1. (2026·徐州睢宁县联考)阅读短文,回答文后的问题.
盲人的福音——超声导盲探测仪
超声导盲探测仪是一种利用超声波反射原理来辅助盲人探测前进道路上障碍物的设备,如图甲所示.其工作原理主要基于回声定位技术,图乙是它简化后的工作原理图.工作时探测仪前端的超声波探头发出超声波,超声波在空气中传播遇到障碍物时发生反射,反射回来的超声波携带障碍物的信息——距离和方向,探头上的接收传感器捕捉到反射回来的超声波,根据超声波的传播速度和往返时间计算出探测仪与障碍物的距离,将计算出的距离信息转化为易于盲人感知的反馈形式.例如,当检测到前方有障碍物时,设备会发出“注意前方障碍物”的语音提示或产生强烈的振动,以提醒盲人注意安全.这种设备为盲人出行提供了极大的便利和安全保障.

(1)超声波是声音的一种,它的频率高于Hz.
(2)超声导盲探测仪是通过声波获取障碍物的信息.以下各项应用中与此不同的是.
A. 医生利用“B超”检查病情
B. 超声雾化器将液体药物转化为微小颗粒
C. 技工利用超声波给金属工件探伤
D. 交警利用超声波测量汽车的速度
(3)该拐杖向手指上若干个位置发射超声波,检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图丙所示,则这些位置指纹的大致形状如图丁中的(填字母序号).

(4)某人持雷达拐杖遇到障碍物时,雷达发出的超声波从发射至接收到信号经历的时间为$4×10^{-3}\ \mathrm{s}$,空气中超声波速度取$340\ \mathrm{m/s}$,则该雷达拐杖到障碍物的距离为m.

1. (1)20 000 (2)B (3)A (4)0.68
解析:(1)频率高于 20 000 Hz 的声波,称为超声波;频率低于 20 Hz 的声波,称为次声波.(2)超声导盲探测仪是通过声波获取障碍物的信息.A. 医生利用“B 超”检查病情,是利用声能传递信息,故 A 不符合题意;B. 超声雾化器将液体药物转化为微小颗粒,是利用声能传递能量,故 B 符合题意;C. 技工利用超声波给金属工件探伤,是利用声能传递信息,故 C 不符合题意;D. 交警利用超声波测量汽车的速度是利用声能传递信息,故 D 不符合题意.故选 B.(3)检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如题图丙所示,超声波的传播速度一定,距离越远,则接收到超声波所用的时间越长,所以与图丙对应的指纹的大致形状是图丁中的 A,故选 A.(4)由 $v=\frac{s}{t}$ 可知, 超声波传播的路程 $s = vt = 4×10^{-3}\ \mathrm{s}×340\ \mathrm{m/s}=1.36\ \mathrm{m}$, 该雷达拐杖到障碍物的距离 $L=\frac{1}{2}s=\frac{1}{2}×1.36\ \mathrm{m}=0.68\ \mathrm{m}$.

【分析】
本题围绕超声导盲探测仪的原理展开，分四个小问考查相关知识点：第(1)问需牢记超声波的频率定义，直接对应概念作答；第(2)问要区分声波传递信息和能量的不同应用，逐一分析选项即可；第(3)问利用速度公式中路程与时间的关系，结合图像判断距离变化对应的指纹形状；第(4)问需注意超声波往返传播，计算距离时要取总路程的一半，再用速度公式求解。
【解析】
(1) 物理学中，频率高于20000Hz的声波定义为超声波，因此答案为20000。
(2) 超声导盲探测仪通过反射的超声波获取障碍物的距离、方向等信息，利用的是声波传递信息。A选项医生用“B超”检查病情，是利用声波传递信息；B选项超声雾化器将药物转化为微小颗粒，是利用声波传递能量；C选项超声波探伤检测工件缺陷，是利用声波传递信息；D选项超声波测量车速，是利用声波传递信息。因此与题干应用不同的是B，故选B。
(3) 超声波在空气中的传播速度v一定，由公式s=vt可知，传播时间越长，对应的距离越远。图丙中时间随位置变化，对应距离的变化，图丁中A的形状符合该规律，故选A。
(4) 超声波从发射到接收的总路程：$s=vt=4×10^{-3}\ \mathrm{s}×340\ \mathrm{m/s}=1.36\ \mathrm{m}$，由于是往返路程，所以拐杖到障碍物的距离为总路程的一半，即$L=\frac{1}{2}s=\frac{1}{2}×1.36\ \mathrm{m}=0.68\ \mathrm{m}$。
【答案】
(1)20000 (2)B (3)A (4)0.68
【知识点】
超声波的定义、声的利用、速度公式的应用
【点评】
本题结合实际应用考查初中物理声学的基础知识点，注重理论联系实际，难度适中，能有效考查学生对概念的理解和公式的运用能力。
【难度系数】
0.7

2.（2026·南通如皋市期中）阅读短文，回答问题.
手术无影灯需要尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影.手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？
晚上在教室内只打开一盏灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑，四周稍浅.影子中部是灯光照不到的区域，特别黑，叫本影，四周稍浅的部分叫半影.如图甲在课桌上点燃两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉灯可以看到墙壁上出现书的本影和半影.如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次.
手术无影灯是将许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影.

(1)手术室使用无影灯,可以避免手术时手及医疗器械由于光沿传播而产生黑影,这种无影灯是由（填“一个”或“多个”）发光且较大的光源组成.图甲中,蜡烛（填“A”或“B”）的光照不到上侧半影区域中.其实日全食、日偏食现象与此类似,如图乙,当地球上的观察者处在（填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）区会看到日全食.
(2)在甲图中C处再点燃一支蜡烛,书的本影变得更（填“大”或“小”）,半影更（填“明显”或“不明显”）.
(3)夏季中午,晓亮发现地上有电线杆的影子,而看不到电线的影子,下列说法正确的是.
A. 射到电线上的光线太弱了,不能形成影子
B. 射到电线上的光线太强了,不能形成影子
C. 太阳光源较大,电线本影很小未落到地面
D. 电线杆是竖直的,电线横着不会形成影子
(4)如果手术台上的无影灯仍然达不到手术照明需求,你认为还可以采取哪些有效措施？.

2. (1)直线 多个 A Ⅰ (2)小 不明显 (3)C (4)见解析
解析:(1)无影灯是由多个发光且较大的光源组成的,可以避免手术时手及医疗器械由于光沿直线传播而产生黑影.根据图甲知,其中的上侧半影区域中,B发出的光可以照到,A发出的光照不到;由图乙可知,太阳光完全照射不到Ⅰ区,当地球上的观察者处在图中Ⅰ区会看到日全食.(2)如果点燃三支甚至四支蜡烛,书的本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现更多明暗不同的层次,所以在甲图中 C 处再点燃一支蜡烛,书的本影变得更小,半影更不明显.(3)太阳是光源,光源较大,电线的四周均被照亮,就像无影灯照射时影子叠加后的效果,所以在地面上几乎看不到电线的影子,故选 C.(4)增加光源数量与优化布局:进一步增加无影灯的发光光源数量,并且对光源的布局进行更精密的设计,使光线能从更多不同角度照射手术区域,最大程度减少阴影产生的可能.

【分析】
本题围绕光的直线传播形成的本影、半影现象展开，结合生活中的无影灯、日食等实例考查相关知识。解题思路：1. 明确光沿直线传播的特性，理解本影（完全无光区域）和半影（部分光照射区域）的概念；2. 分析多光源对本影、半影的影响，光源数量越多，本影范围越小，半影越不明显；3. 结合图甲判断蜡烛A、B的光照覆盖区域，图乙中Ⅰ区是太阳完全被月亮遮挡的本影区，对应日全食；4. 联系实际，理解大光源（如太阳）形成的本影区极小，因此电线影子无法落到地面；5. 结合无影灯原理，思考优化手术照明的措施。
【解析】
(1) 光在同种均匀介质中沿直线传播，手术时手及医疗器械会挡住光线形成黑影；无影灯由多个发光光源组成，可从不同角度照射手术区域，减少本影；图甲中，上侧半影区域B的光能照到，A的光照不到；图乙中，Ⅰ区是太阳完全被月亮遮挡的本影区，地球上的观察者在此处会看到日全食。故答案依次为：直线、多个、A、Ⅰ。
(2) 根据短文内容，增加光源（如点燃更多蜡烛）时，书的本影部分会逐渐缩小，半影更不明显，因此填：小、不明显。
(3) 太阳是大光源，电线的本影区很小，无法落到地面，所以看不到电线的影子，故选C。
(4) 结合无影灯原理，可进一步增加无影灯的光源数量，优化光源布局，使光线从更多不同角度照射手术区域，最大程度减少阴影产生（合理即可）。
【答案】
(1) 直线；多个；A；Ⅰ (2) 小；不明显 (3) C (4) 增加无影灯的光源数量，优化光源布局（合理即可）
【知识点】
光的直线传播；本影与半影；日食的形成
【点评】
本题结合生活中的无影灯、日食等实例，考查光的直线传播相关知识，将抽象的物理概念与实际应用结合，难度适中，能帮助学生理解物理知识在生活中的应用价值。
【难度系数】
0.6