2.3 超声波与次声波 --2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

沪科版 八年级上 第二章　声的世界 第三节　超声波与次声波 知识点1　超声波及其应用 1. [2023·怀化期末]超声手术刀是通过从不同角度向病变组织 发射多束超声波，从而实现准确“烧死”病变细胞。手术 过程中，与医生、护士之间的说话声相比，超声波具有的 特点是(　A　) A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A. 振动频率高，方向性好，能量集中 B. 振动频率高，方向性差，能量分散 C. 振动频率低，方向性好，能量集中 D. 振动频率低，方向性差，能量分散 基础题 返回 2. [真实情境题][2023·株洲]094型核潜艇是我国国防力量的 重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超 声感知附近海域的情况。下列说法正确的是(　C　) A. 超声不是由物体的振动产生的 B. 超声的传播不需要介质 C. 感知附近海域情况是利用超声传递信息 D. 潜艇上的舰员能够听见超声 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 【点拨】 声音是由物体振动产生的，超声也是由物体振动产生 的，故A错误；声音的传播需要介质，故超声的传播也需要 介质，故B错误；感知附近海域情况是利用声呐系统发出的 超声在传递信息，故C正确；超声是振动频率大于20 000 Hz 的声音，超出了人耳朵听觉频率范围，潜艇上的舰员不能够 听见，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 3. [2024·成都模拟预测]随着科学技术和社会的发展，超声波 已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声传递信息的 是(　B　) A. 用超声电动牙刷刷牙 B. 用超声给金属工件探伤 C. 用超声清洗眼镜片 D. 用超声加湿器给卧室加湿 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 【点拨】 用超声电动牙刷刷牙，是利用声可以传递能量，故A错 误；用超声给金属工件探伤，是利用声可以传递信息，故B 正确；用超声清洗眼镜片，是利用声可以传递能量，故C错 误；用超声加湿器给居室加湿，是利用声可以传递能量，故 D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 4. [2024·六安校考]声呐装置是利用超声波方向性 　好　(填 “好”或“差”)、在水中传播距离远等特点发现潜艇、 鱼群等水下目标的，其频率大于 　20 000　Hz；声呐系统 说明声音可以传递 　信息　，超声碎石是利用了声音可以 传递 　能量　。 好　 20 000　 信息　 能量　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 知识点2　次声波及其应用 5. 下列关于次声的说法中，正确的是(　B　) A. 人耳听不到的声波都是次声 B. 次声在传播时能量损失小，能传播得远 C. 次声给人类带来的只有危害 D. 我们听不到次声的原因是它的响度太小 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 6. 某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在1 min内振动了6 000次，它振动的频率是 　100　Hz。印尼 地震引发了海啸，造成巨大人员伤亡和财产损失，远在数 百公里以外的有些人感到恶心、胸闷，这是由于地震和海 啸发生时产生的 　次声　(填“超声”或“次声”)而引起 的；如果借助特殊扩音器把这种声音响度放大，则人 耳 　不能　(填“能”或“不能”)听到。 100　 次声　 不能　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 【点拨】 昆虫的翅膀在1 min内振动了6 000次，它振动的频率f ＝＝100 Hz。借助扩音器把次声的响度放大，但是声 音的频率不改变，仍然不在人耳的听觉频率范围之内，所 以人耳仍然不能听到。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 7. 地震发生时会产生次声。某次海底发生地震时，同时引发 了海啸。若震源距离海岸A处300 km。则：(声在海水中 的传播速度约为1 500 m/s) (1)地震发出的次声到达海岸A处的最短时间大约是多少？ 【解】由v＝可得，地震发出的次声到达海岸A处的最 短时间t声＝＝＝200 s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 (2)海岸A处的次声接收器接收到次声预报后，过了30 min 海啸引发的巨浪登陆海岸A处，巨浪的推进速度大约是 多少？ 【解】海啸引发的巨浪到达海岸A处的时间t＝200 s＋ 30×60 s＝2 000 s， 则海啸引发的巨浪的推进速度v＝＝＝150 m/s。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 基础题 返回 8. [2024·长春二道区一模]超声在现代生活中有着广泛的应 用。下列实例中不是应用超声的是(　D　) A. 利用声波测距 B. 利用声波检查身体 C. 利用声波清洗眼镜 D. 利用声波预测自然灾害 【点拨】 利用声波预测自然灾害，是利用了次声传递信息，故 D不正确，符合题意。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 9. [2024·柳州二模，多选]植物不是沉默的生命。有报道称， 科学家在隔音箱里将声音探测设备放在距离植物10 cm 处，通过实验发现：当遭受干旱胁迫或茎被切断时，植物 会发出声音，频率在20 001～100 000 Hz之间。如果以上 信息属实，那么这些声音(　ABD　) ABD A. 是由植物的振动产生的 B. 是超声波，所以人耳听不到 C. 是次声波，所以人耳听不到 D. 在15 ℃的空气中的传播速度约为340 m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 【点拨】 声音是由物体的振动产生的，所以这些声音是由植物的 振动产生的，故A正确；人耳的听觉频率范围为20～20 000 Hz，低于20 Hz的声是次声波，高于20 000 Hz的声是超声 波，植物发出声音的频率在20 001～100 000 Hz之间，是超 声波，人耳听不到，故B正确，C错误；声音在15 ℃的空气 中的传播速度约为340 m/s，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 10. [2023·泰州兴化市模拟]超声导盲手杖可以发射超声探测 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(　D　) D A. 超声的频率低于20 Hz B. 超声不是由物体振动产生的 C. 该导盲杖利用了超声穿透能力强的原理 D. 该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠相同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 【点拨】 超声的频率高于20 000 Hz，低于20 Hz的是次声，故A 错误；超声是由物体振动产生的，故B错误；该导盲杖不是 利用超声穿透能力强的原理，故C错误；该导盲杖对障碍物 的定位原理与蝙蝠相同，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 11. [2024·泸州] 2024年4月10日，雪龙号圆满完成中国第40 次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域 时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波， 从发射到接收到回声所用的时间为4 s，若声音在海水中 的传播速度为1 500 m/s，该处海洋的深度为 　300　m； 探测器发出的超声波是由声源的 　振动　而产生的；在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离，原因是 　真空不能传声　。 3000　 振动　 真空不能传声　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 【点拨】 声音传播到海底的时间t＝×4 s＝2 s，该处海洋的 深度为s＝vt＝1 500 m/s×2 s＝3 000 m。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 综合应用题 返回 12. [跨学科实践题]阅读下面短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别技术(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(SenseID)的出现，屏下指纹的全面屏手机(如图所示)变得越来越普及，与传统指纹识别技术不同，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， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 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，超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等物质。此外，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、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 (1)超声波是指频率高于 　20 000　Hz的声波，超声 波识别技术 　不能　(填“能”或“不能”)在真空状 态下使用。 (2)SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具 有 　穿透力强　的特点。 20 000　 不能　 穿透力强　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 (3)以下超声波的应用中用到的原理与超声波指纹识别的 原理不同的是 　C　。 A. 倒车雷达 B. 渔船声呐系统 C. 超声碎石 C　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 (4)某手机利用SenseID系统，从发出超声波到接收到指 纹反射的超声波用时6×10－6 s，由此可知SenseID系 统到手机屏幕表面的距离为 　1.02　mm。(超声波的 传播速度取340 m/s) 1.02　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 (5)用手指触摸手机屏幕时，SenseID系统向手指上若干 个位置发射超声波，系统检测到被手指反射的信号 时，所需的时间随位置变化的情况如图所示，由图可 知手指上指纹的大致形状最可能是 　B　(填字母)。 B　 A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 【点拨】 (1)超声波是指频率高于20 000 Hz的声波。真空不能 传声，所以超声波识别技术不能在真空状态下使用。(2) 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强 的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等 物质，所以SenseID系统能置于手机内部。(3)超声波指 纹识别利用的是声音可以传递信息。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 倒车雷达可以利用超声波探查车身周围情况，说明声音 可以传递信息，渔船声呐系统可以探测海底情况，说明 声音可以传递信息，超声碎石利用的是声音可以传递能 量，故C符合题意。(4)SenseID系统到手机屏幕表面的距 离s＝vt＝×340 m/s×6×10－6 s＝1.02 mm。(5)由图 可知，超声波的传播速度一定，发射超声波到接收到超 声波所用的时间越长，说明距离越远，指纹的大致形状 可能是B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 创新拓展题 返回 $$