2.3 声的利用（重难点专练）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 以“先定原理、再辨场景、公式分步”为核心方法，系统构建声波传递信息与能量的应用体系，逻辑清晰且贴近中考。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |声波传递信息|6题|次/超声波信息应用判断（如B超、声呐）|从次/超声波产生特性到信息传递实例| |声波传递能量|6题|能量应用判断（如清洗、碎石）|从声能性质到能量转化应用| |声波的利用|6题|三步解题法（定原理、辨场景、公式分步）+回声计算规则|综合信息与能量应用，结合计算与易错点|

2.3 声的利用 ▌题型01 声波传递信息 1. 【答案】B 2. 【答案】C 3. 【答案】A 4. 【答案】 信息 能量 5. 【答案】 信息 次声 空气 介质 6. 【答案】BC ▌题型02 声波传递能量 1. 【答案】A 2. 【答案】A 3. 【答案】C 4. 【答案】A 5. 【答案】C 6. 【答案】 次声波 低于20Hz 能量 ▌题型03 声波的利用 1. 【答案】B 2. 【答案】1.65 3. 【答案】 超声波 超声波 次声波 能量 4. 【答案】(1)信息；(2)18.5m/s；(3)4000m；(4)33.8s 【分析】对于（4），鱼雷和不明潜艇是相向运动，所以相对速度为两者速度之和。 【详解】（1）利用超声波探测、发现目标，是通过声波获取目标的位置信息，是利用超声波传递信息。 （2）5.4s内超声波传播的总路程 不明潜艇行驶的路程 不明潜艇的速度 （3）接收到回声时，不明潜艇已向我方行驶100m，此时两潜艇的距离 （4）鱼雷与不明潜艇相向运动，命中时两者行驶路程之和等于初始距离命中时间 5. 【答案】D 6. 【答案】(1)超声波；(2)60m；(3)32m；(4)缺点：激光雷达无法探测到透明物体；优点：激光雷达反应速度比超声波雷达更快；激光雷达探测距离更远 【详解】（1）倒车雷达利用超声波遇到障碍物反射的原理来探测距离，次声波频率低于20Hz，无法用于短距离的精准测距，不符合倒车雷达的工作需求。 （2）激光从汽车到障碍物再返回雷达的总时间是，因此激光从汽车到障碍物的单程时间为总时间的一半，即 根据速度公式，可得汽车到障碍物的距离 （3）0.2s内声波传播的总路程 同时间内汽车向前行驶的距离 声波从雷达发出、碰到障碍物再返回雷达的过程中，声波的总路程等于报警前汽车初始位置到障碍物的距离的2倍减去汽车在0.2s内行驶的距离，因此报警时汽车到障碍物的剩余距离为 （4）见答案。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 声的利用 题型01 声波传递信息 题型02 声波传递能量 题型03 声波的利用 ▌题型01 声波传递信息 1. 次声波传递信息 （1）次声波的产生：大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声波产生。一些机器在工作时，也会产生次声波。 （2）次声波传递信息：次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度。 2. 超声波传递信息 超声波在生产生活中有很多应用。例如，蝙蝠捕食、倒车雷达、声呐、超声导盲仪、“B”超等。 （1）回声定位 蝙蝠在飞行过程中，会发出 声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置，这叫 。 蝙蝠靠超声波发现昆虫 倒车雷达 （2）回声定位的应用 ①倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的 ，告知驾驶员周围障碍物的情况。 ②声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。 （3）B型超声波诊断仪：医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面时会发生 ，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。 （4）超声波探伤仪与超声测速仪：在生产实践中，超声波检测技术应用很广。例如，利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。公路上安装超声测速仪，可以测量出汽车是否超速。 1. 古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息，说明钟声（     ） A．音调高 B．可以传递信息 C．传播速度快 D．可以传递能量 2. 下列实例中，主要利用声波传递信息的是（　　） A．超声波清洗眼镜、碗筷 B．超声波加工高硬度工件 C．病人做“B超”检查，利用声呐测海深 D．超声波排除人体内的结石及碎石 3. 下列声的利用实例中，与其他三个方式不同的是（     ） A．人们利用超声波清洗钟表等精细的机械 B．小明往水瓶里倒开水，能听出水瓶里的水是否装满 C．有经验的养蜂人听蜜蜂的“嗡嗡”声就知道它是否采了蜜 D．夏天里人们买西瓜，要拍两下听听声音来判断西瓜的好坏 4. 科学技术人员利用超声波能传递__________的特性，发明了声呐、超声诊断仪、超声探伤仪等。人们还利用超声波能传递__________的特性发明了超声清洗机、超声焊接机、超声雾化器等。 5. 每学期学校举行消防逃生演练时，警报铃声响起，同学们听到铃声迅速离开教室，警报铃声响度大能传得很远，同时还说明声波可以传递_________（信息/能量），发生地震时会伴有_________波的产生，警报声是通过_________传入同学们的耳中，这个演练不能在月球上进行是因为声音的传播需要_________。 6. （多选题）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 ▌题型02 声波传递能量 1. 声具有能量，声也可以传递能量。 2. 声传递能量的一些应用：超声波清洗机、碎石机、雾化器等。 （1）医疗上，医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。 （2）工业上，利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工； （3）日常生活中，利用超声波清洗牙齿、精密工具等； （4）军事上，由于次声波传播的距离 、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。 1. 下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用超声波清洗手表 B．用次声波预报海啸 C．用超声波检测锅炉有无裂纹 D．医生用B超查看胎儿的发育情况 2. 下列实例中，不是利用声传递信息的是（     ） A．利用超声波除去人体内的结石 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．利用超声波给金属工件探伤 D．利用声呐系统探测海洋鱼群 3. 当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后方障碍物（或人）间的距离。倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的（　　） ①声的反射　②超声波　③声波可以传递信息　④声波可以传递能量 A．③ B．④ C．①②③ D．①②③④ 4. 下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（　　） A．蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的 B．次声波不能引起人耳的听觉，所以不能传递信息 C．人耳听不到次声波，是因为它不是由物体振动而产生的 D．超声波清洗眼镜是利用了声波传递信息的性质 5. 图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是：为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦，可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时，乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是（　　） A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的 B．琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高 C．弹甲琴弦，乙琴弦上的纸人跳动，说明声音可以传递能量 D．音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同 6. 2月6日，土耳其发生了7.8级地震，造成重大人员伤亡。地震发生前，网友拍到了大量鸟类在空中异常盘旋，不断鸣叫，而人们却并没有感知到地震即将发生，是因为地震产生的声波属于________（选填“次声波”或“超声波”），它的频率________；利用超声波技术能震碎人体内结石，说明声音能够传递________。 ▌题型03 声波的利用 初中物理声波的应用解题技巧，核心可归纳为“先定原理、再辨场景、公式分步”三步，帮学生快速避开易错点。 首先要精准区分声波的两大应用方向：传递信息和传递能量。判断时可记简单标准：凡是通过声波“获知情况、得到反馈”的都属于信息类，比如B超体检、声呐探海、倒车雷达、蝙蝠回声定位；凡是通过声波“改变物体状态、实现做功”的都属于能量类，比如超声波清洗眼镜、超声波碎结石。中考选择题常把两个场景混排，只要抓住“有没有改变物体”这个核心，就能一秒排除干扰项。 其次是回声测距类计算，必须牢记“往返除以2”这个铁规则。初中阶段默认15℃空气中声速为340m/s，海水中声速题干一般会给出。解题第一步先圈出题干给的时间是“单程时间”还是“往返总时间”，如果是信号从发出到接收的总时长，计算距离时一定要给总时间除以2，这是占分最高的扣分点。遇到超声波测速题型，不能直接用声速乘总时间，要先算出发射和接收两个时刻车辆与测速仪的距离，用两段距离的差得到车辆移动的路程，再除以两次信号的时间差，就能算出车辆的平均速度。 最后要注意三个常见易错陷阱：第一，真空不能传声，所以所有声波应用都无法在太空真空环境中使用，这里常和电磁波应用做对比考察；第二，次声波应用多围绕监测自然灾害，比如地震、海啸、核爆炸预警，不要和超声波场景混淆；第三，波形图类应用题，先看疏密定音调、看高低定响度、看形状定音色，再结合题干场景匹配对应特性，就能快速选出正确答案。 1. 下列各项中，不属于超声波应用的是（　　） A．利用声呐监测潜艇的位置 B．监测核爆炸 C．用B超检查身体 D．声波碎石机粉碎人体内的结石 2. 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。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_________m。 3. 汽车的倒车雷达是利用_________（选填“超声波”、“次声波”、“红外线”或“紫外线”）来工作的。医院里用“B超”诊断胎儿发育是否正常，“B超”是________（选填“超声波”或“次声波”）。地震、台风、火山喷发时发出人类所感知不到的_________（选填“超声波”或“次声波”），可能造成房屋损毁，建筑倒塌，这说明声音具有____________________。 4. 我国在某海域军演期间，我方一艘潜艇静止在水面下，其正前方4.1km处有一艘不明潜艇驶来，已知声呐系统发出超声波后，经过5.4s收到回声，海水中声音的传播速度取1500m/s。 (1)在此情况下，是利用超声波能传递_____（选填“信息”或“能量”）来发现不明潜艇的； (2)求不明潜艇行驶的速度；（结果保留一位小数） (3)求我方潜艇接收到回声时与不明潜艇的距离； (4)我方潜艇接收到回声后马上向不停驶来的不明潜艇发射鱼雷，鱼雷的速度为100m/s，问经过多长时间可以命中不明潜艇。（结果保留一位小数） 5. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）    A．图（b）中每小格表示的时间是0.2s B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C．汽车是在向测速仪靠近的 D．汽车的速度是70km/h 6. 中国的汽车无人驾驶技术在全世界遥遥领先。普通汽车装有倒车雷达，但是倒车雷达探测距离较近，所以科学家换成了更先进的激光雷达。激光雷达通过发射激光，遇到障碍物时激光反射回来，雷达接收到反射的激光，进而进行一系列操作。根据材料计算下列问题： (1)普通汽车的倒车雷达使用的是_____（选填“超声波”或“次声波”）传递信息； (2)某款无人驾驶汽车静止时，通过激光雷达向前发出一束激光，经收到回波，则汽车距离前方障碍物多远？（光速取） (3)将该款汽车的激光雷达换成声波雷达，若汽车以的速度匀速行驶，车前突然出现一个障碍物，声波雷达立刻启动，经过0.2s雷达接收到反射的声波开始报警，则雷达报警时，汽车距离障碍物还有多远？（人看见障碍物所需时间忽略不计，声速取340m/s） (4)请说出一条激光雷达的优点或缺点：________________________。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 声的利用 题型01 声波传递信息 题型02 声波传递能量 题型03 声波的利用 ▌题型01 声波传递信息 1. 次声波传递信息 （1）次声波的产生：大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声波产生。一些机器在工作时，也会产生次声波。 （2）次声波传递信息：次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度。 2. 超声波传递信息 超声波在生产生活中有很多应用。例如，蝙蝠捕食、倒车雷达、声呐、超声导盲仪、“B”超等。 （1）回声定位 蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置，这叫回声定位。 蝙蝠靠超声波发现昆虫 倒车雷达 （2）回声定位的应用 ①倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况。 ②声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。 （3）B型超声波诊断仪：医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面时会发生反射，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。 （4）超声波探伤仪与超声测速仪：在生产实践中，超声波检测技术应用很广。例如，利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。公路上安装超声测速仪，可以测量出汽车是否超速。 1. 古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息，说明钟声（     ） A．音调高 B．可以传递信息 C．传播速度快 D．可以传递能量 【答案】B 【详解】声音可以传递能量和信息，敲钟时，人们听到钟声知道被召集，说明钟声可以传递信息；声速仅与介质种类、温度有关，与响度无关，音调与频率有关，无法判定音调的变化，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 下列实例中，主要利用声波传递信息的是（　　） A．超声波清洗眼镜、碗筷 B．超声波加工高硬度工件 C．病人做“B超”检查，利用声呐测海深 D．超声波排除人体内的结石及碎石 【答案】C 【详解】A．超声波清洗眼镜、碗筷是利用超声波的振动使污垢脱落，是利用声波传递能量，故A不符合题意； B．超声波加工高硬度工件是利用超声波的能量对工件进行切割、打磨，是利用声波传递能量，故B不符合题意； C．病人做“B超”检查和利用声呐测海深都是通过声波反射获取信息，是利用声波传递信息，故C符合题意； D．超声波碎石是利用超声波的能量将结石震碎，是利用声波传递能量，故D不符合题意。 故选C。 3. 下列声的利用实例中，与其他三个方式不同的是（     ） A．人们利用超声波清洗钟表等精细的机械 B．小明往水瓶里倒开水，能听出水瓶里的水是否装满 C．有经验的养蜂人听蜜蜂的“嗡嗡”声就知道它是否采了蜜 D．夏天里人们买西瓜，要拍两下听听声音来判断西瓜的好坏 【答案】A 【详解】A．超声波清洗精细机械，是依靠声波携带的能量使机械缝隙中的污垢振动脱落，属于声传递能量； B．听倒水的声音判断水是否装满，是通过声音的音调变化获取水位信息，属于声传递信息； C．通过蜜蜂的嗡嗡声判断是否采蜜，是根据声音的音调差异获取蜜蜂的状态信息，属于声传递信息； D．拍西瓜听声判断好坏，是通过声音的音色特征获取西瓜内部的成熟状态信息，属于声传递信息； 综上所述，A的利用方式和另外三个不同，故选A。 4. 科学技术人员利用超声波能传递__________的特性，发明了声呐、超声诊断仪、超声探伤仪等。人们还利用超声波能传递__________的特性发明了超声清洗机、超声焊接机、超声雾化器等。 【答案】 信息 能量 【详解】声呐用来探测水下物体位置、超声诊断仪用来获取人体内部脏器的状态信息、超声探伤仪用来检测工件内部的缺陷，这些应用都是通过超声波获取目标的相关内容，利用的是超声波传递信息的特性。 超声清洗机利用超声波的振动带动液体冲击污渍、超声焊接机靠振动能量熔接工件、超声雾化器靠振动将液体打散成小液滴，这些应用都是依靠超声波对物体做功产生物理作用，利用的是超声波传递能量的特性。 5. 每学期学校举行消防逃生演练时，警报铃声响起，同学们听到铃声迅速离开教室，警报铃声响度大能传得很远，同时还说明声波可以传递_________（信息/能量），发生地震时会伴有_________波的产生，警报声是通过_________传入同学们的耳中，这个演练不能在月球上进行是因为声音的传播需要_________。 【答案】 信息 次声 空气 介质 【详解】声音具有传递信息和能量的作用，警报铃声向同学们传递了需要撤离逃生的信号，因此说明声波可以传递信息。 地震等自然灾害发生时，会产生频率低于20Hz的次声波，这类声波无法被人耳直接感知。 在日常生活中，我们听到的声音大多通过空气传播，警报声也是通过空气传入同学们的耳中。 声音的传播必须依靠介质，月球表面为真空环境，真空不能传声，所以该逃生演练无法在月球上进行。 6. （多选题）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。 ▌题型02 声波传递能量 1. 声具有能量，声也可以传递能量。 2. 声传递能量的一些应用：超声波清洗机、碎石机、雾化器等。 （1）医疗上，医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。 （2）工业上，利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工； （3）日常生活中，利用超声波清洗牙齿、精密工具等； （4）军事上，由于次声波传播的距离远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。 1. 下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用超声波清洗手表 B．用次声波预报海啸 C．用超声波检测锅炉有无裂纹 D．医生用B超查看胎儿的发育情况 【答案】A 【详解】A．超声波清洗手表时利用声的振动能量去除污垢，属于声传递能量，故A正确； B．次声波预报海啸是通过次声波获取灾害预警信息，属于声传递信息，故B错误； C．超声波检测锅炉裂纹是通过超声回波获取锅炉内部结构信息，属于声传递信息，故C错误； D．医生用B超查看胎儿发育是通过超声获取胎儿生长状态信息，属于声传递信息，故D错误。 故选A。 2. 下列实例中，不是利用声传递信息的是（     ） A．利用超声波除去人体内的结石 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．利用超声波给金属工件探伤 D．利用声呐系统探测海洋鱼群 【答案】A 【详解】A．超声波除去人体内的结石，是利用超声波的振动能量将结石击碎，属于声传递能量，不是利用声传递信息，故A符合题意； B．听诊器诊病是通过接收人体内部的声音特征，判断身体的健康状况，属于声传递信息，故B不符合题意； C．超声波探伤是通过超声波反射的情况，判断金属工件内部是否有缺陷，属于声传递信息，故C不符合题意； D．声呐探测鱼群是通过反射的超声波获取鱼群的位置、分布信息，属于声传递信息，故D不符合题意。 故选A。 3. 当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后方障碍物（或人）间的距离。倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的（　　） ①声的反射　②超声波　③声波可以传递信息　④声波可以传递能量 A．③ B．④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【详解】倒车雷达利用超声波（②），发出的超声波遇到障碍物会反射（①），反射回的超声波被接收，通过声波传递信息（③）来判断距离，没有用到声波传递能量（④）。 故选C。 4. 下列关于超声波和次声波的说法中正确的是（　　） A．蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的 B．次声波不能引起人耳的听觉，所以不能传递信息 C．人耳听不到次声波，是因为它不是由物体振动而产生的 D．超声波清洗眼镜是利用了声波传递信息的性质 【答案】A 【详解】A．蝙蝠是靠发射和接收超声波进行目标定位的，靠回声定位来判断物体的位置，故A正确； B．人耳听不到次声波，但是次声波是存在的，可以传递信息，故B错误； C．声音由物体的振动产生，人耳听不到次声波，是因为它的振动频率在20Hz以下，在人的听觉频率范围以下，故C错误； D．超声波清洗眼镜是利用了声波传递能量的性质，故D错误。 故选A。 5. 图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是：为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦，可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时，乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是（　　） A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的 B．琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高 C．弹甲琴弦，乙琴弦上的纸人跳动，说明声音可以传递能量 D．音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同 【答案】C 【详解】A．弹琴时发出的声音，是由于琴弦在振动，故A错误； B．琴弦越短，弹奏时振动的越快，频率越高，音调越高，故B错误； C．由于声音可以传递能量，弹甲琴弦时，乙琴中频率相同的琴弦与之发生共振，上面的纸人就会跳动，故C正确； D．音调取决于物体振动的频率，响度取决于振幅，音调相同的琴弦响度不一定相同，所以振幅不一定相同，故D错误。 故选C。 6. 2月6日，土耳其发生了7.8级地震，造成重大人员伤亡。地震发生前，网友拍到了大量鸟类在空中异常盘旋，不断鸣叫，而人们却并没有感知到地震即将发生，是因为地震产生的声波属于________（选填“次声波”或“超声波”），它的频率________；利用超声波技术能震碎人体内结石，说明声音能够传递________。 【答案】 次声波 低于20Hz 能量 【详解】人耳的正常听觉频率范围是20Hz~20000Hz，地震发生时会产生振动频率低于20Hz的次声波，这个频段的声音不在人耳听觉范围内，所以人无法提前感知到，但很多动物可以听到次声波，因此会出现鸟类异常躁动的现象； 利用超声波的振动可以将人体内的结石震碎，这一现象说明声音能够传递能量。 ▌题型03 声波的利用 初中物理声波的应用解题技巧，核心可归纳为“先定原理、再辨场景、公式分步”三步，帮学生快速避开易错点。 首先要精准区分声波的两大应用方向：传递信息和传递能量。判断时可记简单标准：凡是通过声波“获知情况、得到反馈”的都属于信息类，比如B超体检、声呐探海、倒车雷达、蝙蝠回声定位；凡是通过声波“改变物体状态、实现做功”的都属于能量类，比如超声波清洗眼镜、超声波碎结石。中考选择题常把两个场景混排，只要抓住“有没有改变物体”这个核心，就能一秒排除干扰项。 其次是回声测距类计算，必须牢记“往返除以2”这个铁规则。初中阶段默认15℃空气中声速为340m/s，海水中声速题干一般会给出。解题第一步先圈出题干给的时间是“单程时间”还是“往返总时间”，如果是信号从发出到接收的总时长，计算距离时一定要给总时间除以2，这是占分最高的扣分点。遇到超声波测速题型，不能直接用声速乘总时间，要先算出发射和接收两个时刻车辆与测速仪的距离，用两段距离的差得到车辆移动的路程，再除以两次信号的时间差，就能算出车辆的平均速度。 最后要注意三个常见易错陷阱：第一，真空不能传声，所以所有声波应用都无法在太空真空环境中使用，这里常和电磁波应用做对比考察；第二，次声波应用多围绕监测自然灾害，比如地震、海啸、核爆炸预警，不要和超声波场景混淆；第三，波形图类应用题，先看疏密定音调、看高低定响度、看形状定音色，再结合题干场景匹配对应特性，就能快速选出正确答案。 1. 下列各项中，不属于超声波应用的是（　　） A．利用声呐监测潜艇的位置 B．监测核爆炸 C．用B超检查身体 D．声波碎石机粉碎人体内的结石 【答案】B 【详解】A．由于超声波的方向性好、穿透力强、在水中传播距离远等特点，所以人们利用超声波制成了声呐来检测潜艇的位置，声呐使用时发出的是超声波，故A不符合题意； B．监测核爆炸主要使用次声波。次声波在地表至100公里高度间的声道内可以传播很远的距离，通过检测次声波可以探测核爆炸，故B符合题意； C．B超就是利用了超声波能向一定方向传播，而且可以穿透物体，如果碰到障碍，就会产生回声，不相同的障碍物就会产生不相同的回声，人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来了解物体的内部结构，利用了回声定位，故C不符合题意； D．利用超声波除去人体内的结石，是利用了超声波能够传递能量，故D不符合题意。 故选B。 2. 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。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_________m。 【答案】1.65 【详解】因超声波信号从发射到接收为往返过程，超声波从感应器到人的头部的传播时间为该时间的，因此感应器到同学头顶的距离 故该同学的身高 3. 汽车的倒车雷达是利用_________（选填“超声波”、“次声波”、“红外线”或“紫外线”）来工作的。医院里用“B超”诊断胎儿发育是否正常，“B超”是________（选填“超声波”或“次声波”）。地震、台风、火山喷发时发出人类所感知不到的_________（选填“超声波”或“次声波”），可能造成房屋损毁，建筑倒塌，这说明声音具有____________________。 【答案】 超声波 超声波 次声波 能量 【详解】[1]超声波具有良好的方向性和反射性，倒车雷达利用超声波反射定位工作。 [2]B超利用超声波成像进行医学诊断，属于声波传递信息。 [3]地震、台风、火山喷发发生时产生人耳不可感知的次声波。 [4]次声波可造成房屋损毁，说明声音具有能量。 4. 我国在某海域军演期间，我方一艘潜艇静止在水面下，其正前方4.1km处有一艘不明潜艇驶来，已知声呐系统发出超声波后，经过5.4s收到回声，海水中声音的传播速度取1500m/s。 (1)在此情况下，是利用超声波能传递_____（选填“信息”或“能量”）来发现不明潜艇的； (2)求不明潜艇行驶的速度；（结果保留一位小数） (3)求我方潜艇接收到回声时与不明潜艇的距离； (4)我方潜艇接收到回声后马上向不停驶来的不明潜艇发射鱼雷，鱼雷的速度为100m/s，问经过多长时间可以命中不明潜艇。（结果保留一位小数） 【答案】(1)信息；(2)18.5m/s；(3)4000m；(4)33.8s 【分析】对于（4），鱼雷和不明潜艇是相向运动，所以相对速度为两者速度之和。 【详解】（1）利用超声波探测、发现目标，是通过声波获取目标的位置信息，是利用超声波传递信息。 （2）5.4s内超声波传播的总路程 不明潜艇行驶的路程 不明潜艇的速度 （3）接收到回声时，不明潜艇已向我方行驶100m，此时两潜艇的距离 （4）鱼雷与不明潜艇相向运动，命中时两者行驶路程之和等于初始距离命中时间 5. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）    A．图（b）中每小格表示的时间是0.2s B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m C．汽车是在向测速仪靠近的 D．汽车的速度是70km/h 【答案】D 【详解】A．P1、P2间的刻度值为9个格，时间长为1.8秒，所以图（b）中每小格表示的时间是 故A正确，不符合题意； BCD．发出超声波信号P1到接受到反射信号n1间是3个格，则时间为 由v得，测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离 发出超声波信号P2到接受到反射信号n2的时间为 此时汽车距测速仪的距离 由于测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时汽车距测速仪的距离大于第二次发出的信号到被测汽车收到时汽车距测速仪的距离，所以汽车是在向测速仪靠近的； 所以汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离为 汽车运行34m的时间为汽车接收到P1、P2两个信号的时刻应分别对应于图中P1n1的中点和P2n2的中点，其间有8.5小格，即汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔为n1与n2两个信号之间的间隔，即 故汽车的行驶速度为 综上分析知，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 6. 中国的汽车无人驾驶技术在全世界遥遥领先。普通汽车装有倒车雷达，但是倒车雷达探测距离较近，所以科学家换成了更先进的激光雷达。激光雷达通过发射激光，遇到障碍物时激光反射回来，雷达接收到反射的激光，进而进行一系列操作。根据材料计算下列问题： (1)普通汽车的倒车雷达使用的是_____（选填“超声波”或“次声波”）传递信息； (2)某款无人驾驶汽车静止时，通过激光雷达向前发出一束激光，经收到回波，则汽车距离前方障碍物多远？（光速取） (3)将该款汽车的激光雷达换成声波雷达，若汽车以的速度匀速行驶，车前突然出现一个障碍物，声波雷达立刻启动，经过0.2s雷达接收到反射的声波开始报警，则雷达报警时，汽车距离障碍物还有多远？（人看见障碍物所需时间忽略不计，声速取340m/s） (4)请说出一条激光雷达的优点或缺点：________________________。 【答案】(1)超声波；(2)60m；(3)32m；(4)缺点：激光雷达无法探测到透明物体；优点：激光雷达反应速度比超声波雷达更快；激光雷达探测距离更远 【详解】（1）倒车雷达利用超声波遇到障碍物反射的原理来探测距离，次声波频率低于20Hz，无法用于短距离的精准测距，不符合倒车雷达的工作需求。 （2）激光从汽车到障碍物再返回雷达的总时间是，因此激光从汽车到障碍物的单程时间为总时间的一半，即 根据速度公式，可得汽车到障碍物的距离 （3）0.2s内声波传播的总路程 同时间内汽车向前行驶的距离 声波从雷达发出、碰到障碍物再返回雷达的过程中，声波的总路程等于报警前汽车初始位置到障碍物的距离的2倍减去汽车在0.2s内行驶的距离，因此报警时汽车到障碍物的剩余距离为 （4）见答案。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $