2.3 超声波与次声波（举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本讲义聚焦初中物理“超声波与次声波”核心知识点，从人耳听觉频率范围（20—20000Hz）切入，系统梳理超声波（高于20000Hz）的方向性好、穿透能力强等特点及回声定位、超声检查等应用，次声波（低于20Hz）的来源广、传播远等特点及灾害预警与危害，构建完整知识支架。 该资料以蝙蝠避障、蜜蜂蝴蝶发声等情景导入激发科学探究，知识归纳结合仿生学、医疗工业实例深化物理观念，题型与作业通过回声测深、导盲杖等问题培养科学推理。课中辅助教师高效授课，课后助学生回顾强化，弥补知识盲点。

2.3 超声波与次声波 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 夜间蝙蝠为什么不会撞到障碍物？ 为什么蜜蜂飞行时翅膀振动能发出声音，而蝴蝶飞行时翅膀振动通常不能发出人耳能听到的声音？。 通过学习超声波与次声波这节课，就可以解决提出的疑问。 知识归纳 【知识点1 超声波及其应用 】 1. 超声波的定义 人能感受到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围约为20—20000Hz。 频率高于20000Hz的声波称为超声波，简称超声。 2.超声波的特点 (1)方向性好； (2)穿透能力强； (3)易于获得较集中的声能。 3.超声波的应用 （1）超声波可以传递信息 A.蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。现代的无线电定位器——雷达，是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的。这门学科叫仿生学，即通过模仿自然界生物的特性来发明新的技术和工具。 根据回声来探测目标的方法，叫作回声定位。 B.医院利用超声波进行超声检查。让超声波进入人体，经体内不同组织交界面反射形成“像” 。 C.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。 （2）超声波可以传递能量 A.超声碎石：医院用超声波击碎病人体内的结石. B. 超声波清洗器：超声波能破坏细菌结构，从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。 【例1】 某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的A点开始，在每隔相等距离的海面上B、C……G点处进行测量，各个点均在同一水平直线上，测量船发出的超声波的方向垂直海面向下，仪器记录从发出声音到接收到回声的时间t如表所示。图中水平直线表示海面，曲线表示海底的起伏状况。根据上述信息，图中合理的是（　　） 采样位置 A B C D E F G 时间t/s 0.25 0.20 0.20 0.25 0.30 0.15 0.25 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】利用回声测量海底深度时，测量的是声波的往返时间t，速度公式的变形公式可知，往返时间越长，海底越深，比较表中声波传播的时间长短可知，海底最深处是E，其次是A、D、G，再次是B、C，最浅处是F，故图像C符合题意。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【变式1-1】如图所示是一款新型的折叠导盲杖，使用时导盲杖会持续发出超声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。请回答： （1）导盲杖发出的超声波是由物体　 　产生； （2）离障碍物越近提示音越尖锐，是指提示音的　 　（选填“响度”、“音调”或“音色”）发生了变化。 （3）提示音提醒盲人绕开障碍物，说明声能传递　 　。 【变式1-2】蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾，而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是（　　） A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递能量 B．人们模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理 C．蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz，人耳听不到但夜蛾能感知 D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度也会随之变快 【变式1-3】如图甲为一种超声波测厚仪，可测量一些固体材料的厚度。将校准（声速值调为待测材料中的声速v）后的测厚仪的探头放在待测材料表面，探头发出超声波脉冲信号，信号到达材料另一端界面时会被反射回探头（如图乙）。通过测量超声波在材料中的传播总时长t，系统会自动计算出被测材料的厚度h。下列有关分析合理的是（     ） A．该设备发出的超声波不是物体振动产生的 B．该设备发出的超声波能被人耳听到 C．该设备利用了超声波传递能量 D．该设备的测量原理是 【知识点2 次声波及其作用 】 1. 次声波的定义：频率低于20Hz的声波称为次声波，简称次声。 2. 次声波的特点：次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。频率低于 1 Hz 的次声波可以传到几千千米乃至上万千米远的地方。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 利用次声波的特点，进行检测预警等，例如气象预报、预测自然灾害。 4. 次声波的危害 （1）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。 （2）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。 某些自然灾害发生前，一些动物有与平常不一样的表现，这是因为它们能提前感知不同的声波，力图逃离危险。 易错1. 对超声波、次声波特点及其应用问题的把握 1. 超声波的特点是方向性好、能量密度大、易于获得较集中的声能；次声波的特点是穿透能力强、传播过程中能量损失小。 2. 利用声呐探测海底深度、B超诊病、超声波探伤、击碎体内结石等是超声波的应用实例；次声波检测海啸、地震等；穿透人体时，会使人体出现不适，甚至导致死亡，这时次声波利用实例与危害。 易错2. 对回声定位的应用易错 回声是声音从声源发出，遇到山崖、墙壁等障碍物反射回来又传入人耳的声音.利用回声可以测定距离。 例如要测定发声体到障碍物的距离，发声体发出特定的声音，并接收到回声信号，记录下回声和原声之间的时间间隔t，在查出声音传播速度的条件下，即可求出距离 【例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．次声波可以传得很远，但不容易绕过障碍物 D．次声波的频率低对人体有伤害作用 【答案】C 【解析】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，波长较长，容易绕过障碍物，传得很远，故C错误，符合题意； D．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D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-1】为了使学生有个安静的学习环境，我们在教学楼周围植树，这是在 减弱噪声（选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）；外科医生常利用超声波振动除去人体内结石，这是利用了声波能传递 ；监测员利用仪器接收 ，可以监测地震、台风位置，这是利用了声波能传递 。 【变式2-2】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】古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率　 　（选填“低于”或“高于”），我们将这种声波称为 　声波；人们是根据声音的　 　（选填“音调”或“音色”）来辨别黄莺啼声的。 模块三 课后作业 一、选择题(共4题) 1. 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．人的听觉频率范围是85~1100Hz B．人类听到超声波清洗器洗眼镜时的“滋滋”声不是超声波 C．人类无法听到由人发出的所有声音频率 D．蝙蝠和小狗的发声频率无重叠区，所以蝙蝠发出的声音小狗永远听不见 2. （2025四川宜宾）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. 图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A. 超声波不是由物体的振动产生 B. 超声波的传播不需要介质 C. 感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D. 潜艇上的舰员能够听见超声波 4. 正常灰鲸的发声频率范围为。生物学家发现变异灰鲸Alice，其发声频率为，导致正常灰鲸“听不见”Alice的声音，如图所示为海豚的发声频率和听觉频率范围，灰鲸与海豚同属海洋哺乳动物。由此推理：正常灰鲸听觉频率范围（黑色横条）很可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   二、填空题(共7题) 5. 蝴蝶的翅膀振动频率是，蚊子的翅膀在内做了72000次振动，其振动频率是______。当蚊子和蝴蝶飞到你身边，闭上眼的你能听到的是_____（选填“蝴蝶”或“蚊子”或“蝴蝶和蚊子”）翅膀振动发出的声音，这说明声音可以传递_______（选填“信息”或“能量”）。 6. 发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有___________声波产生。如狗可以听到15Hz的声音，15Hz表达的含义是___________。 7．如图是人和一些动物发声和听觉的频率范围。他们所发出的声音都是由于发声部位 而产生的；人耳听不见超声波，是因为超声波的频率大于 Hz；地震前通常有次声波产生，人、海豚和大象能最先感觉到的是 。 8. 雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射到接收到回声所用的时间为4s，若声音在海水中的传播速度为，该处海洋的深度为______m；探测器发出的超声波由声源的______而产生的；在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离，原因是________。 9. 在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如图所示），它是利用声音可以在中传播来工作的，若海水的深度是7500m，声音在海水中的传播速度是1500m/s，则测位仪发出信号后需经过 秒才能接散到信号，这种仪器 （选填“能”或“不能”）用来测量地球和月球之间的距离。 10．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”）。 11．中国地震台网显示：2023年我国甘肃临夏州积石山县发生了6.0级以上地震，幸运的是，震区许多群众提前收到了手机提示的地震预警而紧急避险，大大减少了人员伤害程度。地震预警是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁波传播速度的特点，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。 (1)地震产生的地震波的频率一般在20Hz以下，属于 （选填“超声波”或“次声波”）。这种波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播； (2)图乙是人和动物的发声、听觉范围，当地震波传来时，能“听”到地震波的是 。 三、综合应用题(共1题) 12. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号简称信号，同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是，第一次发射信号到接收用时，第二次发射信号到接收用时。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。超声波速度取 （1）人耳____ 选填“能”或“不能”听到超声波，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、____ 等特点。 （2）如图乙所示，若，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m。 （3）通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的图象从第一次发射信号开始计时，跑车在两次遇到信号之间通过的路程为______ m，跑车的速度大小为______ 。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 超声波与次声波 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 夜间蝙蝠为什么不会撞到障碍物？ 为什么蜜蜂飞行时翅膀振动能发出声音，而蝴蝶飞行时翅膀振动通常不能发出人耳能听到的声音？。 通过学习超声波与次声波这节课，就可以解决提出的疑问。 知识归纳 【知识点1 超声波及其应用 】 1. 超声波的定义 人能感受到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围约为20—20000Hz。 频率高于20000Hz的声波称为超声波，简称超声。 2.超声波的特点 (1)方向性好； (2)穿透能力强； (3)易于获得较集中的声能。 3.超声波的应用 （1）超声波可以传递信息 A.蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。现代的无线电定位器——雷达，是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的。这门学科叫仿生学，即通过模仿自然界生物的特性来发明新的技术和工具。 根据回声来探测目标的方法，叫作回声定位。 B.医院利用超声波进行超声检查。让超声波进入人体，经体内不同组织交界面反射形成“像” 。 C.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。 （2）超声波可以传递能量 A.超声碎石：医院用超声波击碎病人体内的结石. B. 超声波清洗器：超声波能破坏细菌结构，从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。 【例1】 某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的A点开始，在每隔相等距离的海面上B、C……G点处进行测量，各个点均在同一水平直线上，测量船发出的超声波的方向垂直海面向下，仪器记录从发出声音到接收到回声的时间t如表所示。图中水平直线表示海面，曲线表示海底的起伏状况。根据上述信息，图中合理的是（　　） 采样位置 A B C D E F G 时间t/s 0.25 0.20 0.20 0.25 0.30 0.15 0.25 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】利用回声测量海底深度时，测量的是声波的往返时间t，速度公式的变形公式可知，往返时间越长，海底越深，比较表中声波传播的时间长短可知，海底最深处是E，其次是A、D、G，再次是B、C，最浅处是F，故图像C符合题意。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 【变式1-1】如图所示是一款新型的折叠导盲杖，使用时导盲杖会持续发出超声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。请回答： （1）导盲杖发出的超声波是由物体　 　产生； （2）离障碍物越近提示音越尖锐，是指提示音的　 　（选填“响度”、“音调”或“音色”）发生了变化。 （3）提示音提醒盲人绕开障碍物，说明声能传递　 　。 【答案】（1）振动；（2）音调；（3）信息 【解析】（1） 导盲杖发出的超声波是由导盲仗内的发声设备振动产生的。 （2）根据题意可知，提示音越尖锐，即提示音的音调发生了变化。 （3）提示音能够告诉盲人要绕开障碍物，说明声能传递信息。 【变式1-2】蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾，而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是（　　） A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递能量 B．人们模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理 C．蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz，人耳听不到但夜蛾能感知 D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度也会随之变快 【答案】B 【解析】A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递信息，故A错误； B．人们模仿蝙蝠依靠超声波定位，设计雷达装置，模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理，故B正确； C．人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz，人耳听不到但夜蛾腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，故C错误； D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度保持不变，故D错误。 故选B。 【变式1-3】如图甲为一种超声波测厚仪，可测量一些固体材料的厚度。将校准（声速值调为待测材料中的声速v）后的测厚仪的探头放在待测材料表面，探头发出超声波脉冲信号，信号到达材料另一端界面时会被反射回探头（如图乙）。通过测量超声波在材料中的传播总时长t，系统会自动计算出被测材料的厚度h。下列有关分析合理的是（     ） A．该设备发出的超声波不是物体振动产生的 B．该设备发出的超声波能被人耳听到 C．该设备利用了超声波传递能量 D．该设备的测量原理是 【答案】D 【解析】A．一切声音都是由物体振动产生的，该设备发出的超声波也是物体振动产生的，故A不合理，不符合题意； B．人耳能听到的声音范围是20Hz~20000Hz，而超声波的频率高于20000Hz，不能被人听见，故B不合理，不符合题意； C．通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，这是利用声音传递材料厚度的信息，说明声音能够传递信息，故C不合理，不符合题意； D．超声波的速度为v，超声波在材料中的传播总时长t，根据速度计算公式可知，被测材料的厚度，故D合理，符合题意。故选D。 【知识点2 次声波及其作用 】 1. 次声波的定义：频率低于20Hz的声波称为次声波，简称次声。 2. 次声波的特点：次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。频率低于 1 Hz 的次声波可以传到几千千米乃至上万千米远的地方。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 利用次声波的特点，进行检测预警等，例如气象预报、预测自然灾害。 4. 次声波的危害 （1）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。 （2）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。 某些自然灾害发生前，一些动物有与平常不一样的表现，这是因为它们能提前感知不同的声波，力图逃离危险。 易错1. 对超声波、次声波特点及其应用问题的把握 1. 超声波的特点是方向性好、能量密度大、易于获得较集中的声能；次声波的特点是穿透能力强、传播过程中能量损失小。 2. 利用声呐探测海底深度、B超诊病、超声波探伤、击碎体内结石等是超声波的应用实例；次声波检测海啸、地震等；穿透人体时，会使人体出现不适，甚至导致死亡，这时次声波利用实例与危害。 易错2. 对回声定位的应用易错 回声是声音从声源发出，遇到山崖、墙壁等障碍物反射回来又传入人耳的声音.利用回声可以测定距离。 例如要测定发声体到障碍物的距离，发声体发出特定的声音，并接收到回声信号，记录下回声和原声之间的时间间隔t，在查出声音传播速度的条件下，即可求出距离 【例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．次声波可以传得很远，但不容易绕过障碍物 D．次声波的频率低对人体有伤害作用 【答案】C 【解析】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，波长较长，容易绕过障碍物，传得很远，故C错误，符合题意； D．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D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2-1】为了使学生有个安静的学习环境，我们在教学楼周围植树，这是在 减弱噪声（选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）；外科医生常利用超声波振动除去人体内结石，这是利用了声波能传递 ；监测员利用仪器接收 ，可以监测地震、台风位置，这是利用了声波能传递 。 【答案】 传播过程中 能量 次声波 信息 【解析】在教学楼周围植树，浓密的树叶可以吸收或反射噪声，这是在传播过程中减弱噪声。 由于超声波具有方向性好、能量易于集中的特点，可以利用超声波振动除去人体内结石，这是利用了声波能传递能量。地震、台风发出的是次声波，利用接收的到次声波来监测地震和台风，这是声音传递了信息。 【变式2-2】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】古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率　 　（选填“低于”或“高于”），我们将这种声波称为 　声波；人们是根据声音的　 　（选填“音调”或“音色”）来辨别黄莺啼声的。 【答案】低于；次；音色 【解析】人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz。频率低于20Hz时，是次声波，人耳听不到。蝴蝶翅膀振动慢，频率太低，低于20Hz，是次声波，人耳是听不到的。 音色是声音的品质和特色。不同发声体的材料和结构不同，声音的音色不同。根据音色辨别黄莺的啼声。 模块三 课后作业 一、选择题(共4题) 1. 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．人的听觉频率范围是85~1100Hz B．人类听到超声波清洗器洗眼镜时的“滋滋”声不是超声波 C．人类无法听到由人发出的所有声音频率 D．蝙蝠和小狗的发声频率无重叠区，所以蝙蝠发出的声音小狗永远听不见 【答案】B 【解析】A．是人的发声频率，人的听觉频率范围是，故A错误； B. 人耳无法听到频率高于的超声波，因此听到的清洗器的“滋滋”声不属于超声波，故B正确； C. 人的发声频率范围，全部在人的听觉频率范围内，人类可以听到自己发出的所有频率的声音，故C错误； D．蝙蝠发声频率为，狗的听觉频率为，二者有的重叠区域，蝙蝠发出的这部分声音小狗可以听见，故D错误。故选B。 2. （2025四川宜宾）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 【解析】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. 图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A. 超声波不是由物体的振动产生 B. 超声波的传播不需要介质 C. 感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D. 潜艇上的舰员能够听见超声波 【答案】C 【解析】A．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误； B．声音的传播都需要介质，超声波也是声波，它的传播也需要介质，故B错误； C．感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，故C正确； D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。故选C。 4. 正常灰鲸的发声频率范围为。生物学家发现变异灰鲸Alice，其发声频率为，导致正常灰鲸“听不见”Alice的声音，如图所示为海豚的发声频率和听觉频率范围，灰鲸与海豚同属海洋哺乳动物。由此推理：正常灰鲸听觉频率范围（黑色横条）很可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】C 【解析】根据海豚的听觉频率和发声频率范围，其听觉频率范围比发声频率范围大，且听觉频率最高值比发声频率最高值大；正常灰鲸的发声频率范围为15Hz~25Hz，则正常灰鲸的听觉频率最高值会比25Hz高，最低值比15 Hz低，但是正常灰鲸“听不见”Alice发出频率为52Hz的声音，则听觉频率最高值会低于52Hz；故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 二、填空题(共7题) 5. 蝴蝶的翅膀振动频率是，蚊子的翅膀在内做了72000次振动，其振动频率是______。当蚊子和蝴蝶飞到你身边，闭上眼的你能听到的是_____（选填“蝴蝶”或“蚊子”或“蝴蝶和蚊子”）翅膀振动发出的声音，这说明声音可以传递_______（选填“信息”或“能量”）。 【答案】 600 蚊子 信息 【解析】频率是单位时间内振动的次数，则蚊子翅膀振动频率为 人的听觉频率范围为20~20000Hz，由题意可知，蚊子翅膀的振动频率在人耳听觉范围内，故人耳能听到；蝴蝶翅膀的振动频率为6Hz，低于人耳听觉下限（20Hz），因此人耳无法听到。 声音能传递信息和能量，闭上眼借助听到的声音可以感知到蚊子的存在，说明声音能传递信息。 6. 发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有___________声波产生。如狗可以听到15Hz的声音，15Hz表达的含义是___________。 【答案】 次 每秒振动15次 【解析】火山爆发、地震、台风等都会伴随产生次声波，这种声波可以绕过较大障碍物传播的很远。发生地震时，有些动物比人提前感觉到，因为地震时伴有次声波产生。 频率是表示振动快慢的物理量，声源每秒振动的次数叫做频率，频率的单位是赫兹。如狗可以听到15Hz的声音，15Hz表达的含义是每秒振动15次。 7．如图是人和一些动物发声和听觉的频率范围。他们所发出的声音都是由于发声部位 而产生的；人耳听不见超声波，是因为超声波的频率大于 Hz；地震前通常有次声波产生，人、海豚和大象能最先感觉到的是 。 【答案】振动；20000；大象。 【解析】声音是物体振动产生的，人和动物能发声是由发声部位振动产生的。 人耳的听觉范围是20~20000Hz，频率高于20000Hz的声波叫超声波。 因为地震产生的次声波频率低于20Hz，而图中的大象听觉频率是1~20000Hz，正是在此范围之内，而人和海豚听觉频率都不在此范围内，所以大象最先感觉到。 8. 雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射到接收到回声所用的时间为4s，若声音在海水中的传播速度为，该处海洋的深度为______m；探测器发出的超声波由声源的______而产生的；在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离，原因是________。 【答案】 振动 真空不能传声 【解析】声音传播到海底所用的时间为 该处海洋的深度为 一切声音都是由于物体振动产生的，探测器发出的超声波由声源的振动而产生的。 声音的传播需要介质，月球表面没有空气，是真空，真空不能传声，所以，在月球表面不能用超声波代替激光来探测距离。 9. 在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如图所示），它是利用声音可以在中传播来工作的，若海水的深度是7500m，声音在海水中的传播速度是1500m/s，则测位仪发出信号后需经过 秒才能接散到信号，这种仪器 （选填“能”或“不能”）用来测量地球和月球之间的距离。 【答案】 10 不能 【解析】超声波传播的距离为 接收到超声波所用的时间为 月球周围没有空气，而声音不能在真空中传播，故不能利用声波的反射测出月球到地球的距离。 10．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 【解析】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。 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。 11．中国地震台网显示：2023年我国甘肃临夏州积石山县发生了6.0级以上地震，幸运的是，震区许多群众提前收到了手机提示的地震预警而紧急避险，大大减少了人员伤害程度。地震预警是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁波传播速度的特点，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。 (1)地震产生的地震波的频率一般在20Hz以下，属于 （选填“超声波”或“次声波”）。这种波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播； (2)图乙是人和动物的发声、听觉范围，当地震波传来时，能“听”到地震波的是 。 【答案】(1) 次声波 不能 (2)狗 【解析】（1）低于20Hz的声波叫作次声波；地震产生的地震波的频率一般在20Hz以下，属于次声波，次声波是声波的一种，声音的传播需要介质，因此它不能在真空中传播。 （2）从图乙可知，狗可以听到频率低于20Hz的声波，而人和蝙蝠听不到，故当地震波传来时，能“听”到地震波的是狗。 三、综合应用题(共1题) 12. 阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号简称信号，同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是，第一次发射信号到接收用时，第二次发射信号到接收用时。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。超声波速度取 （1）人耳____ 选填“能”或“不能”听到超声波，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、____ 等特点。 （2）如图乙所示，若，则静止的汽车与测速仪之间的距离为______ m。 （3）通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的图象从第一次发射信号开始计时，跑车在两次遇到信号之间通过的路程为______ m，跑车的速度大小为______ 。 【答案】不能  反射能力强  68  51  60 【解析】人耳可听声的频率范围是：，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，故人耳不能听到超声波；超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等； 汽车遇到超声波时的时间为：， 车与测速仪之间的距离为； 第一次超声波传播的距离为：， 第二次超声波传播的距离为：， 图像如图所示； 测速过程中，跑车通过的路程为：， 跑车行驶的时间为：， 跑车的速度为：。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $