第三节 超声波与次声波(高效培优讲义)物理沪科版2024八年级全一册

2025-08-08
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精品

资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理沪科版八年级全一册
年级 八年级
章节 第三节 超声波与次声波
类型 教案-讲义
知识点 声音的产生和传播,声音的特性,声的利用,噪声的危害与控制
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 8.56 MB
发布时间 2025-08-08
更新时间 2025-08-14
作者 追梦者试卷达人✰
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2025-08-08
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来源 学科网

内容正文:

第3节 超声波与次声波 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 声与信息 1 题型2 声与能量 4 题型3 超声波及其应用 7 题型4 次声波及其应用 11 【能力培优练】 12 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 声与信息 1、回声定位 (1)蝙蝠觅食:蝙蝠在飞行过程中,会发出超声波,这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。 (2)倒车雷达:利用超声波探测汽车后方障碍物的距离,告知驾驶员周围障碍物的情况。 (3)声呐设备:利用声波在水中的传播和反射特性,对水下目标进行探测,广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。 2、医用B超:医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,超声波遇到组织的分界面(不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处)时会发生反射,根据反射波滞后于发射波的时间,可以知道分界面在体内的深度等信息,并转换成影像,帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。 3、无损探伤:工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷,超声波会在缺损处发生反射,根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。 4、声音传递信息的其他应用 声 声音的特点 归纳 远处隆隆的雷声 大雨就要来了 不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息 下课铃声 下课时间到了 铁路工人用铁锤敲击钢轨,钢轨发出异常声音 有螺栓松动了 医生用听诊器听心脏跳动的声音 人体健康状况 利用仪器接收次声波 地震、台风的位置及强度 【探究归纳】声音能够传递信息,人们说话进行交流,医生用听诊器查病等,都是声音传递信息的例子。 【典例1-1】下列现象或做法中,说明声音可以传递信息的是(  ) A.蝙蝠利用超声波定位捕食 B.医生利用超声波击碎肾结石患者体内的结石 C.用超声波清洗精细的机械零件 D.把点燃的蜡烛靠近正在大声放歌的音箱时,烛焰会晃动 【典例1-2】豫剧是我国五大戏曲剧种之一、演唱时常用梆子伴奏,梆子受敲击时由于 发声,歌唱时的“高音”,“低音”是指声音 声音特性的高低;人们听到“刘大哥讲话理太偏”的唱词,就知道是花木兰选段,这是利用了声音可以传递 。 【典例1-3】如图所示,为了开辟新航道,我国先进的科考船“向阳红01”装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,“向阳红01”发出的声音信号,经过4s收到回波信号(声音在海水中传播速度是1500m/s)。则: (1)这是利用了声可以传递 ;请你再举出一个类似的例子 ; (2)海底障碍物到探测船底的距离是多少 ? (3)这种方法 (选填“能”或“不能”)用来测量月亮与地球的距离,为什么 ? 跟踪训练1 中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是(  ) A.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛管的振动产生的 B.“响鼓还要重锤敲”说明声音可以传递能量 C.“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的 D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递信息 跟踪训练2 2024年8月7日,巴黎奥运会上,中国队夺得双人花样游泳项目金牌。如图所示,运动员在水下听到的音乐声是由水下扩声系统的扬声器 产生的;运动员在水下随着音乐“翩翩起舞”,这说明 能传声,同时也说明声音能传递 。 题型2 声与能量 1.实验探究—声波能传递能量 (1)探究过程:如图所示,将音箱对准火焰,播放音乐。 (2)实验现象:观察到火焰随音乐“舞动”。 (3)实验结论:声音能传递能量。 2、医疗:医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。 3、工业: (1)利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工; (2)超声波去污:利用超声波使清洗液剧烈振动,把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体,可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等; (3)超声波焊接:利用超声波的热效应,人们研制了超声波焊接机,利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等; (4)超声波除尘:单反相机中的超声波滤镜,安置在快门之后,能够通过每秒万次的高速振动,将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落,达到除尘的目的; (5)日常生活:利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等。 (6)次声波武器:由于次声波传播的距离远、穿透能力强,且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡,因而次声波正越来越多地应用在军事上。 【探究归纳】声音可以传递能量,飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。 【典例2-1】下列对声的应用实例中,主要利用声波传递能量的是(   ) A.有经验的瓜农根据拍击西瓜发出的声音就能判断西瓜的生熟 B.医生用听诊器可以了解病人心脏跳动的情况 C.利用声呐测海深 D.利用超声波来清洗精细的机械 【典例2-2】一款可加入香熏的抑菌加湿器采用了静音技术,工作时 (选填“音调”“响度”或“音色”)只有25分贝;这种加湿器是利用超声波将液态的水雾化成“白气”,说明声波可以传递 。 【典例2-3】我们知道,声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器 (选填“能”或“不能”)直观地显示出声波的波形。如图所示,先后在话筒前敲响两个音叉,示波器显示出波形,可判断甲音叉发出声音的 (填声音的特性)更 (选填“高”或“低”)。 示波器还能探测出超声波的信号,超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。 跟踪训练1 医生通过B超检查,发现病人的肾脏内有结石。后用超声波碎石仪将病人体内的结石击碎,使得结石能排出体外。关于这两次超声波的应用,下列说法正确的是(   ) A.两次都是利用声传递信息 B.第一次是利用声传递信息,第二次是利用声传递能量 C.两次都是利用声传递能量 D.第一次是利用声传递能量,第二次是利用声传递信息 跟踪训练2 如图,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,当音箱播放音乐时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。该实验展示了声波具有 ;此外根据三支蜡烛烛焰情况,我们还能得出除振幅外,响度的又一影响因素 。 跟踪训练3 人能够听到的声音的频率范围是到。低于的声叫次声波,高于的声叫超声波。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,气泡爆破时释放出能量,产生具有强冲击力的微小水柱,水柱不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的;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)超声波能够清洗物件是因为声波具有 。 (2)在月球上不能利用超声波测量月球车和障碍物之间的距离,是由于 。 (3)若声在海水中的传播速度为,利用回声定位的原理某声呐装置从海面竖直向海底发射超声波,到接收到回声所用的时间为,那么该处海洋有多深? 题型3 超声波及其应用 1. 概念: (1)定义:把频率高于20000Hz的声叫超声波。 (2)人耳的听觉频率范围: 2. 超声波的特点: (1)方向性好(蝙蝠觅食)。 (2)穿透能力强。 (3)易于获得集中的能量。 3. 超声波的应用: (1)超声导航: 自然界中许多动物不仅能发出超声波,还能感受到超声波。例如,通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物,它们利用超声波进行导航。 (2)超声雷达(声呐): 可用来探测海底深度、海中暗礁等,还可用来探测鱼群、潜艇的位置等。 设声波在海水中的传播速度为 v,声呐系统向海底垂直发射声波,经时间t后收到回波,则海水的深度: s= vt/2。 (3)易于获得集中的能量。 医院利用超声波进行超声检查。让超声波进人人体,经体内不同组织的交界面反射形成“像”,医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育。 工业上使用超声探伤仪,能探测金属内部存在的缺陷,排除隐患。超声波还能破坏细菌结构,从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。 【典例3-1】如图所示,在蜿蜒的铁路线上,“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”,这是利用声可以传递________,探伤仪发出的超声波不能被人耳听见,原因是超声波的________太高. 【典例3-2】下列设备中,不是利用超声波工作的是(  ) A.用听诊器检查身体 B.蝙蝠利用声波导航 C.声波金属探伤仪 D.潜艇上的声呐系统 【典例3-3】5.如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波(    ) A.频率高于20000Hz B.可以在真空中传播 C.传播速度是3×105km/s D.不能传递信息 跟踪训练1 为保障重大活动期间公共安全,马鞍山市公安局2025年4月14日发布通告,明确对“低慢小”航空器实施临时管控措施。其中禁飞的无人机,应用多种自动避障技术,常见有 (选填“超声波”或“次声波”)雷达避障。 跟踪训练2 小明将眼镜放入如图所示的清洗机中,按下按钮,一段时间后,眼镜被清洗干净。这是应用了 (选填“次声波”或“超声波”)。 跟踪训练3 如图甲所示是人和老鼠的听觉频率范围,如图乙所示是一款智能车载驱鼠器。在通电工作时,驱鼠器可以发出人听不到的声波对老鼠进行驱逐,该声波是 (选填“超声波”或“次声波”)。生活中人们利用这种声波 (选填“监测地震”“测量地球与月球之间的距离”或“探测海底地貌”)。 题型2 次声波及其应用 1. 概念: (1)定义:把频率低于20Hz的声叫次声波。 (2)人耳的听觉频率范围: 2. 次声波的特点: 次声波来源广、传播远、能绕过障碍物,有极大的破坏力。自然界中,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。 3. 次声波的应用: 次声波对人体危害很大,但通过接收异常次声波可以预测台风、地震、海啸等自然灾害。 4. 人和一些动物的发声和听觉的频率范围 动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波,有的动物能听到次声波。有些动物既能(1)听到超声波也能发出超声波,如蝙蝠、海豚等。 (2)能听到次声波的动物有: 狗、大象; (3)能听到超声波的动物有: 狗、猫、蝙蝠、海豚。 【典例4-1】地震预警系统可以监测地震产生的地震波,并向广大民众发出了预警信息,如图。地震预警系统监测到的地震波是(   ) A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.引力波 【典例4-2】下列有关次声波的事实描述中,说法不正确的是(   ) A.通过监测次声波,可预报海啸、台风 B.火山爆发、地震、海啸、雷电均能产生次声波 C.次声波的频率低对人体有伤害作用 D.次声波可以传得很远,但不容易绕过障碍物 【典例4-3】下列说法不正确的是(    ) A.火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波 B.火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波 C.次声波的频率低,对人体无伤害作用 D.次声波可以传得很远,强烈的次声波能绕地球2~3圈,且很容易绕过障碍物,无孔不入 跟踪训练1 如图所示,是人和蝙蝠的听觉频率范围,下列说法正确的是(   ) A.人有可能听到频率为10kHz的声波 B.人不可能听得到乙图的声波 C.200Hz的声波只要振幅足够大,蝙蝠有可能听得见 D.地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 跟踪训练2 如图所示,用手拨动钢尺,发出声音;增加钢尺伸出桌面的长度,声音的 发生改变;当钢尺伸出桌面的长度到一定程度,就听不到声音了,原因是 。 跟踪训练3 2023年12月18日晚,甘肃发生6.2级地震,西安有轻微震感,此次地震给人民群众的生命财产造成了重大损失。地震会产生 (选填“次声波”或“超声波”),频率 (填“低于”或“高于”)20Hz,超出了人类听觉的范围;利用超声波还可除去人体的碎石,是因为声波可以传递 。 【能力培优练】 1.白居易的《琵琶行》中写到“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。”下列说法正确的是(    ) A.诗人通过响度判断出琵琶的声音 B.用大小相同的力弹奏不同的弦,发出声音的音色不同 C.诗人感觉琵琶声“如急雨”“如私语”,说明了声能传递信息 D.琵琶声能传到诗人的耳朵,说明声音的传播不需要介质 2.如图所示,世界杯不仅是一场足球比赛,也是异常热闹的盛宴,下列说法正确的是(  ) A.现场起伏的音乐声,其传播速度为3×108m/s B.裁判员通过哨声来进行裁判工作,是因为声音可以传递能量 C.球员们不断鼓掌呐喊,呐喊声是由于空气振动产生的 D.运动员们一边追着足球,一边通过高声呼喊队友进行及时交流配合,这里的“高”指的是响度。 3.声让我们通过听觉感知世界,下列说法不正确的是(  ) A.甲图:发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动 B.乙图:弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的响度 C.丙图:从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,推理得出真空不能传声 D.丁图:静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,说明声音能传递能量 4.2025年蛇年春晚舞台上,伴随着倒计时的钟声,现场的现众和电视机前的全国人民共同迎来了新年的到来。下列说法正确的是(  ) A.现场的钟声是空气振动产生的 B.声音只能传递信息 C.观众通过声音的音调区分钟声和歌声 D.现场的观众能够听到声音的频率范围为 5.声音看不见摸不着,却以其独特的方式塑造并链接着我们的社会。下列关于声现象的叙述正确的是(  ) A.不同动物对声音的感知各异,大象通过次声波进行信息交流 B.把正在响的闹钟放到真空罩中,听到声音越来越小,就能证明真空不能传声 C.人耳听到的声音有一定的频率范围,频率超过20000Hz的超声波,传播速度也变快 D.我们看到正在发声的鼓面在振动,由此就可以得出声音是由物体振动产生的 6.如图所示是汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互的情景。下列分析不正确的是(    ) A.语音助手发出的声音是振动产生的 B.语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息 C.切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度 D.语音助手发出的声音在空气中的传播速度约为340m/s 7.声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  ) A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐” C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 8.我国的南海海域,齿鲸发出的巨大的超声波震晕一群小鱼,在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音,下列说法正确的是(   ) A.该声音响度大、频率高 B.该声音靠空气传播给潜水员 C.说明声能传递信息 D.该声音在人耳听觉频率范围内 9.下列说法中,你认为正确的是(  ) A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,我们也可能听见其发出的声音 B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音是因为它们发出的是超声波 C.在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度要快于次声波的传播速度 D.利用“B超”对胎儿进行检查是因为胎儿能发出超声波 10.下列声现象中,说明声音能传递能量的是(  ) A.蝙蝠靠超声波发现昆虫 B.倒车雷达 C.超声加湿器 D.B超诊疗 11.如图所示,是人和蝙蝠的听觉频率范围,下列说法正确的是(   ) A.人有可能听到频率为10kHz的声波 B.人不可能听得到乙图的声波 C.200Hz的声波只要振幅足够大,蝙蝠有可能听得见 D.地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 12.一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的、、、、五个位置时,向正下方海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为、、、、。由此判断,该海域海底的大致形状为(  ) A. B. C. D. 13.如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情景,当汽车尾部与障碍物相距较近时,汽车就会发出“嘀嘀嘀”急促的警报声。下列说法正确的是(  ) A.“滴滴滴”是超声波 B.急促是频率高 C.警报声是由空气振动产生的 D.警报声对驾驶员来说是噪声 14.电影《长津湖》中有一个贴心的细节,单兵使用的哨子是志愿军所特有的子弹壳铜哨,能发出尖利刺耳的声音,如图所示。下列说法正确的是(  ) A.哨子发出的声音是铜弹壳振动产生的 B.“尖利刺耳”是指发出声音的响度大 C.更用力吹哨子,改变的是哨声的响度 D.远处的战士都能听到的哨声是超声波 15.电影《哪吒2》:天元鼎下落时,演唱者运用呼麦技法,唱出两个及以上的声音,既有低沉的基音,又有高亢的泛音,营造强烈的压迫感。关于这一现象,下列说法正确的是(   ) A.“呼麦”中的声音是振动产生的 B.“呼麦”中高音和低音在空气中的传播速度不同 C.“呼麦”中低沉的基音和高亢的泛音指声音的响度 D.“呼麦”中高音是超声波,低音是次声波 16.如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是(  ) A.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色 B.减小声音音量实质是降低音调 C.语音助手发出的声音不是振动产生的 D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量 17.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是(  ) A.该驱蚊器可以在真空环境使用 B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音响度一定增大 D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小 18.宋代《梦粱录》中记载了一项中国民间传统游戏——抖空竹。如图所示,在竹木制成的空竹圆轮外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,转动时会发出嗡嗡声。关于空竹发出的声音,下列说法正确的是(  ) A.能在真空中传播 B.是由振动产生的 C.不能传递能量 D.发出的嗡嗡声是超声波 19.声纹锁是依据声音的 来进行声纹识别;导盲杖能发出频率高于20000Hz的 (选填“超”或“次”)声波,遇到障碍物反射回来,被导盲杖接收,导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音,说明声音能够传递 。 20.大象有自己的“语言”,野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于 Hz的次声波相互交流。研究人员录下象群“语言”,发现以2倍速度快速播放录音时,人耳能听到正常播放时听不到的声音,这是因为快速播放后声音的 变高。 21.2023年12月18日晚,甘肃发生6.2级地震,西安有轻微震感,此次地震给人民群众的生命财产造成了重大损失。地震会产生 (选填“次声波”或“超声波”),频率 (填“低于”或“高于”)20Hz,超出了人类听觉的范围;利用超声波还可除去人体的碎石,是因为声波可以传递 。 22.如图所示的是东非野生动物大迁徙时的情景,一路上动物的很多活动似乎在“悄无声息”中进行,实际上它们可以用低于20Hz的 进行交流。蝙蝠是动物界的“高音冠军”,蝙蝠可以发出超声波,利用回声定位觅食,说明声音可以 。 23.如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。 三、科普阅读题 24.阅读短文,回答问题: 手机和地震预警甘肃临夏州积石山县发生地震时,许多手机用户收到了如图甲所示的地震预警提示。地震预警是指在地震发生后,提前对地震波尚未到达的地方进行提醒,以减小相关区域的灾害损失。地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波在地壳中传播速度最快,约为6km/s,使地面发生上下震动,破坏性较弱;横波传播速度约为3km/s,使地面发生前后、左右晃动,破坏性较强。在当横波与纵波相遇叠加后,会激发出面波。当地震发生时,在距离震中数十公里的极震区,人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动,而远在约900公里外的太原,我们只感到明显的水平晃动。地震波首先会通过纵波传到监测点,确认地震后,通过电磁波传递信息,提醒人们做好抵御横波和面波的准备,即可达到地震预警的目的(如图乙所示)。研究表明,如果预警时间为3秒,可使伤亡率减少14%;如果预警时间为10秒和60秒,可使人员伤亡分别减少39%和95%。 (1)地震产生的地震波属于 (选填“超声波”或“次声波”),发布地震预警的依据是 两种地震波的传播速度有差异。 (2)如图乙所示,若震源距监测点60km,距离预警地90km,地震发生后,地震局收到信号立即发出预警,忽略电磁波在空气中的传播时间,则受灾群众在收到预警信息后,可供做应急准备的时间为 s。 (3)纵波和横波除了传播速度和破坏力有区别之外,不同之处还有 (写出一点即可)。 【链接中考】 1.(2025·山东威海·中考真题)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是(  ) A.声波在顶棚处发生了反射 B.运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息 C.道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小 D.听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高 2.(2025·四川宜宾·中考真题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  ) A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐” C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 3.(2025·黑龙江·中考真题)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是(  ) A.物体不振动时能产生声音 B.声音可以从月球直接传播到地球 C.声音传播的速度一定是340m/s D.利用声呐可获得水中鱼群的信息 4.(2024·四川绵阳·中考真题)每年5月下旬至6月上旬,中国红河蝴蝶谷会出现上亿只蝴蝶,形成“蝶舞成诗,如叶纷飞”的奇观。但游客置身其中,却听不到群蝶飞舞之声,这是因为蝴蝶翅膀振动的(  ) A.振幅太小 B.振幅太大 C.频率太低 D.频率太高 5.(2024·山东淄博·中考真题)如图是甲骨文“聲”,字同“声”,像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形,这说明古人很早就知道声音与敲击有关。下列说法正确的是(    ) A.磬声是由槌的振动产生的 B.磬声是通过空气传入耳朵的 C.敲击磬发出的声音是次声波 D.用力敲击磬时发出声音的音调变高 6.(2025·四川南充·中考真题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第3节 超声波与次声波 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 声与信息 1 题型2 声与能量 4 题型3 超声波及其应用 7 题型4 次声波及其应用 11 【能力培优练】 12 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 声与信息 1、回声定位 (1)蝙蝠觅食:蝙蝠在飞行过程中,会发出超声波,这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。 (2)倒车雷达:利用超声波探测汽车后方障碍物的距离,告知驾驶员周围障碍物的情况。 (3)声呐设备:利用声波在水中的传播和反射特性,对水下目标进行探测,广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。 2、医用B超:医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,超声波遇到组织的分界面(不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处)时会发生反射,根据反射波滞后于发射波的时间,可以知道分界面在体内的深度等信息,并转换成影像,帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。 3、无损探伤:工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷,超声波会在缺损处发生反射,根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。 4、声音传递信息的其他应用 声 声音的特点 归纳 远处隆隆的雷声 大雨就要来了 不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息 下课铃声 下课时间到了 铁路工人用铁锤敲击钢轨,钢轨发出异常声音 有螺栓松动了 医生用听诊器听心脏跳动的声音 人体健康状况 利用仪器接收次声波 地震、台风的位置及强度 【探究归纳】声音能够传递信息,人们说话进行交流,医生用听诊器查病等,都是声音传递信息的例子。 【典例1-1】下列现象或做法中,说明声音可以传递信息的是(  ) A.蝙蝠利用超声波定位捕食 B.医生利用超声波击碎肾结石患者体内的结石 C.用超声波清洗精细的机械零件 D.把点燃的蜡烛靠近正在大声放歌的音箱时,烛焰会晃动 【答案】A 【详解】A.蝙蝠利用超声波定位捕食,说明声音可以传递信息,故A符合题意; B.医生利用超声波击碎肾结石患者体内的结石,说明声音可以传递能量,故B不符合题意; C.用超声波清洗精细的机械零件,说明声音可以传递能量,故C不符合题意; D.把点燃的蜡烛靠近正在大声放歌的音箱时,烛焰会晃动,说明声音可以传递能量,故D不符合题意。 故选A。 【典例1-2】豫剧是我国五大戏曲剧种之一、演唱时常用梆子伴奏,梆子受敲击时由于 发声,歌唱时的“高音”,“低音”是指声音 声音特性的高低;人们听到“刘大哥讲话理太偏”的唱词,就知道是花木兰选段,这是利用了声音可以传递 。 【答案】 振动 音调 信息 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,所以梆子发出的声音是由于梆子受敲击时振动产生的。 [2]音调是指声音的高低,与物体振动的频率有关,歌唱时的“高音”,“低音”是指声音音调的高低。 [3]声音可以传递信息和传递能量,人们听到“刘大哥讲话理太偏”这句唱词,就知道是《花木兰》选段,说明唱词给人们传递了信息,因此是利用了声可以传递信息。 【典例1-3】如图所示,为了开辟新航道,我国先进的科考船“向阳红01”装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,“向阳红01”发出的声音信号,经过4s收到回波信号(声音在海水中传播速度是1500m/s)。则: (1)这是利用了声可以传递 ;请你再举出一个类似的例子 ; (2)海底障碍物到探测船底的距离是多少 ? (3)这种方法 (选填“能”或“不能”)用来测量月亮与地球的距离,为什么 ? 【答案】(1) 信息 见详解 (2)3000m (3)不能 月球上是真空,声音不能在真空中传播 【详解】(1)[1]科考船“向阳红01”装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,是利用声音探测海面下的信息,所以是利用声音传递信息。 [2]蝙蝠利用超声波判断前方昆虫的位置,是利用声传递信息。 (2)经过4s收到回波信号,则海底障碍物到探测船底的距离 (3)[1][2]由于月亮上是真空,声音不能在真空中传播,所以不能利用声音来测量月亮与地球的距离。 跟踪训练1 中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的声学知识,下列有关理解正确的是(  ) A.“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛管的振动产生的 B.“响鼓还要重锤敲”说明声音可以传递能量 C.“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的 D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递信息 【答案】D 【详解】A.笛声是由笛管内空气柱的振动产生的,而不是笛管的振动,故A错误 B.“响鼓还要重锤敲”,重锤敲鼓,鼓面振幅变大,响度变大,说明声音的响度与振幅有关,而不是声音可以传递能量,故B错误。 C.“闻其声而知其人” 是根据声音的音色来辨别的,不同人的音色不同,故C错误。 D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,听到狗叫声,知道有人归来,说明声音可以传递信息,故D正确。 故选D。 跟踪训练2 2024年8月7日,巴黎奥运会上,中国队夺得双人花样游泳项目金牌。如图所示,运动员在水下听到的音乐声是由水下扩声系统的扬声器 产生的;运动员在水下随着音乐“翩翩起舞”,这说明 能传声,同时也说明声音能传递 。 【答案】 振动 液体 信息 【详解】[1]声音是由物体振动产生的,由于在水下安装有扬声器,水下的扬声器振动产生声音,所以运动员在水下听到音乐声。 [2]运动员在水下听到的音乐声,是通过水传递过来的,说明液体可以传声。 [3]声音既可以传递能量,也可以传递信息,运动员在水下随着音乐“翩翩起舞”,说明声音可以传递信息。 题型2 声与能量 1.实验探究—声波能传递能量 (1)探究过程:如图所示,将音箱对准火焰,播放音乐。 (2)实验现象:观察到火焰随音乐“舞动”。 (3)实验结论:声音能传递能量。 2、医疗:医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。 3、工业: (1)利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工; (2)超声波去污:利用超声波使清洗液剧烈振动,把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体,可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等; (3)超声波焊接:利用超声波的热效应,人们研制了超声波焊接机,利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等; (4)超声波除尘:单反相机中的超声波滤镜,安置在快门之后,能够通过每秒万次的高速振动,将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落,达到除尘的目的; (5)日常生活:利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等。 (6)次声波武器:由于次声波传播的距离远、穿透能力强,且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡,因而次声波正越来越多地应用在军事上。 【探究归纳】声音可以传递能量,飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。 【典例2-1】下列对声的应用实例中,主要利用声波传递能量的是(   ) A.有经验的瓜农根据拍击西瓜发出的声音就能判断西瓜的生熟 B.医生用听诊器可以了解病人心脏跳动的情况 C.利用声呐测海深 D.利用超声波来清洗精细的机械 【答案】D 【详解】A.有经验的瓜农根据拍击西瓜发出的声音就能判断西瓜的生熟,根据声音得到了西瓜的成熟度信息,说明声音可以传递信息,故A不符合题意; B.医生用听诊器可以了解病人心脏跳动的情况,根据声音得到了病人的身体信息,说明声音可以传递信息,故B不符合题意; C.利用声呐测海深,根据声音得到了海面下的信息,说明声音可以传递信息,故C不符合题意; D.利用超声波来清洗精细的机械,使得脏物脱落,说明声音可以传递能量,故D符合题意。 故选D。 【典例2-2】一款可加入香熏的抑菌加湿器采用了静音技术,工作时 (选填“音调”“响度”或“音色”)只有25分贝;这种加湿器是利用超声波将液态的水雾化成“白气”,说明声波可以传递 。 【答案】 响度 能量 【详解】[1]声音响度的单位是分贝,单位符号是dB,所以抑菌加湿器工作时响度只有25dB。 [2]加湿器是利用超声波将液态的水雾化,超声波将能量转移到水,引起了水的变化,说明了声波能够传递能量。 【典例2-3】我们知道,声音是由于物体 产生的。声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器 (选填“能”或“不能”)直观地显示出声波的波形。如图所示,先后在话筒前敲响两个音叉,示波器显示出波形,可判断甲音叉发出声音的 (填声音的特性)更 (选填“高”或“低”)。 示波器还能探测出超声波的信号,超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。超声波的频率高于 Hz。利用超声波清洗眼镜是利用声音传播 。 【答案】 振动 能 音调 低 不能 20000 能量 【详解】[1]发声时,物体在振动,声音是由物体振动产生的。 [2]声音是以声波的形式传播的,声音传入话筒中,能变为电信号,可以用示波器能直观地显示出声波的波形。 [3][4]由甲、乙两音叉发出的波形可以看出,甲音叉发出声音的波形疏,说明振动频率低,音调低。 [5]声音的传播需要借助,无论是可听声、超声还是次声都不能在真空中传播。 [6]频率大于20000Hz的声音是超声,故超声波的频率高于20000Hz。 [7]超声波能传播信息,也能传播能量,利用超声波清洗眼镜是利用声音可以传播能量。 跟踪训练1 医生通过B超检查,发现病人的肾脏内有结石。后用超声波碎石仪将病人体内的结石击碎,使得结石能排出体外。关于这两次超声波的应用,下列说法正确的是(   ) A.两次都是利用声传递信息 B.第一次是利用声传递信息,第二次是利用声传递能量 C.两次都是利用声传递能量 D.第一次是利用声传递能量,第二次是利用声传递信息 【答案】B 【详解】声音能传递信息和能量,通过B超检查发现病人的肾脏内有结石是利用声音传递信息,后用超声波碎石仪将病人体内的结石击碎,利用声传递能量。