3.3 声波的应用和控制（分层作业）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

**基本信息** 初中物理同步练，新授课使用，采用A、B、C组分层设计，覆盖声传递信息与能量、噪声控制等知识点，通过基础巩固→综合应用→探究拓展的路径，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|声传递信息/能量、噪声来源与控制|选择/填空题为主，如回声测速原理考查物理观念| |B组|声现象综合应用|结合生活情境，如智能音箱、氢气纯度检验，培养科学推理| |C组|声技术探究与计算|含实验分析（如超声波测厚）、综合计算（如声呐测距），发展科学探究能力|

第3节 声波的应用和控制 目 录 A组 巩固过关 知识点1：声传递信息与应用 知识点2：声传递能量与应用 知识点3：噪声与来源 知识点4：噪声的控制 B组 能力进阶 C组 思维拔高 声传递信息与应用知识点1 1. 秦岭终南山公路隧道内采用回声测速。回声测速利用的是（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声波 【答案】B 【详解】 A．回声测速利用的是超声波的反射，并非电磁波，雷达测速才利用电磁波，故A错误； B．超声波具有方向性好、穿透能力强的特点，回声测速正是利用超声波的反射来测量距离，进而计算出速度，故B正确； C．次声波频率低，易发生衍射现象，无法精准完成测速所需的反射测距，故C错误； D．可听声波易受环境干扰，方向性较差，不适合用于隧道内的回声测速，故D错误。 故选B。 2. 下列说法中不属于利用声音传递信息的是（     ） ①医生用听诊器检查心、肺；②用超声波粉碎结石；③蝙蝠发出超声波觅食；④敲响的鼓面吹灭蜡烛；⑤工人听铁轨传声判断螺栓是否松动；⑥人听广播、录音。 A．②④⑤ B．②④ C．②③ D．②③④ 【答案】B 【详解】①医生通过听诊器听心、肺发出的声音来判断身体状况，利用声音传递信息； ②用超声波粉碎结石，利用声音传递能量； ③蝙蝠根据超声波的回声确定猎物位置，利用声音传递信息； ④敲响的鼓面吹灭蜡烛，利用声音传递能量； ⑤工人根据铁轨传来的声音判断螺栓是否松动，利用声音传递信息； ⑥人听广播、录音，利用声音传递信息。 因此，不属于利用声音传递信息的是②④。故选B。 3. 下列有关超声波和次声波的说法中，正确的是（      ） A．蝙蝠发出的超声波是可以被人耳听到的 B．B超检查是利用了声音携带信息的特点 C．次声波人耳听不到，不会对人体造成伤害 D．超声波和次声波的传播速度总是 【答案】B 【详解】A．超声波频率超出人耳听觉上限，人耳无法听到蝙蝠发出的超声波，故A错误； B．B超通过超声波获取人体内部的健康信息，利用了声音可以传递信息的特点，故B正确； C．次声波人耳听不到，但高强度的次声波会对人体造成伤害，故C错误； D．声速的大小与介质种类、温度有关，只有在15℃的空气中，声速才是340m/s，在固体、液体中声速远大于这个值，故D错误。 故选B。 4. 如图是一种超声导盲手杖。它可以发出声波，帮助视障人士在出行时探测前进道路上的障碍物。当前方有障碍物时，手杖会发出警报声，距障碍物越近，警报声越尖锐。下列说法中正确的是（ ） A．手杖发出的声波频率低于20Hz B．警报声尖锐，说明声音的响度大 C．导盲手杖的工作原理是回声定位 D．导盲手杖利用了声可以传递能量 【答案】C 【详解】A．超声导盲手杖发出的声波是超声波，频率高于20000Hz，故A错误； B．警报声尖锐，说明声音的音调高，故B错误； C．导盲手杖发射声波，接收障碍物反射回来的声波，以此判断障碍物的位置，工作原理是回声定位，故C正确； D．导盲手杖通过声音获得障碍物的信息，利用了声可以传递信息，故D错误。 故选C。 声传递能量与应用知识点2 5. 下列现象中，说明声音能够传递能量的是（     ） A．利用超声波检测金属内部的裂纹 B．听到雷声知道将要下雨 C．利用超声波排除人体内的结石 D．渔民利用声呐探测鱼群 【答案】C 【详解】A．超声波检测金属裂纹，是通过超声波获取金属内部的损伤情况，属于声音传递信息，故A不符合题意； B．听到雷声预知下雨，是通过雷声得到天气变化的信息，属于声音传递信息，故B不符合题意； C．超声波排除人体内结石，利用声波的能量将结石震碎，属于声音传递能量，故C符合题意； D．声呐探测鱼群，是通过超声波获取鱼群位置信息，属于声音传递信息，故D不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，是用一款音频灭火装置灭火的场景。音频灭火装置通过发出30~60Hz的低频声波让火焰失去稳定性，从而扑灭火焰。关于低频声波，下列说法正确的是（     ） A．能够在真空中进行传播 B．能传递能量 C．不是由物体振动而产生 D．属于次声波 【答案】B 【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．声波既可以传递信息，也可以传递能量。该低频声波能扑灭火焰，正是声波传递能量的体现，故B正确； C．所有声音都是由物体振动产生的，低频声波是由振动产生，故C错误； D．次声波的定义是频率低于20Hz的声波，该声波频率为30∼60Hz，不属于次声波，故D错误。 故选B。 7. 