课时3.4 声的利用--【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 教科版2024）

第三章 声的世界 课时3.4 声的利用 2022年课程标准 物理素养 1. 会选用适当的工具测量长度和时间； 2. 会根据生活经验估测长度和时间。 科学观念：六个环节、三个概念、两种测量工具。 科学思维：利用控制变量法探究降落伞飞行时间的因素；利用特殊方法测量物体的长度。 科学探究：用刻度尺测量长度、用表测量时间。 科学态度与责任：正确使用刻度尺，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度；通过降落伞比赛，丰富教学活动，培养学生的科学态度和社会责任感。 知识点1：声音的反射 1. 回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来的声音。 2. 回声测距：s=vt（该公式适用于测距仪与障碍物相对静止的情况，具体情况具体分析） 3. 区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s及以上，即人到障碍物的距离至少为 s=vt=×340m/s×0.1s=17m（具体情况具体分析） 知识点:2：超声与次声——探测技术 1. 超声 （1）概念：物理学中，把频率高于20000 Hz的声音叫做超声（ultrasound），超声又称超声波。 （2）超声波的特点：方向性好；穿透力强；易于获得较集中的声能。 （3）应用 ①回声定位（传递信息）:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。 ② 声呐（传递信息）:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析；处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。 ③B超（传递信息）：观察母体内的胎儿。 ④超声波去除结石（传递能量），外科医生利用超声的振动祛除人体的结石，向人体内发送超声，结石被击成细小的粉末，从而可以随尿液排出体外。 ⑤超声可以用来清洗钟表等精密的仪器，把清洗物放在清洗液里，超声穿过液体并引起激烈的振动，振动将物体上的污垢都振动下来，而且不会损坏物体，超声的振动比可闻声波更加强烈。 2. 次声： （1）概念：物理学中，把频率低于20Hz的声音叫做次声（infrasonic sound），次声又称次声波。 （2）次声波的特点：没有什么障碍物能阻挡它；传播过程中很难被介质吸收，能量损耗少。 （3）次声波的危害 ①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏； ②破坏人的平衡器官的功能，会产生恶心，晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。 ③采取的措施：尽量防止次声的产生；尽量远离次声源。 （4）次声波的应用：利用它的破坏性，如制成次声武器；制造次声驱蚊器，用于防止蚊虫叮咬。 知识点3：水声通信与语音识别 1. 水声通信：利用声波通过水作为介质，实现水面与水下之间通信的方式。 2. 声识别技术：计算机程序储存并识别不同人的音色不同的一门技术。这项技术广泛用于声纹锁。 问题一：回声是如何形成的 1. 回声是由声音的反弹形成的。 2. 问什么在室内讲话听起来比在旷野响亮? 答：这是因为室内讲话的回声与原声相互叠加的结果，使声音更加响亮。 3. 如何削弱回声呢？ 答：使反射面粗糙或者松软或多孔的，都能削弱或吸收原声，就会听不到回声。例如：家庭中的各种吸音材料、KTV装修设设计的各种孔等。 1．在操场上体育课时,总感觉老师的声音没有在课堂上听起来响亮,下列错误的是（ ） A．人耳分辨不出与原声相隔小于0.1s的回声 B．体育老师的声音的响度太小 C．在室外老师的声音向周围传开,几乎没有什么反射 D．在室内谈话时,回声与原声混在一起,使原声加强 2．（23-24八年级上·福建泉州·阶段练习）我们坐在教室里听老师讲课，我们听不到回声的原因（　　） A．老师讲课的声音太小 B．回声太小，听不到 C．老师讲课的声音根本没有回声 D．回声与原声混在一起 3．回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物 而形成的．如果回声到达人耳比原声晚 s以上，人耳就能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少是 m．在屋子里说话比在操场上说话听起来更响亮，原因是屋子的空间比较小，造成回声到达人耳与原声延迟时间 ，最终 ． 4．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）如图是北京天坛公园里的圜丘。当游客站在圜丘的天心石上说话时，会感到声音特别洪亮，这是为什么？ 问题二：怎样利用回声测两者间的距离问题 角度1：回声的简单计算 5．（22-23八年级上·四川内江·期中）某同学在下雨天看到闪电后6秒钟，才听到雷声，雷声在标准大气压下15℃的空气中传播的速度是 m/s，打雷处的云层离该同学大约 m。. 6．芳芳大喊了一声，其正前方有一座山崖，2s 后听到回声，求按芳芳距山崖有多远。（v声＝340m/s） 7．在长为 1020m 的一根铁管两端有甲、乙两个同学，若乙同学在长铁管的一端敲一下铁管，甲同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为 2.8s，求：声音在铁管中的传播速度？（声音在空气中传播速度为 340m/s） 8．声音在铁中的传播速度为5000米/秒，在空气中的传播速度为340米/秒。一人用石块敲击长铁管的一端，另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听，可以先后听到两次敲铁管的声音。如果这两次敲击声的时间间隔为0.2秒，求这根铁管的长度。 角度2：回声测距的应用 9．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为（已知空气中声音的传播速度为340m/s）（　　） A．0.1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s 10．国庆期间，小明一家驾车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。 (1)人们利用声音的反射做成了回声测距系统，运用该系统 （选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是 ； (2)小明听到回声时距离高山多远？ 11．（23-24八年级上·云南·阶段练习）周末，小王一家开车到郊外的山上游玩。如图是小王开车到山前的示意图，一条笔直的公路通到山崖下，小王在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶，他车上速度表显示此时的车速是54km/h，小王开车到A处时，按响了汽笛，汽车向前行驶4s到B处，小王听到了汽笛的回声，（声速是340m/s）。求： (1)汽车行驶路程AB； (2)声音4s内传播距离； (3)发声处A点距山崖的距离； (4)听到回声处B点距山崖的距离。 12．（23-24八年级上·河北张家口·期末）长度为400m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，如图所示在从山崖驶向大桥的过程中，司机在火车头距离桥头200m处鸣笛，鸣笛8s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的回声；听到回声30s后，车尾驶过桥尾。求：（已知声音在空气中的传输速度为340m/s） (1)火车的速度； (2)大桥的长度； (3)鸣笛时，火车车头到山崖的距离。 问题三：超声波和次声波的利用 1. 超声波方向性好；穿透力强；易于获得较集中的声能。常用于：（1）医学B超，超声波去结石；（2）工业：超声波机械探伤；（3）生活：超声波洁牙，清洗镜片等。 2. 次声波发散性好，能量高，常用于勘测各种地质灾害，例如火山爆发、海啸、地震等，都是利用次声波传递信息。 角度1：超声波和次声波的产生 13．在下列各组动物、仪器或自然现象中，不能产生次声波的是（   ） A．蝙蝠 B．海啸 C．台风 D．大象 14．如图所示，当轿车倒车时，尾部的非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的（　　） ①声的反射； ②超声波；③声音可以传递信息； ④次声波 A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④ 15．（2024·广东·模拟预测）2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置。地震发生时，伴随有 （选填“超声波”或“次声波”）产生，这种声波人耳 （选填“能”或“不能”）听到；从图中可知纵波传播速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）横波传播速度。    16．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： 。 角度2：声与信息和能量 17．（2024·山西朔州·二模）我国古代战争中常用的“击鼓进军，鸣金收兵”蕴含着一定的科学原理：击鼓声声音浑厚，震撼人心，能够鼓舞士气；鸣金声声音清脆，穿透力强，传播距离远，便于士兵清楚地听见收兵信号。下列说法正确的是（    ） A．击鼓声是由鼓面周围空气振动产生的 B．击鼓声和鸣金声只能在空气中传播 C．士兵主要根据音色辨别击鼓声和鸣金声 D．“鸣金收兵”说明声音可以传递能量 18．（24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列声现象中能说明声传递能量的是（　　） A．声呐探测海深 B．超声加湿器 C．B超检查 D．倒车雷达 19．（多选）（22-23八年级上·河南商丘·期中）声能够传递“信息”和“能量”，下列事例中主要利用声传递“能量”的是（　　） A．利用次声波预警海啸 B．春节放鞭炮，震碎了玻璃 C．利用超声波排除人体内的结石 D．蝙蝠利用超声波，判断距离和方位 20．在50m短跑测试现场，考生听到发令声立刻起跑，说明声音能传递 （选填“信息”或“能量”）；眼镜店清洗眼镜的设备是利用 （选填“超声波”或“次声波”）使清洗液发生剧烈振动达到去污的效果，这是利用了声可以传递 。 角度2：生物对声波的利用 21．（23-24八年级下·四川雅安·期末）如图，大象有一套非常复杂的“地震交流系统”，其主要方式是跺脚或用嘴发出频率低于的“声音”，通过大地将信息传递给远方的同类。关于大象这种传递信息的方式，下列说法正确的是（　　） A．声的传播需要介质 B．大象利用超声波传递信息 C．人耳能听到大象传递的信息 D．声在大地中传播的速度为 22．（23-24八年级上·山东济南·期末）超声波在很多方面有应用，下列说法不正确的是（　　） A．蝙蝠利用发出的超声波导航 B． 人们制成超声雷达探测鱼群 C．用超声波检查母体内的胎儿 D．狗能通过超声提前感知地震 23．（23-24八年级上·湖北黄冈·期中）下列说法错误的是（　　） A．大像是利用次声波进行交流的 B．人听不到蝴蝶飞行的声音是因为蝴蝶飞行时发出的是超声波 C．“B超”向人体内发射超声波 D．蝙蝠是根据所发超声波的回声来确定目标的位置和距离 24．（23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中）蝙蝠根据回声到来的方位和时间可以确定目标的位置和距离，这是什么原理？它的应用有哪些，请举一个例子说明。 【基础强化】 一、单选题 1．（23-24八年级上·四川成都·期末）海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列关于这两种波的说法正确的是（    ） A．超声波听起来比较高亢，次声波听起来比较低沉 B．超声波和次声波都是由于物体振动产生的，它们的传播都需要介质 C．通常情况下，超声波在15℃空气中的传播速度大于340m/s D．次声波的频率高于人类听觉的上限 2．（23-24八年级上·贵州黔东南·期末）下列事例中不是利用声音传递信息的是（　　） A．利用超声波清洗脏了的眼镜 B．医生通过听诊器给病人诊断疾病 C．学生听到体育课上体育老师的指令 D．根据发动机的声音我们判断它是远离还是靠近我们 3．下列声波频率范围，哪一组是大象的听觉区域（      ） A．150Hz——150000Hz B．20Hz——20000Hz C．1000Hz——120000Hz D．1Hz——20000Hz 4．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ） A．次声波的频率小于20Hz B．次声波无法传到人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．大象发出的声音太小 5．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地震产生的（ ） A．响度较小的声音 B．次声波 C．超声波 D．音调较高的声音 6．（23-24八年级上·江苏南通·期末）2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务，深海定位离不开声呐系统，声呐系统利用的是（　　） A．次声波 B．超声波 C．紫外线 D．红外线 7．（23-24八年级上·山东菏泽·期末）下列选项中，超声不可以（　　） A．探测海水深度 B．探查金属内部的裂纹 C．检查胎儿发育情况 D．监测核爆炸 8．地震、台风即将来临时会产生次声波，但人类却听不到，这是因为（　　） A．产生的次声波声音太小 B．次声波无法传入人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．次声波的频率小于20Hz 9．（2022·青海·中考真题）地震是一种常见的自然灾害。发生地震时，被困人员可以敲击周围坚硬物体求救。下列说法错误的是（　　） A．地震时会产生超声波 B．声音可以传递信息 C．声音在固体中传播更快 D．声音的传播需要介质 二、填空题 10．如图所示，渔民常利用声呐探测鱼群的位置，说明声音可以传递 。声呐发出声音的频率 （选填“高于”、“低于”或“等于”）20000Hz，这种声音我们称之为 。 11．（23-24八年级上·安徽淮北·期末）某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在5s内振动了80次，人类 （选填“能”或“不能”）听到这种声音；声纳的工作利用的是 （选填“超声波”或“次声波”）。 12．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）2023年12月18日23时59分，在我国甘肃省积石山县发生6.2级地震，灾情牵动全体中国人的心。有些动物比人提前觉察到，是因为有些动物能感受到地震时产生的 ；（选填“超声波”、“次声波”）动物的叫声是通过 传入人耳，对人类有预警作用；救治伤员时，医生用的“B超”是利用 获得信息。（选填“超声波”、“次声波”） 13．用高压放电的电火花产生一个冲击波，再用椭球形凹面镜使声波反射后集中到胆结石上，就能使胆结石粉碎，这一现象主要说明声能够传递 （选填“信息”“能量”）。B超利用的是超声波能传递 （选填“信息”“能量”）。 14．（23-24八年级上·云南昆明·期末）地震时会产生 声波。表中是几种动物的听觉频率范围，其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的是 。 几种动物的听觉频率范围/Hz 蝙蝠 1000~120000 海豚 150~150000 猫 60~65000 大象 1~20000 【能力培优】 三、计算题 15．蝙蝠在捕食昆虫时发出一种每0.1 s振动9000次的声音，声音碰到昆虫后会反射间来，蝙蝠听到回声后可以确定昆虫的方位。某次昆虫在距蝙蝠正前方17 m的位置。问∶（超声波传播的速度按340 m/s计算） (1)蝙蝠发出的声音频率为多少？该声音人耳是否能听到？ (2)蝙蝠发出声音后多久能发现昆虫？ 16．在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音（第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的），两次声音间隔2.5s，管长1020m，求该金属中的声速。 17. （23-24八年级上·云南·期末）2023年10月16日，数艘日本船只非法进入中国钓鱼岛领海，中国海警果断出手予以警告驱离，没让日本染指中国领土主权的企图得逞，如图所示，求： (1)驱离日本船只后，若海警船从钓鱼岛以40km/h的速度匀速直线行驶到浙江温州A地，用时9h，浙江温州A地到钓鱼岛的直线路程； (2)若我国自行研制的某战机从浙江温州A地上空匀速直线飞行30min到达钓鱼岛上空，该战机的速度； (3)为了测量钓鱼岛海域的深度，海警船静止时从海面垂直向海底发射声波，3.4s后收到海底反射回来的声波（声音在海水中的速度是1500m/s），若在15℃的空气中，某声音传播该海域相同的深度，所用时间是多少秒？ 18．（23-24八年级上·四川内江·期末）如图是解放军某舰进行实弹演习时发射火箭弹的场景，发射后经过4s击中目标，同时看到爆炸的火光，而在发射后经过了9s才听到爆炸声，已知声速340m/s，不计光的传播时间，试求： （1）该舰距爆炸目标有多远？ （2）火箭弹飞行的平均速度是多少？ 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（3）次声波的危害 ①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏； ②破坏人的平衡器官的功能，会产生恶心，晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。 ③采取的措施：尽量防止次声的产生；尽量远离次声源。 （4）次声波的应用：利用它的破坏性，如制成次声武器；制造次声驱蚊器，用于防止蚊虫叮咬。 知识点3：水声通信与语音识别 1. 水声通信：利用声波通过水作为介质，实现水面与水下之间通信的方式。 2. 声识别技术：计算机程序储存并识别不同人的音色不同的一门技术。这项技术广泛用于声纹锁。 问题一：回声是如何形成的 1. 回声是由声音的反弹形成的。 2. 问什么在室内讲话听起来比在旷野响亮? 答：这是因为室内讲话的回声与原声相互叠加的结果，使声音更加响亮。 3. 如何削弱回声呢？ 答：使反射面粗糙或者松软或多孔的，都能削弱或吸收原声，就会听不到回声。例如：家庭中的各种吸音材料、KTV装修设设计的各种孔等。 1．在操场上体育课时,总感觉老师的声音没有在课堂上听起来响亮,下列错误的是（ ） A．人耳分辨不出与原声相隔小于0.1s的回声 B．体育老师的声音的响度太小 C．在室外老师的声音向周围传开,几乎没有什么反射 D．在室内谈话时,回声与原声混在一起,使原声加强 【答案】B 【详解】A、由于室外比较宽阔，被反射回来的小于0.1s的回声很少，人耳分辨不出与原声相隔小于0.1s的回声，故正确但不符合题意； B、在教师和操场上老师讲话的响度是相等的，故错误但符合题意； C、在室外老师的声音向周围传开，几乎没有什么反射，故产生上述现象，故正确但不符合题意； D、在室内谈话时，回声与原声混在一起，使原声加强，故正确但不符合题意； 故选B． 【点睛】人能区分原声与回声的时间间隔最小是十分之一秒，即0.1s；如果时间间隔大于0.1s，就能将回声与原声区分开来；如果时间间隔小于0.1s，原声就会与回声叠加在一起. 2．（23-24八年级上·福建泉州·阶段练习）我们坐在教室里听老师讲课，我们听不到回声的原因（　　） A．老师讲课的声音太小 B．回声太小，听不到 C．老师讲课的声音根本没有回声 D．回声与原声混在一起 【答案】D 【详解】 在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，故我们听不到回声。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物 而形成的．如果回声到达人耳比原声晚 s以上，人耳就能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少是 m．在屋子里说话比在操场上说话听起来更响亮，原因是屋子的空间比较小，造成回声到达人耳与原声延迟时间 ，最终 ． 【答案】 反射 0.1 17 小于0.1s 将回声与原声混在一起，原声就加强了 【详解】（1）回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物反射而形成的． （2）如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上，人耳就能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少是 （3）在屋子里说话比在操场上说话听起来更响亮，原因是屋子的空间比较小，造成回声到达人耳与原声延迟时间小于0.1s，最终将回声与原声混在一起，原声就加强了． 故答案为反射；0.1；17；小于0.1s；将回声与原声混在一起，原声就加强了． 【点睛】本题考查了速度公式的应用及回声的应用，弄清人的喊话声传到障碍物的最短时间是解题的关键． 4．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）如图是北京天坛公园里的圜丘。当游客站在圜丘的天心石上说话时，会感到声音特别洪亮，这是为什么？ 【答案】见解析 【详解】当游客站在圈丘的天心石上说话时听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，回声与原声混在一起，使得声音得到了加强，造成回声的音效效果。 问题二：怎样利用回声测两者间的距离问题 角度1：回声的简单计算 5．（22-23八年级上·四川内江·期中）某同学在下雨天看到闪电后6秒钟，才听到雷声，雷声在标准大气压下15℃的空气中传播的速度是 m/s，打雷处的云层离该同学大约 m。. 【答案】 340 2040 【详解】[1]声音在15℃的空气中传播速度为。 [2]打雷处的云层离该同学大约 6．芳芳大喊了一声，其正前方有一座山崖，2s 后听到回声，求按芳芳距山崖有多远。（v声＝340m/s） 【答案】340m 【详解】由得，芳芳距山崖的路程是 7．在长为 1020m 的一根铁管两端有甲、乙两个同学，若乙同学在长铁管的一端敲一下铁管，甲同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为 2.8s，求：声音在铁管中的传播速度？（声音在空气中传播速度为 340m/s） 【答案】5100m/s 【详解】声音在固体中传播的速度比在气体中快，所以第 一次听到的声音是由铁管传播的，第二次听到的声音是由空气传播的，根据题意，声音通过空气传播所用的时间 声音通过铁管传播所用的时间 声音在铁管中的传播速度 8．声音在铁中的传播速度为5000米/秒，在空气中的传播速度为340米/秒。一人用石块敲击长铁管的一端，另一人在铁管的另一端用耳贴着管口倾听，可以先后听到两次敲铁管的声音。如果这两次敲击声的时间间隔为0.2秒，求这根铁管的长度。 【答案】73m 【详解】解：设铁管的长度为s，由于铁管传播声音的速度大，所以先听到的是铁管传播过来的声音，后听到的是空气传播过来是声音，声音在铁管和空气中传播的时间分别为， 根据题意可得t空气-t铁=0.2s，即 解得s=73m。 答：铁管的长度为73m。 角度2：回声测距的应用 9．甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前，两人之间相距102m，且距离墙壁均为68m。如图所示。甲开了一枪后，乙先后听到两声枪响之间的时间间隔为（已知空气中声音的传播速度为340m/s）（　　） A．0.1s B．0.2s C．0.3s D．0.4s 【答案】B 【详解】由题可知，两次声音一次为直接通过空气传播，一次为经过墙壁反射后传播，由速度公式可知直接通过空气传播所用的时间 经墙壁反射后传播所用的时间 则前后两次听到的时间间隔t=t1-t2=0.5s-0.3s=0.2s 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．国庆期间，小明一家驾车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛4s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。 (1)人们利用声音的反射做成了回声测距系统，运用该系统 （选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，原因是 ； (2)小明听到回声时距离高山多远？ 【答案】(1) 不能 真空不能传声 (2)640m 【详解】（1）[1][2]利用声音的反射做成了回声测距系统，声音的传播需要介质，太空中时真空，不能传播声音，故不能用来测地球和月球之间的距离。 （2）汽车行驶速度v=72km/h=20m/s 从鸣笛到听到回声时行驶的路程s车=v车t=20m/s×4s=80m 声音传播的路程s声=v声t=340m/s×4s=1360m 小明听到回声时和高山之间的距离 11．（23-24八年级上·云南·阶段练习）周末，小王一家开车到郊外的山上游玩。如图是小王开车到山前的示意图，一条笔直的公路通到山崖下，小王在公路上开车向着山崖的方向匀速行驶，他车上速度表显示此时的车速是54km/h，小王开车到A处时，按响了汽笛，汽车向前行驶4s到B处，小王听到了汽笛的回声，（声速是340m/s）。求： (1)汽车行驶路程AB； (2)声音4s内传播距离； (3)发声处A点距山崖的距离； (4)听到回声处B点距山崖的距离。 【答案】(1)60m (2)1360m (3)710m (4)650m 【详解】（1）汽车的速度为 根据可得，汽车行驶路程AB为 （2）根据可得，声音4s内传播距离为 （3）根据题意可知，声音4s内传播的路程与汽车4s内行驶的路程之和等于发声处A点距山崖的距离的两倍，即 所以发声处A点距山崖的距离为 （4）听到回声处B点距山崖的距离为 12．（23-24八年级上·河北张家口·期末）长度为400m的火车在笔直的轨道上匀速行驶，如图所示在从山崖驶向大桥的过程中，司机在火车头距离桥头200m处鸣笛，鸣笛8s后，火车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的回声；听到回声30s后，车尾驶过桥尾。求：（已知声音在空气中的传输速度为340m/s） (1)火车的速度； (2)大桥的长度； (3)鸣笛时，火车车头到山崖的距离。 【答案】(1)25m/s (2)350m (3)1260m 【详解】（1）由题意可知，火车头距离桥头200m处鸣笛，鸣笛8s后，火车头到达桥头，即火车在8s内，走过的路程是200m，根据可知，火车的速度为 （2）听到回声30s后，车尾驶过桥尾，那么火车完全通过大桥，根据可得，所走的路程为 这个路程大小等于大桥的长度和火车的长度之和，则大桥的长度为 （3）声音的速度是340m/s，8s内声音传播的距离为 这段时间内声音走过的路程减去火车头到桥头距离200m，等于鸣笛时火车车头到山崖的距离的2倍，设司机鸣笛时车到山崖的距离为，则有 可求得鸣笛时，火车车头到山崖的距离为 问题三：超声波和次声波的利用 1. 超声波方向性好；穿透力强；易于获得较集中的声能。常用于：（1）医学B超，超声波去结石；（2）工业：超声波机械探伤；（3）生活：超声波洁牙，清洗镜片等。 2. 次声波发散性好，能量高，常用于勘测各种地质灾害，例如火山爆发、海啸、地震等，都是利用次声波传递信息。 角度1：超声波和次声波的产生 13．在下列各组动物、仪器或自然现象中，不能产生次声波的是（   ） A．蝙蝠 B．海啸 C．台风 D．大象 【答案】A 【详解】A．蝙蝠产生的声音振动频率高于20000Hz，是超声波，故A符合题意； BC．海啸、台风产生的声音振动频率低于20Hz，是次声波，故BC不符合题意； D．大象也可发出频率低于20Hz的次声波，故D不符合题意。 故选A。 14．如图所示，当轿车倒车时，尾部的非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的（　　） ①声的反射； ②超声波；③声音可以传递信息； ④次声波 A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【详解】倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后提示给司机，使停车或倒车更容易、更安全，所以说倒车雷达应用了回声定位的原理，获得一些信息。故倒车雷达工作过程中，应用了超声波、回声、声音可以传递信息，没涉及到次声波，应用到的物理知识是①②③，没有应用到④。 故选C。 15．（2024·广东·模拟预测）2023年12月18日23时59分，甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置。地震发生时，伴随有 （选填“超声波”或“次声波”）产生，这种声波人耳 （选填“能”或“不能”）听到；从图中可知纵波传播速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）横波传播速度。    【答案】 次声波 不能 大于 【详解】[1][2][3]地震发生时，伴随有次声波产生，次声波的频率低于20Hz，不在人耳的听觉频率范围内，人耳听不到这种声波。由题图可知，当t=15s时，纵波通过的距离s1=75km，横波通过的距离s2<50km，由可知，纵波传播的速度大于横波传播的速度。 16．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： 。 【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。 角度2：声与信息和能量 17．（2024·山西朔州·二模）我国古代战争中常用的“击鼓进军，鸣金收兵”蕴含着一定的科学原理：击鼓声声音浑厚，震撼人心，能够鼓舞士气；鸣金声声音清脆，穿透力强，传播距离远，便于士兵清楚地听见收兵信号。下列说法正确的是（    ） A．击鼓声是由鼓面周围空气振动产生的 B．击鼓声和鸣金声只能在空气中传播 C．士兵主要根据音色辨别击鼓声和鸣金声 D．“鸣金收兵”说明声音可以传递能量 【答案】C 【详解】A．声音是由物体振动产生的，击鼓声是由鼓面振动产生的，故A错误； B．声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播，故B错误； C．音色是声音的特色，与发声体的材料和结构有关，士兵主要根据音色辨别击鼓声和鸣金声，故C正确； D．声音可以传递信息和能量，“鸣金收兵”说明声音可以传递信息，故D错误。 故选C。 18．（24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列声现象中能说明声传递能量的是（　　） A．声呐探测海深 B．超声加湿器 C．B超检查 D．倒车雷达 【答案】B 【详解】A．用声呐探测海底深度，利用的是回声测距，说明了声音可以传递信息，故A不符合题意； B．利用超声加湿器调节室内温度，主要利用超声波携带能量把水“打碎”的特点，故B符合题意； C．医生利用B超观察人的身体状况，属于利用声音来传递信息，故C不符合题意； D．倒车雷达是靠发出的超声波被障碍物发射发现车后物体的，此现象说明声音能够传递信息，故D不符合题意。 故选B。 19．（多选）（22-23八年级上·河南商丘·期中）声能够传递“信息”和“能量”，下列事例中主要利用声传递“能量”的是（　　） A．利用次声波预警海啸 B．春节放鞭炮，震碎了玻璃 C．利用超声波排除人体内的结石 D．蝙蝠利用超声波，判断距离和方位 【答案】BC 【详解】A．利用次声波预警海啸，属于利用声音传递信息，故A不符合题意； B．震碎玻璃需消耗能量，属于利用声音传递能量，故B符合题意； C．将人体内的结石打碎消耗了能量，属于利用声音传递能量，故C符合题意； D．蝙蝠利用超声波，判断距离和方位，属于利用声音传递信息，故D不符合题意。 故选BC。 20．在50m短跑测试现场，考生听到发令声立刻起跑，说明声音能传递 （选填“信息”或“能量”）；眼镜店清洗眼镜的设备是利用 （选填“超声波”或“次声波”）使清洗液发生剧烈振动达到去污的效果，这是利用了声可以传递 。 【答案】 信息 超声波 能量 【详解】[1]声音可以传递信息和能量。考生听到发令声立刻起跑，说明声音能传递信息。 [2][3]眼镜店清洗眼镜的设备是利用超声波使清洗液发生剧烈振动达到去污的效果，这是利用了声可以传递能量。 角度2：生物对声波的利用 21．（23-24八年级下·四川雅安·期末）如图，大象有一套非常复杂的“地震交流系统”，其主要方式是跺脚或用嘴发出频率低于的“声音”，通过大地将信息传递给远方的同类。关于大象这种传递信息的方式，下列说法正确的是（　　） A．声的传播需要介质 B．大象利用超声波传递信息 C．人耳能听到大象传递的信息 D．声在大地中传播的速度为 【答案】A 【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A正确； B．低于20Hz的声音属于次声波，所以大象利用次声波传递信息，故B错误； C．人耳能听到声音的频率范围是20Hz~20000Hz，而大象发声的频率低于20Hz，所以人耳不能听到大象传递的信息，故C错误； D．声在空气中传播的速度为，固体比气体传声快，所以声在大地中传播的速度为大于340m/s，故D错误。 故选A。 22．（23-24八年级上·山东济南·期末）超声波在很多方面有应用，下列说法不正确的是（　　） A．蝙蝠利用发出的超声波导航 B． 人们制成超声雷达探测鱼群 C．用超声波检查母体内的胎儿 D．狗能通过超声提前感知地震 【答案】D 【详解】A．蝙蝠利用了超声波传递信息，发出超声波，通过回声定位进行导航，故A正确，A不符合题意； B．利用声音可以传递信息，超声雷达发出超声波确定鱼群方位，故B正确，B不符合题意； C．用超声波检查母体内的胎儿是利用超声波传递信息，故C正确，C不符合题意； D．人耳的听觉范围是20~20000Hz，低于20Hz的声波是次声波，超过20Hz的声波是超声波，狗的听觉范围是15~50000Hz，地震发生时，会发出次声波，所以狗能通过次声波提前感知地震，故D错误，D符合题意。 故选D。 23．（23-24八年级上·湖北黄冈·期中）下列说法错误的是（　　） A．大像是利用次声波进行交流的 B．人听不到蝴蝶飞行的声音是因为蝴蝶飞行时发出的是超声波 C．“B超”向人体内发射超声波 D．蝙蝠是根据所发超声波的回声来确定目标的位置和距离 【答案】B 【详解】A．大象发出的声频率低于20Hz，属于次声波，大象是利用次声波进行交流的，故A正确，不符合题意； B．人听不到蝴蝶飞行的声音是因为蝴蝶翅膀振动的频率低，飞行时发出的是次声波，故B错误，符合题意； C．“B超”向人体内发射超声波，利用超声波传递人体内的信息，故C正确，不符合题意； D．蝙蝠能发生超声波，根据所发超声波的回声来确定目标的位置和距离，故D正确，不符合题意。 故选B。 24．（23-24七年级上·内蒙古呼和浩特·期中）蝙蝠根据回声到来的方位和时间可以确定目标的位置和距离，这是什么原理？它的应用有哪些，请举一个例子说明。 【答案】回声定位；声呐 【详解】蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来，蝙蝠根据反射回来的超声波就可以对前方的物体做出判断，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位。根据这一原理，它的应用如声呐。 【基础强化】 一、单选题 1．（23-24八年级上·四川成都·期末）海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列关于这两种波的说法正确的是（    ） A．超声波听起来比较高亢，次声波听起来比较低沉 B．超声波和次声波都是由于物体振动产生的，它们的传播都需要介质 C．通常情况下，超声波在15℃空气中的传播速度大于340m/s D．次声波的频率高于人类听觉的上限 【答案】B 【详解】AD．人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；由于超声波、次声波的频率都不在人的听觉频率范围，所以人听不到，故AD错误； B．一切声音都是由于物体振动产生的，声音的传播需要介质，超声波和次声波都是声音，所以，超声波和次声波都是由于物体振动产生的，它们的传播都需要介质，故B正确； C．通常情况下，声音在15℃空气中的传播速度为340m/s，超声波是声音，所以，通常情况下，超声波在15℃空气中的传播速度等于340m/s，故C错误。 故选B。 2．（23-24八年级上·贵州黔东南·期末）下列事例中不是利用声音传递信息的是（　　） A．利用超声波清洗脏了的眼镜 B．医生通过听诊器给病人诊断疾病 C．学生听到体育课上体育老师的指令 D．根据发动机的声音我们判断它是远离还是靠近我们 【答案】A 【详解】A．利用超声波清洗脏了的眼镜，说明声音能够传递能量，故A符合题意； B．医生通过听诊器给病人诊断疾病，利用了声音能够传递信息，故B不符合题意； C．学生听到体育课上体育老师的指令，利用了声音能够传递信息，故C不符合题意； D．根据发动机的声音我们判断它是远离还是靠近我们，说明声音能够传递信息，故D不符合题意。 故选A。 3．下列声波频率范围，哪一组是大象的听觉区域（      ） A．150Hz——150000Hz B．20Hz——20000Hz C．1000Hz——120000Hz D．1Hz——20000Hz 【答案】D 【详解】大象可以听到次声波，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ） A．次声波的频率小于20Hz B．次声波无法传到人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．大象发出的声音太小 【答案】A 【详解】因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，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“声音”，故应选A． 5．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地震产生的（ ） A．响度较小的声音 B．次声波 C．超声波 D．音调较高的声音 【答案】B 【详解】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地震产生的次声波，而这些声波是人耳无法感知到的。 故选B。 6．（23-24八年级上·江苏南通·期末）2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务，深海定位离不开声呐系统，声呐系统利用的是（　　） A．次声波 B．超声波 C．紫外线 D．红外线 【答案】B 【详解】超声波的方向性好，声呐系统是通过发出和接收超声波来工作的。故ACD不符合题意，C符合题意。 故选B。 7．（23-24八年级上·山东菏泽·期末）下列选项中，超声不可以（　　） A．探测海水深度 B．探查金属内部的裂纹 C．检查胎儿发育情况 D．监测核爆炸 【答案】D 【详解】ABC．利用超声波回声定位可以检测海水的深度，探查金属内部的裂纹；利用超声波可以传递信息来检查胎儿发育情况，故ABC不符合题意； D．核爆炸会产生强烈的冲击波和次声波，破坏性巨大，不能用超声波检测，故D符合题意。 故选D。 8．地震、台风即将来临时会产生次声波，但人类却听不到，这是因为（　　） A．产生的次声波声音太小 B．次声波无法传入人耳 C．次声波的频率大于20000Hz D．次声波的频率小于20Hz 【答案】D 【详解】人的听觉范围在20Hz到20000Hz，地震、台风即将来临时会产生次声波，次声波的频率小于20Hz不在人的听觉范围之内，所以人类听不到，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．（2022·青海·中考真题）地震是一种常见的自然灾害。发生地震时，被困人员可以敲击周围坚硬物体求救。下列说法错误的是（　　） A．地震时会产生超声波 B．声音可以传递信息 C．声音在固体中传播更快 D．声音的传播需要介质 【答案】A 【详解】A．地震时会伴随有低频的振动，产生次声波，故A错误，符合题意； B．被困人员通过敲击方式求救主要是利用声音可以传递信息，故B正确，不符合题意； CD．被困人员通过敲击方式求救，由于声音的传播需要介质、声音在固体中传播更快，故CD正确，不符合题意。 故选A。 二、填空题 10．如图所示，渔民常利用声呐探测鱼群的位置，说明声音可以传递 。声呐发出声音的频率 （选填“高于”、“低于”或“等于”）20000Hz，这种声音我们称之为 。 【答案】 信息 高于 超声波 【详解】[1]利用声呐探测鱼群、测海深说明了声音可以传递信息。 [2][3]声呐是利用超声波能够传递信息进行工作的，超声波的频率高于20000Hz。 11．（23-24八年级上·安徽淮北·期末）某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在5s内振动了80次，人类 （选填“能”或“不能”）听到这种声音；声纳的工作利用的是 （选填“超声波”或“次声波”）。 【答案】 不能 超声波 【详解】[1]昆虫的翅膀在5s内振动了80次，则其振动频率为 人类能听到的频率范围是20Hz ~20000Hz，16Hz不在人类能听到的频率范围内，所以不能听到。 [2]超声波和次声波都是人耳听不到的，利用超声波和次声波可以传递信息和能量。声呐是利用超声波能够传递信息进行工作的。 12．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）2023年12月18日23时59分，在我国甘肃省积石山县发生6.2级地震，灾情牵动全体中国人的心。有些动物比人提前觉察到，是因为有些动物能感受到地震时产生的 ；（选填“超声波”、“次声波”）动物的叫声是通过 传入人耳，对人类有预警作用；救治伤员时，医生用的“B超”是利用 获得信息。（选填“超声波”、“次声波”） 【答案】 次声波 空气 超声波 【详解】[1]伴随地震产生的是次声波，而有些动物的听觉范围比人耳的听觉范围大，能听到次声波。 [2]声音的传播需要介质，动物的叫声是通过空气传到人耳的。 [3]超声波可以传递信息。B超是通过发射和接收超声波来获得病人的情况的。 13．用高压放电的电火花产生一个冲击波，再用椭球形凹面镜使声波反射后集中到胆结石上，就能使胆结石粉碎，这一现象主要说明声能够传递 （选填“信息”“能量”）。B超利用的是超声波能传递 （选填“信息”“能量”）。 【答案】 能量 信息 【详解】[1][2]声音可以传递信息与能量，用高压放电的电火花产生一个冲击波，再用椭球形凹面镜使声波反射后集中到胆结石上，就能使胆结石粉碎，这一现象主要说明声能够传递能量；B超利用的是超声波能传递信息，获取相关的医学信息。 14．（23-24八年级上·云南昆明·期末）地震时会产生 声波。表中是几种动物的听觉频率范围，其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的是 。 几种动物的听觉频率范围/Hz 蝙蝠 1000~120000 海豚 150~150000 猫 60~65000 大象 1~20000 【答案】 次 大象 【详解】[1][2]因为地震产生的次声波频率低于20Hz，而表格中的大象听觉频率是1Hz~20000Hz，所以大象会有较为明显的反应。 【能力培优】 三、计算题 15．蝙蝠在捕食昆虫时发出一种每0.1 s振动9000次的声音，声音碰到昆虫后会反射间来，蝙蝠听到回声后可以确定昆虫的方位。某次昆虫在距蝙蝠正前方17 m的位置。问∶（超声波传播的速度按340 m/s计算） (1)蝙蝠发出的声音频率为多少？该声音人耳是否能听到？ (2)蝙蝠发出声音后多久能发现昆虫？ 【答案】(1)90000Hz，不能；(2)0.1s 【详解】解：(1)蝙蝠发出的声音频率为 由于蝙蝠发出的声音频率大于20000Hz，即属于超声波，故该声音人耳不能听到。 (2)根据可知，蝙蝠发出声音后到发现昆虫的时间为 答：(1)蝙蝠发出的声音频率为90000Hz，该声音人耳不能听到；(2)蝙蝠发出声音后0.1s能发现昆虫。 16．在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音（第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的），两次声音间隔2.5s，管长1020m，求该金属中的声速。 【答案】2040m/s 【详解】解：声音在空气中的传播时间 由题意知 声音在金属中的传播时间 声音在金属中的传播速度 答：金属中的声速是2040m/s。 17. （23-24八年级上·云南·期末）2023年10月16日，数艘日本船只非法进入中国钓鱼岛领海，中国海警果断出手予以警告驱离，没让日本染指中国领土主权的企图得逞，如图所示，求： (1)驱离日本船只后，若海警船从钓鱼岛以40km/h的速度匀速直线行驶到浙江温州A地，用时9h，浙江温州A地到钓鱼岛的直线路程； (2)若我国自行研制的某战机从浙江温州A地上空匀速直线飞行30min到达钓鱼岛上空，该战机的速度； (3)为了测量钓鱼岛海域的深度，海警船静止时从海面垂直向海底发射声波，3.4s后收到海底反射回来的声波（声音在海水中的速度是1500m/s），若在15℃的空气中，某声音传播该海域相同的深度，所用时间是多少秒？ 【答案】(1) (2) (3)7.5s 【详解】（1）根据题意得浙江温州某地到钓鱼岛的直线路程 （2）该战机从浙江温州A地上空匀速飞行到达钓鱼岛上空，飞行距离为s1=360km，飞行的时间t2=30min=0.5h 飞行的速度 （3）由题意得该海域的深度 声音在15℃时在空气中传播的速度为v声=340m/s，声音在空气中传播2550m所用时间 18．（23-24八年级上·四川内江·期末）如图是解放军某舰进行实弹演习时发射火箭弹的场景，发射后经过4s击中目标，同时看到爆炸的火光，而在发射后经过了9s才听到爆炸声，已知声速340m/s，不计光的传播时间，试求： （1）该舰距爆炸目标有多远？ （2）火箭弹飞行的平均速度是多少？ 【答案】（1）1700m；（2）425m/s 【详解】解：（1）由题知，火箭弹到击中目标的时间为4s，所以火箭弹爆炸发出到声音传到该舰的时间 t1＝9s﹣4s＝5s 由可得该舰与目标的距离s＝v声t1＝340m/s×5s＝1700m （2）因为火箭弹通过的路程即为该舰与目标的距离 火箭弹的速度 答：（1）该舰距爆炸目标有1700m； （2）火箭弹的飞行速度是425m/s。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$