3.4 声的应用（举一反三讲义）物理新教材教科版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“声的应用”核心知识点，以声音的反射（回声定义、区分条件、测距原理及应用）为基础，递进至超声与次声（定义、特点、探测技术应用），延伸到水声通信与语音识别（现代声技术应用），构建完整的声现象应用学习支架。 资料特色在于融合物理观念与科学思维，通过天坛回音壁、声呐等实例建构声反射与声波应用认知，方法技巧模块以口诀和易错点总结培养科学推理能力。含思维导图、实例图片辅助教学，课中提升授课效率，课后通过分层作业与科普阅读帮助学生查漏补缺，落实科学探究与科学态度。

第4节 声的应用 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 1 知识点1：声音的反射 2 知识点2：超声与次声：探测技术 6 知识点3：水声通信与语音识别 10 模块三 方法技巧 14 模块四 课后作业 14 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：声音的反射 1.回声的定义 声是一种波。声音在传播过程中遇到障碍物会 反射 回来，这种现象叫作声音的反射　　　　。我们听见的被反射回来的声音叫作回声　　　　。 人们利用回声可以探测、检查物体、获得信息，声的反射是各种声技术的基础。 2．人耳区分回声与原声的条件 如果回声到达人耳比原声晚 0.1 s　　　 以上，人耳就能区分开原声与回声。 对着山崖喊话，声音会被山崖反射回来。如果山崖离人较远，回声到达人耳比原声晚 0.1 s 以上，人耳就能区分开原声与回声 　　　若回声到达人耳的时间差小于 0.1 s，回声与原声混在一起　　　　，会使原声加强　　，听起来更加响亮（如室内讲话听起来比旷野响亮）。 人耳能区分回声与原声的最小距离：smin = ½ × 340 m/s × 0.1 s = 17 m 即人与障碍物的距离至少为 17 m　　　 时，才能区分原声与回声。 3．回声测距的原理 利用回声可以测量距离，其原理是：声音从发出到经障碍物反射回来，传播的总路程为障碍物到声源距离的 2 倍。 测距公式：s = ½ v声 t 　　或 　　　s = v声 × (t/2) 其中 v声 为声音在介质中的传播速度，t 为从发出声音到接收到回声的时间。 ４．声的反射的应用 天坛始建于明永乐十八年（1420 年），其中的回音壁是一道直径约 61.5 m、高约 3.72 m 的圆形 围墙，围墙以砖石砌成，墙壁面整齐、光滑。如图3-4-3 所示，当人对着墙面低语，声波会沿着凹墙 面经多次反射传给远处贴近墙壁的听者。 　　天坛回音壁的原理图 利用回声测距时，t 是声音往返的总时间，计算单程距离时一定要除以 2。 不同介质中的声速不同，注意单位的统一。 【典例1】 北京天坛的圜丘，游客站在天心石上说话，声音特别洪亮，原因是（     ） A．声音变成了超声波 B．圜丘上装有扩音器 C．声音传播得更快 D．反射的回声与原声混在一起，声音得到了加强 【答案】D 【详解】圜丘的建筑结构（扇形石板、反射面设计）使游客说话的声音经周围墙面反射后，回声与原声的时间差极短（小于 0.1s），人耳无法区分，回声与原声叠加，导致声音更洪亮。声音不会变成超声波，圜丘无扩音器，声音传播速度由介质（空气）决定，不会因场地改变。 故选D。 【变式1】 熙熙乘坐一辆速度为20m/s的小轿车迅速驶向一座山崖，某一时刻鸣笛后，汽车继续行驶了80m听到回声，司机第二次鸣笛，经过2s听到回声（声速340m/s）。计算： (1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声； (2)第一次听到回声时距离山崖的距离； (3)听到两次回声的时间间隔。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）已知汽车行驶路程为，第一次鸣笛后听到回声的时间 （2）时间内声音传播的路程 第一次听到回声时距山崖距离 （3）第二次鸣笛后听到回声，该过程声音传播路程 该过程汽车行驶路程 第二次听到回声时距山崖距离 汽车持续向山崖匀速行驶，两次听到回声时与山崖距离之差等于这段时间汽车行驶路程 时间间隔 【变式2】 当岭岭一家人开车经过隧道时，她们会发现听到发动机的声音比在开阔路面时更加的响亮，这一现象的主要原因是（    ） A．隧道内发动机振动频率变大 B．隧道内声音被多次反射，回声与原声叠加 C．隧道内空气比较多，声音传播速度变快 D．隧道内没有其他声音干扰，听觉更敏感 【答案】B 【详解】开车进入隧道后，因隧道内空间较为狭小，隧道两侧距离较近，所以发动机产生的轰鸣声会经过两侧隧道反射回来，形成回声，而正是由于空间狭小，回声与原声混在一起致使听起来声音比平时更加响亮，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式3】阅读材料，回答问题。 建筑声学的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的一处建筑——圜丘，如图甲所示，有非常美妙的声音，反映出了我国古代高水平的建筑声学成就。 圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏杆，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约。第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石或太极石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说唱，也没有这种感觉。 这种奇妙的现象是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四周的声音有一部分被四周的栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心，如图乙所示。因为圜丘第三层半径仅，从发声到回声返回中心约需，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。 (1)声音是以______的形式向外传播，站在天心石上说话或唱歌时，会觉得声音特别洪亮，“声音洪亮”是指声音的______（选填“响度大”或“音调高”）。 (2)圜丘栏杆和栏板多由汉白玉堆砌，每层平台的台面铺成光滑的石板，这些材料有利于增强声音的______。 (3)人们登上圜丘的台顶，若想听到特别洪亮的声音，下列做法正确的是______。 A．一人在圆心处拍手或说话，自己在圆心处听 B．一人在圆心处拍手或说话，另一人在圆心以外的地方听 C．一人在圆心以外的地方拍手或说话，另一人在圆心处听 D．以上三种做法都可以 (4)在设计、建造电影院时，为了减少回声对观众听觉的干扰和影响，应尽量______（选填“增强”或“减弱”）回声，因此电影院内四周墙壁表面要采用______（选填“松软多孔”或“坚硬光滑”）的材料，这是在______减弱噪声。 (5)回声有时也会给我们带来一些不利的影响，举例说明。 【答案】(1) 声波 响度大 (2)反射 (3)A (4) 减弱 松软多孔 传播过程中 (5)在录音棚录音时，回声会干扰声音的录制，使得录制的声音比较嘈杂 【详解】（1）[1]声音以声波的形式传播。 [2]当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使回声与原声混在一起，声音得到加强，响度变大，所以“声音洪亮”是指声音的响度大。 （2）圜丘栏杆和栏板用汉白玉堆砌、台面铺光滑石板，这些光滑坚硬的材料有利于增强声音的反射，从而形成回声，让站在天心石上的人感觉声音更洪亮。 （3）因为原声与回声很容易相互混淆，原声与回声相隔时间越短，人们就会觉得声音越响亮。所以人们登上圜丘的台顶，若想听到特别洪亮的声音，就需要一人在圆心处拍手或说话，自己在圆心处听，但如果站在天心石以外的人听，没有这种感觉，或站在天心石以外说唱，也没有这种感觉。故A正确、BCD错误。 故选A。 （4）[1]在设计、建造电影院时，为了减少回声对观众听觉的干扰和影响，应尽量减弱回声。 [2][3]电影院内四周墙壁采用松软多孔的材料，因为松软多孔的材料可以吸收声音，这是在传播过程中减弱噪声。 （5）在录音棚录音时，回声会干扰声音的录制，使得录制的声音比较嘈杂。 知识点2：超声与次声：探测技术 1．超声与次声的定义 物理学中，把振动频率高于 20000 Hz　　　 的声叫作超声（超声波）；把振动频率低于 20 Hz　　 的声叫作次声（次声波）。 类别 频率范围 人耳能否听到 超声 高于 20000 Hz 不能　　　 次声 低于 20 Hz 不能　　　 可听声 20 Hz ～ 20000 Hz　　　 能　　　　 2． 超声波的特点与应用 超声波的特点：方向性 好，穿透能力强 ，易于获得较集中的声能。 超声波的应用： （１）传递信息 ： ①回声定位：超声波碰到障碍物会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定目标的位置和距离。蝙蝠利用超声波 进行回声定位。例如：倒车雷达、超声波测速等。 ②声呐：向水中发射超声波，利用反射波探测海洋深度、鱼群位置、潜艇位置等。 ③B超：利用超声波 检查人体内部器官，观察母体内的胎儿。 ④超声探伤：利用超声波 检测金属工件内部的缺陷。 蝙蝠的回声定位 倒车雷达 超声波测速 B超 超声探伤 声呐 （２）传递能量 ： ①超声波清洗：利用超声波使物体表面的污垢振动脱落，如清洗眼镜、超声波洗牙。 ②超声波碎石：利用超声波的能量击碎人体内的结石。 ③超声焊接：利用超声波的能量进行焊接。 ④超声加湿器：利用超声波振动把水击碎成细小水雾。 超声波清洗牙齿 超声波碎石 超声焊接 超声加湿器 3． 次声波的特点与应用 次声波的特点：传播时能量损失小 ，能传得很远 ，没有什么障碍物能阻挡它。 次声波的来源：地震、火山喷发、台风、海啸、核爆炸、雷暴、泥石流等。 次声波的应用： ①利用次声波监测网监测地震、台风、海啸等自然灾害，进行灾害预警。 ②利用次声波监测核爆炸的强度和位置。 ③利用它的破坏性，制造次声驱蚊器，用于防止蚊虫叮咬。 人耳听觉范围 20Hz～20000Hz，高于 20000Hz 为超声，低于 20Hz 为次声，二者人耳都听不见。 超声特点：方向性好、穿透力强，多用于测距（倒车雷达、声呐）、B 超、碎石、清洗、超声焊接，可传递信息与能量。 次声多由地震、台风、火山、核爆炸产生，传播距离远，主要用于灾害预警，一般只传递信息；强次声会损伤人体器官。 答题区分技巧：探测、诊断类是声传递信息；击碎、清洗、焊接类是声传递能量。 易错点：回声测距计算距离时，总时间要除以2；不要混淆超声、次声的生活应用场景。 【典例2】 某昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫2min内翅膀振动1200次，频率是_________Hz，此声音人类_________（选填“能”或“不能”）听到；在设计、建造电影院时，为了减少“回声”对观众听觉的干扰和影响，应尽量_________四周墙壁对声音的反射（选填“增大”或“减少”），因此电影院内四周墙壁表面要采用_________的材料（选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”）。 【答案】 10 不能 减少 柔软多孔 【详解】[1]蝴蝶振动翅膀所发出声音的频率 [2]可听声波的频率范围为20Hz~20000Hz，10Hz低于20Hz，人类不能听到。 [3]回声是声音遇到障碍物反射回来形成的，为了减小回声，电影院应尽量减少四周墙壁对声音的反射。 [4]为了减小回声，电影院四周墙壁表面要采用柔软多孔的材料，这种材料对声音有吸收作用，可减少回声。 【变式1】2025年5月，哈工大自研的有源相控阵微型声呐系统问世，是全球首个实现工程化应用的微型化水声探测设备。结合所学物理知识，下列关于该系统的说法正确的是（     ） A．该声呐系统发射的是次声波，因其频率低，故传播距离较远 B．声呐兵带着耳机，时刻监听着声呐发出后反射回来的超声波 C．声呐发射的声波在海水中传播时能量会不断衰减，频率减小 D．发射的声波既能传递能量，又能传递信息，还有方向性好特点 【答案】D 【详解】A．声呐系统发射的是超声波，故A错误； B．超声波频率高于人耳听觉上限20000Hz，人耳无法听到，故B错误； C．声波频率由振源决定，传播过程中频率不变，能量衰减是振幅减小，故C错误； D．超声波属于声波，既可以传递能量也可以传递信息，同时具备方向性好、穿透能力强的特点，故D正确。 故选D。 【变式2】小明利用无人船的声呐系统测绘长江泸州段水底的形状。当船经过该水域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为16ms、10ms、13ms、7ms、16ms。小吴推算出该江域水底的大致形状是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远；无人船经过该江域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为16ms、10ms、13ms、7ms、16ms，时间越长的位置水底越深，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式3】声让我们通过听觉感知世界，下列说法正确的是（　　） A．甲图：使用声学仪器接收次声波，可以确定地震、火山爆发的方位 B．乙图：弹奏古筝时，手在不同的位置按弦，目的是改变发出声音的音色 C．丙图：相同玻璃瓶装不同高度的水，依次敲击，最右边的瓶子发声的音调最低 D．丁图：静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来，说明声音能传递信息 【答案】A 【详解】A．地震、火山爆发等自然灾害往往伴随产生次声波，使用声学仪器接收次声波，可以确定地震、火山爆发的方位，故A正确； B．弹奏古筝时，手在不同的位置按弦，目的是改变琴弦振动部分的长度，改变音调，故B错误； C．敲击水瓶，瓶和水振动发声，水柱越短，振动频率越高，音调越高，所以最右边的瓶子发声的音调最高，故C错误； D．声音可以传递信息和能量，静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来，说明声音能传递能量，故D错误。 故选A。 知识点3：水声通信与语音识别 1．水声通信 声波是唯一能在海水中有效进行远距离信息传递　　　的载体。 水声通信：利用声波通过水　　　　作为介质，实现水面与水下之间通信的方式。 典型应用：“蛟龙号”载人潜水器潜入深海，水声通信　　　是潜水器与水面人员联系的主要方式。 2． 语音识别（声识别）技术 声识别技术：计算机程序储存并识别不同人的音色不同的一门技术。每个人的声音各有特色（音色　　不同），计算机程序可以分析出这些特征并储存起来。 工作原理：计算机程序通过分析每个字的读音特征，并与各个字的标准读音特征进行比对，再联系上下文，判断出人说的话。 典型应用： ①声纹锁：只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开——依据是不同人的音色不同。 ②用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙”。 ③智能玩具：根据声识别技术可以做成一些智能玩具。 语音控制汽车 语音控制家用电器 语音控制玩具 电磁波在水中衰减很快，难以实现远距离水下通信，因此声波成为水下通信的主要手段。 【典例3】Ai智能音箱以广泛应用于新能源汽车，他让用户以语音对话的交互方式实现了多项功能的操作，当对Ai智能音箱发出调小声音的指令时，音箱内部的扬声器，振动的幅度 ___________（选填“增大”“减小”），Ai智能音箱除了有语音识别和自然语言生成外，还包括情感识别，进而判断我们的情绪状态，语调主要是指声音的 ___________和 ___________。 【答案】 减小 音调 响度 【详解】[1]当对Ai智能音箱发出调小声音的指令时，音箱就自动减小声音的响度，响度减小，声音的振动幅度减小。 [2][3]语调，即说话的腔调，则语调主要是指声音的音调和响度。 【变式1】华为Mate  60系列手机具备AI语音识别功能，手机通过内置的AI语音识别系统，可以智能辨别机主的声音。当机主处于公共场合时，接收到语音消息时，系统会自动判断是否为机主的声音，从而决定是否展示消息内容，该功能主要是根据声音的______（选填“音调”、“音色”或“响度”）这一特性来工作的。手机能根据呼叫的联系人的名字自动拨出手机通讯录中相应联系人的电话，这说明声能传递______（选填“信息”或“能量”）。 【答案】 音色 信息 【详解】[1]音调：指声音的高低，由发声体振动的频率决定。 响度：指声音的强弱，由发声体振动的振幅决定。 音色：反映了声音的品质与特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。 每个人的音色是不同的，华为Mate 60系列手机的AI语音识别系统可以智能辨别机主的声音，是根据声音的音色这一特性来工作的。 [2]手机能根据呼叫的联系人的名字自动拨出手机通讯录中相应联系人的电话，这一过程中，声音（联系人名字）传递了要拨打对应电话的信息，所以说明声能传递信息。 【变式2】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。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 【详解】（1）[1]由题意知，光和电磁波再水中传播衰减过快，而声音可以在水中传播，且在水中传播时衰减远小于电磁波，则由文中可知，水声通信是“奋斗者”号与母船之间实现沟通的唯一的方式，水声通信利用声波传递信息。 （2）[2][3]“奋斗者”号安装的前视声呐系统是利用超声波能传递信息的特点，其在工作时能发出超声波，让潜水器在漆黑的万米深海中精准避障，这说明声音能传递信息。 （3）[4]“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。 【变式3】阅读短文，回答问题。 如图，潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。声呐能够向水中发射声波，由于这种声波的频率较高可以形成较强的指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 (1)这种声呐发出的是______________声波，由题意可知，因为其具有较强的___________性，所以可以用来进行探测。 (2)如果停在海水中的潜艇A发出声波信号后，经过10 s接收到经潜艇B反射回来的信号，潜艇B与潜艇A的距离是多少m？（声在海水中的传播速度为）。 (3)为了尽可能防止我方潜艇被敌方潜艇声呐探测到，请你给我方潜艇在外壳设计上提一条建议：_____________________________________________________。 【答案】(1) 超 指向 (2)7500m (3)在潜艇外壳表面涂吸声材料 【详解】（1）声呐发出的声波频率较高，频率高于20000Hz的声波叫超声波； 超声波具有较强的指向性，因此可以用来进行探测。 （2）声波从潜艇A传到潜艇B，再由潜艇B反射回潜艇A，声波传播的路程是潜艇A、B间距离的2倍，则潜艇B与潜艇A的距离为 （3）声波遇到物体会发生反射，在潜艇外壳表面涂吸声材料，可以减少超声波的反射，使敌方声呐接收到的反射声波减弱，从而降低潜艇被探测到的可能性。 模块三 方法技巧 方法技巧 声的应用辨析 技巧口诀：回声测距要除2，超声次声分清楚；传递信息与能量，应用实例要记熟。 解释：解决声的应用相关问题，要从以下角度分析： 1. 回声测距：t 是声音往返的总时间，计算单程距离时必须除以 2。公式：s = ½ v声 t。易错点：忘记除以 2。 2. 超声与次声的区分：频率高于 20000 Hz 的是超声，频率低于 20 Hz 的是次声。人耳都听不到。 超声的应用：B超、声呐、回声定位、清洗、碎石、探伤——方向性好、穿透力强。 次声的应用：地震预报、台风预警、核爆炸监测——传播距离远、能量损失小。 3. 声传递信息与传递能量的判断： 传递信息：声音携带了某种信息——B超、声呐、回声定位、听诊器、地震监测。 传递能量：声音使物体发生了某种变化——清洗、碎石、焊接。 4. 声纹识别：依据是音色（不同人的音色不同）。 易错点： ①回声测距忘记除以 2； ②混淆超声与次声的应用（超声用于探测、清洗，次声用于灾害预报）； ③混淆传递信息与传递能量（信息=探测/诊断，能量=清洗/碎石）； ④混淆声纹识别的依据（依据音色，不是音调或响度）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．（24-25八年级上·福建龙岩·期末）下列实例中，与次声波相关的是（　　） A．利用声呐测定海底深度 B．预报台风、监测核爆炸 C．汽车尾部安装倒车雷达 D．蝙蝠利用回声定位捕食 【答案】B 【详解】A．利用声呐测定海底深度，是利用超声波来测距，故A不符合题意； B．预报台风、监测核爆炸，是利用台风和核爆炸时产生的次声波来传递信息，故B符合题意； C．汽车尾部安装倒车雷达，是利用超声波来传递信息，故C不符合题意； D．蝙蝠利用回声定位捕食，是利用超声波来传递信息，故D不符合题意。 故选B。 2．（2026·湖北武汉·三模）如图是一款AI智能音箱，具有语音交互、音乐播放、智能电话等功能。下列关于该音箱说法正确的是（     ） A．AI智能音箱可以不振动发出声音 B．音箱在较小的房间播放音乐时也会产生回声 C．音箱播放音乐时，人们可根据音调分辨出不同乐器弹奏的曲子 D．夜深时调低音箱的音量，是在传播过程中减弱噪声 【答案】B 【详解】A．声音是由物体振动产生的，AI 智能音箱发声时，内部扬声器必须振动，故A错误； B．声音在传播过程中遇到障碍物会反射形成回声。在较小的房间里，音箱发出的声音会反射到墙壁上，只是因为回声与原声时间差太短，人耳无法区分，但回声依然存在，故B正确； C．人们分辨不同乐器靠的是音色，不同乐器的材料和结构不同，发出声音的音色不同，而非音调，故C错误； D．调低音箱音量，是在声源处减弱噪声，而不是在传播过程中，故D错误。 故选B。 3．（24-25八年级上·江苏泰州·期中）关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．倒车雷达是应用声呐发出的次声波遇到障碍物反射 B．医院使用的“B超”是利用次声波检查胎儿在母体内是否正常发育 C．大自然的许多活动，如地震、海啸等都伴有超声波产生 D．超声波清洗牙齿去除牙结石，说明超声波具有能量 【答案】D 【详解】A．声呐发出的是超声波，遇到障碍物发生反射，根据反射的声波来发现障碍物，故A错误； B．检查胎儿在母体内的发育情况用到的是“B超”，是超声波传递信息的重要应用，故B错误； C．大自然的许多活动，如地震、海啸等，都伴有次声波产生，故C错误； D．声音可以传递信息和能量，超声波清洗牙齿去除牙结石，说明超声波具有能量，故D正确。 故选D。 4．（25-26八年级上·山西临汾·阶段检测）以Deepseek为代表的智能AI系统现在已经广泛应用于各种智能终端，可让用户以语言对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务、信息查询、车辆导航等领域。以下说法中正确的是（     ） A．AI系统发出的声音能在真空中传播 B．AI系统发出声音不需要振动 C．对系统发布“大点声”的指令，目的是改变声音的音调 D．系统根据语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息 【答案】D 【详解】A．声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．声音由物体振动产生，所有发声的物体都在振动，故B错误； C．“大点声”的指令目的是增大声音的响度，与音调无关，故C错误； D．声音能够传递信息和能量，系统根据语音指令完成操作，说明声音可以传递信息，故D正确。 故选D。 5．（25-26八年级上·湖南郴州·阶段检测）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。下列有关“天宫课堂”的分析正确的是（     ） A．主要通过音调辨别不同航天员 B．航天员讲课是利用声传递能量 C．调大直播电视音量是增大响度 D．在地面上听到景海鹏的声音，说明真空可以传声 【答案】C 【详解】A．辨别不同发声体依靠声音的音色，故A错误； B．航天员讲课是利用声传递信息，故B错误； C．响度表示声音的强弱，调大直播音量是增大声音的响度，故C正确； D．真空不能传声，地面上听到的声音是先通过电磁波将信号传回地面，再转化为声信号，故D错误。 故选C。 6．（25-26八年级上·福建宁德·期中）超声波指纹识别技术（简称SenseID）。普遍应用于手机解锁，指纹局部其表面是凹凸不平的。如图是超声指纹识别系统，在a、b、c、d、e五个位置发射超声波，遇到手指的指纹时，超声波被反射，从发射到接收的时间分别为，根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】超声波在空气中的传播速度不变，根据可知，从发射到接收的时间越长，则发射点到指纹的距离越远，在a、b、c、d、e五个位置发射超声波，遇到手指表面时，超声波被反射，从发射到接收的时间分别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs，则a、c、e到指纹的距离相等且最大，d到指纹的距离最小，则该区域手指表面大致形状可能是图中的D图，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）如图是一种身高测量仪，感应器与测高台间的距离为L，感应器向下发射的超声波经测高台上的被测物反射后被感应器接收。测高台上无人站立时，超声波发出后经0.015s收到返回超声波；小明站上测高台，感应器记录到超声波从发射到接收所经历的时间为0.005s（已知超声波在空气中传播的速度是340m/s）。则小明的身高是（      ） A．1.5m B．1.6m C．1.7m D．1.8m 【答案】C 【详解】高台上无人站立时，超声波到测高台的时间 由可得，超声波到测高台的距离 小明站上测高台，超声波到小明头顶的时间 超声波到小明头顶的距离 小明的身高 故选C。 二、多选题 8．（23-24八年级上·广西柳州·阶段检测）海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列超声波和次声波的说法中正确的是（     ） A．超声波人听起来比较高亢，次声波人听起来比较低沉 B．无论是超声波还是次声波，人耳都听不到 C．超声波可以传递信息，也可以传递能量 D．次声波可以传递信息，但不能传递能量 【答案】BC 【详解】AB．人耳听觉频率范围为，超声波频率高于，次声波频率低于，均不在人耳听觉范围内，人无法听到，故A错误，B正确； CD．所有声波都既可以传递信息，也可以传递能量，超声波、次声波都属于声波，故C正确，D错误。 故选 BC。 9．（25-26八年级上·河南三门峡·期中）如图所示，现在买东西可以用声波支付了。声波支付的原理是用户通过手机向售货机发出一段超声波，售货机“听”到这段声波后进行自动处理，用户再在自己手机上输入密码，售货机就会“吐”出商品，下列相关说法不正确的是（     ） A．手机发出的超声波是由物体振动产生的 B．超声波在空气中的传播速度是3×108m/s C．手机声波支付功能不能在真空环境中使用 D．只要环境安静，人耳就能听到超声波 【答案】BD 【详解】A．声音是由物体振动产生的，并通过声波传播，手机发出的超声波是由物体振动产生的，故A正确； B．超声波在空气中的传播速度约是，故B不正确； C．声音的传播需要介质，超声波不能在真空中传播，手机声波支付功能不能在真空环境中使用，故C正确； D．超声波是频率超过的声波，人耳听不到超声波，故D不正确。 本题选说法不正确的，故选BD。 10．（25-26九年级上·山东烟台·期末）如图所示为一款果蔬净化器在清洗水果和蔬菜。在使用净化器清洗果蔬时，将净化器和果蔬一起放入水盆中，净化器利用每秒产生42000次振动的声波对果蔬表面进行物理清洗，这种声波的振动会使水中产生大量气泡。下列说法正确的是（　　） A．净化器产生的声波是次声波 B．该声波的传播速度比人耳可听到的声波速度大 C．该声波的振动频率比人耳可听到的声波频率大 D．净化器能去除果蔬表面的污渍说明了声能传递能量 【答案】CD 【详解】A．净化器每秒振动42000次，频率为42000Hz，远高于20000Hz，属于超声波，故A错误； B．声速与频率无关，同介质中，超声波与可听声的传播速度相同。故B错误； C．人耳可听到的声音最高频率为20000Hz，该声波频率为42000Hz，大于人耳可听到的声波频率。故C正确； D．声能传递信息和能量。净化器在清洗水果和蔬菜时，利用超声波使水振动产生大量气泡，气泡破裂时的冲击力去除污渍，说明声可以传递能量。故D正确。 故选CD。 11．（25-26九年级下·山东烟台·期中）某同学坐车行驶在网红“音乐公路”的路面上。路面上有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，每条凹槽就像一个音符。以下说法正确的是（    ） do re mi fa sol la si 261.6 Hz 293.6 Hz 329.6 Hz 349.2 Hz 392 Hz 440 Hz 493.8 Hz A．如果汽车驶入该公路后加速通过，则后一小段时间听到音乐的音调会明显变高 B．假设汽车的速度是，相邻凹槽间的距离为，则发出的音符近似为 C．音乐公路的乐声是由空气振动产生的 D．行驶在音乐公路上，欣赏的乐曲是以次声波的形式传入人耳的 【答案】AB 【详解】A．汽车加速会缩短经过相邻凹槽的时间，导致轮胎振动频率变大，而振动频率越高，声音的音调就越高，故A正确； B．汽车的速度为，经过相邻凹槽的间距时，振动频率，发出的音符近似为，故B正确； C．乐声是由汽车轮胎经过凹槽时的振动（车身或轮胎的振动）传递到空气，再传入人耳， 不是空气直接振动产生的。故C错误； D．人耳听觉频率范围是20Hz到20000Hz，表格中音符的频率均在此范围内，属于可听声，而不是低于20Hz的次声波，故D错误。 故选AB。 12．（25-26八年级上·陕西西安·期中）为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，如图所示，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，超声波的速度是340m/s，下列说法正确的是（　　） A．汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m B．汽车第二次碰到信号的位置距测速仪68m C．汽车两次碰到信号的时间间隔为1s D．汽车行驶的速度为34m/s 【答案】BC 【详解】A．第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由可得，汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪，故A错误； B．第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.2s，由可得，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪，故B正确； C．汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了 这17m共用了，故C正确； D．汽车的车速为，故D错误。 故选BC。 三、填空题 13．（25-26八年级上·陕西西安·期中）声音在生活中有许多应用，驾驶员利用“倒车雷达”发出的________来判断车与物体间的距离，这说明声音可以传递________（选填“信息”或“能量”）。如果以后我们登陆月球，在月球上开车，这种“倒车雷达”就不灵了，原因是声音________________________。 【答案】 超声波 信息 不能在真空中传播 【详解】倒车雷达依靠超声波反射实现测距；通过声波获取车与障碍物的距离参数，是利用声音传递信息的特性；月球表面为真空环境，声音传播需要介质，真空无法传声，因此倒车雷达不能正常工作。 14．（24-25八年级上·新疆和田·期中）诗词“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是描述声音的___________；汽车上的倒车雷达是利用了声可以传递___________；汽车倒车雷达发出的是___________声波。 【答案】 响度 信息 超 【详解】[1]由“高声”描述声音的强弱特性，可知对应物理量为响度。 [2]因倒车雷达通过声波获取障碍物的位置相关内容，故利用了声可以传递信息。 [3]汽车倒车雷达工作时发出的是超声波。 15．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）利用回声定位装置探测海洋深度时，装置发出的是___________（填“超声”或“次声”）波，若发出声波后经过接收到回声，则该处海洋的深度是___________m。（声音在水中的传播速度是） 【答案】 超声 4500/ 【详解】回声定位是利用超声波的特性工作的；因接收到的回声是声波往返传播一次后的信号，故海洋深度为声波传播总路程的，单程时间 则海洋深度为 四、计算题 16．（25-26八年级上·河南驻马店·期中）某次军事演习中，一辆运输车的正前面有一座山崖，运输车以20m/s的速度匀速向山崖行驶，鸣笛4秒后驾驶员听到回声，求：（声速340m/s） (1)4秒内运输车前进了多少米？ (2)听到回声时，运输车距山崖有多少米？ (3)在这次军事演习中，有一辆坦克静止发射炮弹命中了1360m外的目标，炮弹发射后5.7s，听到命中目标的爆炸声，请问坦克发射出的炮弹的平均速度是多少？ 【答案】(1)80m (2)640m (3)800m/s 【详解】（1）运输车匀速向山崖行驶，4s内前进的路程 （2）鸣笛后4s声音传播的路程 因，故听到回声时运输车距山崖的距离 （3）坦克静止，爆炸声传回坦克的时间 炮弹飞行时间 炮弹的平均速度 五、综合题 17．（2026·江苏苏州·中考真题）北京天坛是著名的声学建筑奇观，天坛回音壁是一堵圆形高墙，在其内部，东西配殿对称分布在黄穹宇中轴线的两侧，三音石位于回音壁的圆心位置，图甲为其俯视图。当人在三音石中心P点处击掌，可以听到三个或更多清晰的回声，故名“三音石”。 某研究团队在一安静时段，于P点处击掌，通过仪器记录P点处接收到的声音信息，如图乙所示。请回答下列问题： (1)建筑物墙壁表面较光滑，有利于声波发生________。 (2)分析可知，接收到的第一个回声是经东西两配殿墙面反射产生的，若P点与两配殿墙面距离均为d，空气中声速为v，从击掌到接收到该回声所用时间________。 (3)仪器记录到的第二个回声为回音壁的第一次反射声，其振幅比接收到的第一个回声大，除了墙壁光滑外，还因为回音壁的________。 (4)第三个回声来自于________的反射。 【答案】(1)反射 (2) (3)面积大 (4)回音壁 【详解】（1）光滑墙壁对声波的吸收作用弱，更有利于声波发生反射，才能形成清晰的回声。 （2）回声需要从P点传播到配殿墙面，再反射回P点，总路程为，根据速度公式，可得时间。 （3）回音壁是圆形高墙，整体反射面积比东西配殿大，能反射的声波能量更多，被分散损耗的声波更少，到达P点的声波能量就更集中，振幅也就更大。 （4）第一个回声是配殿反射，第二个是回音壁的第一次反射；经回音壁第一次反射回到P的声波，会再次向外传播到回音壁，经二次反射后回到P点，就是记录到的第三个回声，因此第三个回声来自回音壁的二次反射。 六、科普阅读题 18．（25-26八年级上·云南昆明·期中）阅读下面的材料，完成填空。 “奋斗者”号的“深海顺风耳” 2020年，“奋斗者”号载人深潜器在马里亚纳海沟创下10909米的中国载人深潜纪录，成为深海探索的利器。在万米海底，光线传播距离短，声波成为探测外界的“眼睛”。 深潜器与母船通过水声通信系统联系。海水中的声速随温度、深度变化，形成复杂的“深海声道”或“声速跃变层”。声波因此发生折射，路径弯曲，产生声影区，给通信带来挑战。 “奋斗者”号采用数字式水声通信技术：先将文字、语音等信息编码，再通过换能器转为超声波发射；母船接收后解码，完成传输。深潜器还可通过回声定位的方法，利用声波精确测量距离。 2025年，中国科学家基于“奋斗者”号成果，在《自然》发表研究，揭示万米深渊中延绵2500公里的“生命走廊”。 (1)在深海中，________是探测和通信的主要载体，这是因为它比光在海水中传播得更远。 (2)深潜器利用声波测量距离的方法叫________。 (3)水声通信系统使用________进行信息传输，这主要利用了它_________的特性。 【答案】(1)声波 (2)回声定位 (3) 超声波 方向性好、在水中传播距离远 【详解】（1）万米海底光线传播距离短，声波成为探测外界的载体，它比光在海水中传播距离更远，因此声波是深海探测通信的主要载体。 （2）深潜器通过回声定位的方法，利用声波精确测量距离。 （3）从材料可知水声通信是把编码后的信息通过换能器转为超声波发射，初中阶段明确超声波的核心特性是方向性强、在水中传播距离远，非常适合水下的信息传递。 19．（25-26八年级上·广东茂名·期中）阅读下面的短文。回答问题。 雪花落水也有声 人们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，有噪声干扰。科学家们猜想，这些声音可能不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡发出的。他们利用每秒可拍摄1000张照片的水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实会产生气泡，这些气泡不断地收缩、膨胀、振动。下雨时产生的噪声的频率和衰减情况与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 雨滴落在水面上能发出声音，雪花落水也能发声吗？船上的渔民反映，在下雪时他们装在船底的声呐也常常受到干扰，探测不到鱼群。经过实验，科学家发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。雪花落水发出的声波频率在50000 Hz到2×105 Hz，高于人们能听到的声波频率。（高于20000 Hz的声音叫做超声；低于20 Hz的声音叫做次声。）但是，海里的鲸鱼能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。 其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡的振动。 (1)雨滴落水发声时的声源是______________。 (2)在探究雨滴落水产生声音的过程中，包含以下步骤，请你把它们按正确的顺序排列起来（填序号）。__________ a.归纳分析    b.进行实验    c.提出假设    d.得出结论 (3)雪花落水发出的声波属__________________（选填“超声波”或“次声波”），__________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 (4)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看__________（选填“是”或“不是”）噪声。 【答案】(1)水中振动的气泡 (2)cbad (3) 超声波 不能 (4)是 【详解】（1）根据短文内容，雨滴落水时是含在雨滴中的气泡振动产生声音，因此声源是气泡； （2）科学探究的常规步骤为：先提出假设（c），再进行实验（b）获取实验现象与数据，接着对实验结果归纳分析（a），最后得出结论（d），故正确顺序为cbad； （3）① 由题干可知，雪花落水发出的声波频率在到之间，高于人耳能听到的最高频率，符合超声波的定义，因此属于超声波； ② 声音的传播需要介质，真空没有传播声音的介质，所以该声波不能在真空中传播； （4）噪声是指会干扰生物正常状态、令生物产生烦躁情绪的声音，短文提到雪花落水的声响令鲸鱼异常烦躁，因此站在鲸鱼的角度看这是噪声。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 声的应用 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 1 知识点1：声音的反射 2 知识点2：超声与次声：探测技术 5 知识点3：水声通信与语音识别 8 模块三 方法技巧 10 模块四 课后作业 11 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：声音的反射 1.回声的定义 声是一种波。声音在传播过程中遇到障碍物会 反射 回来，这种现象叫作声音的反射　　　　。我们听见的被反射回来的声音叫作回声　　　　。 人们利用回声可以探测、检查物体、获得信息，声的反射是各种声技术的基础。 2．人耳区分回声与原声的条件 如果回声到达人耳比原声晚 0.1 s　　　 以上，人耳就能区分开原声与回声。 对着山崖喊话，声音会被山崖反射回来。如果山崖离人较远，回声到达人耳比原声晚 0.1 s 以上，人耳就能区分开原声与回声 　　　若回声到达人耳的时间差小于 0.1 s，回声与原声混在一起　　　　，会使原声加强　　，听起来更加响亮（如室内讲话听起来比旷野响亮）。 人耳能区分回声与原声的最小距离：smin = ½ × 340 m/s × 0.1 s = 17 m 即人与障碍物的距离至少为 17 m　　　 时，才能区分原声与回声。 3．回声测距的原理 利用回声可以测量距离，其原理是：声音从发出到经障碍物反射回来，传播的总路程为障碍物到声源距离的 2 倍。 测距公式：s = ½ v声 t 　　或 　　　s = v声 × (t/2) 其中 v声 为声音在介质中的传播速度，t 为从发出声音到接收到回声的时间。 ４．声的反射的应用 天坛始建于明永乐十八年（1420 年），其中的回音壁是一道直径约 61.5 m、高约 3.72 m 的圆形 围墙，围墙以砖石砌成，墙壁面整齐、光滑。如图3-4-3 所示，当人对着墙面低语，声波会沿着凹墙 面经多次反射传给远处贴近墙壁的听者。 　　天坛回音壁的原理图 利用回声测距时，t 是声音往返的总时间，计算单程距离时一定要除以 2。 不同介质中的声速不同，注意单位的统一。 【典例1】 北京天坛的圜丘，游客站在天心石上说话，声音特别洪亮，原因是（     ） A．声音变成了超声波 B．圜丘上装有扩音器 C．声音传播得更快 D．反射的回声与原声混在一起，声音得到了加强 【变式1】 熙熙乘坐一辆速度为20m/s的小轿车迅速驶向一座山崖，某一时刻鸣笛后，汽车继续行驶了80m听到回声，司机第二次鸣笛，经过2s听到回声（声速340m/s）。计算： (1)第一次鸣笛经过多长时间能听到回声； (2)第一次听到回声时距离山崖的距离； (3)听到两次回声的时间间隔。 【变式2】 当岭岭一家人开车经过隧道时，她们会发现听到发动机的声音比在开阔路面时更加的响亮，这一现象的主要原因是（    ） A．隧道内发动机振动频率变大 B．隧道内声音被多次反射，回声与原声叠加 C．隧道内空气比较多，声音传播速度变快 D．隧道内没有其他声音干扰，听觉更敏感 【变式3】阅读材料，回答问题。 建筑声学的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的一处建筑——圜丘，如图甲所示，有非常美妙的声音，反映出了我国古代高水平的建筑声学成就。 圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏杆，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约。第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石或太极石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说唱，也没有这种感觉。 这种奇妙的现象是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四周的声音有一部分被四周的栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心，如图乙所示。因为圜丘第三层半径仅，从发声到回声返回中心约需，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。 (1)声音是以______的形式向外传播，站在天心石上说话或唱歌时，会觉得声音特别洪亮，“声音洪亮”是指声音的______（选填“响度大”或“音调高”）。 (2)圜丘栏杆和栏板多由汉白玉堆砌，每层平台的台面铺成光滑的石板，这些材料有利于增强声音的______。 (3)人们登上圜丘的台顶，若想听到特别洪亮的声音，下列做法正确的是______。 A．一人在圆心处拍手或说话，自己在圆心处听 B．一人在圆心处拍手或说话，另一人在圆心以外的地方听 C．一人在圆心以外的地方拍手或说话，另一人在圆心处听 D．以上三种做法都可以 (4)在设计、建造电影院时，为了减少回声对观众听觉的干扰和影响，应尽量______（选填“增强”或“减弱”）回声，因此电影院内四周墙壁表面要采用______（选填“松软多孔”或“坚硬光滑”）的材料，这是在______减弱噪声。 (5)回声有时也会给我们带来一些不利的影响，举例说明。 　　知识点2：超声与次声：探测技术 1．超声与次声的定义 物理学中，把振动频率高于 20000 Hz　　　 的声叫作超声（超声波）；把振动频率低于 20 Hz　　 的声叫作次声（次声波）。 类别 频率范围 人耳能否听到 超声 高于 20000 Hz 不能　　　 次声 低于 20 Hz 不能　　　 可听声 20 Hz ～ 20000 Hz　　　 能　　　　 2． 超声波的特点与应用 超声波的特点：方向性 好，穿透能力强 ，易于获得较集中的声能。 超声波的应用： （１）传递信息 ： ①回声定位：超声波碰到障碍物会反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定目标的位置和距离。蝙蝠利用超声波 进行回声定位。例如：倒车雷达、超声波测速等。 ②声呐：向水中发射超声波，利用反射波探测海洋深度、鱼群位置、潜艇位置等。 ③B超：利用超声波 检查人体内部器官，观察母体内的胎儿。 ④超声探伤：利用超声波 检测金属工件内部的缺陷。 蝙蝠的回声定位 倒车雷达 超声波测速 B超 超声探伤 声呐 （２）传递能量 ： ①超声波清洗：利用超声波使物体表面的污垢振动脱落，如清洗眼镜、超声波洗牙。 ②超声波碎石：利用超声波的能量击碎人体内的结石。 ③超声焊接：利用超声波的能量进行焊接。 ④超声加湿器：利用超声波振动把水击碎成细小水雾。 超声波清洗牙齿 超声波碎石 超声焊接 超声加湿器 3． 次声波的特点与应用 次声波的特点：传播时能量损失小 ，能传得很远 ，没有什么障碍物能阻挡它。 次声波的来源：地震、火山喷发、台风、海啸、核爆炸、雷暴、泥石流等。 次声波的应用： ①利用次声波监测网监测地震、台风、海啸等自然灾害，进行灾害预警。 ②利用次声波监测核爆炸的强度和位置。 ③利用它的破坏性，制造次声驱蚊器，用于防止蚊虫叮咬。 人耳听觉范围 20Hz～20000Hz，高于 20000Hz 为超声，低于 20Hz 为次声，二者人耳都听不见。 超声特点：方向性好、穿透力强，多用于测距（倒车雷达、声呐）、B 超、碎石、清洗、超声焊接，可传递信息与能量。 次声多由地震、台风、火山、核爆炸产生，传播距离远，主要用于灾害预警，一般只传递信息；强次声会损伤人体器官。 答题区分技巧：探测、诊断类是声传递信息；击碎、清洗、焊接类是声传递能量。 易错点：回声测距计算距离时，总时间要除以2；不要混淆超声、次声的生活应用场景。 【典例2】 某昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫2min内翅膀振动1200次，频率是_________Hz，此声音人类_________（选填“能”或“不能”）听到；在设计、建造电影院时，为了减少“回声”对观众听觉的干扰和影响，应尽量_________四周墙壁对声音的反射（选填“增大”或“减少”），因此电影院内四周墙壁表面要采用_________的材料（选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”）。 　　 【变式1】2025年5月，哈工大自研的有源相控阵微型声呐系统问世，是全球首个实现工程化应用的微型化水声探测设备。结合所学物理知识，下列关于该系统的说法正确的是（     ） A．该声呐系统发射的是次声波，因其频率低，故传播距离较远 B．声呐兵带着耳机，时刻监听着声呐发出后反射回来的超声波 C．声呐发射的声波在海水中传播时能量会不断衰减，频率减小 D．发射的声波既能传递能量，又能传递信息，还有方向性好特点　 【变式2】小明利用无人船的声呐系统测绘长江泸州段水底的形状。当船经过该水域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为16ms、10ms、13ms、7ms、16ms。小吴推算出该江域水底的大致形状是（     ） A． B． C． D．　　 【变式3】声让我们通过听觉感知世界，下列说法正确的是（　　） A．甲图：使用声学仪器接收次声波，可以确定地震、火山爆发的方位 B．乙图：弹奏古筝时，手在不同的位置按弦，目的是改变发出声音的音色 C．丙图：相同玻璃瓶装不同高度的水，依次敲击，最右边的瓶子发声的音调最低 D．丁图：静止的烛焰随音箱发出声音的变化而“舞动”起来，说明声音能传递信息　　 知识点3：水声通信与语音识别 1．水声通信 声波是唯一能在海水中有效进行远距离信息传递　　　的载体。 水声通信：利用声波通过水　　　　作为介质，实现水面与水下之间通信的方式。 典型应用：“蛟龙号”载人潜水器潜入深海， 　　是潜水器与水面人员联系的主要方式。 2． 语音识别（声识别）技术 声识别技术：计算机程序储存并识别不同人的音色不同的一门技术。每个人的声音各有特色（音色　　不同），计算机程序可以分析出这些特征并储存起来。 工作原理：计算机程序通过分析每个字的读音特征，并与各个字的标准读音特征进行比对，再联系上下文，判断出人说的话。 典型应用： ①声纹锁：只有主人说出事先设定的暗语才能打开，别人即使说出暗语也打不开——依据是不同人的音色不同。 ②用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙”。 ③智能玩具：根据声识别技术可以做成一些智能玩具。 语音控制汽车 语音控制家用电器 语音控制玩具 电磁波在水中衰减很快，难以实现远距离水下通信，因此声波成为水下通信的主要手段。 【典例3】Ai智能音箱以广泛应用于新能源汽车，他让用户以语音对话的交互方式实现了多项功能的操作，当对Ai智能音箱发出调小声音的指令时，音箱内部的扬声器，振动的幅度 ___________（选填“增大”“减小”），Ai智能音箱除了有语音识别和自然语言生成外，还包括情感识别，进而判断我们的情绪状态，语调主要是指声音的 ___________和 ___________。 　　 【变式1】华为Mate  60系列手机具备AI语音识别功能，手机通过内置的AI语音识别系统，可以智能辨别机主的声音。当机主处于公共场合时，接收到语音消息时，系统会自动判断是否为机主的声音，从而决定是否展示消息内容，该功能主要是根据声音的______（选填“音调”、“音色”或“响度”）这一特性来工作的。手机能根据呼叫的联系人的名字自动拨出手机通讯录中相应联系人的电话，这说明声能传递______（选填“信息”或“能量”）。 　　【变式2】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。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：__________。　 【变式3】阅读短文，回答问题。 如图，潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。声呐能够向水中发射声波，由于这种声波的频率较高可以形成较强的指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 (1)这种声呐发出的是______________声波，由题意可知，因为其具有较强的___________性，所以可以用来进行探测。 (2)如果停在海水中的潜艇A发出声波信号后，经过10 s接收到经潜艇B反射回来的信号，潜艇B与潜艇A的距离是多少m？（声在海水中的传播速度为）。 (3)为了尽可能防止我方潜艇被敌方潜艇声呐探测到，请你给我方潜艇在外壳设计上提一条建议：_____________________________________________________。 　　 模块三 方法技巧 方法技巧 声的应用辨析 技巧口诀：回声测距要除2，超声次声分清楚；传递信息与能量，应用实例要记熟。 解释：解决声的应用相关问题，要从以下角度分析： 1. 回声测距：t 是声音往返的总时间，计算单程距离时必须除以 2。公式：s = ½ v声 t。易错点：忘记除以 2。 2. 超声与次声的区分：频率高于 20000 Hz 的是超声，频率低于 20 Hz 的是次声。人耳都听不到。 超声的应用：B超、声呐、回声定位、清洗、碎石、探伤——方向性好、穿透力强。 次声的应用：地震预报、台风预警、核爆炸监测——传播距离远、能量损失小。 3. 声传递信息与传递能量的判断： 传递信息：声音携带了某种信息——B超、声呐、回声定位、听诊器、地震监测。 传递能量：声音使物体发生了某种变化——清洗、碎石、焊接。 4. 声纹识别：依据是音色（不同人的音色不同）。 易错点： ①回声测距忘记除以 2； ②混淆超声与次声的应用（超声用于探测、清洗，次声用于灾害预报）； ③混淆传递信息与传递能量（信息=探测/诊断，能量=清洗/碎石）； ④混淆声纹识别的依据（依据音色，不是音调或响度）。 模块四 课后作业 一、单选题 1．（24-25八年级上·福建龙岩·期末）下列实例中，与次声波相关的是（　　） A．利用声呐测定海底深度 B．预报台风、监测核爆炸 C．汽车尾部安装倒车雷达 D．蝙蝠利用回声定位捕食 　　2．（2026·湖北武汉·三模）如图是一款AI智能音箱，具有语音交互、音乐播放、智能电话等功能。下列关于该音箱说法正确的是（     ） A．AI智能音箱可以不振动发出声音 B．音箱在较小的房间播放音乐时也会产生回声 C．音箱播放音乐时，人们可根据音调分辨出不同乐器弹奏的曲子 D．夜深时调低音箱的音量，是在传播过程中减弱噪声 　　3．（24-25八年级上·江苏泰州·期中）关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　） A．倒车雷达是应用声呐发出的次声波遇到障碍物反射 B．医院使用的“B超”是利用次声波检查胎儿在母体内是否正常发育 C．大自然的许多活动，如地震、海啸等都伴有超声波产生 D．超声波清洗牙齿去除牙结石，说明超声波具有能量 　　4．（25-26八年级上·山西临汾·阶段检测）以Deepseek为代表的智能AI系统现在已经广泛应用于各种智能终端，可让用户以语言对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务、信息查询、车辆导航等领域。以下说法中正确的是（     ） A．AI系统发出的声音能在真空中传播 B．AI系统发出声音不需要振动 C．对系统发布“大点声”的指令，目的是改变声音的音调 D．系统根据语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息 　　5．（25-26八年级上·湖南郴州·阶段检测）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。下列有关“天宫课堂”的分析正确的是（     ） A．主要通过音调辨别不同航天员 B．航天员讲课是利用声传递能量 C．调大直播电视音量是增大响度 D．在地面上听到景海鹏的声音，说明真空可以传声 　　6．（25-26八年级上·福建宁德·期中）超声波指纹识别技术（简称SenseID）。普遍应用于手机解锁，指纹局部其表面是凹凸不平的。如图是超声指纹识别系统，在a、b、c、d、e五个位置发射超声波，遇到手指的指纹时，超声波被反射，从发射到接收的时间分别为，根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的（　　） A． B． C． D． 　　7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）如图是一种身高测量仪，感应器与测高台间的距离为L，感应器向下发射的超声波经测高台上的被测物反射后被感应器接收。测高台上无人站立时，超声波发出后经0.015s收到返回超声波；小明站上测高台，感应器记录到超声波从发射到接收所经历的时间为0.005s（已知超声波在空气中传播的速度是340m/s）。则小明的身高是（      ） A．1.5m B．1.6m C．1.7m D．1.8m 　　 二、多选题 8．（23-24八年级上·广西柳州·阶段检测）海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列超声波和次声波的说法中正确的是（     ） A．超声波人听起来比较高亢，次声波人听起来比较低沉 B．无论是超声波还是次声波，人耳都听不到 C．超声波可以传递信息，也可以传递能量 D．次声波可以传递信息，但不能传递能量 　　9．（25-26八年级上·河南三门峡·期中）如图所示，现在买东西可以用声波支付了。声波支付的原理是用户通过手机向售货机发出一段超声波，售货机“听”到这段声波后进行自动处理，用户再在自己手机上输入密码，售货机就会“吐”出商品，下列相关说法不正确的是（     ） A．手机发出的超声波是由物体振动产生的 B．超声波在空气中的传播速度是3×108m/s C．手机声波支付功能不能在真空环境中使用 D．只要环境安静，人耳就能听到超声波 　　10．（25-26九年级上·山东烟台·期末）如图所示为一款果蔬净化器在清洗水果和蔬菜。在使用净化器清洗果蔬时，将净化器和果蔬一起放入水盆中，净化器利用每秒产生42000次振动的声波对果蔬表面进行物理清洗，这种声波的振动会使水中产生大量气泡。下列说法正确的是（　　） A．净化器产生的声波是次声波 B．该声波的传播速度比人耳可听到的声波速度大 C．该声波的振动频率比人耳可听到的声波频率大 D．净化器能去除果蔬表面的污渍说明了声能传递能量 　　11．（25-26九年级下·山东烟台·期中）某同学坐车行驶在网红“音乐公路”的路面上。路面上有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，每条凹槽就像一个音符。以下说法正确的是（    ） do re mi fa sol la si 261.6 Hz 293.6 Hz 329.6 Hz 349.2 Hz 392 Hz 440 Hz 493.8 Hz A．如果汽车驶入该公路后加速通过，则后一小段时间听到音乐的音调会明显变高 B．假设汽车的速度是，相邻凹槽间的距离为，则发出的音符近似为 C．音乐公路的乐声是由空气振动产生的 D．行驶在音乐公路上，欣赏的乐曲是以次声波的形式传入人耳的 　　12．（25-26八年级上·陕西西安·期中）为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，如图所示，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，超声波的速度是340m/s，下列说法正确的是（　　） A．汽车第一次碰到信号的位置距测速仪170m B．汽车第二次碰到信号的位置距测速仪68m C．汽车两次碰到信号的时间间隔为1s D．汽车行驶的速度为34m/s 　　 三、填空题 13．（25-26八年级上·陕西西安·期中）声音在生活中有许多应用，驾驶员利用“倒车雷达”发出的________来判断车与物体间的距离，这说明声音可以传递________（选填“信息”或“能量”）。如果以后我们登陆月球，在月球上开车，这种“倒车雷达”就不灵了，原因是声音________________________。 　　14．（24-25八年级上·新疆和田·期中）诗词“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是描述声音的___________；汽车上的倒车雷达是利用了声可以传递___________；汽车倒车雷达发出的是___________声波。 　　15．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）利用回声定位装置探测海洋深度时，装置发出的是___________（填“超声”或“次声”）波，若发出声波后经过接收到回声，则该处海洋的深度是___________m。（声音在水中的传播速度是） 　　 四、计算题 16．（25-26八年级上·河南驻马店·期中）某次军事演习中，一辆运输车的正前面有一座山崖，运输车以20m/s的速度匀速向山崖行驶，鸣笛4秒后驾驶员听到回声，求：（声速340m/s） (1)4秒内运输车前进了多少米？ (2)听到回声时，运输车距山崖有多少米？ (3)在这次军事演习中，有一辆坦克静止发射炮弹命中了1360m外的目标，炮弹发射后5.7s，听到命中目标的爆炸声，请问坦克发射出的炮弹的平均速度是多少？ 　　 五、综合题 17．（2026·江苏苏州·中考真题）北京天坛是著名的声学建筑奇观，天坛回音壁是一堵圆形高墙，在其内部，东西配殿对称分布在黄穹宇中轴线的两侧，三音石位于回音壁的圆心位置，图甲为其俯视图。当人在三音石中心P点处击掌，可以听到三个或更多清晰的回声，故名“三音石”。 某研究团队在一安静时段，于P点处击掌，通过仪器记录P点处接收到的声音信息，如图乙所示。请回答下列问题： (1)建筑物墙壁表面较光滑，有利于声波发生________。 (2)分析可知，接收到的第一个回声是经东西两配殿墙面反射产生的，若P点与两配殿墙面距离均为d，空气中声速为v，从击掌到接收到该回声所用时间________。 (3)仪器记录到的第二个回声为回音壁的第一次反射声，其振幅比接收到的第一个回声大，除了墙壁光滑外，还因为回音壁的________。 (4)第三个回声来自于________的反射。 　　 六、科普阅读题 18．（25-26八年级上·云南昆明·期中）阅读下面的材料，完成填空。 “奋斗者”号的“深海顺风耳” 2020年，“奋斗者”号载人深潜器在马里亚纳海沟创下10909米的中国载人深潜纪录，成为深海探索的利器。在万米海底，光线传播距离短，声波成为探测外界的“眼睛”。 深潜器与母船通过水声通信系统联系。海水中的声速随温度、深度变化，形成复杂的“深海声道”或“声速跃变层”。声波因此发生折射，路径弯曲，产生声影区，给通信带来挑战。 “奋斗者”号采用数字式水声通信技术：先将文字、语音等信息编码，再通过换能器转为超声波发射；母船接收后解码，完成传输。深潜器还可通过回声定位的方法，利用声波精确测量距离。 2025年，中国科学家基于“奋斗者”号成果，在《自然》发表研究，揭示万米深渊中延绵2500公里的“生命走廊”。 (1)在深海中，________是探测和通信的主要载体，这是因为它比光在海水中传播得更远。 (2)深潜器利用声波测量距离的方法叫________。 (3)水声通信系统使用________进行信息传输，这主要利用了它_________的特性。 　　19．（25-26八年级上·广东茂名·期中）阅读下面的短文。回答问题。 雪花落水也有声 人们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，有噪声干扰。科学家们猜想，这些声音可能不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡发出的。他们利用每秒可拍摄1000张照片的水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实会产生气泡，这些气泡不断地收缩、膨胀、振动。下雨时产生的噪声的频率和衰减情况与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 雨滴落在水面上能发出声音，雪花落水也能发声吗？船上的渔民反映，在下雪时他们装在船底的声呐也常常受到干扰，探测不到鱼群。经过实验，科学家发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。雪花落水发出的声波频率在50000 Hz到2×105 Hz，高于人们能听到的声波频率。（高于20000 Hz的声音叫做超声；低于20 Hz的声音叫做次声。）但是，海里的鲸鱼能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。 其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡的振动。 (1)雨滴落水发声时的声源是______________。 (2)在探究雨滴落水产生声音的过程中，包含以下步骤，请你把它们按正确的顺序排列起来（填序号）。__________ a.归纳分析    b.进行实验    c.提出假设    d.得出结论 (3)雪花落水发出的声波属__________________（选填“超声波”或“次声波”），__________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 (4)雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看__________（选填“是”或“不是”）噪声。 　　 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $