2.3 超声波与次声波(高效培优·讲义)物理新教材沪科版八年级全一册
2026-08-03
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2份
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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 | 声的利用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.24 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 名师汇知识铺 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59067356.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“超声波与次声波”核心知识点,系统梳理超声波(频率>20000Hz)的方向性好、穿透能力强等特性及声呐、医疗检查等应用,次声波(频率<20Hz)的来源广、传播远等特性及监测预警作用,通过频率数轴模型、“特性→应用”逻辑链条搭建学习支架。
该资料以新课标核心素养为导向,通过蝙蝠导航、倒车雷达等生活实例建构物理观念,借助频率数轴划分模型培养科学思维,设置分阶练习(基础速刷、能力跃升、思维挑战)及真题演练,助力课中教师教学实施,课后学生查漏补缺,提升知识应用与问题解决能力。
内容正文:
第2.3节 超声波与次声波
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 超声波及其应用
考点02 次声波及其应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 声的利用
角度02 回声测距
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.能通过实例认识超声波与次声波。
2.了解超声波在声呐、金属探伤、医学检查等方面的应用。
3.了解次声波在监测预警等方面的作用。
1.绘制频率数轴,明确以20 Hz与20000 Hz为界,划分可听声、超声波和次声波,建立声学分类模型。
2.采用“物理特性→应用实例”的逻辑链条进行记忆。
考点01 超声波及其应用
1.多数人能听到的声波频率范围约为20Hz—20000Hz。人们把频率高于20000Hz的声波称为超声波,简称超声。
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,在生产、医疗和科学研究等方面得到了广泛的应用。
3.人们利用超声波制成了声呐,用声呐可探测海底深度、海中暗礁,还可探测鱼群、潜艇的位置等。现在,有些倒车雷达、盲杖等都利用了声呐。
4.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。
5.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。
【深化点拨】
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,这是因为它们可利用超声波进行导航。
1.(2025•新疆期末)超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,以下不是其应用领域的是( )
A.距离测量
B.汽车倒车防撞系统
C.智能机器人避障
D.医生用听诊器诊断病情
2.(2025•成都期末)如图所示是蝙蝠利用超声波定位昆虫位置的情景,下列仪器中模仿蝙蝠对超声波利用的是( )
A.雾化器 B.清洗仪 C.碎石机 D.倒车雷达
3.(2026•成都模拟)别总以为植物“默默无语”,以色列特拉维夫大学研究人员于2023年3月30日在发布的研究报告中指出,植物也会发声,甚至在缺水或承受其他压力时发出更多声音。用能扩音的装置录音,研究人员能捕捉到频率40千赫兹至80千赫兹的声波。人无法直接听到的原因是植物发出声波的( )
A.振幅小、频率高 B.振幅大、频率低
C.音色好、频率高 D.音色差、频率低
4.(2025•厦门期末)如图8,工业上常用频率5×105Hz~107Hz的声波来检测管壁腐蚀情况,探头垂直发射声波,声波在管壁内传播,当遇到管内壁和空气交界面时会反射,仪器接收反射波并生成图像,根据图像判断腐蚀情况。下列说法正确的是( )
A.检测用的声波属于次声波
B.管壁变薄区域,反射波的接收时间缩短
C.声波在管壁内的传播速度与在空气中相同
D.声波在真空中传播速度更大
5.(2025•唐山期中)在医院里,B超是最常见的影像诊断仪器之一。它的原理是利用超声波通过人体时,会在人体内不同组织之间产生反射波,然后通过计算这些反射波形成影像。下列说法正确的是( )
A.超声波只能在固体和液体中传播
B.超声波在水中比空气中传播慢
C.超声波的响度太小,人耳听不见
D.超声波也是由物体振动产生的
6.(2025•黄石期末)如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声波,来干扰蚊子的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果。对于该驱蚊器的分析正确的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境中使用
B.该驱蚊器发出声波的频率在人耳的听觉频率范围内
C.人们可以利用驱蚊器发出的这类声波清洗眼镜
D.该驱蚊器发声时,距离驱蚊器越远,声波的传播速度越小
7.(2025•宣城二模)在第十四届中国(合肥)国际园林博览会上,无人驾驶巴士通过车载雷达探测障碍物,在园区内安全行驶,为游客服务。该无人驾驶巴士车载雷达工作时利用的是 (选填“超声波”或“次声波”)。
8.(2026•吉安模拟)如图所示,某新能源汽车自动泊车技术通过向周围发射某种声波并接收反射回来的声波从而精确测算距离,实现自动泊车,这是利用 波的方向性好,遇物体能反射的特点;在医疗领域,该种声波也用于粉碎结石等治疗,是利用了该声波具有 的特点。
9.(2025•青海期末)海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为80000Hz的声音,该声音属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
10.(2025•赣州期中)如图所示,扫地机器人能够自动躲避障碍物,其工作原理类似蝙蝠回声定位,是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来判断障碍物及空间方位的。“玉兔号”月球车 (选填“能”或“不能”)利用这种声波来躲避障碍物。
考点02 次声波及其应用
1.频率低于20Hz的声波称为次声波,简称次声。
2.次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。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.人们利用次声波的特点,进行检测预警等。例如,通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性,探测出某些大规模气象的规律,以此进行气象预报。许多灾害性的自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等,在发生之前可能会辐射出次声波,人们就有可能利用这些前兆来预测自然灾害。
4.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。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。
【深化点拨】
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频率的声波,力图逃离危险。
11.(2026•滨州二模)自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物,这些动物发出的次声波无法被人耳听到,原因是次声波的( )
A.响度太小 B.振幅太大 C.速度太快 D.频率太低
12.(2026•扬州二模)我国某型舰艇装备的声波武器,能发出频率为7Hz的声波穿透较厚的钢筋混凝土,给人造成伤害,这种声波是( )
A.超声波 B.次声波 C.激光波 D.电磁波
13.(2026•济南期中)海监执法船上装备有一种叫作“水母耳”的风暴警报仪,用来接收次声波,可提前15小时左右预报海上风暴,则下列关于次声波的说法正确的是( )
A.次声波频率高于20000 Hz
B.次声波不能传递能量
C.次声波是由物体振动产生的
D.次声波在海水中比在空气中传播得慢
14.(2025•徐州期末)次声波广泛存在于我们周围。下列事例中应用次声波的是( )
A.医疗成像诊断
B.用声呐探测鱼群
C.监测特定声波预报地震
D.清洗机
15.(2026•青岛二模)地震是地球上经常发生的一种自然现象。地震时会发出地震波,某些动物能感觉到地震波出现异常行为进行预警,而人耳却听不见。这是因为地震波发出的声波( )
A.只能在大地中传播 B.振动频率低于20Hz
C.不具有能量 D.传播速度太快
16.(2025•长沙期末)在地震发生前,某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.具有能量
B.在海水中传播速度为340m/s
C.振动频率低于20Hz
D.为超声波
17.(2025•襄阳期末)学校在举行防震逃生演练,同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,说明声音可以传递 (选填“信息”或“能量”),同学们在奔跑时,脉搏会迅速提高到每分钟120次,此时脉搏频率为2Hz,这种频率的声波称为 (选填“超声波”或“次声波”)。
18.(2026•昆明期中)身体的不同部位可以发出各种声音,如唱歌、鼓掌、跑步、牙齿相叩等。某同学的歌声可以传得很远,是因为歌声的 大;人们很难听到跑步时胳膊摆动发出的声音,这是因为该声音属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
19.(2025•成都期末)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”)20Hz,我们将这种声波称为次声波;中国制造的次声武器(8﹣14Hz)可以引起器官共振,杀人于无形,这主要是利用了声可以传递 。
20.(2026•漯河二模)艺术节晚会上有一个声控加油装置,同学们的呐喊声越大,装置上的灯光就越亮。该装置主要是根据声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)来工作的;地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 (填“电磁波”“超声波”或“次声波”)。
1.声的利用
(1)声可以传递信息;(2)声可以传递能量。
2.回声测距
回声可以用来测量距离,测量原理:v = s / t,其中t为从发声到听到回声的时间,v为声音在介质中的传播速度。注意此原理仅适用于声源和目标距离不变的情况。
角度01 声的利用
21.(2025•合肥期末)如图,某款变频超声波驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.驱蚊器发出的声波是次声波
C.驱蚊器发出的声音不能被人听到
D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
22.(2026•深圳模拟)如图所示,新能源汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人车”全场景自然交互。下列说法正确的是( )
A.语音助手发出的声音的频率低于20Hz
B.减小声音的音量实质是降低声音的音调
C.切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度
D.语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息
23.(2026•苏州模拟)如图所示,这是一款低音频发声灭火装置,通过发出30~60Hz的声波,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.该装置发出的声波可以在真空中传播
B.声波可以灭火说明声波具有能量
C.该装置发出的低频声波属于次声波
D.低音频发声灭火装置是高科技产品,发声不需要物体振动
24.(2026•南通模拟)在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”,每当音乐声响起,它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢上下跳动,音乐的节奏越快,它跳动就越快;音乐的节奏一慢,它也随之慢下来;音乐停止时,它也就停止了跳舞;如图所示,人对着它唱歌时,它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是( )
A.将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”不会翩翩起舞
B.人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞,说明了声音能传递能量
C.音乐声音越大,叶子就振动得越强烈
D.音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
25.(2026•昆明模拟)《古今注》中记载:大章车,亦曰记里车。车上为二层,皆有木人,行一里,下层击鼓;行十里,上层击镯(注:镯,古代的乐器),如图所示。鼓和镯发出声音,是由于发声体 产生的;人们根据听到的声音,能确定车行驶的距离,这利用了声能传递 。
26.(2026•济南模拟)清洗眼镜的超声清洗机如图所示。它工作时,站在旁边人能听到“滋滋”的声音,这种“滋滋”的声音 (选填“是”或“不是”)超声,超声清洗机能把眼镜清洗干净是因为超声可以传递 (选填“能量”或“信息”)。
角度02 回声测距
27.(2025•武汉期末)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,若海水中声音的平均传播速度为1500m/s,则此处海水深度为( )
A.3000m B.6000m C.1500m D.340m
28.(2026•福州模拟)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。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5×10﹣3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
29.(2026•长沙模拟)如图所示为一种声波雷达盲人拐杖。某人持雷达拐杖遇到障碍物时,雷达发出频率为40000Hz的声波可以测量障碍物的距离,从而提醒盲人,这种声波属于 声波;声波从发射至接收到回波信号经历的时间为4×10﹣3s,空气中的声速取340m/s,则该雷达拐杖到障碍物的距离为
m。
30.(2025•南京期末)如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速,在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是
m,汽车的行驶速度是 m/s。
【例1】
31.(2025•黑龙江中考)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
【变式1-1】
32.(2025•南充中考)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 。
【变式1-2】
33.(2025•日照中考)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”)。
【例2】
34.(2025•宜宾中考)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”
【变式2-1】
35.(2024•常州中考)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。喇叭的纸盆由于 产生声音,声音通过 传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有 。
【变式2-2】
36.(2024•齐齐哈尔中考)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 。
⚡基础速刷
37.(2026•盐城二模)听到上课铃声响起,同学们迅速返回教室,这是利用声音( )
A.传递信息 B.传播速度快
C.传递能量 D.能在真空中传播
38.(2026•西宁模拟)如图为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.超声波传播的速度比次声波快
B.超声波传播不需要介质
C.潜艇上的舰员能够听见超声波
D.这是利用超声波传递信息
39.(2025•衡阳期末)超声波驱鸟器不会影响人类的生活,原因是超声波( )
A.频率高于人耳听觉范围
B.频率低于人耳听觉范围
C.不能在空气中传播
D.速度太快,人耳捕捉不到
40.(2026•太原模拟)超声波洗牙是利用超声波的高频振荡,去除牙齿上的牙结石。超声波能去除牙结石的原因是( )
A.它不是由振动产生的 B.它可以在真空中传播
C.它只能在液体中传播 D.它能够传递能量
41.(2025•太原期末)声呐是利用发出的超声波回声定位实现海底测绘的。下列说法正确的是( )
A.声呐中一定有振动发声装置
B.声呐发出的超声波不需要介质
C.声呐发出的超声波人耳能直接听到
D.声呐发出的超声波在真空中可以传播
42.(2025•四平期末)如图所示为正在清洗眼镜的超声波清洗机,使用时先向水槽中加水使眼镜浸没在水中,通电后清洗机开始工作。下列声的利用方式与超声波清洗机相同的是( )
A.医生用B超诊断病情
B.工人利用超声波给金属工件探伤
C.医生利用超声波击碎人体内的结石
D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
43.(2026•平顶山三模)如图所示,3D打印技术与医用B超相结合,能将准妈妈腹中胎儿打印出1:1的3D模型,作为孩子成长的记录。B超是利用 (填“超声波”或“次声波”)工作的;我们人耳听不到这种声波,是因为其振动频率 (填“低于”或“高于”)20000Hz。
44.(2026•西安模拟)2026年春晚开场节目《马上有奇迹》中,有许多二胡艺术家在舞台后方演奏,二胡发出的声音是由琴弦的 产生的;我们可以区分不同的乐器发声是因为它们的 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 (选填“超声波”或“次声波”)。
🚀能力跃升
45.(2025•汕尾期末)我国中医文化名扬天下。如图所示,中医通过“望、闻、问、切”四个途径诊病,其中“闻”涉及的知识是( )
A.次声波 B.声音能够传递信息
C.超声波 D.声音能够传递能量
46.(2025•忻州期中)学生进入初中学业水平考试的考场时,监考老师会使用如图所示的金属探测仪对学生进行检查。如果学生携带金属制品,探测仪会发出尖锐的报警声,下列有关说法正确的是( )
A.报警声是超声波 B.报警声是次声波
C.报警声传递的是能量 D.报警声传递的是信息
47.(2025•株洲期末)如图是一种能发出超声波的电动牙刷,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,下列正确的说法是( )
A.超声波能传递信息
B.超声波的频率低于20Hz,所以人听不到
C.超声波是由于物体振动产生的
D.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
48.(2025•北京期末)关于声波的应用,下列说法正确的是( )
A.利用次声波可以监测地震、台风和核爆炸的强度
B.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
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
49.(2025•乐山期中)如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波,探测周围5m内障碍物的情况,将其处理成语言信号及时播放出来。它能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A.超声波的频率低于20Hz
B.该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
C.该导盲杖利用了声音可以传递能量
D.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
50.(2025•东莞期末)机器狗在杭州亚运会发挥了巨大作用,它可以通过发射超声波和接收反射波来探测周围5m内障碍物的情况,并将其处理成语言信号及时播放出来,还能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A.超声波的频率高于2000Hz
B.该机器狗利用了声音可以传递能量
C.该机器狗的定位原理与声呐测距的原理相同
D.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
51.(2025•榆林期末)“奋斗者”号是我国自主研发的万米载人潜水器。如图所示,下潜前“奋斗者”号利用声呐系统向海底竖直发射 (选填“超声波”或“次声波”)进行探测,这一过程利用了声能传递 的特性,同时也说明了声音可以在 中传播。
52.(2025•长沙期末)如图所示,在桌面上放着两个相同的水杯并装有等量的水,在乙水杯上方横放一根牙签,现用手以同一力度反复摩擦甲水杯口,甲水杯 发出声音,同时发现乙杯子上的牙签不停移动,该现象说明声音可以传递 。
🌟思维挑战
53.(2025•成都期末)超声波是人耳听不到的声音,它在技术上得到了广泛的应用,有关超声波下列说法正确的是( )
A.超声波的频率很低,所以人听不到
B.超声波的传播距离很短,所以人听不到
C.电视机遥控器所发出的就是超声波
D.潜水艇常用超声波进行定位和测量
54.(2025•北京期末)现在大多数汽车都有倒车雷达,如图所示,打开倒车雷达,在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离,避免倒车时与障碍物相撞,关于倒车雷达,下列说法不正确的是( )
A.倒车雷达利用了回声定位原理
B.倒车雷达利用声传递能量
C.倒车雷达利用声传递信息
D.倒车雷达发出的声波我们听不到
55.(2026•上海模拟)小明家购置了一台超声波洗碗机。餐具放进洗碗机水槽中,超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,洗碗机发出的超声波( )
A.不是由物体振动产生的
B.只能在水中传播
C.传播速度是3×108m/s
D.能传递能量
56.(2025•深圳模拟)超声导盲手杖是一种科技助残设备,视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语言信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是( )
A.“以听代视”听到的是超声波信号
B.该导盲手杖利用了回声定位的原理
C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物
D.超声导盲杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向形状、距离等,利用声音传递能量
57.(2026•芜湖二模)如图是医院使用的超声碎石机,利用超声波除去患者体内的结石,避免手术带来的创伤,这是利用了声音可以传递 (选填“信息”或“能量”)。
58.(2025•抚州期末)如图所示,超声波型加湿器是利用超声波将水打散成细小的颗粒,再利用风动装置,将这些小颗粒吹到空气中,以改善室内湿度的一种装置。它说明超声波能够传递 ,通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形,这说明超声波可以传递 。
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第2.3节 超声波与次声波
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 超声波及其应用
考点02 次声波及其应用
03 避坑指南·解题通法
角度01 声的利用
角度02 回声测距
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.能通过实例认识超声波与次声波。
2.了解超声波在声呐、金属探伤、医学检查等方面的应用。
3.了解次声波在监测预警等方面的作用。
1.绘制频率数轴,明确以20 Hz与20000 Hz为界,划分可听声、超声波和次声波,建立声学分类模型。
2.采用“物理特性→应用实例”的逻辑链条进行记忆。
考点01 超声波及其应用
1.多数人能听到的声波频率范围约为20Hz—20000Hz。人们把频率高于20000Hz的声波称为超声波,简称超声。
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,在生产、医疗和科学研究等方面得到了广泛的应用。
3.人们利用超声波制成了声呐,用声呐可探测海底深度、海中暗礁,还可探测鱼群、潜艇的位置等。现在,有些倒车雷达、盲杖等都利用了声呐。
4.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。
5.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。
【深化点拨】
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,这是因为它们可利用超声波进行导航。
1.(2025•新疆期末)超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,以下不是其应用领域的是( )
A.距离测量
B.汽车倒车防撞系统
C.智能机器人避障
D.医生用听诊器诊断病情
解:A.超声波可用于距离测量(如超声波测距仪),利用其反射能力,发射超声波后接收反射波,根据时间差计算距离,属于超声波应用领域。故A不符合题意;
B.汽车倒车防撞系统主要利用超声波原理进行障碍物探测。其原理是通过安装在车尾的超声波传感器发送声波,遇到障碍物后反射,根据信号往返时间计算距离并触发预警,故B不符合题意;
C.智能机器人避障主要利用超声波实现。其原理类似蝙蝠的回声定位,通过发射超声波并接收障碍物反射的回波,精准判断障碍物位置与距离,故C不符合题意;
D.医生使用听诊器诊断病情,主要利用听诊器能减小声音在传播过程中的分散,使声音更集中地传入医生耳中,从而增大响度,便于清晰听诊,与超声波无关,故D符合题意。
答案:D。
2.(2025•成都期末)如图所示是蝙蝠利用超声波定位昆虫位置的情景,下列仪器中模仿蝙蝠对超声波利用的是( )
A.雾化器 B.清洗仪 C.碎石机 D.倒车雷达
解:蝙蝠利用超声波定位昆虫位置是利用超声波可以传递信息。
ABC、雾化器、清洗仪、碎石机是利用超声波来传递能量,故ABC不符合题意;
D、倒车雷达是利用超声波的回声定位来传递信息,故D符合题意。
答案:D。
3.(2026•成都模拟)别总以为植物“默默无语”,以色列特拉维夫大学研究人员于2023年3月30日在发布的研究报告中指出,植物也会发声,甚至在缺水或承受其他压力时发出更多声音。用能扩音的装置录音,研究人员能捕捉到频率40千赫兹至80千赫兹的声波。人无法直接听到的原因是植物发出声波的( )
A.振幅小、频率高 B.振幅大、频率低
C.音色好、频率高 D.音色差、频率低
解:用能扩音的装置录音,研究人员能捕捉到频率40千赫兹至80千赫兹的声波,该声波的频率范围为超声波,不在人耳达的听觉频率范围之内,振幅也比较小,所以植物发声人类听不见,故A符合题意,BCD不符合题意。
答案:A。
4.(2025•厦门期末)如图8,工业上常用频率5×105Hz~107Hz的声波来检测管壁腐蚀情况,探头垂直发射声波,声波在管壁内传播,当遇到管内壁和空气交界面时会反射,仪器接收反射波并生成图像,根据图像判断腐蚀情况。下列说法正确的是( )
A.检测用的声波属于次声波
B.管壁变薄区域,反射波的接收时间缩短
C.声波在管壁内的传播速度与在空气中相同
D.声波在真空中传播速度更大
解:A.工业上常用频率5×105Hz~107Hz的声波来检测管壁腐蚀情况,检测用的声波频率为5×105Hz~107Hz,高于20000Hz,属于超声波,故A错误;
B.管壁变薄区域,声音在管壁内传播的距离会缩短,因为声波在同种介质中传播速度是一定的,根据公式t可知,在速度不变的情况下,路程减小,传播时间也会缩短,所以反射波的接收时间会缩短,故B正确;
C.声波的传播速度与介质的种类和温度有关,一般情况下,声波在固体中的传播速度大于在气体中的传播速度,所以声波在管壁内的传播速度比在空气中大,故C错误;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,所以声波在真空中不能传播,故D错误。
答案:B。
5.(2025•唐山期中)在医院里,B超是最常见的影像诊断仪器之一。它的原理是利用超声波通过人体时,会在人体内不同组织之间产生反射波,然后通过计算这些反射波形成影像。下列说法正确的是( )
A.超声波只能在固体和液体中传播
B.超声波在水中比空气中传播慢
C.超声波的响度太小,人耳听不见
D.超声波也是由物体振动产生的
解:A、超声波可以在固体、液体和气体中传播,故A错误;
B、超声波在水中比空气中传播快,故B错误;
C、超声波的频率高于20000Hz,人耳听不见,故C错误;
D、超声波也是由物体振动产生的,故D正确。
答案:D。
6.(2025•黄石期末)如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声波,来干扰蚊子的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果。对于该驱蚊器的分析正确的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境中使用
B.该驱蚊器发出声波的频率在人耳的听觉频率范围内
C.人们可以利用驱蚊器发出的这类声波清洗眼镜
D.该驱蚊器发声时,距离驱蚊器越远,声波的传播速度越小
解:A、声音的传播需要介质,真空不能传声;该驱蚊器是变频超声波,不可以在真空环境中使用,故A错误;
B、该驱蚊器发出声波的频率高于20000Hz,不在人耳的听觉频率范围之内,故B错误;
C、超声波可以传递信息,也可以传递能量,人们可以利用驱蚊器发出的这类超声波可以清洗眼镜,故C正确;
D、该驱蚊器发声时,距离驱蚊器越远,声波的传播速度不变,故D错误。
答案:C。
7.(2025•宣城二模)在第十四届中国(合肥)国际园林博览会上,无人驾驶巴士通过车载雷达探测障碍物,在园区内安全行驶,为游客服务。该无人驾驶巴士车载雷达工作时利用的是 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
解:该无人驾驶巴士车载雷达工作时利用的是超声波。
答案:超声波。
8.(2026•吉安模拟)如图所示,某新能源汽车自动泊车技术通过向周围发射某种声波并接收反射回来的声波从而精确测算距离,实现自动泊车,这是利用 超声 波的方向性好,遇物体能反射的特点;在医疗领域,该种声波也用于粉碎结石等治疗,是利用了该声波具有 能量 的特点。
解:某新能源汽车自动泊车技术通过向周围发射某种声波并接收反射回来的声波从而精确测算距离,实现自动泊车,这是利用超声波的方向性好,遇物体能反射的特点;在医疗领域,该种声波也用于粉碎结石等治疗,是利用了该声波具有能量的特点。
答案:超声;能量。
9.(2025•青海期末)海豚没有可供发声的声带,它是靠头部的一个具有瓣膜的气囊系统来发声的。当海豚浮出水面呼吸时,瓣膜打开,空气进入气囊之中,需要发声时,瓣膜关闭,用力挤压气囊,使里面的空气冲出,气流擦过瓣膜边缘使之 振动 而发出声音;海豚的发声频率范围非常大,它能发出频率为80000Hz的声音,该声音属于 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
解:声音是由物体的振动产生的,海豚的声音是气流擦过瓣膜边缘使之振动而发出的;
海豚能发出频率为80000Hz的声音,高于20000Hz的声波是超声波,所以该声音属于超声波。
答案:振动;超声波。
10.(2025•赣州期中)如图所示,扫地机器人能够自动躲避障碍物,其工作原理类似蝙蝠回声定位,是利用 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)来判断障碍物及空间方位的。“玉兔号”月球车 不能 (选填“能”或“不能”)利用这种声波来躲避障碍物。
解:声音可以传递信息,扫地机器人能够自动躲避障碍物,其工作原理类似蝙蝠回声定位,是利用超声波来判断障碍物及空间方位的;由于声音不能在真空中传播,月球表面是真空,所以“玉兔号”月球车不能利用超声波来躲避障碍物。
答案:超声波;不能。
考点02 次声波及其应用
1.频率低于20Hz的声波称为次声波,简称次声。
2.次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。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.人们利用次声波的特点,进行检测预警等。例如,通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性,探测出某些大规模气象的规律,以此进行气象预报。许多灾害性的自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等,在发生之前可能会辐射出次声波,人们就有可能利用这些前兆来预测自然灾害。
4.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。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。
【深化点拨】
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频率的声波,力图逃离危险。
11.(2026•滨州二模)自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物,这些动物发出的次声波无法被人耳听到,原因是次声波的( )
A.响度太小 B.振幅太大 C.速度太快 D.频率太低
解:自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物,次声波的振动频率低于20Hz,不在人耳的听觉频率范围之内,故D正确,ABC错误。
答案:D。
12.(2026•扬州二模)我国某型舰艇装备的声波武器,能发出频率为7Hz的声波穿透较厚的钢筋混凝土,给人造成伤害,这种声波是( )
A.超声波 B.次声波 C.激光波 D.电磁波
解:人耳能够听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,频率低于20Hz的称为次声波,频率高于20000Hz的称为超声波。
题中声波的频率为7Hz,小于20Hz,符合次声波的定义,所以属于次声波,故ACD错误;B正确。
答案:B。
13.(2026•济南期中)海监执法船上装备有一种叫作“水母耳”的风暴警报仪,用来接收次声波,可提前15小时左右预报海上风暴,则下列关于次声波的说法正确的是( )
A.次声波频率高于20000 Hz
B.次声波不能传递能量
C.次声波是由物体振动产生的
D.次声波在海水中比在空气中传播得慢
解:A.振动频率低于20Hz的声波叫次声波、高于20000Hz的叫超声波,故A错误;
B.次声波属于声音,声音可以传递能量,所以次声波能传递能量,故B错误,
C.一切声音都是由物体振动产生的,所以次声波也是由物体振动产生的,故C正确;
D.声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快,所以次声波在海水中比在空气中传播得快,故D错误。
答案:C。
14.(2025•徐州期末)次声波广泛存在于我们周围。下列事例中应用次声波的是( )
A.医疗成像诊断
B.用声呐探测鱼群
C.监测特定声波预报地震
D.清洗机
解:A.医疗成像诊断用的是超声波,比如B超,利用超声波的穿透性和反射特性来成像,故A错误。
B.声呐同样使用超声波,超声波方向性好、反射能力强,适合在水中探测目标,次声波波长太长,不适合精准定位,故B错误。
C.地震发生前会产生次声波,次声波传播距离远、穿透能力强,能提前被监测到,所以可以用来预报地震,这是次声波的典型应用,故C正确。
D.清洗机利用的是超声波的空化效应,超声波在液体中产生微小气泡,气泡破裂产生的冲击力能清洁物品,故D错误。
答案:C。
15.(2026•青岛二模)地震是地球上经常发生的一种自然现象。地震时会发出地震波,某些动物能感觉到地震波出现异常行为进行预警,而人耳却听不见。这是因为地震波发出的声波( )
A.只能在大地中传播 B.振动频率低于20Hz
C.不具有能量 D.传播速度太快
解:人耳能够感知的声音频率范围是20Hz到20000Hz之间,超出这个范围的声音无法被人耳听到。地震时产生的声波属于次声波,其频率低于20Hz,因此不在人耳的听觉范围内,所以人听不到,但有些动物可以感知到。
A、地震波可以在固体、液体和气体中传播,并非只能在大地中,故A错误;
B、地震时产生的声波属于次声波,其频率低于20Hz,故B正确;
C、所有声波都具有能量,地震波也不例外,故C错误;
D、地震波的速度并不快,比如纵波速度约每秒几公里,不是听不见的原因,故D错误。
答案:B。
16.(2025•长沙期末)在地震发生前,某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.具有能量
B.在海水中传播速度为340m/s
C.振动频率低于20Hz
D.为超声波
解:频率低于20Hz的声波叫次声波,人耳无法听到(人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,),但许多动物可以感知到。地震前会发出次声波,某些动物能察觉,人却听不见。
答案:C。
17.(2025•襄阳期末)学校在举行防震逃生演练,同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,说明声音可以传递 信息 (选填“信息”或“能量”),同学们在奔跑时,脉搏会迅速提高到每分钟120次,此时脉搏频率为2Hz,这种频率的声波称为 次声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
解:(1)同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,获取了信息,说明声波可以传递信息;
(2)人在奔跑后,脉搏会迅速提高到每分钟120次,频率为2Hz,低于20Hz的声音称之为次声波。
答案:信息;次声波。
18.(2026•昆明期中)身体的不同部位可以发出各种声音,如唱歌、鼓掌、跑步、牙齿相叩等。某同学的歌声可以传得很远,是因为歌声的 响度 大;人们很难听到跑步时胳膊摆动发出的声音,这是因为该声音属于 次声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
解:声音传播的远近由响度大小决定,声源发出声音的响度越大,传播过程中能量散失越慢,能够传播的距离也就越远,所以嘹亮的歌声可以传到很远的地方,是凭借较大的响度。人耳能够感知到的声音频率区间固定在20Hz至20000Hz之间,超出这个范围的声音都无法被人耳听见。人跑动时手臂来回摆动产生的声响,振动频率不足20Hz,属于次声波范畴,不在人耳听觉范围之内,因此普通人几乎听不到这类声音。
答案:响度;次声波。
19.(2025•成都期末)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 低于 (选填“低于”或“高于”)20Hz,我们将这种声波称为次声波;中国制造的次声武器(8﹣14Hz)可以引起器官共振,杀人于无形,这主要是利用了声可以传递 能量 。
解: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低于20Hz,属于次声波。
次声武器可以引起器官共振,杀人于无形,这主要是利用了声可以传递能量。
答案:低于;能量。
20.(2026•漯河二模)艺术节晚会上有一个声控加油装置,同学们的呐喊声越大,装置上的灯光就越亮。该装置主要是根据声音的 响度 (填“音调”“响度”或“音色”)来工作的;地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 次声波 (填“电磁波”“超声波”或“次声波”)。
解:声音的响度是指声音的强弱,呐喊声越大意味着声音的响度越大,声控加油装置通过感知响度的变化来控制灯光亮度;
地震发生时会产生次声波,次声波的频率低于20Hz,该频率超出人类的听觉范围,但部分动物能够听到地震时产生的次声波,所以能比人提前感知到地震。
答案:响度;次声波。
1.声的利用
(1)声可以传递信息;(2)声可以传递能量。
2.回声测距
回声可以用来测量距离,测量原理:v = s / t,其中t为从发声到听到回声的时间,v为声音在介质中的传播速度。注意此原理仅适用于声源和目标距离不变的情况。
角度01 声的利用
21.(2025•合肥期末)如图,某款变频超声波驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.驱蚊器发出的声波是次声波
C.驱蚊器发出的声音不能被人听到
D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
解:A、该驱蚊器调至频率最高挡时,改变的是声音的频率,不一定会使声音的振幅增大,故A错误;
B、人耳能听到的声音频率范围是20Hz﹣20000Hz,驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波属于超声波,故B错误;
C、人耳能听到的声音频率范围是20Hz﹣20000Hz,驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,超出人耳的听觉频率范围,所以人听不到,故C正确;
D、声音的传播速度(声速)由介质的种类和温度决定,在同种均匀介质中,声速是恒定的,与传播的距离无关。声音在传播过程中,响度会随着距离的增大而减小,但声速不变,故D错误。
答案:C。
22.(2026•深圳模拟)如图所示,新能源汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人车”全场景自然交互。下列说法正确的是( )
A.语音助手发出的声音的频率低于20Hz
B.减小声音的音量实质是降低声音的音调
C.切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度
D.语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息
解:A、语音助手发出的声音属于人耳可听见的声波,频率在20Hz~20000Hz之间,故A错误;
B、减小声音的音量,是降低声音的响度,而不是音调,故B错误;
C、切换不同性别声音模式,是改变声音的音调(男声音调低,女声音调高),而不是响度,故C错误;
D、语音助手对指令作出回应,说明声音可以传递信息,故D正确。
答案:D。
23.(2026•苏州模拟)如图所示,这是一款低音频发声灭火装置,通过发出30~60Hz的声波,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.该装置发出的声波可以在真空中传播
B.声波可以灭火说明声波具有能量
C.该装置发出的低频声波属于次声波
D.低音频发声灭火装置是高科技产品,发声不需要物体振动
解:A、声音的传播需要介质,真空不能传播声音,故A错误;
B、声波可以灭火说明声波具有能量,故B正确
C、低音频发声灭火装置发出声音的频率范围在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C错误;
D、低音频发声灭火装置发出的声音是由物体的振动产生的,故D错误。
答案:B。
24.(2026•南通模拟)在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”,每当音乐声响起,它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢上下跳动,音乐的节奏越快,它跳动就越快;音乐的节奏一慢,它也随之慢下来;音乐停止时,它也就停止了跳舞;如图所示,人对着它唱歌时,它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是( )
A.将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”不会翩翩起舞
B.人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞,说明了声音能传递能量
C.音乐声音越大,叶子就振动得越强烈
D.音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
解:A、“跳舞草”之所以能跳舞,是这种草对声波的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,月球上没有空气,故“跳舞草”不会跳舞,故A正确;
BCD、“跳舞草”之所以能跳舞,可能是这种草对声波的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,空气的振动又会引起草叶的振动,这说明声音可以传递能量;音乐声音越大,叶子就振动得越强烈,音乐一旦停止,没有了振动,“跳舞草”也就停止了振动,故BC正确、D错误。
答案:D。
25.(2026•昆明模拟)《古今注》中记载:大章车,亦曰记里车。车上为二层,皆有木人,行一里,下层击鼓;行十里,上层击镯(注:镯,古代的乐器),如图所示。鼓和镯发出声音,是由于发声体 振动 产生的;人们根据听到的声音,能确定车行驶的距离,这利用了声能传递 信息 。
解:一切正发声的物体都在振动,鼓和镯发出声音是由物体振动产生的。
依据听到的车声,来判断车行驶的距离,说明声能传递信息。
答案:振动;信息。
26.(2026•济南模拟)清洗眼镜的超声清洗机如图所示。它工作时,站在旁边人能听到“滋滋”的声音,这种“滋滋”的声音 不是 (选填“是”或“不是”)超声,超声清洗机能把眼镜清洗干净是因为超声可以传递 能量 (选填“能量”或“信息”)。
解:人类的听觉频率范围是20~20000Hz,超声波超出了人耳的听觉范围,因此人耳无法听到,所以当超声清洁器在工作时,人站在旁边听到的“滋滋”的声音并不是超声波。
超声波在液体中传播时,能使液体产生剧烈的振动,这种振动能量可以传递到被清洗的物体上,从而达到清洗的效果,这就是声音能传递能量的一个应用实例,因此,超声波清洗眼镜,说明声音能传递能量。
答案:不是;能量。
角度02 回声测距
27.(2025•武汉期末)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,若海水中声音的平均传播速度为1500m/s,则此处海水深度为( )
A.3000m B.6000m C.1500m D.340m
超声波从海面到海底用的时间:t=0.5t1=0.5×2s=1s,
由速度公式得,该处海水的深度:
h=s=vt=1500m/s×1s=1500m。
答案:C。
28.(2026•福州模拟)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。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5×10﹣3s。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
解:由v可知,信号从发射到接收所传播的路程:s=vt=340m/s×5×10﹣3s=1.7m,
感应器到该同学的头顶的距离:ds1.7m=0.85m,
该同学的身高:h=h台﹣d=2.5m﹣0.85m=1.65m,故ACD错误、B正确。
答案:B。
29.(2026•长沙模拟)如图所示为一种声波雷达盲人拐杖。某人持雷达拐杖遇到障碍物时,雷达发出频率为40000Hz的声波可以测量障碍物的距离,从而提醒盲人,这种声波属于 超 声波;声波从发射至接收到回波信号经历的时间为4×10﹣3s,空气中的声速取340m/s,则该雷达拐杖到障碍物的距离为 0.68 m。
解:人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波;雷达拐杖发出的是频率为40000Hz的声波,高于人体的听觉范围,故为超声波;
由可知,超声波传播的路程s=vt=340m/s×4×10﹣3s=1.36m,
该雷达拐杖到障碍物的距离。
答案:超;0.68。
30.(2025•南京期末)如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速,在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是 170 m,汽车的行驶速度是 20 m/s。
解:(1)由图乙可知,汽车遇到第一次信号的时间t1=0.5s,
由v可知,汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m;
(2)由图乙可知,汽车遇到第二信号的时间t20.4s,
汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离s2=v2t2=340m/s×0.4s=136m,
汽车遇到两次超声波信号时的地点之间的距离:Δs=s1﹣s2=170m﹣136m=34m;
由图乙可知,汽车遇到两次超声波信号的时间间隔:Δt=2.2s﹣0.5s=1.7s,
汽车的行驶速度:v220m/s。
答案:170;20。
【例1】
31.(2025•黑龙江中考)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
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.声音的传播与介质种类和温度有关,声音传播的速度不一定是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。
答案:D。
【变式1-1】
32.(2025•南充中考)如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用 次 声波交流,这是利用声音传递 信息 。
解:象群迁移时,它们之间是利用次声波交流,这是利用声音传递信息。
答案:次;信息。
【变式1-2】
33.(2025•日照中考)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 响度 (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 信息 (选填“信息”或“能量”)。
解:当人对智能车机播放系统说“请将歌曲调大”,车机播放系统将改变声音的响度,因为“调大”通常指的是声音的强弱,也就是响度。这种人机交互说明了声音能够传递信息,通过声音指令车机做出相应操作,体现了声音传递信息的作用。答案:响度;信息。
【例2】
34.(2025•宜宾中考)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”
解:
A、现代医学常用“B超”给病人检查,属于利用声音传递信息,故A不符合题意;
B、探测鱼群所用的设备“声呐”,属于利用声音传递信息,故B不符合题意;
C、中医诊病四个途径中的“闻”是听的意思,是利用声音获得身体的信息,故C不符合题意;
D、利用超声波清洗机清洗眼镜,属于利用声音传递能量,故D符合题意。
答案:D。
【变式2-1】
35.(2024•常州中考)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。喇叭的纸盆由于 振动 产生声音,声音通过 空气 传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有 能量 。
解:当喇叭发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。喇叭的纸盆由于振动发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有能量。
答案:振动;空气;能量。
【变式2-2】
36.(2024•齐齐哈尔中考)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 超声波 (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 能量 。
解: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,使得液体振动的。
答案:超声波;能量。
⚡基础速刷
37.(2026•盐城二模)听到上课铃声响起,同学们迅速返回教室,这是利用声音( )
A.传递信息 B.传播速度快
C.传递能量 D.能在真空中传播
解:听到上课铃声响起,同学们迅速返回教室,这是利用声音可以传递信息。故A正确,BCD错误。
答案:A。
38.(2026•西宁模拟)如图为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.超声波传播的速度比次声波快
B.超声波传播不需要介质
C.潜艇上的舰员能够听见超声波
D.这是利用超声波传递信息
解:A.声速与介质种类和温度有关,介质种类与温度都相同时,超声波传播的速度与次声波速度相同,故A错误;
B.超声波也是声音,声音的传播需要介质,故B错误;
C.人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,超声波的振动频率高于20000Hz,所以潜艇上的艇员不能听见超声波,故C错误;
D.利用超声波可以传递信息的性质,可采用超声波感知附近海域情况,故D正确。
答案:D。
39.(2025•衡阳期末)超声波驱鸟器不会影响人类的生活,原因是超声波( )
A.频率高于人耳听觉范围
B.频率低于人耳听觉范围
C.不能在空气中传播
D.速度太快,人耳捕捉不到
解:A.人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,超声波的定义就是频率高于20000Hz的声波,超出了人耳的听觉范围,所以人类听不到,不会影响生活,故A符合题意;
B.频率低于人耳听觉范围的是次声波,不是超声波,故B不符合题意;
C.超声波是一种声波,声波的传播需要介质,空气就是一种介质,所以超声波可以在空气中传播,故C不符合题意;
D.超声波在空气中的传播速度约为340m/s,和普通声波一样,人耳捕捉不到是因为频率太高,不是速度太快,故D不符合题意。
答案:A。
40.(2026•太原模拟)超声波洗牙是利用超声波的高频振荡,去除牙齿上的牙结石。超声波能去除牙结石的原因是( )
A.它不是由振动产生的 B.它可以在真空中传播
C.它只能在液体中传播 D.它能够传递能量
解:A、超声波也是由物体振动产生的,故A错误;
BC、声音的传播需要介质,介质可以是固体、液体、气体,真空不能传声,故BC错误;
D、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,这些实例说明超声波具有能量,故D正确。
答案:D。
41.(2025•太原期末)声呐是利用发出的超声波回声定位实现海底测绘的。下列说法正确的是( )
A.声呐中一定有振动发声装置
B.声呐发出的超声波不需要介质
C.声呐发出的超声波人耳能直接听到
D.声呐发出的超声波在真空中可以传播
解:A、声呐中一定有振动发声装置,故A正确;
B、声呐发出的超声波需要介质,故B错误;
C、人耳的可听声为20Hz~20000Hz,声呐发出的超声波人耳不能直接听到,故C错误;
D、声呐发出的超声波在真空中不可以传播,故D错误。
答案:A。
42.(2025•四平期末)如图所示为正在清洗眼镜的超声波清洗机,使用时先向水槽中加水使眼镜浸没在水中,通电后清洗机开始工作。下列声的利用方式与超声波清洗机相同的是( )
A.医生用B超诊断病情
B.工人利用超声波给金属工件探伤
C.医生利用超声波击碎人体内的结石
D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
解:超声波清洗机利用了声音能够传递能量。
A.医生用B超诊断病情,属于利用超声波传递信息,故A错误;
B.利用超声波给金属工件探伤,属于利用声音传递信息,故B错误;
C.利用超声波击碎人体内的结石,属于利用声音传递能量,故C正确;
D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置,属于利用声音传递信息,故D错误。
答案:C。
43.(2026•平顶山三模)如图所示,3D打印技术与医用B超相结合,能将准妈妈腹中胎儿打印出1:1的3D模型,作为孩子成长的记录。B超是利用 超声波 (填“超声波”或“次声波”)工作的;我们人耳听不到这种声波,是因为其振动频率 高于 (填“低于”或“高于”)20000Hz。
解:B超是利用超声波成像,超声波方向性好、穿透能力强,常用于医学检查。人们把高于20000 Hz的声波叫作超声波,它超过人类听觉上限,所以听不到。
答案:超声波;高于。
44.(2026•西安模拟)2026年春晚开场节目《马上有奇迹》中,有许多二胡艺术家在舞台后方演奏,二胡发出的声音是由琴弦的 振动 产生的;我们可以区分不同的乐器发声是因为它们的 音色 (选填“音调”“响度”或“音色”)不同。地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的 次声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
解:二胡发出的声音是由琴弦振动产生的;
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,我们可以区分不同的乐器发声是因为它们的音色不同;
地震时有些动物能比人提前感觉到,是因为它们听到了地震时产生的次声波。
答案:振动;音色;次声波。
🚀能力跃升
45.(2025•汕尾期末)我国中医文化名扬天下。如图所示,中医通过“望、闻、问、切”四个途径诊病,其中“闻”涉及的知识是( )
A.次声波 B.声音能够传递信息
C.超声波 D.声音能够传递能量
解:中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”是利用声来传递信息。
答案:B。
46.(2025•忻州期中)学生进入初中学业水平考试的考场时,监考老师会使用如图所示的金属探测仪对学生进行检查。如果学生携带金属制品,探测仪会发出尖锐的报警声,下列有关说法正确的是( )
A.报警声是超声波 B.报警声是次声波
C.报警声传递的是能量 D.报警声传递的是信息
解:
AB、探测仪会发出尖锐的报警声,是可以听见的,故报警声既不是超声也不是次声,是可听声,故AB错误;
CD、报警声是提示我们学生携带了金属制品,说明声可以传递信息,故C错误,D正确。
答案:D。
47.(2025•株洲期末)如图是一种能发出超声波的电动牙刷,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,下列正确的说法是( )
A.超声波能传递信息
B.超声波的频率低于20Hz,所以人听不到
C.超声波是由于物体振动产生的
D.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
解:A、能发出超声波的电动牙刷是利用了超声波能传递能量,故A错误;
B、超声波指的是频率超过20000Hz的声波,超过了人耳的听觉频率范围,所以人听不到,故B错误;
C、所有的声波都是由物体的振动产生的,故C正确;
D、超声波可以在空气中传播,人之所以听不到,是因为超声波超出了人的听觉频率范围,故D错误。
答案:C。
48.(2025•北京期末)关于声波的应用,下列说法正确的是( )
A.利用次声波可以监测地震、台风和核爆炸的强度
B.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
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
解:A、地震、台风和核爆时会产生次声波,利用次声波可以监测地震、台风和核爆炸的强度,故A正确;
B、不同物体发出的声音的音色是不同的,智能手机的“智慧语音”,可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的音色这一特征来工作的,故B错误;
C、用超声波击碎人体内的结石是利用了声音可以传递能量,故C错误;
D、地球和月球之间存在真空状态,超声波不能传播,所以不能利用超声波测量地球到月球之间的距离,故D错误。
答案:A。
49.(2025•乐山期中)如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波,探测周围5m内障碍物的情况,将其处理成语言信号及时播放出来。它能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A.超声波的频率低于20Hz
B.该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
C.该导盲杖利用了声音可以传递能量
D.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
解:A、振动频率高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,故A不符合题意;
B、该导盲手杖是利用回声定位来探测前方障碍物的,与声呐测距原理相同,故B符合题意;
C、使用该导盲杖,使盲人可以辨别障碍物的方位、距离、大小、形状等信息,说明了声音可以传递信息,故C不符合题意;
D、地震、海啸等自然灾害来临前,一般会发出次声波,故D不符合题意。
答案:B。
50.(2025•东莞期末)机器狗在杭州亚运会发挥了巨大作用,它可以通过发射超声波和接收反射波来探测周围5m内障碍物的情况,并将其处理成语言信号及时播放出来,还能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A.超声波的频率高于2000Hz
B.该机器狗利用了声音可以传递能量
C.该机器狗的定位原理与声呐测距的原理相同
D.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
解:A、振动频率高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,故A错误;
B、使用该导盲杖,使盲人可以辨别障碍物的方位、距离、大小、形状等信息,说明了声音可以传递信息,故B错误;
C、该导盲手杖是利用回声定位来探测前方障碍物的,与声呐测距原理相同,故C正确;
D、地震、海啸等自然灾害来临前,一般会发出次声波,故D错误。
答案:C。
51.(2025•榆林期末)“奋斗者”号是我国自主研发的万米载人潜水器。如图所示,下潜前“奋斗者”号利用声呐系统向海底竖直发射 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)进行探测,这一过程利用了声能传递 信息 的特性,同时也说明了声音可以在 液体 中传播。
解:因为超声波方向性好,反射能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,适合用于水下探测,所以“奋斗者”号利用声呐系统向海底竖直发射的是超声波。
“奋斗者”号利用声呐系统对海底进行探测,获取海底的相关信息,这利用了声能传递信息的特性。
声呐发出的超声波在海水中传播,说明声音可以在液体(海水属于液体)中传播。
答案:超声波;信息;液体。
52.(2025•长沙期末)如图所示,在桌面上放着两个相同的水杯并装有等量的水,在乙水杯上方横放一根牙签,现用手以同一力度反复摩擦甲水杯口,甲水杯 振动 发出声音,同时发现乙杯子上的牙签不停移动,该现象说明声音可以传递 能量 。
解:用手以同一力度反复摩擦甲水杯口,甲水杯振动发出声音,同时发现乙杯子上的牙签不停移动,这是发出的声音使牙签在移动,说明声音可以传递能量。
答案:振动;能量。
🌟思维挑战
53.(2025•成都期末)超声波是人耳听不到的声音,它在技术上得到了广泛的应用,有关超声波下列说法正确的是( )
A.超声波的频率很低,所以人听不到
B.超声波的传播距离很短,所以人听不到
C.电视机遥控器所发出的就是超声波
D.潜水艇常用超声波进行定位和测量
解:
AB、超声波的频率很高,超出了人耳的听觉范围,所以人耳听不到,故AB错误;
C、电视遥控器采用红外线工作,不符合题意,故C错误;
D、潜艇上的声呐利用超声波进行工作,这样可以传播相当远的距离,符合题意,故D正确。
答案:D。
54.(2025•北京期末)现在大多数汽车都有倒车雷达,如图所示,打开倒车雷达,在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离,避免倒车时与障碍物相撞,关于倒车雷达,下列说法不正确的是( )
A.倒车雷达利用了回声定位原理
B.倒车雷达利用声传递能量
C.倒车雷达利用声传递信息
D.倒车雷达发出的声波我们听不到
解:A、倒车雷达是利用“回声定位”原理工作的,故A正确;
BC、倒车雷达利用声传递信息,故B错误、C正确;
D、倒车雷达发出的声波频率范围高于20000赫兹,不在人耳的听觉频率范围内,所以倒车雷达发出的声波我们听不到,故D正确。
答案:B。
55.(2026•上海模拟)小明家购置了一台超声波洗碗机。餐具放进洗碗机水槽中,超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,洗碗机发出的超声波( )
A.不是由物体振动产生的
B.只能在水中传播
C.传播速度是3×108m/s
D.能传递能量
解:A、洗碗机发出的超声波由物体的振动产生的,故A错误;
B、超声波的传播需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,故B错误;
C、声音在水中传播速度约1500m/s,故C错误;
D、超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗,说明声音能够传递能量,故D正确。
答案:D。
56.(2025•深圳模拟)超声导盲手杖是一种科技助残设备,视障人士可利用该设备感知障碍物的方向、形状、距离和材质等信息。图中所示的超声导盲手杖,它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况,并处理成语言信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。下列说法正确的是( )
A.“以听代视”听到的是超声波信号
B.该导盲手杖利用了回声定位的原理
C.该导盲手杖需要碰触到物体才能发现障碍物
D.超声导盲杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向形状、距离等,利用声音传递能量
解:A.超声波不在人耳的听觉频率范围之内,“以听代视”听到的不是超声波信号,故A错误;
BC.该导盲手杖利用了回声定位的原理,该导盲手杖不需要碰触到物体就能发现障碍物,故B正确,C错误;
D.声导盲杖能帮助视障人士辨别障碍物的方向形状、距离等,利用声音传递信息,故D错误。
答案:B。
57.(2026•芜湖二模)如图是医院使用的超声碎石机,利用超声波除去患者体内的结石,避免手术带来的创伤,这是利用了声音可以传递 能量 (选填“信息”或“能量”)。
解:超声碎石机的原理,是利用超声波的高频振动,将体内的结石击碎成细小的粉末,这个过程是利用了超声波可以传递能量。
答案:能量。
58.(2025•抚州期末)如图所示,超声波型加湿器是利用超声波将水打散成细小的颗粒,再利用风动装置,将这些小颗粒吹到空气中,以改善室内湿度的一种装置。它说明超声波能够传递 能量 ,通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形,这说明超声波可以传递 信息 。
解:声音可以传递信息,也可以传递能量。超声波型加湿器就是利用超声波的能量将水打散成细小的颗粒,这说明超声波能够传递能量;
B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形,这是利用声音传递信息。
答案:能量;信息。
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