第3节 声的利用（模型与方法）物理人教版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“声的利用”核心知识点，系统梳理超声波利用、次声波危害、声与信息、声与能量、区分超声次声五个模型，通过特性分析、应用分类、计算通法构建知识支架，形成从现象到本质的逻辑脉络。 该资料以模型化教学为特色，通过“听信看能分两路”等技巧口诀和四步解题法强化科学思维，结合真题演练与分层练测提升科学探究能力，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生精准查漏，落实物理观念与科学态度。

第3节 声的利用 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 01 ~ 07 模型 0 1. 超声波的利用 …………………………………………………………………………………… 01 模型02. 次声波的危害 …………………………………………………………………………………… 03 模型03. 声与信息 ………………………………………………………………………………………… 03 模型04. 声与能量 ………………………………………………………………………………………… 05 模型05. 区分超声波与次声波 …………………………………………………………………………… 06 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 07 ~ 10 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 10 ~ 15 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 10 ~ 12 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 12 ~ 15 ) 模型01.超声波的利用 ( 技巧： 听信看能分两路，回声测距归信息，振动破碎属能量 。 传递信息 ‌ ：利用超声波获取 ‌ 距离、位置、内部结构、速度 ‌ 等 “ 消息 ” ，物体本身未被物理改变（如：声呐测深、 B 超体检、倒车雷达、蝙蝠定位）。 ‌ 传递能量 ‌ ：利用超声波的高频振动使物体发生 ‌ 形态变化、位移、破碎或清洗 ‌ （如：超声洗牙、体外碎石、超声雾化、清洗精密仪器）。 ‌ 计算通法 ‌ ：涉及测距 / 测速时，牢记 ‌ 单程时间 = 总时间 ÷2 ‌ ，公式 ；涉及多普勒效应时，区分 “ 波源动 ” 与 “ 观察者动 ” 两次频移。 ‌‌ 口诀： 超声次声听不到，回声测距定位妙‌ （对应：声呐、B 超、倒车雷达等‌传递信息‌类） ‌ B 超查病信息传，超声碎石声传能‌ （对应：清洗、碎石等‌传递能量‌类） ‌ 判据关键看结果：得消息是信，改物体是能 。 ) ( 提 醒： ‌ 混淆项 ‌ ：听到雷声预示下雨是 “ 可听声传信息 ” ，非超声；玻璃被巨响震碎是 “ 声传能量 ” ，但不一定是超声。 ‌ 计算陷阱 ‌ ：回声问题中，题目给出的时间通常是 ‌ 往返总时间 ‌ ，计算距离务必除以 2 。 ‌‌ ) 【例1】智能手机都有一个语言助手，可以很好实现“人机交流”，如某品牌手机，当使用者说：“小艺小艺”，手机可以解锁，但是其他人说：“小艺小艺”， 手机不可以解锁，该系统主要根据声音的_________这一特性来工作的；图中汽车上的倒车雷达是利用__________（选填“超声波”或“次声波”）来工作的。 【变式1-1】超声波洗牙就是通过超声波的高频震荡作用，去除牙齿上的牙结石、烟渍等，可以帮助治疗牙周炎等口腔疾病，而且对牙面的损害非常小。以下关于超声波说法正确的是（ ） A.超声波洗牙说明声音具有能量 B.洗牙时产生的超声波，人耳能听到 C.利用超声波可以预测地震 D.超声波频率很高，可以在真空中传播 【变式1-2】如图所示，我国的“雪龙”号极地考察船正在南极某海域探测海底深度，科考船用船上的声呐向海底垂直发射__________（选填“超声波”或“次声波”），经1.6s收到回波信号，则该处海水深_________m，这种方法_________（选填“能“或“不能”）用来测量地球和月球之间的距离。（声音在海水中的传播速度为1500m/s） 【变式1-3】关于声的利用，下列说法中正确的是（ ） A.“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递能量 B.医生通过B超查看胎儿的发育情况，主要是利用声传递信息 C.超声波不仅可以清洗眼镜，还能粉碎人体内的结石，说明声可以传递信息 D.轮船的“声呐”系统利用了超声波在水中能传递能量 模型02.次声波的危害 ( 技巧： 抓 “ 频率 <20Hz+ 共振致损 ” 两关键词，解题按 “ 判频率 → 找共振 → 列症状 → 分程度 ” 四步走。 ‌ 判频率门槛 ‌ ：确认题干声波频率是否 ‌ 小于 20Hz‌ ，否则不属于次声波范畴（人耳听不见 ≠ 一定是次声，需看频率定义）。 ‌ 抓共振机制 ‌ ：锁定 “ 外界频率 ≈ 人体器官固有频率（ 0.01 ~ 20Hz ，如心脏 ~5Hz 、胸腔 4 ~ 6Hz 、腹腔 6 ~ 9Hz ） ” 这一关键条件，无共振通常仅轻微不适，有共振才致重伤或死亡。 ‌ 列典型症状 ‌ ：按轻重排序作答 —— 轻度（头晕、恶心、呕吐、平衡感丧失、烦躁）；重度（内脏出血、器官破裂、昏迷、死亡）；注意区分 “ 听不见 ” 不是危害本身， ‌ 共振破坏 ‌ 才是危害根源 。 ‌ 分场景应用 ‌ ：自然类（ 地震 / 风暴前兆预警 vs 灾害伴随伤害）；人工类（核爆 / 机械振动致设备解体 或人员伤亡）；答题时若问 “ 如何避免 ” ，答 ‌ 远离声源、阻断传播、监测预警 。 ‌ 口诀： 次声二十赫兹下，悄摸钻过人骨架， 同频晃得内脏麻，晕吐腿软眼发花， 强波撞开腑脏闸，严重直接把命搭。 ) 【例2】《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声，鼓声是由于鼓面 产生的。学校定期会进行防震安全疏散演练，地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）会对人的健康产生危害。 【变式2-1】2008年5月12日，四川汶川发生里氏8.0级强烈地震，地震所产生的_________（填“超声波”、“次声波”、“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官的功能破坏性很大，人耳无法直接听到，所以要尽量远离地震源。若某声源在10s内振动了150次，则此声源发出的是________波。 【变式2-2】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 【变式2-3】地震爆发前，许多动物往往有异常反应，如老鼠逃出洞、牛马不入圈、鸡犬不宁等，这主要是地震爆发前潜伏在我们身边的强烈次声波引起的。物理上把频率低于20赫兹的声波称为次声波（简称次声），这是人耳听不到的声波。次声波的重要特性是在传播过程中衰减很小，容易绕过障碍物向前传播，能传播得很远，且无孔不入。例如，地震、台风、核爆炸等产生的次声波可绕地球数周。此外，频率为2~10赫兹的次声会对人体产生危害，如引发眩晕、恶心、神经错乱等症状，其中5赫兹左右的次声危害最大。 阅读材料，总结次声波的两条规律。 模型03.声与信息 ( 技巧： 抓“结果”判用途——获知情况为“信息”，改变状态/做功为“能量” ‌ 。 ‌‌ 传递信息 ‌ ：声音作为载体让人 ‌ 知道 ‌ 某事（如交谈、 B 超诊断、回声定位、雷声预示下雨），物体本身 ‌ 未发生物理形态或运动状态的改变 ‌ 。 ) ( ‌ 传递能量 ‌ ：声音引起物体 ‌ 振动、破碎、清洗、移动 ‌ 等实质变化（如超声波碎石、清洗眼镜、声波吹灭蜡烛），体现了声能做功 。 ‌ 速记口诀 ‌ ： “ 听声知事是信息，声动物体是能量 ” ；看到 “ 检测、诊断、定位、交流 ” 选信息，看到 “ 清洗、碎石、除尘、震碎 ” 选能量 。 ‌‌ 口诀： 传递信息知情况，回声定位 B 超听。 ‌ ‌ 传递能量改物体，清洗碎石超声波。 ‌ ‌ 若问改变或破坏，定是能量在运行。 ‌ ‌ 若问探测或诊断，定是信息在传情。 提醒： B 超 / 听诊器 ‌ ：医生通过声音了解病情 → ‌ 传递信息。 ‌ 超声波碎石 / 清洗 ‌ ：结石被击碎、污垢被震落 → ‌ 传递能量。 ‌ 倒车雷达 / 声呐 ‌ ：利用回声判断距离 / 位置 → ‌ 传递信息。 ‌ 声波灭火 / 震碎玻璃 ‌ ：火焰熄灭、玻璃破裂 → ‌ 传递能量。 ‌ 蝙蝠回声定位 ‌ ：获取昆虫位置 → ‌ 传递信息 ‌ （注意区别于超声波驱蚊 / 杀虫的能量应用）。 ‌‌ ) 【例3】古代战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声音可以传递________，士兵们是通过________辨别鼓声和锣声的。 【变式3-1】同学们过马路时不能光凭“勇敢”，一定要遵守交通规则，做到“一停二看三通过”。对不守规则的行人，司机有时会按喇叭提醒。行人听到喇叭声后应主动避车，说明声音可以传递_________。 【变式3-2】随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声波传递信息的是（ ） A.生活中利用超声波清洗眼镜 B.工程师利用金属超声波探伤仪检测金属内部是否有缺陷 C.玩具厂的工人利用超声波焊接器焊接塑料玩具 D.医院的医生利用超声波粉碎结石 【变式3-3】（多选）下列事例中，能说明声波可以传递信息的是（ ） A.医院里用B超检查病情 B.利用超声波除去人体内的结石 C.用声呐技术测海底深度 D.利用超声波清洗眼镜 模型04.声与能量 ( 技巧： 看结果是否改变物体状态（形变 / 运动 / 破碎 / 清洗） → 是则为能量；若仅获取情况 / 位置 / 内容 → 则为信息 ‌ 。 传递能量 ‌ ：声波对物体 ‌ 做功 ‌ ，导致物体 ‌ 形状、位置、运动状态发生改变 ‌ （如碎石、清洗、吹动火焰、震碎玻璃）。 ‌ 传递信息 ‌ ：声波作为载体 ‌ 告知某种情况 ‌ ，物体本身 ‌ 未发生物理状态改变 ‌ （如 B 超检查、倒车雷达测距、听诊器诊病、声呐定位）。 ‌‌ 口诀： 声分两路各有用，传信探物知动静， 传能振物改形态，碎石化雾显神通。 提醒： “ 传递能量 ” 的典例 ‌ ：超声波碎石、超声波清洗精密仪器、声波吹灭蜡烛 / 晃动烛焰、强声震碎玻璃杯、次声波破坏建筑物。 ‌ “ 传递信息 ” 的典例 ‌ ： B 超诊断、倒车雷达、声呐探测、蝙蝠回声定位、听诊器听心跳、超声波金属探伤（仅探测缺陷不破坏工件）。 ‌‌ 烛焰晃动 / 熄灭 ‌ 、 ‌ 纸屑 / 乒乓球跳动 ‌ 、 ‌ 水面起波纹 → 转换法体现 ‌ 声具有能量 ‌ ； 振幅越大（响度越大），上述现象越剧烈 → 说明 ‌ 声能大小与振幅正相关 ‌ 。 ‌‌ ) 【例4】下列图中，主要描述声音能够传递能量的是（ ） A.回声定位 B.敲橡皮膜烛焰摇动 C.超声波检查 D.探测海的深度 【变式4-1】如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动，烛焰晃动说明声音具有_________。 【变式4-2】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_________。B超利用的是超声波能传递_________。 【变式4-3】下列事例中，属于利用声传递能量的是（ ） A.倒车雷达利用超声波定位 B.医生用听诊器给病人诊断病情 C.利用次声波判断地震方位 D.利用超声波击碎人体内的结石 模型05.区分超声波与次声波 ( 技巧： 锁定频率数值 ‌ ：高于 20000Hz 为超声波，低于 20Hz 为次声波，两者均人耳不可闻。 ‌‌ 超 声 波 ‌ ：频率 ‌>20000Hz‌ （ 20kHz ），特点是方向性好、穿透力强、易聚焦能量。 ‌ 次 声 波 ‌ ：频率 ‌<20Hz‌ ，特点是波长长、衍射强、传播距离远、易引起共振破坏。 ‌ 可听声波 ‌ ：频率 ‌20Hz ~ 20000Hz‌ ，人耳正常听觉范围，非本题考察对象。 ‌‌ ‌ 特性匹配 ‌ ： ‌ 超声波 ‌ （ >20000Hz ）特点是方向性好、穿透强，对应 B 超、声呐、清洗、探伤； ‌ 次声波 ‌ （ <20Hz ）特点是传得远、易绕过障碍，对应地震 / 台风监测、核爆探测、大象交流。 ‌‌ 口诀： 超声短距能量高，次声远传衍射强； 动物对应别记混，大象次声海豚超。 提醒： 不要混淆 “ 声音大 ” 与 “ 超声波 ” ‌ ：响度（振幅）大不代表是超声波，频率高才是关键。 ‌ 不要混淆 “ 雷达 ” 原理 ‌ ：倒车雷达用的是 ‌ 超声波 ‌ ；气象雷达、军用探测雷达用的是 ‌ 电磁波 ‌ ，需仔细审题关键词。 ‌ 单位换算注意 ‌ ：题目可能出现 kHz 单位，记住 ‌20kHz=20000Hz‌ ，避免数量级判断失误。 ‌‌ ) 【例5】下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（ ） A.蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的 B.次声波不能引起人耳的听觉，所以不能传递信息 C.人耳听不到次声波，是因为它不是由物体振动而产生的 D.超声波清洗眼镜是利用了声波传递信息的性质 【变式5-1】如图所示，低音频发声灭火装置可通过发出30～60Hz的低频声波，使空气振动来扑灭火焰。下列说法正确的是（ ） A.该装置发出的声波是次声波 B.30Hz的声波比60Hz的声波振动更快 C.低频声波能灭火，说明声波具有能量 D.该声波在真空中的传播速度是340m/s 【变式5-2】关于声的应用实例： ①排除人体内的结石 ②用声呐确定潜艇的位置 ③探测核爆炸强度 ④检测锅炉有没有裂痕 其中不属于超声波应用的是__________。 【变式5-3】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 1.（2025·四川南充）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_________。 2.（2025·山东日照）人工智能为日常生活带来美好体验。当人对智能车机播放系统说“请将歌声调大”，车机播放系统将改变声音的_________（选填“音调”或“响度”或“音色”），这种人机交互说明了声音能够传递_________（选填“信息”或“能量”）。 3.（2024·西藏）格桑在化学实验课上按照如图所示的方法检验氢气的纯度时，听到很小的声音，判断出气体较纯，主要是依据声音的_________这一特性；该现象同时说明声音能够传递_________。 4.（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” 5.（2025·四川泸州）“风声雨声读书声声声入耳”，声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是（ ） A.图甲：密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出，听到的闹铃声逐渐变小 B.图乙：用手拨动一端伸出桌边的塑料尺，伸出长度越长，音调越高 C.图丙：福建舰舰载机引导员戴上耳罩，是为了在传播过程中减弱噪声 D.图丁：用“B超”检查身体，主要利用了声音能传递能量 6.（2025·四川乐山）下列关于声的说法不正确的是（ ） A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”，说明发声体在振动 B.探究音调与频率的关系，频率越高，音调越低 C.倒车雷达，是利用声传递信息 D.摩托车的消声器，是在声源处控制噪声 7.（2025·黑龙江绥化）关于声现象，下列说法中正确的是（ ） A.声音在空气中的传播速度是340m/s B.闻其声而知其人是根据音色判断的 C.广场上的噪声监测仪可以减弱噪声 D.超声波探伤是利用声波传递能量 8.（2025·山东威海）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 9.（2025·山东德州）如图所示是一款骨传导蓝牙耳机，将耳机贴在颞骨附近，既可以听到耳机发出的声音，又可以听到周围环境的声音，提高户外使用时的安全性。以下说法错误的是（ ） A.骨传导耳机利用了固体可以传声 B.长期佩戴耳机开大音量听音乐可能有损听力 C.人戴着耳机听音乐能根据声音的音色分辨不同的乐器 D.蓝牙耳机提示配对成功说明声音可以传递能量 10.（2025·黑龙江哈尔滨）我们生活在声音的广袤空间里，下列有关声现象说法错误的是（ ） A.琴声来自琴弦的振动 B.自制吉他粗细不同的橡皮筋音调不同 C.公路旁的声音屏障是在人耳处减弱噪声 D.蝙蝠利用超声波定位 【基础夯实】 1.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 2.关于声现象，下列说法正确的是（ ） A.真空中的声速是340m/s B.教室安装双层玻璃可以减弱噪声 C.超声波清洗仪是利用声传递信息 D.小提琴和二胡能发出音色相同的声音 3.如图所示，医生正用听诊器给南南进行体检。下列说法正确的是（ ） A.南南体内的声音是周围空气振动产生的 B.用听诊器为南南体检，这样可以提高声音的音调 C.声音通过听诊器的橡皮管传送到医生的耳朵里说明固体能够传声 D.平时我们听不到身体里的声音，是因为身体里的声音属于超声波 4.对下列诗句中蕴含的声现象，分析正确的是（ ） A.“牧童骑黄牛，歌声振林樾”，“歌声”是通过空气传入人耳的 B.“不敢高声语，恐惊天上人”，“高声”是指声音的音调高 C.“夜深知雪重，时闻折竹声”，“折竹声”说明声音可以传递能量 D.“朝来山鸟闹，惊破睡中天”，“山鸟闹”一定是乐音 5.下列关于声现象的说法正确的是（ ） A.拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明发声的物体在振动 B.逐渐抽出真空罩内的空气，闹钟的铃声逐渐增强 C.用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同 D.超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递信息 6.夏天，乡村的傍晚，蝉鸣、蛙叫交织在一起，蝉鸣声与蛙声（ ） A.传播都不需要介质 B.音调一定相同 C.音色不同 D.都不能传递能量 7.有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，正确的说法是（ ） A.刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B.超声波的音调很低，所以人听不到 C.超声波不是由物体振动产生的 D.超声波能传递能量 8.下列关于声现象的分析，正确的是（ ） A.小明回答问题时声音洪亮，是由于小明的声带振动得快 B.音乐老师能够分辨钢琴和长笛发出的C调，是由于它们的音色不同 C.蝙蝠夜间能够精准确认目标，是利用次声波的反射确定目标位置 D.厂房外面安装玻璃隔音板降低噪声，是由于玻璃不能传播声音 9.下列关于声的说法正确的是（ ） A.医生用的听诊器可以减少声音的分散，增大响度 B.演奏小提琴时，按压弦的不同位置，发出音色不同的声音 C.音叉的木质共鸣箱可以改变音叉发出声音的音调 D.古代士兵用“伏地听声”防范敌军夜袭，“伏地”可以听到敌军马蹄发出的次声波 10.关于次声波： （1）频率低于________的声波称为次声波； （2）次声波的产生：飞机飞行、火箭发射、车辆奔驰都会产生次声波、大自然中火山爆发、陨石坠落、地震、_________、台风、雷电、气压突变都会产生次声波； （3）次声波的特点：传播很远，容易_________________； （4）次声波的危害：较强的次声波对人体造成严重的危害，使人恶心、神经错乱，甚至五脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 （5）次声波的应用：预报_________、_________或为监测___________提供依据。 【培优拔高】 1.声在生活中有着广泛的应用。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________。 2.随着人工智能的发展，机器人送餐成为时尚。如图所示，机器人可以灵活地避开障碍物是通过体内的雷达发射_________，然后接收障碍物的反射波，确定障碍物的位置。客人可以通过语言来操控机器人，说明声可以传递_________。 3.在智能汽车的语音交互系统中，以下关于声音的科学原理分析正确的是（ ） A.声纹识别功能主要利用了声音的音调特征 B.调节导航音量时改变的是声音的响度 C.语音指令控制车窗升降说明声音能传递能量 D.车载音响发出的声音是由空气振动产生的 4.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 5.“勿忘国耻，珍爱和平”，9月18日这一天，许多城市拉响了防空警报，关于此过程，下列说法中正确的是（ ） A.为了让警报声传的更远，应该提高警报声的音调 B.听到警报声说明声音可以传递信息 C.警报声是一种超声波 D.警报声在空气中的传播速度为3×108m/s 6.如图所示，汽车倒车时，车尾保险杠上的探头利用超声波探测到障碍物进入危险距离时，汽车内蜂鸣器就开始鸣叫，提醒司机及时停车。关于超声波和蜂鸣器发出的鸣叫声，下列叙述正确的是（ ） A.同种介质中，超声波的传播速度比蜂鸣器的鸣叫声传播速度大 B.探头利用超声波测距，它是一种声呐装置 C.探头发出的超声波不是由于物体振动产生的 D.蜂鸣器发出提示音，说明声音能传递了能量 7.如图所示，是一款低音频发声灭火装置，通过发出30~60Hz的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是（ ） A.低音频发声灭火装置发出的是次声波 B.低音频发声灭火装置利用的是其发声的响度大 C.声波可以灭火说明声波具有能量 D.低音频发声灭火装置发出的声波能量大，能在真空中传播 8.军队中号声就是命令，关于号声下列说法正确的是（ ） A.号声是由司号员的声带振动产生的 B.士兵通过声音的响度分辨出号声 C.司号员利用号声传递信息 D.号声属于超声波 9.实验探究题：人能够听到声音的频率范围从20Hz到2000Hz，低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。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，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它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探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率是______________； （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有_________，超声探伤、测厚、测距、医学诊断是利用了声音能够_____________； （3）人们可以用__________来确定地震发生的方位和强度； （4）若声音在海水中的传播速度为 1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射一束超声波，接受到回声的时间为 4s，那么该处海洋的深度为多少米？______________________。 10.阅读题：我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。 水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据准确高效地与母船进行沟通。 精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。 定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标物。 （1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此___________是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式； （2）前视成像声呐设备能发出__________（选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递__________（选填“信息”或“能量”）； （3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点：________________________。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 声的利用 ( 模型破解 规范思维路径，强化科学逻辑 …………………………………………………… … ………… 01 ~ 10 模型 0 1. 超声波的利用 …………………………………………………………………………………… 01 模型02. 次声波的危害 …………………………………………………………………………………… 03 模型03. 声与信息 ………………………………………………………………………………………… 05 模型04. 声与能量 ………………………………………………………………………………………… 06 模型05. 区分超声波与次声波 …………………………………………………………………………… 08 真题演练 熟悉考试形式，提升实战能力 ………… …… ……………………………………… … ……… 11 ~ 15 分层练测 实现精准提效，最终整体达标 ………………………………………………………………… 15 ~ 24 基础夯实 …………………………………………………………………………………… 15 ~ 19 培优拔高 …………………………………………………………………………………… 19 ~ 24 ) 模型01.超声波的利用 ( 技巧： 听信看能分两路，回声测距归信息，振动破碎属能量 。 传递信息 ‌ ：利用超声波获取 ‌ 距离、位置、内部结构、速度 ‌ 等 “ 消息 ” ，物体本身未被物理改变（如：声呐测深、 B 超体检、倒车雷达、蝙蝠定位）。 ‌ 传递能量 ‌ ：利用超声波的高频振动使物体发生 ‌ 形态变化、位移、破碎或清洗 ‌ （如：超声洗牙、体外碎石、超声雾化、清洗精密仪器）。 ‌ 计算通法 ‌ ：涉及测距 / 测速时，牢记 ‌ 单程时间 = 总时间 ÷2 ‌ ，公式 ；涉及多普勒效应时，区分 “ 波源动 ” 与 “ 观察者动 ” 两次频移。 ‌‌ 口诀： 超声次声听不到，回声测距定位妙‌ （对应：声呐、B 超、倒车雷达等‌传递信息‌类） ‌ B 超查病信息传，超声碎石声传能‌ （对应：清洗、碎石等‌传递能量‌类） ‌ 判据关键看结果：得消息是信，改物体是能 。 ) ( 提 醒： ‌ 混淆项 ‌ ：听到雷声预示下雨是 “ 可听声传信息 ” ，非超声；玻璃被巨响震碎是 “ 声传能量 ” ，但不一定是超声。 ‌ 计算陷阱 ‌ ：回声问题中，题目给出的时间通常是 ‌ 往返总时间 ‌ ，计算距离务必除以 2 。 ‌‌ ) 【例1】智能手机都有一个语言助手，可以很好实现“人机交流”，如某品牌手机，当使用者说：“小艺小艺”，手机可以解锁，但是其他人说：“小艺小艺”， 手机不可以解锁，该系统主要根据声音的_________这一特性来工作的；图中汽车上的倒车雷达是利用__________（选填“超声波”或“次声波”）来工作的。 【答案】音色；超声波 【解析】音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志。智能手机都有一个语言助手，可以很好实现“人机交流”；当使用者说：“小艺小艺”，手机可以解锁，但是其他人说：“小艺小艺”， 手机不可以解锁，该系统主要是根据声音的音色这一特性来工作的。 超声波的应用有：声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器。图中汽车上的倒车雷达是利用超声波来工作的。 【变式1-1】超声波洗牙就是通过超声波的高频震荡作用，去除牙齿上的牙结石、烟渍等，可以帮助治疗牙周炎等口腔疾病，而且对牙面的损害非常小。以下关于超声波说法正确的是（ ） A.超声波洗牙说明声音具有能量 B.洗牙时产生的超声波，人耳能听到 C.利用超声波可以预测地震 D.超声波频率很高，可以在真空中传播 【答案】A 【解析】A.用超声波洗牙利用的是声波可以传递能量，故A正确； B.人的听觉频率范围在20Hz～20000Hz之间，超声波的频率高于20000Hz，洗牙时产生的超声波人耳不能听到，故B错误； C.地震、台风发生时会发出次声波，根据发出的次声波可以检测地震和台风，故C错误； D.声音的传播需要介质，真空不能传声，故D错误。 故选A。 【变式1-2】如图所示，我国的“雪龙”号极地考察船正在南极某海域探测海底深度，科考船用船上的声呐向海底垂直发射__________（选填“超声波”或“次声波”），经1.6s收到回波信号，则该处海水深_________m，这种方法_________（选填“能“或“不能”）用来测量地球和月球之间的距离。（声音在海水中的传播速度为1500m/s） 【答案】超声波；1200；不能 【解析】声呐是利用超声波来工作的，故科考船用船上的声呐向海底垂直发射超声波探测海洋深度。 超声波从海面传到海底的时间为： 则海水的深度： h=υt=1500m/s×0.8s=1200m 由于地球与月球之间是真空环境，而真空不能传声，所以不能用这种方法测量地球和月球之间的距离。 【变式1-3】关于声的利用，下列说法中正确的是（ ） A.“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递能量 B.医生通过B超查看胎儿的发育情况，主要是利用声传递信息 C.超声波不仅可以清洗眼镜，还能粉碎人体内的结石，说明声可以传递信息 D.轮船的“声呐”系统利用了超声波在水中能传递能量 【答案】B 【解析】A.“柴门闻犬吠”，说明声音能够传递信息，故A错误； B.声音可以传递声音和信息，医生通过B超查看胎儿的发育情况，说明声音可以传递信息，故B正确； C.超声波不仅可以清洗眼镜，还能粉碎人体内的结石，说明声可以传递能量，故C错误； D.轮船的“声呐”系统利用了超声波在水中能传递信息，故D错误。 故选B。 模型02.次声波的危害 ( 技巧： 抓 “ 频率 <20Hz+ 共振致损 ” 两关键词，解题按 “ 判频率 → 找共振 → 列症状 → 分程度 ” 四步走。 ‌ 判频率门槛 ‌ ：确认题干声波频率是否 ‌ 小于 20Hz‌ ，否则不属于次声波范畴（人耳听不见 ≠ 一定是次声，需看频率定义）。 ‌ 抓共振机制 ‌ ：锁定 “ 外界频率 ≈ 人体器官固有频率（ 0.01 ~ 20Hz ，如心脏 ~5Hz 、胸腔 4 ~ 6Hz 、腹腔 6 ~ 9Hz ） ” 这一关键条件，无共振通常仅轻微不适，有共振才致重伤或死亡。 ‌ 列典型症状 ‌ ：按轻重排序作答 —— 轻度（头晕、恶心、呕吐、平衡感丧失、烦躁）；重度（内脏出血、器官破裂、昏迷、死亡）；注意区分 “ 听不见 ” 不是危害本身， ‌ 共振破坏 ‌ 才是危害根源 。 ‌ 分场景应用 ‌ ：自然类（ 地震 / 风暴前兆预警 vs 灾害伴随伤害）；人工类（核爆 / 机械振动致设备解体 ) ( 或人员伤亡）；答题时若问 “ 如何避免 ” ，答 ‌ 远离声源、阻断传播、监测预警 。 ‌ 口诀： 次声二十赫兹下，悄摸钻过人骨架， 同频晃得内脏麻，晕吐腿软眼发花， 强波撞开腑脏闸，严重直接把命搭。 ) 【例2】《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声，鼓声是由于鼓面 产生的。学校定期会进行防震安全疏散演练，地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）会对人的健康产生危害。 【答案】振动；次声波 【解析】因为声音是由物体的振动产生的，所以鼓声是由于鼓面振动产生的。 地震产生的声波振动频率低，人耳不能听到，属于次声波。 【变式2-1】2008年5月12日，四川汶川发生里氏8.0级强烈地震，地震所产生的_________（填“超声波”、“次声波”、“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官的功能破坏性很大，人耳无法直接听到，所以要尽量远离地震源。若某声源在10s内振动了150次，则此声源发出的是________波。 【答案】次声波；次声 【解析】次声是指低于20Hz的声音，人耳听不到次声，地震可以产生能量很大的次声，这种声音对人体危害极大。 声源的振动的频率： 此时频率小于20Hz，此声源发出的是次声波。 【变式2-2】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 【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。 【变式2-3】地震爆发前，许多动物往往有异常反应，如老鼠逃出洞、牛马不入圈、鸡犬不宁等，这主要是地震爆发前潜伏在我们身边的强烈次声波引起的。物理上把频率低于20赫兹的声波称为次声波（简称次声），这是人耳听不到的声波。次声波的重要特性是在传播过程中衰减很小，容易绕过障碍物向前传播，能传播得很远，且无孔不入。例如，地震、台风、核爆炸等产生的次声波可绕地球数周。此外，频率为2~10赫兹的次声会对人体产生危害，如引发眩晕、恶心、神经错乱等症状，其中5赫兹左右的次声危害最大。 阅读材料，总结次声波的两条规律。 【答案】（1）次声波频率低于20赫兹，传播距离远且能绕过障碍物；（2）高能量的次声波对人体有严重危害 【解析】第一条规律：材料明确说明次声波频率低于20赫兹，且因其波长长、衰减小的特性，能够绕过障碍物传播极远（如地震次声波可绕地球数周）。 第二条规律：材料指出2~10赫兹的次声波会导致人体出现恐惧、恶心、神经错乱等症状，其中5赫兹的次声波危害最大，表明高能量次声波具有破坏性。 模型03.声与信息 ( 技巧： 抓“结果”判用途——获知情况为“信息”，改变状态/做功为“能量” ‌ 。 ‌‌ 传递信息 ‌ ：声音作为载体让人 ‌ 知道 ‌ 某事（如交谈、 B 超诊断、回声定位、雷声预示下雨），物体本身 ‌ 未发生物理形态或运动状态的改变 ‌ 。 ‌ 传递能量 ‌ ：声音引起物体 ‌ 振动、破碎、清洗、移动 ‌ 等实质变化（如超声波碎石、清洗眼镜、声波吹灭蜡烛），体现了声能做功 。 ‌ 速记口诀 ‌ ： “ 听声知事是信息，声动物体是能量 ” ；看到 “ 检测、诊断、定位、交流 ” 选信息，看到 “ 清洗、碎石、除尘、震碎 ” 选能量 。 ‌‌ 口诀： 传递信息知情况，回声定位 B 超听。 ‌ ‌ 传递能量改物体，清洗碎石超声波。 ‌ ‌ 若问改变或破坏，定是能量在运行。 ‌ ‌ 若问探测或诊断，定是信息在传情。 提醒： B 超 / 听诊器 ‌ ：医生通过声音了解病情 → ‌ 传递信息。 ‌ 超声波碎石 / 清洗 ‌ ：结石被击碎、污垢被震落 → ‌ 传递能量。 ‌ 倒车雷达 / 声呐 ‌ ：利用回声判断距离 / 位置 → ‌ 传递信息。 ‌ 声波灭火 / 震碎玻璃 ‌ ：火焰熄灭、玻璃破裂 → ‌ 传递能量。 ‌ 蝙蝠回声定位 ‌ ：获取昆虫位置 → ‌ 传递信息 ‌ （注意区别于超声波驱蚊 / 杀虫的能量应用）。 ‌‌ ) 【例3】古代战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声音可以传递________，士兵们是通过________辨别鼓声和锣声的。 【答案】信息；音色 【解析】声音既能传递信息，也能传递能量。战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声可以传递信息。 发声物体的形状、材质不同，发出声音的音色不同，所以士兵们可以通过音色辨别鼓声和锣声。 【变式3-1】同学们过马路时不能光凭“勇敢”，一定要遵守交通规则，做到“一停二看三通过”。对不守规则的行人，司机有时会按喇叭提醒。行人听到喇叭声后应主动避车，说明声音可以传递_________。 【答案】信息 【解析】声音能够传递信息和能量，行人听到喇叭声后应主动避车，喇叭声传递了有车驶来的信息，说明声音可以传递信息。 【变式3-2】随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声波传递信息的是（ ） A.生活中利用超声波清洗眼镜 B.工程师利用金属超声波探伤仪检测金属内部是否有缺陷 C.玩具厂的工人利用超声波焊接器焊接塑料玩具 D.医院的医生利用超声波粉碎结石 【答案】B 【解析】A.因声音可以传递能量，因此生活中可以利用超声波清洗眼镜上的污渍，故A不符合题意； B.用超声波给金属工件探伤，获得工件内部构造信息，利用了超声波可以传递信息，故B符合题意； C.超声波焊接器，利用超声波来焊接，是因为超声波能传递能量，故C不符合题意； D.用超声波粉碎人体内的结石，击打结石需要能量，所以 这是利用超声波传递能量的，故D不符合题意。 故选B。 【变式3-3】（多选）下列事例中，能说明声波可以传递信息的是（ ） A.医院里用B超检查病情 B.利用超声波除去人体内的结石 C.用声呐技术测海底深度 D.利用超声波清洗眼镜 【答案】AC 【解析】A.利用B超检查病情，就是利用了超声波传递信息，故A符合题意； B.利用超声波除去人体内的结石，是利用了声波传递能量，故B不符合题意； C.利用声呐探测海洋深度，是利用了声波传递信息，故C符合题意； D.用超声波清洗眼镜，属于利用声音传递能量，故D不符合题意。 故选AC。 模型04.声与能量 ( 技巧： 看结果是否改变物体状态（形变 / 运动 / 破碎 / 清洗） → 是则为能量；若仅获取情况 / 位置 / 内容 → 则为信息 ‌ 。 ‌‌ ) ( 传递能量 ‌ ：声波对物体 ‌ 做功 ‌ ，导致物体 ‌ 形状、位置、运动状态发生改变 ‌ （如碎石、清洗、吹动火焰、震碎玻璃）。 ‌ 传递信息 ‌ ：声波作为载体 ‌ 告知某种情况 ‌ ，物体本身 ‌ 未发生物理状态改变 ‌ （如 B 超检查、倒车雷达测距、听诊器诊病、声呐定位）。 ‌‌ 口诀： 声分两路各有用，传信探物知动静， 传能振物改形态，碎石化雾显神通。 提醒： “ 传递能量 ” 的典例 ‌ ：超声波碎石、超声波清洗精密仪器、声波吹灭蜡烛 / 晃动烛焰、强声震碎玻璃杯、次声波破坏建筑物。 ‌ “ 传递信息 ” 的典例 ‌ ： B 超诊断、倒车雷达、声呐探测、蝙蝠回声定位、听诊器听心跳、超声波金属探伤（仅探测缺陷不破坏工件）。 ‌‌ 烛焰晃动 / 熄灭 ‌ 、 ‌ 纸屑 / 乒乓球跳动 ‌ 、 ‌ 水面起波纹 → 转换法体现 ‌ 声具有能量 ‌ ； 振幅越大（响度越大），上述现象越剧烈 → 说明 ‌ 声能大小与振幅正相关 ‌ 。 ‌‌ ) 【例4】下列图中，主要描述声音能够传递能量的是（ ） A.回声定位 B.敲橡皮膜烛焰摇动 C.超声波检查 D.探测海的深度 【答案】B 【解析】ACD.利用回声定位、超声波检查、探测海的深度都是利用声音遇到障碍物后产生回声来传递信息的，故ACD不符合题意； B.声音可以传递能量，也可以传递信息。敲橡皮膜使烛焰摇动，说明声音可以传递能量，故B符合题意。 故选B。 【变式4-1】如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动，烛焰晃动说明声音具有_________。 【答案】能量 【解析】声音可以传递信息和能量，烛焰随着声音晃动说明声音具有能量。 【变式4-2】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_________。B超利用的是超声波能传递_________。 【答案】能量；信息 【解析】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，从而使胆结石粉碎，利用了声能够传递能量；B超通过超声波的回波在不同组织间的传播速度不同而形成图像，从而观察和评估人体内部组织和器官的形态结构，利用了超声波可以传递信息。 【变式4-3】下列事例中，属于利用声传递能量的是（ ） A.倒车雷达利用超声波定位 B.医生用听诊器给病人诊断病情 C.利用次声波判断地震方位 D.利用超声波击碎人体内的结石 【答案】D 【解析】A.倒车雷达利用超声波定位可以获知周围的环境、车距等信息，属于利用声传递信息，故A不符合题意； B.医生用听诊器给病人诊断病情，从而得到病人的身体状况信息，属于利用声传递信息，故B不符合题意； C.利用次声波可以得到地震的方位和强度，属于利用声传递信息，故C不符合题意； D.利用超声波击碎人体内的结石，使得结石顺利排出体外，属于利用声传递能量，故D符合题意。 故选D。 模型05.区分超声波与次声波 ( 技巧： 锁定频率数值 ‌ ：高于 20000Hz 为超声波，低于 20Hz 为次声波，两者均人耳不可闻。 ‌‌ 超 声 波 ‌ ：频率 ‌>20000Hz‌ （ 20kHz ），特点是方向性好、穿透力强、易聚焦能量。 ‌ 次 声 波 ‌ ：频率 ‌<20Hz‌ ，特点是波长长、衍射强、传播距离远、易引起共振破坏。 ‌ 可听声波 ‌ ：频率 ‌20Hz ~ 20000Hz‌ ，人耳正常听觉范围，非本题考察对象。 ‌‌ ‌ 特性匹配 ‌ ： ‌ 超声波 ‌ （ >20000Hz ）特点是方向性好、穿透强，对应 B 超、声呐、清洗、探伤； ‌ 次声波 ‌ （ <20Hz ）特点是传得远、易绕过障碍，对应地震 / 台风监测、核爆探测、大象交流。 ‌‌ 口诀： 超声短距能量高，次声远传衍射强； 动物对应别记混，大象次声海豚超。 提醒： 不要混淆 “ 声音大 ” 与 “ 超声波 ” ‌ ：响度（振幅）大不代表是超声波，频率高才是关键。 ‌ 不要混淆 “ 雷达 ” 原理 ‌ ：倒车雷达用的是 ‌ 超声波 ‌ ；气象雷达、军用探测雷达用的是 ‌ 电磁波 ‌ ，需仔细审题关键词。 ‌ 单位换算注意 ‌ ：题目可能出现 kHz 单位，记住 ‌20kHz=20000Hz‌ ，避免数量级判断失误。 ‌‌ ) 【例5】下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（ ） A.蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的 B.次声波不能引起人耳的听觉，所以不能传递信息 C.人耳听不到次声波，是因为它不是由物体振动而产生的 D.超声波清洗眼镜是利用了声波传递信息的性质 【答案】A 【解析】A.蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的，靠回声定位来判断物体的位置，故A正确； B.人耳听不到次声波，但是次声波是存在的，可以传递信息，故B错误； C.声音由物体的振动产生，人耳听不到次声波，是因为它的振动频率在20Hz以下，在人的听觉频率范围以下，故C错误； D.超声波清洗眼镜是利用了声波传递能量的性质，故D错误。 故选A。 【变式5-1】如图所示，低音频发声灭火装置可通过发出30～60Hz的低频声波，使空气振动来扑灭火焰。下列说法正确的是（ ） A.该装置发出的声波是次声波 B.30Hz的声波比60Hz的声波振动更快 C.低频声波能灭火，说明声波具有能量 D.该声波在真空中的传播速度是340m/s 【答案】C 【解析】A.根据题意，该声波的频率超过20Hz，即高于人耳的听觉范围，因此不属于次声波，故A错误； B.频率表示发声体在单位时间内振动的次数，因此30Hz的声波比60Hz的声波振动更慢，故B错误； C.声音能够传递信息和能量，低频声波能灭火，利用声波具有能量，故C正确； D.因为真空不能传声该声波在真空中的传播速度是0m/s，故D错误。 故选C。 【变式5-2】关于声的应用实例： ①排除人体内的结石 ②用声呐确定潜艇的位置 ③探测核爆炸强度 ④检测锅炉有没有裂痕 其中不属于超声波应用的是__________。 【答案】③ 【解析】①超声波具有很高的能量，当超声波作用于结石时，能够产生振动和冲击，从而使结石逐渐破碎并排出体外‌，因此排除人体内的结石属于声音可以传递能量； ②由于超声波的方向性好、穿透力强、在水中传播距离远等特点，所以人们利用超声波制成了声呐，用声呐确定潜艇的位置，属于声可以传递信息； ③核爆炸会产生次声波，这些次声波的频率低于20赫兹，人耳无法听到，但可以通过仪器进行探测。次声波具有传播距离远、穿透能力强等特点，因此常用次声波探测核爆炸的强度‌，不是利用超声波； ④由于超声波的方向性好、穿透力强等特点，检测锅炉有没有裂痕是利用超声波可以传递信息。 因此不属于超声波应用的是③。 【变式5-3】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 【解析】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。 1.（2025·四川南充）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 【解析】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。 2.（2025·山东日照）人工智能为日常生活带来美好体验。当人对智能车机播放系统说“请将歌声调大”，车机播放系统将改变声音的_________（选填“音调”或“响度”或“音色”），这种人机交互说明了声音能够传递_________（选填“信息”或“能量”）。 【答案】响度；信息 【解析】将歌声的音量调大，是指声音的强弱调大，即改变了响度。 声音可以传递信息和能量，因此人机交互说明了声音能够传递信息，通过声音来识别身份，是利用声音携带的相关信息。 3.（2024·西藏）格桑在化学实验课上按照如图所示的方法检验氢气的纯度时，听到很小的声音，判断出气体较纯，主要是依据声音的_________这一特性；该现象同时说明声音能够传递_________。 【答案】响度；信息 【解析】声音可以传递信息和能量，根据声音的不同来判断氢气纯度，说明声音可以传递信息。响度是指声音的大小，所以“很小”是指声音的响度小，所以听到很小的声音，判断出气体较纯，主要是依据声音的响度。 4.（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。 5.（2025·四川泸州）“风声雨声读书声声声入耳”，声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是（ ） A.图甲：密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出，听到的闹铃声逐渐变小 B.图乙：用手拨动一端伸出桌边的塑料尺，伸出长度越长，音调越高 C.图丙：福建舰舰载机引导员戴上耳罩，是为了在传播过程中减弱噪声 D.图丁：用“B超”检查身体，主要利用了声音能传递能量 【答案】A 【解析】A.声音的传播需要介质，真空不能传声，逐渐抽出罩内的空气，听到闹钟发出的铃声逐渐变小，故A正确； B.伸出桌边的长度越长，拨动时越不容易振动，振动的频率变小，发出声音的音调变低，故B错误； C.戴上耳罩，是在人耳处减弱噪声，故C错误； D.用“B超”检查身体，主要利用了声音能传递信息，故D错误。 故选A。 6.（2025·四川乐山）下列关于声的说法不正确的是（ ） A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”，说明发声体在振动 B.探究音调与频率的关系，频率越高，音调越低 C.倒车雷达，是利用声传递信息 D.摩托车的消声器，是在声源处控制噪声 【答案】B 【解析】A.发声的喇叭使小纸片“跳舞”，说明发声体在振动，小纸片将振动放大，运用了转换法，故A正确，不符合题意； B.探究音调与频率的关系，尺子伸出桌面越长，频率越低，音调越低，故B错误，符合题意； C.声音可以传递信息和能量，倒车雷达，是利用声传递信息，故C正确，不符合题意； D.摩托车的消声器，是在声源处控制噪声，防止噪声产生，故D正确，不符合题意。 故选B。 7.（2025·黑龙江绥化）关于声现象，下列说法中正确的是（ ） A.声音在空气中的传播速度是340m/s B.闻其声而知其人是根据音色判断的 C.广场上的噪声监测仪可以减弱噪声 D.超声波探伤是利用声波传递能量 【答案】B 【解析】A.声音在空气中的传播速度和气温有关系，不为定值，声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s，故A错误； B.由于不同的人发出声音的音色不同，所以“闻其声而知其人”是根据音色判断出来的，故B正确； C.广场上的噪声监测仪只能检测声音的大小，不能减弱噪声，故C错误； D.超声波探伤是利用超声波获得工件内部信息，所以所利用声波传递信息，故D错误。 故选B。 8.（2025·山东威海）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 【解析】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。 9.（2025·山东德州）如图所示是一款骨传导蓝牙耳机，将耳机贴在颞骨附近，既可以听到耳机发出的声音，又可以听到周围环境的声音，提高户外使用时的安全性。以下说法错误的是（ ） A.骨传导耳机利用了固体可以传声 B.长期佩戴耳机开大音量听音乐可能有损听力 C.人戴着耳机听音乐能根据声音的音色分辨不同的乐器 D.蓝牙耳机提示配对成功说明声音可以传递能量 【答案】D 【解析】A.骨传导耳机是通过骨骼（固体）来传播声音的，这利用了固体可以传声的特点，故A正确，不符合题意； B.长期佩戴耳机并将音量开得很大，强烈的声波会对耳部结构造成损伤，可能损害听力，故B正确，不符合题意； C.不同乐器的材料、结构等不同，发出声音的音色不同，所以人戴着耳机听音乐能根据音色分辨不同乐器，故C正确，不符合题意； D.蓝牙耳机提示配对成功，这是通过声音传递 “配对成功” 这个信息，而不是传递能量，故D错误，符合题意。 故选D。 10.（2025·黑龙江哈尔滨）我们生活在声音的广袤空间里，下列有关声现象说法错误的是（ ） A.琴声来自琴弦的振动 B.自制吉他粗细不同的橡皮筋音调不同 C.公路旁的声音屏障是在人耳处减弱噪声 D.蝙蝠利用超声波定位 【答案】C 【详解】A.声音是由物体振动产生的，所以琴声来自琴弦的振动说法正确，故A正确，不符合题意 B.在其他条件相同时，粗的橡皮筋振动频率低，音调低；细的橡皮筋振动频率高，音调高，故B正确，不符合题意； C.公路旁的隔音屏障作用是阻断噪声的传播，是在传播过程中减弱噪声，不是在“人耳处”，故C错误，符合题意； D.蝙蝠在夜晚活动时，不停地发出超声波，从而通过其回声定位障碍物或猎物，故D正确，不符合题意。 故选 C。 【基础夯实】 1.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 【解析】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。 2.关于声现象，下列说法正确的是（ ） A.真空中的声速是340m/s B.教室安装双层玻璃可以减弱噪声 C.超声波清洗仪是利用声传递信息 D.小提琴和二胡能发出音色相同的声音 【答案】B 【解析】A.声在15℃空气中的传播速度是340m/s，真空不能传播声音，故A错误； B.双层玻璃中间是真空，不能传播声音，故可以在传播过程中减弱噪声，故B正确； C.超声波清洗仪是利用声传递能量，故C错误； D.小提琴和二胡的结构和材料不同，发出声音的音色不相同，故D错误。 故选B。 3.如图所示，医生正用听诊器给南南进行体检。下列说法正确的是（ ） A.南南体内的声音是周围空气振动产生的 B.用听诊器为南南体检，这样可以提高声音的音调 C.声音通过听诊器的橡皮管传送到医生的耳朵里说明固体能够传声 D.平时我们听不到身体里的声音，是因为身体里的声音属于超声波 【答案】C 【解析】A.声音是由物体振动产生的，南南体内的声音是身体内部结构发生振动产生的，故A错误； B.用听诊器为病人诊病，来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，提高声音的响度，音调与频率有关，故B错误； C.声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能传播声音，声音通过听诊器的橡皮管传送到医生的耳朵里说明固体能够传声，故C正确； D.超声波的频率高于20000Hz，平时我们听不到身体里的声音，是因为身体里的声音响度太小，故D错误。 故选C。 4.对下列诗句中蕴含的声现象，分析正确的是（ ） A.“牧童骑黄牛，歌声振林樾”，“歌声”是通过空气传入人耳的 B.“不敢高声语，恐惊天上人”，“高声”是指声音的音调高 C.“夜深知雪重，时闻折竹声”，“折竹声”说明声音可以传递能量 D.“朝来山鸟闹，惊破睡中天”，“山鸟闹”一定是乐音 【答案】A 【解析】A.声音的传播需要介质，歌声是通过空气传入人耳的，故A正确； B.高声是指大声说话，指声音的响度大，故B错误； C.声音可以传递信息和能量，听到“折竹声”说明声音可以传递信息，故C错误； D.“山鸟闹”若干扰到人的正常工作、学习和生活，也会成为噪声，故D错误。 故选A。 5.下列关于声现象的说法正确的是（ ） A.拨动张紧的橡皮筋，能听到声音，说明发声的物体在振动 B.逐渐抽出真空罩内的空气，闹钟的铃声逐渐增强 C.用大小不同的力敲击同一个编钟，发出声音的响度相同 D.超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递信息 【答案】A 【解析】A.用力拨动绷紧的橡皮筋时，橡皮筋会振动，而我们会听到振动的橡皮筋发出声音，说明声音是由物体振动发出的，故A正确； B.声音的传播需要介质，逐渐抽出真空罩内的空气，真空罩内的空气减少，闹钟的铃声逐渐减弱，故B错误； C.响度指声音的大小，与物体的振动幅度有关，用大小不同的力敲击同一个编钟，则物体振动的幅度不同，响度也不同，故C错误； D.声音可以传递信息和能量，超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递能量，故D错误。 故选A。 6.夏天，乡村的傍晚，蝉鸣、蛙叫交织在一起，蝉鸣声与蛙声（ ） A.传播都不需要介质 B.音调一定相同 C.音色不同 D.都不能传递能量 【答案】C 【解析】A.声音的传播都需要介质，故A不符合题意； B.音调跟振动的频率有关，蝉鸣声与蛙声音调可能相同，也可能不同，故B不符合题意； C.不同发声体的音色一般不同，蝉鸣声与蛙声听起来是不一样的，则音色一定不同，故C符合题意； D.声音既可以传递信息也可以传递能量，蝉鸣声与蛙声也可以传递能量。故D不符合题意。 故选C。 7.有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，正确的说法是（ ） A.刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B.超声波的音调很低，所以人听不到 C.超声波不是由物体振动产生的 D.超声波能传递能量 【答案】D 【解析】A.超声波指的是频率比较高的声波，人耳听不到，但声波可以在空气中才传播，故A错误； B.超声波指的是频率比较高的声波，超过了人耳的听觉频率范围，所以听不到，频率越高，音调就越高，故B错误； C.不论是超声波还是次声波都是由发声体的振动产生的，故C错误； D.声波除了传递信息外，还可以传递能量，外科医生利用超声波除去人体内的结石，故D正确。 8.下列关于声现象的分析，正确的是（ ） A.小明回答问题时声音洪亮，是由于小明的声带振动得快 B.音乐老师能够分辨钢琴和长笛发出的C调，是由于它们的音色不同 C.蝙蝠夜间能够精准确认目标，是利用次声波的反射确定目标位置 D.厂房外面安装玻璃隔音板降低噪声，是由于玻璃不能传播声音 【答案】B 【解析】A.声音的洪亮程度通常与声音的响度有关，响度与声波的振幅有关，振幅越大，声音越响。声带振动得快慢影响的是声音的音调，即声音的高低，而不是响度，故A错误； B.音色是指声音的特征，它是由声波的波形决定的。不同的乐器即使演奏相同的音调，也会因为材料、结构等不同而产生不同的音色，因此音乐老师可以通过音色来区分不同的乐器，故B正确； C.蝙蝠在夜间导航和捕食时使用的是超声波，而不是次声波。它们发出超声波，这些声波在遇到障碍物时会反射回来，蝙蝠通过接收这些回声来确定目标的位置和距离，故C错误； D.玻璃本身是可以传播声音的，但是隔音板的设计通常是为了减少声音的传播。隔音板通过吸收、反射或散射声波来降低噪声，而不是因为玻璃不能传播声音，故D错误。 故选B。 9.下列关于声的说法正确的是（ ） A.医生用的听诊器可以减少声音的分散，增大响度 B.演奏小提琴时，按压弦的不同位置，发出音色不同的声音 C.音叉的木质共鸣箱可以改变音叉发出声音的音调 D.古代士兵用“伏地听声”防范敌军夜袭，“伏地”可以听到敌军马蹄发出的次声波 【答案】A 【解析】A.听诊器的前端面积远远大于末端面积，能够收集更多的声音，减小了声音的分散，增大了响度，故A正确； B.演奏小提琴时，按压弦的不同位置，弦振动的频率不同，发出音调不同的声音，故B错误； C.音叉的木质共鸣箱的作用是增大听到声音的响度，故C错误； D.古代士兵用“伏地听声”防范敌军夜袭，是因为固体传声比空气快，马蹄发出的是声波，不是次声波，人耳是听不到次声波的，故D错误。 故选A。 10.关于次声波： （1）频率低于________的声波称为次声波； （2）次声波的产生：飞机飞行、火箭发射、车辆奔驰都会产生次声波、大自然中火山爆发、陨石坠落、地震、_________、台风、雷电、气压突变都会产生次声波； （3）次声波的特点：传播很远，容易_________________； （4）次声波的危害：较强的次声波对人体造成严重的危害，使人恶心、神经错乱，甚至五脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 （5）次声波的应用：预报_________、_________或为监测___________提供依据。 【答案】（1）20 Hz；（2）海啸；（3）绕过障碍物；（4）地震；台风；核爆炸 【解析】（1）根据声学知识，频率低于20 Hz的声波称为次声波。 （2）大自然中产生次声波的自然现象除题目列举的火山爆发、陨石坠落、地震等外，海啸也是典型代表。 （3）次声波波长较长，具有容易绕过障碍物的特点。 （5）次声波可通过监测其传播预报地震、台风等自然灾害，同时也能为监测核爆炸提供依据，因此答案分别应填：地震、台风、核爆炸。 【培优拔高】 1.声在生活中有着广泛的应用。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】超声波；能量 【解析】声音可以传递信息和能量。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。 2.随着人工智能的发展，机器人送餐成为时尚。如图所示，机器人可以灵活地避开障碍物是通过体内的雷达发射_________，然后接收障碍物的反射波，确定障碍物的位置。客人可以通过语言来操控机器人，说明声可以传递_________。 【答案】超声波；信息 【解析】由题意知，机器人可以灵活地避开障碍物是利用了回声定位，其体内的雷达可以发射超声波，通过接收反射波，确定障碍物的位置；通过语言来操控机器人，说明声可以传递信息。 3.在智能汽车的语音交互系统中，以下关于声音的科学原理分析正确的是（ ） A.声纹识别功能主要利用了声音的音调特征 B.调节导航音量时改变的是声音的响度 C.语音指令控制车窗升降说明声音能传递能量 D.车载音响发出的声音是由空气振动产生的 【答案】B 【解析】A.声音的特色叫做音色，不同发声体发出的声音的音色不同，声纹识别功能主要利用了声音的音色特征，故A错误； B.响度表示人耳感觉到的声音的大小，调节导航音量时改变的是声音的大小，即响度，故B正确； C.声音可以传递信息和能量，语音指令控制车窗升降说明声音能传递信息，故C错误； D.声音是由物体的振动产生的，车载音响发出的声音是由音响振动产生的，故D错误。 故选B。 4.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。 5.“勿忘国耻，珍爱和平”，9月18日这一天，许多城市拉响了防空警报，关于此过程，下列说法中正确的是（ ） A.为了让警报声传的更远，应该提高警报声的音调 B.听到警报声说明声音可以传递信息 C.警报声是一种超声波 D.警报声在空气中的传播速度为3×108m/s 【答案】B 【解析】A.在同样的条件下，响度越大，声音传的越远，为了使警报声传得更远，应该提高警报声的响度，故A错误； B.声音可传递信息和能量，听到报警声说明声音可传递信息，故B正确； C.超声波的频率超出了人耳的听觉范围，人不能听到超声波；因人能听到警报声，所以警报声不是超声波，故C错误； D.声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，故D错误 6.如图所示，汽车倒车时，车尾保险杠上的探头利用超声波探测到障碍物进入危险距离时，汽车内蜂鸣器就开始鸣叫，提醒司机及时停车。关于超声波和蜂鸣器发出的鸣叫声，下列叙述正确的是（ ） A.同种介质中，超声波的传播速度比蜂鸣器的鸣叫声传播速度大 B.探头利用超声波测距，它是一种声呐装置 C.探头发出的超声波不是由于物体振动产生的 D.蜂鸣器发出提示音，说明声音能传递了能量 【答案】B 【解析】A.同种介质中，超声波的传播速度和蜂鸣器的传播速度一样大，故A错误； B.探头利用超声波回声定位来测量距离，其原理与声纳的原理相同，所以它是一种声呐装置，故B正确； C.探头发出的超声波是由物体振动产生的，故C错误； D.蜂鸣器发出提示音，说明声音能传递了信息，故D错误。 故选B。 7.如图所示，是一款低音频发声灭火装置，通过发出30~60Hz的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是（ ） A.低音频发声灭火装置发出的是次声波 B.低音频发声灭火装置利用的是其发声的响度大 C.声波可以灭火说明声波具有能量 D.低音频发声灭火装置发出的声波能量大，能在真空中传播 【答案】C 【解析】A.低音频发声灭火装置发出声波的频率范围在30~60Hz，而次声波的频率要小于20Hz，所以该装置发出的不是次声波，故A错误； BC.声波可以灭火，利用了特定频率的声波具有传递能量的性质，故B错误，C正确； D.声波的传播需要介质，真空不能传播声波，故D错误。 故选C。 8.军队中号声就是命令，关于号声下列说法正确的是（ ） A.号声是由司号员的声带振动产生的 B.士兵通过声音的响度分辨出号声 C.司号员利用号声传递信息 D.号声属于超声波 【答案】C 【解析】A.在军队中，号声是由司号员吹响军号时，军号内的空气柱振动产生的，而不是司号员的声带振动产生的。故A错误； B.士兵能够分辨出号声，主要是依据声音的音色，即不同乐器或发声体发出的声音具有独特的音质和音色特征；响度是声音的大小或强弱，与士兵分辨号声无关。故B错误； C.在军队中，号声被用作传递命令和信息的方式，司号员通过吹响不同的号声来传达特定的指令或信息给士兵。故C正确； D.超声波是频率高于人耳能听到的声音频率范围（即20Hz到20000Hz）的声波，号声的频率在这个范围内，因此它是人耳能听到的可听声，而不是超声波。故D错误。 故选C。 9.实验探究题：人能够听到声音的频率范围从20Hz到2000Hz，低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。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，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它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探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率是______________； （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有_________，超声探伤、测厚、测距、医学诊断是利用了声音能够_____________； （3）人们可以用__________来确定地震发生的方位和强度； （4）若声音在海水中的传播速度为 1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射一束超声波，接受到回声的时间为 4s，那么该处海洋的深度为多少米？______________________。 【答案】（1）高于；20000Hz；（2）能量；传递信息；（3）次声波；（4）3000m 【解析】（1）由题意可知，人类可以听到的声音范围为 20~20000Hz，超声波的频率范围高于 20000Hz。 （2）声音能够传递信息和能量，超声波能够清洗物件是因为声波具有能量；超声探伤、测厚、测距、医学诊断是利用了声音能够传递信息。 （3）发生地震、台风、海啸时伴随有次声波的产生，人们可以用次声波来确定地震发生的方位和强度。 （4）声音在海水中的传播速度为 1500m/s，来回的时间是4s，所以声音传播到海底的时间： 以此时声音传播的总路程： s=υt′=1500m/s×2s =3000m 故海洋的深度为 3000m。 10.阅读题：我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。 水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息编码调制后，通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据准确高效地与母船进行沟通。 精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备，可对前方海山的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。 定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标物。 （1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此___________是“奋斗者”号与母船之间沟通的唯一方式； （2）前视成像声呐设备能发出__________（选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递__________（选填“信息”或“能量”）； （3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点：________________________。 【答案】水声通信；超声波；信息；精细探测、导航精准 【解析】（1）由文中可知，水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。 （2）声能传递信息和能量，声呐是利用超声波能传递信息的特点。 （3） “奋斗者”号声学系统“无线链路”灵活、方便；精细探测、导航精准等。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $