专题2.3 超声波与次声波【三大题型】（举一反三）-2024-2025学年八年级全一册物理举一反三系列（沪科版2024）

专题2.3 超声波与次声波【三大题型】 【沪科版2024】 【题型1 超声波及其应用】 1 【题型2 次声波及其应用】 3 【题型3 声音的综合利用】 4 知识点1：超声波及其应用 （一）人的听觉范围 人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音 （二）超声波 1．定义 通常把频率高于20000Hz的声音叫超声。 2．特点 超声的频率高，穿透能力和破碎能力强。 3．应用 （1）利用超声方向性好，制成声呐或超声雷达可以测距。 （2）超声有很强的穿透能力，制成了超声诊断仪（B超）可用来检查或治疗人体疾病、超声金属探伤仪探测金属内部存在的缺陷。 （3）利用超声破碎能力强，对医疗器械和食品进行杀菌消毒，还可以制成超声波清洗器、超声碎石、超声去污。 【题型1 超声波及其应用】 【例1】（23-24八年级上·湖北武汉·期中）声现象对我们来说再熟恐不过了。下列有关声音的特性说法不正确的是（    ） A．图中改变敲击鼓面的力度大小可改变声音的响度 B．图中两个小始娘说悄悄话时要凑得很近，是因为说话声音的音调太低了 C．图中大象在“无声无息”中利用次声波进行交流 D．图中我们能分辨各种乐器的声音是因为不同乐器的音色不同 【变式1-1】（2022·江苏常州·九年级期末）深夜保安员在巡查时发现小偷，于是就吹起高频警哨，小偷听不见，但警犬却可以听见，并从远处奔过来，这是因为（　　） A．高频警哨发出的声音响度太小 B．高频警哨发出的声音音色只有狗喜欢听 C．高频警哨发出的声音频率高于人耳所能听到的声音的频率而又在狗的听觉范围内 D．以上均不对 【变式1-2】（2021·海南省直辖县级单位·八年级期末）关于声波的下列说法中正确的是（　　） A．人听不见的声音都叫超声波 B．足够强的超声波才能被人听见 C．人能听到的声波才叫声音 D．超声波可以探测人体的病变 【变式1-3】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 【变式1-4】城市里有“超声波洁牙”美容店，超声波之所以能洁牙，是因为（　　 ） A．超声波引起液体的振动，振动把污垢去除 B．超声波传递去污信息 C．超声波发生反射 D．超声波是清洁剂 【变式1-5】（2022·四川成都·八年级期末）如图所示是公路旁的超声波测速仪，可以监测汽车的行驶速度。当汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收，从而计算汽车的行驶速度。下列与该超声波测速仪工作原理相同的是（　　） A．超声波碎石 B．超声波加湿器增湿 C．超声波清洗眼镜 D．利用倒车雷达倒车 知识点2：次声波 （一）次声波及其应用 1．定义 通常把低于20Hz的声音叫次声。 2．来源 自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴都能产生次声；核爆炸、导弹发射也能产生次声。 3．危害 次声的频率低，但是能量很高的次声具有极大的破坏力，对人体危害很大。使人恶心、眩晕，造成内脏破裂，危及生命。 3．应用 （3）次声波传递信息：检测火山爆发、龙卷风、核爆炸的发生的方位和强度。 （4）次声波传递信息：次声武器让心脏、肺等出现强烈共振而受损。 特别提醒 常见的发声频率 【题型2 次声波及其应用】 【例2】（2023·牡丹江）（22-23八年级上·河南安阳·期中）以下有关声现象的表述中，错误的是（　　） A．人们利用次声波监测地震、台风和海啸 B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射 C．学生半夜寝室内放音乐，不属于噪声 D．汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况 【变式2-1】（2022·江苏徐州·八年级期末）我们听不到蝴蝶飞行的声音，因为蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5~6次，产生的声音属于（　　） A．可听声波 B．超声波 C．次声波 D．噪声 【变式2-2】（2022·广东广州·模拟预测）2022年3月14日，广东省惠州市惠东县海域发生4.1级地震，附近城市的居民表示有不同程度的震感。一些动物能感觉到地震之前发出的声波，而人耳却听不见，这是因为此声波（　　） A．声音的响度较小 B．振动频率低于20Hz C．为超声波 D．不具有能量 【变式2-3】（2022·江西赣州·八年级期末）下列关于声学知识的说法正确的是（　　） A．次声和超声人耳都听不见，说明次声和超声不是由于物体振动而产生的 B．我们可以利用次声波频率更大的特点来预报自然灾害 C．倒车雷达是利用了超声波比次声波传播传播速度更快的原理 D．“闻其声，知其人”说明不同人发出声音的音色是不相同的 【变式2-4】（2022·全国·八年级课时练习）古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”。这个钓鱼的小儿面对路人的询问，只是招招手却默不作声。这是因为他知道声音不仅能在空气中传播，还能在______中传播。鱼儿听不见小儿招手的声音，其原因是招手时发出的是______（选填“超声波”或“次声波”）在鱼的听觉范围以外。 【变式2-5】（2022·广东中山·一模）2020年11月9日在新疆伊犁州巩留县发生了3.1级地震，震源深度13km，有些动物能比人提前感觉到，是因为它们能“听到”地震时伴随产生的 _____。蜜蜂1min振翅26400次，蝴蝶20s振翅120次，蚊子10s振翅6400次，其中音调最高的是 _____（选填“蜜蜂”、“蝴蝶”或“蚊子”）。人耳 _____（选填“能”、“不能”）听到蝴蝶振翅的声音。 【题型3 声音的综合利用】 【例3】（2022·河南安阳·八年级期末）频率7Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，用这种 ______制成的武器不但威力巨大，而且可以传得很远；声呐可以用来探测海底深度、海中暗礁等，声呐是利用 ______的性质制成；小轿车倒车雷达的探头是利用 ______传感器制成的。（选填“超声波”或“次声波”） 【变式3-1】（22-23八年级上·河南安阳·期中）以下有关声现象的表述中，错误的是（　　） A．人们利用次声波监测地震、台风和海啸 B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射 C．学生半夜寝室内放音乐，不属于噪声 D．汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况 【变式3-2】（2022·河南周口·八年级期末）如图是一款家庭使用的电子高频波驱鼠器，工作时，10m范围内的老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉，原因是______；当距离超过10m时，驱鼠效果逐渐减弱，原因是______。 【变式3-3】（2022·四川遂宁·八年级期末）巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1∶1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是______（选填“超声波”或“次声波”），这种波______（选填“能”或“不能”）用于测量地球到月球之间的距离｡ 【变式3-4】（2022·河南·中牟县教育体育局教学研究室八年级期末）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”）。 【变式3-5】（2022·辽宁抚顺·八年级期末）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） 【变式3-6】（2022·广东·平远县平远中学八年级期末）阅读下面的短文，回答问题。 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到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，产生强冲击力的微波水柱，这不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物体表面的目的。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波探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率范围是______； （2）超声波能够清洗物体是因为声波具有_______； （3）宇航员在月球上_____（选填能或不能）利用超声波测定两山之间的距离； （4）超声波可以用来医学诊断是由于超声波具有_______的特点； （5）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，到接收到回声所用时间为4s，那么请计算该处海水的深度是______m。 【变式3-7】（2022·上海市西南模范中学八年级期末）阅读短文，回答下列问题： 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。超声波能穿透材料，而且材料不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的反射声波也不同，皮肤与空气对超声波的阻碍不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，可做出指纹的三维图像。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，不会出现指纹模块被磨损的情况，意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，手机外观得到提升。其次，超声波的识别深度可以穿过手指表皮，手指脱皮也不怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别。最后，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面图是无法蒙混过关的。 （1）超声是指频率______（选填“低于20”或“高于20000”）赫兹的声波，能够识别指纹是利用了超声波______（选填“能传递信息”或“具有能量”）的特点； （2）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、0.36ms、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如图中的______（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2.3 超声波与次声波【三大题型】 【沪科版2024】 【题型1 超声波及其应用】 1 【题型2 次声波及其应用】 5 【题型3 声音的综合利用】 7 知识点1：超声波及其应用 （一）人的听觉范围 人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音 （二）超声波 1．定义 通常把频率高于20000Hz的声音叫超声。 2．特点 超声的频率高，穿透能力和破碎能力强。 3．应用 （1）利用超声方向性好，制成声呐或超声雷达可以测距。 （2）超声有很强的穿透能力，制成了超声诊断仪（B超）可用来检查或治疗人体疾病、超声金属探伤仪探测金属内部存在的缺陷。 （3）利用超声破碎能力强，对医疗器械和食品进行杀菌消毒，还可以制成超声波清洗器、超声碎石、超声去污。 【题型1 超声波及其应用】 【例1】（23-24八年级上·湖北武汉·期中）声现象对我们来说再熟恐不过了。下列有关声音的特性说法不正确的是（    ） A．图中改变敲击鼓面的力度大小可改变声音的响度 B．图中两个小始娘说悄悄话时要凑得很近，是因为说话声音的音调太低了 C．图中大象在“无声无息”中利用次声波进行交流 D．图中我们能分辨各种乐器的声音是因为不同乐器的音色不同 【答案】B 【解析】A．图中改变敲击鼓面的力度大小，则鼓面振幅改变，可改变声音的响度，故A正确，不符合题意； B．图中两个小始娘说悄悄话时要凑得很近，是因为说话声音的响度太小，故B错误，符合题意； C．图中大象利用次声波进行交流，次声波的频率低于20Hz，人耳听不到，故C正确，不符合题意； D．不同发声体的音色不同，图中我们能分辨各种乐器的声音是因为不同乐器的音色不同，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（2022·江苏常州·九年级期末）深夜保安员在巡查时发现小偷，于是就吹起高频警哨，小偷听不见，但警犬却可以听见，并从远处奔过来，这是因为（　　） A．高频警哨发出的声音响度太小 B．高频警哨发出的声音音色只有狗喜欢听 C．高频警哨发出的声音频率高于人耳所能听到的声音的频率而又在狗的听觉范围内 D．以上均不对 【答案】C 【解析】ABD．高频警哨，顾名思义就是其发出的声音的频率非常高，而音调跟频率有关，故ABD不符合题意； C．这只特殊的口哨，发出的声音是超声波，人耳是听不到的，而警犬会听到，所以保安吹响这只特殊的口哨时，虽然小偷听不到，但警犬会听到。故C符合题意。 故选C。 【变式1-2】（2021·海南省直辖县级单位·八年级期末）关于声波的下列说法中正确的是（　　） A．人听不见的声音都叫超声波 B．足够强的超声波才能被人听见 C．人能听到的声波才叫声音 D．超声波可以探测人体的病变 【答案】D 【解析】A．人耳既听不到超声，也听不到次声，故A错误； B．人耳听不到任何强度的超声，故B错误； C．超声和次声也属于声音，故C错误； D．超声波的穿透能力强，利用超声波制成的B超可以探测人体内部情况，故D正确。 故选D。 【变式1-3】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。 【变式1-4】城市里有“超声波洁牙”美容店，超声波之所以能洁牙，是因为（　　 ） A．超声波引起液体的振动，振动把污垢去除 B．超声波传递去污信息 C．超声波发生反射 D．超声波是清洁剂 【答案】A 【解析】超声波具有能量，利用在液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔、盲孔、凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度，故A符合题意；故BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-5】（2022·四川成都·八年级期末）如图所示是公路旁的超声波测速仪，可以监测汽车的行驶速度。当汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收，从而计算汽车的行驶速度。下列与该超声波测速仪工作原理相同的是（　　） A．超声波碎石 B．超声波加湿器增湿 C．超声波清洗眼镜 D．利用倒车雷达倒车 【答案】D 【解析】超声波能进行反射，根据反射回来的时间及方向，能反映物体的位置和运动情况，这是超声波测速仪工作原理，说明超声波能够传递信息； A．超声波碎石是利用声波能够传递能量，故A不符合题意； B．由于超声波能传递能量，所以利用超声波将水雾化给房间空气加湿，故B不符合题意； C．超声波清洗眼镜利用声波能够传递能量，故C不符合题意； D．利用倒车雷达倒车是利用超声能够传递信息，与超声波测速仪工作原理相同，故D符合题意。 故选D。 知识点2：次声波 （一）次声波及其应用 1．定义 通常把低于20Hz的声音叫次声。 2．来源 自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴都能产生次声；核爆炸、导弹发射也能产生次声。 3．危害 次声的频率低，但是能量很高的次声具有极大的破坏力，对人体危害很大。使人恶心、眩晕，造成内脏破裂，危及生命。 3．应用 （3）次声波传递信息：检测火山爆发、龙卷风、核爆炸的发生的方位和强度。 （4）次声波传递信息：次声武器让心脏、肺等出现强烈共振而受损。 特别提醒 常见的发声频率 【题型2 次声波及其应用】 【例2】（2023·牡丹江）（22-23八年级上·河南安阳·期中）以下有关声现象的表述中，错误的是（　　） A．人们利用次声波监测地震、台风和海啸 B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射 C．学生半夜寝室内放音乐，不属于噪声 D．汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况 【答案】C 【解析】A．地震、台风和海啸发生时伴随着次声波的产生，所以人们利用次声波检测地震、台风和海啸，故A正确，不符合题意； B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射形成回声，故B正确，不符合题意； C．学生半夜寝室内放音乐，影响了其他学生正常的休息，属于是噪声，故C错误，符合题意； D．汽车倒车雷达利用超声波回声定位原理来探明车后情况，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-1】（2022·江苏徐州·八年级期末）我们听不到蝴蝶飞行的声音，因为蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5~6次，产生的声音属于（　　） A．可听声波 B．超声波 C．次声波 D．噪声 【答案】C 【解析】由题意知，蝴蝶飞行时翅膀振动的频率为5~6Hz，可听声的频率范围是20Hz~20000Hz，而超声波的频率高于20000Hz，次声波的频率低于20Hz，所以蝴蝶翅膀振动产生的声音属于次声波，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式2-2】（2022·广东广州·模拟预测）2022年3月14日，广东省惠州市惠东县海域发生4.1级地震，附近城市的居民表示有不同程度的震感。一些动物能感觉到地震之前发出的声波，而人耳却听不见，这是因为此声波（　　） A．声音的响度较小 B．振动频率低于20Hz C．为超声波 D．不具有能量 【答案】B 【解析】BC．地震时会发出次声波，次声波的振动频率低于20Hz，不在人的听觉范围内，某些动物能感觉到地震之前发出的次声波，故B符合题意，C不符合题意； A．响度是指声音的强弱，是由振动的振幅决定的，音调指声音的高低，是由振动的频率决定的，人耳听不见次声波与声音的响度无关，故A不符合题意； D．声音可以传递信息和能量，次声波具有能量，故D不符合题意。 故选B。 【变式2-3】（2022·江西赣州·八年级期末）下列关于声学知识的说法正确的是（　　） A．次声和超声人耳都听不见，说明次声和超声不是由于物体振动而产生的 B．我们可以利用次声波频率更大的特点来预报自然灾害 C．倒车雷达是利用了超声波比次声波传播传播速度更快的原理 D．“闻其声，知其人”说明不同人发出声音的音色是不相同的 【答案】D 【解析】A．超声和次声也是由物体振动产生的，其频率不在人耳的听觉范围内，所以人耳听不到，故A错误； B．利用次声波可以对地震和台风等自然灾害作出预报，次声波的频率小，故B错误； C．倒车雷达是利用了超声波，温度和介质相同时，超声波和次声波的传播速度相同，故C错误； D．“闻其声，知其人”是利用音色来区别不同人的声音，因为不同人发出声音的音色一般不相同，故D正确。 故选D。 【变式2-4】（2022·全国·八年级课时练习）古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”。这个钓鱼的小儿面对路人的询问，只是招招手却默不作声。这是因为他知道声音不仅能在空气中传播，还能在______中传播。鱼儿听不见小儿招手的声音，其原因是招手时发出的是______（选填“超声波”或“次声波”）在鱼的听觉范围以外。 【答案】     液体     次声波 【解析】[1]因为人的声音先经空气传播到水中，然后再经水传播而被鱼听到，所以气体和液体都可以传声。 [2]招手会产生次声波，但由于频率很低，不在鱼的听觉范围内，所以鱼不会被吓跑。 【变式2-5】（2022·广东中山·一模）2020年11月9日在新疆伊犁州巩留县发生了3.1级地震，震源深度13km，有些动物能比人提前感觉到，是因为它们能“听到”地震时伴随产生的 _____。蜜蜂1min振翅26400次，蝴蝶20s振翅120次，蚊子10s振翅6400次，其中音调最高的是 _____（选填“蜜蜂”、“蝴蝶”或“蚊子”）。人耳 _____（选填“能”、“不能”）听到蝴蝶振翅的声音。 【答案】     次声波     蚊子     不能 【解析】[1]地震时伴随着次声波的产生，有些动物能能听到次声波。 [2]蜜蜂每1min翅膀振动26400次，蜜蜂翅膀振动频率为 蝴蝶每20s翅膀振动120次，蝴蝶翅膀 蚊子每10s翅膀振动6400次，蚊子翅膀振动频率 因为蚊子翅膀振动频率>蜜蜂翅膀振动频率>蝴蝶翅膀振动频率，所以，蚊子的音调最高。 [3]人耳的听声范围是20~20000Hz，因为蝴蝶翅膀振动频率小于20Hz，是次声波，所以人耳听不到。 【题型3 声音的综合利用】 【例3】（2022·河南安阳·八年级期末）频率7Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，用这种 ______制成的武器不但威力巨大，而且可以传得很远；声呐可以用来探测海底深度、海中暗礁等，声呐是利用 ______的性质制成；小轿车倒车雷达的探头是利用 ______传感器制成的。（选填“超声波”或“次声波”） 【答案】     次声波     超声波     超声波 【解析】[1]低于20Hz的声波叫次声波，则7Hz的声波属于次声波。 [2]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。蝙蝠的回声定位就是利用了超声波，因此，受蝙蝠的启示，人们制成声呐，利用超声波来探测海底深度、海中暗礁等。 [3]现代汽车广泛利用了倒车雷达，它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置。 【变式3-1】（22-23八年级上·河南安阳·期中）以下有关声现象的表述中，错误的是（　　） A．人们利用次声波监测地震、台风和海啸 B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射 C．学生半夜寝室内放音乐，不属于噪声 D．汽车倒车雷达利用超声波探明车后情况 【答案】C 【解析】A．地震、台风和海啸发生时伴随着次声波的产生，所以人们利用次声波检测地震、台风和海啸，故A正确，不符合题意； B．声音在传播过程中遇到障碍物能被反射形成回声，故B正确，不符合题意； C．学生半夜寝室内放音乐，影响了其他学生正常的休息，属于是噪声，故C错误，符合题意； D．汽车倒车雷达利用超声波回声定位原理来探明车后情况，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（2022·河南周口·八年级期末）如图是一款家庭使用的电子高频波驱鼠器，工作时，10m范围内的老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉，原因是______；当距离超过10m时，驱鼠效果逐渐减弱，原因是______。 【答案】     家庭使用的高频声波驱鼠器的利用了超声波，老鼠能够听到，人耳听不到     响度的大小与距发声体的远近有关，距发声体越远，响度越小 【解析】[1]电子高频波驱鼠器工作时，10m范围内的老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉，原因是家庭使用的高频声波驱鼠器的利用了超声波，超声波频率大于20000Hz，人耳听不到。 [2]响度的大小与距发声体的远近有关，距发声体越远，响度越小，所以当距离超过10m时，驱鼠效果逐渐减弱。 【变式3-3】（2022·四川遂宁·八年级期末）巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1∶1的3D模型（如图），作为孩子成长的记录。请问B超利用的是______（选填“超声波”或“次声波”），这种波______（选填“能”或“不能”）用于测量地球到月球之间的距离｡ 【答案】     超声波     不能 【解析】[1]声音可以传递信息，也可以传递能量。超声波穿透能力强，B超利用的是超声波。 [2]声音的传播需要介质，不能在真空中传播。月球表面接近真空，故这种波不能用于测量地球到月球之间的距离｡ 【变式3-4】（2022·河南·中牟县教育体育局教学研究室八年级期末）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 【解析】[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。 【变式3-5】（2022·辽宁抚顺·八年级期末）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 【解析】[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 【变式3-6】（2022·广东·平远县平远中学八年级期末）阅读下面的短文，回答问题。 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到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，产生强冲击力的微波水柱，这不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物体表面的目的。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波探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率范围是______； （2）超声波能够清洗物体是因为声波具有_______； （3）宇航员在月球上_____（选填能或不能）利用超声波测定两山之间的距离； （4）超声波可以用来医学诊断是由于超声波具有_______的特点； （5）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，到接收到回声所用时间为4s，那么请计算该处海水的深度是______m。 【答案】     高于20000HZ     能量     不能     波长短，能定向直线传播     3000m 【解析】（1）[1]由文本第一段可知，人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波，故超声波的频率范围是高于20000Hz。 （2）[2]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剥落，故超声波能够清洗物件是因为声波具有能量。 （3）[3]声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，故宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离。 （4）[4]由文本第二段可知，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波探伤、测厚、测距、医学诊断等，故超声波可以用来医学诊断是由于超声波具有波长短，能定向直线传播的特点。 （5）[5] 超声波从海面到海底的时间为 由公式可知，该处海水的深度为 s=vt=1500 m/s×2s=3000m 【变式3-7】（2022·上海市西南模范中学八年级期末）阅读短文，回答下列问题： 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。超声波能穿透材料，而且材料不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的反射声波也不同，皮肤与空气对超声波的阻碍不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，可做出指纹的三维图像。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，不会出现指纹模块被磨损的情况，意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，手机外观得到提升。其次，超声波的识别深度可以穿过手指表皮，手指脱皮也不怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别。最后，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面图是无法蒙混过关的。 （1）超声是指频率______（选填“低于20”或“高于20000”）赫兹的声波，能够识别指纹是利用了超声波______（选填“能传递信息”或“具有能量”）的特点； （2）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、0.36ms、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如图中的______（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）。 【答案】     高于20000     能传递信息     甲 【解析】（1）[1][2]人耳的听觉的范围是20~20000Hz，频率高于20000Hz的声音为超声波；超声波指纹识别通过超声波获得指纹信息，说明超声波能够传递信息。 （2）[3]根据的变形公式s=vt可知，由于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，声波在空气中传播速度相同，那么手机到B和D点时间相同且最长，距离最大且两点到手机距离相等；手机到A和C点时间相同且小于B和D点对应的时间，所以距离小于B和D点对应的距离，并且这两点到手机距离相等；手机到E点时间最短，距离最小。可知甲图为该处指纹的大致形状。 1 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