第二节 超声波的应用（同步练习）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·化工农医类）

第2节 超声波的应用 同步练习 基础巩固 1．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（　　） A．图甲中手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波 B．图乙中“CT”利用可见光检查多种疾病 C．图丙中“B超”中的超声波属于电磁波 D．图丁中遥控器发出的红外线有很高的穿透本领 【答案】A 【详解】A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故A正确； B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，故B错误； C．“B超” 中的超声波属于声波，故C错误； D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，故D错误； 故选A。 2．下列生活中的物理现象，说法正确的是（　　） A．如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大 B．如图乙，B超利用的是超声波的反射 C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了 D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动 【答案】B 【详解】A．如图甲，用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦频率，当摩擦频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大使水花溅起，故A错误； B．如图乙，B超利用的是超声波的反射，选项B正确； C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，这是多普勒现象，接受者收到的声波的频率增加了，选项C错误； D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者都是上下振动，而不是向左右两侧移动，选项D错误。 故选B。 3．下列说法正确的是（    ） A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比光波易发生衍射 B．做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用波的干涉 D．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 【答案】A 【详解】A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波能绕过阻碍物，继续传播，则声波比光波易发生衍射，故A正确； B．单摆做简谐运动的物体所受回复力，是重力的切向分力提供，不是摆球的所受合力，故B错误； C．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应现象，故C错误； D．受迫振动的物体时，其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率，故D错误。 故选A。 4．人耳能够听到的声波的频率范围是20Hz~20000Hz。超声波是频率高于20000Hz、不能引起人们听觉的机械波。关于超声波及应用，下列说法正确的是（    ） A．超声波和人耳能够听到的声波比较，在同一种介质中传播时的速度较大 B．超声波的频率越高，衍射现象越明显 C．在高速公路上汽车靠近测速仪时，发出的超声波的波长大于接收到的超声波的波长 D．“彩超”检查身体时，超声波的传播方向与血液流动方向相同时，仪器接收到反射回来的超声波频率高于发出的频率 【答案】C 【详解】A．介质决定波速，所以超声波和人耳能够听到的声波比较，在同一种介质中传播时的速度相同，故A错误； B．超声波的频率越高，波长越短，衍射现象越不明显，故B错误； C．由多普勒效应可知，波源或接受波的一方发生移动，而使两者间的位置发生变化，当汽车靠近测速仪（波源）时，频率增大，波速不变，接收波波长小于发出的超声波波长，故C正确； D．“彩超”检查身体时，超声波的传播方向与血液流动方向相同时，由 v=λf 可知，波速不变，波长变大，仪器接收到的反射回波的频率小于其发射的超声波的频率，故D错误。 故选C。 5．海豚通过发出声波并接受其反射来寻找猎物。声波在水中传播速度为，若海豚发出频率为的声波，下列说法正确的是（　　） A．海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同； B．声波由水中传播到空气中，频率会改变 C．海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度无关 D．该声波遇到尺寸约为的障碍物时会发生明显衍射 【答案】A 【详解】A．海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同，都是利用多普勒效应，选项A正确； B．声波由水中传播到空气中，频率不变，选项B错误； C．根据多普勒效应，海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度有关，选项C错误； D．该声波波长为 遇到尺寸约为的障碍物时不会发生明显衍射，选项D错误。 故选A。 6．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为，下列说法正确的是（　　） A．超声波从海水传播到空气中时，频率增大 B．在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快 C．超声波探路是利用了波的干涉原理 D．超声波在海水中的波长约为 【答案】D 【详解】A．超声波从海水传播到空气中时，频率不变，故A错误； B．超声波、次声波在同种介质中的传播速度相同，故B错误； C．超声波探路是利用了回声定位的原理，故C错误； D．超声波在海水中的波长约为 故D正确。 故选D。 能力进阶 7．图中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一列超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。下列说法正确的是（　　） A．超声波属于纵波 B．超声波在血液中传播速度小于在空气中传播速度 C．超声波在血液中的波长等于其在空气中的波长 D．入射的超声波与被血液反射的超声波相遇时会发生干涉现象 【答案】A 【详解】A．超声波属于声波，声波是纵波，所以超声波也是纵波，A正确； B．机械波的速度由介质决定，超声波在液体中传播速度大于空气中的传播速度，B错误； C．根据波长、波速与频率的关系 可知，超声波在血液中传播速度大，但是频率是不变的，所以超声波在血液中波长变长，所以超声波在血液中的波长大于在空气中的波长，C错误； D．入射的超声波与被血液反射的超声波传播方向相反，不会发生干涉，D错误。 故选A。 8．多普勒效应在生产生活中有广泛应用，下面关于多普勒效应的相关叙述中，错误的是（　　） A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率一定越来越大 B．当人听到声音的频率越来越低时，原因可能是声源振动频率不变，人静止，声源远离人做匀加速直线运动 C．仪器向人体内发射频率已知的超声波，被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应 D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应 【答案】A 【详解】A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率比波源发出的频率大，但不知道观察者与波源是匀速靠近，还是加速靠近，或者减速靠近，故观察者接收到的波的频率不一定越来越大，A错误，符合题意； B．声源振动频率不变时，当声源远离人且做匀加速直线运动，人接收到声源的频率会越来越低，B正确，不符合题意； C．仪器向人体内发射频率已知的超声波，被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应，C正确，不符合题意； D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应，D正确，不符合题意。 故选A。 素养提升 9．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10-4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10-4s收到反射波，问； （1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？ （2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为多少？ （3）飞机的飞行速度为多少？ 【答案】（1）3×108m/s；（2）；（3） 【详解】（1）雷达波是电磁波（或微波、或无线电波） 波速即等于光速 c = 3×108m/s （2）由 （3）由 10．如图是在公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，数据如下：（测速仪固定不动），已知超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶。 （1）求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离； （2）若该路段汽车限速60km/h，则该汽车的行驶速度是否合法？ （3）从测速仪发出的第一个超声波脉冲时作为计时起点，在图中作出超声波的位移—时间图像。 时刻/s 0 0.5 1 1.6 事件 发生第一次 超声波信号 接收第一次 超声波信号 发生第二次 超声波信号 接收第二次 超声波信号 【答案】（1）17m；（2）合法；（3） 【详解】（1）由题意可知，零时刻发出第一次超声波，经过0.5s接收到，则汽车距离发射源的距离为 从1s时刻发出的第二次超声波，经过0.6s接收到，则汽车距离发射源的距离为 则汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离为 （2）汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号时间为 则汽车的速度为 因为58.3km/h＜60km/h，所以汽车的行驶速度合法。 （3）从测速仪发出的第一个超声波脉冲时作为计时起点，在图中作出超声波的位移—时间图像如图 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 $$ 第2节 超声波的应用 同步练习 基础巩固 1．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（　　） A．图甲中手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波 B．图乙中“CT”利用可见光检查多种疾病 C．图丙中“B超”中的超声波属于电磁波 D．图丁中遥控器发出的红外线有很高的穿透本领 2．下列生活中的物理现象，说法正确的是（　　） A．如图甲，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦的力比较大 B．如图乙，B超利用的是超声波的反射 C．如图丙，一辆正驶近的救护车的鸣笛声调越来越高，是因为声音的传播速度变快了 D．如图丁，团体操表演“波浪”，表演者必须向左右两侧移动 3．下列说法正确的是（    ） A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比光波易发生衍射 B．做简谐运动的物体所受回复力一定是物体所受的合外力 C．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用波的干涉 D．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率 4．人耳能够听到的声波的频率范围是20Hz~20000Hz。超声波是频率高于20000Hz、不能引起人们听觉的机械波。关于超声波及应用，下列说法正确的是（    ） A．超声波和人耳能够听到的声波比较，在同一种介质中传播时的速度较大 B．超声波的频率越高，衍射现象越明显 C．在高速公路上汽车靠近测速仪时，发出的超声波的波长大于接收到的超声波的波长 D．“彩超”检查身体时，超声波的传播方向与血液流动方向相同时，仪器接收到反射回来的超声波频率高于发出的频率 5．海豚通过发出声波并接受其反射来寻找猎物。声波在水中传播速度为，若海豚发出频率为的声波，下列说法正确的是（　　） A．海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同； B．声波由水中传播到空气中，频率会改变 C．海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度无关 D．该声波遇到尺寸约为的障碍物时会发生明显衍射 6．人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为，下列说法正确的是（　　） A．超声波从海水传播到空气中时，频率增大 B．在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快 C．超声波探路是利用了波的干涉原理 D．超声波在海水中的波长约为 能力进阶 7．图中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一列超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。下列说法正确的是（　　） A．超声波属于纵波 B．超声波在血液中传播速度小于在空气中传播速度 C．超声波在血液中的波长等于其在空气中的波长 D．入射的超声波与被血液反射的超声波相遇时会发生干涉现象 8．多普勒效应在生产生活中有广泛应用，下面关于多普勒效应的相关叙述中，错误的是（　　） A．当观察者与波源相互靠近时，观察者接收到的波的频率一定越来越大 B．当人听到声音的频率越来越低时，原因可能是声源振动频率不变，人静止，声源远离人做匀加速直线运动 C．仪器向人体内发射频率已知的超声波，被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，它利用了多普勒效应 D．测量某是球上某些元素的发光须率，与地球上这些元素静止时的发光频率对照，就可以得出该星球靠近或者远离地球的速度大小，这是利用了光的多普勒效应 素养提升 9．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10-4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10-4s收到反射波，问； （1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？ （2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为多少？ （3）飞机的飞行速度为多少？ 10．如图是在公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收两次信号，数据如下：（测速仪固定不动），已知超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶。 （1）求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离； （2）若该路段汽车限速60km/h，则该汽车的行驶速度是否合法？ （3）从测速仪发出的第一个超声波脉冲时作为计时起点，在图中作出超声波的位移—时间图像。 时刻/s 0 0.5 1 1.6 事件 发生第一次 超声波信号 接收第一次 超声波信号 发生第二次 超声波信号 接收第二次 超声波信号 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 $$