第二章 第三节 超声波与次声波-【追梦之旅·大先生】2024-2025学年新教材八年级上册物理同步训练方案(沪科版2024)

第三节　 超声波与次声波　 　 1. 人们把频率高于 20 000 Hz 的声波称为　 　 　 　 ,把 频率低于 20 Hz 的声波称为　 　 　 　 。 2. 超声波的应用有　 　 　 、　 　 　 　 　 　 、　 　 　 　 等。 3. 次声波的应用有　 　 　 　 、　 　 　 　 　 　 等。 超声波及其应用 1. (2 分) “ B 超” 机是利用超声波来诊断病情 的,但是人们都听不到它发出的声音,这是因 为(　 　 ) A. 声音响度太大 B. 声音响度太小 C. 声音的频率高于人能听到声音的频率 D. 声音的频率低于人能听到声音的频率 2. (2 分)如图所示,有一种电动牙刷,它能发出 超声波,直达牙刷鬃毛刷不到的地方,这种刷 牙方式既干净又舒服。 关于电动牙刷,正确 的说法是(　 　 ) A. 刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不 能在空气中传播 B. 超声波的音调很低,所以人听不到 C. 超声波不是由物体振动产生的 D. 电动牙刷是利用超声波能传递能量 第 2 题图 　 　 　 第 3 题图 3. (2 分)(驻马店模拟)如图所示是一款超声导 盲手杖,它可以发射超声波探测周围 5 m 内障 碍物的情况,并处理成语言信号及时播放出 来,达到“以听代视” 的效果。 该手杖可帮助 盲人辨别障碍物的方位、距离等信息。 下列 说法正确的是(　 　 ) A. 人耳可以听到超声波信号 B. 超声波的频率低于 20 Hz C. 该导盲手杖需要触碰到物体才能发现障 碍物 D. 该导盲手杖利用了回声定位的原理 4. (2 分)如图所示为一种身高测量仪,其顶部的 感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物 体反射后返回,被感应器接收。 小龙站上测 高台,感应器记录信号从发射到接收所经历 的时间为 4×10-3 s。 已知感应器到测高台的 距离为 2. 5 m,空气中的声速取 340 m / s,则小 龙的身高为(　 　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　A. 0. 68 m B. 1. 14 m C. 1. 36 m D. 1. 82 m 5. (2 分)声音在生活中有许多应用,驾驶员利用 “倒车雷达”来判断车与物体间的距离,“倒车 雷达”是利用　 　 　 　 (选填“超声波”或“次 声波”)来工作的。 如果以后我们登陆月球, 在月球上开车,这种“倒车雷达”就不灵了,原 因是　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 次声波及其应用 人能够听到的声音频率范围是 20 Hz 到 20 000 Hz,对于低于 20 Hz、高于 20 000 Hz 的声 音虽然我们人耳不能听到,但它却常存在于我 们的生活中。 请完成第 6~ 7 题。 6. (2 分)海上发生风暴时会产生次声波,次声波在 空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大, 次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感 知和预报海上风暴,从而为渔业、航海业等提供 91 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ZDK·八年级物理上册 服务的。 下列说法中正确的是(　 　 ) A. 次声波不能传递信息 B. 次声波在海水中比空气中传播慢 C. 次声波的频率太高,人耳听不见 D. 次声波是由物体振动产生的 7. (2 分)如图是一种新概念武器——— 次声波武器,次声波武器能发射频率 　 　 　 　 (选填“低于” 或“高于”) 20 Hz 的次声波,使其与人体发生共振,致使 共振的器官造成损伤甚至导致人死亡。 你认 为次声波武器 　 　 　 　 ( 选填 “ 能” 或 “ 不 能”)用在科幻小说的太空大战中。 8. (2 分)地震给人民群众造成了重大损失,因为 地震产生的声波属于 　 　 　 　 (选填“次声 波”或“超声波”),所以地震前人们并不能感 知到。 一般情况下,声波在地面下岩石中的 传播速度比在空气中的传播速度 　 　 　 (选 填“快”或“慢”)。 误以为超声波不能传递能量 9. (2 分)超声波具有方向性好、穿透能力强等特 点, 下 列 各 例 中 利 用 超 声 波 能 量 大 的 是(　 　 ) A. 医院利用“B 超”检查体内情况 B. 蝙蝠利用超声波确定食物及障碍物的位置 C. 超声波加湿器使药液雾化后让病人吸入治 疗咽喉炎症 D. 用超声波探测水库大坝是否有空隙裂缝 10. (2 分)(西安三模)如图所 示,一位科研人员在用一 款低音频灭火装置进行灭 火试验,装置通过发出 30 ~ 60 Hz 的低频声 波,在短短数秒之内就扑灭了火焰。 关于这 台低 音 频 灭 火 装 置, 下 列 说 法 正 确 的 是(　 　 ) A. 低音频灭火装置发出的是次声波 B. 声波可以灭火说明声波能传递能量 C. 低音频灭火装置发声不需要振动 D. 装置发出的低频声波指的是其发声的 响度 11. (2 分)关于日常生产生活中对声的利用,下 列说法不正确的是(　 　 ) A. 通过监测和分析次声波,可以预警火山爆 发、地震和海啸等自然灾害 B. 超声波频率高,在医疗领域常被用于治疗 疼痛和医学成像 C. 超声波频率高,能量易集中,工业上常被 用于金属内部探伤和精密仪器清洗 D. 在海洋开发中利用次声波确定潜艇、鱼群 位置和测量海水深度 12. (3 分)不少市民的手机都开通了地震预警功 能。 当地震发生时,几乎瞬间把地震预警信 号发送到手机,而破坏力强的地震横波传播 速度仅为 3. 9 km / s,这为地震避险赢得宝贵 的时间。 某日,离震中 39 km 的泸州市民收 到地震预警信号　 　 　 　 s 后地震横波才能 到达。 若住底楼的小明收到地震预警信号 后,经 1 s 的反应时间,开始向室外 50 m 的 安全地带撤离,他至少不低于 　 　 　 　 m / s 的速度才能跑到安全区。 地震时还会产生 次声波,次声波的频率范围是　 　 　 　 。 13. (2 分)科学家研究发现,切断番茄植株的茎, 用人耳倾听没有听到任何的声音,但在靠近 切口处放置录音机录音,然后用超大音量、 超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫” 声,这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出强 度很小的　 　 　 　 (选填“超声波”或“次声 波”),超低速度播放实际上是改变了声音的 　 　 　 　 (选填“音调” “响度” 或“传播速 度”)。 02 (3)鸣笛时汽车到高墙的距离 s = s声 +s车 2 = 850m +30m 2 = 440m。 11. B　 【解析】A. 物体在振动时,若发出声音很小或者 没有介质传播声音,人可能听不到声音,A 错误;B. 声音由物体振动产生,B 正确;C. 人听不到声音,物 体也可能有振动,C 错误;D. 物体只要发声,就一定 在振动,D 错误。 故选 B。 12. C　 【解析】A. 塞上瓶塞和不塞瓶塞,为探究固体传 声和气体传声,A 不合理;B. 放在近处和远处,传播 介质不变,则无法探究真空能否传声,B 不合理;C. 完好的瓶胆夹壁是真空的,漏气的瓶胆夹壁不是真 空的,则可以探究真空能否传声,C 合理;D. 将音量 大小不同的芯片先后放入瓶胆中,传播介质未变,则 不能用来探究真空能否传声,D 不合理。 故选 C。 13. B　 【解析】A. “鱼洗”发出嗡嗡声是由物体振动产生 的,A 错误;C. “鱼洗”发出的声音可以靠空气传入人 耳,C 错误;D. 在温度不变时,在同种均匀介质中,声 音的传播速度一样,D 错误。 故选 B。 14. C　 【解析】A. 由图乙知,第一次超声波信号与车相 遇时,经过的时间为 t1 = 0. 09s,则汽车距测速仪距离 x1 = s1 = v声 t1 = 340m / s×0. 09s = 30. 6m,A 错误;B. 由 图乙知,第二次超声波信号比第一次超声波信号延 迟 0. 48s 发出,B 错误;CD. 由图知,汽车收到第二次 信号时,经过的时间为 t2 = 0. 06s,则汽车距测速仪距 离 x2 = s2 = v声 t2 = 340m / s×0. 06s = 20. 4m,测速仪接收 到两次信号之间汽车行驶的距离:s = x1 -x2 = 30. 6m- 20. 4m = 10. 2m,汽车两次遇到信号的时间差为:Δt = 0. 54s- 0. 09s = 0. 45s,汽车的速度 v = s t = 10. 2m 0. 45s ≈ 22. 7m / s,C 正确,D 错误。 故选 C。 第二节　 声音的特性 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　【知识清单】1. 幅度 　 大 　 传播距离 　 分散程度 　 分 贝(dB) 　 2. 快慢　 高　 3. 频率　 4. 音色 不同 1. A　 2. B　 3. 响度　 4. 振幅　 声音的传播距离 5. B 6. D　 【解析】弦乐器音调的高低取决于弦的粗细、长短 和松紧。 故选 D。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　 　 　 　 　【易错提醒】振动发声的频率跟发声体的形状、尺寸和 材料有关。 弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短 和松紧,一般来说,弦乐器的弦越细、越紧、越短,其音 调越高。 管乐器音调的高低取决于所含空气柱的长 短,一般来说,长空气柱振动产生声音的音调较低。 打击乐器以鼓为例,鼓皮绷得越紧、鼓皮质量越小,其 音调越高。 7. 音调　 8. 相同　 快　 高　 9. C　 10. 音色 11. D　 【解析】A. 用不同的力度吹奏,发声体的振幅不 同,发出声音的响度不同,A 错误;B. 吹奏时按压不 同位置的气孔,则发声的空气柱长度不同,振动频率 不同,所以主要改变声音的音调,B 错误;C. 唢呐前 端的喇叭主要使声音放大,改变声音的响度,C 错 误。 故选 D。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　 　【方法点拨】音调、响度与音色取决于不同的条件,它 们之间没有联系。 要正确理解题目中“高”“低”“大” “小”等字眼的含义,从而区别音调与响度。 音色主要 用来区分不同乐器、不同人的发声,即有“鉴定”、“鉴 别”的作用。 12. D　 【解析】①隔墙有耳说明固体可以传播声音;② 震耳欲聋指声音的响度大;③低声细语指声音的响 度小;④悦耳动听指声音的音色好。 故选 D。 13. D　 【解析】AB. 振幅的大小影响声音的响度,AB 不 符合题意;CD. 频率的高低决定声音的音调,当按慢 速键时,放音的速度变慢了,声音的频率变低了,所 以听到的声音比原来的声音低沉,听起来像“男声”, C 不符合题意,D 符合题意。 故选 D。 14. C　 【解析】A. 敲击大小不同的钟发出声音的音调不 同,但在空气中的传播速度相同,A 错误;B. 用大小 不同的力敲击同一个钟的相同位置,其振幅不同,发 出声音的响度不同,而同一个钟发出声音的音色是 相同的,B 错误;C. 不同大小的编钟振动频率不同, 发出声音的音调不同,人耳能区分不同大小的编钟 发出的声音是因为它们的音调不同,C 正确;D. 用手 按住被敲击的钟,该钟的发声立即停止,这说明声音 是由物体的振动产生的,D 错误。 故选 C。 15. a　 c　 16. a　 响度 17. B　 【解析】A. 声速的大小与频率无关,敲打每个瓶 子时,音调不同,但声音传播速度相同,A 错误;B. 用 嘴依次吹瓶口,A 中的空气柱最短,发出的音调最 高,故 A 的音调最高,B 正确;C. 由于瓶子中水量不 同,导致敲击时,振动快慢就不同,水少的振动快,D 的音调最高,C 错误;D. 声音的传播需要介质,若瓶 周围没有空气,瓶发出的声音不能直接传入人耳,D 错误。 故选 B。 第三节　 超声波与次声波 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【知识清单】1. 超声波　 次声波　 2. 声呐　 超声检查 超声探伤仪　 3. 检测预警　 遥测核爆炸 1. C　 【解析】 “B 超”属于超声波,频率在 20 000Hz 以 上,不在人的听觉频率范围,比人的正常听觉频率范 围要高,所以人们听不到它发出的声音。 故选 C。 2. D 3. D　 【解析】A. 人耳听不到超声波,人耳的听觉范围是 频率在 20 ~ 20 000Hz,A 错误;B. 超声波的频率高于 20 000Hz,B 错误;CD. 该导盲手杖利用了回声定位的 原理,不需要触碰到物体也能发现障碍物,C 错误,D 正确。 故选 D。 4. D 　 【解析】 根据题意可知,超声波信号的速度 v = 340m / s,由 v= s t 可知,这段时间内声传播的距离:s = vt= 340m / s×4×10-3s = 1. 36m;感应器与该同学头顶的 距离 s′= 1 2 s= 1 2 ×1. 36m = 0. 68m,该同学的身高:h = 2. 5m-0. 68m = 1. 82m。 故选 D。 5. 超声波　 真空不能传声 6. D　 7. 低于　 不能 8. 次声波　 快　 9. C 10. B　 【解析】A. 低音频灭火装置发出 30 ~ 60Hz 的低 频声波,其振动频率大于 20Hz,即此低频音波不属 于次声波,A 错误;B. 声波可以灭火说明声波能传递 —6— 能量,B 正确;C. 低音频灭火装置,能发出 30 ~ 60Hz 的低频音波,产生原因是物体振动产生的,C 错误; D. 低音频灭火装置发出声音的频率比较低,不是响 度,D 错误。 故选 B。 11. D　 【解析】D. 在海洋开发中利用超声波确定潜艇、 鱼群位置和测量海水深度,D 错误。 故选 D。 12. 10　 5. 6　 低于 20Hz　 【解析】横波传播到收到地震 预警信号的时间为:t = s v = 39km 3. 9km / s = 10s;住底楼的 小明收到地震预警信号后,经 1s 的反应时间,开始 向室外 50m 的安全地带撤离,他至少奔跑的速度为: v1 = s1 t1 = 50m 10s-1s = 50m 9s ≈5. 6m / s;地震时还会产生次 声波,次声波的频率范围是低于 20Hz。 13. 超声波　 音调 第四节　 噪声控制与健康生活 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【知识清单】1. 杂乱无章 　 有规则 　 2. 噪声的产生 　 噪声的传播　 噪声的接收 1. C 2. D　 【解析】A. 0dB 是人刚能听到的最微弱的声音,A 错误;B. 30 ~ 40dB 是人类较为理想的安静环境,B 错 误;C. 为了保护听力,应控制噪声不超过 90dB;所以 长期工作和生活在高分贝噪声环境中可使人失去听 力,C 错误。 故选 D。 3. 乙　 4. C 5. B　 【解析】在学校周围植树、教室安装隔音玻璃、在 靠近学校的道路旁安装隔声板均属于在传播过程中 减弱噪声,ACD 均不符合题意;B. 禁止汽车鸣笛是在 声音的产生处减弱噪声,B 符合题意。 故选 B。 6. D　 【解析】A. 教室内请勿大声喧哗,是从噪声的产生 环节防治噪声,不符合题意;B. 放鞭炮时,用手捂住耳 朵,是在声音的接收处减弱噪声,不符合题意;C. 城区 道路口安装分贝仪,只能监测出声音响度的大小,不 能减弱噪声,不符合题意;D. 高架道路两旁建隔音墙 属于从传播环节防治噪声,符合题意。 故选 D。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　【易错提醒】减弱噪声的最终目标是降低人耳处的声 音的响度,从原理上将控制噪声的途径归纳为“二防、 一阻”,即防止产生、防止人耳接收、阻断传播。 分析 解答此类问题时,对比“控制途径”作出判断即可。 7. 分贝(或 dB)　 响度　 不能 8. 响度　 音色　 噪声　 传播过程中 9. B　 【解析】A. 当音乐声影响了人们的休息和工作,音 乐也是噪声,A 错误;C. 物理学中用声音响度来描述 声音的强弱,它的单位是分贝,C 错误;D. 道路两旁种 植的行道树,有吸声消声作用,这是在传播过程中减 弱噪声,D 错误。 故选 B。 10. D 11. B　 【解析】A. 关闭车窗是在传播过程中减弱噪声,A 错误;C. 减速下高速时风噪声减小是在声源处减弱 噪声,C 错误;D. 胎噪声是轮胎和地面相互摩擦时产 生的振动产生的,D 错误。 故选 B。 12. D　 【解析】D. 地球上的学生听到太空王亚平的声音 是靠电磁波传回地球的,声波无法在太空中传播,D 错误。 故选 D。 13. A　 【解析】BC. 响度与发声物体的振幅有关,振幅越 大,响度越大,还与到声源的距离有关,距离声源越 近,屏幕上分贝显示数值越大;噪声的振幅不一定比 乐音的振幅大,所以靠近噪声不一定比靠近乐音时 显示的数值大,BC 错误;D. 因为它是用来衡量声音 响度的软件,所以不能用来探究影响音调高低的因 素,D 错误。 故选 A。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　【易错提醒】响度是声音的一个特性,与噪声没有太大 的关系,因为噪声可以是响度大的声音,也可以是响 度小的声音,而响度大的声音可能是噪声,也可能是 乐音。 14. dB(或分贝)　 12500　 【解析】声音响度大小的单位 为分贝,所以车间机床工作时发出响度达 110dB 的 声音,根据波形图可知噪声的周期 T = 8×10- 5s,则阻 止声音的频率值设置为 f= 1 T = 1 8×10- 5s = 12 500Hz。 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　【方法点拨】从题图中获取机床完成一次振动的时间, 然后根据振动次数与所用时间的比值就可计算出频率。 15. 能　 750　 声源　 【解析】海豚发声频率范围非常大, 当海豚发出了 8 000Hz 的声音时,此声音人耳能听 到。 海豚发出的超声波经沙丁鱼群反射,超声波传 播距离为 s= vt= 1 500m / s×1s = 1 500m,故海豚距离 沙丁鱼群的距离为 s′= 1 2 s= 1 2 ×1 500m = 750m。 实践　 举办“创意与炫酷”音乐会 1. (1)振动　 响度 　 【解析】鼓声是鼓面的振动而产生 的;“响鼓也要重锤敲”,响鼓指响度大,重锤敲能增大 鼓皮的振幅,振幅越大,响度越大。 (2)振动　 很低 2. 振动　 长短　 【解析】声音是由物体振动产生的,弹琴 时,琴弦振动而发出声音;音调与发声体的振动频率 有关,在弹琴时,左手不停改变按弦的位置是通过改 变弦的长短,从而改变琴声的音调。 3. 振动　 音调　 【解析】竹管内的空气柱振动发出声音; 不同长度的竹管内空气柱长短不同,因而空气柱的振 动频率也不同,所以发出声音的音调也会不同。 4. A　 【解析】B. 拉二胡时,手按压琴弦不同位置可以改 变琴弦振动的频率,是为了改变音调,B 错误;C. 响度 是声音的强弱,拉弓弦时,用力越大发出声音的响度 越大,C 错误;D. 人们根据音色辨别二胡的声音,D 错 误。 故选 A。 5. C　 【解析】敲击不同长度金属管时,是金属管在振 动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“ do (1)”“ re(2)”“mi(3)”“ fa(4)”“ sol(5)”“ la(6)”“ si (7)”对应的金属管分别是 a、b、c、d、e、f、g;小明演奏 歌曲《数鸭子》中的“鸭”时,对应的音是“ sol(5)”,应 敲击的金属管是 e。 故选 C。 6. A　 【解析】B. 粗细不同的橡皮筋振动频率不同,发声 的音调不同,B 错误;C. 自制的吉他与商店售卖的吉 他材料不同,发声的音色不相同,C 错误;D. 橡皮筋振 动幅度越大,发出声音的响度越大,D 错误。 故选 A。 7. 空气柱　 音调　 B　 【解析】吹哨子时,管内空气柱因 发生振动会产生声音,当推拉活塞时,空气柱的长度 发生改变,因此空气柱的振动快慢会发生改变,所以 会发出不同音调的声音;当用嘴向管内吹气时,管内 的空气柱振动发声,空气柱越短,振动的频率越高,因 此“do(1)”、“ re(2)”、“mi(3)”三个音阶对应的图分 别是:B、C、A。 —7—