图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图

永州2024年高一入学考试物理部分（答案在最后）一、单选题（每题3分，共48分）1.如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河岸上的两条船上的旗帜分别向右向左飘，两条船运动状态是（）A.A船肯定向右运动B.A船肯定是静止的C.B船肯定是向右的D.B船可能是静止的【答案】C【解析】【详解】AB．因为河岸上旗杆是固定在地面上的，那么根据旗帜的飘动方向判断，风是从左向右刮的。

A 船上旗帜向右，有三种可能：①是A船不动，风把旗帜刮向右；②是A船向左运动，风相对于旗帜向右，把旗帜刮向右；③是A船向右运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把旗帜刮向右，故AB错误；CD．B船一定向右运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况。

故C正确，D错误。

故选C。

2.如图所示，自行车在水平地面上做匀速直线运动。

车轮外边缘半径为R，气门芯距轮心的距离为r，自行车行驶过程中轮胎不打滑，初始时刻气门芯在最高点，不考虑车轮的形变。

气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中，下列判断正确的是（）π+A.气门芯通过的路程为2r RB.气门芯通过的位移的大小为2rC.D.【答案】C【解析】【详解】BC ．当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，如图所示气门芯的位移大小为x ==故B 错误，C 正确；AD ．气门芯通过的路程为曲线，不等于位移大小，故AD 错误。

故选C 。

3.一质点沿直线Ox 方向做加速运动，它离开O 点的距离x 随时间变化的关系232(m)x t =+，它的速度随时间变化的关系为v =4t （m/s ）。

则该质点在t =2s 时的瞬时速度和t =0到t =2s 间的平均速度分别为（）A.8m/s 、4m/sB.4m/s 、8m/sC.8m/s 、6m/sD.6m/s 、8m/s 【答案】A【解析】【详解】根据速度随时间变化的关系可知，当t =2s 时，该质点的瞬时速度为42m/s=8m/sv =⨯t =0到t =2s 时间内，根据质点距离与时间的关系，可知质点在这两秒的位移为220(322)m-3m=8mx x x =-=+⨯平均速度为8=m/s=4m/s 2x v t =故选A 。

追击相遇问题：1. 甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m s 的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。

为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。

在某次练习中，甲在接力区前013.5S m =处作了标记，并以9m s υ=的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。

乙在接力区的前端听口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。

已知接力区的长度为20L m =。

求： ⑴此次练习中乙在接棒前的加速度a 。

⑵在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。

2．甲、乙两汽车在一条平直的单行道上乙前甲后同向匀速行驶．甲、乙两车的速度分别为m /s 4001=v 和m /s 2002=v ，当两车距离接近到=s 250 m 时两车同时刹车，已知两车刹车时的加速度大小分别为210.1m /s =a 和223/1m /s =a ，问甲车是否会撞上乙车?3. A 、B 两列火车在同一轨道上同向行驶，A 在前，速度为v A ＝10 m/s ，B 在后，速度为v B ＝30 m/s ，因大雾能见度低，B 车在距A 车500 m 时，才发现前方有A 车，这时B 车立即刹车，但要经过1800 m B 车才能停下，问： (1)车若要仍按原速前进，两车是否相撞？试说明理由。

(2)如果辆车相遇而不相撞（并排行驶），问B 车刹车的同A 车匀速行驶的情况下，辆车相遇的次出以及每次相遇的时间。

(3)B 在刹车时发出信号，A 车司机在收到信号1.5s 后加速前进，A 车加速度为多大时，才能避免事故发生？（不计信号从A 传到B 的时间）L=20l =1l =1AB 图1-5-34. A 、B 两棒均长1ｍ，A 棒悬挂于天花板上，B 棒与A 棒在一条竖直线上，直立在地面，A 棒的下端与B 棒的上端之间相距20ｍ，如图1-5-3所示，某时刻烧断悬挂A 棒的绳子，同时将B 棒以v 0=20ｍ/ｓ的初速度竖直上抛，若空气阻力可忽略不计，且g =10m/s 2，试求： （1）A 、B 两棒出发后何时相遇？（2）A 、B 两棒相遇后，交错而过需用多少时间？5. 在地面上以初速度2V 0竖直上抛一物体A 后，又以初速V 0同地点竖直上抛另一物体B ，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔t 必须满足什么条件？（不计空气阻力）6．甲、乙、丙三辆车行驶在平直公路上，车速分别为6m/s 、8 m/s 、9 m/s ．当甲、乙、丙三车依次相距5m 时，乙车驾驶员发现甲车开始以1m/s 2的加速度做减速运动，于是乙也立即做减速运动，丙车驾驶员也同样处理．如图2-15所示．直到三车都停下来时均未发生撞车事故．求丙车减速运动的加速度至少应为多大？a 3 v 3丙a 2 v 2乙a 1 v 1甲5m5m图2-15错车问题：1．一辆长为12 m 的客车沿平直公路以8.0 m/s 的速度匀速向北行驶，一辆长为10 m 的货车由静止开始以2.0 m/s 2的加速度由北向南匀加速行驶，已知货车刚启动时两车相距180 m ，求两车错车所用的时间．2. 在一条平直公路上有一辆长L 0=1.5m 的电动自行车正以v=3m/s 的速度向前行驶，在其车尾后方s 0=16.5m 远处的另一条车道上有一辆场L=6.5m 的公共汽车正以v 0=10m/s 的速度同向行驶而来，由于公共汽车要在前方50m 处的站点停车上下旅客，便在此时开始刹车使之做匀减速运动，结果车头恰好停在站点处。

•1、如图1所示的是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度.图2中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s.若汽车是匀速行驶的，则根据图2求：（1）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离；（2）汽车的速度.答案 1、见分析【试题分析】【解析】从题中的图2可以看出，发出超声波信号P1到接收到反射信号n1的时间为：t1=12×s=0.4s，此时汽车离测速距离为x1=vt1=68m；同样可求得信号P2到接收到反射信号n2的时间为: t2=9×s=0.3s，x2=vt2=51m，所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为Δx1=x1-x2=17m设汽车运行17m的时间为t，也就是汽车接收到P1与P2两个信号之间的时间间隔，图2可知为t=Δt-t1+t2=0.95s，所以汽车行驶速度v==17.9m/s.超声波测速超声波测速适合作流动物质中含有较多杂质的流体的流速测量，超声多普勒法只是其中一种，还有频差法和时差法等等。

时差法测量沿流体流动的正反两个不同方向发射的超声播到达接收端的时差。

需要突出解决的难题是这种情况下，由于声速参加运算（作为分母，公式不好写，我积分不够没法贴图），而声速收温度的影响变化较大，所以不适合用在工业环境下等温度变化范围大的地方。

频差法是时差法的改进，可以把分母上的声速转换到分子上，然后在求差过程中约掉，这就可以避开声速随温度变化的影响，但测频由于存在正负1误差，对于精度高的地方，需要高速计数器。

还有就是回鸣法了，可以有效改进由于计数器正负1误差带来的测量误差。

以上这些东东都是关于流体的流速的超声测量方法。

对于移动物体的速度测量多采用超声多谱勒法。

2025高考物理步步高同步练习选修1练习练透2 波的描述考点一 波的图像1．(多选)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，a 、b 、c 、d 为介质中的四个质点，a 在波峰，d 在波谷，c 在平衡位置，b 的位移大小等于振幅的一半．四个质点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c 、a d ，速度大小分别为v a 、v b 、v c 、v d ，则( )A ．a c <a b <a a ＝a dB ．a c >a b >a a ＝a d ＝0C ．v a ＝v d >v b >v cD ．v a ＝v d <v b <v c2．(2022·北京市密云区期末)如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图。

已知波沿着x 轴的正方向传播，关于波上的三个质点K 、L 、M ，下列说法正确的是( )A ．此时质点K 和M 的运动方向相同B ．此时质点K 和M 的回复力方向相同C ．此时质点L 的速度最大D ．质点K 经过一段时间会沿x 轴运动到质点M 的位置3．(多选)(2022·雅安市期末)取一条较长的软绳，用手握住一端(O 点)连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波。

已知O 点完成一次全振动所用的时间为T ，某一时刻的波形如图所示，绳上a 、b 两质点均处于平衡位置，下列说法正确的是( )A ．此时a 、b 两质点振动方向相同B ．此时a 、b 两质点的振动方向相反C ．再经T4，b 质点将运动到波峰位置D ．再经T2，a 质点将运动到b 质点位置考点二 质点振动方向与波的传播方向的关系4．(2021·北京卷)一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。

此后K 质点比L 质点先回到平衡位置．下列判断正确的是( )A ．该简谐横波沿x 轴负方向传播B ．此时K 质点沿y 轴正方向运动C ．此时K 质点的速度比L 质点的小D ．此时K 质点的加速度比L 质点的小5．某一列沿x 轴传播的简谐横波，在t ＝T4时刻的波形图如图所示，P 、Q 为介质中的两质点，质点P 正在向动能增大的方向运动。

有关超声波测速的几个典型题1．如图所示，在京昆高速公路266 km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B为测速仪，A为汽车，两者相距355 m，此时刻B发出超声波，同时A 由于紧急情况而急刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距335 m，已知声速为340 m/s。

（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？答案：（1）10m/s2；（2）v0 = 72 km/h，合法。

解析：（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示。

设超声波往返的时间为2 t，汽车在 2 t时间内，刹车的位移为=20m 当超声波与A车相遇后，A车继续前进的时间为t，位移为=5m则超声波在2 t内的路程为2×（335+5）m = 680 m，由声速为340 m/s，得t = 1 s，解得汽车的加速度a = 10 m/s2（2）由A车刹车过程中的位移解得刹车前的速度v0 = 20 m/s = 72 km/h 车速在规定范围内，是合法的。

2．在高速公路上常使用“超声波测速仪”测定车速，从而判断汽车是否超速行驶。

“超声波测速仪”其实就是一种传感器，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号的时间差的变化，测出被测物体速度。

下图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A能够将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。

现固定装置B，并将它对准直线匀速行驶的小车C的尾部，使其每隔固定时间T0发射一短促超声波脉冲，下图乙中幅度较大的波形。

反射波（图乙中幅度较小的波形）滞后的时间已在图中标出，其中T0和△T为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，求小车的速度大小。

\答案：解析：超声波两次与汽车相遇时，汽车前进的距离为前进该距离所用时间为所以3．如图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号。

1.(10分)初中物理高难材料阅读题总分：60答题时间：120日期：班级：姓名：一、实验探究题（共5题，共50分）阅读短文，回答问题：变频空调机空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移，如图所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环，压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强。

压缩机的转速由供电频率决定，“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“定频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的。

变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。

表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。

表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比。

表一：表二2.(10分)（1）空调机工作时，当液态“冷媒”________（填物态变化名称）成气态时，需要________热量。

（2）关于变频空调机，下列说法正确的是________A、变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的B、空调机制冷时，图中钢管内流动的是气态“冷媒”C、空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的D、变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强（3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流量与变频器供电频率之间的关系图线，当变频器供电频率为时，“冷媒”流量为________。

（4）表二中空调机制冷量为________，在额定状态下工作，可以使________的空气温度下降。

[取空气的比热容]（5）夏天，上述空调机开始工作后，家中房间温度降至设定温度，随机空调机处于低速稳定运转状态，又工作，全过程共消耗电，则前内空调机消耗的电能是________，后空调机的电流是________。

初中物理竞赛辅导《运动和力》经典计算题1．龟兔赛跑：乌龟和兔子同时起跑，乌龟的速度是1分米/秒，兔子的速度是10米/秒。

跑了10分钟，兔子发现乌龟远远落在后面，于是洋洋得意的睡起了大觉。

一觉醒来后，发现乌龟还差10米就要到达终点，于是奋起直追，但还是比乌龟晚了20秒到达终点。

请问它们比赛的路程是多长？兔子睡了多久？21世纪教育网版权所解析：乌龟跑完最后10米的时间为：t1=S/v1=10米/0.1米/秒=100秒兔子跑步所用的总时间为：t2=100秒+20秒+10×60秒=720秒比赛的路程为：S=v2 t2=10米/秒×720秒=7200米乌龟比赛所用的总时间为：t3=S/v3=7200米/0.1米/秒=72000秒兔子睡觉的时间为：t4=72000秒-（720秒-20秒）=71300秒。

2、将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力的作用下所做的运动，叫做平抛运动．例如：打一下水平桌面上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的运动就是平抛运动．某同学用频闪照相的方法精细地研究平抛运动．他得出此平抛运动的轨迹如图：（1）从图和表中分析可得出：平抛运动在水平方向上做运动（“匀速”或“变速”），该平抛运动得初速度为，平抛运动在竖直方向上竖直距离y与时间t的关系为y= 。

21世纪教育网版权所有（2）分析平抛运动的关键在于水平方向和竖直方向运动的时间相等．请根据该提示完成计算：从5米高得地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度为35米/秒，求这颗子弹飞行的水平距离？（写出计算过程）21世纪教育网版权所有解析：（1）结合表格和图象可知，在水平方向上相同时间内通过的路程相等，所以在水平方向上做的是匀速运动，由公式v=S/ t=20m/1s=20m/s；在竖直方向上，由表格数据可知，当下落1s，下落距离为5m；下落2s，下落距离为20m；下落3s，下落距离为45m；…由数据规律可知，在竖直方向上竖直距离y与时间t的关系为： y=5t2；（2）由表格和图象可知，当下落距离为5米时，水平速度为20m/s时，水平距离为20m；所以如果水平速度为35m/s时，则水平距离应该为35m；答案：（1）匀速，20m/s，y=5t2；（2）这颗子弹飞行的水平距离是35m。

高一物理利用超声波测车速1、图1—9中的A 是在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号．根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，图B 中P 1、P 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是P 1、P 2由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P 1、P 2之间的时间间隔△t=1.0s ，超声波在空气中传播的速度v=340m/s ，若汽车是匀速行驶的，则根据图中可知，汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是_________m ，汽车的速度是________m/s ．图11．解：设测速仪扫描速度为v ′，因P 1、P 2在标尺上对应间隔为30小格，所以3030v t'==∆格/s ． 测速仪发出超声波信号P 1到接收P 1的反射信号n 1．从图B 上可以看出，测速仪扫描12小格，所以测速仪从发出信号P 1到接收其反射信号n 1所经历时间120.4s t v '=='．汽车接收到P 1信号时与测速仪相距1168m 2t S v ==声． 同理，测速仪从发出信号P 2到接收到其反射信号n 2，测速仪扫描9小格，故所经历时间290.3s t v =='．汽车在接收到P 2信号时与测速仪相距2251m 2t S v ==声．所以，汽车在接收到P 1、P 2两个信号的时间内前进的距离△S=S 1－S 2=17m ． 从图B 可以看出，n 1与P 2之间有18小格，所以，测速仪从接收反射信号n 1到超声信号P 2的时间间隔3180.6s t v =='． 所以汽车接收P 1、P 2两个信号之间的时间间隔为1230.95s 22t t t t ∆=++=． ∴汽车速度17.9Sv t∆==∆m/s ． 2、利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，图1—10（a ）中仪器A 和B 通过电缆线连接，B 为超声波发射与接收一体化装置，仪器A 和B 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置B ，并将它对准匀速行驶的小车C ，使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲，如图1—10（b ）中幅度较大的波形，反射波滞后的时间已在图中标出，其中T 和△T 为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0，根据所给信息求小车的运动方向和速度大小．图22．解：从B 发出第一个超声波开始计时，经2T 被C 车接收．故C 车第一次接收超声波时与B 距离102T S v =．第二个超声波从发出至接收，经T ＋△T 时间，C 车第二车接收超声波时距B 为202T TS v +∆=，C 车从接收第一个超声波到接收第二个超声波内前进S 2－S 1，接收第一个超声波时刻12T t =，接收第二个超声波时刻为202T T t T +∆=+．所以接收第一和第二个超声波的时间间距为2102T t t t T ∆∆=-=+．故车速0021002222C v TTv S S v T T tT T ∆∆-===+∆∆+∆．车向右运动．A B(a )3. 省交管总局规定，“2002年1月1日开始在高速公路上行驶的大客车、大货车行驶速度不得超过。

如图1-3-4所示，图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的物体的速度；图b中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1．0 s，超声波在空气中传播的速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是多少米？汽车的速度是多大？解析：从题中的b图可以看出，发出超声波信号p1到接收到反射信号n1的时间为：t1＝12× s＝0．4 s，此时汽车离测速仪的距离为s1＝×v·t1＝×340×0．4 m＝68 m，同样可求得发出信号p2到接收到信号n2的时间为t2＝9× s＝0．3 s，s2＝vt2＝51 m,所以汽车接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为：Δs＝68 m-51 m＝17 m设汽车运行17 m的时间为t，汽车接收到p1信号到测速仪接收到p1的反射信号n1的时间为t1′＝t′＝0．2 s，测速仪接收到汽车信号又经t2′＝1 s-0．4 s＝0．6 s发射p2，后又经t3＝×0．3 s＝0．15 s汽车接收到p2，所以汽车行驶17 m距离所用时间t＝t1′＋t2′＋t3′＝0．95 s，所以汽车的速度v′＝ m/s＝17．9 m/s．答案：17 m 17．9 m/s某商场有一自动扶梯，某客户沿开动（上行）的自动扶梯走上楼时，数得走了16级楼梯；当他以同样的速度（相对电梯）沿开动（上行）的自动扶梯走下楼时，数得走了48级楼梯，则该自动扶梯的级数为A22级B32级C24级D不能判断设v1为人的速度，v2为电梯的速度，自动扶梯总级数为N，上楼时，时间为t1，每一级台阶长度为l；则v1t1+v2t1=Nl，v1t1=N1l下楼时，时间为t2，v1t2-v2t2=Nl，v1t2=N2l由V1T1=N1=16和V1T2=N2=48可得T2=3T1由题意知：N1=16，N2=48，则自动扶梯级数16+v2T1=N48-3V2T1=N解得N=24N=2N1N2N1+N2=24级．故选：C．很明显人的速度要快与电梯不然他就下不来设路程为S 人的速度为V1 电梯速度为V2设16 48 分别为时间单位那么S/（V1+V2）=16S/（V1-V2）=48两式得出V1=2V2那么该自动扶梯的级数为：16+16/2=24级。

如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图．测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图b中P1、P2是测速仪发出的超声波，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔△t=0.8s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，图中每小格表示的时间是0.027秒，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是13.6米．分析：由题意可知，P1、P2的时间间隔为0.8秒，根据图b所示P1、P2的间隔的刻度值，即可求出图中每小格表示的时间；以及P1、n1和P2、n2之间间隔的刻度值．可以求出P1、n1和P2、n2之间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．解答：解：P1、P2的间隔的刻度值为30个格，时间长为0.8秒，因此图中每小格表示的时间为t=0.8s30=0.027s；因为P1、n1之间间隔的刻度值为12，所以对应的时间为0.32秒；P2、n2之间间隔的刻度值9，所以对应的这两点之间对应的时间为0.24秒．P1、n1之间的时间为超声波第一次从测速仪发出后遇到行进的汽车又回来所用的时间，所以超声波传播到汽车所用的时间t1为0.16秒．由此可以求出汽车在接收到p1的信号时汽车与测速仪之间距离：S1=vt1=340m/s×0.16s=54.4m；同理可求出汽车在接收P2信号时汽车与测速仪之间的距离：S2=vt2=340m/s×0.12s=40.8m．由此可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离：S=54.4m-40.8m=13.6m．故答案为0.027，13.6．点评：本题综合考查速度和声波的计算，确定声音传播的时间是本题的难点，注意紧扣公式然后找出相关物理量才是解答本题的关键．水缸穿裙子，天就要下雨是什么物理现象水缸“穿裙子”是指在盛水的水缸外表面，平着水面所在位置往下，出现一层均匀分布的小水珠下雨前，大气中水蒸气含量增加，而水缸中水面以下的部分温度较低，水蒸气接触缸壁遇冷液化成小水滴，附着在水缸外表面上，于是水缸便穿上了裙子。

2021年高考物理实验复习考点过关检测题5 用现代技术测速度1．如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B 向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B 接收，从小盒子B 发射超声波开始计时，经∆t 时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。

则下列说法正确的是（ ）A ．超声波的速度为112x v t =声 B ．超声波的速度为222x v t =声 C ．物体的速度为21212()x x v t t t-=--∆D ．物体的速度为()21212x x v t t t-=-+∆2．为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。

测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。

如果某次检测车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s ，两次信号发出的时间间隔是2s ，则测得汽车的速度为（假设超声波的速度为340m/s ，且保持不变）（ ）A ．23.7m/sB ．25.5m/sC ．51.0m/sD ．75.0m/s3．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间△t ，测量遮光条的宽度为△x ，用x t ∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使xt∆∆更接近瞬时速度，正确的措施是（）A．使滑块的释放点更靠近光电门B．提高测量遮光条宽度的精确度C．换用宽度更窄的遮光条D．增大气垫导轨与水平面的夹角4．交通部门常用测速仪检测车速。

测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。

某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。

则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）（）A．28.33米/秒B．13.60米/秒C．14.78米/秒D．14.17米/秒5．光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。

如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图．测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。

图b中P1、P2是测速仪发出的超声波，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。

设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔△t=0.8s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，图中每小格表示的时间是秒，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是米。

如该路段限速为60千米/小时，则该车超速%。

为了测定子弹射出枪膛时速度，在一根水平放置的轴杆上固定着两个薄圆盘a、b，a、b平行相距2m，轴杆的转速为3600r/min，子弹穿过两盘留下两个弹孔a、b，测得两孔所在的半径间的夹角为30°，如图3所示，则该子弹出膛速度是多少？如图所示是某辆轿车在城市水平直线的道路上从一个路口绿灯起步到下一个路口遇到红灯停车的轿车速度与时间的关系图。

其中OA段是轿车作加速运动，AB段汽车作匀速直线运动，BC段刹车减速。

则轿车发动机的牵引力F OA F AB，轿车受到的阻力f OAf AB f BC。

两个路口之间的路程为米。

如图所示某车在距离峭壁182米处鸣笛，经1秒后听到经听到回声，问该车的速度为多大？某反恐机构在调查遭到恐怖袭击的大客车时发现某子弹沿大客车行驶的垂直方向击穿车厢，并在车厢的左右两侧，留有两个弹孔，两个弹孔的水平距离为10厘米，当时大客车的行驶速度为72千米/小时，大客车车厢宽2米，则该子弹穿过车厢时的速度为多大？小明与爱犬汪汪从A地出发去B地，A、B两地的距离是2千米，小明的速度为5千米/小时，汪汪的速度为5米/秒，汪汪到达B到后往回跑，碰到小明后又跑向B地如此往复，直至小明到达B地，问在此过程中汪汪一共跑了多少路？某海上巡逻辑私快艇接到上级指示，距该艇30千米的一走私船正以30千米/小时的速度向100千米外的公海逃窜，要求该艇接到命令后立刻追赶，已知辑私快艇的最大速度为40千米/小时，问该快艇能否完成上级下达的任务？≠甲乙两人同时从A地出发去B地，甲前一半路程用V1速度，后一半路程用V2速度（V1V2），乙前一半时间用V1速度，后一半时间用V2速度。

•1、如图1所示的是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度.图2中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s.若汽车是匀速行驶的，则根据图2求：（1）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离；（2）汽车的速度.答案 1、见分析【试题分析】【解析】从题中的图2可以看出，发出超声波信号P1到接收到反射信号n1的时间为：t1=12×s=0.4s，此时汽车离测速距离为x1=vt1=68m；同样可求得信号P2到接收到反射信号n2的时间为: t2=9×s=0.3s，x2=vt2=51m，所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为Δx1=x1-x2=17m设汽车运行17m的时间为t，也就是汽车接收到P1与P2两个信号之间的时间间隔，图2可知为t=Δt-t1+t2=0.95s，所以汽车行驶速度v==17.9m/s.超声波测速超声波测速适合作流动物质中含有较多杂质的流体的流速测量，超声多普勒法只是其中一种，还有频差法和时差法等等。

时差法测量沿流体流动的正反两个不同方向发射的超声播到达接收端的时差。

需要突出解决的难题是这种情况下，由于声速参加运算（作为分母，公式不好写，我积分不够没法贴图），而声速收温度的影响变化较大，所以不适合用在工业环境下等温度变化范围大的地方。

频差法是时差法的改进，可以把分母上的声速转换到分子上，然后在求差过程中约掉，这就可以避开声速随温度变化的影响，但测频由于存在正负1误差，对于精度高的地方，需要高速计数器。

还有就是回鸣法了，可以有效改进由于计数器正负1误差带来的测量误差。

以上这些东东都是关于流体的流速的超声测量方法。

对于移动物体的速度测量多采用超声多谱勒法。

《超声波和次声波》进阶练习一、单选题1.如图所示，为交通警察用测速仪测速的原理图．测速仪向正在远离交警的汽车发射频率已知的超声波，然后测量出反射波的频率，根据反射波频率的变化就能知道车辆的速度．则()A.汽车接收到超声波的频率等于测速仪发射超声波的频率B.汽车接收到超声波的频率大于测速仪发射超声波的频率C.测速仪接收到反射波的频率小于测速仪发射超声波的频率D.测速仪接收到反射波的频率大于测速仪发射超声波的频率2.下列说法正确的是（）A.电磁波在真空中以光速C传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播3.如图所示为超声波测速示意图．一固定的超声波测速仪每隔1s向小汽车发出一个超声波脉冲信号，己知第一个超声波t0=0时刻发出，遇到小汽车后返回，t l=l.0s时刻接收到反射波同时发出第二个超声波，t2=1.9s时刻接收到第二个反射波．若超声波在空气中的传播速度为3.4x 102m/s，小汽车在这段时间的运动视为匀速运动，根据上述条件可知（）A.小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.9m/sB.小汽车向超声波测速仪运动，速度为17.0m/sC.小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.9m/sD.小汽车背离超声波测速仪运动，速度为17.0m/s二、填空题4.一列匀速行驶的火车，在距峭壁前532.5米处鸣笛，经过3秒钟司机听到回音，已知声音速度为340米/秒，则火车的行驶速度为____________m/s．5.如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．现测速仪对距其x=380m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号，超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔△t=2.0s，超声波在空气中传播的速度是v声=340m/s，则汽车的速度v= ______ m/s，当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进了______ m，汽车距测速仪______ m；若这段高速公路的限定时速为120km/h，该汽车是否超速？______ ．参考答案【答案】1.C2.A3.A4.155.40；80；300；超速【解析】1. 解：多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化；若声源远离观察者，观察者会感到声音的频率变低；若声源和观察者靠近时，音调会变高，故C正确，ABD错误；故选C．2. 解：A、电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，故A正确；B、空气中的声波是纵波，故B错误；C、声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，但不能在真空中传播，故C 错误；D、光可以在真空中的传播，不需要介质，故D错误；故选：A．电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，离不开介质；波速由介质决定．本题考查了电磁波的传播条件、传播速度，涉及的是基础知识，还有要明确声波是机械波，然后结合机械波的波速、波长、频率关系公式列式求解．3. 解：第一次超声波接触小车时的距离x1=v=3.4×102×0.5=170m；第二次小车的距离x2=3.3.4×102×0.45=153m；汽车前进的距离为x=170-153=17m；向着测速仪前进；经过的时间t=T-+（-）=1-0.5+0.45=0.95s；汽车的速度v==≈17.9m/s；故选：A根据题意从而可以求出超声波前后两次测速仪所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次运动物体到测速仪之间的距离．物体前后两次到测速仪之间的距离之差即为运动物体前进的路程．由于两次超声波发出的时间间隔可知．运动物体的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束．求出这个时间，就是运动物体的时间．根据运动物体的距离和时间，即可求出运动物体的速度．两次信号的时间间隔虽然是已知，但物体在接收到两次信号时其通过的路程所对应的时间不是来回时间．要从起第一次接收到超声波的信号开始计时，到第二次接收到超声波的信号结束，由此来确定其运动时间．通过的路程与通过这段路程所用的时间对应上是解决此题关键．4. 解：∵v=，∴声音传播的距离s声=v声t=340m/s×3s=1020m，火车行驶的距离s车=2s-s声=2×532.5m-1020m=45m，火车的速度：v车=═15m/s．故答案为：15．5. 解：超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔△t=2.0s，在1.0s，超声波前进距离为：x1=v声•△t=340×1=340m；故汽车速度为：v=；当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时，汽车前进了：△x=40×2=80m；故汽车距测速仪：380m-80m=300m；这段高速公路的限定时速为120km/h，而40m/s=144km/h，故超速；故答案为：40，80，300，超速．超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔△t=2.0s，在该时间段内，超声波匀速前进，汽车也是匀速前进，在1.0s时刻两者相遇；根据速度定义式求解即可．本题要明确声波和汽车的运动情况，关键知道在1s是两者相遇，不难．。

题目：
如图图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发
出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，图b中，是测速仪发出的超声波信号，，分别是，由汽车反射回来的信号。

设测速仪匀速扫描，，之间的时间间隔，超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图b可知，汽车在接收到，两个信号之间的时间内前进的距离是______________m，汽车的速度是_________________m/s。

答案&解析：
17m，17.9m/s审清题意，看懂题图是解答本题的关键。

如图2一1－9，测速仪匀速扫描，，之间的时间间隔t=1.0s，由图b可知，，间有30小格，故每一小格对应的时间间隔，，间有12个小格，说明，之间的时间间隔。

同理，可求得，之间的时间间隔。

汽车接收到，信号时离测速仪的距离分
另（超声波在传播过程以匀速
传播，从发出到遇到汽车的时间为发出到接收的时间的二分之一）．汽车在此段时间内前进的距离。

汽车接收到，两个信号的时刻应分别对应于图b中的中点和的中点，其间距有28.5小格，即汽车接收到，
两个信号的时间间隔。

所以汽车的速度。

第四讲速度一、超声波测车速例1. 高速公路上常用超声波测速仪来测量汽车速度。

某次检测时，第一次发出信号到接收到超声波返回信号，用时0.4s，如图所示。

第二次发出到接收到返回信号用时0.3s，两次发出信号时间间隔是1s。

（假设超声波的速度为340m/s，且保持不变）求：（1）题目中被测汽车第一次接收到超声波时，汽车到超声波测速仪的距离S1是多少？（2）被测汽车两次接收到超声波的距离差S3是多少？声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，数据如下：例2.交通部门常用测速仪检测车速。

测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。

某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。

则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）（）A．28.33米/秒 B．13.60米/秒 C．14.78米/秒 D．14.17米/秒类型练习：1.如图（a），停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。

在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号．设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，假设被测汽车沿直线匀速行驶。

（1）图b中每小格表示的时间是 s。

（2）测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？（3）测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？（4）汽车的速度是多少m/s？2.如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速．在图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号．设测速仪匀速扫描，P1与P2之间的时间间隔为0.9秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，则被测车的车速为（）A．20米/秒 B．25米/秒 C．30米/秒 D．40米/秒3．如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图。

高考物理“测速”题赏析以全新的实际背景作为题干是近年高考题“能力立意”的亮点之一。

此类情景创新的题目倍受历届命题专家的青睐，这些试题在源于课本、贴近生活、联系实际的基础上，关注社会、生活、生产、环境、现代高科技，并体现当今社会热点和景新科技，内容具有前瞻性，既扩大了学生的视野，引起学生的兴趣，也为物理试题注入了新的内容。

以近年高考题中测量车速及加速试题的创新立意，就给人耳目一新的感受。

1、超声波测速仪测车速[例](2001年上海高考题)图1所示是在高速公路上用超声波测速仪侧量车速示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测车辆的速度。

如图1中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的超声波信号。

设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图1可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是______m/s。

解析：测速仪匀速扫描，P1、P2间的时间间隔△t=1.0s，由图可知P1、P2间有30小格，故每一小格对应的时间间隔t0==s，P1、n1间有12小格，对应的时间间隔t1=12t0=0.4s同理，可求得P2、n2间的时间间隔t2=0.3s。

因此，汽车碰到P1、P2信号时离测速仪的距离分别为s1=v·，s2=v·汽车在此段时间内前进的距离为s=s1-s2=(t1-t2)=17m汽车碰到P1、P2两个信号的时刻分别对应图中P1、n1和P2、n2的中点，其间有28.5小格，故汽车的速度为v车=≈17.9m/s点评：此题情景生动有趣，要求学生把声学、运动学方面的知识串起来应用，在真正读懂题目后就发现很容易。

此题注重信息摄取、信息转换和处理信息的能力以及综合运用所学知识解决实际问题的能力的考查。

2022-2023学年河南省郑州市登封第六高级中学高三物理联考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 下列说法中，正确的是A．气体的温度升高，气体分子无规则运动的平均动能不一定增大B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C．分子势能随分子间距离的增大而增大D．两个分子从相距无穷远逐渐靠近过程中，分子力先作正功，再作负功，分子力先减小后增大参考答案：B2. 如图所示，A、B两物体重力分别是3N和4N，A用细绳悬挂在天花板上，B放在水平地面上，连接A、B间的轻弹簧的弹力F=2N，则绳中张力T及B对地面的压力N的可能值分别是A．7N和2N B．5N和2NC．1N和6N D．2N和5N参考答案：BC3. 甲、乙两图分别表示一简谐横波在传播方向上相距3.0m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5m，则该波的波速大小可能是（）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s参考答案：B【考点】横波的图象；简谐运动的振动图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由两个质点的振动图象分析它们状态关系，确定距离与波长的关系，列出波长的通项式，由通项式代入解特殊值．【解答】解：由图可知两质点的振动图象反相，T=0.2s，则有s=（n+）λ=3m v==（n=0、1、2、3…）当n=0时，v=30m/s；当n=1，v=10m/s；当n=2，v=6m/s．由于n是整数，v不可能是15m/s和20m/s．故B正确．故选B4. （单选）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动C．x2～x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值D．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2= φ0>φ1参考答案：【知识点】电势能．I2【答案解析】C 解析：A、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：E=．Ep-x图象切线的斜率等于，根据数学知识可知，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误．B、C：由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，C正确．D、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ3＜φ2=φ0＜φ1．故D错误．故选：C．【思路点拨】根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得原点O处的电场强度；速度根据能量守恒判断；根据斜率读出场强的变化，由F=qE，分析电场力的变化，由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质．解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析．5. 如图所示，轻弹簧竖直放置在水平面上，其上放置质量为2 kg的物体A，A处于静止状态．现将质量为3 kg的物体B轻放在A上，则B与A刚要一起运动的瞬间，B对A的压力大小为（取g＝10 m/s2）（）A．30 N B．18 NC．12 N D．0参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图为频率f=1Hz的波源产生的横波，图中虚线左侧为A介质，右侧为B介质。