故ACD错误,B正确。 故选B。 跟踪训练2 如图,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,当音箱播放音乐时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。该实验展示了声波具有 ;此外根据三支蜡烛烛焰情况,我们还能得出除振幅外,响度的又一影响因素 。 【答案】 能量 传播距离 【详解】[1]声音可以传递信息与能量,烛焰会随着音乐的节奏晃动,说明声波具有能量。 [2]此外根据三支蜡烛烛焰情况,离声源越远,烛焰的晃动幅度越小,说明除振幅外,响度的又一影响因素是传播距离。 跟踪训练3 人能够听到的声音的频率范围是到。低于的声叫次声波,高于的声叫超声波。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,气泡爆破时释放出能量,产生具有强冲击力的微小水柱,水柱不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的;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)超声波能够清洗物件是因为声波具有 。 (2)在月球上不能利用超声波测量月球车和障碍物之间的距离,是由于 。 (3)若声在海水中的传播速度为,利用回声定位的原理某声呐装置从海面竖直向海底发射超声波,到接收到回声所用的时间为,那么该处海洋有多深? 【答案】(1)能量 (2)真空不能传声 (3)1530m 【详解】(1)声音能够传递信息与能量,超声波能够清洗物件是因为声波具有能量。 (2)在月球上不能利用超声波测量月球车和障碍物之间的距离,是由于声音的传播需要介质,真空不能传声。 (3)若声在海水中的传播速度为,利用回声定位的原理某声呐装置从海面竖直向海底发射超声波,到接收到回声所用的时间为,由得,该处海洋的深度为 题型3 超声波及其应用 1. 概念: (1)定义:把频率高于20000Hz的声叫超声波。 (2)人耳的听觉频率范围: 2. 超声波的特点: (1)方向性好(蝙蝠觅食)。 (2)穿透能力强。 (3)易于获得集中的能量。 3. 超声波的应用: (1)超声导航: 自然界中许多动物不仅能发出超声波,还能感受到超声波。例如,通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物,它们利用超声波进行导航。 (2)超声雷达(声呐): 可用来探测海底深度、海中暗礁等,还可用来探测鱼群、潜艇的位置等。 设声波在海水中的传播速度为 v,声呐系统向海底垂直发射声波,经时间t后收到回波,则海水的深度: s= vt/2。 (3)易于获得集中的能量。 医院利用超声波进行超声检查。让超声波进人人体,经体内不同组织的交界面反射形成“像”,医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育。 工业上使用超声探伤仪,能探测金属内部存在的缺陷,排除隐患。超声波还能破坏细菌结构,从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。 【典例3-1】如图所示,在蜿蜒的铁路线上,“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”,这是利用声可以传递________,探伤仪发出的超声波不能被人耳听见,原因是超声波的________太高. 【答案】信息、频率。 【解析】[1]探伤仪是利用超声波能够传递信息工作的; [2]超声波的频率高于人耳可听声的频率,所以人听不到。 【典例3-2】下列设备中,不是利用超声波工作的是(  ) A.用听诊器检查身体 B.蝙蝠利用声波导航 C.声波金属探伤仪 D.潜艇上的声呐系统 【答案】A 【详解】A.用听诊器检查身体没有用超声波,直接利用声音传递信息,故A符合题意; BCD.蝙蝠利用声波导航,声波金属探伤仪和潜艇上的声呐系统都利用了超声波,故BCD不符合题意。 故选A。 【典例3-3】5.如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波(    ) A.频率高于20000Hz B.可以在真空中传播 C.传播速度是3×105km/s D.不能传递信息 【答案】A 【详解】A.超声波指频率高于20000Hz的声波,则机器狗发出的超声波频率高于20000H,故A符合题意; B.真空不能传声,可知超声波不可以在真空中传播,故B不符合题意; C.声音的传播速度约为340m/s,则超声波的传播速度约为340m/s,故C不符合题意; D.声音可以传递信息也可以传递能量,所以超声波可以传递信息,故D不符合题意。 故选A。 跟踪训练1 为保障重大活动期间公共安全,马鞍山市公安局2025年4月14日发布通告,明确对“低慢小”航空器实施临时管控措施。其中禁飞的无人机,应用多种自动避障技术,常见有 (选填“超声波”或“次声波”)雷达避障。 【答案】超声波 【详解】无人机自动避障技术中,通常采用超声波雷达。超声波频率较高,方向性强,反射能力好,能够通过发射和接收反射波精确探测障碍物的位置及距离。次声波频率低,波长较长,易绕过障碍物且不易被反射,因此不适用于避障场景。 跟踪训练2 小明将眼镜放入如图所示的清洗机中,按下按钮,一段时间后,眼镜被清洗干净。这是应用了 (选填“次声波”或“超声波”)。 【答案】超声波 【详解】小明将眼镜放入如图所示的清洗机中,按下按钮,一段时间后,眼镜被清洗干净。超声波清洗机利用超声波的高频振动,能够有效地去除眼镜表面的污垢和油脂。 跟踪训练3 如图甲所示是人和老鼠的听觉频率范围,如图乙所示是一款智能车载驱鼠器。在通电工作时,驱鼠器可以发出人听不到的声波对老鼠进行驱逐,该声波是 (选填“超声波”或“次声波”)。生活中人们利用这种声波 (选填“监测地震”“测量地球与月球之间的距离”或“探测海底地貌”)。 【答案】 超声波 探测海底地貌 【详解】[1]根据题目中给出的图甲,人和老鼠的听觉频率范围有所不同。人的听觉频率范围大致在20Hz到20000Hz之间,而老鼠的听觉频率范围则更宽,能够听到更高频率的声音。驱鼠器在通电工作时,可以发出人听不到的声波对老鼠进行驱逐。由于人听不到的声波可能是频率高于20000Hz的超声波,也可能是频率低于20Hz的次声波,考虑到驱鼠器的设计目的和老鼠的听觉频率范围,故该声波是超声波,因为超声波能够覆盖到老鼠能听到的频率范围而人听不到,从而达到驱逐老鼠的效果。 [2]由于超声波具有方向性好、穿透能力强和易于获得较集中的声能等优点,它在生活中有着广泛的应用。其中,利用超声波的方向性好和穿透能力强的特点,可以进行金属探伤、医学诊断等;而利用超声波遇到障碍物易反射的特性,则可以用来探测海底地貌;而地震发出的是次声波,这不是超声波;地球与月球之间是真空,而真空不能传声,不能用超声波测量它们的距离。 题型2 次声波及其应用 1. 概念: (1)定义:把频率低于20Hz的声叫次声波。 (2)人耳的听觉频率范围: 2. 次声波的特点: 次声波来源广、传播远、能绕过障碍物,有极大的破坏力。自然界中,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。 3. 次声波的应用: 次声波对人体危害很大,但通过接收异常次声波可以预测台风、地震、海啸等自然灾害。 4. 人和一些动物的发声和听觉的频率范围 动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波,有的动物能听到次声波。有些动物既能(1)听到超声波也能发出超声波,如蝙蝠、海豚等。 (2)能听到次声波的动物有: 狗、大象; (3)能听到超声波的动物有: 狗、猫、蝙蝠、海豚。 【典例4-1】地震预警系统可以监测地震产生的地震波,并向广大民众发出了预警信息,如图。地震预警系统监测到的地震波是(   ) A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.引力波 【答案】B 【详解】地震产生的声波是次声波,地震预警系统监测到的地震波是次声波,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 【典例4-2】下列有关次声波的事实描述中,说法不正确的是(   ) A.通过监测次声波,可预报海啸、台风 B.火山爆发、地震、海啸、雷电均能产生次声波 C.次声波的频率低对人体有伤害作用 D.次声波可以传得很远,但不容易绕过障碍物 【答案】D 【详解】AB.火山爆发、地震、海啸、雷电等自然灾害均能产生次声波,所以可以通过监测次声波来预报海啸、台风,故AB正确,不符合题意; C.次声波的频率低对人体有伤害作用,所以不能长期接触次声波,故C正确,不符合题意; D.次声波的频率低,波长较长,容易绕过障碍物,传得很远,故D错误,符合题意。 故选D。 【典例4-3】下列说法不正确的是(    ) A.火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风能形成次声波 B.火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波 C.次声波的频率低,对人体无伤害作用 D.次声波可以传得很远,强烈的次声波能绕地球2~3圈,且很容易绕过障碍物,无孔不入 【答案】C 【详解】A.火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风等自然现象都能产生强大的能量,从而形成次声波。故A正确,不符合题意; B.火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰过程中,由于机械运动和空气动力等因素,也会形成次声波。故B正确,不符合题意; C.次声波的频率低,但并非对人体无伤害作用。当次声波的强度较大时,会对人体造成严重的损害,比如使人产生恐惧、恶心、神经错乱等症状,甚至可能导致内脏破裂出血,危及生命。故C错误,符合题意; D.次声波具有波长较长的特点,所以可以传得很远,强烈的次声波能绕地球2~3圈,并且由于波长较长,它很容易绕过障碍物,无孔不入。故D正确,不符合题意。 故选C。 跟踪训练1 如图所示,是人和蝙蝠的听觉频率范围,下列说法正确的是(   ) A.人有可能听到频率为10kHz的声波 B.人不可能听得到乙图的声波 C.200Hz的声波只要振幅足够大,蝙蝠有可能听得见 D.地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 【答案】A 【详解】A.由图可知,人耳的听觉频率范围是,所以人有可能听到频率为10kHz()的声波,故A正确; B.乙图的声波每毫秒振动一次,频率为 人耳的听觉频率范围是,所以人能听得到乙图的声波,故B错误; C.由图可知,蝙蝠的听觉频率范围是,所以蝙蝠听不见200Hz的声波,故C错误; D.地震、海啸的预警中利用了频率低于20Hz的次声波来传递信息,故D错误。 故选A。 跟踪训练2 如图所示,用手拨动钢尺,发出声音;增加钢尺伸出桌面的长度,声音的 发生改变;当钢尺伸出桌面的长度到一定程度,就听不到声音了,原因是 。 【答案】 音调 此时发出的为次声波,人耳听不到 【详解】[1]增加钢尺伸出桌面的长度,会使声音的频率发生变化,声音的音调发生改变。 [2]钢尺伸出桌面长度越长,振动频率越低。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺发出的声音的频率低于20Hz,属于次声波,人耳听不到。 跟踪训练3 2023年12月18日晚,甘肃发生6.2级地震,西安有轻微震感,此次地震给人民群众的生命财产造成了重大损失。地震会产生 (选填“次声波”或“超声波”),频率 (填“低于”或“高于”)20Hz,超出了人类听觉的范围;利用超声波还可除去人体的碎石,是因为声波可以传递 。 【答案】 次声波 低于 能量 【详解】[1]地震产生的是次声波。次声波是频率低于20Hz的声波,具有传播距离远、穿透力强的特点。 [2]人类能听到的声波频率范围是20Hz-20000Hz。次声波的频率低于20Hz,因此人耳无法直接听到。 [3]超声波在医学上可用于碎石治疗,这是因为超声波具有能量传递的特性。当超声波聚焦在结石上时,其携带的能量能使结石破碎。 【能力培优练】 1.白居易的《琵琶行》中写到“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。”下列说法正确的是(    ) A.诗人通过响度判断出琵琶的声音 B.用大小相同的力弹奏不同的弦,发出声音的音色不同 C.诗人感觉琵琶声“如急雨”“如私语”,说明了声能传递信息 D.琵琶声能传到诗人的耳朵,说明声音的传播不需要介质 【答案】C 【详解】A.不同的乐器发出声音的音色不同,诗人通过音色而非响度判断出是琵琶声,故A错误; B.用相同力弹不同弦,振幅(响度)可能相同,但振动频率(音调)不同,音色由材料和结构决定,同一琵琶的弦音色相同,故B错误; C.“如急雨”形容响度大,“如私语”形容响度小,诗人通过声音的差异感知不同情境,说明声能传递信息,故C正确; D.声音传播需要介质,诗人能听到说明空气能够传声,故D错误。 故选C。 2.如图所示,世界杯不仅是一场足球比赛,也是异常热闹的盛宴,下列说法正确的是(  ) A.现场起伏的音乐声,其传播速度为3×108m/s B.裁判员通过哨声来进行裁判工作,是因为声音可以传递能量 C.球员们不断鼓掌呐喊,呐喊声是由于空气振动产生的 D.运动员们一边追着足球,一边通过高声呼喊队友进行及时交流配合,这里的“高”指的是响度。 【答案】D 【详解】A.声音在15℃的空气中传播速度为340m/s,即使受到温度的影响会发生改变,也远小于3×108m/s,故A错误; B.声音可以传递信息和能量,裁判员通过哨声来进行裁判工作,是因为声音可以传递信息,故B错误; C.呐喊声是由于人的声带振动产生的,故C错误; D.高声呼喊队友说明声音很大,表示声音的大小是响度,因此这里的“高”指的是响度,故D正确。 故选D。 3.声让我们通过听觉感知世界,下列说法不正确的是(  ) A.甲图:发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动 B.乙图:弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的响度 C.丙图:从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,推理得出真空不能传声 D.丁图:静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,说明声音能传递能量 【答案】B 【详解】A.发声的音叉将乒乓球弹开,说明音叉在振动,这表明正在发声的物体在振动,故A正确,不符合题意; B.弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音调,故B错误,符合题意; C.从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,可以推理假如玻璃罩内是真空,将不能听到声音,说明真空不能传声,故C正确,不符合题意; D.静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来,火焰获得了能量,说明声音能传递能量,故D正确,不符合题意。 故选 B。 4.2025年蛇年春晚舞台上,伴随着倒计时的钟声,现场的现众和电视机前的全国人民共同迎来了新年的到来。下列说法正确的是(  ) A.现场的钟声是空气振动产生的 B.声音只能传递信息 C.观众通过声音的音调区分钟声和歌声 D.现场的观众能够听到声音的频率范围为 【答案】D 【详解】A.现场的钟声是钟的振动产生的,人能听到钟的声音,是声音通过空气进行传播的,故A错误; B.声音可以传递信息,也可以传递能量,故B错误; C.不同发声体的音色一般不同。观众通过声音的音色区分钟声和歌声,故C错误; D.现场的观众能够听到声音,说明声音是在可听声的范围内,可听声的频率范围为,故D正确。 故选D。 5.声音看不见摸不着,却以其独特的方式塑造并链接着我们的社会。下列关于声现象的叙述正确的是(  ) A.不同动物对声音的感知各异,大象通过次声波进行信息交流 B.把正在响的闹钟放到真空罩中,听到声音越来越小,就能证明真空不能传声 C.人耳听到的声音有一定的频率范围,频率超过20000Hz的超声波,传播速度也变快 D.我们看到正在发声的鼓面在振动,由此就可以得出声音是由物体振动产生的 【答案】A 【详解】A.不同动物对声音的感知各异,不同动物的听觉和发声有不同的频率范围,大象通过低于人听觉下限的次声波进行信息交流,故A正确; B.把正在响的闹钟放到真空罩中,抽出空气时,罩内传声介质越来越少,听到声音越来越小,可以进一步推理,如果罩内没有空气,将听不到声音,即真空不能传声,但是不能直接证明真空不能传声,故B错误; C.人耳听到的声音有一定的频率范围,频率超过20000Hz的称为超声波,超声波传播速度与普通声波在同种介质中相同,故C错误; D.我们看到正在发声的鼓面在振动,不能由此就得出声音是由物体振动产生的,只由一种现象得出的结论具有偶然性,需要通过大量实验归纳出普遍规律,故D错误。 答案A。 6.如图所示是汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互的情景。下列分析不正确的是(    ) A.语音助手发出的声音是振动产生的 B.语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息 C.切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度 D.语音助手发出的声音在空气中的传播速度约为340m/s 【答案】C 【详解】A.声音是由物体振动产生的,语音助手发出的声音是振动产生的,故A正确,不符合题意; B.声音可以传递信息和能量。语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息,故B正确,不符合题意; C.声音的音色是声音的品质,切换不同性别声音模式实质是改变声音的音色,故C错误,符合题意; D.声音在不同介质中的传播速度不同,语音助手发出的声音在空气中的传播速度约为340m/s,故D正确,不符合题意。 故选C。 7.声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  ) A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐” C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 【答案】D 【详解】 A.B超利用超声波反射成像,传递人体内部结构信息,属于传递信息,故A不符合题意; B.声呐通过接收反射声波探测鱼群位置,属于传递信息,故B不符合题意; C.中医“闻”是通过听声音获取病情信息,属于传递信息,故C不符合题意; D.超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍,属于传递能量,故D符合题意。 故选D。 8.我国的南海海域,齿鲸发出的巨大的超声波震晕一群小鱼,在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音,下列说法正确的是(   ) A.该声音响度大、频率高 B.该声音靠空气传播给潜水员 C.说明声能传递信息 D.该声音在人耳听觉频率范围内 【答案】A 【详解】A.齿鲸发出巨大的超声波能震晕小鱼,“巨大” 表明声音响度大,“超声波” 说明频率高于 20000Hz,频率高,故A正确; B.齿鲸在海水中,声音是靠海水传播,而非空气传播给潜水员,故B错误; C.齿鲸发出超声波震晕小鱼,体现的是声能传递能量,并非传递信息,故C错误; D.超声波频率高于 20000Hz,超出人耳听觉频率范围(20Hz-20000Hz),所以潜水员听不到,故D错误。 故选A。 9.下列说法中,你认为正确的是(  ) A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,我们也可能听见其发出的声音 B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音是因为它们发出的是超声波 C.在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度要快于次声波的传播速度 D.利用“B超”对胎儿进行检查是因为胎儿能发出超声波 【答案】A 【详解】A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多,当单位时间内拍打翅膀的次数可以达到20次以上,即发声频率达到20Hz以上,我们也可能听见其发出的声音,故A正确; B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音,是因为声音在传播的过程中能量消耗,振幅减小,响度减小,当到达地面时因响度太小而人耳听不到,并不是因为它们发出的是超声波,故B错误; C.声音传播的速度与频率无关,在相同温度和介质的情况下,超声波的传播速度等于次声波的传播速度,故C错误; D.利用“B超”对胎儿进行检查是利用了回声定位原理,是仪器发出并接收超声波,而不是因为胎儿能发出超声波,故D错误。 故选A。 10.下列声现象中,说明声音能传递能量的是(  ) A.蝙蝠靠超声波发现昆虫 B.倒车雷达 C.超声加湿器 D.B超诊疗 【答案】C 【详解】A.蝙蝠靠超声波发现昆虫,说明声音能传递信息,故A不符合题意; B.倒车雷达利用超声波测量车与障碍物的距离,说明声音能传递信息,故B不符合题意; C.超声加湿器利用超声波将水打散成小颗粒,说明声音能传递能量,故C符合题意; D.B超诊疗利用超声波获得病人病情,说明声音能传递信息,故D不符合题意。 故选C。 11.如图所示,是人和蝙蝠的听觉频率范围,下列说法正确的是(   ) A.人有可能听到频率为10kHz的声波 B.人不可能听得到乙图的声波 C.200Hz的声波只要振幅足够大,蝙蝠有可能听得见 D.地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 【答案】A 【详解】A.由图可知,人耳的听觉频率范围是,所以人有可能听到频率为10kHz()的声波,故A正确; B.乙图的声波每毫秒振动一次,频率为 人耳的听觉频率范围是,所以人能听得到乙图的声波,故B错误; C.由图可知,蝙蝠的听觉频率范围是,所以蝙蝠听不见200Hz的声波,故C错误; D.地震、海啸的预警中利用了频率低于20Hz的次声波来传递信息,故D错误。 故选A。 12.一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的、、、、五个位置时,向正下方海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为、、、、。由此判断,该海域海底的大致形状为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据可知,声音在海水中传播的速度相同,时间越长,距离越大,因此0.5s声音运动的距离大于0.35s声音运动的距离,且由于回收信号的时间交替相等,即声音走过的路程交替相等,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 13.如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情景,当汽车尾部与障碍物相距较近时,汽车就会发出“嘀嘀嘀”急促的警报声。下列说法正确的是(  ) A.“滴滴滴”是超声波 B.急促是频率高 C.警报声是由空气振动产生的 D.警报声对驾驶员来说是噪声 【答案】B 【详解】A.“滴滴滴”是人耳能听到的声音,不是超声波,超声波人耳听不到,故A错误; B.声音急促意味着单位时间内振动次数多,即频率高,故B正确; C.警报声是由发声体,即汽车上的警报装置振动产生,经空气传播,不是空气振动产生的,故C错误; D.警报声对驾驶员有提示作用,是有用信息,不是噪声,故D错误。 故选B。 14.电影《长津湖》中有一个贴心的细节,单兵使用的哨子是志愿军所特有的子弹壳铜哨,能发出尖利刺耳的声音,如图所示。下列说法正确的是(  ) A.哨子发出的声音是铜弹壳振动产生的 B.“尖利刺耳”是指发出声音的响度大 C.更用力吹哨子,改变的是哨声的响度 D.远处的战士都能听到的哨声是超声波 【答案】C 【详解】A.哨子发出的声音是空气柱振动产生的,故A错误; B.“尖利刺耳”是指振动频率高,发出的音调高,故B错误; C.更用力吹哨子,改变的是物体振动的幅度,从而改变的是哨声的响度,故C正确; D.人类听觉范围通常为20Hz到20000Hz,超声波的频率高于20000Hz,所以人耳无法听到,故D错误。 故选C。 15.电影《哪吒2》:天元鼎下落时,演唱者运用呼麦技法,唱出两个及以上的声音,既有低沉的基音,又有高亢的泛音,营造强烈的压迫感。关于这一现象,下列说法正确的是(   ) A.“呼麦”中的声音是振动产生的 B.“呼麦”中高音和低音在空气中的传播速度不同 C.“呼麦”中低沉的基音和高亢的泛音指声音的响度 D.“呼麦”中高音是超声波,低音是次声波 【答案】A 【详解】A.声音是由物体振动产生的,“呼麦”中的声音是振动产生的,故A正确; B.声音的传播速度与介质种类和温度有关,与音调(高音、低音 )无关,在相同条件下,高音和低音在空气中传播速度相同,故B错误; C.“呼麦” 中低沉的基音和高亢的泛音,描述的是声音的音调不同(基音频率低,音调低;泛音频率高,音调高 ),不是响度,故C错误; D.“呼麦” 中的高音和低音,人耳都能听到,而超声波(频率高于20000Hz )、次声波(频率低于20Hz )人耳听不到,所以不是超声波和次声波,故D错误。 故选A。 16.如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是(  ) A.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色 B.减小声音音量实质是降低音调 C.语音助手发出的声音不是振动产生的 D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量 【答案】A 【详解】A.不同发声体发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故A正确; B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误; C.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故C错误; D.根据用户语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。 故选A。 17.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析正确的是(  ) A.该驱蚊器可以在真空环境使用 B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音响度一定增大 D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小 【答案】B 【详解】A.由题意可知,驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,由于真空不能传声,所以该驱蚊器不可以在真空环境使用,故A错误; B.该驱蚊器是超声波驱蚊器,超声波不在人耳能够感受的频率范围内,人耳无法听到超声波,故B正确; C.音调与频率有关,该驱蚊器调至频率最高挡时,音调升高,声音响度不一定增大,故C错误; D.声音的传播速度与距离声源的远近无关,故D错误。 故选B。 18.宋代《梦粱录》中记载了一项中国民间传统游戏——抖空竹。如图所示,在竹木制成的空竹圆轮外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,转动时会发出嗡嗡声。关于空竹发出的声音,下列说法正确的是(  ) A.能在真空中传播 B.是由振动产生的 C.不能传递能量 D.发出的嗡嗡声是超声波 【答案】B 【详解】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误; B.空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的,故B正确; C.空竹发出的声音可以传递能量,故C错误; D.超声波的频率高于人耳听觉频率范围,发出的嗡嗡声人耳能够听到,发出的嗡嗡声不是超声波,故D错误。 故选B。 19.声纹锁是依据声音的 来进行声纹识别;导盲杖能发出频率高于20000Hz的 (选填“超”或“次”)声波,遇到障碍物反射回来,被导盲杖接收,导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音,说明声音能够传递 。 【答案】 音色 超 信息 【详解】[1]由于不同的人发出声音的音色怒涛,所以声纹能解锁,是因为不同人的音色不同。 [2]超声波是指频率高于20000Hz的声波,次声波是指频率低于20Hz的声波。 [3]听到“嘀嘀”声,意味着前方有障碍物,说明声音能够传递信息。 20.大象有自己的“语言”,野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于 Hz的次声波相互交流。研究人员录下象群“语言”,发现以2倍速度快速播放录音时,人耳能听到正常播放时听不到的声音,这是因为快速播放后声音的 变高。 【答案】 20 音调 【详解】[1]频率低于20Hz的是次声波,野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于20Hz的是次声波相互交流。 [2]以2倍速度快速播放录音时,播放速度变快时,声音频率变大,声音的音调变高,那么部分次声波变成人耳可听声,所以能听到正常播放时听不到的声音。 21.2023年12月18日晚,甘肃发生6.2级地震,西安有轻微震感,此次地震给人民群众的生命财产造成了重大损失。地震会产生 (选填“次声波”或“超声波”),频率 (填“低于”或“高于”)20Hz,超出了人类听觉的范围;利用超声波还可除去人体的碎石,是因为声波可以传递 。 【答案】 次声波 低于 能量 【详解】[1]地震产生的是次声波。次声波是频率低于20Hz的声波,具有传播距离远、穿透力强的特点。 [2]人类能听到的声波频率范围是20Hz-20000Hz。次声波的频率低于20Hz,因此人耳无法直接听到。 [3]超声波在医学上可用于碎石治疗,这是因为超声波具有能量传递的特性。当超声波聚焦在结石上时,其携带的能量能使结石破碎。 22.如图所示的是东非野生动物大迁徙时的情景,一路上动物的很多活动似乎在“悄无声息”中进行,实际上它们可以用低于20Hz的 进行交流。蝙蝠是动物界的“高音冠军”,蝙蝠可以发出超声波,利用回声定位觅食,说明声音可以 。 【答案】 次声波 传递信息 【详解】[1]野生动物进行交流的“声音”频率低于20Hz,是次声波,不在人耳能够听到声音的频率范围之内,人类听不到野生动物之间的交流“声音”; [2]声音可以传递信息,也可以传递能量,蝙蝠利用回声定位觅食,说明声音可以传递信息。 23.如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。 【答案】 次 信息 【详解】[1][2]频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。 三、科普阅读题 24.阅读短文,回答问题: 手机和地震预警甘肃临夏州积石山县发生地震时,许多手机用户收到了如图甲所示的地震预警提示。地震预警是指在地震发生后,提前对地震波尚未到达的地方进行提醒,以减小相关区域的灾害损失。地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波在地壳中传播速度最快,约为6km/s,使地面发生上下震动,破坏性较弱;横波传播速度约为3km/s,使地面发生前后、左右晃动,破坏性较强。在当横波与纵波相遇叠加后,会激发出面波。当地震发生时,在距离震中数十公里的极震区,人们先感到上下颠簸,过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动,而远在约900公里外的太原,我们只感到明显的水平晃动。地震波首先会通过纵波传到监测点,确认地震后,通过电磁波传递信息,提醒人们做好抵御横波和面波的准备,即可达到地震预警的目的(如图乙所示)。研究表明,如果预警时间为3秒,可使伤亡率减少14%;如果预警时间为10秒和60秒,可使人员伤亡分别减少39%和95%。 (1)地震产生的地震波属于 (选填“超声波”或“次声波”),发布地震预警的依据是 两种地震波的传播速度有差异。 (2)如图乙所示,若震源距监测点60km,距离预警地90km,地震发生后,地震局收到信号立即发出预警,忽略电磁波在空气中的传播时间,则受灾群众在收到预警信息后,可供做应急准备的时间为 s。 (3)纵波和横波除了传播速度和破坏力有区别之外,不同之处还有 (写出一点即可)。 【答案】(1) 次声波 纵波与横波 (2)10 (3)振动方向不同 【详解】(1)[1]地震、台风、海啸等会伴随着次声波的产生。地震产生的地震波属于次声波。 [2]根据文中信息可知,横波和纵波传播速度不同。地震波首先会通过纵波传到监测点,确认地震后,通过电磁波传递信息,提醒人们做好抵御横波和面波的准备,即可达到地震预警的目的。所以发布地震预警的依据是 纵波与横波两种地震波的传播速度有差异。 (2) 纵波从震源到监测点的时间 横波从震源到预警地的时间为 受灾群众在收到预警信息后,可供做应急准备的时间为t=t2-t1=30s-10s=20s (3)纵波使地面发生上下震动;横波使地面发生前后、左右晃动。可知纵波和横波除了传播速度和破坏力有区别之外,不同之处还有振动方向不同。 【链接中考】 1.(2025·山东威海·中考真题)如图所示,体育场紧邻主干道,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大。下列说法错误的是(  ) A.声波在顶棚处发生了反射 B.运动员能够区分不同车辆的声音,说明声波传递了信息 C.道路旁的树木使声音的能量在传播过程中逐渐减小 D.听到车辆的声音很大说明车辆发声的频率很高 【答案】D 【详解】A.弧形顶棚会导致声波反射,使声音在特定区域(主席台附近)增强,当运动员经过带有弧形顶棚的主席台时,听到的外面车辆声音总是比在体育场其他地方听到的车辆声音大,故A正确,不符合题意; B.声音可以传递信息,声音可以传递能量,运动员根据不同车辆的音色和响度等进行区分,说明声音可以传递信息,故B正确,不符合题意; C.道路旁植树可以在传播过程中有效地减弱声音的传播,使声音的能量在传播过程中逐渐减小,故C正确,不符合题意; D.声音的响度是指声音的大小,听到车辆的声音很大,说明车辆发声的响度很大,故D错误,符合题意。 故选D。 2.(2025·四川宜宾·中考真题)声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  ) A.医院里的常见医疗设备“B超” B.探测鱼群所用的设备“声呐” C.中医诊病四个途径中的“闻” D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 【答案】D 【详解】 A.B超利用超声波反射成像,传递人体内部结构信息,属于传递信息,故A不符合题意; B.声呐通过接收反射声波探测鱼群位置,属于传递信息,故B不符合题意; C.中医“闻”是通过听声音获取病情信息,属于传递信息,故C不符合题意; D.超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍,属于传递能量,故D符合题意。 故选D。 3.(2025·黑龙江·中考真题)关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是(  ) A.物体不振动时能产生声音 B.声音可以从月球直接传播到地球 C.声音传播的速度一定是340m/s D.利用声呐可获得水中鱼群的信息 【答案】D 【详解】A.声音是由物体振动产生的,物体不振动时不能产生声音,故A错误; B.声音的传播需要介质,月球周围没有空气,声音不可以从月球直接传播到地球,故B错误; C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,不同介质、温度下声音传播的速度不都是340m/s,故C错误; D.声音可以传递信息,利用声呐可获得水中鱼群的信息,故D正确。 故选D。 4.(2024·四川绵阳·中考真题)每年5月下旬至6月上旬,中国红河蝴蝶谷会出现上亿只蝴蝶,形成“蝶舞成诗,如叶纷飞”的奇观。但游客置身其中,却听不到群蝶飞舞之声,这是因为蝴蝶翅膀振动的(  ) A.振幅太小 B.振幅太大 C.频率太低 D.频率太高 【答案】C 【详解】人耳的听觉频率范围20Hz~20000Hz,蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,低于20Hz,所以听不到蝴蝶飞行的声音,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 5.(2024·山东淄博·中考真题)如图是甲骨文“聲”,字同“声”,像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形,这说明古人很早就知道声音与敲击有关。下列说法正确的是(    ) A.磬声是由槌的振动产生的 B.磬声是通过空气传入耳朵的 C.敲击磬发出的声音是次声波 D.用力敲击磬时发出声音的音调变高 【答案】B 【详解】A.声音是由物体振动产生的,由题意知,磬声是由磬的振动产生的,故A错误; B.声音的传播需要介质,所以磬声是通过空气传入耳朵的,故B正确; C.频率低于20Hz的声音是次声波,人耳听不到,而敲击磬发出的声音,人可以听到,所以不是次声波,故C错误; D.用力敲击磬时,物体振动的幅度变大,所以发出声音的响度变大,故D错误。 故选B。 6.(2025·四川南充·中考真题)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 声波交流,这是利用声音传递 。 【答案】 次 信息 【详解】[1][2]频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第三节 超声波与次声波(高效培优讲义)物理沪科版2024八年级全一册
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