115學測自然 第8題 詳解
波速・預警 · 多選 · 題目出處:115 學年度學科能力測驗 自然考科(大學入學考試中心)
題目
【7-8 題為題組】各國建置地震或海嘯的預警系統,希望能夠減少地震與海嘯所造成的災害。西元 2011 年 3 月 11 日在日本東北地區外海發生大地震(簡稱 311 大地震)並引發海嘯。
以 311 大地震為例,若 P 波波速為每秒 6 公里,S 波波速為每秒 3 公里,海嘯波波速為每分鐘 12 公里。假設距離震源最近的地震站位於和震源相距 150 公里的海岸線上,該地震站收到 P 波後,計算並發出地震與海嘯預警的時間約需 10 秒,則下列敘述哪些正確?(應選 2 項)
(A) S 波抵達海岸線前沒有預警時間
(B) S 波抵達海岸線前的預警時間約為 15 秒
(C) S 波抵達海岸線前的預警時間約為 50 秒
(D) 海嘯抵達海岸線前的預警時間約為 12 分鐘
(E) 海嘯抵達海岸線前的預警時間約為 120 分鐘
以 311 大地震為例,若 P 波波速為每秒 6 公里,S 波波速為每秒 3 公里,海嘯波波速為每分鐘 12 公里。假設距離震源最近的地震站位於和震源相距 150 公里的海岸線上,該地震站收到 P 波後,計算並發出地震與海嘯預警的時間約需 10 秒,則下列敘述哪些正確?(應選 2 項)
(A) S 波抵達海岸線前沒有預警時間
(B) S 波抵達海岸線前的預警時間約為 15 秒
(C) S 波抵達海岸線前的預警時間約為 50 秒
(D) 海嘯抵達海岸線前的預警時間約為 12 分鐘
(E) 海嘯抵達海岸線前的預警時間約為 120 分鐘
荒野試煉・已走 0/48
選出所有正確的選項(多選)
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1 枚
答案(B)(D)看逐步解析 ↓
逐步解析
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1
建立時間軸
預警題的通用公式:預警時間 災害波抵達時刻 警報發出時刻,所有時刻都從地震發生的第 秒起算。地震站就位在海岸線上、距震源 公里。P 波最快先到站,需 秒;站上計算與發布警報再花 秒,所以警報在第 秒發出。這個 秒是後面每個選項共用的基準。 -
2
S 波預警
S 波抵達海岸線需 秒。警報第 秒發出、S 波第 秒才到,預警時間 秒。逐項判斷:(A) 說完全沒有預警時間,錯誤;(B) 約 秒,正確;(C) 的 秒其實是 S 波從震源到海岸的總行進時間,忘了扣掉警報發出前已經流逝的 秒,錯誤。 -
3
海嘯預警
海嘯波速是每分鐘 公里,抵達海岸線需 分鐘,即 秒。預警時間 秒,約 分鐘,取整約 分鐘。逐項判斷:(D) 約 分鐘,正確;(E) 的 分鐘不可能成立——海嘯本身 分鐘就到岸,預警時間絕不可能比行進時間還長,這是數量級層次的錯誤。 -
4
結論
五個選項檢核完畢:(A) 錯、(B) 對、(C) 錯、(D) 對、(E) 錯,故選 (B)(D)。整題的關鍵只有一句話:先把「警報第 秒發出」釘在時間軸上,再拿每種波的抵達時刻去相減。
答案
(B)(D)
關鍵觀念:#波速 #地震波 #海嘯 #時間差
常見卡點
全班最容易錯在忘記扣「警報發出前已經過的時間」:算出 S 波 秒到就直接選 (C)。正確流程是先算警報發出時刻(P 波行進 秒加處理 秒,共 秒),再用抵達時刻減它。另外注意單位陷阱:海嘯波速是每「分鐘」 公里,和 P 波、S 波的每「秒」不同,混用會差六十倍。
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