2.3 超声与次声 题型通关——2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

第三节 超声与次声 基础知识 超声波 次声波 频率 高于20000Hz 低于20Hz 应用 传递信息 1.人们受到蝙蝠回声定位的启发发明了声呐（倒车雷达、盲杖）用来探测物体的位置。 【倒车雷达】 【声呐探测鱼群】 2.利用超声波方向性好、穿透能力强的特点人们制作了B超、工业探伤仪辅助我生产、生活。 【B超观察胎儿】 【探伤仪检测焊缝】 火山爆发、地震、海啸、风暴等 都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。我们可以通过设备监测次声预警灾害。 【守望者1号 海啸监测设备】 传递能量 超声波易获得较集中的声能，我们可以用它来清洗污垢、粉碎结石、杀菌消毒。 【超声波清洗眼镜】 能量很大的次声波具有极大的破坏力，它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等。在强次声环境中，人的平衡器官的功能将遭到破坏，人会恶心、晕眩等，甚至人体内脏会破裂出血，危及生命。 生物发声及听觉频率范围总结 1.人耳的听觉范围是20~20000Hz，人耳听不到超声和次声。 2.某些动物能听到和发出超声/次声。比如，大象可以利用次声在人察觉不到的情况下进行交流；鸽子能听到地震来临前的次声，我们可以通过鸽子的异常行为预警灾害。 注意 超声和次声与我们能听到的声音一样，传播速度相同、传播也需要介质，只是发声的频率不再人耳听觉范围。 题型通关 【题型1】超声及其应用 1．遛狗伤人事故时有发生，超声驱狗器（如图所示）应运而生。对着狗一按驱狗器开关，狗会迅速躲开，而旁边的人什么也没听见。这是因为驱狗器（　　）    A．发出的声音的响度小 B．发出的声波不能在空气中传播 C．发出的声波不是振动产生的 D．发出的声波频率不在人耳能够感受的频率范围内 2．超声波是振动频率高于的声波，在生产生活中有清洗、探伤、测速等方面的应用。关于超声波下列说法中正确的是（　　） A．人耳可以听到超声波 B．超声波可以传递能量 C．超声波比次声波的频率低 D．超声波传递的过程中不需要介质 3．随着科学技术和社会的发展，超声波的应用领域越来越多。下列关于超声波的说法正确的是（　　） A．超声波的产生不需要振动 B．超声波是传播速度大于340m/s的声波 C．人耳听不到超声波，是因为它的频率高于20000Hz D．利用超声波给金属工件探伤，是超声波传递能量的体现 4．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，下面有关超声波及其应用的说法中正确的是（　　） A．电视机遥控器是利用超声波来工作的 B．超声波可以在真空中传播，其传播速度是 340 m/s C．潜艇上的声呐装置能测海底的深度，并可以测绘海底形状 D．超声波探伤仪能够检测机械有无裂缝，是因为超声波的响度大 5．有一种家用香薰加湿器，通电后雾化片以24000 Hz的频率振动，将植物精油和水珠打散，使加湿器周围的空气湿润且芳香。这种加湿器是利用____（填“超”或“次”）声波工作的，人耳______（填“能”或“不能”）听到这种声波，液态水被雾化，说明声波可以传递______。 6．利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递 。利用声呐测量海底深度是利用超声波可以传递 的特点，若声呐系统向海底垂直发射声波，经4s后收到回波。已知声音在海水中的传播速度为，则此处海水的深度为 m。 【题型2】次声及其应用 7．地震发生前出现的“鸭不下水岸上闹，鸡飞上树高声叫；冰天雪地蛇出洞，大鼠叼着小鼠跑”等反常现象，主要原因是动物听到了地震产生的（ ） A．响度较小的声音 B．次声波 C．超声波 D．速度很小的声音 8．下列事例中，应用到次声波的是（ ） A．预报台风，监测核爆炸 B．蝙蝠利用声波导航 C．用声呐探测海洋深度 D．B超观察母体内的胎儿 9．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到风暴的发生，来预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是（ ） A．次声波不能传递信息 B．次声波是由物体振动产生的 C．次声波在海水中比空气中传播慢 D．次声波的频率太高，人耳听不见 10．2023年12月18日23时59分，甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震，造成了重大人员伤亡。地震时会伴有  产生，用这种声波制成的武器威力巨大，可以传得很远，而受到这种武器攻击的人会东倒西歪，浑身无力，这说明次声波可以传递  ；其实，抵御这种新型武器也不难，只要在它面前设置一条真空带即可，这是因为  。 【题型3】超声与次声综合分析 11．声是我们生活中常见的物理现象，声现象在生活中无处不在。图中生活事例中对声的利用描述正确的是（　　） A．火山爆发会产生传播距离很远的超声波、使用灵敏的声学仪器接收并处理这些信息，可以确定发生的方位和强度 B．蝙蝠在飞行过程中会发出次声波，利用回声定位确定目标位置，科学家利用这个原理发明了声呐 C．医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，检查胎儿的发育情况，利用了声音传递能量 D．超声波清洗机利用比可闻声振动更加强烈的超声波传递能量，把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体 12．如图所示是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．地震前会发出次声波，人和狗肯定听不到，但大象能够听到 B．大象用次声波“交谈”时，人类听不见但大象能听见 C．院子里的小狗听不见屋子里的人说悄悄话，是因为声音的频率太低 D．大象和狗的发声频率无重叠区，所以大象永远听不见狗的叫声 13．蝴蝶每秒振翅次，产生的声属于  声波；海豚能发出频率高于的声，属于  声波。对于这两种声，人耳  （填“能”或“不能”）听见。 14．如图所示是眼镜店清洗眼镜的设备，该设备利用  声波使清洗液发生剧烈  从而达到去污作用；另一方面，科学研究发现，的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土对人造成伤害，用这种  声波制成的武器威力巨大，可以传得很远，如果要避免伤害，可以制造  隔离罩，从而有效地阻止声波的传播。 15．请依据图中相关数据，回答问题： (1)大象与大象间靠 交流（选填“次声”或“超声”）。 (2)人的听觉频率范围比其他动物的听觉频率范围 。 (3)一些动物（包括人）的“发声频率范围与听觉频率范围”比较，可以初步得出： 。 16．如图1的导盲杖说明书如表所示，导盲杖发出的声遇到障碍物后反射回来，手柄接收回波后通过振动提醒盲人前方有障碍物。人、蝙蝠发声和听觉频率范围如图2所示。（15℃时声速为340m/s） 说明书（节选） 声频率 40000Hz 与障碍物距离/m 1~1.5 0.5~1 0~0.5 手柄每秒振动次数 1 2 3 （1）导盲杖发出的是 （选填“超声波”或“次声波”）； （2）导盲杖主要利用了声可以传递 （“信息”或“能量”）； （3）若气温15℃时导盲杖发出声后0.005s接收到回波，则它与障碍物的距离是 m，根据表中信息推断此时导盲杖手柄每秒振动 次； （4）蝙蝠 （选填“能”或“不能”）发出与导盲杖相同频率的声波； （5）导盲杖、蝙蝠都利用了回声定位技术测距离，该技术是否能用于测量宇宙飞船与其他星球之间的距离？ ，理由是 。 参考答案 1．【答案】D 【详解】A．超声波的频率很高，故A不符合题意； B．超声波可以在空气中传播，故B不符合题意； C．超声波是由物体振动产生的，故C不符合题意； D．超声波的声波频率高于20000Hz，不在人耳能够感受的频率范围内，故D符合题意。 2．【答案】B 【详解】AC．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，超声波高于20000Hz，次声波低于20Hz，所以超声波不能被人耳听到，超声波比次声波的频率高，故A、C错误； B．超声波清洗器，它能产生频率高于20000Hz的声波，从而使清洗液产生剧烈振动，这也说明了超声波具有能量，故B正确； D．超声波是声音，声音的传递需要介质，所以超声波传递需要介质，故D错误。 3．【答案】C 【详解】A．声音是物体振动产生的，超声波是声音，它的产生需要振动，故A错误； B．通常情况下，声音在空气中的传播速度为340m/s，故B错误； C．人耳能听到的声音的频率范围是20Hz至20000Hz，人耳听不到超声波，是因为它的频率高于20000Hz，故C正确； D．利用超声波给金属工件探伤是利用声音可以传递信息，故D错误。 4．【答案】C 【详解】A．电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的，故A错误； B．超声波不能在真空中传播，故B错误； C．声呐利用超声波具有定向性好，穿透能力强、易获得较集中声能等特点，可以用来探测鱼群、测绘海底形状，故C正确； D．超声波探伤仪能够检测机械有无裂缝，利用了声音能传递信息，故D错误。 5．【答案】 超；不能；能量 【详解】人耳只能听到20 Hz~20000 Hz之间的声音，超声是指高于20000 Hz的声音，次声是指低于20 Hz的声音； 24000 Hz高于20000 Hz，所以这种加湿器是利用超声波工作的，人耳不能听到这种声波，液态的水能被雾化，说明声波可以传递能量。 6．【答案】能量；信息；3000 【详解】声音能传递信息和能量，利用超声波清洗眼镜，说明声波能够传递能量；利用声呐测量海底深度，说明超声波可以传递信息。此处海水的深度为 7．【答案】B 【解析】地震等大型自然灾害常伴有次声波产生，题干中所描述的反常现象就是因为动物听到了地震产生的次声波。 8．【答案】A 【解析】预报台风和监测核爆炸利用的是次声波能传递信息，故A符合题意；蝙蝠利用声波导航，利用了超声波传递信息，故B不符合题意；用声呐探测海深，利用了超声波传递信息，故C不符合题意；用B超观察胎儿，利用了超声波传递信息，故D不符合题意。 9．【答案】B 【解析】次声波既能传递能量，也能传递信息；次声波也是由物体振动产生的；次声波在海水中比空气中传播快；人耳能听到的声音的频率范围是，低于的叫次声波，由于次声波的频率不在人的听觉频率范围内，所以人听不到。 故选B。 10．【答案】次声波； 能量； 真空不能传声 【解析】地震时会伴有次声波产生；受到次声波武器攻击的人会东倒西歪，浑身无力，这说明声音可以传递能量；抵御次声波武器可以在它面前设置一条真空带，因为真空不能传声。 11．【答案】D 【详解】A．伴随火山爆发产生的次声波传播距离很远，可以通过仪器接收处理后确定发生的方位和强度，故A错误； B．蝙蝠在飞行过程中发出超声波，利用回声定位确定目标，科学家利用这个原理发明了声呐，故B错误； C．利用B超向人体发射超声波，通过接收到的回声信息，检查胎儿发育情况，这是利用声音传递信息工作的，故C错误； D．超声波清洗机能把物体上的污垢清洗干净，是因为超声波携带的能量比可闻声的能量更大，故D正确。 12．【答案】B 【解析】地震前会发出次声波，人类听不到次声波，狗能够听到部分频率的次声波，故A错误；大象用次声波“交谈”时，人类听不见但大象能听见，故B正确；狗的听觉频率范围比人的听觉频率范围广，院子里的小狗听不见屋子里的人说悄悄话，不是因为声音的频率太低，而是因为声音的响度太小，故C错误；大象的听觉范围是，而狗的发声范围是，因此大象是能够听到狗的叫声的，故D错误。故选B。 13．【答案】次； 超； 不能 【解析】蝴蝶的翅膀每秒振动次，发声频率低于，属于次声波；海豚能发出频率高于的声，属于超声波；超声波和次声波的频率都不在人耳的听觉频率范围内，所以超声波和次声波都是人耳听不到的。 14．【答案】超； 振动； 次； 真空 【解析】声音能够传递信息，也能够传递能量。超声波清洗眼镜，是利用超声波能使清洗液产生剧烈振动，从而达到去污作用。低于的声波叫次声波，则7赫兹的声波属于次声波。因为声音的传播需要介质，真空不能传声，所以如果要避免伤害，可以制造真空隔离罩，从而有效地阻止声波的传播。 15．【答案】(1)次声 (2)小 (3)同一动物（人），发声频率范围比听觉频率范围小 【详解】（1）由图可知，大象的发声频率在14~24Hz之间，故大象间主要靠次声波交流。 （2）由图可知，人的听觉频率范围比其他动物的听觉频率范围小。 （3）由图可知，同一动物（人），一般发声频率范围比听觉频率范围小。 16．【答案】（1）超声波　（2）信息　（3）0.85；2　（4）能　（5）不能；真空不能传声 【详解】（1）超声波的频率大于20000Hz，由表格数据可知，导盲杖发出的声音频率为40000Hz，为超声波。 （2）导盲杖手柄接收回波后通过振动提醒盲人前方有障碍物，主要利用了声可以传递信息。 （3）若气温15℃时导盲杖发出声后0.005s接收到回波，则它与障碍物的距离是 由表格可知，此时导盲杖手柄每秒振动2次。 （4）由图2可知，蝙蝠的发声频率为10000~120000Hz，导盲杖的发声频率为40000Hz，因此蝙蝠能发出与导盲杖相同频率的声波。 （5）声音的传播需要介质，太空中没有空气，是真空状态，而真空不能传声，因此该技术不能用于测量宇宙飞船与其他星球之间的距离。 7 学科网（北京）股份有限公司 $$