2.4 让声音为人类服务（重难点专练）物理新教材沪粤版八年级上册

2.4 让声音为人类服务 题型01 回声现象与建筑声学应用 题型02 超声与次声的概念及应用辨析 题型03 噪声的概念、危害与噪声监测 题型04 控制噪声的三种途径辨析 题型05 超声测距与回声计算 题型06 声音利用与噪声控制综合易错题 ▌题型01 回声现象与建筑声学应用 1．声音的反射——回声：声音遇到障碍物会被反射回来，形成回声。 2．古代建筑声学智慧 ①北京天坛回音壁：利用声音的多次反射，使声音沿围墙传播很远； ②三音石：位于回音壁圆心，击掌后声音经多次反射返回，能听到三次回声。 3．现代建筑声学设计：礼堂、音乐厅通过使用吸声材料、设置不同方向的反射板，使声音更清晰丰满。 4．双耳效应：同一声音传到人双耳的时间、强弱等有微小差别，人据此判断声源方位；立体声就是利用双耳效应实现的。 1．下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法不正确的是（   ） A．正在发声的编钟一定在振动 B．回音壁应用的核心原理是声音的反射 C．日晷白天通过测日影定时间，主要是利用了光的直线传播原理 D．皮影戏是我国民间一种古老而奇特的戏曲艺术，它利用了光的反射原理 2．如图1的北京天坛回音壁是我国建筑史上一大奇迹。回音壁为半径32.5m的圆形建筑，三音石位于回音壁的圆心处，如图2所示，站在三音石上拍一下手掌，可以听到3个回声，其中第2个回声是由回音壁一次反射形成，第3个回声则是由回音壁两次反射形成。某次回声测试得到的声波信号记录如图3所示，从原声O开始计时，时听到第1个回声，时听到第2个回声，时听到第3个回声。结合上述材料回答问题。 测试时声音在空气中的传播速度是______m/s。接收到第3个回声的时间为______s。根据相关数据，推算第1个回声由______反射。 3．下面是对生活中的一些物理现象的解释，其中正确的是（　　） A．利用超声波清洗钟表等精密仪器，说明声波能传递信息 B．北方的冬天在菜窖里放几桶水，利用了水蒸发吸热的原理 C．站在三音石上拍手，可以听到多次回音，是声音的反射现象 D．电视屏幕上呈现的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 4．天坛的声学三奇充分体现了中国古代劳动人民的智慧，如图所示。 （1）当游客在圜丘台顶的天心石说话时，听到的声音格外响亮，这里的“响亮”是指声音的_______（选填“响度大”或“音调高”）； （2）某同学站在三音石上拍手，0.2s后听到第一次回声，回音壁的半径为____m（声音在空气中的传播速度约为340m/s）。 5．阅读材料并回答问题。 双耳效应 玩捉迷藏时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图所示，在人的右前方有一个声源，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，然后才传到左耳，产生了“双耳时间差”（ITD）。两耳之间的距离虽然很近，但由于头对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“双耳强度差”（IID）。大脑通过ITD与IID来确定声源的位置。 （1）根据“双耳时间差”，若声源到两耳的距离差越________（选填“大”或“小”），时间差就越________（选填“大”或“小”），并简述理由：________； （2）若左耳听到声音的音量比右耳听到声音的音量大，则声源可能在人的________； （3）下列实例中与双耳效应无关的是________（选填字母代号）。 A．打雷时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确地判断声源位置 ▌题型02 超声与次声的概念及应用辨析 1．频率划分 人耳听觉频率范围：20 ~20 000 Hz；超声波：振动频率高于 20 000 Hz的声音，人耳听不到；次声波：振动频率低于 20 Hz的声音，人耳听不到。 2．超声波的应用 作为信息载体：B 超诊断、声呐探测、盲人探路、工业探伤、地下资源勘察； 传递能量：超声清洗、焊接、钻孔、粉碎结石、处理种子。 3．次声波的应用与来源 来源：地震、火山爆发、风暴、核爆炸、火箭发射等； 应用：“水母耳” 风暴预测仪、次声定位系统确定火箭发射位置、灾害预警。 6．医院里用“B超”诊断胎儿发育是否正常，“B超”是_______（填“超声波”或“次声波”）；用超声波击碎病人体内的结石，说明超声波有________，预测地震、台风来临是利用了_________（填“超声波”或“次声波”）。 7．关于声音的利用，下列说法错误的是（　　） A．图甲：渔民用声呐探测鱼群利用了声波可以传递信息的特性 B．图乙：用超声波清洗机清洗眼镜利用了超声波能传递能量的特性 C．图丙：医院用B超检查身体利用了声波可以传递信息的特性 D．图丁：汽车上安装的“倒车雷达”利用了次声波传递能量的特性 8．蝙蝠夜间飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁、昆虫等障碍物时会反射回来，根据回声的方位和时间，就可以确定目标的位置，即回声定位。下列应用没有利用回声定位的是（　　） A．盲人用超声波导盲仪探路 B．交警用超声测速仪监测车速 C．医生用超声波除去人体结石 D．科考船用声呐系统探测海底地形 9．关于日常生产生活中对声的利用，下列说法不正确的是（　　） A．通过监测和分析次声波，可以预警火山爆发、地震和海啸等自然灾害 B．超声波频率高，在医疗领域常被用于治疗疼痛和医学成像 C．超声波频率高，能量易集中，工业上常被用于金属内部探伤和精密仪器清洗 D．在海洋开发中利用次声波确定潜艇、鱼群位置和测量海水深度 10．（1）自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生______波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 （2）蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出______波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会______回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做______。 （3）乙图中，医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，说明：______；丙图中，放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，说明：______。 ▌题型03 噪声的概念、危害与噪声监测 1．噪声的两种定义 物理学角度：发声体做无规则振动时发出的声音，波形杂乱无章； 环境保护角度：一切干扰人们休息、学习和工作，对身心健康有害的声音都是噪声。 2．噪声的危害 超过 70 dB：心烦意乱，学习工作效率下降； 长期处于 80~100 dB：听觉迟钝，甚至耳聋； 严重时诱发多种疾病，甚至危及生命。 3．理想声环境：居民区等场所白天不高于 55 dB，夜间不高于 45 dB。 4．噪声监测：道路旁的噪声监测设备只显示噪声的分贝值，只能监测噪声，不能减弱噪声。 11．下面关于乐音和噪声的叙述正确的是（　　） A．乐音和噪声的振动都是杂乱无章的 B．优美的音乐声一定是乐音 C．乐音悦耳动听，而噪声使人心烦 D．无论强度多大的乐音都不会危害人体健康 12．.如图所示，图中A、B、C、D是四种声音的波形图，从图形可知：图_______是噪声的波形；在剩下的三幅图中，图________是响度最大声音的波形，图C是音调最________（选填“高”或“低”）声音的波形。 13．下文为课本对“分贝”的介绍，阅读后请回答。 人们以分贝（decibel，符号是dB）为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最微弱的声音；30~40dB是较为理想的安静环境；70dB会干扰谈话，影响工作效率；长期生活在90dB以上的噪声环境中，听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头痛、高血压等疾病；如果暴露在高达150dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。 （1）“分贝”这个单位可以表示声音特性中__ （选填“响度”、“音色”、“音调”）的等级； （2）判断对错（选填：“正确”或“错误”） ①0dB的环境中，没有物体发生振动__ ②90dB机器轰鸣声的频率一定大于30dB鸟鸣声的频率__ （3）有些工人必须长期工作在90dB的高噪声环境中，为保护听力，可采取的措施有__ 。（请写出其中一种措施） 14．如图所示是校园内的噪声监测装置： （1）该装置显示了噪声的___________（选填“音调”“响度”或“音色”），装置上数值的单位是___________。 （2）空调工作时由于___________会发出声音，这对我们来说是噪声；用遥控器将空调切换成“睡眠”模式，可以在___________处减弱噪声。 15．环境噪声污染，是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。请回答下列问题： （1）下面是通过手机显示的一些声音的波形图，其中______图是噪声的波形图； （2）如图戊所示是一种噪声测试仪。此时测试仪上所显示的数字表示的是当时环境声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）。该噪声测试仪______（选填“能”或“不能”）控制噪声； （3）琪琪在书房中大声的朗读英语课文，她的朗读声对于在客厅看电视的爸爸来说______（选填“属于”或“不属于”）噪声。过了一会儿，琪琪发现爸爸躺在沙发上睡着了，电视机的声音还挺大，为了不影响爸爸睡觉，她就将电视机的声音关小了一些，这是在______（选填“声源处”“传播过程中”或“在人耳处”）减弱噪声。夜深了，琪琪准备睡觉了，但是楼下一群孩子的玩闹声却通过开着的窗户传进了琪琪的耳朵。为了安稳入睡，琪琪可以选取的措施有______（写一条）。 ▌题型04 控制噪声的三种途径辨析 控制噪声主要从三个方面采取措施： 1．消声——在声源处减弱：防止噪声产生。实例：汽车排气管加装消声器、城区内汽车禁止鸣笛。 2．吸声——在传播过程中减弱：吸收声能，减弱反射。实例：录音室墙面装吸声材料、剧院蜂窝状墙面。 3．隔声——在传播过程中减弱：阻断噪声传播路径。实例：高架道路两旁装隔音板、住宅安装双层玻璃。 16．图书馆里禁止大声喧哗，下列选项中与此控制噪声的措施相同的是（    ） A．图-1：工厂用的防噪声耳罩 B．图-2：城市道路旁安装隔声板 C．图-3：摩托车安装的消声器 D．图-4：街道上的噪声监测仪 17．老师组织同学们用包装盒、吸音棉、闹钟等物品制作隔音房间模型，之后用噪声监测仪判断模型的隔音效果。下列说法正确的是（    ） A．必须选择闹钟铃声作为声源 B．该模型控制噪声的措施与摩托车安装消音器相同 C．噪声监测仪主要用来测量声音的响度 D．隔音房间模型主要能够减小其内部声音的音调 18．如图所示，珠海航空展常在离市区很远的郊区举办，原因之一是战斗机巨大的轰鸣声可能会影响居民生活，有时甚至会把居民住宅的玻璃震碎，说明声波能传递__________。轰鸣声由空气传入大地后，其传播速度__________（选填“变快”“变慢”或“不变”），轰鸣声影响了小明的学习，他关上窗户，这是在__________控制噪声的。 19．下列措施中，属于在声源处减弱噪声的是（　　） A．道路两旁种植树木 B．开会时把手机调为静音 C．高架道路两旁安装隔音板 D．在飞机旁工作的人员佩戴耳罩 20．如图所示，在医院走廊里经常能看到醒目的“静”字，提醒人们不要大声说话，以免影响病人休息，这是在______减弱噪声；病房门窗都具有较好的隔音效果，这是在传播过程中减弱噪声；有的病人休息时喜欢戴上耳罩，这是在______减弱噪声。 ▌题型05 超声测距与回声计算 1．原理：回声定位。超声波发出后遇到障碍物反射回来，根据往返总时间和声速，计算声源到障碍物的距离。 2．核心公式： 是从发射到接收回波的总时间；除以2是因为声波走了往返路程，结果为单程距离。 3．常见场景：声呐探测海底、潜艇、倒车雷达测距。 4．常用声速：海水中约1500 m/s，空气中约340 m/s。 21．南极科考对于推动科学进步、促进经济发展、维护国家利益以及提升社会文化水平都具有深远和重大的意义。我国南极科考队的一艘测量船，以10m/s的平均速度前往距离基地海域一段距离的地方进行探测。到达目的地后，科考人员将一段超声波垂直向海底发射，如图所示，从发射到接收所用时间为4s，若超声波在海水中的传播速度是1500m/s。求： （1）海底的深度； （2）测量任务完成后，测量船返回基地，返航过程中发现前方1056m处有一礁石，于是在空气中向礁石发出超声波信号，6s后接收到返回来的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，请问这艘轮船返航时的速度为多少？ 22．某勘测船在一未知海域进行海底地形勘测，勘测船停在海面上向正下方的海底A处发射超声波信号，6s后收到回波信号，接着勘测船行驶到海面另一处，向其正下方的B处发射超声波信号，3s后收到回波信号，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。 （1）求A处海水的深度； （2）B处比A处高多少米？ 23．图是一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，到达下方物体反射后返回，被感应器接收，然后语音播报出被测物体的高度。已知感应器距测高台的高度为2.55m，空气中的声速取。 （1）测高台上无人站立时，超声波信号发出后多久收到返回信号？ （2）某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是多少米？ 24．如图所示，蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种频率为90000Hz的超声波，这种超声波碰到昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中，蝙蝠在距离昆虫处发出超声波，蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后，刚好收到从昆虫身上反射回来的回声（假设昆虫静止不动）。 （1）蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，飞行的平均速度为多少？ （2）从蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，超声波传播的距离为多少？ （3）若声在空气中的传播速度与空气的温度t关系为，本次超声波传播时空气的温度为多少？ 25．海面上有一艘大型轮船，为了探测某处海洋的深度，静止在海面上向海底发出超声波，经过4.0s接收到反射回来的回声。已知超声波在海水中的传播速度为1500 m / s。求： （1）超声波探测海洋深度时到达海底所用时间？ （2）探测处的海洋深度？ （3）当轮船在海面上匀速直线前进时，发现前方1575m处有一山崖，于是向山崖发出超声波信号，9 s 后接收到返回来的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340 m / s ，请问这艘轮船当时的速度为多少？ ▌题型06 声音利用与噪声控制综合易错题 1．高频易错点：混淆超声波与次声波的频率界限和应用场景；误认为噪声监测仪可以减弱噪声；混淆消声、吸声、隔声三种控噪途径；回声测距计算时忘记除以2，忽略往返路程；认为乐音永远不是噪声，忽略噪声的环保定义具有相对性。 2．解题思路：先明确判断角度，对应核心规律，结合实例逐一验证。 26．请阅读下列材料，回答下题： 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenserID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于__________Hz的声波； （2）大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有__________波的产生； （3）SenserID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有__________的特点； （4）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用与此不同的是 。 A．科技工作者利用声呐探测海底深度 B．技工利用超声波给金属工件探伤 C．医生利用超声波除去人体内的结石 D．渔民利用声呐探测海中鱼群 （5）SenserID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个生物 ； A．蝙蝠 B．大象 C．青蛙 D．猫 （6）SenserID系统能向手指上若干个位置发射超声波，如图可知贴在手机屏幕上的一部分指纹的大致形状，可以检测到被手指反射的信号所需的时间相同的两个点是__________。 27．去年《国乐咏中华》在上海音乐厅奏响，演出汇集了五湖四海的乐器，包括芦笙、四弦琴等多种民族特色乐器，交替奏响让人大饱耳福。 （1）芦笙是由竹子、共鸣管等制作而成的一种乐器。吹奏时，管内空气发生___________从而产生声音，发出的声音通过___________传到观众的耳朵里。在后排座位的观众听到的声音明显比前排观众的要轻，这是因为：当声音的振幅相同时，___________； （2）四弦琴是一种是彝族弹拨弦乐器，如图（a）所示，由共鸣箱、琴头、琴颈、弦轴和琴弦等组成。 I.观众很容易区分四弦琴和芦笙发出的声音，原因是两者发出的声音具有不同的( )； A．声速    B．音调      C．响度    D．音色 II.为了比较不同粗细的弦拨动时发出声音的差异，可以采用的方法是( )； A．用相同的力度拨动材料、长度相同但粗细不同的弦，并记录发出声音的波形图 B．用不同的力度拨动材料、长度相同但粗细不同的弦，并记录发出声音的波形图 C．用相同的力度拨动材料、粗细相同但长度不同的弦，并记录发出声音的波形图 D．用不同的力度拨动材料、粗细相同但长度不同的弦，并记录发出声音的波形图 III.音乐会演奏前调音师拨动琴弦试音，用传感器收集并记录琴弦两次发出的声音，其振动图像分别如图（b）、（c）所示，其中响度较大的是___________，音调较高的是___________。（选填编号） （3）噪声会影响听众的听感，对于噪声问题音乐厅内外都有相应的处理方案。 I.室内音乐厅的墙壁建造时通常采用的吸音材料为( )； A．光滑坚硬的    B．松软多孔的    C．致密厚实的    D．光滑轻薄的 II.上述材料可以在噪声的哪个位置减弱其影响( )。 A．传播途径中    B．声源端    C．接收端    D．以上都是 28．声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图，探测船发出的声音信号经0.8s被探测仪器接收： （1）为了使探测船发出的声音有更好的回收效果，最好用___________声波，这是因为___________； （2）海底障碍物到探测船舱底的距离是___________m； （3）这种装置___________（能/不能）用来进行月球等太空的探测，因为___________。 29．为了全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，吴忠市某中学八年级开展“比较材料的隔音性能”活动。在“制作隔音房间模型”跨学科实践活动中，小明用播放音乐的手机作为声源开展探究，他准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较材料的隔音性能。制作模型：在制作隔音房间模型中小明选用了纸板、棉布、塑料板、泡沫板等材料、制作时，应选择厚度相同的不同材料，制成规格相同的模型。比较时，小明保持手机发出声音的________（选填“响度”或“音调”）相同； 探究论证： 把手机放置在不同材料制成的模型内，逐步远离声源，直至听不见手机的声音为止，数据如下； 材料 纸板 棉布 塑料板 泡沫板 距离/m 7 4 8 5 通过上面的探究可以得出不同材料的隔音性能是________的；（选填“相同”或“不同”） 小明在和同学们讨论时，同学们认为材料的隔音性能还与材料的厚度有关。对这个问题小明用生活中事例对问题进行了论证；比如：家中窗户玻璃的厚度越厚，其隔音效果越________；（选填“好”或“差”） 同学们还发现：探究材料的表面粗糙程度不同；于是小明把塑料板加工成：两面光滑、一面光滑一面粗糙、两面粗糙三种；分别用三种材料制成下面四个模型，来探究材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度是否有关； 材料 两面光滑 一面光滑（光滑向外） 一面光滑（光滑向里） 两面粗糙 距离/m 8 4 6 3 通过对实验数据的分析可发现材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度________（选填“有关”或“无关”）；而且是材料的粗糙面向着声源处时隔音效果________。（选填“好”或“差”） 30．小嘉和家人在国庆长假期间驾车前往杭州旅行。 （1）在途中，汽车经过一条隧道如图乙，汽车以同一速度通过隧道，速度表如图甲所示，其速度为______，其物理含义______。通过隧道时，汽车的运动可以看作______运动； （2）隧道全长2千米，汽车以此速度行驶多久能够通过隧道_________？（请按计算题格式作答） （3）汽车装有倒车雷达，如图所示司机听到急促的嘀嘀声时，马上停止倒车，此时，如果倒车雷达的探头向障碍物发出超声信号，经过0.002秒后接收到返回的信号，请问车尾与障碍物之间的距离是多少_________？（声波在空气中传播速度为）（请按计算题格式作答） （4）这种倒车雷达______（选填“能”或“不能”）用在月球探测车上预防月球车撞到障物，原因是______； （5）小嘉发现在高速公路两边的住户受到行驶车辆发出声音的影响，感觉心烦意乱，物理学上将这种声音叫做______。距离高速公路较近的住户相比远处的住户听到声音的响度更______，这是因为当声源相同时，______； （6）为了保护周围的住户，政府部门决定在公路两侧安装隔音板，是为了在______来进行控制。为了安装隔音效果更好的隔音板，政府部门做了相关测试。在隔音板外的同一地点拾取同一声源的波形图， 如果你是此项目的决策人，在预算充足的情况下，你会选择______材料（填写材料号码），你选择的理由是______。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 让声音为人类服务 ▌题型01 回声现象与建筑声学应用 1．D 2．325 0.4 东、西配殿 3．C 4．（1）响度大；（2）34 5．（1）大 大 根据公式可知，声音在空气中传播的速度不变，声源到两耳的距离差越大，时间差就越大；（2）左方；（3）A ▌题型02 超声与次声的概念及应用辨析 6．超声波 能量 次声波 7．D 8．C 9．D 10．（1）次声；（2）超声 反射 回声定位；（3）声可以传递信息 声可以传递能量 ▌题型03 噪声的概念、危害与噪声监测 11．C 12．D A 高 13．（1）响度；（2）错误 错误；（3）戴防噪声耳罩 14．（1）响度 分贝/dB；（2）振动 声源 15．（1）丁；（2）响度 不能；（3）属于 声源处 关闭窗户 ▌题型04 控制噪声的三种途径辨析 16．C 17．C 18．能量 变快 传播过程中 19．B 20．声源处 人耳处 ▌题型05 超声测距与回声计算 21．（1）；（2） 解：（1）超声波从海面传播到海底所用的时间为 根据速度公式可得，海底的深度为 （2）根据速度公式可得，超声波传播的路程为 轮船走的路程 轮船的速度 22．（1）；（2） 解：（1）由题可知，声音在海水中的传播速度，超声波从海面传播到A处海底再返回海面所用总时间，超声波从海面传播到A处海底所用的时间为 根据可得，A处海水的深度 （2）超声波从海面传播到B处海底再返回海面所用总时间，所以超声波从海面传播到B处海底所用的时间为 根据可得，B处海水的深度 因此B处比A处高出的距离 23．（1）0.015s；（2）1.7m 解：（1）由得测高台上无人站立时，超声波信号发出后收到返回信号所需时间为 （2）某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是 24．如图所示，蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种频率为90000Hz的超声波，这种超声波碰到昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中，蝙蝠在距离昆虫处发出超声波，蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后，刚好收到从昆虫身上反射回来的回声（假设昆虫静止不动）。 （1）蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，飞行的平均速度为多少？ （2）从蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，超声波传播的距离为多少？ （3）若声在空气中的传播速度与空气的温度t关系为，本次超声波传播时空气的温度为多少？ 【答案】（1）；（2）86.5m；（3）25℃ 【详解】（1）蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，飞行的平均速度为 （2）从蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，超声波传播的距离为 （3）此时声波速度为，由得此时温度为25℃。 25．（1）2s；（2）3000m；（3）10m/s 解：（1）依题意得，超声波探测海洋深度时到达海底所用时间为 （2）探测处的海洋深度为 （3）这艘轮船当时的速度为 ▌题型06 声音利用与噪声控制综合易错题 26．（1）20000；（2）次声；（3）穿透能力强；（4）C；（5）A；（6）BD（或AC） 27．（1）振动 空气 距离发声体越远，响度越小；（2）D A c c；（3）B A 28．（1）超 超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点；（2）612；（3）不能 声音不能在真空中传播 29．响度 不同 好 有关 好 30．（1）90km/h 汽车1小时通过的路程为90千米 匀速直线；（2）80s；（3）0.34m；（4）不能 真空不能传；（5）噪声 大 距离越近响度越大；（6）传播过程中 2号 由图可知，2号材料的响度降低明显，减弱效果好，选择2号材料为隔音板。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 让声音为人类服务 题型01 回声现象与建筑声学应用 题型02 超声与次声的概念及应用辨析 题型03 噪声的概念、危害与噪声监测 题型04 控制噪声的三种途径辨析 题型05 超声测距与回声计算 题型06 声音利用与噪声控制综合易错题 ▌题型01 回声现象与建筑声学应用 1．声音的反射——回声：声音遇到障碍物会被反射回来，形成回声。 2．古代建筑声学智慧 ①北京天坛回音壁：利用声音的多次反射，使声音沿围墙传播很远； ②三音石：位于回音壁圆心，击掌后声音经多次反射返回，能听到三次回声。 3．现代建筑声学设计：礼堂、音乐厅通过使用吸声材料、设置不同方向的反射板，使声音更清晰丰满。 4．双耳效应：同一声音传到人双耳的时间、强弱等有微小差别，人据此判断声源方位；立体声就是利用双耳效应实现的。 1．下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法不正确的是（   ） A．正在发声的编钟一定在振动 B．回音壁应用的核心原理是声音的反射 C．日晷白天通过测日影定时间，主要是利用了光的直线传播原理 D．皮影戏是我国民间一种古老而奇特的戏曲艺术，它利用了光的反射原理 【答案】D 【解析】A．声音是由物体的振动产生，正在发声的编钟一定在振动，故A正确，不符合题意； B．回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象，回音壁应用的核心原理是声音的反射，故B正确，不符合题意； C．日晷是利用光的直线传播的影子来计时的一种工具，故C正确，不符合题意； D．皮影戏利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，故D错误，符合题意。 故选D。 2．如图1的北京天坛回音壁是我国建筑史上一大奇迹。回音壁为半径32.5m的圆形建筑，三音石位于回音壁的圆心处，如图2所示，站在三音石上拍一下手掌，可以听到3个回声，其中第2个回声是由回音壁一次反射形成，第3个回声则是由回音壁两次反射形成。某次回声测试得到的声波信号记录如图3所示，从原声O开始计时，时听到第1个回声，时听到第2个回声，时听到第3个回声。结合上述材料回答问题。 测试时声音在空气中的传播速度是______m/s。接收到第3个回声的时间为______s。根据相关数据，推算第1个回声由______反射。 【答案】 325 0.4 东、西配殿 【解析】[1]第2个回声是由回音壁一次反射形成，因此走过的距离为2倍三音石到回音壁的距离，三音石到回音壁的距离，因此测试时声音在空气中的传播速度 [2]第3个回声则是由回音壁两次反射形成，即声音经回音壁反弹后经过三音石，再传播至另一侧回音壁后反弹回，则走过的距离为4倍三音石到回音壁的距离，因此接收到第3个回声的时间 [3]，因此第1个回声点到三音石的距离 由图2可知，该距离约为东、西配殿到三音石的距离，因此推算出第1个回声由东、西配殿反射。 3．下面是对生活中的一些物理现象的解释，其中正确的是（　　） A．利用超声波清洗钟表等精密仪器，说明声波能传递信息 B．北方的冬天在菜窖里放几桶水，利用了水蒸发吸热的原理 C．站在三音石上拍手，可以听到多次回音，是声音的反射现象 D．电视屏幕上呈现的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 【答案】C 【解析】A．利用超声波清洗钟表等精密仪器，这属于声波传递能量，而不是信息。故A错误； B．冬天菜窖里放水，主要是因为水凝固时会放热，这样可以保持菜窖的温度不会太低，防止蔬菜冻坏，而不是蒸发吸热。故B错误； C．三音石是天坛的一个景点，当人站在那里拍手时，声音会被周围的建筑反射，形成多次回声，这确实是因为声音的反射。故C正确； D．电视屏幕的颜色是通过红、绿、蓝三种原色光混合而成的，而红、黄、蓝是颜料的三原色。故D错误。 故选C。 4．天坛的声学三奇充分体现了中国古代劳动人民的智慧，如图所示。 （1）当游客在圜丘台顶的天心石说话时，听到的声音格外响亮，这里的“响亮”是指声音的_______（选填“响度大”或“音调高”）； （2）某同学站在三音石上拍手，0.2s后听到第一次回声，回音壁的半径为____m（声音在空气中的传播速度约为340m/s）。 【答案】（1）响度大；（2）34 【解析】（1）响度指声音的大小，当游客在圜丘台顶的天心石说话时，听到的声音格外响亮，说明声音的响度大。 （2）从发声到听到回声，声波往返的时间为0.2s，则声音从该同学到回音壁单程传播的时间 由图知该同学所站的三音石为回音壁的圆心，故回音壁的半径即为声音传播的路程 5．阅读材料并回答问题。 双耳效应 玩捉迷藏时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图所示，在人的右前方有一个声源，由于右耳离声源较近，声音就首先传到右耳，然后才传到左耳，产生了“双耳时间差”（ITD）。两耳之间的距离虽然很近，但由于头对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“双耳强度差”（IID）。大脑通过ITD与IID来确定声源的位置。 （1）根据“双耳时间差”，若声源到两耳的距离差越________（选填“大”或“小”），时间差就越________（选填“大”或“小”），并简述理由：________； （2）若左耳听到声音的音量比右耳听到声音的音量大，则声源可能在人的________； （3）下列实例中与双耳效应无关的是________（选填字母代号）。 A．打雷时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确地判断声源位置 【答案】（1）大 大 根据公式可知，声音在空气中传播的速度不变，声源到两耳的距离差越大，时间差就越大；（2）左方；（3）A 【解析】（1）[1][2][3]根据公式可知，声音在空气中传播的速度不变，声源到两耳的距离差越大，时间差就越大。 （2）声音在传播过程中有损耗，左耳听到声音的音量比右耳听到声音的音量大，说明声源在左侧。 （3）A．打雷时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断的原因是：光的传播速度远大于声音传播的速度，且雷声在传播过程中会经过地面、山丘等障碍物的多次反射。虽然闪电的光在传播过程中也会发生反射，但由于光的衰减较大，反射的光几乎无法被我们观察到，因此我们只能看到一次闪电，而雷声在反射过程中衰减较小，可以多次反射，从而形成隆隆不断的雷，与双耳效应无关，故A符合题意； B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位，是因为双耳效应的存在，离声源更近的一侧先听到声音且声音的响度更大，故B不符合题意； C．有时将头旋转一定角度后可以更准确地判断声源位置，因为双耳效应的存在，离声源更近的一侧先听到声音且声音的响度更大，故C不符合题意。 故选A。 ▌题型02 超声与次声的概念及应用辨析 1．频率划分 人耳听觉频率范围：20 ~20 000 Hz；超声波：振动频率高于 20 000 Hz的声音，人耳听不到；次声波：振动频率低于 20 Hz的声音，人耳听不到。 2．超声波的应用 作为信息载体：B 超诊断、声呐探测、盲人探路、工业探伤、地下资源勘察； 传递能量：超声清洗、焊接、钻孔、粉碎结石、处理种子。 3．次声波的应用与来源 来源：地震、火山爆发、风暴、核爆炸、火箭发射等； 应用：“水母耳” 风暴预测仪、次声定位系统确定火箭发射位置、灾害预警。 6．医院里用“B超”诊断胎儿发育是否正常，“B超”是_______（填“超声波”或“次声波”）；用超声波击碎病人体内的结石，说明超声波有________，预测地震、台风来临是利用了_________（填“超声波”或“次声波”）。 【答案】 超声波 能量 次声波 【解析】[1]超声波的频率超过20000Hz，具有穿透力强、方向性好等特点，可以用超声波测距离、测速度、做B超。 [2]超声波的破碎力强，可以用来碎石，这利用了超声波具有能量。 [3]振动低于20Hz的声音是次声波，次声波频率低，传播时能量损失慢，会传得较远，利用这些特点我们可以预报地震、海啸。 7．关于声音的利用，下列说法错误的是（　　） A．图甲：渔民用声呐探测鱼群利用了声波可以传递信息的特性 B．图乙：用超声波清洗机清洗眼镜利用了超声波能传递能量的特性 C．图丙：医院用B超检查身体利用了声波可以传递信息的特性 D．图丁：汽车上安装的“倒车雷达”利用了次声波传递能量的特性 【答案】D 【解析】A．渔民用声呐探测鱼群，是通过接收鱼群反射回来的声波来判断鱼群的位置和大小，利用了声波可以传递信息的特性，故A正确，不符合题意； B．用超声波清洗机清洗眼镜，是利用超声波振动时具有的能量，将眼镜上的污垢“震”下来，利用了声波能传递能量的特性，故B正确，不符合题意； C．医院用B超检查身体，是向人体内发射超声波，然后接收体内器官反射回来的超声波信号，通过处理这些信号形成图像，从而了解身体状况，利用了声波可以传递信息的特性，故C正确，不符合题意； D．汽车上安装的“倒车雷达”是利用超声波的回声定位原理来判断障碍物的距离，利用了声波可以传递信息的特性。同时，它使用的是超声波，而不是次声波，故D错误，符合题意。 故选D。 8．蝙蝠夜间飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁、昆虫等障碍物时会反射回来，根据回声的方位和时间，就可以确定目标的位置，即回声定位。下列应用没有利用回声定位的是（　　） A．盲人用超声波导盲仪探路 B．交警用超声测速仪监测车速 C．医生用超声波除去人体结石 D．科考船用声呐系统探测海底地形 【答案】C 【解析】A．盲人用超声波导盲仪探路利用超声波传递信息，进行回声定位，故A不符合题意； B．交警用超声测速仪监测车速利用超声波测量距离和位置，故B不符合题意； C．医生用超声波除去人体结石利用超声波传递能量，不是回声定位，故C符合题意； D．科考船用声呐系统探测海底地形利用回声定位原理，故D不符合题意。 故选C。 9．关于日常生产生活中对声的利用，下列说法不正确的是（　　） A．通过监测和分析次声波，可以预警火山爆发、地震和海啸等自然灾害 B．超声波频率高，在医疗领域常被用于治疗疼痛和医学成像 C．超声波频率高，能量易集中，工业上常被用于金属内部探伤和精密仪器清洗 D．在海洋开发中利用次声波确定潜艇、鱼群位置和测量海水深度 【答案】D 【解析】A．发生大型自然灾害时，一般会伴随次声波的产生，因此通过监测和分析次声波，可以预警火山爆发、地震和海啸等自然灾害，故A正确，不符合题意； BCD．超声波具有定向性好，声波频率高，穿透能力强、易获得较集中声能等特点，在医疗领域常被用于治疗疼痛和医学成像，工业上常被用于金属内部探伤和精密仪器清洗，在海洋开发中，常用来确定潜艇、鱼群位置和测量海水深度，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 10．（1）自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生______波，它的能量很强，具有极大的破坏力。 （2）蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出______波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会______回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做______。 （3）乙图中，医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，说明：______；丙图中，放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，说明：______。 【答案】（1）次声；（2）超声 反射 回声定位；（3）声可以传递信息 声可以传递能量 【解析】（1）[1]自然界中，火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射都能产生次声波。 （2）[2][3][4]蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距离，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位。 （3）[5]医生利用“B超”可以获得病人内部脏器的图象信息，判断各器官的健康状况，这属于通过超声来获得一些消息，属于声能传递信息。 [6]放置于“清洗机”里面的眼镜，在清洗液的激烈振动的作用下，使得眼镜上的污垢被“敲击”下来，这是超声导致污垢的运动，属于声能传递能量。 ▌题型03 噪声的概念、危害与噪声监测 1．噪声的两种定义 物理学角度：发声体做无规则振动时发出的声音，波形杂乱无章； 环境保护角度：一切干扰人们休息、学习和工作，对身心健康有害的声音都是噪声。 2．噪声的危害 超过 70 dB：心烦意乱，学习工作效率下降； 长期处于 80~100 dB：听觉迟钝，甚至耳聋； 严重时诱发多种疾病，甚至危及生命。 3．理想声环境：居民区等场所白天不高于 55 dB，夜间不高于 45 dB。 4．噪声监测：道路旁的噪声监测设备只显示噪声的分贝值，只能监测噪声，不能减弱噪声。 11．下面关于乐音和噪声的叙述正确的是（　　） A．乐音和噪声的振动都是杂乱无章的 B．优美的音乐声一定是乐音 C．乐音悦耳动听，而噪声使人心烦 D．无论强度多大的乐音都不会危害人体健康 【答案】C 【解析】A．乐音的振动是有规律的，噪声的振动是杂乱无章的。故A错误； B．优美的音乐声若影响人们正常工作、休息、学习和生活，也属于噪声，故B错误； C．从环保角度来说，乐音悦耳动听，噪声使人心烦，有害于人体健康，故C正确； D．不管是乐音还是噪音，若强度过大，都会危害人体健康，故D错误。 故选C。 12．.如图所示，图中A、B、C、D是四种声音的波形图，从图形可知：图_______是噪声的波形；在剩下的三幅图中，图________是响度最大声音的波形，图C是音调最________（选填“高”或“低”）声音的波形。 【答案】 D A 高 【解析】[1]从物理学的角度看，噪声来源于杂乱无章的不规则振动，由图可见，图D的波形图是无规则的，是噪声的波形 [2]声体振动的幅度越大，声音的响度越大，对应着波形图中上下幅度越大，响度越大，所以响度大的是图A。 [3]图C的波形图中波峰、波谷得个数最多，振动最快，说明C的音调最高。 13．下文为课本对“分贝”的介绍，阅读后请回答。 人们以分贝（decibel，符号是dB）为单位来表示声音强弱的等级。0dB是人刚能听到的最微弱的声音；30~40dB是较为理想的安静环境；70dB会干扰谈话，影响工作效率；长期生活在90dB以上的噪声环境中，听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头痛、高血压等疾病；如果暴露在高达150dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。 （1）“分贝”这个单位可以表示声音特性中__ （选填“响度”、“音色”、“音调”）的等级； （2）判断对错（选填：“正确”或“错误”） ①0dB的环境中，没有物体发生振动__ ②90dB机器轰鸣声的频率一定大于30dB鸟鸣声的频率__ （3）有些工人必须长期工作在90dB的高噪声环境中，为保护听力，可采取的措施有__ 。（请写出其中一种措施） 【答案】（1）响度；（2）错误 错误；（3）戴防噪声耳罩 【解析】（1）“分贝（dB）” 是用来表示声音响度（声音的强弱）等级的单位，因此答案为响度。 （2）[1]错误，0dB 是刚能听到的最微弱的声音，声音由振动产生，此时物体仍在振动，只是振动幅度极小。 [2]错误，分贝表示的是响度大小，与频率（音调）无关。90dB 的机器轰鸣声和 30dB 的鸟鸣声，响度不同，但频率大小无法通过分贝值判断。 （3）为保护听力，可采取的措施有：佩戴防噪声耳罩（在人耳处减弱噪声），或对机器进行隔音处理（在传播过程中减弱噪声）等。 14．如图所示是校园内的噪声监测装置： （1）该装置显示了噪声的___________（选填“音调”“响度”或“音色”），装置上数值的单位是___________。 （2）空调工作时由于___________会发出声音，这对我们来说是噪声；用遥控器将空调切换成“睡眠”模式，可以在___________处减弱噪声。 【答案】（1）响度 分贝/dB；（2）振动 声源 【解析】（1）[1]音调是指声音的高低，由发声体振动的频率决定；音色是指声音的特色，由发声体的材料和结构决定；响度是指声音的强弱，与发声体的振幅和距离发声体的远近有关。噪声监测装置是用来监测声音强弱的仪器，所以该装置显示了噪声的响度。 [2]在物理学中，人们以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的等级，所以装置上数值的单位是分贝（dB）。 （2）[1]声音是由物体的振动产生的，空调工作时由于振动会发出声音，这对我们来说是噪声。 [2]防治噪声的途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱，用遥控器将空调切换成“睡眠”模式，是减小空调产生的声音大小，属于从声源处减弱噪声。 15．环境噪声污染，是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。请回答下列问题： （1）下面是通过手机显示的一些声音的波形图，其中______图是噪声的波形图； （2）如图戊所示是一种噪声测试仪。此时测试仪上所显示的数字表示的是当时环境声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）。该噪声测试仪______（选填“能”或“不能”）控制噪声； （3）琪琪在书房中大声的朗读英语课文，她的朗读声对于在客厅看电视的爸爸来说______（选填“属于”或“不属于”）噪声。过了一会儿，琪琪发现爸爸躺在沙发上睡着了，电视机的声音还挺大，为了不影响爸爸睡觉，她就将电视机的声音关小了一些，这是在______（选填“声源处”“传播过程中”或“在人耳处”）减弱噪声。夜深了，琪琪准备睡觉了，但是楼下一群孩子的玩闹声却通过开着的窗户传进了琪琪的耳朵。为了安稳入睡，琪琪可以选取的措施有______（写一条）。 【答案】（1）丁；（2）响度 不能；（3）属于 声源处 关闭窗户 【解析】（1）噪声是发声体不规则振动产生的声音，所以丁图是噪声的波形图。 （2）[1][2]噪声测试仪是用来检测噪声大小的仪器，外界的噪声越大，也就是声音越强，即响度越大，其所显示的数字就越大，故噪声测试仪是测声音的响度；噪声测试仪只能监测噪声，不能控制噪声。 （3）[1]琪琪在书房中大声的朗读英语课文，她的朗读声会对在客厅看电视的爸爸产生干扰，属于噪声。 [2]为了不影响爸爸睡觉，她就将电视机的声音关小了一些，这是在声源处减弱噪声。 [3]夜深了，琪琪准备睡觉了，但是楼下一群孩子的玩闹声却通过开着的窗户传进了琪琪的耳朵。为了安稳入睡，琪琪可以关闭窗户，这是在传播过程中控制噪声。 ▌题型04 控制噪声的三种途径辨析 控制噪声主要从三个方面采取措施： 1．消声——在声源处减弱：防止噪声产生。实例：汽车排气管加装消声器、城区内汽车禁止鸣笛。 2．吸声——在传播过程中减弱：吸收声能，减弱反射。实例：录音室墙面装吸声材料、剧院蜂窝状墙面。 3．隔声——在传播过程中减弱：阻断噪声传播路径。实例：高架道路两旁装隔音板、住宅安装双层玻璃。 16．图书馆里禁止大声喧哗，下列选项中与此控制噪声的措施相同的是（    ） A．图-1：工厂用的防噪声耳罩 B．图-2：城市道路旁安装隔声板 C．图-3：摩托车安装的消声器 D．图-4：街道上的噪声监测仪 【答案】C 【解析】图书馆里禁止大声喧哗，是控制噪声的产生，是在声源处控制噪声。 A．工厂用的防噪声耳罩，是在人耳处控制噪声，故A不符合题意； B．城市道路旁安装隔声板，是在传播过程中减弱噪声，故B不符合题意； C．摩托车安装的消声器，是在声源处减弱噪声，防止噪声产生，故C符合题意； D．街道上的噪声监测仪，只能监测噪声的强弱，不能减弱噪声，故D不符合题意。 故选C。 17．老师组织同学们用包装盒、吸音棉、闹钟等物品制作隔音房间模型，之后用噪声监测仪判断模型的隔音效果。下列说法正确的是（    ） A．必须选择闹钟铃声作为声源 B．该模型控制噪声的措施与摩托车安装消音器相同 C．噪声监测仪主要用来测量声音的响度 D．隔音房间模型主要能够减小其内部声音的音调 【答案】C 【解析】A．实验只要选择稳定的声源即可，如音乐芯片、手机铃声等，不一定必须使用闹钟铃声，故A错误； B．隔音房间模型是在传播过程中减弱噪声的，而摩托车消音器是在声源处减弱噪声的，故B错误； C．噪声监测仪显示的数值单位是“dB（分贝）”，分贝是衡量声音响度的单位，该仪器就是用来测量声音响度的，故C正确； D．隔音模型是通过阻断声音的传播来减小声音的响度（声音的大小），音调是由声源的振动频率决定的，模型只能改变响度的大小，无法改变声源振动的频率，因此无法改变音调，故D错误。 18．如图所示，珠海航空展常在离市区很远的郊区举办，原因之一是战斗机巨大的轰鸣声可能会影响居民生活，有时甚至会把居民住宅的玻璃震碎，说明声波能传递__________。轰鸣声由空气传入大地后，其传播速度__________（选填“变快”“变慢”或“不变”），轰鸣声影响了小明的学习，他关上窗户，这是在__________控制噪声的。 【答案】 能量 变快 传播过程中 【解析】[1]声能传递信息和能量，航展在离市区很远的郊区举办，原因之一是战斗机巨大的轰鸣声能够传递能量，可能会把居民的玻璃震碎。 [2]声音在不同的介质中传播速度不同，它在固体中传播的速度大于在空气中的传播速度，即声音从空气传入大地后，传播速度变快。 [3]轰鸣声影响了小明的学习，他关上窗户，这是控制噪声的传播，在传播过程中控制噪声的。 19．下列措施中，属于在声源处减弱噪声的是（　　） A．道路两旁种植树木 B．开会时把手机调为静音 C．高架道路两旁安装隔音板 D．在飞机旁工作的人员佩戴耳罩 【答案】B 【解析】A．道路两旁种植树木，是在声音的传播过程中阻挡、吸收声音，从而减弱噪声，属于在传播过程中减弱噪声。故A不符合题意； B．开会时把手机调为静音，是让手机不再发声，从噪声产生的源头进行控制，属于在声源处减弱噪声。故B符合题意； C．高架道路两旁安装隔音板，是在声音传播过程中减弱噪声。故C不符合题意； D．在飞机旁工作的人员佩戴耳罩，是通过耳罩阻止噪声进入人耳，属于在人耳处减弱噪声。故D不符合题意。 故选B。 20．如图所示，在医院走廊里经常能看到醒目的“静”字，提醒人们不要大声说话，以免影响病人休息，这是在______减弱噪声；病房门窗都具有较好的隔音效果，这是在传播过程中减弱噪声；有的病人休息时喜欢戴上耳罩，这是在______减弱噪声。 【答案】 声源处 人耳处 【解析】[1]医院走廊里的“静”字标志，提醒人们不要大声说话，这是从噪声的产生处来控制噪声的，即在声源处减弱噪声。 [2]有些病人休息时喜欢戴上耳罩，耳罩是一种个人防护设备，可以有效地减少噪声对耳朵的刺激，是在人耳处减弱噪声。 ▌题型05 超声测距与回声计算 1．原理：回声定位。超声波发出后遇到障碍物反射回来，根据往返总时间和声速，计算声源到障碍物的距离。 2．核心公式： 是从发射到接收回波的总时间；除以2是因为声波走了往返路程，结果为单程距离。 3．常见场景：声呐探测海底、潜艇、倒车雷达测距。 4．常用声速：海水中约1500 m/s，空气中约340 m/s。 21．南极科考对于推动科学进步、促进经济发展、维护国家利益以及提升社会文化水平都具有深远和重大的意义。我国南极科考队的一艘测量船，以10m/s的平均速度前往距离基地海域一段距离的地方进行探测。到达目的地后，科考人员将一段超声波垂直向海底发射，如图所示，从发射到接收所用时间为4s，若超声波在海水中的传播速度是1500m/s。求： （1）海底的深度； （2）测量任务完成后，测量船返回基地，返航过程中发现前方1056m处有一礁石，于是在空气中向礁石发出超声波信号，6s后接收到返回来的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340m/s，请问这艘轮船返航时的速度为多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）超声波从海面传播到海底所用的时间为 根据速度公式可得，海底的深度为 （2）根据速度公式可得，超声波传播的路程为 轮船走的路程 轮船的速度 22．某勘测船在一未知海域进行海底地形勘测，勘测船停在海面上向正下方的海底A处发射超声波信号，6s后收到回波信号，接着勘测船行驶到海面另一处，向其正下方的B处发射超声波信号，3s后收到回波信号，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s。 （1）求A处海水的深度； （2）B处比A处高多少米？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）由题可知，声音在海水中的传播速度，超声波从海面传播到A处海底再返回海面所用总时间，超声波从海面传播到A处海底所用的时间为 根据可得，A处海水的深度 （2）超声波从海面传播到B处海底再返回海面所用总时间，所以超声波从海面传播到B处海底所用的时间为 根据可得，B处海水的深度 因此B处比A处高出的距离 23．图是一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，到达下方物体反射后返回，被感应器接收，然后语音播报出被测物体的高度。已知感应器距测高台的高度为2.55m，空气中的声速取。 （1）测高台上无人站立时，超声波信号发出后多久收到返回信号？ （2）某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是多少米？ 【答案】（1）0.015s；（2）1.7m 【解析】（1）由得测高台上无人站立时，超声波信号发出后收到返回信号所需时间为 （2）某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为，该同学的身高是 24．如图所示，蝙蝠在捕食昆虫时会发出一种频率为90000Hz的超声波，这种超声波碰到昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。某次飞行中，蝙蝠在距离昆虫处发出超声波，蝙蝠向昆虫方向经0.25s飞行3.5m后，刚好收到从昆虫身上反射回来的回声（假设昆虫静止不动）。 （1）蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，飞行的平均速度为多少？ （2）从蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，超声波传播的距离为多少？ （3）若声在空气中的传播速度与空气的温度t关系为，本次超声波传播时空气的温度为多少？ 【答案】（1）；（2）86.5m；（3）25℃ 【解析】（1）蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，飞行的平均速度为 （2）从蝙蝠发出超声波到蝙蝠收到回声时，超声波传播的距离为 （3）此时声波速度为，由得此时温度为25℃。 25．海面上有一艘大型轮船，为了探测某处海洋的深度，静止在海面上向海底发出超声波，经过4.0s接收到反射回来的回声。已知超声波在海水中的传播速度为1500 m / s。求： （1）超声波探测海洋深度时到达海底所用时间？ （2）探测处的海洋深度？ （3）当轮船在海面上匀速直线前进时，发现前方1575m处有一山崖，于是向山崖发出超声波信号，9 s 后接收到返回来的信号。已知超声波在空气中的传播速度为340 m / s ，请问这艘轮船当时的速度为多少？ 【答案】（1）2s；（2）3000m；（3）10m/s 【解析】（1）依题意得，超声波探测海洋深度时到达海底所用时间为 （2）探测处的海洋深度为 （3）这艘轮船当时的速度为 ▌题型06 声音利用与噪声控制综合易错题 1．高频易错点：混淆超声波与次声波的频率界限和应用场景；误认为噪声监测仪可以减弱噪声；混淆消声、吸声、隔声三种控噪途径；回声测距计算时忘记除以2，忽略往返路程；认为乐音永远不是噪声，忽略噪声的环保定义具有相对性。 2．解题思路：先明确判断角度，对应核心规律，结合实例逐一验证。 26．请阅读下列材料，回答下题： 超声波指纹识别技术 传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenserID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波是指频率高于__________Hz的声波； （2）大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有__________波的产生； （3）SenserID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有__________的特点； （4）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用与此不同的是 。 A．科技工作者利用声呐探测海底深度 B．技工利用超声波给金属工件探伤 C．医生利用超声波除去人体内的结石 D．渔民利用声呐探测海中鱼群 （5）SenserID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个生物 ； A．蝙蝠 B．大象 C．青蛙 D．猫 （6）SenserID系统能向手指上若干个位置发射超声波，如图可知贴在手机屏幕上的一部分指纹的大致形状，可以检测到被手指反射的信号所需的时间相同的两个点是__________。 【答案】（1）20000；（2）次声；（3）穿透能力强；（4）C；（5）A；（6）BD（或AC） 【解析】（1）人耳的听觉范围20Hz至20000Hz，高于20000Hz的声音属于超声波，人耳听不到，低于20Hz属于次声波，人耳也听不到。 （2）地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声波的产生，可据此监测这些自然灾害。 （3）超声波具有穿透力强的特点，所以可以让超声波透过屏幕进行指纹识别。 （4）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，即利用了声可以传递信息。 A．科技工作者利用声呐探测海底深度，利用声音可以传递信息，故A不符合题意； B．技工利用超声波给金属工件探伤，利用声音可以传递信息，故B不符合题意； C．医生利用超声波除去人体内的结石，利用声音可以传播能量，故C符合题意； D．渔民利用声呐探测大海鱼群，利用声音可以传递信息，故D不符合题意。 故选C。 （5）SenserID系统运用仿生学原理，其核心功能模仿了蝙蝠的回声定位系统。蝙蝠利用超声波回声进行导航和定位，SenserID系统也借鉴了这一机制，实现环境感知和导航，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （6）超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长；距离相同，则接收到的超声波所用的时间相同，结合图可以检测到被手指反射的信号所需的时间相同的两个点是（或）。 27．去年《国乐咏中华》在上海音乐厅奏响，演出汇集了五湖四海的乐器，包括芦笙、四弦琴等多种民族特色乐器，交替奏响让人大饱耳福。 （1）芦笙是由竹子、共鸣管等制作而成的一种乐器。吹奏时，管内空气发生___________从而产生声音，发出的声音通过___________传到观众的耳朵里。在后排座位的观众听到的声音明显比前排观众的要轻，这是因为：当声音的振幅相同时，___________； （2）四弦琴是一种是彝族弹拨弦乐器，如图（a）所示，由共鸣箱、琴头、琴颈、弦轴和琴弦等组成。 I.观众很容易区分四弦琴和芦笙发出的声音，原因是两者发出的声音具有不同的( )； A．声速    B．音调      C．响度    D．音色 II.为了比较不同粗细的弦拨动时发出声音的差异，可以采用的方法是( )； A．用相同的力度拨动材料、长度相同但粗细不同的弦，并记录发出声音的波形图 B．用不同的力度拨动材料、长度相同但粗细不同的弦，并记录发出声音的波形图 C．用相同的力度拨动材料、粗细相同但长度不同的弦，并记录发出声音的波形图 D．用不同的力度拨动材料、粗细相同但长度不同的弦，并记录发出声音的波形图 III.音乐会演奏前调音师拨动琴弦试音，用传感器收集并记录琴弦两次发出的声音，其振动图像分别如图（b）、（c）所示，其中响度较大的是___________，音调较高的是___________。（选填编号） （3）噪声会影响听众的听感，对于噪声问题音乐厅内外都有相应的处理方案。 I.室内音乐厅的墙壁建造时通常采用的吸音材料为( )； A．光滑坚硬的    B．松软多孔的    C．致密厚实的    D．光滑轻薄的 II.上述材料可以在噪声的哪个位置减弱其影响( )。 A．传播途径中    B．声源端    C．接收端    D．以上都是 【答案】（1）振动 空气 距离发声体越远，响度越小；（2）D A c c；（3）B A 【解析】（1）[1][2]声音是由物体振动产生的，吹奏芦笙时，管内空气发生振动，从而产生声音。声音的传播需要介质，固体、液体、气体均可传播声音，芦笙发出的声音通过空气传到观众的耳朵里。 [3]在后排座位的观众听到的声音明显比前排观众的要轻，这是因为响度与距离声源的远近有关，振幅相同时，距离声源越远，响度越小。 （2）[1]音色反映声音的品质与特色，不同发声体的音色不同，台下观众很容易区分四弦琴和芦笙发出的声音，其原因是两者发出的声音具有不同的音色，故选D。 [2]根据控制变量法，为了比较不同粗细的弦拨动时发出声音特性的差异，应控制其它因素均相同，粗细不同，因此可以用相同的力度拨动材料、长度相同但粗细不同的弦，并记录发出声音的波形图。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [3][4]音调与振动频率有关，振动频率越快，音调越高。响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。由波形图可知，c的波形更密集，即振动频率较快，则音调较高，同时c的波形振幅较大，则响度较大。 （3）[1]松软多孔的材料吸音效果好，所以室内音乐厅的墙壁设计建造时通常采用松软多孔的吸音材料，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 [2]松软多孔的吸音材料可以吸收反射噪声，是在噪声的传播过程中减弱噪声，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 28．声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图，探测船发出的声音信号经0.8s被探测仪器接收： （1）为了使探测船发出的声音有更好的回收效果，最好用___________声波，这是因为___________； （2）海底障碍物到探测船舱底的距离是___________m； （3）这种装置___________（能/不能）用来进行月球等太空的探测，因为___________。 【答案】（1）超 超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点；（2）612；（3）不能 声音不能在真空中传播 【解析】（1）[1][2]超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，所以探测船发出的声音信号是超声波。 （2）发出的声音信号0.8s后被探测仪器接收，超声波从船所在的位置到障碍物的时间 障碍物到船的距离 （3）[1][2]月球等太空是真空，真空不能传声，所以不能用这种装置来探测月球到地球的距离。 29．为了全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，吴忠市某中学八年级开展“比较材料的隔音性能”活动。在“制作隔音房间模型”跨学科实践活动中，小明用播放音乐的手机作为声源开展探究，他准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较材料的隔音性能。制作模型：在制作隔音房间模型中小明选用了纸板、棉布、塑料板、泡沫板等材料、制作时，应选择厚度相同的不同材料，制成规格相同的模型。比较时，小明保持手机发出声音的________（选填“响度”或“音调”）相同； 探究论证： 把手机放置在不同材料制成的模型内，逐步远离声源，直至听不见手机的声音为止，数据如下； 材料 纸板 棉布 塑料板 泡沫板 距离/m 7 4 8 5 通过上面的探究可以得出不同材料的隔音性能是________的；（选填“相同”或“不同”） 小明在和同学们讨论时，同学们认为材料的隔音性能还与材料的厚度有关。对这个问题小明用生活中事例对问题进行了论证；比如：家中窗户玻璃的厚度越厚，其隔音效果越________；（选填“好”或“差”） 同学们还发现：探究材料的表面粗糙程度不同；于是小明把塑料板加工成：两面光滑、一面光滑一面粗糙、两面粗糙三种；分别用三种材料制成下面四个模型，来探究材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度是否有关； 材料 两面光滑 一面光滑（光滑向外） 一面光滑（光滑向里） 两面粗糙 距离/m 8 4 6 3 通过对实验数据的分析可发现材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度________（选填“有关”或“无关”）；而且是材料的粗糙面向着声源处时隔音效果________。（选填“好”或“差”） 【答案】响度 不同 好 有关 好 【解析】[1]响度是指声音的大小，音调是指声音的高低。在“制作隔音房间模型”跨学科实践活动中，由控制变量法可知，应控制声源发出的声音的响度相同，所以实验中应控制手机发出声音的响度相同。 [2]观察表中的数据可知，把手机放置在不同的材料制成的模型内，听不见手机的声音的距离不同，所以不同材料的隔音性能是不同的。 [3]由于同种材料，隔音性能还与材料的厚度有关，材料越厚，隔音性能越好，所以家中窗户玻璃的厚度越厚，其隔音效果越好。 [4]分析表中数据发现，使用两面光滑的塑料板，听不见声音的距离为8m，使用两面粗糙的塑料板，听不见声音的距离为3m，所以材料的隔音性能与材料表面的粗糙程度有关。 [5]分析表中数据发现，光滑面向外，粗糙面向内，听不见声音的距离为4m，光滑面向内，粗糙面向外，听不见声音的距离为6m，所以材料的粗糙面向着声源处时，隔音效果更好。 30．小嘉和家人在国庆长假期间驾车前往杭州旅行。 （1）在途中，汽车经过一条隧道如图乙，汽车以同一速度通过隧道，速度表如图甲所示，其速度为______，其物理含义______。通过隧道时，汽车的运动可以看作______运动； （2）隧道全长2千米，汽车以此速度行驶多久能够通过隧道_________？（请按计算题格式作答） （3）汽车装有倒车雷达，如图所示司机听到急促的嘀嘀声时，马上停止倒车，此时，如果倒车雷达的探头向障碍物发出超声信号，经过0.002秒后接收到返回的信号，请问车尾与障碍物之间的距离是多少_________？（声波在空气中传播速度为）（请按计算题格式作答） （4）这种倒车雷达______（选填“能”或“不能”）用在月球探测车上预防月球车撞到障物，原因是______； （5）小嘉发现在高速公路两边的住户受到行驶车辆发出声音的影响，感觉心烦意乱，物理学上将这种声音叫做______。距离高速公路较近的住户相比远处的住户听到声音的响度更______，这是因为当声源相同时，______； （6）为了保护周围的住户，政府部门决定在公路两侧安装隔音板，是为了在______来进行控制。为了安装隔音效果更好的隔音板，政府部门做了相关测试。在隔音板外的同一地点拾取同一声源的波形图， 如果你是此项目的决策人，在预算充足的情况下，你会选择______材料（填写材料号码），你选择的理由是______。 【答案】（1）90km/h 汽车1小时通过的路程为90千米 匀速直线；（2）80s；（3）0.34m；（4）不能 真空不能传；（5）噪声 大 距离越近响度越大；（6）传播过程中 2号 由图可知，2号材料的响度降低明显，减弱效果好，选择2号材料为隔音板。 【解析】（1）[1][2][3]速度表如图甲所示，分度值10km/h，因此其速度为90km/h，速度是物体在单位时间内通过的路程，物理意义是汽车1小时通过的路程为90千米；汽车以同一速度通过隧道，通过隧道时，汽车的运动可以看作匀速直线运动。 （2）汽车以此速度行驶通过隧道的时间 （3）超声波到达障碍物的时间 车尾与障碍物之间的距离s1=v声t1=340m/s×0.001s=0.34m （4）[1][2]月球上是真空，真空不能传声，因此这种倒车雷达不能用在月球探测车上预防月球车撞到障碍物。 （5）[1]从环境保护的角度来说，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。在高速公路两边的住户受到行驶车辆发出声音的影响，感觉心烦意乱，这种声音叫做噪声。 [2][3]响度大小与振幅和距离发声体的远近有关，因为当声源相同时，距离越近响度越大，所以距离高速公路较近的住户相比远处的住户听到声音的响度更大。 （6）[1]减弱噪声的途径：在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱，为了保护周围的住户，政府部门决定在公路两侧安装隔音板，这是在传播过程中减弱噪声。 [2][3]略。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $