2.3 声的利用（讲义）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

本初中物理讲义聚焦“声的利用”核心知识点，系统梳理人耳听觉频率范围（20Hz-20000Hz）及可听声、超声波、次声波的划分，构建声传递信息（如回声定位、B超）与能量（如超声波清洗、碎石）的应用体系，形成从基础概念到实际应用的学习支架。 该资料通过随学随练、活学活用等环节，结合超声驱狗器、声呐探测等生活实例，帮助学生区分声的两类作用，培养物理观念与科学思维。设置隔音材料测评实验及超声波测速等迁移创新题，提升科学探究能力，课中辅助教师教学，课后助力学生巩固知识，查漏补缺。

第二章 声现象 第3节 声的利用 课标要点 1.分清超声波、次声波、可听声频率范围。 2.列举超声波传递信息、传递能量的典型生活应用。 3.简单了解次声波来源与危害。 学习重难点 重点：超声波两大应用方向、频率区间划分。 难点：区分声传递信息与能量两类实例。 知识点 声波与听觉 人耳的听觉频率范围 大多数人能够听到的声音频率范围：20Hz ～ 20000Hz，这一频段的声波叫做可听声。 低于 20Hz：次声波 高于 20000Hz：超声波 人耳不能感知超声和次声。 2. 声音的两大核心作用 （1）声可以传递信息：通过声音获取消息、判断情况、探测物体特征。 （2）声可以传递能量：声波携带能量，能够对物体做功、改变物体形态。 随学随练海豚发声频率范围非常大，当海豚发出8000Hz的声音时，人耳___________（填“能”或“不能”）听到这种声音。如图所示，海豚利用回声寻找沙丁鱼群，假如经0.4s后海豚听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则此时海豚与沙丁鱼群的距离为___________米，为了不惊扰海豚，所有经过的轮船禁止鸣笛，这是在___________处减弱噪声。（填“声源”、“传播途径”或“人耳”） 知识点 超声波（重点） 1. 超声波突出特点 方向性好、穿透能力强、能量集中、易反射。 2. 超声波传递信息（靠反射回声获取数据） 回声定位：蝙蝠夜间飞行依靠超声波回声定位； 声呐：探测鱼群位置、测绘海底地形、测量海水深度； B 超检查：医生利用 B 超观察人体内部器官、胎儿发育情况； 倒车雷达：汽车发射超声波，根据回波判断后方障碍物距离； 金属探伤：检测工件内部裂纹、空洞等损伤。 3. 超声波传递能量（利用声波振动做功） 超声波清洗机：清洗眼镜、首饰、精密仪器缝隙污渍； 超声波碎石：击碎人体内结石，便于排出体外； 超声波雾化：加湿器将水雾化成小水雾； 超声波焊接：使塑料接触面振动摩擦热熔粘合。 随学随练（多选）关于声波的应用，下列说法不正确的是（　　） A．智能手机的“智慧语音”解锁功能，主要是根据声音的响度这一特性来工作的 B．利用次声波可以监测地震、台风和核爆炸的强度 C．用超声波击碎人体内的结石是利用了声音可以传递信息 D．利用超声波可以测量地球到月球之间的距离 知识点 次声波（难点） 1. 次声波主要来源 大自然：火山喷发、地震、海啸、台风、雷电、陨石撞击； 人为：爆炸、大型火箭发射、重型爆破。 2. 次声波特点 传播距离极远、绕过障碍物能力强、不容易被空气和物体吸收。 3. 次声波的危害 高强度次声波会干扰人体内脏器官振动，使人恶心、眩晕、内脏受损，甚至危及生命。 4. 次声波的利用 灾害预警：地震、海啸、台风来临前会产生次声波，监测次声波可提前预警自然灾害； 地质监测：利用次声波探测地层结构、地下矿产。 随学随练（多选）如图所示，下列现象属于利用超声波的是（　　） A．甲图，蝙蝠利用声波，飞行定位 B．乙图，利用声波，预报台风 C．丙图，利用“B”超，检查身体 D．丁图，利用声波，清洗眼镜 题型 声波与听觉 活学活用现代社会，宠物爱好者越来越多，但宠物伤人事故也时有发生。如图所示是一款超声驱狗器。实验结果显示：对着狗按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。关于“人什么也没听见”的分析正确的是（　　） A．超声驱狗器发出的声响度小 B．超声驱狗器发出的声波传播速度小 C．超声驱狗器发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内 D．超声驱狗器发出的声不是振动产生的 题型 超声波 活学活用（多选）对于如图所示的声学现象描述或解释不正确的是（　　） A．图甲：道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声 B．图乙：用“B超”检查身体，主要是利用超声波能够传递能量 C．图丙：太空中宇航员能对话，说明声音可以在真空中传播 D．图丁：能从不同乐器的声音中分辨出小提琴的声音是因为音色不同 题型 次声波 活学活用地震时会产生___________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 基础通关 1．声现象在生活中的应用很广泛，下列事例中主要是利用声波传递能量的是（　　） A．用超声波清洗机清洗眼镜 B．用声呐探测鱼群的位置 C．火车进站时会提前鸣笛 D．医院里的医疗设备“B超” 2．如图所示是市场上某品牌AI智能音箱，它可以在一定距离内听懂人的指令播放音乐，并能够识别不同家庭成员的声音，自动匹配个人喜好的音乐内容。下列说法中正确的是（   ） A．AI音箱属于高科技产品，发声时不需要振动 B．AI音箱能识别“指令”，说明声音可以传递能量 C．AI音箱识别不同家庭成员的声音是根据音色不同 D．调节音量旋钮，可以改变AI音箱发出声音的音调 3．（多选）地震时会产生频率低于20Hz的次声波。表中给出了几种动物发声和听觉的频率范围。下列动物中，地震时产生的次声波能够引起其听觉的有（　　） 动物 发声频率范围/Hz 听觉频率范围/Hz 蝙蝠 10000~120000 1000~120000 狗 450~1800 15~50000 猫 760~1500 60~65000 大象 14~24 1~20000 A．蝙蝠 B．狗 C．猫 D．大象 4．（多选）在陕西清涧寨沟遗址的考古发掘中，工作人员发现了精美的车器构件—銮铃，其外形如图所示，行车时銮铃鸣动作响。下列说法正确的是（　　） A．銮铃发声时在振动 B．銮铃声在真空中也能传播 C．古人夜间行车时会将銮铃取下，是在传播途径上控制噪声 D．人们听到銮铃声便知附近有马车经过，说明声音可以传递信息 5．在学校开展的科技节活动中，同学们展示了自制乐器，这些乐器涉及了很多声现象的知识。排箫利用空气柱振动发声，吸管越短，音调越_______；用大小不等的力敲击鼓，鼓发出声音的____不同；通过试管琴发声的音调高低，可以判断瓶内水的多少，这说明声音可以传递_______。 素养提升 6．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．只要物体在振动就一定能听到声音 B．超声波清洗机利用了声可以传递信息 C．声速不仅受到介质种类的影响，还与温度有关 D．给摩托车排气管处安装消声器是在传播过程中控制噪声 7．如图是我国传统拨弦乐器——独弦琴，演奏时右手持竹签拨弦，左手控制摇杆使弦变形以调节弦的松紧程度。下列说法正确的是（   ） A．独弦琴发出的声音是由摇杆振动产生的 B．调节弦的松紧程度是为了改变弦发出声音的音调 C．人们主要依靠响度辨别出独弦琴和其他乐器的声音 D．独弦琴声能传达出演奏者的情感，说明声音可以传递能量 8．声波是目前唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。声呐就是利用声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，可以在水中向一定方向发射沿直线传播的声波。声波在水中传播时，如果遇到海底礁石、鱼群等目标，会被反射回来形成回声被声呐接收。如果目标与声呐间的距离不变，回声频率不变；如果目标与声呐间的距离减小，回声频率变高；如果目标与声呐间的距离增大，回声频率变低。科考船停在某海域，其携带的水下声呐先后向不同方向发射声波，声波频率大于100000Hz，声波在海水中传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．该声呐发出的声波属于次声波，可以被人耳听到 B．在太空中能利用声呐技术测量物体间的距离 C．若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号，且回声频率不变，则探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石 D．若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号，且回声频率变低，则探测到的可能是与其相距约3000m的正在靠近的鱼群 9．下列说法正确的是（　　） A．图甲：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，闹钟铃声逐渐变大 B．图乙：用大小相同的力拨动伸出桌面长度不同的钢尺，钢尺发声的音调不会发生变化 C．图丙：将扬声器对准烛焰播放音乐，原来静止的烛焰发生颤动，说明声波只能传递信息 D．图丁：相同玻璃瓶中装入不同深度的水，用大小相同的力依次敲击玻璃瓶，发出声音的音调不同 10．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波可以判断地震的方位和强度 B．在公园安装噪声监测装置可以直接减小噪声 C．声音的传播速度与介质种类有关，同种介质中传播速度都相同 D．人凭听觉不能发觉身边飞行的蝴蝶，是因为蝴蝶飞行时，翅膀振动太慢 迁移创新 11．阅读短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于的声波，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像，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1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。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340m/s） (1)人耳______（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)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______m/s。 12．（多选）如图a所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图中，、是测速仪先后发出的两次超声波信号，、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪均匀扫描，与之间的时间间隔为，超声波在空气中传播的速度为，假设被测汽车沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　） A．图b中每小格表示的时间是 B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是408m C．测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是136m D．汽车的行驶速度是 13．请根据上述材料，回答下列问题： 超声波 声音是一种波，我们可以用振幅和频率来描述声音物体振动发出的声音的频率范围是很宽的。其中，频率高于20000Hz的声波叫超声波。超声波具有穿透力强、方向性好、反射能力强，声能易于集中等优势，在生活、医学、军事、工业等领域被广泛应用。 在生活中，手表维修师利用超声波清洗手表机芯上的油污灰尘。在医学领域，病人做超声波检查时，超声波进入人体后在人体内传播，会在人体内不同组织的交界面上反射，医生根据超声波反射的成像可以判断人体各组织是否发生病变，如图所示。除此之外，医生经常借助超声波巨大的能量把人体内的结石击碎，使结石变成更微小的碎片排出体外，从而达到治疗结石类疾病的目的。在军事领域，可以借助超声波进行水下声呐探测、水下定位、水下通信。在工业领域，可以利用超声波对金属构件进行检测。超声波在两种物理特性不同的介质的界面处发生反射，通过接收反射回来的能量和相关物理特性的信号可以检测金属的内部情况。 (1)超声波______在不透明物质中传播。（选填“能”或“不能”） (2)超声波遇到障碍物会发生反射。下列实例中主要是应用超声波这一特性的是______（多选） A．在生活中，当游客在天坛的天心石上说话时，听到的声音格外响亮 B．在医学领域，利用超声波将人体内结石击碎 C．在军事领域，利用超声波进行水下声呐探测 D．在工业领域，利用超声波对金属构件进行检测 (3)某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的点开始，在每隔相等距离的海面上、……点处分别进行测量，各个点均在同一条直线上，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，如下表所示。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 0.15 0.10 0.10 0.15 0.20 0.05 0.15 A． B． C． D． 14．小林为了练琴时不打扰邻居，计划将自己练琴的房间改造成隔音房间。在实施房间改造之前，他设计实验来测评不同材料的隔音性能。实验器材有：数字噪音计（可测量声音的强弱）和闹钟各一个、两个相同的纸盒、相同厚度的海绵和泡沫板若干。 (1)小林设计的实验步骤如下，请你帮他补充完整： ①在一个纸盒内安装海绵，在另一个纸盒内用相同的方式安装泡沫板； ②把正在发声的闹钟放在装有海绵的纸盒内，将噪音计放在盒外距离纸盒0.2m处进行测量，读出噪音计的示数； ③____________，____________，读出噪音计的示数； (2)比较步骤②③中噪音计的示数，若，则说明____________。 15．关于不同介质中的声速如下表所示： 介质 声速/ 介质 声速/ 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软木 500 大理石 3810 煤油（25℃） 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 请结合上表完成下列问题： (1)小南爬山的时候，在一个小山坡上看见对面有一座山峰，她想估测出该山峰与自己的距离，于是她对着山峰喊了一声，约3s后听到了回声。若此时的气温是15℃，则该山峰距离小南多少米？ (2)小南将耳朵贴在空的长铁管一端，小北在铁管的另一端敲击一下，小南听到的两次敲打的声音间隔为1.3s，当时的气温是15℃，请依据表格的数据计算这根长铁管的长度是多少米？（保留整数） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 声现象 第3节 声的利用 课标要点 1.分清超声波、次声波、可听声频率范围。 2.列举超声波传递信息、传递能量的典型生活应用。 3.简单了解次声波来源与危害。 学习重难点 重点：超声波两大应用方向、频率区间划分。 难点：区分声传递信息与能量两类实例。 知识点 声波与听觉 人耳的听觉频率范围 大多数人能够听到的声音频率范围：20Hz ～ 20000Hz，这一频段的声波叫做可听声。 低于 20Hz：次声波 高于 20000Hz：超声波 人耳不能感知超声和次声。 2. 声音的两大核心作用 （1）声可以传递信息：通过声音获取消息、判断情况、探测物体特征。 （2）声可以传递能量：声波携带能量，能够对物体做功、改变物体形态。 随学随练海豚发声频率范围非常大，当海豚发出8000Hz的声音时，人耳___________（填“能”或“不能”）听到这种声音。如图所示，海豚利用回声寻找沙丁鱼群，假如经0.4s后海豚听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则此时海豚与沙丁鱼群的距离为___________米，为了不惊扰海豚，所有经过的轮船禁止鸣笛，这是在___________处减弱噪声。（填“声源”、“传播途径”或“人耳”） 【答案】 能 300 声源 【详解】[1]人耳能听到的频率范围为，海豚发声频率范围非常大，当海豚发出了8000Hz的声音时，此声音人耳能听到。 [2]此时海豚与沙丁鱼群的距离 [3]为了不惊扰海豚，所有经过的轮船禁止鸣笛，这是在声源处阻止声音的产生来减弱噪声。 知识点 超声波（重点） 1. 超声波突出特点 方向性好、穿透能力强、能量集中、易反射。 2. 超声波传递信息（靠反射回声获取数据） 回声定位：蝙蝠夜间飞行依靠超声波回声定位； 声呐：探测鱼群位置、测绘海底地形、测量海水深度； B 超检查：医生利用 B 超观察人体内部器官、胎儿发育情况； 倒车雷达：汽车发射超声波，根据回波判断后方障碍物距离； 金属探伤：检测工件内部裂纹、空洞等损伤。 3. 超声波传递能量（利用声波振动做功） 超声波清洗机：清洗眼镜、首饰、精密仪器缝隙污渍； 超声波碎石：击碎人体内结石，便于排出体外； 超声波雾化：加湿器将水雾化成小水雾； 超声波焊接：使塑料接触面振动摩擦热熔粘合。 随学随练（多选）关于声波的应用，下列说法不正确的是（　　） A．智能手机的“智慧语音”解锁功能，主要是根据声音的响度这一特性来工作的 B．利用次声波可以监测地震、台风和核爆炸的强度 C．用超声波击碎人体内的结石是利用了声音可以传递信息 D．利用超声波可以测量地球到月球之间的距离 【答案】ACD 【详解】A．声音的特性中，音色是区分不同发声体的关键，智能手机“智慧语音”解锁是根据声音的音色工作，并非响度，故A错误，符合题意； B．次声波的传播距离远，能传递地震、台风和核爆炸的相关信息，可用于监测其强度，故B正确，不符合题意； C．用超声波击碎人体内结石，是利用声音传递能量，而非信息，故C错误，符合题意； D．超声波属于声波，声波的传播需要介质，地球到月球之间是真空，超声波无法传播，不能用其测量这段距离，故D错误，符合题意。 故选ACD。 知识点 次声波（难点） 1. 次声波主要来源 大自然：火山喷发、地震、海啸、台风、雷电、陨石撞击； 人为：爆炸、大型火箭发射、重型爆破。 2. 次声波特点 传播距离极远、绕过障碍物能力强、不容易被空气和物体吸收。 3. 次声波的危害 高强度次声波会干扰人体内脏器官振动，使人恶心、眩晕、内脏受损，甚至危及生命。 4. 次声波的利用 灾害预警：地震、海啸、台风来临前会产生次声波，监测次声波可提前预警自然灾害； 地质监测：利用次声波探测地层结构、地下矿产。 随学随练（多选）如图所示，下列现象属于利用超声波的是（　　） A．甲图，蝙蝠利用声波，飞行定位 B．乙图，利用声波，预报台风 C．丙图，利用“B”超，检查身体 D．丁图，利用声波，清洗眼镜 【答案】ACD 【详解】A．蝙蝠飞行时定向，是利用蝙蝠发出超声波遇到障碍物体反射，即回声定位来确定物体位置，是利用超声波，故A符合题意； B．自然灾害往往伴随产生次声波，用声波预报台风，是利用次声波，故B不符合题意； C．B超检查身体，是利用超声波来传递信息的，是利用超声波，故C符合题意； D．超声波清洗器，是利用超声波的能量将眼镜的污垢击落，是利用超声波，故D符合题意。 故选ACD。 题型 声波与听觉 活学活用现代社会，宠物爱好者越来越多，但宠物伤人事故也时有发生。如图所示是一款超声驱狗器。实验结果显示：对着狗按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见。关于“人什么也没听见”的分析正确的是（　　） A．超声驱狗器发出的声响度小 B．超声驱狗器发出的声波传播速度小 C．超声驱狗器发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内 D．超声驱狗器发出的声不是振动产生的 【答案】C 【详解】A．狗好像听到巨大的噪声而躲开，说明声音很大，说明声音的响度大，故A错误。 B．声波传播的速度与介质有关，超声波和能听到的声波在空气中传播速度相同，都是约，故B错误。 C．高于20000Hz是超声波，人能听到的声波频率是20Hz到20000Hz，狗能听到的声音频率是15Hz到50000Hz，人不能听到超声波，狗可以听到超声波，故C正确。 D．一切正在发声的物体都在振动，超声也属于声，声都是由物体振动产生的，故D错误。 故选C。 题型 超声波 活学活用（多选）对于如图所示的声学现象描述或解释不正确的是（　　） A．图甲：道路两旁的隔音墙是在声源处减弱噪声 B．图乙：用“B超”检查身体，主要是利用超声波能够传递能量 C．图丙：太空中宇航员能对话，说明声音可以在真空中传播 D．图丁：能从不同乐器的声音中分辨出小提琴的声音是因为音色不同 【答案】ABC 【详解】A．道路两旁的隔音墙是在传播过程中减弱噪声，故A错误，符合题意； B．用“B超”检查身体，主要是利用超声波能够传递信息，故B错误，符合题意； C．太空中宇航员要依靠无线通讯设备来对话，如果是在太空舱内，因为舱内有空气，所以可以直接对话，声音是无法在真空中传播的，故C错误，符合题意； D．能从不同乐器的声音中分辨出小提琴的声音是因为它们的材料和结构不同，发出声音的音色不同，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 题型 次声波 活学活用地震时会产生___________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。 基础通关 1．声现象在生活中的应用很广泛，下列事例中主要是利用声波传递能量的是（　　） A．用超声波清洗机清洗眼镜 B．用声呐探测鱼群的位置 C．火车进站时会提前鸣笛 D．医院里的医疗设备“B超” 【答案】A 【详解】A．用超声波清洗机清洗眼镜，是利用了超声波具有能量，故A符合题意； BCD．用声呐探测鱼群的位置、火车进站时会提前鸣笛、医院里的医疗设备“B超”都是通过声波获得了信息，因此说明声可以传递信息，故BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示是市场上某品牌AI智能音箱，它可以在一定距离内听懂人的指令播放音乐，并能够识别不同家庭成员的声音，自动匹配个人喜好的音乐内容。下列说法中正确的是（   ） A．AI音箱属于高科技产品，发声时不需要振动 B．AI音箱能识别“指令”，说明声音可以传递能量 C．AI音箱识别不同家庭成员的声音是根据音色不同 D．调节音量旋钮，可以改变AI音箱发出声音的音调 【答案】C 【详解】 A．声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动；AI音箱发声是其内部的发声单元（如扬声器）振动产生的，故A错误； B．声音可以传递信息和能量，AI音箱能识别“指令”，是接收并处理了声音所包含的语言信息，这体现了声音可以传递信息，故B错误； C．音色是由发声体的材料、结构等决定的，是声音的品质与特色。不同的人发出的声音，音色不同；AI音箱正是根据不同人声音的音色不同来识别家庭成员的，故C正确； D．调节音量旋钮，改变的是声音的响度，响度由声源振动的振幅决定；音调由声源振动的频率决定，调节音量旋钮不能改变声音的音调，故D错误。 故选C。 3．（多选）地震时会产生频率低于20Hz的次声波。表中给出了几种动物发声和听觉的频率范围。下列动物中，地震时产生的次声波能够引起其听觉的有（　　） 动物 发声频率范围/Hz 听觉频率范围/Hz 蝙蝠 10000~120000 1000~120000 狗 450~1800 15~50000 猫 760~1500 60~65000 大象 14~24 1~20000 A．蝙蝠 B．狗 C．猫 D．大象 【答案】BD 【详解】A．蝙蝠的听觉频率范围是1000～120000Hz，该范围不包含低于20Hz的频率，所以地震时产生的次声波不能引起其听觉，故A不符合题意； B．狗的听觉频率范围是15～50000Hz，该范围包含了一部分低于20Hz的频率，所以地震时产生的次声波能引起其听觉，故B符合题意； C．猫的听觉频率范围是60～65000Hz，该范围不包含低于20Hz的频率，所以地震时产生的次声波不能引起其听觉，故C不符合题意； D．大象的听觉频率范围是1～20000Hz，该范围包含了一部分低于20Hz的频率，所以地震时产生的次声波能引起其听觉，故D符合题意。 故选BD。 4．（多选）在陕西清涧寨沟遗址的考古发掘中，工作人员发现了精美的车器构件—銮铃，其外形如图所示，行车时銮铃鸣动作响。下列说法正确的是（　　） A．銮铃发声时在振动 B．銮铃声在真空中也能传播 C．古人夜间行车时会将銮铃取下，是在传播途径上控制噪声 D．人们听到銮铃声便知附近有马车经过，说明声音可以传递信息 【答案】AD 【详解】A．声音是由物体振动产生的，銮铃发声是銮铃振动产生声音，故A正确； B．声音的传播需要介质，真空不能传声，銮铃声不能在真空中传播，故B错误； C．古人夜间行车时会将銮铃取下，銮铃停止振动，不再发声，这是在声源处减弱噪声，故C错误； D．声音可以传递信息和能量，人们听到銮铃声就知道有车辆经过，说明声音可以传递信息，故D正确。 故选AD。 5．在学校开展的科技节活动中，同学们展示了自制乐器，这些乐器涉及了很多声现象的知识。排箫利用空气柱振动发声，吸管越短，音调越_______；用大小不等的力敲击鼓，鼓发出声音的____不同；通过试管琴发声的音调高低，可以判断瓶内水的多少，这说明声音可以传递_______。 【答案】 高 响度 信息 【详解】[1]排箫利用空气柱振动发声，吸管越短，空气柱的长度越短，振动就越快，频率越高，所以音调越高。 [2]用大小不等的力敲击鼓，力的大小会影响鼓面振动的幅度，而响度与振幅有关，振幅越大，响度越大，所以鼓发出声音的响度不同。 [3]声音可以传递信息和能量，通过试管琴发声的音调高低，可以判断瓶内水的多少，这说明声音可以传递信息。 素养提升 6．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．只要物体在振动就一定能听到声音 B．超声波清洗机利用了声可以传递信息 C．声速不仅受到介质种类的影响，还与温度有关 D．给摩托车排气管处安装消声器是在传播过程中控制噪声 【答案】C 【详解】A．物体在振动就一定能产生声音，但声音的传播需要介质，若处在真空中，即使物体振动也无法听到声音，故A错误； B．超声波清洗机利用了声可以传递能量，故B错误； C．声速不仅受到介质种类的影响，还与温度有关，声在空气中传播时，温度越高，声速越快，故C正确； D．给摩托车排气管处安装消声器是在声源处控制噪声，故D错误。 故选C。 7．如图是我国传统拨弦乐器——独弦琴，演奏时右手持竹签拨弦，左手控制摇杆使弦变形以调节弦的松紧程度。下列说法正确的是（   ） A．独弦琴发出的声音是由摇杆振动产生的 B．调节弦的松紧程度是为了改变弦发出声音的音调 C．人们主要依靠响度辨别出独弦琴和其他乐器的声音 D．独弦琴声能传达出演奏者的情感，说明声音可以传递能量 【答案】B 【详解】A．独弦琴发声是拨弦后弦振动产生的，故A错误； B．调节弦的松紧程度，会改变弦振动的频率，从而改变弦发出声音的音调，故B正确； C．不同乐器材料和结构有所不同，发出声音的音色不同，可以依靠音色辨别不同乐器，故C错误； D．琴声传达演奏者的情感，说明声音可以传递信息，故D错误。 故选B。 8．声波是目前唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。声呐就是利用声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，可以在水中向一定方向发射沿直线传播的声波。声波在水中传播时，如果遇到海底礁石、鱼群等目标，会被反射回来形成回声被声呐接收。如果目标与声呐间的距离不变，回声频率不变；如果目标与声呐间的距离减小，回声频率变高；如果目标与声呐间的距离增大，回声频率变低。科考船停在某海域，其携带的水下声呐先后向不同方向发射声波，声波频率大于100000Hz，声波在海水中传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是（　　） A．该声呐发出的声波属于次声波，可以被人耳听到 B．在太空中能利用声呐技术测量物体间的距离 C．若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号，且回声频率不变，则探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石 D．若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号，且回声频率变低，则探测到的可能是与其相距约3000m的正在靠近的鱼群 【答案】C 【详解】A．由题意可知，该声呐频率大于100000Hz，即大于20000Hz，属于超声波，不能被人耳听到，故A错误； B．由于声音的传播需要介质，真空不能传声，太空属于真空环境，因此不能利用声呐技术测量物体间的距离，故B错误； C．若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号，且信号频率不变，从信号频率不变可知目标与声呐间的距离不变，则声波从声呐传到目标的时间为2s，所以它们之间的距离为 由此可知探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石，故C正确； D．若回声频率变低，说明目标与声呐间的距离增大，则可知探测到的可能是与其相距约3000m的正在远离的鱼群，故D错误。 故选C。 9．下列说法正确的是（　　） A．图甲：把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，闹钟铃声逐渐变大 B．图乙：用大小相同的力拨动伸出桌面长度不同的钢尺，钢尺发声的音调不会发生变化 C．图丙：将扬声器对准烛焰播放音乐，原来静止的烛焰发生颤动，说明声波只能传递信息 D．图丁：相同玻璃瓶中装入不同深度的水，用大小相同的力依次敲击玻璃瓶，发出声音的音调不同 【答案】D 【详解】A．声音的传播需要介质，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，传播声音的介质变少，闹钟铃声逐渐变小，故A错误； B．用大小相同的力拨动伸出桌面长度不同的钢尺，钢尺振动的幅度不变，发出声音的响度不会发生变化，钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B错误； C．声音可以传递信息和能量，将扬声器对准烛焰播放音乐，烛焰会随音乐跳动，这说明声波能传递能量，故C错误； D．相同玻璃瓶中装入不同深度的水，用大小相同的力依次敲击玻璃瓶，发生振动的是玻璃瓶和水，瓶中的水越少，越容易振动，频率越快，发出声音的音调越高，故D正确。 故选D。 10．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波可以判断地震的方位和强度 B．在公园安装噪声监测装置可以直接减小噪声 C．声音的传播速度与介质种类有关，同种介质中传播速度都相同 D．人凭听觉不能发觉身边飞行的蝴蝶，是因为蝴蝶飞行时，翅膀振动太慢 【答案】AD 【详解】A．自然现象中，地震、海啸等自然灾害常伴随着次声波，通过声学仪器接收到的次声波可以判断地震的方位和强度，故A正确； B．在公园安装噪声监测装置可以监测噪声强弱，不可以减小噪声，故B错误； C．声音的传播速度与介质种类和温度有关，同种介质中，温度越高，声速越大，故C错误； D．人凭听觉不能发觉身边飞行的蝴蝶，是因为蝴蝶飞行时，翅膀振动太慢，频率太低，不在人耳能听到的声音频率范围之内，故D正确。 故选AD。 迁移创新 11．阅读短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于的声波，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像，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1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。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340m/s） (1)人耳______（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)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______m/s。 【答案】(1) 不能 反射能力强 (2) 51 60 【详解】（1）[1]超声波是指频率超过20000Hz的声音，人的听觉范围是20Hz~20000Hz，人耳不能听到超声波。 [2]根据文中，超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。 （2）[1]由题意知，第一次发射信号到接收用时0.6s，跑车遇到信号时，距离测速仪 第二次发射信号到接收用时0.3s，跑车遇到信号时，距离测速仪 跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 [2]跑车遇第一次信号，到测速仪接到信号，时间是接收用时的一半，即0.3s，两次发射信号的时间间隔是1.0s，因此跑车再走0.4s，才发出第二次信号，到跑车与第二次信号相遇，时间要接收用时的一半，即0.15s，因此跑车二次与信号相遇的间隔时间为 跑车速度为 12．（多选）如图a所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图中，、是测速仪先后发出的两次超声波信号，、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪均匀扫描，与之间的时间间隔为，超声波在空气中传播的速度为，假设被测汽车沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（　　） A．图b中每小格表示的时间是 B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是408m C．测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是136m D．汽车的行驶速度是 【答案】ACD 【详解】A．图b中与之间的时间间隔为，每小格表示的时间，故A正确； B．由图b可知，测速仪第一次发出的信号超声波到被测汽车所用的时间 由得，测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离，故B错误； C．由图b可知，测速仪第二次发出的信号到被测汽车所用的时间 由得，测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离，故C正确； D．汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶的距离 汽车行驶这段距离用时 则汽车的速度，故D正确。 故选ACD。 13．请根据上述材料，回答下列问题： 超声波 声音是一种波，我们可以用振幅和频率来描述声音物体振动发出的声音的频率范围是很宽的。其中，频率高于20000Hz的声波叫超声波。超声波具有穿透力强、方向性好、反射能力强，声能易于集中等优势，在生活、医学、军事、工业等领域被广泛应用。 在生活中，手表维修师利用超声波清洗手表机芯上的油污灰尘。在医学领域，病人做超声波检查时，超声波进入人体后在人体内传播，会在人体内不同组织的交界面上反射，医生根据超声波反射的成像可以判断人体各组织是否发生病变，如图所示。除此之外，医生经常借助超声波巨大的能量把人体内的结石击碎，使结石变成更微小的碎片排出体外，从而达到治疗结石类疾病的目的。在军事领域，可以借助超声波进行水下声呐探测、水下定位、水下通信。在工业领域，可以利用超声波对金属构件进行检测。超声波在两种物理特性不同的介质的界面处发生反射，通过接收反射回来的能量和相关物理特性的信号可以检测金属的内部情况。 (1)超声波______在不透明物质中传播。（选填“能”或“不能”） (2)超声波遇到障碍物会发生反射。下列实例中主要是应用超声波这一特性的是______（多选） A．在生活中，当游客在天坛的天心石上说话时，听到的声音格外响亮 B．在医学领域，利用超声波将人体内结石击碎 C．在军事领域，利用超声波进行水下声呐探测 D．在工业领域，利用超声波对金属构件进行检测 (3)某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的点开始，在每隔相等距离的海面上、……点处分别进行测量，各个点均在同一条直线上，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，如下表所示。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 0.15 0.10 0.10 0.15 0.20 0.05 0.15 A． B． C． D． 【答案】(1)能 (2)CD (3)C 【详解】（1）由题意可知，超声波具有穿透力强、方向性好、反射能力强的特点；在医学领域，病人做超声波检查时，超声波进入人体后在人体内传播，会在人体内不同组织的交界面上反射，医生根据超声波反射的成像可以判断人体各组织是否发生病变，可知超声波能在不透明物质中传播。 （2）A．游客在天坛天心石上说话时声音（不是超声）格外响亮，是因为声音遇到周围建筑物发生了普通的声音反射，即回声现象，并非超声波的反射，故A不符合题意； B．医学领域利用超声波将人体内结石击碎，是利用了超声波具有能量的特点，不是利用其反射特性，故B不符合题意； C．军事领域利用超声波进行水下声呐探测，是通过超声波遇到水下障碍物（如潜艇等）反射回来，从而获取目标信息，利用了超声波反射的特性，故C符合题意； D．工业领域利用超声波对金属构件进行检测，是通过超声波遇到金属构件内部的缺陷（障碍物）反射回来，以此判断构件是否存在问题，利用了超声波反射的特性，故D符合题意。 故选CD。 （3）超声波从海面到海底再返回海面，传播路程是海洋深度的2倍。根据公式可知，传播时间t越长，海洋深度越大。分析各点的深度关系：A、D、G点，时间，深度相同；B、C点，时间，深度相同，且比A、D、G浅；E点，时间，深度最大；F点，时间，深度最浅。然后匹配图像可知，ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 14．小林为了练琴时不打扰邻居，计划将自己练琴的房间改造成隔音房间。在实施房间改造之前，他设计实验来测评不同材料的隔音性能。实验器材有：数字噪音计（可测量声音的强弱）和闹钟各一个、两个相同的纸盒、相同厚度的海绵和泡沫板若干。 (1)小林设计的实验步骤如下，请你帮他补充完整： ①在一个纸盒内安装海绵，在另一个纸盒内用相同的方式安装泡沫板； ②把正在发声的闹钟放在装有海绵的纸盒内，将噪音计放在盒外距离纸盒0.2m处进行测量，读出噪音计的示数； ③____________，____________，读出噪音计的示数； (2)比较步骤②③中噪音计的示数，若，则说明____________。 【答案】(1) 把正在发声的闹钟放在装有泡沫板的纸盒内 把噪音计放在纸盒外相同距离 (2)海绵的隔音性能比泡沫板的隔音性能好 【详解】【小题1】[1][2]根据控制变量法的思想，应将一个纸盒内安装海绵，在另一个纸盒内用相同的方式安装泡沫板；然后把正在发声的闹钟放在装有海绵的纸盒内，把噪音计放在纸盒外一定距离，读出噪音计的示数；再把正在发声的闹钟放在装有泡沫板的纸盒内，把噪音计放在纸盒外相同距离，读出噪音计的示数；这样可以保证唯一变量只有隔音材料，从而使实验更加科学。 【小题2】比较步骤②③中噪音计的示数，若，说明由安装海绵的纸盒内传出声音的响度较小，则说明海绵的隔音性能比泡沫板的隔音性能好。 15．关于不同介质中的声速如下表所示： 介质 声速/ 介质 声速/ 空气（0℃） 331 海水（25℃） 1531 空气（15℃） 340 冰 3230 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 软木 500 大理石 3810 煤油（25℃） 1324 铝（棒） 5000 水（常温） 1500 铁（棒） 5200 请结合上表完成下列问题： (1)小南爬山的时候，在一个小山坡上看见对面有一座山峰，她想估测出该山峰与自己的距离，于是她对着山峰喊了一声，约3s后听到了回声。若此时的气温是15℃，则该山峰距离小南多少米？ (2)小南将耳朵贴在空的长铁管一端，小北在铁管的另一端敲击一下，小南听到的两次敲打的声音间隔为1.3s，当时的气温是15℃，请依据表格的数据计算这根长铁管的长度是多少米？（保留整数） 【答案】(1)510m (2)473m 【详解】（1）声音从人传到山峰再返回，总时间为t=3s，气温15℃时，声速，由得山峰距小南的距离为 （2）设铁管长度为s1，在铁中传播时间t1，声音在空气中传播时间t2，由题意知，两次敲打的声音间隔为1.3s，即……① 声音在铁管中传播的距离为……② 声音在空气中传播的距离为……③ 联立①②③得， 解得，铁管的长度。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $