2024年苏科版物理八年级暑假衔接班讲义----第04讲 人耳听不到的声音

第04讲 人耳听不到的声音 [学习目标] 1. 人耳感知声音的过程及听到声音的条件 2. 超声波与次声波 1、人耳感知声音的过程及听到声音的条件 （1）人耳的构造：外耳、中耳、内耳 （2）声音的传导途径：声波→外耳道→鼓膜→听小骨链→内耳 （3）声音传到两耳的时间不同形成的双耳效应（双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应） （4）我们能够听到的声音，正确的传播途径是：物体振动--介质--良好的耳朵 （5）人能听到的声音条件有三： ①声源 且发声振动的频率在20Hz-20000Hz之间； ②有传声的介质：如空气等 ； ③有良好的听力。 2、超声波与次声波 （1）超声波与次声波：人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波（很多动物能够利用超声波交流），低于20Hz叫次声波。 （2）超声波与次声波产生与利用 ①次声波的传播距离较远：地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波； ②超声波的波长比可闻声波波长短得多，它基本上沿直线传播； ③超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属； ④超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击； ⑤超声波可以用来制造各种乳胶，颗粒极细，而且均匀； ⑥超声波在诊断、医疗和卫生工作中，也有广泛的应用。 考点一： 人耳可听声 （1）定义:人耳听到的声波频率范围通常在 20 Hz 到 20 000Hz之间，我们把它叫做可听声，每个人的听觉范围并不相同，有些年轻人可感觉到低于 20Hz的声音。一般情况下人的年龄越大，越听不见频率较低或较高的声音。 （2）乐音与噪声都属于可听声。 （3）声与信息 关系:声可以传递信息。 应用:B 超，回声定位(声呐)，预报地震、海啸、台风等。 声音能够传递信息。 人们说话进行交流，医生用听诊器查病，敲击铁轨判断故障等，都是声音传递信息的例子。 （4）声与能量 关系:声可以传递能量。 应用:超声波清洗物体、超声波除去人体内的结石等。 考点二： 超声波和次声波 （1）超声波的特点及应用 1．方向性好、在水中传播距离远。应用：声纳、回声定位(超声导盲仪、倒车雷达)。 2．穿透能力强，能够成像。应用：B超、超声探伤。 3．易获得较集中的声能。应用：超声波清洗器、超声波洁牙、超声波碎石。 4．生理作用强。应用：缩短种子发芽时间，提高发芽率。 5．能使塑料薄膜之间摩擦生热，从而粘合在一起。应用：超声波焊接器。 （2）次声波的特点、危害及应用 1．次声波的来源：地震、火山爆发、核爆炸、台风、雷电、导弹发射等。 2．次声波的特点：能够绕过障碍物传得很远，几乎无孔不入。 3．次声波的危害：能量很高的次声波具有很大的破坏力。强次声波能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏；次声波对人有极大的危害。在强次声波环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏，会产生恶心、眩晕等症状，严重时会造成内账出血破裂，危及生命。 4．次声波的应用：预报(监测)地震、火山喷发、台风等自然灾害，次声波武器。 注意： 1．超声波和次声波是按照人的听觉范围定义的，人一定听不到超声波和次声波，不同动物的听觉范围不同，可以听到超声波或次声波。 2．超声波是易穿过障碍物，次声波是易绕过障碍物。 3．声和声音，声的概念比较广，包括可听声、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。 项目类别 超声波 次声波 定义 频率高于20000Hz的声波 频率低于20000Hz的声波 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 超声波碎石、超声波清洗器等 次声波武器等 典型一： 人耳感知声音的过程及听到声音的条件 【例1】如图所示是一款超声波驱鼠器。在通电工作时，它发出的超声波和普通声音一样都是由于物体 _____产生的，但是这种声波由于它的_____________（填“振幅”或“频率”）不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到。但它仍然可以通过 _______________传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的。 【例2】“最美人间四月天，蜜蜂蝴蝶舞蹁跹”。人能听见的声音的频率范围一般在20赫兹至20000赫兹之间。下面有关说法中正确的是（　　） A．蜜蜂在人身后飞，人可以听见。蝴蝶在人身后飞，人听不见 B．蜜蜂在人身后飞，人可以听见。蝴蝶在人身后飞，人也能听见 C．2赫兹至10赫兹的次声，只要振幅足够大，人耳就能听见 D．声音不需要介质在真空中也能传播 【变式1】如图是一种便携式“声波盒”，工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动，从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是（　　） A．它在15℃空气中的传播速度约为340m/s B．它可以在真空中传播 C．人耳能够听见它 D．它不是由物体振动产生的 【变式2】蟋蟀在求偶时利用翅膀摩擦产生振动而发出声音（声波），音调高低因种类而不同。某种蟋蟀求偶时翅膀1s振动8000次，这种蟋蟀求偶时发出声波的（　　） A．周期为8000s，人耳不能听见 B．周期为8000s，人耳能听见 C．周期为1.25×10﹣4s，人耳不能听见 D．周期为1.25×10﹣4s，人耳能听见 典型二： 超声波与次声波 【例1】“声呐”装置是利用 _________（选填“超声波”或“次声波”）方向性好、水中传播距离远等特点制成的，用来探测潜艇、鱼群等水下目标和测绘海底地形，由此说明声音可以传递信息。 【例2】如图所示为超声导盲手杖。它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率低于20Hz B．超声波不是物体振动产生的 C．该导盲杖利用了超声波穿透能力强的原理 D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同 【变式1】如图所示，朱鹮和中华凤头燕的都是国家一级保护动物。朱鹊有着“东方宝石”之称，中华凤头燕鸥被称为“神话之鸟”，下列说法正确的是（　　） A．我们听到朱鹮发出的声音可能是次声波 B．只要朱鹮的发声部位振动，我们就一定能听到声音 C．朱鹮和中华凤头燕鸥发出的声音音调相同时，它们的响度一定相同 D．人们依据音色的不同，能区分出朱鹮和中华凤头燕鸥的声音 【变式2】如图所示，为东至县某小学防震安全疏散演练，当时听到广播里的声音是扬声器 ________发声，通过 _______传入耳朵；某震源每分钟震动300次，频率是 ________Hz，属于 ________（选填“超”或“次”）声波，人们无法听到。 1. 关于声现象的描述，下列说法中正确的是（　　） A．倒车雷达是利用次声波来确定障碍物的远近 B．超声波是传播速度大于340m/s的声波 C．“闻其声知其人”是根据声音的音色来判断的 D．“禁止鸣笛”，是在传播过程中减弱噪声 2. 如图所示的低音频发声灭火装置，通过发出30～60赫兹的低频音波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，令人大开眼界。下列说法正确的是（ ） A．低音频发声灭火装置发出的是次声波 B．低音频发声灭火装置是高科技产品，发声不需要振动 C．声波可以灭火说明声波具有能量 D．以上答案都不正确 3. 随着超声波指纹识别技术的出现，指纹识别手机越来越普及。下列对超声波的分析错误的是（　　） A．速度比普通声波快，解锁时间短 B．频率超过20000Hz，人类听不到 C．有较强的穿透能力，能够穿透屏幕 D．能够传递信息，分析比对指纹 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. 昆虫飞行时翅膀都要振动，蝴蝶每秒振翅5～6次，蜜蜂每秒振翅300～400次，当它们都从你身后飞过时，凭你的听觉（　　） A．能感到蝴蝶从你身后飞过 B．能感到蜜蜂从你身后飞过 C．都能感到它们从你身后飞过 D．都不能感到它们从你身后飞过 6. 下列事例是利用声传递能量的有（　　） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波排除人体内的结石 7. 科学家在切断番茄植株茎的过程中，一方面侧耳倾听，一方面在靠近茎的切口处放置录音机录音。科学家没有直接听到任何声音，但将录音带用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声。该实验说明番茄植株遭受伤害后，发出了（　　） A．响度很小的超声波 B．响度很大的超声波 C．响度很小的次声波 D．响度很大的次声波 8. 如图是一种智能家电扫地机器人，扫地时遇到障碍物能自动回避，其避障原理类似于蝙蝠，则它对外发射的是（　　） A．无线电波 B．次声波 C．超声波 D．激光 9. 图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A．超声波不是由物体的振动产生 B．超声波的传播不需要介质 C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波 10. 以下不属于超声波应用的是（　　） A．倒车雷达 B．金属探伤 C．大象交流 D．医学检查 11. 震前动物有预兆，家家户户都观察，发现异常快报告，群测群防降损失。请利用表格中所给的相关信息判断以下可以提前感觉地震的动物是（　　） 几种动物的听觉频率范围/Hz 猫 60~65000 狗 15~50000 鱼 40~2000 蝙蝠 1000~120000 A．猫 B．狗 C．鱼 D．蝙蝠 12. 如图为宇航员叶光富在太空用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》时的情景，乐曲声是由发声体_________产生的，人们只听声音就能根据__________分辨出这是用葫芦丝演奏的，葫芦丝发出声音的频率__________（选填“高于”或“低于”）B超的频率。 12 13 16 13. 如图所示，医院利用B超给未出生的宝宝制作影像。B超是利用________成像；这种声音人的耳朵无法直接听到，因为这种声音的频率________Hz；人们通过监测________来监测地震和台风。 14. 某学校在防震安全疏散演练，同学们听到广播里的声音是扬声器振动发声，通过 传入耳朵；某震源每分钟震动300次，频率是__________Hz，属于__________（超/次）声波，人们无法听到。 15. 大象有自己的“语言”，野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于20Hz的__________声波相互交流。研究人员录下象群“语言”，发现以2倍速度快速播放录音时，人耳能听到正常播放时听不到的声音，这是因为快速播放后声波的频率__________（变大/变小/不变）。 16. 如图，海豚的发声频率范围非常大，当海豚发出80000Hz的声波时，此声波属于__________声波，这种声波具有方向性好，穿透力__________（选填“强”或“弱”）等特点，海豚能用它来判断猎物的位置，说明声音可以传递__________（选填“信息”或“能量”）。 17. 如图所示是人和一些动物发声和听觉频率范围，则人的听觉范围是__________Hz，蝙蝠__________（选填“能”或“不能”）听到次声波。大象 （选填“能”或“不能”）听到超声波。 18. 扫码支付、人脸支付是日常生活中常见的快捷支付，还有一种声波支付，它的原理是用户通过手机向自动售货机发出一段超声波，然后自动售货机“听”到这段声波进行自动处理。手机发出的超声波人耳________（选填“能”或“不能”）听到，声波支付时，手机发射超声波主要为了向自动售货机传递__________（选填“信息”或“能量”）。 1. 如图所示是人和动物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，能听到的声音频率大约在20～20000赫，下列有关说法正确的是（　　） A．蝙蝠可以发出频率为200赫的声音 B．猫能听到海豚发出的所有频率的声音 C．蚱蜢的声音只要振幅足够大，狗是完全能听到的 D．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 2. 2021年7月，我国南海海域，齿鲸发出巨大的超声波震晕一群小鱼，在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音，齿鲸发出的声音（　　） A．响度大、频率高 B．响度大、频率低 C．响度小、频率高 D．响度小、频率低 3. 2021年，云南野象群北迁引发全球关注，人与象的和谐相处让全世界看到了中国在保护野生动物方面的成果。迁徙途中，一只小象因误食酒糟“醉酒”而掉队十余公里，仍能够通过次声波与象群取得联系并最终“归队”。象群交流使用的次声波人却听不见，这是因为（　　） A．人与象距离太远 B．次声波的响度太小 C．次声波的频率太低 D．次声波的音调太高 4. 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，这样刷牙既干净又舒服，则下列说法中正确的是（　　） A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 B．超声波不是由物体振动产生的 C．超声波的音调很低所以人听不到 D．上述牙刷是利用超声波传递能量 5. 港珠澳大桥在修建过程中，利用超声波进行海底探测，选择超声波的原因不包括（　　） A．超声波方向性好 B．超声波传播速度快 C．超声波能量集中 D．超声波穿透能力强 6. 下列说法错误的是（　　） A．我们把高于20000赫兹的声音叫做超声波，高于20赫兹的声音叫做次声波 B．医生可用超声波检查胎儿的发育情况，超声波还可以用来清洗牙齿等 C．蝙蝠利用超声波捕食， 大象利用次声波交流 D．人们可以利用监测次声波来预报地震、台风和海啸 7. 蚊子飞行时，翅膀在2分钟内振动了60000次，则它振动的频率是_________Hz，此声音属于_________（选填“可听声”、“次声波”、“超声波”）。 8. 科学家利用超声波定向性好、在水中传播距离远的特点制成_________装置，用于发现潜艇、鱼群等水下目标，测绘海底地形；利用次声波能够_________，传得很远的特点，获取地震、台风信息，有效地避免自然灾害产生的损失。 9. 2022年9月5日，我国四川泸定发生6.8级地震给泸定人民带来了很大的危害。地震时，会伴随着_________的产生（选填“次声波”或“超声波”），此声波人耳_________（选填“能”或“不能”）听到。 10. 阅读短文，回答问题． 超声波指纹识别技术 如果手机用的时间够久的话，指纹识别模块（Home键或手机背美上的指纹识别模块）是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的那些情况． 具体来讲，超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似，超声波能穿选材料，而且随着材料的不同．超声波被反射，吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做出指线的三维图像。 超声波指纹识别的优点很明显；首先，手指无需接触指纹模块，也就不会出现指纹模块被府损的情况。这也意味看超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声波识别的是三维图像，像以前那样只需一张指纹平而图是无法蒙混过关约． （1）超声波在空气中传播速度约为_________m/s． （2）超声波指纹识别是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．医生用B超诊断病情 D．医生用超声波击碎结石 （3）已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，向海底垂直发射超声波，若6 s后收到回声信号，则海底深度为_________m；在月球上_________（选填“能”或“不能”）用超声波技术测量月球表面物体间距离，理由是___________________________． （4）放大手指局部，表面是凸凹不平的．下面是超声波指纹识别系统，手机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、.36ms．0.30ms．0.36ms，0.26ms，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是_________（选填“图一”、“图二”、“图三”或“图四”）。（1ms=10-3s） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 人耳听不到的声音 [学习目标] 1. 人耳感知声音的过程及听到声音的条件 2. 超声波与次声波 1、人耳感知声音的过程及听到声音的条件 （1）人耳的构造：外耳、中耳、内耳 （2）声音的传导途径：声波→外耳道→鼓膜→听小骨链→内耳 （3）声音传到两耳的时间不同形成的双耳效应（双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应） （4）我们能够听到的声音，正确的传播途径是：物体振动--介质--良好的耳朵 （5）人能听到的声音条件有三： ①声源 且发声振动的频率在20Hz-20000Hz之间； ②有传声的介质：如空气等 ； ③有良好的听力。 2、超声波与次声波 （1）超声波与次声波：人的听觉所能听到的声音频率范围在20Hz到20000Hz之间。高于20000Hz叫超声波（很多动物能够利用超声波交流），低于20Hz叫次声波。 （2）超声波与次声波产生与利用 ①次声波的传播距离较远：地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波； ②超声波的波长比可闻声波波长短得多，它基本上沿直线传播； ③超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属； ④超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击； ⑤超声波可以用来制造各种乳胶，颗粒极细，而且均匀； ⑥超声波在诊断、医疗和卫生工作中，也有广泛的应用。 考点一： 人耳可听声 （1）定义:人耳听到的声波频率范围通常在 20 Hz 到 20 000Hz之间，我们把它叫做可听声，每个人的听觉范围并不相同，有些年轻人可感觉到低于 20Hz的声音。一般情况下人的年龄越大，越听不见频率较低或较高的声音。 （2）乐音与噪声都属于可听声。 （3）声与信息 关系:声可以传递信息。 应用:B 超，回声定位(声呐)，预报地震、海啸、台风等。 声音能够传递信息。 人们说话进行交流，医生用听诊器查病，敲击铁轨判断故障等，都是声音传递信息的例子。 （4）声与能量 关系:声可以传递能量。 应用:超声波清洗物体、超声波除去人体内的结石等。 考点二： 超声波和次声波 （1）超声波的特点及应用 1．方向性好、在水中传播距离远。应用：声纳、回声定位(超声导盲仪、倒车雷达)。 2．穿透能力强，能够成像。应用：B超、超声探伤。 3．易获得较集中的声能。应用：超声波清洗器、超声波洁牙、超声波碎石。 4．生理作用强。应用：缩短种子发芽时间，提高发芽率。 5．能使塑料薄膜之间摩擦生热，从而粘合在一起。应用：超声波焊接器。 （2）次声波的特点、危害及应用 1．次声波的来源：地震、火山爆发、核爆炸、台风、雷电、导弹发射等。 2．次声波的特点：能够绕过障碍物传得很远，几乎无孔不入。 3．次声波的危害：能量很高的次声波具有很大的破坏力。强次声波能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏；次声波对人有极大的危害。在强次声波环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏，会产生恶心、眩晕等症状，严重时会造成内账出血破裂，危及生命。 4．次声波的应用：预报(监测)地震、火山喷发、台风等自然灾害，次声波武器。 注意： 1．超声波和次声波是按照人的听觉范围定义的，人一定听不到超声波和次声波，不同动物的听觉范围不同，可以听到超声波或次声波。 2．超声波是易穿过障碍物，次声波是易绕过障碍物。 3．声和声音，声的概念比较广，包括可听声、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。 项目类别 超声波 次声波 定义 频率高于20000Hz的声波 频率低于20000Hz的声波 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 超声波碎石、超声波清洗器等 次声波武器等 典型一： 人耳感知声音的过程及听到声音的条件 【例1】如图所示是一款超声波驱鼠器。在通电工作时，它发出的超声波和普通声音一样都是由于物体 _____产生的，但是这种声波由于它的_____________（填“振幅”或“频率”）不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到。但它仍然可以通过 _______________传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的。 【答案】振动；频率；空气。 【解答】解：超声波和普通声音一样都是由于物体振动产生的，但是这种声波由于它的频率高于20000Hz，不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到。 超声波仍然可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的。 故答案为：振动；频率；空气。 【例2】“最美人间四月天，蜜蜂蝴蝶舞蹁跹”。人能听见的声音的频率范围一般在20赫兹至20000赫兹之间。下面有关说法中正确的是（　　） A．蜜蜂在人身后飞，人可以听见。蝴蝶在人身后飞，人听不见 B．蜜蜂在人身后飞，人可以听见。蝴蝶在人身后飞，人也能听见 C．2赫兹至10赫兹的次声，只要振幅足够大，人耳就能听见 D．声音不需要介质在真空中也能传播 【答案】A 【解答】解： 蜜蜂发出的声音的频率在人的听觉范围之内，不管蜜蜂在人前还是在人后，人都能听到蜜蜂飞行时发出的声音，2赫兹至10赫兹的次声超出了人的听觉范围，人类听不到，故A正确，BC错误； 声音的传播需要介质，真空不能传声，故D错误。故选：A。 【变式1】如图是一种便携式“声波盒”，工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动，从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是（　　） A．它在15℃空气中的传播速度约为340m/s B．它可以在真空中传播 C．人耳能够听见它 D．它不是由物体振动产生的 【答案】A 【解答】解：A、这里的“高频波”其实是超声波，超声波在15℃空气中的传播速度约为340m/s，故A正确； B、超声波与可听声一样，都不能在真空中传播，故B错误； C、48000Hz的“高频波”是超声波，超出了人耳的听觉频率范围，人耳不能听到它，故C错误； D、超声波与可听声一样，都是由物体振动产生的，故D错误。故选：A。 【变式2】蟋蟀在求偶时利用翅膀摩擦产生振动而发出声音（声波），音调高低因种类而不同。某种蟋蟀求偶时翅膀1s振动8000次，这种蟋蟀求偶时发出声波的（　　） A．周期为8000s，人耳不能听见 B．周期为8000s，人耳能听见 C．周期为1.25×10﹣4s，人耳不能听见 D．周期为1.25×10﹣4s，人耳能听见 【答案】D 【解答】解：蟋蟀求偶时翅膀1s振动8000次，翅膀振动的周期为：1/8000＝1.25×10﹣4s； 翅膀振动的频率为：f＝8000/1＝8000Hz； 人类能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，8000Hz没有超出人类能听到的声音频率范围，所以能听到。 故ABC错误，D正确。故选：D。 典型二： 超声波与次声波 【例1】“声呐”装置是利用 _________（选填“超声波”或“次声波”）方向性好、水中传播距离远等特点制成的，用来探测潜艇、鱼群等水下目标和测绘海底地形，由此说明声音可以传递信息。 【答案】超声波。 【解答】解：“声呐”装置是利用超声波方向性好、水中传播距离远等特点制成的。 故答案为：超声波。 【例2】如图所示为超声导盲手杖。它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率低于20Hz B．超声波不是物体振动产生的 C．该导盲杖利用了超声波穿透能力强的原理 D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同 【答案】D 【解答】解：A、超声波的频率高于20000Hz，低于20Hz的是次声波，故A错误； B、超声波是由物体振动产生的，故B错误； C、该导盲杖不是利用超声波穿透能力强的原理，故C错误； D、该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同，故D正确。故选：D。 【变式1】如图所示，朱鹮和中华凤头燕的都是国家一级保护动物。朱鹊有着“东方宝石”之称，中华凤头燕鸥被称为“神话之鸟”，下列说法正确的是（　　） A．我们听到朱鹮发出的声音可能是次声波 B．只要朱鹮的发声部位振动，我们就一定能听到声音 C．朱鹮和中华凤头燕鸥发出的声音音调相同时，它们的响度一定相同 D．人们依据音色的不同，能区分出朱鹮和中华凤头燕鸥的声音 【答案】D 【解答】解：A、次声波的频率在人耳听觉频率范围之外，是人听不到的声音，故A错误； B、声音是由物体的振动产生的，但物体振动的频率过高或过低，高于或低于人耳的感知范围，人类不能听到，故B错误； C、音调和响度无关，朱鹮和中华凤头燕鸥发出的声音音调相同时，它们的响度不一定相同，故C错误； D、不同物体发出的声音的音色一般不同，所以可依据两种鸟发出声音的音色来区分它们的声音，故D正确。 故选：D。 【变式2】如图所示，为东至县某小学防震安全疏散演练，当时听到广播里的声音是扬声器 ________发声，通过 _______传入耳朵；某震源每分钟震动300次，频率是 ________Hz，属于 ________（选填“超”或“次”）声波，人们无法听到。 【答案】振动；空气；5；次 【解答】解：当时听到广播里的声音是扬声器振动发声，通过空气传入耳朵；某震源每分钟震动300次，频率是5Hz，属于次声波，人们无法听到。 故答案为：振动；空气；5；次。 1. 关于声现象的描述，下列说法中正确的是（　　） A．倒车雷达是利用次声波来确定障碍物的远近 B．超声波是传播速度大于340m/s的声波 C．“闻其声知其人”是根据声音的音色来判断的 D．“禁止鸣笛”，是在传播过程中减弱噪声 【答案】C 【详解】A．倒车雷达是利用超声波进行确定障碍物的远近的，故A错误； B．超声波属于声音，传播速度应等于340m/s，故B错误； C．每个发声体的音色是不同的，“闻其声，知其人”是根据声音的音色来判断，故C正确； D．禁止汽车鸣笛是为了在声源处减弱噪声，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的低音频发声灭火装置，通过发出30～60赫兹的低频音波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，令人大开眼界。下列说法正确的是（ ） A．低音频发声灭火装置发出的是次声波 B．低音频发声灭火装置是高科技产品，发声不需要振动 C．声波可以灭火说明声波具有能量 D．以上答案都不正确 【答案】C 【解析】 A．低音频发声灭火装置发出30-60赫兹的声音，不是次声波，频率小于20赫兹的声波叫做次声波，故A错误； B．低音频发声灭火装置是高科技产品，一切发声的物体都在振动，故B错误； CD．声波本身也是一种压力波，在特定的频率下能够将可燃物与氧气隔绝，从而达到灭火效果，声波可以灭火说明声波具有能量，故C正确、D错误。故选C。 3. 随着超声波指纹识别技术的出现，指纹识别手机越来越普及。下列对超声波的分析错误的是（　　） A．速度比普通声波快，解锁时间短 B．频率超过20000Hz，人类听不到 C．有较强的穿透能力，能够穿透屏幕 D．能够传递信息，分析比对指纹 【答案】A 【解析】 A．各种声音在相同介质中传播速度相同，故A错误，符合题意； B．人类的听觉范围是20Hz~20000Hz，频率超过20000Hz的声音称为超声波，人类听不到，故B正确，不符合题意；C．超声波的频率高，穿透能力很强，故C正确，不符合题意；D．声音能够传递信息，也能够传递能量，所以超声波能够传递信息，分析比对指纹，故D正确，不符合题意。故选A。 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 【解析】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。 5. 昆虫飞行时翅膀都要振动，蝴蝶每秒振翅5～6次，蜜蜂每秒振翅300～400次，当它们都从你身后飞过时，凭你的听觉（　　） A．能感到蝴蝶从你身后飞过 B．能感到蜜蜂从你身后飞过 C．都能感到它们从你身后飞过 D．都不能感到它们从你身后飞过 【答案】B 【解析】由题意可知，蜜蜂振动频率是300～400Hz，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；蝴蝶振动频率是5～6Hz，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，故B符合题意。 6. 下列事例是利用声传递能量的有（　　） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波排除人体内的结石 【答案】D 【详解】A．利用超声波给金属探伤，属于利用声传递信息，故A不符合题意； B．医生通过听诊器给病人诊病，属于利用声传递信息，故B不符合题意； C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度，属于利用声传递信息，故C不符合题意； D．利用超声波排除人体内的结石，属于利用声传递能量，故D符合题意。 故选D。 7. 科学家在切断番茄植株茎的过程中，一方面侧耳倾听，一方面在靠近茎的切口处放置录音机录音。科学家没有直接听到任何声音，但将录音带用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声。该实验说明番茄植株遭受伤害后，发出了（　　） A．响度很小的超声波 B．响度很大的超声波 C．响度很小的次声波 D．响度很大的次声波 【答案】A 【详解】人耳听不到的声音，说明声音的频率不在人耳的听觉范围内；录音带用超大音量、超低速度播放，才能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声，说明番茄植株遭受伤害后，发出了响度很小的超声波，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 8. 如图是一种智能家电扫地机器人，扫地时遇到障碍物能自动回避，其避障原理类似于蝙蝠，则它对外发射的是（　　） A．无线电波 B．次声波 C．超声波 D．激光 【答案】C 【详解】蝙蝠发出的是人耳听不到的超声波；它能准确的判断障碍物或捕捉目标的位置，是由于回声定位的原理；机器人能够自动躲避障碍物，其工作原理类似蝙蝠，也是采用超声波来侦测、判断障碍物及空间方位，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 9. 图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A．超声波不是由物体的振动产生 B．超声波的传播不需要介质 C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波 【答案】C 【详解】A．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误； B．声音的传播都需要介质，超声波也是声波，它的传播也需要介质，故B错误； C．感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，故C正确； D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。 故选C。 10. 以下不属于超声波应用的是（　　） A．倒车雷达 B．金属探伤 C．大象交流 D．医学检查 【答案】C 【详解】A．倒车雷达是利用超声波传递信息的，故A不符合题意； B．金属探伤是利用超声波传递信息，故B不符合题意； C．大象交流是通过次声波交流的，故C符合题意； D．医学检查是利用超声波传递信息，如B超。故D不符合题意。 故选C。 11. 震前动物有预兆，家家户户都观察，发现异常快报告，群测群防降损失。请利用表格中所给的相关信息判断以下可以提前感觉地震的动物是（　　） 几种动物的听觉频率范围/Hz 猫 60~65000 狗 15~50000 鱼 40~2000 蝙蝠 1000~120000 A．猫 B．狗 C．鱼 D．蝙蝠 【答案】B 【详解】地震时伴随着次声波，次声波的频率在20Hz以下，能量强大，传播远，人耳听不到，是造成地震破坏的主要物理量。 表格中狗的听觉频率为15Hz~50000Hz，其他动物的最低频率都比20Hz大，因此可以提前感觉地震的动物是狗故选B。 12. 如图为宇航员叶光富在太空用葫芦丝演奏《月光下的凤尾竹》时的情景，乐曲声是由发声体_________产生的，人们只听声音就能根据__________分辨出这是用葫芦丝演奏的，葫芦丝发出声音的频率__________（选填“高于”或“低于”）B超的频率。 【答案】 振动 音色 低于 【详解】[1]由于一切声音都是由声源振动产生的，所以乐曲声也是由发声体振动产生的。 [2]由于不同乐器的结构和材质不同，所以发出声音的音色也不同，人们一听就知道是葫芦丝演奏的，这是根据乐器的音色区分的。 [3]葫芦丝发出声音人能听见，所以频率在20~20000Hz之间，而B超使用的是超声波，频率大于20000Hz，故葫芦丝发出声音的频率低于B超的频率。 13. 如图所示，医院利用B超给未出生的宝宝制作影像。B超是利用________成像；这种声音人的耳朵无法直接听到，因为这种声音的频率________Hz；人们通过监测________来监测地震和台风。 【答案】     超声波     高于20000     次声波 14. 某学校在防震安全疏散演练，同学们听到广播里的声音是扬声器振动发声，通过 传入耳朵；某震源每分钟震动300次，频率是__________Hz，属于__________（超/次）声波，人们无法听到。 【答案】 空气 5 次 【详解】[1]声音的传播需要介质，同学们听到广播里的声音是扬声器振动发声，声音是通过空气传入耳朵的。 [2]频率是指每分钟震动的次数，震源每分钟震动300次，频率是 [3]振动频率低于20Hz的波人耳听不到，是次声波。 15. 大象有自己的“语言”，野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于20Hz的__________声波相互交流。研究人员录下象群“语言”，发现以2倍速度快速播放录音时，人耳能听到正常播放时听不到的声音，这是因为快速播放后声波的频率__________（变大/变小/不变）。 【答案】 次 变大 【详解】[1]野生亚洲象交流的频率小于20Hz，它们的交流的声波是次声波。 [2]以2倍速度快速播放录音时，人耳能听到正常播放时听不到的声音，说明声音的频率比原来更高。 16. 海豚的发声频率范围非常大，当海豚发出80000Hz的声波时，此声波属于__________声波，这种声波具有方向性好，穿透力__________（选填“强”或“弱”）等特点，海豚能用它来判断猎物的位置，说明声音可以传递__________（选填“信息”或“能量”）。 【答案】 超 强 信息 【详解】[1][2]海豚发出80000Hz的声波时，此声波属于超声波。超声波具有方向性好，穿透力强等特点。 [3]海豚能用超声波来判断猎物的位置，说明声音可以传递信息。 17. 如图所示是人和一些动物发声和听觉频率范围，则人的听觉范围是__________Hz，蝙蝠__________（选填“能”或“不能”）听到次声波。大象 （选填“能”或“不能”）听到超声波。 【答案】 20~20000 不能 不能 【详解】[1]如图所示是人和一些动物发声和听觉频率范围，则人的听觉范围是20~20000Hz。 [2]次声波不在蝙蝠的听觉范围，所以蝙蝠不能听到次声波。 [3]超声波不在大象的听觉范围，所以大象不能听到超声波。 18. 扫码支付、人脸支付是日常生活中常见的快捷支付，还有一种声波支付，它的原理是用户通过手机向自动售货机发出一段超声波，然后自动售货机“听”到这段声波进行自动处理。手机发出的超声波人耳________（选填“能”或“不能”）听到，声波支付时，手机发射超声波主要为了向自动售货机传递__________（选填“信息”或“能量”）。 【答案】 不能 信息 【详解】[1]手机发出的超声波频率高于20000Hz，不在人耳的听觉范围，所以人耳不能听到。 [2]手机发射超声波主要为了向自动售货机传递信息，自动售货机获取信息后自动处理。 1. 如图所示是人和动物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，能听到的声音频率大约在20～20000赫，下列有关说法正确的是（　　） A．蝙蝠可以发出频率为200赫的声音 B．猫能听到海豚发出的所有频率的声音 C．蚱蜢的声音只要振幅足够大，狗是完全能听到的 D．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 【答案】C 【详解】A．蝙蝠的发声频率在10000Hz～12000Hz之间，不能发出200Hz的声音，故A错误； B．由图可知，猫的听觉范围在70000Hz以下，而海豚的发声频率接近于120000Hz,所以猫只能听到海豚发出的一部分声音，故B错误； C． 蚱蜢最高能发出100000Hz的声音，但狗最高只能听到70000Hz以下的声音，故C错误； D．人的听觉范围是20Hz～20000Hz，但人的发声频率范围大约在65Hz～1100hHz，所以人的听觉频率范围比人的发声频率范围要大，故D正确。 故选D。 2. 2021年7月，我国南海海域，齿鲸发出巨大的超声波震晕一群小鱼，在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音，齿鲸发出的声音（　　） A．响度大、频率高 B．响度大、频率低 C．响度小、频率高 D．响度小、频率低 【答案】A 【详解】BD．频率高于20000Hz的声音称为超声波，所以齿鲸发出的声音频率高，故BD不符合题意； AC．齿鲸发出巨大的超声波，表示声音的响度大，故A符合题意，C不符合题意。故选A。 3. 2021年，云南野象群北迁引发全球关注，人与象的和谐相处让全世界看到了中国在保护野生动物方面的成果。迁徙途中，一只小象因误食酒糟“醉酒”而掉队十余公里，仍能够通过次声波与象群取得联系并最终“归队”。象群交流使用的次声波人却听不见，这是因为（　　） A．人与象距离太远 B．次声波的响度太小 C．次声波的频率太低 D．次声波的音调太高 【答案】C 【详解】因为大象的“声音”是一种次声波，次声波是指频率低于20Hz的声音，其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的声音，但是大象却能听见，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 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，这样刷牙既干净又舒服，则下列说法中正确的是（　　） A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 B．超声波不是由物体振动产生的 C．超声波的音调很低所以人听不到 D．上述牙刷是利用超声波传递能量 【答案】D 【详解】A．声音的传播需要介质，介质的种类有固体、液体、气体。超声波能在空气中传播，故A错误； B．声音是由物体的振动产生的，超声波是由物体振动产生的，故B错误； C．超声波的频率高于20000Hz，频率很高，音调很高，不在人耳的听觉范围之内，所以听不到超声波，故C错误； D．声音能传递信息和能量，超声波可传递能量，故D正确。 故选D。 5. 港珠澳大桥在修建过程中，利用超声波进行海底探测，选择超声波的原因不包括（　　） A．超声波方向性好 B．超声波传播速度快 C．超声波能量集中 D．超声波穿透能力强 【答案】B 【详解】根据超声波的特点可知，超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点，但超声波的传播速度与可听声的传播速度一样，所以选择超声波的原因不包括超声波传播速度快，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 6. 下列说法错误的是（　　） A．我们把高于20000赫兹的声音叫做超声波，高于20赫兹的声音叫做次声波 B．医生可用超声波检查胎儿的发育情况，超声波还可以用来清洗牙齿等 C．蝙蝠利用超声波捕食， 大象利用次声波交流 D．人们可以利用监测次声波来预报地震、台风和海啸 【答案】A 【详解】A．我们把频率高于20000赫兹的声音叫做超声波，频率低于20赫兹的声音叫做次声波，故A错误，符合题意；B．超声波可以传递信息和能量，例如：医生可用超声波检查胎儿的发育情况，超声波还可以用来清洗牙齿等，故B正确。不符合题意；C．蝙蝠利用超声波利用回声定位的原理进行捕食， 大象之间利用次声波交流，故C正确，不符合题意；D．地震、台风等大型自然灾害中往往伴随着次声波的产生，因此人们可以利用监测次声波来预报地震、台风和海啸，故D正确，不符合题意。故选A。 7. 蚊子飞行时，翅膀在2分钟内振动了60000次，则它振动的频率是_________Hz，此声音属于_________（选填“可听声”、“次声波”、“超声波”）。 【答案】 500 可听声 【详解】[1]由题意知，蚊子飞行时翅膀振动的频率 [2]人的听觉频率范围为20Hz~20000Hz，蚊子飞行时翅膀振动的频率500Hz，在人的听觉频率范围之内，所以此声音属于可听声。 8. 科学家利用超声波定向性好、在水中传播距离远的特点制成_________装置，用于发现潜艇、鱼群等水下目标，测绘海底地形；利用次声波能够_________，传得很远的特点，获取地震、台风信息，有效地避免自然灾害产生的损失。 【答案】 声呐 绕过障碍物 【详解】[1]科学家超声波定向性好、在水中传播距离远的提点制成声呐装置，进而来获得不容易探测的信息。 [2]次声波的频率很小，波长很长，能够绕过障碍物，传播距离远等特点。 9. 2022年9月5日，我国四川泸定发生6.8级地震给泸定人民带来了很大的危害。地震时，会伴随着_________的产生（选填“次声波”或“超声波”），此声波人耳_________（选填“能”或“不能”）听到。 【答案】 次声波 不能 【详解】[1][2]伴随着地震可以产生能量很大的次声，这种声音对人体危害极大，由于次声波的频率低于20Hz，声波人耳是不能直接听到的。 10. 阅读短文，回答问题． 超声波指纹识别技术 如果手机用的时间够久的话，指纹识别模块（Home键或手机背美上的指纹识别模块）是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的那些情况． 具体来讲，超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似，超声波能穿选材料，而且随着材料的不同．超声波被反射，吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做出指线的三维图像。 超声波指纹识别的优点很明显；首先，手指无需接触指纹模块，也就不会出现指纹模块被府损的情况。这也意味看超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声波识别的是三维图像，像以前那样只需一张指纹平而图是无法蒙混过关约． （1）超声波在空气中传播速度约为_________m/s． （2）超声波指纹识别是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．医生用B超诊断病情 D．医生用超声波击碎结石 （3）已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，向海底垂直发射超声波，若6 s后收到回声信号，则海底深度为_________m；在月球上_________（选填“能”或“不能”）用超声波技术测量月球表面物体间距离，理由是___________________________． （4）放大手指局部，表面是凸凹不平的．下面是超声波指纹识别系统，手机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、.36ms．0.30ms．0.36ms，0.26ms，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是_________（选填“图一”、“图二”、“图三”或“图四”）。（1ms=10-3s） 【答案】 340 C 4500 不能 真空不能传声 图一 【详解】（1）[1]超声波也是声波，在空气中的传播速度约为340m/s。 （2）[2]超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，说明声能传递信息。 A．超声波焊接器，是超声波焊接器发出超声波，超声波的振动传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波引起物体振动，这属于声能传递能量，故A不符合题意； B．超声波清洗器，是超声波清洗器发出超声波，超声波引起水的振动，水的振动引起污垢振动，污垢脱离机械，达到清洗的目的，说明声能传递能量，故B不符合题意； C．医生用B超诊断病情，B超向人体发出超声波，超声波碰到人体的内部器官发射回来，通过发射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况，说明声能传递信息，故C符合题意； D．医生用超声波击碎结石，是碎石机发出超声波，超声波的振动引起结石振动，结石被振碎，随尿液排出体外，这是超声波引起结石的运动，属于声能传递能量，故D不符合题意。故选C。 （3）[3]由于超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若6s后收到回声信号，由知道，超声波运动路程为s'=vt=1500m/s×6s=9000m 所以海底深度为 [4][5]月球上是真空，真空不能传声，所以在月球上不能用超声波技术测量月球表面物体间距离。 （4）[6]手机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，超声波在空气中传播速度相同，由知道，手机到B和D点距离最大，并且这两点到手机距离相等，手机到A和C点距离变小，并且这两点到手机距离相等，手机到E点距离最小。 图一中，B和D到手机距离最大，并且两点到手机距离相等，A和C到手机距离变小，并且两点到手机距离相等，E点到手机的距离最小，故符合题意； 图二中，B到手机距离最大，并且两点到手机距离不相等，故不符合题意； 图三中，B和D到手机距离最小，故不符合题意； 图四中，D到手机距离最小，故不符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $$