.2\ \mathrm{s}}{2}=0.85\ \mathrm{s}$,所以汽车的车速$v'=\frac{17\ \mathrm{m}}{0.85\ \mathrm{s}}=20\ \mathrm{m/s}$.
15. 新趋势 创新实验（2026·江苏苏州月考）光速的测定在物理学中有多种方法，在1879～1926年的40多年时间里，物理学家迈克耳逊为光速的测量付出了很多努力，并且根据速度公式测量出了光速. 迈克尔逊八面棱镜法的实验装置如图1所示：其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图示为俯视图），S为激光发射器. 当A转动到图示位置静止时，θ大小为45°，再经光反射器M（内部结构未画出，用虚线框表示）平行反射回到A的镜面3，光束经A的镜面3反射后，最终到达接收装置C.
（1）图2中的甲和乙是小明关于光反射器M的内部结构的猜想，可以实现M的功能的是
（2）光从A镜面1传播到镜面3的时间为t，现使A逆时针转动起来，在t时间内A镜面1转至镜面2所在位置时，则接收装置C
（3）若把图示中A到M的距离设为L（L长达几十千米），且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离，现使八面镜由静止转动起来（1秒内转过的圈数），当每秒转动圈数达到n时，恰能在C中再次看见发光点S，由此可得出光速c的表达式为c=
（1）图2中的甲和乙是小明关于光反射器M的内部结构的猜想，可以实现M的功能的是
乙
（选填“甲”或“乙”）.（2）光从A镜面1传播到镜面3的时间为t，现使A逆时针转动起来，在t时间内A镜面1转至镜面2所在位置时，则接收装置C
能
（选填“能”“不能”）接收到来自S发出的光.（3）若把图示中A到M的距离设为L（L长达几十千米），且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离，现使八面镜由静止转动起来（1秒内转过的圈数），当每秒转动圈数达到n时，恰能在C中再次看见发光点S，由此可得出光速c的表达式为c=
16nL×10³ m/s
.答案：15. (1) 乙 (2) 能 (3) $16nL×10^3\ \mathrm{m/s}$ 解析:(1) 由光的反射原理可知,若如图2甲所示,入射角为0°,反射角也为0°,这时反射光线和入射关系重合,图2乙中两个面的夹角为90°时,反射光线和入射光线平行,故M的内部结构如图乙.(2) 当A逆时针镜面由1转到2的位置时,正八面镜各面旋转的角度相同,此时激光发射器S发出的光相对各面上的入射点没有改变,故接收装置C能接收到来自S发出的光.(3) 八面镜每秒钟的转速为n圈,转动1圈所用的时间$t=\frac{1}{n}\ \mathrm{s}$,所以光从1位置传播到3的位置所需时间$t'=\frac{1}{8n}\ \mathrm{s}$,光传播的距离$s=2L×10^3\ \mathrm{m}$,光的速度$c=\frac{s}{t'}=\frac{2L×10^3\ \mathrm{m}}{\frac{1}{8n}\ \mathrm{s}}=16nL×10^3\ \mathrm{m/s}$.