1.4 人耳听不到的声音（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）

1.4 人耳听不到的声音 目录 2 考点01 超声波与次声波的概念及辨析 2 考点02 判断超声波、次声波 3 考点03 超声波与次声波的应用 4 考点04 声音可以传递能量/信息 7 考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 8 考点06 超声波有关的信号题（含计算） 11 考点07 实验题 13 16 25 考点01 超声波与次声波的概念及辨析 1． 是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。 是指频率低于20Hz的声波。 【答案】 超声波 次声波 【详解】[1][2]超声波是指频率高于20000Hz的声波。次声波是指频率低于20Hz的声波。 2．自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 【答案】次声 【详解】大自然的许多活动，如地震、火山喷发、台风、核爆炸、导弹发射，都伴有次声波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 3．演奏古筝时，演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦，如图所示，古筝就能发出 不同的声音。（选填“音调”“响度”或“音色”）地震时有些动物能比人提前感觉到，是因为它们听到了地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）。 【答案】 音调 次声波 【详解】[1]演奏古筝时，演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦，使得琴弦振动的频率不同，这样做的目的是为了改变声音的音调。 [2]火山爆发、地震、台风等都能产生次声波，这种声波可以绕过较大的障碍物传播的很远，人听不到，但有些动物能听到。 4．下列说法不正确的是 (    ) A．火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波 B．火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波 C．次声波的频率低，对人体无伤害作用 D．次声波可以传得很远，强烈的次声波能绕地球2～3圈，且很容易绕过障碍物，无孔不入 【答案】C 【详解】解答：A. 火山爆发、地震、海啸等发出的声音是次声波，故A正确B. 火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰时声音的频率较低，发出的是次声波，故B正确；； C. 次声波的频率低，对人体有伤害作用，故C错误；D. 次声波的频率低，波长较长，容易绕过障碍物，故D正确；故选C. 点睛：解决此题要知道超声是指频率高于20000Hz的声音，而次声波是指频率低于20Hz的声音，人耳无法听到超声波和次声波． 5．关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．超声波的声速高于次声波的声速 B．水母可以听到8Hz~13Hz的超声波 C．彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图像信息的设备 D．利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度 【答案】D 【分析】(1)空气中15℃时，声音的速度是340m/s；声速的大小与介质的种类和温度有关，与是超声波还是次声波没有关系； (2)人耳能够听到的声音的频率范围是20~20000Hz，高于20000Hz的叫做超声波，低于20Hz的叫做次声波； (3)声音可以传递信息，也可以传递能量； (4)次声波因为频率很低，在传播时能量损失越慢，传播得越远。 【详解】A．声速的大小与介质的种类和温度有关，与是超声波还是次声波没有关系，故A错误； B．水母可以听到8Hz~13Hz的次声波，故B错误； C．彩超是借助超声波获得人体内部脏器的图像信息的设备，故C错误； D．次声波因为频率很低，在传播时能量损失越慢，传播得越远，利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度，故D正确。 故选D。 【点睛】本题主要围绕超声波与次声波的特点与应用进行考查，属声学基础知识，难度不大。 考点02 判断超声波、次声波 6．蝙蝠在飞行时会发出 （选填“超声波”或“次声波”），人类听不到这种声音，是因为人耳不能听到频率 20000Hz的声音（选填“高于”或“低于”）。 【答案】 超声波 高于 【详解】[1][2]人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz，蝙蝠在飞行时会发出的声音是超声波，其频率高于20000Hz，不在人耳能够听到声音的频率范围之内，因此人类听不到蝙蝠在飞行时会发出的声音。 7．地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大，并且它的频率低于 Hz，因而人无法直接听到，所以要尽量远离地震源。 【答案】 次声波 20 【详解】[1][2]声音是由物体振动产生的，地震时由于地壳振动会产生能量很大的次声波，这种声音对人体危害极大，人耳的听觉范围为20Hz~20000Hz，由于次声波的频率低于20Hz，人无法直接听到，所以一旦受到伤害，后果就很严重。 8．蝴蝶每分钟振翅360次，蜜蜂每秒振翅300次，当它们从身边飞过时，凭听觉能感受到 飞过，另一个听不到的原因是翅膀振动发出的是 波。 【答案】 蜜蜂 次声 【详解】[1]蜜蜂每秒振翅300次，即蜜蜂振动频率是300Hz，在人的听觉频率范围内，能听到飞舞的声音，故能感知到蜜蜂飞过。 [2]蝴蝶每分钟振翅360次，即蝴蝶振动频率是6Hz，其发出的是次声波，不在人的听觉频率范围内，不能听到飞舞的声音，故感知不到蝴蝶飞过。 9．地震时产生的 （填“超声波”或“次声波”）会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏破裂，危及生命，由于它的频率低于 Hz，且破坏性大，人耳无法直接听到，所以要尽量远离地震源。 【答案】 次声波 20 【详解】[1][2]人耳能听到的声波的频率范围通常在20~20000Hz之间，频率低于20Hz的声是次声波；地震可以产生能量很大的次声波，这种声对人体危害极大，而且它的频率低于20Hz，由于人无法直接听到，所以一旦受到伤害，后果就很严重。 10．蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次，它所发出的声音低于20Hz，为 波；而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音，为 波，这种声波常被用来除污和医学上的粉碎结石，说明它具有 。 【答案】 次声 超声 能量 【详解】[1][2]蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次，它所发出的声音频率低于20Hz，属于次声波，海豚能能发出振动频率高于20000Hz的声音，为超声波，超声波和次声波的频率都不在人的听觉频率范围，所以超声波和次声波都是人耳听不到的。 [3]声音能够传递信息和能量，声波常被用来除污和医学上的粉碎结石，说明它具有能量。 11．某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在60s内振动了480次，你不能听到这种声，是因为它振动的频率是 Hz，属于 （选填“超声波”或“次声波”）。 【答案】 8 次声波 【详解】[1][2]人类可以听到的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的声音是次声波，高于20000Hz的声音是超声波。已知昆虫的翅膀在60s内振动了480次，则每秒钟振动8次，则它振动的频率是8Hz，低于20Hz，故属于次声波。 考点03 超声波与次声波的应用 12．蝙蝠在飞行时会发出 ，这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来，根据 到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的方向和距离，蝙蝠采用的方法叫做 ，根据这个原理，学家发明了 。 【答案】 超声波 反射 回声 回声定位 声呐 【详解】[1][2]蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物会反射回来。 [3][4][5]蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位，根据这一原理，科学家发明了声呐。 13．蝙蝠在夜间觅食,却碰不到墙壁核树枝,它们的“绝技”实际上利用的是 .根据这一原理,科学家发明了 .非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种 波. 【答案】 回声定位 声呐 次声 【分析】蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离，从而做出判断．人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，其中低于20Hz的声波叫做次声波，高于20000Hz的声波是超声波． 【详解】蝙蝠在夜间觅食，却碰不到墙壁核树枝，它们的“绝技”实际上利用的是回声定位，根据这一原理，科学家发明了声呐．非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种次声波． 故答案为回声定位；声呐；次声． 【点睛】此题考查了超声波和次声波，是一道理论联系实际的题目，关键知道回声定位原理的应用． 14．下列事实中，应用次声波的是（　　） A．蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离 B．利用回声测海底深度 C．探测金属内部存在的缺陷 D．预报海啸和台风 【答案】D 【详解】A．蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离的是超声波，故A不符合题意； B．利用回声可测海底的深度，是利用超声波来测距的，故B不符合题意； C．探测金属内部存在的缺陷，是利用超声波传递信息来工作的，故C不符合题意； D．海啸或台风发生时会伴随着次声波，所以利用次声波能预报海啸或台风，故D符合题意。 故选D。 15．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这种刷牙方式既干净又舒服。下列说法正确的是（　　） A．人耳能听到电动牙刷发出的超声波 B．该现象说明了声音可以传递能量 C．电动牙刷发出的超声波小于20000Hz D．它和蝴蝶振动翅膀发出的声音都属于超声波 【答案】B 【详解】A．超声波的振动频率高于20000Hz，超过了人耳听觉的上限，人耳不能听到，故A错误； B．利用超声波可以去除牙齿上的污垢，说明声音可以传递能量，故B正确； C．超声波是指频率高于20000Hz的声音，所以电动牙刷发出的超声波高于20000Hz，故C错误； D．蝴蝶振动翅膀的频率低于20Hz，属于次声波，不属于超声波，故D错误。 故选B。 16．下列对声的利用中,不是利用回声定位的是 A．利用声呐探测海深 B．医生为病人检查身体时所做的“B超” C．渔船探测鱼群的位置 D．利用超声波清洗精密机械 【答案】D 【分析】回声是声音在传播过程中遇到障碍物，被反射回来的现象，其应用：回声定位、探测鱼群和探测海底的深度等． 【详解】A、让声音从海面发出，经海底反射后，返回海面，记录接收到回声的时间，利用速度公式求海洋的深度，利用了回声定位； B、“B超”就是利用了超声波能向一定方向传播，而且可以穿透物体，如果碰到障碍，就会产生回声，不相同的障碍物就会产生不相同的回声，人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来了解物体的内部结构，利用了回声定位； C、渔民利用超声波探测鱼群的位置，渔船向水中发出超声波，超声波遇到鱼群被反射回来，从而判断出鱼群的位置，利用了回声定位； D、利用超声波除去人体内的结石，是利用了超声波能够传递能量，不是利用回声定位． 故选D． 【点睛】回声定位实际上就是利用声音的反射传递信息，把握住这点是解题的关键． 17．超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用．下列不是利用超声波的是 A．排除人体内的结石 B．用声呐确定潜艇的位置 C．探测核爆炸的强度 D．检测锅炉有没有裂纹 【答案】C 【详解】A、排除人体内的结石是利用了超声波传递能量，不合题意； B、用声呐确定潜艇的位置，是利用了超声波传递信息，不合题意； C、核爆炸伴有次声波的产生，所以探测核爆炸的强度利用了次声波，符合题意； D、检测锅炉有没有裂纹，是利用了超声波传递信息的特点，不合题意． 故选C． 【点睛】超声波和次声波都是人耳听不到的，它们可以传递信息也可以传递能量，根据其具体的应用可做出判断．多了解一些超声波和次声波的应用． 18．用超声波清洗精密机械，是因为 A．超声波能在液体、固体中传播 B．回声定位 C．超声波能传递能量 D．超声波在不同介质的界面处发生反射 【答案】C 【详解】超声波清洗钟表等精细的机械，是利用了超声波有很大的能量，在超声波的辐射下，清洗液会振动产生大量的气泡，气泡的周围会产生很大的压强，从而使污垢脱离机械表面，将机械清洗干净，故C符合题意． 【点睛】超声波的声音频率较大、方向性好、传播距离远，具有很强的穿透能力和破碎能力等特点． 19．海边的渔民经常会看到这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞” ---水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游，忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海深处。不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴便来临了。以下解释最有可能的是（　　） A．水母接收到了次声波 B．水母接收到了大海的召唤 C．水母感受到了温度的突然变化 D．水母接收到了人说话的声音 【答案】A 【详解】风暴发出的声音频率低于20Hz，属于次声波，不在人耳能听到的声波频率范围之内，但水母等动物可以听到，所以我们可以根据它们的异常反应预测灾难。故选A。 20．如图所示是一艘轮船正在利用声呐系统探测鱼群位置。轮船声呐系统能够发出人耳 （填“能够”或“不能”）听到的 （填“超声波”或“次声波”），再接受反射回来的这种声波，确定鱼群位置。若发出的这种声波经0.2s反射回来，那么鱼群距离轮船的距离是 m。（声音在水中的传播速度是1500m/s） 【答案】 不能 超声波 150 【详解】[1][2]声呐系统发出的声波的频率高于20000Hz，超过了人耳能听到的声波的频率范围，故人耳不能听到，因频率高于20000Hz，故是超声波。 [3]设鱼群与轮船的距离为s，由题意可知，声波从发出到被接收，传播的距离为2s，所用时间为t0=0.2s，故声波传播s距离所用时间为 因声波在水中的传播速度为v=1500m/s，故由可得，鱼群与轮船之间的距离为 s=vt=1500m/s×0.1s=150m 考点04 声音可以传递能量/信息 21．下列事例中，属于利用声传递信息的是（　　） A．用超声波清洗眼镜 B．用超声波美白牙齿 C．用超声波击碎人体内的结石 D．用“B超”给病人检查身体 【答案】D 【详解】A．利用超声传递的能量，将灰尘与眼镜分离，故A不符合题意； B．利用超声传递的能量，将污垢和牙齿分离，起到美白的效果，故B不符合题意； C．利用超声传递的能量，将人体内部结石击碎，故C不符合题意； D．B超是利用超声，来反馈人体内部的信息，故D符合题意。 故选D。 22．为了安全，有些轿车装有倒车雷达，当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离，如图所示，在倒车雷达工作过程中，应用了大量的物理知识，下列知识没有得到应用的是（　　） A．声音可以传递信息 B．声音可以传递能量 C．回声 D．超声波 【答案】B 【详解】倒车雷达，即倒车防撞雷达，也叫泊车辅助装置，它能以声音或更为直观的显示告知司机车辆周围是否有障碍物，倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后提示给司机，使停车或倒车更容易、更安全，所以说倒车雷达应用了回声定位的原理，倒车雷达工作过程中，应用了超声波、回声、声音可以传递信息，没涉及到声音可以传递能量。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 23．下列事例中，应用了声波传递能量的是 ①外科医生利用超声波除去人体内的结石 ②超声波洁牙 ③超声波加工硬度特别高的工件 ④超声波雾化 ⑤“超”检查病人 A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤ 【答案】C 【详解】外科医生利用超声波除去人体内的结石、超声波洁牙、超声波加工硬度特别高的工件、超声波雾化、都属于声音传播能量的现象；B超”检查病人的某部位利用的是人的不同组织对超声波的反射程度不同，从而来判断病人某组织是否有异常，说明声音能传递信息；①②③④属于声音传递能量的事例，⑤是声音能传递信息．故ABD项错误，C项正确． 考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 24．如表是人和几种动物的发声频率和听觉频率范围，从表中看出，可以发出次声的是（　　） 人 蝙蝠 大象 狗 发声 85~1100Hz 10000~120000Hz 14~24Hz 452~1800Hz 听觉 20~20000Hz 1000~120000Hz 1~20000Hz 15~50000Hz A．人 B．蝙蝠 C．大象 D．狗 【答案】C 【详解】通过分析表格中发声的频率可知，人、蝙蝠和狗的发声频率都高于20Hz，只有大象的发声频率低于20Hz，所以大象可以发出次声波。 故选C。 25．据图分析，下列说法正确的是 A．大象之间的“交谈”有时用超声波，声音很小，人类听不见但大象们能听清 B．因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 C．家人之间悄悄话，身边的狗狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的 D．静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗狗听到了人类听不见的声音 【答案】D 【详解】A.大象的声音频率属于次声波，不在人耳听觉范围之内，故A说法不正确；B大象的听觉范围是1Hz～20000Hz，而狗的发声范围是452Hz～1800Hz，因此大象是能够听到狗的叫声的，故B说法不正确．C.狗的听觉范围比人的听觉范围广，人说话的声音狗是能够听到的，故C说法不正确；D.狗的听觉范围在15Hz～50000Hz，人的听觉范围是20Hz～20000Hz，因此人耳听不到的声音狗能感觉到，故D说法正确；故选D． 【点睛】人的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波；由图可知，大象的发声频率很低，属于次声波；狗狗的听觉频率有时低于20Hz． 26．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．人的听觉频率范围是85～1100Hz B．狗的听觉频率范围是15～50000Hz C．蝙蝠能听到次声波 D．大象能听到超声波 【答案】B 【详解】A．人的听觉频率在20-20000Hz，故A错误； B．狗的听觉频率在15-50000Hz，故B正确； C．次声波的频率范围（小于20Hz），而蝙蝠听觉的下限为1000Hz，所以蝙蝠不能听到次声波，故C错误； D．超声波的频率范围（大于20000Hz），而大象的听觉上限是20000Hz，所以大象不能听到超声波，故D错误． 27．如图所示，人和动物都有不同的发声频率和听觉频率，如人能发出的声音频率大约在65～1100赫左右，能听到的声音频率大约在20～20000赫左右。频率超过20000赫的声波称为超声波，频率低于20赫的声波称为次声波。图表所列的人或动物中，发声频率范围和自身听觉频率范围比较接近的有 ；不能发出超声波的有 ；能发出自己听不到的声音的有 。 【答案】 蝙蝠和海豚 人、狗和猫 蚱蜢 【详解】[1]由图表可知，发出声音的频率和听到的声音频率比较接近的是蝙蝠和海豚。 [2]频率超过20000赫的声波称为超声波，由图表可知，发出声音的频率没有超过20000赫的有人、狗和猫。 [3]由图表可知，发出声音的频率大于听到的声音频率的只有蚱蜢。 考点06 超声波有关的信号题（含计算） 28．一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。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、、、、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、、、、，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，该海域海底的大致形状如图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】声音都在海水中传播，所以速度相同，根据公式可知，当速度一定时，时间越长通过的路程越长，由题知，所以，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 29．如图（a）所示，停在路旁的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信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。P1与P2之间的时间间隔为2.7秒，超声波在空气中传播的速度为340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　） A．第一次发出信号到该信号被测速仪接收到间隔时间为0.45s B．第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶了12m C．汽车第一次按收到信号和第二次接收到信号之间行驶了102m D．该汽车的速度是17m/s 【答案】B 【详解】A．由题意可知，P1与P2之间的时间间隔为2.7s，根据图b找到P1、P2的间隔格数为9格，则每小格表示的时间为 由图b可知，测速仪第一次发出的信号到被测汽车所用的时间为 t1=3t=3×0.3s＝0.9s 故A错误； B．第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间为 第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶了 故B正确； C．由速度公式可得，测速仪第一次发出的信号到被测车收到时，汽车距离测速仪的距离为 测速仪第二次发出的信号到被测车受到时，汽车距离测速仪的距离为 汽车第一次按收到信号和第二次接收到信号之间行驶的距离为 Δs=s1-s2=153m-102m=51m 故C错误； D．由图b可知，汽车第一次接收到信号到第二次接收到信号之间的时间间隔为 汽车的速度为 故D错误； 故选B。 30．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。如图甲所示仪器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，而仪器A为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出波形。现固定装置B，并让它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间发射一短促的超声波脉冲（图乙中幅度大的波形），而B接收到小车C反射回的超声波由A处理后显示成图乙中幅度较小的波形，（图乙的图像由仪器从左到右依次生成），反射滞后的时间在图中已标出，其中，，超声波在空气中的速度为。由上述信息可知：小车向 运动（选填“左”或“右”），速度为 。 【答案】 右 【详解】[1]由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明小车离信号源的距离越来越远，小车向右运动。 [2]由题中图乙可得，小车相邻两次反射超声波脉冲的时间 ① 小车在此时间内前进的距离为 ② 小车的速度为 考点07 实验题 31．“声音有能量吗？声音具有的能量与它的响度是不是有关呢？”小军同学在学习声现象知识中想到了这两个问题。 于是在老师帮助下，他设计了如图所示的实验对这两个问题进行探究。其中A为一个圆筒，它的右端用橡皮膜包住并绷紧扎牢，左端蒙上纸（纸的中间剪一圆孔）粘牢，对着点燃的蜡烛B后，拍打右端的橡皮膜，观察蜡烛火焰。 请根据下表小军对“声音是否具有能量”的探究过程完成“声音的能量与响度是否有关”的探究。 探究内容 实验过程 小孔到烛焰的距离 实验做法 观察内容 1．声音是否具有能量 2cm 拍动橡皮膜 烛焰是否晃动 2．声音的能量与响度是否有关 【答案】见解析 【详解】声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大。探究过程中，根据控制变量法，小孔到烛焰的距离仍然保持2cm，轻拍塑料膜和重拍塑料膜，使塑料膜振幅不同，观察烛焰摆动幅度。 答案见下表： 探究内容 实验过程 小孔到烛焰的距离 实验做法 观察内容 1．声音是否具有能量 2cm 拍动橡皮膜 烛焰是否晃动 2．声音的能量与响度是否有关 2cm 轻拍、重拍塑料膜 烛焰摆动幅度不同 32．如图所示，是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验； （1）如图甲，把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球，看到乒乓球被反复弹起，其中乒乓球的作用是 ，这种思维方法叫做 ； （2）如图乙，抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化，造成这现象可能原因是：( ) A．手机声音的响度太大　　B．手机声音的频率太高 C．未塞紧瓶塞存在漏气　　D．玻璃罩应该换成金属罩 经调整使器件完好后经过较长的时间后，小明将 （填“不能听到”、“还能听到微弱的”）手机声音，从实验现象结合科学方法的运用， （填“可以”、“不可以”）得出真空不能传声的结论； （3）如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，声音的音调变 （填“高”或“低”），如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到，此时钢尺发出的是 （选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”）； （4）如图丁，拿一塑料片在木梳齿上划过，一次慢，一次快，应该观察 （选填“塑料片”、“木梳齿”）发出声音的变化。 【答案】 将音叉的微小振动放大 转换法 C 还能听到微弱的 可以 低 次声波 塑料片 【详解】（1）[1]甲图乒乓球在实验中起到的作用是通过乒乓球被弹起呈现音叉的振动，可以将音叉的微小的振动放大，便于观察。 [2] 该实验说明声音是由物体的振动产生的，该实验中将音叉的微小的振动转换为乒乓球的大振动，所以该实验中用到的这种科学探究方法是转换法。 （2）[3]如图乙，抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化，说明玻璃罩中空气没有减少，故可能为未塞紧瓶塞存在漏气，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 [4][5]经调整使器件完好后经过较长的时间后，小明还会听到微弱的手机上，因为玻璃罩里空气没法完全排干净；建立在实验基础上加科学的推理可以得出的。 （3）[6][7]如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，声音的音调变低，如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到，此时钢尺发出的是次声波。 （4）[8]如图丁，拿一塑料片在木梳齿上划过，塑料片一次划得慢、一次划得快，应该观察塑料片发出声音的变化。 33．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了如图的实验： （1）如图①，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，说明了发声的物体在 。 （2）如图②，乒乓球静止靠在左侧的音叉上，如果用小锤敲打右侧的音叉，我们能看到左侧的乒乓球被弹开，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”），如果这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成，则乒乓球 （选填“会”或“不会”）被弹开。 （3）如图③，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，听到声音的大小不同，说明响度与发声体振动的 有关。 （4）如图④，发声体悬浮于罩内空中，用抽气筒往外抽出空气。随着罩内空气不断减少，发现听到声音的 （填声音的特性）变小，但发声体上方的轻质小球依旧跳动，该现象说明发声体仍在振动发声。随着不断抽气，小组成员几乎听不到声音了。在该实验基础上进行推理，可得出结论 。 【答案】 振动 能量 不会 振幅 响度 真空不能传声 【详解】（1）[1]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，说明了发声的物体在振动。这运用了转换法。 （2）[2][3]乒乓球静止靠在左侧的音叉上，如果用小锤敲打右侧的音叉，我们能看到左侧的乒乓球被弹开，说明声音可以传递能量，使小球弹起。如果这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成，则乒乓球不会被弹开，因为月球上没有传声的介质，真空不能传声。 （3）[4]保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，钢尺振动的幅度不同，听到声音的大小不同，说明响度与发声体振动的振幅有关。 （4）[5][6]随着罩内空气不断减少，发现听到声音的响度变小。但发声体上方的轻质小球依旧跳动，该现象说明发声体仍在振动发声。随着不断抽气，小组成员几乎听不到声音了。因为玻璃罩内传播声音的介质在慢慢的减少，所以在该实验基础上进行推理，如果空气被抽光，我们就听不到声音了，可得出结论：真空不能传声。 一、单选题 1．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ） A．次声波的频率小于20Hz B．次声波无法传到人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．大象发出的声音太小 【答案】A 【详解】因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，不在人耳能够听到的声音频率范围之内，所以人类听不到大象之间的交流“声音”，故应选A． 2．现在大多数汽车都有倒车雷达，如图所示，打开倒车雷达，在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离，避免倒车时与障碍物相撞，关于倒车雷达，下列说法不正确的是（　　） A．倒车雷达利用了回声定位原理 B．倒车雷达利用声传递能量 C．倒车雷达利用声传递信息 D．倒车雷达发出的声波我们听不到 【答案】B 【详解】A．倒车雷达在倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，因此倒车雷达是利用“回声定位”原理工作的，故A正确，不符合题意； BC．倒车雷达是利用超声波传递信息，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．倒车雷达发出的声波频率范围高于20000赫兹，不在人耳的听觉频率范围内，所以倒车雷达发出的声波我们听不到，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．根据图人和一些动物的发声和听觉的频率范围，下列说法正确的是（　　） A．大象之间的“交谈”有时频率很高，声音很小，人类听不见，但大象们能听清 B．静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗听到了人类听不见的声音 C．家人之间悄悄说话，身边的狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗是无法感知的 D．因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 【答案】B 【详解】人的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波。 A．大象的声音频率属于次声波，不在人耳听觉范围之内，故A错误； B．狗的听觉范围比人的听觉范围广，因此人耳听不到的声音狗能感觉到，故B正确； C．狗的听觉范围比人的听觉范围广，人说话的声音狗是能够听到的，故C错误； D．大象和狗的“发声频率”没有重叠区，但狗的发声与大象的听声有重叠区，所以大象是能够听到狗的叫声的，故D错误。 故选B。 4．图中的数据是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，由图可知（　　） A．人能听到蝙蝠发出的超声波 B．人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调低 C．人可以通过音调或音色来区分小猫和大象发出的声音 D．小猫听不到大象发出的声音，是因为大象发出的声音响度太小 【答案】C 【详解】A．根据图片可得：蝙蝠的发声频率范围在10000～120000Hz，人的听觉范围在20Hz到20000Hz，高于20000Hz的声叫做超声波，故人只能听到蝙蝠一部分频率的声音，不能听到蝙蝠发出的超声波，故A不符合题意； B．频率决定声音的音调，频率高则音调高。根据图片可知，人的发声频率范围在85～1100Hz，大象的发声频率范围在14～24Hz之间，人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调高，故B不符合题意； C．小猫的发声范围为760～1500Hz，大象的发声频率范围为14～24Hz，故大象的音调比小猫低，故人可以通过音调来区分小猫和大象发出的声音；音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，故人可以通过音色来区分小猫和大象发出的声音，故C符合题意； D．根据图片可知，大象的发声频率范围在14～24Hz之间，小猫的听觉范围在760～1500Hz，小猫听不到大象发出的声音，是因为大象发出的声音音调太低，故D不符合题意。 故选C。 5．如图（a）是停在高速公路上的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，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的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＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）    A．图（b）中每小格表示的时间是0.2s B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C．汽车是在向测速仪靠近的 D．汽车的速度是70km/h 【答案】D 【详解】A．P1、P2间的刻度值为9个格，时间长为1.8秒，所以图（b）中每小格表示的时间是 故A正确，不符合题意； BCD．发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是3个格，则时间为 由v得，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 发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为 此时汽车距测速仪的距离 由于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大于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，所以汽车是在向测速仪靠近的； 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 汽车运行34m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点，其间有8.5小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔，即 故汽车的行驶速度为 综上分析知，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题 6．如图所示的是手机中的一款应用软件，其功能是用来呈现声音的 ；我们在通电话时能辨别出对方是谁，这是由于每个人发出声音的 不同（以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”）。超声波指纹识别系统（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，所用时间为8×10-6s，已知超声波在手机材料中的传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 m。 【答案】 响度 音色 3.6×10-3 【详解】[1]图中40dB指的是声音的强弱等级，即呈现声音的响度。 [2]发声体的结构和材料不同，所发出声音的音色不同，我们在通电话时能辨别出是谁发出的声音，这是由于每个人发出声音的音色不同。 [3]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 超声波的速度900m/s，则SenseID系统到指纹的距离 s=vt=900m/s×4×10-6s=3.6×10-3m 7．海豚没有可供发声的声带，它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时，瓣膜打开，空气进入气囊之中，需要发声时，瓣膜关闭，用力挤压气囊，使里面的空气冲出，气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音；海豚的发声频率范围非常大，它能发出频率为80000Hz的声音，该声音属于 （选填“超声波”或“次声波”）；海豚会利用回声寻找沙丁鱼群（如图所示），假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。 【答案】 振动 超声波 750 【详解】[1]当海豚浮出水面呼吸时，瓣膜打开，空气进入气囊之中，需要发声时，瓣膜关闭，用力挤压气囊，使里面的空气冲出，气流擦过瓣膜边缘使之振动而发出声音。 [2]海豚的发声频率范围非常大，它能发出频率为80000Hz的声音，该声音的振动频率超过了20000Hz，属于超声波。 [3]海豚会利用回声寻找沙丁鱼群，假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声，则海豚发出的声音从海豚传到沙丁鱼群所用时间为 由得，海豚与沙丁鱼群的距离为 8．冬季气候干燥，小林家添置了超声波空气加湿器。 其工作原理如图，它内部有一个超声波发生器，发生器会通过高频的 产生超声波。 超声波传递到钛膜上方的水面上，由于超声波具有 ，能使水面产生波纹和细小颗粒，这些直径在1-5微米的颗粒漂浮在水面形成水雾。通过循环风扇将水雾与干燥空气混合，形成自然清新的空气，小林想到自己的电动牙刷，通过查看图乙中牙刷参数可以发现，他的牙刷工作时发出的声波 （是/不是）超声波。 【答案】 振动 能量 不是 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，超声波发生器通过高频的振动产生超声波。 [2]声音可以传递信息和能量，超声波传递到钛膜上方的水面上，由于超声波具有能量，能使水面产生波纹和细小颗粒。 [3]振动频率大于20000Hz的声音叫做超声波，而牙刷工作时发出的声波的振动频率为 f=30000次/分钟=500次/秒=500Hz 小于20000Hz，所以他的牙刷工作时发出的声波不是超声波。 9．(1)自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 (2)蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出 波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做 。 (3)乙图中，医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，说明： ；丙图中，放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，说明： 。 【答案】 次声 超声 反射 回声定位 声可以传递信息 声可以传递能量 【详解】(1)[1]自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生次声波。 (2)[2][3][4]蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位。 (3)[5]医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，判断各器官的健康状况，这属于通过超声来获得一些消息，属于声能传递信息。 [6]放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，这是超声导致污垢的运动，属于声能传递能量。 10．阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题。 A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②与水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。 C．许多年前，“马克·波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的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，把内脏振坏而使人丧生。 （1）请你将上面短文A、B中①和②两处补上恰当的文字：① ； ② ； （2）文中的“亚声”是指我们学过的 ； （3）从短文C中可以看出，人体内脏的固有频率大致低于 Hz； （4）短文B中所填的物理量和频率之间的关系是 。 【答案】 超声 音调 次声波 20 振动频率越低，音调越低，振动频率越高，音调越高。 【详解】（1）[1]蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位的时间，蝙蝠可确定目标的位置。即蝙蝠能发出超声波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 [2]把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，杯中水的质量不同，质量越大，越难振动，振动频率越小，故用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的音调与水量有关。 （2）[3]低于20Hz的声叫次声波，由题意知，文中的“亚声”是指我们学过的次声波。 （3）[4]人的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，故人体内脏的固有频率大致低于20Hz。 （4）[5]短文B中，水量越大（小），音调越低（高），故振动频率越低，音调越低，振动频率越高，音调越高。 11．可闻声的频率范围是 Hz到 Hz；超声清洗是因为声波可以传递 ，超声波探伤是声波可以传递 ，噪声的单位是 。 【答案】 20 20000 能量 信息 dB（分贝） 【详解】[1][2][3][4][5]人耳可以听见的声的频率范围是20Hz-20000Hz，声音既可以传递信息又可以传递能量，超声清洗利用的是声音传递能量，超声探伤利用的是声音传递信息，噪声的单位即是声音响度的单位分贝（dB）。 三、计算题 12．钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土，六百多年前我国渔民就已发现了钓鱼岛，钓鱼岛位于台湾基隆港东北约180km、浙江温州港东南约360km处。 （1）在某次例行巡视中，我国自行研制生产的主力战机歼—10飞机从浙江温州港机场起飞，只需要约30min就能到达钓鱼岛上空，则飞机的速度是多大？ （2）我国的海监船从浙江温州港出发，以40km/h的速度航行，到达钓鱼岛至少需要多少时间？ （3）为测量钓鱼岛海域的深度，海监船从海面垂直向海底发射超声波，1.6s后收到海底反射回来的超声波，求海水的深度？（声音在海水中的速度是1500m/s） 【答案】（1）720km/h；（2）9h；（3）1200m 【详解】解：（1）飞机的速度 （2）海监船从浙江温州港出发到达钓鱼岛的时间 （3）超声波从海面到海底的时间 海水的深度 s=vt=1500m/s×0.8s=1200m 答：（1）飞机的速度是720km/h； （2）我国的海监船从浙江温州港出发，到达钓鱼岛至少需要9h； （3）海水的深度是1200m。 13．周末小明和同学约好一起去沈阳故宫拍摄雪后的美景。小明选择打车前往，如图甲所示是小明乘坐的出租车发票。求： （1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是多少？ （2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8min，求这段时间所通过的路程； （3）出租车以速度v驶出某直线路段时，有一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声波的传感器，如图丙。在出租车行驶距离测速仪为66m时，测速仪发出超声波，经过0.2s后超声波会被汽车反射，反射后接收到超声波信号，则该出租车在此路段是否超速？（此路段限速为40km/h，超声波的速度为340m/s） 【答案】（1）14km/h；（2）1.8km；（3）该出租车在此路段没有超速 【详解】解：（1）由车票数据可知：，小明从上车到下车，出租车行驶的时间为 根据得，出租车全过程的平均速度为 （2）由速度盘可知：，且，根据得，这段时间所通过的路程为 （3）根据得，超声波在0.2s内通过的距离为 汽车0.2s通过的距离为 根据得，汽车行驶的速度为 因为，故该汽车没有超速。 答：（1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是14km/h。 （2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8min，这段时间所通过的路程为1.8km。 （3）该出租车在此路段没有超速。 一、综合题 1．阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 材料一：超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz至20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有许多奇异特性：空化效应--超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的；传播特性--它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。 材料二：雪花落水也有声 相信大部分读者看到本文题目，都会认为，它看起来不讲科学而含诗意。要知道，一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真的发生声波，在某年的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论。雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。 （1）雪花落水发出的声波属于超 （填“超”或“次”）声波。 （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有 。 （3）月球上不能利用超声波测定距离，是由于 。 （4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射声波到接受到回声所用时间为2s，那么该处海洋的深度为 m。 （5）下雪天鲸鱼异常烦躁的原因是 。 【答案】 超 能量 真空不能传声 1500 见解析 【详解】(1)[1]雪花落水发出的声波频率在50000Hz到之间，高于人们能听见的声波频率，故雪花落水发出的声波属于超声波。 (2)[2]超声波能够清洗物件是因为声波具有能量。 (3)[3] 月球上不能利用超声波测定距离，是因为月球周围没有空气，声波不能在真空中传播。 (4)[4]声音传播到海底的时间为 由得 (5)[5]由于雪花落水发出的声波频率在50000Hz到之间，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响杂乱无章，这些声响对于鲸鱼来说是噪音，所以鲸鱼会感到异常烦躁。 2．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenserID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 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 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、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于 Hz的声波， （选填“能”或“不能”）在真空中传播。 （2）超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。已知超声波在海水中传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若4s后收到回声信号 m。 （3）SenserID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点。 （4）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用中与此不同的是 。 A．科技工作者利用声呐探测海底深度 B．技工利用超声波给金属工件探伤 C．医生利用超声波除去人体内的结石 D．渔民利用声呐探测大海鱼群 （5）SenserID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。 A．蝙蝠B．蜘蛛C．青蛙D．猫 （6）SenserID系统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1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状 。 【答案】 20000 不能 3000 穿透力强 C A A 【详解】（1）[1][2]人耳的听声范围：，高于20000Hz的声音属于超声，低于20Hz属于次声有；声音不能在真空中传播。 （2）[3]由速度公式可知声波的传播路程为 故海底的深度为 （3）[4]超声波具有穿透力强的特点，所以可以让超声波透过屏幕进行指纹识别。 （4）[5]声音可以传递信息和传播能量，声呐探测海底深度、超声波给金属工件探伤和声呐探测大海鱼群都是利用声音可以传递信息，而超声波除去人体内的结石是利用声音可以传递能量，故选择C。 （5）[6]蝙蝠是利用超声波定位来捕食和移动，所以应该选A。 （6）[7]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1所示，超声波的传播速度一定，则接收到的超声波所用的时间越长，故选择A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.4 人耳听不到的声音 目录 2 考点01 超声波与次声波的概念及辨析 2 考点02 判断超声波、次声波 2 考点03 超声波与次声波的应用 3 考点04 声音可以传递能量/信息 4 考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 4 考点06 超声波有关的信号题（含计算） 6 考点07 实验题 7 9 13 考点01 超声波与次声波的概念及辨析 1． 是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。 是指频率低于20Hz的声波。 2．自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 3．演奏古筝时，演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦，如图所示，古筝就能发出 不同的声音。（选填“音调”“响度”或“音色”）地震时有些动物能比人提前感觉到，是因为它们听到了地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）。 4．下列说法不正确的是 (    ) A．火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波 B．火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波 C．次声波的频率低，对人体无伤害作用 D．次声波可以传得很远，强烈的次声波能绕地球2～3圈，且很容易绕过障碍物，无孔不入 5．关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．超声波的声速高于次声波的声速 B．水母可以听到8Hz~13Hz的超声波 C．彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图像信息的设备 D．利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度 考点02 判断超声波、次声波 6．蝙蝠在飞行时会发出 （选填“超声波”或“次声波”），人类听不到这种声音，是因为人耳不能听到频率 20000Hz的声音（选填“高于”或“低于”）。 7．地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大，并且它的频率低于 Hz，因而人无法直接听到，所以要尽量远离地震源。 8．蝴蝶每分钟振翅360次，蜜蜂每秒振翅300次，当它们从身边飞过时，凭听觉能感受到 飞过，另一个听不到的原因是翅膀振动发出的是 波。 9．地震时产生的 （填“超声波”或“次声波”）会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏破裂，危及生命，由于它的频率低于 Hz，且破坏性大，人耳无法直接听到，所以要尽量远离地震源。 10．蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次，它所发出的声音低于20Hz，为 波；而海豚能发出振动频率高于20000Hz的声音，为 波，这种声波常被用来除污和医学上的粉碎结石，说明它具有 。 11．某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在60s内振动了480次，你不能听到这种声，是因为它振动的频率是 Hz，属于 （选填“超声波”或“次声波”）。 考点03 超声波与次声波的应用 12．蝙蝠在飞行时会发出 ，这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来，根据 到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的方向和距离，蝙蝠采用的方法叫做 ，根据这个原理，学家发明了 。 13．蝙蝠在夜间觅食,却碰不到墙壁核树枝,它们的“绝技”实际上利用的是 .根据这一原理,科学家发明了 .非洲热带雨林的一群大象突然静静地改变了前进的方向它们交流的语言对人类来说是一种 波. 14．下列事实中，应用次声波的是（　　） A．蝙蝠用来判断障碍物或飞虫的位置和距离 B．利用回声测海底深度 C．探测金属内部存在的缺陷 D．预报海啸和台风 15．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这种刷牙方式既干净又舒服。下列说法正确的是（　　） A．人耳能听到电动牙刷发出的超声波 B．该现象说明了声音可以传递能量 C．电动牙刷发出的超声波小于20000Hz D．它和蝴蝶振动翅膀发出的声音都属于超声波 16．下列对声的利用中,不是利用回声定位的是 A．利用声呐探测海深 B．医生为病人检查身体时所做的“B超” C．渔船探测鱼群的位置 D．利用超声波清洗精密机械 17．超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用．下列不是利用超声波的是 A．排除人体内的结石 B．用声呐确定潜艇的位置 C．探测核爆炸的强度 D．检测锅炉有没有裂纹 18．用超声波清洗精密机械，是因为 A．超声波能在液体、固体中传播 B．回声定位 C．超声波能传递能量 D．超声波在不同介质的界面处发生反射 19．海边的渔民经常会看到这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞” ---水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游，忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海深处。不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴便来临了。以下解释最有可能的是（　　） A．水母接收到了次声波 B．水母接收到了大海的召唤 C．水母感受到了温度的突然变化 D．水母接收到了人说话的声音 20．如图所示是一艘轮船正在利用声呐系统探测鱼群位置。轮船声呐系统能够发出人耳 （填“能够”或“不能”）听到的 （填“超声波”或“次声波”），再接受反射回来的这种声波，确定鱼群位置。若发出的这种声波经0.2s反射回来，那么鱼群距离轮船的距离是 m。（声音在水中的传播速度是1500m/s） 考点04 声音可以传递能量/信息 21．下列事例中，属于利用声传递信息的是（　　） A．用超声波清洗眼镜 B．用超声波美白牙齿 C．用超声波击碎人体内的结石 D．用“B超”给病人检查身体 22．为了安全，有些轿车装有倒车雷达，当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离，如图所示，在倒车雷达工作过程中，应用了大量的物理知识，下列知识没有得到应用的是（　　） A．声音可以传递信息 B．声音可以传递能量 C．回声 D．超声波 23．下列事例中，应用了声波传递能量的是 ①外科医生利用超声波除去人体内的结石 ②超声波洁牙 ③超声波加工硬度特别高的工件 ④超声波雾化 ⑤“超”检查病人 A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤ 考点05 超声波、次声波有关的图表、图像题 24．如表是人和几种动物的发声频率和听觉频率范围，从表中看出，可以发出次声的是（　　） 人 蝙蝠 大象 狗 发声 85~1100Hz 10000~120000Hz 14~24Hz 452~1800Hz 听觉 20~20000Hz 1000~120000Hz 1~20000Hz 15~50000Hz A．人 B．蝙蝠 C．大象 D．狗 25．据图分析，下列说法正确的是 A．大象之间的“交谈”有时用超声波，声音很小，人类听不见但大象们能听清 B．因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 C．家人之间悄悄话，身边的狗狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗狗是无法感知的 D．静谧的夜晚我们身边的狗狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗狗听到了人类听不见的声音 26．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．人的听觉频率范围是85～1100Hz B．狗的听觉频率范围是15～50000Hz C．蝙蝠能听到次声波 D．大象能听到超声波 27．如图所示，人和动物都有不同的发声频率和听觉频率，如人能发出的声音频率大约在65～1100赫左右，能听到的声音频率大约在20～20000赫左右。频率超过20000赫的声波称为超声波，频率低于20赫的声波称为次声波。图表所列的人或动物中，发声频率范围和自身听觉频率范围比较接近的有 ；不能发出超声波的有 ；能发出自己听不到的声音的有 。 考点06 超声波有关的信号题（含计算） 28．一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。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、、、、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、、、、，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，该海域海底的大致形状如图中的（　　） A． B． C．D． 29．如图（a）所示，停在路旁的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信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。P1与P2之间的时间间隔为2.7秒，超声波在空气中传播的速度为340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　） A．第一次发出信号到该信号被测速仪接收到间隔时间为0.45s B．第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶了12m C．汽车第一次按收到信号和第二次接收到信号之间行驶了102m D．该汽车的速度是17m/s 30．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。如图甲所示仪器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，而仪器A为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出波形。现固定装置B，并让它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间发射一短促的超声波脉冲（图乙中幅度大的波形），而B接收到小车C反射回的超声波由A处理后显示成图乙中幅度较小的波形，（图乙的图像由仪器从左到右依次生成），反射滞后的时间在图中已标出，其中，，超声波在空气中的速度为。由上述信息可知：小车向 运动（选填“左”或“右”），速度为 。 考点07 实验题 31．“声音有能量吗？声音具有的能量与它的响度是不是有关呢？”小军同学在学习声现象知识中想到了这两个问题。 于是在老师帮助下，他设计了如图所示的实验对这两个问题进行探究。其中A为一个圆筒，它的右端用橡皮膜包住并绷紧扎牢，左端蒙上纸（纸的中间剪一圆孔）粘牢，对着点燃的蜡烛B后，拍打右端的橡皮膜，观察蜡烛火焰。 请根据下表小军对“声音是否具有能量”的探究过程完成“声音的能量与响度是否有关”的探究。 探究内容 实验过程 小孔到烛焰的距离 实验做法 观察内容 1．声音是否具有能量 2cm 拍动橡皮膜 烛焰是否晃动 2．声音的能量与响度是否有关 32．如图所示，是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验； （1）如图甲，把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球，看到乒乓球被反复弹起，其中乒乓球的作用是 ，这种思维方法叫做 ； （2）如图乙，抽气一段时间后发现听到手机声音没有明显变化，造成这现象可能原因是：( ) A．手机声音的响度太大　　B．手机声音的频率太高 C．未塞紧瓶塞存在漏气　　D．玻璃罩应该换成金属罩 经调整使器件完好后经过较长的时间后，小明将 （填“不能听到”、“还能听到微弱的”）手机声音，从实验现象结合科学方法的运用， （填“可以”、“不可以”）得出真空不能传声的结论； （3）如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，声音的音调变 （填“高”或“低”），如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到，此时钢尺发出的是 （选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”）； （4）如图丁，拿一塑料片在木梳齿上划过，一次慢，一次快，应该观察 （选填“塑料片”、“木梳齿”）发出声音的变化。 33．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了如图的实验： （1）如图①，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，说明了发声的物体在 。 （2）如图②，乒乓球静止靠在左侧的音叉上，如果用小锤敲打右侧的音叉，我们能看到左侧的乒乓球被弹开，说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”），如果这个实验由宇航员带到月球上外部环境中去完成，则乒乓球 （选填“会”或“不会”）被弹开。 （3）如图③，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，听到声音的大小不同，说明响度与发声体振动的 有关。 （4）如图④，发声体悬浮于罩内空中，用抽气筒往外抽出空气。随着罩内空气不断减少，发现听到声音的 （填声音的特性）变小，但发声体上方的轻质小球依旧跳动，该现象说明发声体仍在振动发声。随着不断抽气，小组成员几乎听不到声音了。在该实验基础上进行推理，可得出结论 。 一、单选题 1．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ） A．次声波的频率小于20Hz B．次声波无法传到人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．大象发出的声音太小 2．现在大多数汽车都有倒车雷达，如图所示，打开倒车雷达，在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离，避免倒车时与障碍物相撞，关于倒车雷达，下列说法不正确的是（　　） A．倒车雷达利用了回声定位原理 B．倒车雷达利用声传递能量 C．倒车雷达利用声传递信息 D．倒车雷达发出的声波我们听不到 3．根据图人和一些动物的发声和听觉的频率范围，下列说法正确的是（　　） A．大象之间的“交谈”有时频率很高，声音很小，人类听不见，但大象们能听清 B．静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗听到了人类听不见的声音 C．家人之间悄悄说话，身边的狗无动于衷，因为“悄悄话”的频率狗是无法感知的 D．因为大象和狗的“发声频率”没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 4．图中的数据是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，由图可知（　　） A．人能听到蝙蝠发出的超声波 B．人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调低 C．人可以通过音调或音色来区分小猫和大象发出的声音 D．小猫听不到大象发出的声音，是因为大象发出的声音响度太小 5．如图（a）是停在高速公路上的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，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的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＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）    A．图（b）中每小格表示的时间是0.2s B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C．汽车是在向测速仪靠近的 D．汽车的速度是70km/h 二、填空题 6．如图所示的是手机中的一款应用软件，其功能是用来呈现声音的 ；我们在通电话时能辨别出对方是谁，这是由于每个人发出声音的 不同（以上两空均选填“音调”“响度”或“音色”）。超声波指纹识别系统（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，所用时间为8×10-6s，已知超声波在手机材料中的传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 m。 7．海豚没有可供发声的声带，它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时，瓣膜打开，空气进入气囊之中，需要发声时，瓣膜关闭，用力挤压气囊，使里面的空气冲出，气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音；海豚的发声频率范围非常大，它能发出频率为80000Hz的声音，该声音属于 （选填“超声波”或“次声波”）；海豚会利用回声寻找沙丁鱼群（如图所示），假如静止在海水中的海豚经过1s后听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则海豚与沙丁鱼群的距离为 m。 8．冬季气候干燥，小林家添置了超声波空气加湿器。 其工作原理如图，它内部有一个超声波发生器，发生器会通过高频的 产生超声波。 超声波传递到钛膜上方的水面上，由于超声波具有 ，能使水面产生波纹和细小颗粒，这些直径在1-5微米的颗粒漂浮在水面形成水雾。通过循环风扇将水雾与干燥空气混合，形成自然清新的空气，小林想到自己的电动牙刷，通过查看图乙中牙刷参数可以发现，他的牙刷工作时发出的声波 （是/不是）超声波。 9．(1)自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生 波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 (2)蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出 波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做 。 (3)乙图中，医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，说明： ；丙图中，放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，说明： 。 10．阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题。 A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②与水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。 C．许多年前，“马克·波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的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，把内脏振坏而使人丧生。 （1）请你将上面短文A、B中①和②两处补上恰当的文字：① ； ② ； （2）文中的“亚声”是指我们学过的 ； （3）从短文C中可以看出，人体内脏的固有频率大致低于 Hz； （4）短文B中所填的物理量和频率之间的关系是 。 11．可闻声的频率范围是 Hz到 Hz；超声清洗是因为声波可以传递 ，超声波探伤是声波可以传递 ，噪声的单位是 。 三、计算题 12．钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土，六百多年前我国渔民就已发现了钓鱼岛，钓鱼岛位于台湾基隆港东北约180km、浙江温州港东南约360km处。 （1）在某次例行巡视中，我国自行研制生产的主力战机歼—10飞机从浙江温州港机场起飞，只需要约30min就能到达钓鱼岛上空，则飞机的速度是多大？ （2）我国的海监船从浙江温州港出发，以40km/h的速度航行，到达钓鱼岛至少需要多少时间？ （3）为测量钓鱼岛海域的深度，海监船从海面垂直向海底发射超声波，1.6s后收到海底反射回来的超声波，求海水的深度？（声音在海水中的速度是1500m/s） 13．周末小明和同学约好一起去沈阳故宫拍摄雪后的美景。小明选择打车前往，如图甲所示是小明乘坐的出租车发票。求： （1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是多少？ （2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8min，求这段时间所通过的路程； （3）出租车以速度v驶出某直线路段时，有一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声波的传感器，如图丙。在出租车行驶距离测速仪为66m时，测速仪发出超声波，经过0.2s后超声波会被汽车反射，反射后接收到超声波信号，则该出租车在此路段是否超速？（此路段限速为40km/h，超声波的速度为340m/s） 一、综合题 1．阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 材料一：超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz至20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有许多奇异特性：空化效应--超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的；传播特性--它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。 材料二：雪花落水也有声 相信大部分读者看到本文题目，都会认为，它看起来不讲科学而含诗意。要知道，一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真的发生声波，在某年的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论。雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。 （1）雪花落水发出的声波属于超 （填“超”或“次”）声波。 （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有 。 （3）月球上不能利用超声波测定距离，是由于 。 （4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射声波到接受到回声所用时间为2s，那么该处海洋的深度为 m。 （5）下雪天鲸鱼异常烦躁的原因是 。 2．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenserID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 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 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、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于 Hz的声波， （选填“能”或“不能”）在真空中传播。 （2）超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。已知超声波在海水中传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若4s后收到回声信号 m。 （3）SenserID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点。 （4）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用中与此不同的是 。 A．科技工作者利用声呐探测海底深度 B．技工利用超声波给金属工件探伤 C．医生利用超声波除去人体内的结石 D．渔民利用声呐探测大海鱼群 （5）SenserID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。 A．蝙蝠B．蜘蛛C．青蛙D．猫 （6）SenserID系统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1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$