专题1.4 人耳听不到的声音【五大题型】-2024-2025学年八年级物理上册举一反三系列（苏科版2024）

专题1.4 人耳听不到的声音【五大题型】 题型一、超声波与次声波 2 题型二、超声波 3 题型三、超声波的应用 4 题型四、次声波及其应用 4 题型五、综合题（超声波与次声波） 5 巩固练习 8 提优练习 12 知识点01 超声波和次声波 一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。 1、超声波：把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。 2、次声波：通常把频率低于20000Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。 知识点02 声与声音 声和声音，声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；声音的概念相对较窄，仅指人耳能感觉到的那部分声。在声的利用这一节中了解声音、超声、次声的应用。 1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。 2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。 超声波与次声波 项目 类别 超声波 次声波 定义 频率高于20000Hz的声 频率低于20000Hz的声 相同点 都是由物体振动产生的；在同种介质中传播速度相同；这两种声波人耳都无法听到 应用 传递信息 回声定位(超声导盲仪、倒车雷达)、超声探伤、用听诊器给病人诊病等 预报(监测)地震、火山喷发、台风等自然灾害等 传递能量 超声碎石、超声波清洗器等 次声波武器等 题型一、超声波与次声波 【典例1】（23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习）如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围。由图可知， 能够发出超声波， 能够发出次声波。地震前通常有次声波产生，人、海豚和大象中，能最先感觉到的是 。 【变式1-1】（23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习）地震时会产生 （选填“超声”或“次声”）波，与人耳能听到的声音相比，这种声波具有 （选填“较慢的传播速度”、“较小的振动幅度”或“较慢的振动频率”）。由下表提供的数据可知，在远离地震中心的区域，听觉上可能有较明显反应的动物是 。 一些动物听觉的频率范围 蝙蝠 1000~120000Hz 海豚 150~150000Hz 猫 60~65000Hz 大象 1~20000Hz 【变式1-2】（23-24八年级上·广东东莞·阶段练习）如图所示为人和一些动物听到声音的频率范围，参照如图回答： （1）人听到声音的频率范围为 ； （2）地震时会产生次声波（频率低于20Hz），在远距离地震中心，人无震感的区域，在远距离地震中心的区域，听觉上有较明显反应的动物是 。 【变式1-3】某种昆虫飞行时翅膀每秒振动10次，则它振动的频率是10Hz，属于 （选填“超声波”、“次声波”或“可听声”）。 题型二、超声波 【典例2】（23-24八年级上·安徽亳州·阶段练习）某驱逐舰在某海域正常巡航时，通过声呐系统发现附近有一艘潜艇，并提前对潜艇发出警告并驱离当前海域，声呐系统是利用 波传递信息的。 【变式2-1】（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）某种昆虫靠翅膀振动发声，它振动的频率是350Hz，人类 听到这种声音（选填“能”或“不能”）。频率高于20000Hz的声波称为 。请你列举一个人们利用这种声波的实例： 。 【变式2-2】（23-24八年级上·河南濮阳·阶段练习）10月17日，四川某小区发生了一起狗咬幼儿事件，引起了广泛关注和热议。为防遛狗时伤人事件，用如图所示的超声驱狗器对着狗一按开关，狗会迅速躲开，而旁边的人什么也没听见。驱狗器发出的声波 （选填“是”或“不是”）由于振动产生的。人耳没听见是因为其频率 （选填“在”或“不在”）人耳能够感受的频率范围内。 【变式2-3】（23-24八年级上·广东广州·期末）（1）在马路旁设有噪声监测装置，如图1所示，该装置此时测得的噪声为 分贝，这数据反映的是声音的 （选填“音调”“响度”“音色”）特性。图2是马路上常见的禁止鸣笛的标志，该措施是从 （选填“声源处”“传播过程中”“人耳处”）减弱噪声。除了这种措施外，还有什么方法能尽量减小噪声对马路周围居民生活的影响？ （2）如图3所示为倒车雷达，倒车雷达是利用 （选填“超声波”“次声波”）来工作的；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声能传递 。 题型三、超声波的应用 【典例3】（2024·重庆北碚·三模）小毛老师来医院体检，看到墙上标语写着“禁止高声喧哗”，其中“高声”是指声音的 较大；在做B超项目时，医生利用超声波穿透人体，当声波遇到人体组织时会产生反射波，通过计算反射波得到B超图像，这是利用了声可以传递 （选填“能量“或”信息“）的功能。 【变式3-1】（2024九年级下·上海·专题练习）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的 ，告知驾驶员周围障碍物的情况。 【变式3-2】（2024九年级下·上海·专题练习）回声定位：蝙蝠在飞行过程中，会发出 ，这些超声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的 ，这叫回声定位。 【变式3-3】（23-24八年级上·四川成都·期末）利用声呐装置可以探测鱼群位置，测量海洋深度，说明声音可以传递 ；声呐系统发射的是 （填：“超声波”或“次声波”）。 题型四、次声波及其应用 【典例4】（2024·安徽芜湖·模拟预测）2023年2月6日土耳其发生7.8级地震，震源深度20千米。地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波，地震波属于 波。（选填“超声”或“次声”） 【变式4-1】（科学研究发现，7赫兹的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，这种 声波（“超”或“次”）制成的武器威力巨大，可以传得很远，如果要减少伤害，可以制造 隔离罩，从而有效的阻止声波的传播。 【变式4-2】阅读短文，回答下列问题： “神秘而恐怖”的声音——亚声 亚声看不见，听不见。可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、热核爆炸等都会产生亚声，科学家借助仪器可以“听判”它。 亚声的传播速度和可听声波相同，但它传播的距离较远，亚声还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物，掩蔽所等障碍物，甚至可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。 亚声会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的亚声，能使人头晕、恶心。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时产生的亚声引起的。人内脏的固有频率和亚声波极为相似。当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 （1）文中提到的亚声就是 （选填“超声波”、“可听声”或“次声波”）； （2）人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的亚声，即可在风暴到来之前发出警报，相同介质中，亚声传播的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）可听声的传播速度； （3）在军事上，利用亚声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器，亚声武器一般只伤害人员，不会造成环境污染。下列属于亚声武器发出声波频率的是 。 A．8Hz   B．800Hz    C．8000Hz    D．80000Hz 题型五、综合题（超声波与次声波） 【典例5】（23-24八年级上·广东云浮·期中）阅读下面的短文，并回答问题。 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： （1）一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为 ；超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，是因为声音能够传递 ； （2）下列哪种动物能发出与声呐相同的波 ； A．大象    B．狗     C．蝙蝠    D．猫 （3）在月球上不能利用声呐测距，原因是 ； （4）人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz； （5）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是 km；（设声波在海水中传播速度为1500m/s） （6）一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图 。 A． B． C． D． 【典例6】（23-24八年级上·陕西西安·期中）阅读短文，回答问题： 在现代汽车中一般都安装有汽车雷达，它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物，并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图1所示：超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，超声波通过空气进行传播，传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度约是 ，计时器通过记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离s，即s= 。但是超声波雷达有一定的局限性，超声波传播速度受天气影响很大，并且当汽车高速行驶时，误差较大。另外超声波散射角度大，方向性差，其回波信号会比较弱，影响测量精度。因此超声波雷达往往用在短距离测距中。 （1）请补充完整文中横线处的填空； （2）中国计划在2020年发射火星探测器对火星进行科学探测，文中的雷达装置 （选填“能”或“不能”）安装在火星探测器上使用； （3）如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图： ①若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②某同学想验证温度越高，声速越大。把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的示数将 ； A．变大     B．变小     C．不变     D．无法判断 ③如图所示，已知s1=0.2m，s2=0.89m，液晶显示屏上显示：2.00，则此时声速约为 m/s。 【典例7】（23-24八年级上·山东烟台·期中）阅读短文，回答问题 超声波指纹识别 目前，超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同），因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置，其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，并据此绘制出指纹的“高低起伏”特征进行识别，超声波指纹识别技术所使用的超声波频率105Hz-109Hz，能量被控制在对人体无损的程度。 （1）频率高于 Hz的声音叫作超声波； （2）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，它是利用声波可以传递 ； （3）放大手指局部，表面是凹凸不平的，如下图所示是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms（1ms=0.001s）。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的 。 A．       B． C．        D． 巩固练习 一、单选题 1．（2024·广东·模拟预测）小慧家购买的一种新型的便携式洗碗机工作时，浸入水槽的部分发出4×104Hz的声波用于清洗碗筷等物品。关于这种声波，说法错误的是（　　） A．这种声波能在水中传播 B．这种声波让所有人都可以听见，听起来很刺耳 C．这种声波是物体振动产生的 D．这种洗碗机应用了声波传递能量的性质 2．（2024·河北石家庄·二模）对于声现象，下列说法中正确的是（　　） A．摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声 B．人们可以用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度 C．倒车雷达利用电磁波的反射获得障碍物的信息 D．利用声呐可探测海底的深度，说明声音可以传递能量 3．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）下列有关声现象的说法不正确的是（　　） A．倒车雷达利用超声波传递信息 B．航母舰载机引导员戴上耳罩，是为了在人耳处减弱噪声 C．逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟发出的铃声响度变大 D．通过长管听到远处船只航行的声音，说明水能传声 4．（2024·新疆巴音郭楞·二模）听到上课铃声，在教室外玩耍的同学们急忙回教室，说明声音（　　） A．可以传递能量 B．可以传递信息 C．传播的速度大 D．传播需要介质 5．（23-24八年级下·河南濮阳·开学考试）声在日常生活中有很多用途，下列事例中属于利用超声波的是（    ） A．播放歌曲 B．教师讲课 C．洁牙 D．敲打西瓜鉴别生熟 6．（23-24九年级下·全国·随堂练习）有一种声控玩具，只要对着它拍一下手，就会动起来。这种玩具所接受信号的能量是（　　） A．电磁能 B．光能 C．机械能 D．化学能 二、填空题 7．（2024九年级下·上海·专题练习）音的知识在生活中有广泛的应用，图（a）说明利用声在 （选填“固体”、“液体”或“气体”）中传播可以探听机器内部运转是否正常。图（b）说明利用回声可以 ；图（c）说明 （选填“响度”、“音调”或“音色”）的知识可以判断酒桶中酒的多少。 8．（2024·河南周口·二模）据中国地震台网正式测定：2024年1月23日2时9分，新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震。这是地震台通过地震时产生的 （选填“超声”或“次声”）波进行测定的，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。 9．（2024·安徽亳州·三模）现在的中学生学习压力很大，据不完全统计已经有超过半数的初中生戴上了近视眼镜。如图所示，利用超声波可以把眼镜上的污垢清洗下来，这是利用超声波可以传递 。 10．（23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习）如图是立在街头的噪声监测仪，显示噪声值：68.4 （填单位）。医院使用的B超是 波，它在空气中的传播速度一般是 m/s，B超成像是利用声音能够传递 （能量/信息）。 三、实验题 11．太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，实验班同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置，并进行了如下探究： 　　 (1)调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图甲所示； (2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图乙、丙、丁所示，分析以上实验过程和现象可知： (3)实验过程中，敲击音叉，使其振动发声，且应该控制好音叉发出声音的响度 （选填“相同”或“不同”）； (4)比较图乙与甲，发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度 （选填“变大”“变小”或“不变”），此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，比较丁与甲后发现充有氢气的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系； (5)实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的 声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。 提优练习 一、综合题 1．（23-24八年级上·湖南湘潭·期末）如图是一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，到达下方物体反射后返回，被感应器接收，然后语音播报出被测物体的高度．已知感应器距测高台的高度为2.5m，声音在空气中传播的速度为340m/s。 （1）测量身高时，被测量者并没有听到测量仪发出超声波的声音，这是因为超声波的频率大于 Hz，不在人耳听觉范围内； （2）测高台上无人站立时，超声波信号发出后多久收到返回信号 ？（计算结果保留两位有效数字） （3）同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是多少米 ？ 2．（22-23八年级上·安徽淮北·期中）超声波“看”世界 蝙蝠是利用超声波的高手，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10~20次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会反射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕捉昆虫。 科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号。并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，如图所示，p1、p2为发射波，n1、n2为对应的反射波。 发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪。 （1）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是 ； A．眼睛 B．耳朵 C．鼻子 D．嘴巴 （2）如果图中的p1、p2之间的时间间隔t=1s，则测速仪每秒钟发射1次超声波，图中p1、n1之间的时间间隔t1= s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，由图可知汽车在接收到p1、p2两次超声波时间内行驶的距离为 m； （3）图中p2、n2之间的时间间隔t2小于p1、n1之间间隔t1，由此可以判断汽车的运动情况是 ； A．静止      B．向左运动      C．向右运动     D．无法判断 （4）如果测速仪发射某次超声波信号时，正前方160m处刚好有一辆汽车行驶，此超声波信号从发射到接收的时间间隔为1s，则反射回来的超声波频率 （选填：变高、不变、变低）；汽车行驶的速度为 m/s。 3．超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈锅或塑料等。目前，超声波指纹识别技术（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜等，从而提供种更稳定、精确的认证方法。 动物 听觉范围 海豚 150Hz～150000Hz 狗 15Hz～50000Hz 大象 1Hz～20000Hz （1）表格中给出了三种动物的听觉范围，其中不能听到超声波的动物是 ，不能听到次声波的动物是 ； （2）SenseID通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 ； A．超声波焊接器 B．超声波清洗器 C．渔船用声呐探测鱼群情况 D．医生用超声波击碎结石 （3）SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿的是 ； A．大象 B．蜘蛛 C．蝙蝠 D．人 （5）某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，已知超声波在手机材料中传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 mm； （6）放大手指局部，表面是凸不平的，下面是超声指纹识别系统，在A、B、C、D、E五个位置发射超声波，遇到手指表面部分超声波被反射，从发射到接收的时间分别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（1μs=10﹣6s），根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题1.4 人耳听不到的声音【五大题型】 题型一、超声波与次声波 2 题型二、超声波 4 题型三、超声波的应用 5 题型四、次声波及其应用 6 题型五、综合题（超声波与次声波） 7 巩固练习 12 提优练习 17 知识点01 超声波和次声波 一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。 1、超声波：把频率高于20000Hz的声音称为超声波。超声波的波长短，在均匀介质中能沿直线传播，应用于探伤、测距、测厚、医学诊断和成像。 2、次声波：通常把频率低于20000Hz的声音称为次声波。火山爆发、激光、地震、海啸、台风、核爆炸、火箭发射等现象都会产生次声波。次声波频率低，其最显著的特点是传播距离远，不容易被吸收。如：印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，产生的次声波绕地球三圈传播了十几万米。次声波速度大于风暴的速度，可以检测风暴。但是有的次声波对人体有害。 知识点02 声与声音 声和声音，声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；声音的概念相对较窄，仅指人耳能感觉到的那部分声。在声的利用这一节中了解声音、超声、次声的应用。 1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。 2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。 超声波与次声波 项目 类别 超声波 次声波 定义 频率高于20000Hz的声 频率低于20000Hz的声 相同点 都是由物体振动产生的；在同种介质中传播速度相同；这两种声波人耳都无法听到 应用 传递信息 回声定位(超声导盲仪、倒车雷达)、超声探伤、用听诊器给病人诊病等 预报(监测)地震、火山喷发、台风等自然灾害等 传递能量 超声碎石、超声波清洗器等 次声波武器等 题型一、超声波与次声波 【典例1】（23-24八年级上·湖北黄冈·阶段练习）如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围。由图可知， 能够发出超声波， 能够发出次声波。地震前通常有次声波产生，人、海豚和大象中，能最先感觉到的是 。 【答案】 海豚 大象 大象 【详解】[1][2]人耳听觉的频率范围是20~20000Hz，低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。由图可知，海豚能够发出超声波，大象能够发出次声波。 [3]地震前通常有次声波产生，人、海豚都不能听到次声波，大象能听到次声波，能最先感觉到的是大象。 【变式1-1】（23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习）地震时会产生 （选填“超声”或“次声”）波，与人耳能听到的声音相比，这种声波具有 （选填“较慢的传播速度”、“较小的振动幅度”或“较慢的振动频率”）。由下表提供的数据可知，在远离地震中心的区域，听觉上可能有较明显反应的动物是 。 一些动物听觉的频率范围 蝙蝠 1000~120000Hz 海豚 150~150000Hz 猫 60~65000Hz 大象 1~20000Hz 【答案】 次声 较慢的振动频率 大象 【详解】[1]自然灾害发生时往往伴随着次声波的产生，因此地震时会产生次声波。 [2]频率低于的声波叫做次声波，所以次声波具有较慢的振动频率。 [3]由表中数据可知，能感知次声波，也就是能感知频率低于声音的动物是大象。 【变式1-2】（23-24八年级上·广东东莞·阶段练习）如图所示为人和一些动物听到声音的频率范围，参照如图回答： （1）人听到声音的频率范围为 ； （2）地震时会产生次声波（频率低于20Hz），在远距离地震中心，人无震感的区域，在远距离地震中心的区域，听觉上有较明显反应的动物是 。 【答案】 20Hz~20000Hz 狗 【详解】（1）[1]由图可知，人和一些动物听到声音的频率范围不同。人听到声音的频率范围为20Hz~20000Hz。 （2）[2]由图可知，人不能听到次声波，一些动物（狗）可以听到次声波。地震时会产生次声波（频率低于20Hz），在远距离地震中心，人无震感的区域；次声波会引起某些动物的听觉反应，在远距离地震中心的区域，听觉上有较明显反应的动物是狗。 【变式1-3】某种昆虫飞行时翅膀每秒振动10次，则它振动的频率是10Hz，属于 （选填“超声波”、“次声波”或“可听声”）。 【答案】次声波 【详解】人们把频率低于20Hz的声叫做次声波，高于20000Hz的声叫做超声波，昆虫翅膀振动的频率是10Hz，属于次声波。 题型二、超声波 【典例2】（23-24八年级上·安徽亳州·阶段练习）某驱逐舰在某海域正常巡航时，通过声呐系统发现附近有一艘潜艇，并提前对潜艇发出警告并驱离当前海域，声呐系统是利用 波传递信息的。 【答案】超声 【详解】声呐系统发出的声波超出了人的感知范围，振动频率大于20000Hz，所以声呐系统是利用超声波传递信息的。 【变式2-1】（23-24八年级上·福建莆田·阶段练习）某种昆虫靠翅膀振动发声，它振动的频率是350Hz，人类 听到这种声音（选填“能”或“不能”）。频率高于20000Hz的声波称为 。请你列举一个人们利用这种声波的实例： 。 【答案】 能 超声波 见解析 【详解】[1]人耳能听到声音的频率范围是20~20000Hz，昆虫翅膀振动的频率是350Hz，在该范围内，人耳能够听到。 [2][3]高于20000Hz的声波称为超声波。人们利用超声定向性强的特点，做成了声呐，用来探测海底的深度，或者探测鱼群的位置。此外利用超声波的实例还有：B超、雷达、超声波探伤等。 【变式2-2】（23-24八年级上·河南濮阳·阶段练习）10月17日，四川某小区发生了一起狗咬幼儿事件，引起了广泛关注和热议。为防遛狗时伤人事件，用如图所示的超声驱狗器对着狗一按开关，狗会迅速躲开，而旁边的人什么也没听见。驱狗器发出的声波 （选填“是”或“不是”）由于振动产生的。人耳没听见是因为其频率 （选填“在”或“不在”）人耳能够感受的频率范围内。 【答案】 是 不在 【详解】[1]振动产生声音，驱狗器发出的声波是由物体振动产生的。 [2]人耳没听见是因为其频率不在人耳能够感受的频率范围内，人耳能够感受到的频率为20Hz~20000Hz。 【变式2-3】（23-24八年级上·广东广州·期末）（1）在马路旁设有噪声监测装置，如图1所示，该装置此时测得的噪声为 分贝，这数据反映的是声音的 （选填“音调”“响度”“音色”）特性。图2是马路上常见的禁止鸣笛的标志，该措施是从 （选填“声源处”“传播过程中”“人耳处”）减弱噪声。除了这种措施外，还有什么方法能尽量减小噪声对马路周围居民生活的影响？ （2）如图3所示为倒车雷达，倒车雷达是利用 （选填“超声波”“次声波”）来工作的；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声能传递 。 【答案】 35 响度 声源处 建立绿化带 超声波 信息 【详解】（1）[1][2]如图1所示，噪声监测装置检测的是声音的响度，此时测得的噪声为35dB。 [3]禁止鸣笛是防止噪声产生，是在声源处减弱噪声。 [4]也可以在马路旁建立绿化带，可以吸收反射噪声，在传播过程中尽量减小噪声，减小噪声对马路周围居民生活的影响。 （3）[5][6]倒车雷达利用的是超声波，声音可以传递信息和能量，司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声能传递信息。 题型三、超声波的应用 【典例3】（2024·重庆北碚·三模）小毛老师来医院体检，看到墙上标语写着“禁止高声喧哗”，其中“高声”是指声音的 较大；在做B超项目时，医生利用超声波穿透人体，当声波遇到人体组织时会产生反射波，通过计算反射波得到B超图像，这是利用了声可以传递 （选填“能量“或”信息“）的功能。 【答案】 响度 信息 【解析】【小题1】[1]“禁止高声喧哗”的“高”指的是响度，即声音的大小；其中“高声”是指声音的响度较大。 [2]超声波是机械波，在传递的过程中能引起物体内的分子一起振动，具有较强的穿透能力，医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波把体内组织的信息转换成影像，医生就可以判断人体内的组织器官是否正常。利用了声可以传递信息的功能。 【变式3-1】（2024九年级下·上海·专题练习）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的 ，告知驾驶员周围障碍物的情况。 【答案】距离 【详解】超声波是频率高于20000Hz的声波，超声波在遇到障碍物时会发生反射，反射回来的声波被传感器接收后，可以计算出障碍物与传感器之间的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况。 【变式3-2】（2024九年级下·上海·专题练习）回声定位：蝙蝠在飞行过程中，会发出 ，这些超声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的 ，这叫回声定位。 【答案】 超声波 位置 【详解】[1][2]蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些超声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置，这叫回声定位。 【变式3-3】（23-24八年级上·四川成都·期末）利用声呐装置可以探测鱼群位置，测量海洋深度，说明声音可以传递 ；声呐系统发射的是 （填：“超声波”或“次声波”）。 【答案】 信息 超声波 【详解】[1]探测鱼群位置，测量海洋深度，这是获取鱼群的信息和海洋深度的相关信息，说明声音可以传递信息。 [2]声呐系统发射的是频率高于20000Hz的超声波。 题型四、次声波及其应用 【典例4】（2024·安徽芜湖·模拟预测）2023年2月6日土耳其发生7.8级地震，震源深度20千米。地震是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波，地震波属于 波。（选填“超声”或“次声”） 【答案】次声 【详解】声音是由物体振动产生的，地震波是由震源振动产生的，地震波主要是次声波，而不是超声波，不在人的听觉范围，人听不见。 【变式4-1】（科学研究发现，7赫兹的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，这种 声波（“超”或“次”）制成的武器威力巨大，可以传得很远，如果要减少伤害，可以制造 隔离罩，从而有效的阻止声波的传播。 【答案】 次 真空 【详解】[1] 7赫兹的声波频率小于20赫兹，是次声波。 [2]如果要减少次声波伤害，可以制造真空隔离罩，因为真空不能传声，从而有效的阻止声波的传播。 【变式4-2】阅读短文，回答下列问题： “神秘而恐怖”的声音——亚声 亚声看不见，听不见。可它却无处不在。地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、热核爆炸等都会产生亚声，科学家借助仪器可以“听判”它。 亚声的传播速度和可听声波相同，但它传播的距离较远，亚声还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物，掩蔽所等障碍物，甚至可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。 亚声会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的亚声，能使人头晕、恶心。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时产生的亚声引起的。人内脏的固有频率和亚声波极为相似。当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 （1）文中提到的亚声就是 （选填“超声波”、“可听声”或“次声波”）； （2）人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的亚声，即可在风暴到来之前发出警报，相同介质中，亚声传播的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）可听声的传播速度； （3）在军事上，利用亚声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器，亚声武器一般只伤害人员，不会造成环境污染。下列属于亚声武器发出声波频率的是 。 A．8Hz   B．800Hz    C．8000Hz    D．80000Hz 【答案】 次声波 等于 A 【详解】（1）[1]根据对文章的理解可知，文中提到的亚声就是次声波。 （2）[2]所有声波在相同介质中的传播速度相同，故在相同介质中，亚声传播的速度等于可听声的传播速度。 （3）[3]因为低于20Hz的声音才叫次声，所以题目中四个选项，属于亚声武器发出声波频率的是8Hz，故A符合题意，故选A。 题型五、综合题（超声波与次声波） 【典例5】（23-24八年级上·广东云浮·期中）阅读下面的短文，并回答问题。 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： （1）一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为 ；超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，是因为声音能够传递 ； （2）下列哪种动物能发出与声呐相同的波 ； A．大象    B．狗     C．蝙蝠    D．猫 （3）在月球上不能利用声呐测距，原因是 ； （4）人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是 kHz到 kHz； （5）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是 km；（设声波在海水中传播速度为1500m/s） （6）一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图 。 A． B． C． D． 【答案】 340m/s 信息 C 月球周围是真空，真空不能传声 5 20 7.5 B 【详解】（1）[1]声音在不同介质中传播速度不同，一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为340m/s。 [2]声音能够传递信息，因此超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 （2）[3]声呐发出的声波是超声波。 A．大象进行交流的“声音”是一种次声波，故A不符合题意；     BD．狗、猫发出的声音人类可以听到，不是超声波，故BD不符合题意； C．蝙蝠发出超声波进行定位，故C符合题意。 故C。 （3）[4]声音无法在真空中传播，因此在月球上不能利用声呐测距。 （4）[5]人耳能够听到声波的频率范围是20~20000Hz，声呐发出的声波的频率在5~40kHz，则人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是5kHz到20kHz。 （5）[6]由得 （6）[7]依题意得，D位置接受到回收信号声经历的时间最短，AE位置接受到回收信号声经历的时间最长，同一介质中，声音的传播速度不变，由得，D位置海底深度最浅，AE位置海底深度最深，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【典例6】（23-24八年级上·陕西西安·期中）阅读短文，回答问题： 在现代汽车中一般都安装有汽车雷达，它能实时测量出汽车周围是否存在障碍物，并通过显示屏显示出障碍物的距离。它的工作原理如图1所示：超声波发射器向外面某一个方向发射出超声波信号，超声波通过空气进行传播，传播途中遇障碍物就会立即反射传播回来，超声波接收器在收到反射波的时刻就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度约是 ，计时器通过记录时间t，就可以测算出从发射点到障碍物之间的距离s，即s= 。但是超声波雷达有一定的局限性，超声波传播速度受天气影响很大，并且当汽车高速行驶时，误差较大。另外超声波散射角度大，方向性差，其回波信号会比较弱，影响测量精度。因此超声波雷达往往用在短距离测距中。 （1）请补充完整文中横线处的填空； （2）中国计划在2020年发射火星探测器对火星进行科学探测，文中的雷达装置 （选填“能”或“不能”）安装在火星探测器上使用； （3）如图2为一超声波测量仪器的使用说明书和实验装置图： ①若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； ②某同学想验证温度越高，声速越大。把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的示数将 ； A．变大     B．变小     C．不变     D．无法判断 ③如图所示，已知s1=0.2m，s2=0.89m，液晶显示屏上显示：2.00，则此时声速约为 m/s。 【答案】 340m/s 170m/s×t 能 0 B 345 【详解】（1）[1]超声波在空气中的传播速度v声＝340m/s。 [2]超声波从发射点到障碍物的时间为 则从发射点到障碍物之间的距离为 s＝vt′＝340m/s×＝170m/s×t （2）[3]火星周围也笼罩着大气层，火星大气层的主要成分是二氧化碳、氩，此外还有少量的氧和水蒸气，所以文中的雷达装置能安装在火星探测器上使用。 （3）[4]如果铜铃在甲、乙中点，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，故液晶屏的示数为0。 [5]甲和乙之间的距离一定，加热甲乙之间的空气，由于温度越高，声速越大，所以声音从甲传播到乙的时间会变小，则液晶显示屏的示数将变小。 故选B。 [6]设声速为v，则声音从铜铃传到甲的时间为 声音从铜铃传到乙的时间为 由题意知 所以有 解得 【典例7】（23-24八年级上·山东烟台·期中）阅读短文，回答问题 超声波指纹识别 目前，超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同），因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置，其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，并据此绘制出指纹的“高低起伏”特征进行识别，超声波指纹识别技术所使用的超声波频率105Hz-109Hz，能量被控制在对人体无损的程度。 （1）频率高于 Hz的声音叫作超声波； （2）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，它是利用声波可以传递 ； （3）放大手指局部，表面是凹凸不平的，如下图所示是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms（1ms=0.001s）。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的 。 A．       B． C．        D． 【答案】 20000 信息 A 【详解】（1）[1]超声波是频率高于20000Hz的声音。 （2）[2]声波可以传递信息，超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息。 （3）[3]声波在同一介质中传播速度相同，由得，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间越长，指纹距离声波发出点的距离越远，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 巩固练习 一、单选题 1．（2024·广东·模拟预测）小慧家购买的一种新型的便携式洗碗机工作时，浸入水槽的部分发出4×104Hz的声波用于清洗碗筷等物品。关于这种声波，说法错误的是（　　） A．这种声波能在水中传播 B．这种声波让所有人都可以听见，听起来很刺耳 C．这种声波是物体振动产生的 D．这种洗碗机应用了声波传递能量的性质 【答案】B 【详解】A．声音的传播需要介质，这种声波能在水中传播，故A正确，不符合题意； B．频率为4×104Hz的声波属于超声波，不在人耳的听觉频率范围之内，人耳听不见，故B错误，符合题意； C．声音是由物体的振动产生的，这种声波是物体振动产生的，故C正确，不符合题意； D．声可以传递信息，声可以传递能量，这种洗碗机应用了声波具有能量的性质，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（2024·河北石家庄·二模）对于声现象，下列说法中正确的是（　　） A．摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声 B．人们可以用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度 C．倒车雷达利用电磁波的反射获得障碍物的信息 D．利用声呐可探测海底的深度，说明声音可以传递能量 【答案】B 【详解】A．摩托车的消音器是在声源处减弱噪声，故A错误； B．地震等自然灾害发生时，会产生次声波，人们可以用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度，故B正确； C．倒车雷达利用超声波的反射获得障碍物的信息，故C错误； D．利用声呐可探测海底的深度，说明声音可以传递信息，故D错误。 故选B。 3．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）下列有关声现象的说法不正确的是（　　） A．倒车雷达利用超声波传递信息 B．航母舰载机引导员戴上耳罩，是为了在人耳处减弱噪声 C．逐渐抽出玻璃罩内的空气，听到闹钟发出的铃声响度变大 D．通过长管听到远处船只航行的声音，说明水能传声 【答案】C 【详解】A．倒车雷达利用了超声波的反射测量距离，即利用超声波可以传递信息的原理，故A正确，不符合题意； B．减弱噪声可以从声源处、传播途径上、人耳处减弱。戴上耳罩可以从人耳处减弱噪声，故B正确，不符合题意； C．声音的传播需要介质，逐渐抽出真空罩内的空气，空气越稀薄，听到的铃声越小，故C错误，符合题意； D．声音可以在固体、气体和液体中传播，通过长管听到远处船只航行的声音，说明水能传声，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．（2024·新疆巴音郭楞·二模）听到上课铃声，在教室外玩耍的同学们急忙回教室，说明声音（　　） A．可以传递能量 B．可以传递信息 C．传播的速度大 D．传播需要介质 【答案】B 【详解】声音可以传递信息和能量。上课铃声将“上课”这一信息传递给同学们，说明铃声能传递信息，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．（23-24八年级下·河南濮阳·开学考试）声在日常生活中有很多用途，下列事例中属于利用超声波的是（    ） A．播放歌曲 B．教师讲课 C．洁牙 D．敲打西瓜鉴别生熟 【答案】C 【详解】超声波人耳是听不到的，而播放的歌曲、教师讲课、敲打西瓜鉴别生熟这些现象人们都可以听到，不是超声波，洁牙是利用了超声波，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．（23-24九年级下·全国·随堂练习）有一种声控玩具，只要对着它拍一下手，就会动起来。这种玩具所接受信号的能量是（　　） A．电磁能 B．光能 C．机械能 D．化学能 【答案】C 【详解】根据题意知道，拍手时手发出声音，引起空气的振动，声音在空气中以声波的形式向外传播，被玩具接收到，玩具内部电路接通，就会动作起来，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题 7．（2024九年级下·上海·专题练习）音的知识在生活中有广泛的应用，图（a）说明利用声在 （选填“固体”、“液体”或“气体”）中传播可以探听机器内部运转是否正常。图（b）说明利用回声可以 ；图（c）说明 （选填“响度”、“音调”或“音色”）的知识可以判断酒桶中酒的多少。 【答案】 固体 测距 音调 【详解】[1] 声音在液体、气体和固体中都可以传播，图（a）说明利用声在固体中传播可以探听机器内部运转是否正常。 [2] 图（b）利用回声定位原理可以测量两地之间的距离。 [3] 图（c）中，酒桶发出声音的音色是不变的，酒桶中酒的多少不同，振动的频率不同，发出声音的音调不同，说明音调的知识可以判断酒桶中酒的多少。 8．（2024·河南周口·二模）据中国地震台网正式测定：2024年1月23日2时9分，新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震。这是地震台通过地震时产生的 （选填“超声”或“次声”）波进行测定的，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。 【答案】 次声 信息 【详解】[1]地震会伴随着次声波的产生，地震台网通过地震时产生的次声波来监测地震。 [2]远处的地震监测站可以据此确定地震的方位和强度，这说明声能够传递信息。 9．（2024·安徽亳州·三模）现在的中学生学习压力很大，据不完全统计已经有超过半数的初中生戴上了近视眼镜。如图所示，利用超声波可以把眼镜上的污垢清洗下来，这是利用超声波可以传递 。 【答案】能量 【详解】声可以传递信息，也可以传递能量，利用超声波可以把眼镜上的污物清洗下来，说明声波可以传递能量。 10．（23-24九年级下·江苏苏州·阶段练习）如图是立在街头的噪声监测仪，显示噪声值：68.4 （填单位）。医院使用的B超是 波，它在空气中的传播速度一般是 m/s，B超成像是利用声音能够传递 （能量/信息）。 【答案】 dB 超声 340 信息 【详解】[1]据图所示的噪声监测器显示屏显示的数字是68.4，可知此时的噪声是68.4dB。 [2][3]B超是超声波的应用，超声波属于声音，声音在空气中的传播速度一般是340m/s。 [4]声音可以传递信息和能量，B超成像是利用声音能够传递信息。 三、实验题 11．太阳光在通过透镜时会被会聚或发散，那么声音在传播中遇到不同介质时，会不会像光一样也被会聚或发散呢？在老师的帮助下，实验班同学们用音叉、三个相同的气球（内部充有不同气体）、示波器、麦克风等器材设计了如图所示的实验装置，并进行了如下探究： 　　 (1)调整音叉和麦克风之间的距离，让音叉发出的声音只通过空气传播，用麦克风将声音信号输入示波器，观察并记录此时的波形如图甲所示； (2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球，依次放在音叉和麦克风之间，保持音叉和球之间的距离不变，让音叉发出声音，记录示波器显示的波形如图乙、丙、丁所示，分析以上实验过程和现象可知： (3)实验过程中，敲击音叉，使其振动发声，且应该控制好音叉发出声音的响度 （选填“相同”或“不同”）； (4)比较图乙与甲，发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，麦克风接收到的声音响度 （选填“变大”“变小”或“不变”），此时充有二氧化碳气体的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，比较丁与甲后发现充有氢气的气球对声波具有 作用，相当于一个“ 透镜”，由此可见，声音与光之间存在某种对应关系； (5)实验后，同学们查阅资料了解到，生物体组织在激光照射下，会因升温膨胀而产生频率高于20000Hz的 声波，生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像，克服纯光学成像的不足，更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。 【答案】 相同 变大 放大（或会聚） 凸 缩小（或发散） 凹 超 【详解】(3)[1]声音是由于物体的振动产生的，要探究声音能否被会聚或发散，需要控制音叉发出声音的响度相同。 (4)[2][3][4]比较甲和乙可知，声波在通过充有二氧化碳气体的气球后，振幅增大，麦克风接收到的声音响度变大，说明充有二氧化碳气体的气球对声音有放大（或会聚）作用，相当于一个“凸透镜”。 [5][6]比较丁与甲可知，声波在通过充有氢气的气球后，振幅减小，麦克风接收到的声音响度变小，说明充有氢气的气球对声音有缩小（或发散）作用，相当于一个“凹透镜”。 (5)[7]频率高于20000Hz的声波是超声波。 提优练习 一、综合题 1．（23-24八年级上·湖南湘潭·期末）如图是一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，到达下方物体反射后返回，被感应器接收，然后语音播报出被测物体的高度．已知感应器距测高台的高度为2.5m，声音在空气中传播的速度为340m/s。 （1）测量身高时，被测量者并没有听到测量仪发出超声波的声音，这是因为超声波的频率大于 Hz，不在人耳听觉范围内； （2）测高台上无人站立时，超声波信号发出后多久收到返回信号 ？（计算结果保留两位有效数字） （3）同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是多少米 ？ 【答案】 20000 0.015s 1.65m 【详解】（1）[1]超声波的频率大于20000Hz，不在人耳听觉范围内。 （2）[2]超声波从发出到返回，通过的路程 由可知，测高台上无人站立时，超声波信号发出到返回信号的时间 （3）[3]某同学站上测高台，感应器信号从发射到接收所传播的路程 感应器与同学头顶的距离 则该同学的身高 2．（22-23八年级上·安徽淮北·期中）超声波“看”世界 蝙蝠是利用超声波的高手，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10~20次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会反射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕捉昆虫。 科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号。并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，如图所示，p1、p2为发射波，n1、n2为对应的反射波。 发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向测速仪靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离测速仪。 （1）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是 ； A．眼睛 B．耳朵 C．鼻子 D．嘴巴 （2）如果图中的p1、p2之间的时间间隔t=1s，则测速仪每秒钟发射1次超声波，图中p1、n1之间的时间间隔t1= s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，由图可知汽车在接收到p1、p2两次超声波时间内行驶的距离为 m； （3）图中p2、n2之间的时间间隔t2小于p1、n1之间间隔t1，由此可以判断汽车的运动情况是 ； A．静止      B．向左运动      C．向右运动     D．无法判断 （4）如果测速仪发射某次超声波信号时，正前方160m处刚好有一辆汽车行驶，此超声波信号从发射到接收的时间间隔为1s，则反射回来的超声波频率 （选填：变高、不变、变低）；汽车行驶的速度为 m/s。 【答案】 B 2.5 42.5 B 变低 20 【详解】（1）[1]蝙蝠能够发出和接收超声波，用来接收反射超声波的器官是耳朵。 （2）[2]已知测速仪每秒钟发射1次超声波，如果图中的p1、p2之间共有12个小格，时间为t=1s，则每个小格为s；p1、n1之间有30个小格，则时间为 [3]p2、n2之间有27个小格，则时间为 汽车第一次接收到超声波时，到测速仪的距离为 汽车第二次接收到超声波时，到测速仪的距离为 汽车在接收到p1、p2两次超声波时间内行驶的距离为 s= s1- s2=425m-382.5m=42.5m （3）[4]p2、n2之间的时间间隔t2小于p1、n1之间间隔t1，则超声波发射后到汽车接到时所用时间为t2′＜t1′。根据得s=vt可知：汽车离测速仪的距离s2′＜s1′，即汽车离测速仪的距离在变小，由甲图可知是汽车是向左运动，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[5]由题意可知，当车辆向超声波测速仪靠近时，车辆反射回来的超声波频率变大；测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，声音通过的路程为 s声=v声t1=340m/s×1s=340m 则汽车反射超声波时，汽车到测速仪的距离为 由于170m大于160m，这表明汽车远离测速仪，则反射回来的超声波频率会变低。 [6]此时汽车通过的路程为 s车=170m-160m=10m 汽车行驶的时间为 则汽车的速度为 3．超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈锅或塑料等。目前，超声波指纹识别技术（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜等，从而提供种更稳定、精确的认证方法。 动物 听觉范围 海豚 150Hz～150000Hz 狗 15Hz～50000Hz 大象 1Hz～20000Hz （1）表格中给出了三种动物的听觉范围，其中不能听到超声波的动物是 ，不能听到次声波的动物是 ； （2）SenseID通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 ； A．超声波焊接器 B．超声波清洗器 C．渔船用声呐探测鱼群情况 D．医生用超声波击碎结石 （3）SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿的是 ； A．大象 B．蜘蛛 C．蝙蝠 D．人 （5）某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，已知超声波在手机材料中传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 mm； （6）放大手指局部，表面是凸不平的，下面是超声指纹识别系统，在A、B、C、D、E五个位置发射超声波，遇到手指表面部分超声波被反射，从发射到接收的时间分别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（1μs=10﹣6s），根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的 。 【答案】 大象 海豚 C 较强的穿透能力 C 3.6 乙 【详解】（1）[1][2]人的听觉范围在20～20000Hz之间，高于20000Hz为超声波，低于20Hz的是次声波；由图表看出大象听到声音的最大频率是20000Hz，因此听不到超声波；海豚听到声音的最小频率是150Hz，因此听不到次声波。 （2）[3] A．SenseID通过超声波获取指纹信息，是利用了声可以传递信息，超声波焊接器是利用了声可以传递能量，故A不符合题意； B．超声波清洗器是利用了声可以传递能量，故B不符合题意； C．渔船用声呐探测鱼群情况，是利用了声可以传递信息，故C符合题意； D．医生用超声波击碎结石，是利用了声可以传递能量，故D不符合题意。 故选C。 （3）[4]SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有较强的穿透能力。 （4）[5] SenseID系统利用仿生学原理用超声波获得信息，蝙蝠可以利用超声波进行回声定位，因此SenseID系统模仿的是蝙蝠，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）[6]由公式得，s=vt，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，所以，超声波到指纹的时间 t=4×10﹣6s 超声波的速度900m/s，代入公式可得 s=vt=900m/s×4×10﹣6s=0.0036m=3.6mm （6）[7]分析超声波到达A、B、C、D、E五个位置所用时间可知，其中超声波到达A、C、E三个位置的时间相同，则这三个位置指纹到手机的距离一样，分析甲、乙、丙、丁四个图可知，该区域手指表面大致形状可能是图中的乙。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$