超声波洗牙就是通过超声波的高频振荡作用，去除牙齿上的牙结石、烟渍等，可以帮助治疗牙周炎等口腔疾病，而且对牙面的损害非常小。下列有关说法正确的是（　　） A．超声波洗牙说明声音具有能量 B．洗牙时产生的超声波，人耳能听到 C．超声波频率很高，可以在真空中传播 D．超声波频率很高，在空气中传播的速度比次声波快 【答案】A 【详解】 A．声音能够传递能量，超声波通过高频振荡作用去除牙齿上的牙结石、烟渍等，说明声音具有能量，故A正确； B．人耳的听觉范围是20~20000Hz，超声波的频率大于20000Hz，超出人耳的听觉范围，人耳无法听到，故B错误； C．声音的传播需要介质，真空不能传声，超声波属于声音，因此不能在真空中传播，故C错误； D．在相同介质（空气）、相同温度下，声音的传播速度与频率无关，超声波和次声波在空气中的传播速度相同，故D错误。 故选A。 8．如图所示，生活中人们利用_______波清洗眼镜，这是利用声能够传递_______的原理，使污垢从镜片上脱落。 【答案】 超声 能量 【详解】超声波清洗眼镜时，高频振动的声波会带动液体振动，将能量传递给镜片上的污垢，使污垢脱离镜片，这一过程利用了声能够传递能量的原理。 9．如图是超声波加湿器，它能将水滴击打成非常小的雾滴喷洒到空气中增加“湿度”，它是利用超声波具有_______工作的。加湿器工作时人耳能听到微弱的声音，声音微弱指的是声音的_____（选填“音调”“响度”或“音色”）。 【答案】 能量 响度 【详解】超声波加湿器将水滴击打成雾滴，是因超声波具有能量，使水滴被击碎成小雾滴。 声音的响度表示声音的强弱或大小，“微弱的声音”描述的是声音听起来比较小，这对应的是声音的响度特性。 噪声与来源 知识点3 10. 下列情景中的声音属于噪声的是（　　） A．上课时，老师大声讲话 B．上课时，有的同学小声说话 C．音乐厅里演奏的交响乐 D．舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声 【答案】B 【详解】A．上课时，老师大声讲话，是让同学们听清楚些，不是噪声，故A不符合题意； B．上课时，有的同学小声说话，影响其他同学学习，属于噪声，故B符合题意； C．音乐厅里演奏的交响乐属于乐音，是观众要听的声音，不属于噪声，故C不符合题意； D．舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声属于乐音，是观众要听的声音，不属于噪声，故D不符合题意。 故选B。 11．小明在家里学习，对他来说，广场舞的音乐声属于_________（选填“噪声”或“乐音”）。如图A、B所示是两种声音的波形图，从图形可知：图___________是噪声的波形。 【答案】 噪声 B 【详解】[1]广场舞的音乐声影响了小明的学习，对小明来说这属于噪声。 [2]从图形可知，图A的波形振动有规律，是乐音的波形；图B的波形振动无规律、杂乱，是噪声的波形，故图B是噪声的波形。 12. 噪声与乐音 （1）乐音：人们把物体_______的振动产生的、听起来_______的声音叫乐音。 （2）噪声 ①从物理学角度：噪声是指那些_______、_______的声音，是发声体做_______时产生的； ②从环保的角度：凡是_______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_______的声音，都属于噪声； ③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是_______；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是_______。 【答案】 有规律 心情舒畅 刺耳难听 令人厌烦 无规则振动 妨碍 干扰 乐音 噪声 【详解】（1）乐音和噪声都是由物体振动产生的，物体有规律振动产生的，听起来让人心情舒畅的声音叫乐音。 （2）①从物理学角度：噪声是发声体做无规则振动时产生的，刺耳难听、令人厌烦的声音是噪声。 ②从环保的角度：凡是妨碍人们正常休息、学习、和工作，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。 ③由甲图可知，物体的振动有规律，所以产生的声音是乐音，由图乙可知，物体振动杂乱无章、没有规律，产生的声音是噪声。 噪声的控制知识点4 13. 中考期间，为了给考生营造一个安静的环境，各地纷纷“禁噪”。“禁噪”是（　　） A．防止噪声的产生 B．使噪声变成乐音 C．阻断噪声的传播 D．防止噪声进入人耳 【答案】A 【详解】声音的控制可以从三个环节，分别是声源、传播过程中、和人耳接收处，各地纷纷“禁噪”，比如考场附近禁止车辆鸣笛，禁止施工，限制娱乐场所的音量等，这是在声源处控制噪声，故A符合题意，ACD不符合题意。故选A。 14. 为了给游客更好的体验，湘西一些博物馆（如里耶秦简博物馆）会在展厅内铺设地毯、安装多孔吸音板。这样做主要是为了（     ） A．防止声音产生 B．在声源处减弱噪声 C．在传播过程中减弱噪声 D．在人耳处减弱噪声 【答案】C 【详解】A．地毯和吸音板无法阻止声音产生，故A不符合题意； B．声源处减弱是控制发声物体，地毯、吸音板不属于在声源处减弱噪声，故B不符合题意； C．地毯、多孔吸音板能吸收传播中的声波，在声音传播过程中减弱噪声，故C符合题意； D．人耳处减弱是戴耳罩，蒙住耳朵等措施，和展厅装修无关，故D不符合题意。 故选C。 15. 广场舞是中国大妈非常喜欢的一种健身活动．但同时广场舞的音响却给周边住宅楼休息的居民造成了一定影响．为了使双方的利益都得到尊重，和谐相处，你认为采取下面哪种方法是有效、合理的（　　） A．住宅楼的居民都戴一个防噪声的耳罩 B．禁止广场舞活动 C．跳舞的大妈都戴一个播放音乐的耳机 D．住宅楼内安装噪声监测装置 【答案】C 【详解】控制噪声的三个途径是：一、在声源处减弱噪声——消声；二、在传播过程中减弱噪声——阻断噪声的传播；三、在接收处减弱噪声——吸声．由题意知，为了使双方的利益都得到尊重，和谐相处，下面方法最有效、合理的是选项C，故选C． 16. 如图所示的实例中，属于在传播过程中减弱噪声的是（　　） A．大象通过次声波进行“无声”的交流 B．穿越北京动物园的“隔音蛟龙” C．学校附近设有禁止鸣笛的标志 D．航母上的起飞引导员需要佩戴“耳罩” 【答案】B 【详解】A．大象通过次声波进行“无声”的交流，次声波只是人听不到，并没有减弱声音，故A不符合题意； B．穿越北京动物园的“隔音蛟龙”，是在传播过程中减弱噪声，故B符合题意； C．学校附近设有禁止鸣笛的标志，是在声源处减弱噪声，故C不符合题意； D．航母上的起飞引导员需要佩戴“耳罩”，是在人耳处减弱噪声，故D不符合题意。 故选B。 17．如图所示是高架两旁的隔音墙，主要用来减少车辆行驶时造成的噪声污染，以下与这种减少噪声污染方法相同的是（　　） A．有些住宅区的窗户安装真空玻璃 B．处于噪声环境时，在耳朵上戴防声耳罩 C．车辆行驶时在市区禁止鸣笛 D．电影中的枪手在枪上安装消音器 【答案】A 【详解】在高架桥两旁设置隔音墙，是为了阻断噪声的传播，在传播过程中减弱噪声； A．有些住宅区的窗户安装真空玻璃，是为了阻断噪声的传播，在传播过程中减弱噪声，故A符合题意； B．处于噪声环境时，在耳朵上戴防声耳罩，是为了防止噪声进入耳朵，在人耳处减弱噪声，故B不符合题意； C．车辆行驶时在市区禁止鸣笛，是为了防止噪声的产生，在声源处减弱噪声，故C不符合题意； D．枪手在枪上安装消音器，是为了防止噪声的产生，在声源处减弱噪声，故D不符合题意。 故选A。 18．科学技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能带来不利影响。生产和生活中产生的噪声会影响人们的生活，但有些情况下我们也可以利用噪声。下列现象属于利用噪声的是（    ） A．摩托车安装消声器 B．有的道路旁设置隔声板 C．工厂工人戴着防噪声耳罩 D．飞行员根据发动机轰鸣声判断其运转情况 【答案】D 【详解】A．摩托车安装消声器，是在声源处控制噪声，故A不符合题意； B．道路旁设置隔声板，是在传播过程中控制噪声，故B不符合题意； C．工厂工人戴着防噪声耳罩，是在人耳处控制噪声，故C不符合题意； D．飞行员根据发动机轰鸣声判断其运转情况，这是利用声音传递信息，故D符合题意。 故选D。 19．“小度在家”是百度AI首款智能视频音箱，如图所示。通过连接Wi－Fi可以让用户以自然语言对话的交互方式，实现影音娱乐、信息查询、生活服务、出行路况等800多项功能的操作。关于“小度在家”，以下说法中不正确的是（     ） A．“小度在家”可以直接根据用户的语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息 B．“小度在家”通过连接可以让用户以自然语言对话，发出的声音不是靠振动产生的 C．用户对“小度在家”发布指令，小度小度，大点儿声，目的是改变声音的响度 D．人们可以分辨出“小度在家”模仿的各种动物的叫声，根据的是声音的音色 【答案】B 【详解】A．声音可以传递信息和能量，智能音箱接收语音指令完成操作，说明声音可以传递信息，故A正确，不符合题意； B．声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动，智能音箱发出的声音同样由振动产生，故B错误，符合题意； C．响度描述声音的大小，“大点儿声”的目的是增大声音的响度，故C正确，不符合题意； D．音色是发声体特有的特征，人们依靠音色区分不同发声体，分辨模仿叫声的依据是音色，故D正确，不符合题意。 故选B。 20. 如图所示，化学实验检验氢气纯度时，会用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰并移开拇指点火。实验员可以通过尖锐的爆鸣声或轻微的“噗”声判断氢气纯度是否达标。下列说法错误的是（     ） A．尖锐的爆鸣声是由空气振动产生的 B．不同纯度的氢气燃烧时产生的声音在空气中的传播速度是相同的 C．根据声音的不同来判断氢气纯度，说明声音可以传递信息 D．判断氢气纯度是否达标主要依据听到声音的音色 【答案】D 【详解】A．氢气燃烧时引起周围空气振动，从而产生爆鸣声，因此尖锐的爆鸣声是由空气振动产生的，故A正确； B．声音在空气中的传播速度只与介质的温度、压强等条件有关，与声源无关，因此不同纯度的氢气燃烧产生的声音在空气中传播速度相同，故B正确； C．通过声音判断氢气纯度，说明声音可以传递信息，故C正确； D．判断氢气纯度时，依据的是声音的响度和音调，而不是音色，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 21. 如图甲为一种超声波测厚仪，可测量一些固体材料的厚度。将校准（声速值调为待测材料中的声速v）后的测厚仪的探头放在待测材料表面，探头发出超声波脉冲信号，信号到达材料另一端界面时会被反射回探头（如图乙）。通过测量超声波在材料中的传播总时长t，系统会自动计算出被测材料的厚度h。下列有关分析合理的是（    ） A．该设备发出的超声波不是物体振动产生的 B．该设备发出的超声波能被人耳听到 C．该设备利用了超声波传递能量 D．该设备的测量原理是 【答案】D 【详解】A．一切声音都是由物体振动产生的，该设备发出的超声波也是物体振动产生的，故A不合理，不符合题意； B．人耳能听到的声音范围是20Hz~20000Hz，而超声波的频率高于20000Hz，不能被人听见，故B不合理，不符合题意； C．通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，这是利用声音传递材料厚度的信息，说明声音能够传递信息，故C不合理，不符合题意； D．超声波的速度为v，超声波在材料中的传播总时长t，根据速度计算公式可知，被测材料的厚度，故D合理，符合题意。 故选D。 22. 如图所示为指纹识别示意图。当手指触摸屏幕时，传感器发射的超声波开始扫描紧贴屏幕的指纹，随后根据接收到的反射超声波进行分析，从而获取比对信息，实现指纹解锁。以下说法中正确的是（　　） A．人耳能听到发射的超声波 B．超声波的频率低于20Hz C．航天员能在空间站外使用指纹识别功能 D．指纹解锁利用了声音可以传递信息的特性 【答案】D 【详解】A．人耳能听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz，超声波是频率高于20000Hz的声音，其频率超出了人耳的听觉范围，所以人耳听不到超声波，故A错误； B．频率低于20Hz的声音是次声波，超声波是频率高于20000Hz的声音，故B错误； C．空间站外是真空环境，超声波无法传播，因此航天员在空间站外不能使用该指纹识别功能，故C错误； D．指纹识别时，传感器发射的超声波扫描指纹，指纹的凸凹不同（波峰和波谷）会导致反射回来的超声波信号不同，传感器根据接收到的反射波信息来识别指纹，这表明声音可以传递信息，故D正确， 故选D。 23．科学家通过监测风暴发出的________（选填“超声波”或“次声波”），可以在风暴来临之前发 出警报。人们________（选填“能”或“不能”）利用超声波测量火星与地球之间的距离。市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，与变化前相比，变化后声音的________（选填“音调”“音色”或“响度”）不变。 【答案】 次声波 不能 音调 【详解】[1]风暴爆发时会产生次声波，次声波可以在空气中传播，且传播距离远，科学家可以通过监测次声波来提前发出警报。 [2]超声波属于声波，而声波的传播需要介质，火星和地球之间是真空环境，没有传播介质，所以人们不能利用超声波测量火星与地球之间的距离。 [3]由图可知，B段与A段相比，声波相同时间内振动的次数不变，说明频率不变，则变声后声音的音调不变。 24. （多选题）交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发现与接收超声波的情况如图乙所示，表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说明正确的是（假设超声波的速度为，且声速与车速均保持不变）（   ） A．汽车遇到第一次信号时，距测速仪 B．汽车遇到第二次信号时，距测速仪 C．汽车两次收到信号的时间差为 D．汽车的速度约为 【答案】BC 【分析】先确定汽车收到第一、二次信号时用的时间，利用求出到测速仪的距离，进而求出汽车收到两次信号距离测速仪的距离差，利用速度公式求汽车行驶的速度。 【详解】A．由图知，汽车收到第一次信号时，经过的时间为 由可得，此时汽车距测速仪的距离为 故A错误； B．由图知，第二次信号传播到汽车处所用的时间为 由可得，此时汽车距测速仪的距离为 故B正确； CD．汽车收到两次信号距离测速仪的距离差 汽车两次收到信号的时间差为 汽车的速度 故C正确，D错误。 故选BC。 25．海船在遇到浓雾天气时，会鸣放一种声音极其低沉的“雾角”来警告周围船只，而不是使用尖锐的汽笛。为解释这一现象，小明查阅资料得知：（a）波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物继续传播的现象叫作“波的衍射”，波长越长的波，衍射本领越强；（b）声波的波速、波长与频率的关系为：波速=波长×频率；（c）声波在浓雾中传播时能量会衰减，不同频率声波在浓雾中每传播1千米声能减弱的程度如表所示。 声波频率（Hz） 50 200 1000 5000 15000 能量衰减率（dB/km） 0.1 0.5 5.2 32.5 145.0 综合上述信息和所学知识： (1)分析表格可知：声波的频率越高，在浓雾中传播时能量衰减得越______； (2)解释海船在浓雾中要鸣放声音低沉的“雾角”而不是尖锐汽笛的原因______； (3)生活在热带雨林中的大象，利用次声波进行交流。若初始发声能量相同，次声波在雨林中的传播距离______（选填“大于”“等于”或“小于”）高频声音的传播距离。 【答案】(1)快；(2)低沉的雾角音调低，频率低，当声波的波速一定时，频率越低，波长越长，衍射本领越强，越容易绕过海面上的障碍物；此外，声波的频率越低，在浓雾中传播时声能衰减越慢； (3)大于 【详解】（1）观察表格数据可知，声波频率越高，对应的能量衰减率数值越大，说明在浓雾中传播时能量衰减得越快。 （2）声音低沉意味着频率低，根据波速=波长×频率，在声波传播速度恒定的情况下，频率越低，波长越长；根据波的衍射规律，波长越长的波衍射本领越强，能更好地绕过浓雾中的障碍物进行传播；结合表格数据，频率低的声波能量衰减率更小，在浓雾中传播时能量损失少，传播距离更远，能更有效地对周围船只起到警告作用，因此选择“雾角”而非尖锐汽笛。 （3）次声波的频率远低于高频声音，根据表格呈现的规律，频率越低，声波传播时的能量衰减率越小；在初始发声能量相同的前提下，次声波能量损失更慢，所以其传播距离大于高频声音的传播距离。 26．阅读下面的短文，并回答问题 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性，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。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： (1)超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，说明声音能够传递________。 (2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波（　　） A．大象 B．狗 C．蝙蝠 D．猫 (3)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是________kHz到________kHz。 (4)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是________km。（设声波在海水中传播速度为1500m/s） ②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为______km。 (5)一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)信息；(2)C；(3) 5； 20；(4) 7.5；8.7；(5)B 【详解】（1）根据超声波往返的时间，由速度公式可以确定目标的距离，这说明声音可以传递信息。 （2）声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，大部分属于超声波，超声波发出的声波人耳接收不到，蝙蝠发出的声波是超声波。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在5kHz~40kHz之间，因此人耳听到的声呐发出的声波频率为5kHz~20kHz。 （4）由题可知，超声波从潜艇A传到潜艇B的时间为 则潜艇B与潜艇A的距离为 1分钟后，潜艇B行驶的路程为 因为声波频率变低，所以潜艇B是远离潜艇A的，现在两艘潜艇之间的距离为 （5）根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为 所以，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 27．超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、塑料等物质。一种新型的超声波指纹识别技术（SenseID）开始应用于智能手机（如图甲所示），与传统指纹识别技术不同，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，并把接收到的反射的超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物（例如汗水、护手霜、凝露等）的影响，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 (1)SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有_______的特点； (2)某手机利用SenseID系统，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波用时，由此可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为多少mm（超声波的传播速度取340m/s）； (3)手指触摸手机屏幕时，SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，系统检测到被手指反射的信号时，所需的时间随位置变化的情况如图乙所示，可知手指上指纹的大致形状最可能是图中丙的_____（填字母序号）。 【答案】(1)穿透能力强 (2)1.02mm (3)B 【详解】（1）题干明确说明超声波能穿透玻璃、金属等多种物质，具有穿透力强的特点，因此SenseID系统可以置于手机内部，让超声波穿透屏幕到达指纹。 （2）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时，故超声波从SenseID系统到手机屏幕表面传播的时间为，从SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 （3）由图可知，超声波的传播速度一定，接收到的超声波所用的时间越长，说明距离越远，指纹的大致形状可能是图B。 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3节 声波的应用和控制 声传递信息与应用知识点1 1. 【答案】B 2. 【答案】B 3. 【答案】B 4. 【答案】C 声传递能量与应用知识点2 5. 【答案】C 6. 【答案】B 7. 【答案】A 8．【答案】 超声 能量 9．【答案】 能量 响度 噪声与来源 知识点3 10. 【答案】B 11．【答案】 噪声 B 12. 【答案】 有规律 心情舒畅 刺耳难听 令人厌烦 无规则振动 妨碍 干扰 乐音 噪声 噪声的控制知识点4 13. 【答案】A 14. 【答案】C 15. 【答案】C 16. 【答案】B 17．【答案】A 18．【答案】D 19．【答案】B 20. 【答案】D 21. 【答案】D 22. 【答案】D 23．【答案】 次声波 不能 音调 24. 【答案】BC 25．【答案】(1)快；(2)低沉的雾角音调低，频率低，当声波的波速一定时，频率越低，波长越长，衍射本领越强，越容易绕过海面上的障碍物；此外，声波的频率越低，在浓雾中传播时声能衰减越慢； (3)大于 26．【答案】(1)信息；(2)C；(3) 5； 20；(4) 7.5；8.7；(5)B 【详解】（1）根据超声波往返的时间，由速度公式可以确定目标的距离，这说明声音可以传递信息。 （2）声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，大部分属于超声波，超声波发出的声波人耳接收不到，蝙蝠发出的声波是超声波。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在5kHz~40kHz之间，因此人耳听到的声呐发出的声波频率为5kHz~20kHz。 （4）由题可知，超声波从潜艇A传到潜艇B的时间为 则潜艇B与潜艇A的距离为 1分钟后，潜艇B行驶的路程为 因为声波频率变低，所以潜艇B是远离潜艇A的，现在两艘潜艇之间的距离为 （5）根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为 所以，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 27．【答案】(1)穿透能力强 (2)1.02mm (3)B 【详解】（1）题干明确说明超声波能穿透玻璃、金属等多种物质，具有穿透力强的特点，因此SenseID系统可以置于手机内部，让超声波穿透屏幕到达指纹。 （2）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时，故超声波从SenseID系统到手机屏幕表面传播的时间为，从SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 （3）由图可知，超声波的传播速度一定，接收到的超声波所用的时间越长，说明距离越远，指纹的大致形状可能是图B。 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3节 声波的应用和控制 目 录 A组 巩固过关 知识点1：声传递信息与应用 知识点2：声传递能量与应用 知识点3：噪声与来源 知识点4：噪声的控制 B组 能力进阶 C组 思维拔高 声传递信息与应用知识点1 1. 秦岭终南山公路隧道内采用回声测速。回声测速利用的是（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声波 2. 下列说法中不属于利用声音传递信息的是（     ） ①医生用听诊器检查心、肺；②用超声波粉碎结石；③蝙蝠发出超声波觅食；④敲响的鼓面吹灭蜡烛；⑤工人听铁轨传声判断螺栓是否松动；⑥人听广播、录音。 A．②④⑤ B．②④ C．②③ D．②③④ 3. 下列有关超声波和次声波的说法中，正确的是（      ） A．蝙蝠发出的超声波是可以被人耳听到的 B．B超检查是利用了声音携带信息的特点 C．次声波人耳听不到，不会对人体造成伤害 D．超声波和次声波的传播速度总是 4. 如图是一种超声导盲手杖。它可以发出声波，帮助视障人士在出行时探测前进道路上的障碍物。当前方有障碍物时，手杖会发出警报声，距障碍物越近，警报声越尖锐。下列说法中正确的是（ ） A．手杖发出的声波频率低于20Hz B．警报声尖锐，说明声音的响度大 C．导盲手杖的工作原理是回声定位 D．导盲手杖利用了声可以传递能量 声传递能量与应用知识点2 5. 下列现象中，说明声音能够传递能量的是（     ） A．利用超声波检测金属内部的裂纹 B．听到雷声知道将要下雨 C．利用超声波排除人体内的结石 D．渔民利用声呐探测鱼群 6. 如图所示，是用一款音频灭火装置灭火的场景。音频灭火装置通过发出30~60Hz的低频声波让火焰失去稳定性，从而扑灭火焰。关于低频声波，下列说法正确的是（     ） A．能够在真空中进行传播 B．能传递能量 C．不是由物体振动而产生 D．属于次声波 7. 超声波洗牙就是通过超声波的高频振荡作用，去除牙齿上的牙结石、烟渍等，可以帮助治疗牙周炎等口腔疾病，而且对牙面的损害非常小。下列有关说法正确的是（　　） A．超声波洗牙说明声音具有能量 B．洗牙时产生的超声波，人耳能听到 C．超声波频率很高，可以在真空中传播 D．超声波频率很高，在空气中传播的速度比次声波快 8．如图所示，生活中人们利用_______波清洗眼镜，这是利用声能够传递_______的原理，使污垢从镜片上脱落。 9．如图是超声波加湿器，它能将水滴击打成非常小的雾滴喷洒到空气中增加“湿度”，它是利用超声波具有_______工作的。加湿器工作时人耳能听到微弱的声音，声音微弱指的是声音的_____（选填“音调”“响度”或“音色”）。 噪声与来源 知识点3 10. 下列情景中的声音属于噪声的是（　　） A．上课时，老师大声讲话 B．上课时，有的同学小声说话 C．音乐厅里演奏的交响乐 D．舞台上口技演员正模仿的鸟鸣声 11．小明在家里学习，对他来说，广场舞的音乐声属于_________（选填“噪声”或“乐音”）。如图A、B所示是两种声音的波形图，从图形可知：图___________是噪声的波形。 12. 噪声与乐音 （1）乐音：人们把物体_______的振动产生的、听起来_______的声音叫乐音。 （2）噪声 ①从物理学角度：噪声是指那些_______、_______的声音，是发声体做_______时产生的； ②从环保的角度：凡是_______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_______的声音，都属于噪声； ③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是_______；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是_______。 噪声的控制知识点4 13. 中考期间，为了给考生营造一个安静的环境，各地纷纷“禁噪”。“禁噪”是（　　） A．防止噪声的产生 B．使噪声变成乐音 C．阻断噪声的传播 D．防止噪声进入人耳 14. 为了给游客更好的体验，湘西一些博物馆（如里耶秦简博物馆）会在展厅内铺设地毯、安装多孔吸音板。这样做主要是为了（     ） A．防止声音产生 B．在声源处减弱噪声 C．在传播过程中减弱噪声 D．在人耳处减弱噪声 15. 广场舞是中国大妈非常喜欢的一种健身活动．但同时广场舞的音响却给周边住宅楼休息的居民造成了一定影响．为了使双方的利益都得到尊重，和谐相处，你认为采取下面哪种方法是有效、合理的（　　） A．住宅楼的居民都戴一个防噪声的耳罩 B．禁止广场舞活动 C．跳舞的大妈都戴一个播放音乐的耳机 D．住宅楼内安装噪声监测装置 16. 如图所示的实例中，属于在传播过程中减弱噪声的是（　　） A．大象通过次声波进行“无声”的交流 B．穿越北京动物园的“隔音蛟龙” C．学校附近设有禁止鸣笛的标志 D．航母上的起飞引导员需要佩戴“耳罩” 17．如图所示是高架两旁的隔音墙，主要用来减少车辆行驶时造成的噪声污染，以下与这种减少噪声污染方法相同的是（　　） A．有些住宅区的窗户安装真空玻璃 B．处于噪声环境时，在耳朵上戴防声耳罩 C．车辆行驶时在市区禁止鸣笛 D．电影中的枪手在枪上安装消音器 18．科学技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能带来不利影响。生产和生活中产生的噪声会影响人们的生活，但有些情况下我们也可以利用噪声。下列现象属于利用噪声的是（    ） A．摩托车安装消声器 B．有的道路旁设置隔声板 C．工厂工人戴着防噪声耳罩 D．飞行员根据发动机轰鸣声判断其运转情况 19．“小度在家”是百度AI首款智能视频音箱，如图所示。通过连接Wi－Fi可以让用户以自然语言对话的交互方式，实现影音娱乐、信息查询、生活服务、出行路况等800多项功能的操作。关于“小度在家”，以下说法中不正确的是（     ） A．“小度在家”可以直接根据用户的语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息 B．“小度在家”通过连接Wi－Fi可以让用户以自然语言对话，发出的声音不是靠振动产生的 C．用户对“小度在家”发布指令，小度小度，大点儿声，目的是改变声音的响度 D．人们可以分辨出“小度在家”模仿的各种动物的叫声，根据的是声音的音色 20. 如图所示，化学实验检验氢气纯度时，会用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰并移开拇指点火。实验员可以通过尖锐的爆鸣声或轻微的“噗”声判断氢气纯度是否达标。下列说法错误的是（     ） A．尖锐的爆鸣声是由空气振动产生的 B．不同纯度的氢气燃烧时产生的声音在空气中的传播速度是相同的 C．根据声音的不同来判断氢气纯度，说明声音可以传递信息 D．判断氢气纯度是否达标主要依据听到声音的音色 21. 如图甲为一种超声波测厚仪，可测量一些固体材料的厚度。将校准（声速值调为待测材料中的声速v）后的测厚仪的探头放在待测材料表面，探头发出超声波脉冲信号，信号到达材料另一端界面时会被反射回探头（如图乙）。通过测量超声波在材料中的传播总时长t，系统会自动计算出被测材料的厚度h。下列有关分析合理的是（    ） A．该设备发出的超声波不是物体振动产生的 B．该设备发出的超声波能被人耳听到 C．该设备利用了超声波传递能量 D．该设备的测量原理是 22. 如图所示为指纹识别示意图。当手指触摸屏幕时，传感器发射的超声波开始扫描紧贴屏幕的指纹，随后根据接收到的反射超声波进行分析，从而获取比对信息，实现指纹解锁。以下说法中正确的是（　　） A．人耳能听到发射的超声波 B．超声波的频率低于20Hz C．航天员能在空间站外使用指纹识别功能 D．指纹解锁利用了声音可以传递信息的特性 23．科学家通过监测风暴发出的________（选填“超声波”或“次声波”），可以在风暴来临之前发 出警报。人们________（选填“能”或“不能”）利用超声波测量火星与地球之间的距离。市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音波形图变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，与变化前相比，变化后声音的________（选填“音调”“音色”或“响度”）不变。 24. （多选题）交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发现与接收超声波的情况如图乙所示，表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说明正确的是（假设超声波的速度为，且声速与车速均保持不变）（   ） A．汽车遇到第一次信号时，距测速仪 B．汽车遇到第二次信号时，距测速仪 C．汽车两次收到信号的时间差为 D．汽车的速度约为 25．海船在遇到浓雾天气时，会鸣放一种声音极其低沉的“雾角”来警告周围船只，而不是使用尖锐的汽笛。为解释这一现象，小明查阅资料得知：（a）波在传播过程中遇到障碍物时，能绕过障碍物继续传播的现象叫作“波的衍射”，波长越长的波，衍射本领越强；（b）声波的波速、波长与频率的关系为：波速=波长×频率；（c）声波在浓雾中传播时能量会衰减，不同频率声波在浓雾中每传播1千米声能减弱的程度如表所示。 声波频率（Hz） 50 200 1000 5000 15000 能量衰减率（dB/km） 0.1 0.5 5.2 32.5 145.0 综合上述信息和所学知识： (1)分析表格可知：声波的频率越高，在浓雾中传播时能量衰减得越______； (2)解释海船在浓雾中要鸣放声音低沉的“雾角”而不是尖锐汽笛的原因______； (3)生活在热带雨林中的大象，利用次声波进行交流。若初始发声能量相同，次声波在雨林中的传播距离______（选填“大于”“等于”或“小于”）高频声音的传播距离。 26．阅读下面的短文，并回答问题 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性，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。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： (1)超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，说明声音能够传递________。 (2)下列哪种动物能发出与声呐相同的波（　　） A．大象 B．狗 C．蝙蝠 D．猫 (3)人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是________kHz到________kHz。 (4)①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是________km。（设声波在海水中传播速度为1500m/s） ②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为______km。 (5)一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图（　　） A． B． C． D． 27．超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、塑料等物质。一种新型的超声波指纹识别技术（SenseID）开始应用于智能手机（如图甲所示），与传统指纹识别技术不同，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，并把接收到的反射的超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物（例如汗水、护手霜、凝露等）的影响，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 (1)SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有_______的特点； (2)某手机利用SenseID系统，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波用时，由此可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为多少mm（超声波的传播速度取340m/s）； (3)手指触摸手机屏幕时，SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，系统检测到被手指反射的信号时，所需的时间随位置变化的情况如图乙所示，可知手指上指纹的大致形状最可能是图中丙的_____（填字母序号）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $