2.3《超声波与次声波》》 学科素养同步分层练习设计（培优版）-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册上学期

**基本信息** 以“基础巩固-能力提升-拓展创新”三层设计，覆盖超声波与次声波核心概念及应用，通过多样化题型构建从单一认知到综合探究的知识巩固路径，融合物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|声波分类、特性及传播条件|选择题（1-6）、填空题（9-11）聚焦概念辨析，如超声波应用与声速计算| |能力应用层|实验探究与综合分析|实验题（12）通过钢尺振动探究音调和响度，多选题（7-8）结合现象分析声波特性| |拓展创新层|实际应用与跨情境迁移|计算题（13）声呐测距、科普阅读题（14-15）超声波指纹识别，综合题（16）联系工程实际，体现科学态度与责任|

2.3《超声波与次声波》》 学科素养同步分层练习设计（培优版） 一、选择题 1．声波在生产生活及科技发展中有广泛应用。下列关于声波应用的说法正确的是（　　） A．蝙蝠利用次声波进行导航 B．通过回声测量地月距离 C．声纹锁通过识别响度开锁 D．超声波可以探测障碍物 2．学过“声现象”这一章后，同学们对于有关声的一些知识展开了交流。下列说法正确的是（　　） A．赫兹是响度的单位 B．人耳听不到次声波是因为次声波响度很低 C．超声导盲手杖在前方有障碍物时，手杖会发出警报声，距障碍物越近，警报声越尖锐，其频率越低 D．“声纹锁”能识别身份自动解锁，是因为声纹锁主要依据音色来识别身份 3．如图所示是一款新型蓝牙耳机，将耳机贴在颞骨两侧佩戴，既可以听到耳机中的声音，也不影响听到周围的声音。下列说法正确的是（　　） A．调整耳机的音量可以改变声音的响度 B．耳机中发出的声音不是由振动产生的 C．耳机的声音不需要介质便能传到听觉中枢 D．耳机中发出的声音是超声波 4．课堂上，物理老师扣动如图所示的“闪电枪”的扳机，放电针释放的闪电击穿空气产生巨大的爆鸣声。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．巨大的爆鸣声是超声波 B．爆鸣声是空气振动产生的 C．爆鸣声向远处传播的过程中，速度逐渐变小 D．同学几乎同时看见闪电和听到声音，说明光和声音在空气中的传播速度相同 5．如图是甲骨文“聲”，字同“声”，像“手执槌敲击磬而声音传于耳”，这说明古人很早就知道声音与敲击有关。下列说法正确的是 （　　） A．磬声的产生是不需要振动的 B．美妙的磬声一定是乐音 C．用力敲击磬时发出声音的响度变大 D．敲击磬发出的声音是次声波 6．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．超声波不是由物体的振动产生 B．超声波的传播不需要介质 C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波 二、多选题 7．小丽在筷子上缠一些棉花，用水蘸湿后插入两端开口的塑料管中，做成一个带有活塞的哨子，如图所示。用嘴对着塑料管的上端吹气时，可以发出悦耳的哨声。关于哨声下列说法中正确的是（　　） A．哨声是由于空气柱振动发声 B．哨子发出的声音属于超声波 C．音色随活塞的上下拉动而改变 D．用更大的力吹气哨声的响度变大 8．我国劳动人民总结的谚语：“大象跺脚传信息，老鼠藏洞不敢出，预示风暴要来到”。下列关于风暴发生及一些动物的反应说法正确的是（　　） A．风暴时会产生次声波 B．大象能听到次声波 C．次声波在空气中传播的速度比鼓声在空气中传播的速度小 D．次声波总是对动物有益 三、填空题 9．运用声呐系统向海底发射　 　波可以探测海洋深度，受此启发，小华站在两山之间大喊一声，经过2秒小华听到第一次回声，再经过2.2秒小华听到第二次回声，已知声音在空气中传播的速度是340m/s，则两山之间的距离是　 　m。 10．某款电动声波牙刷工作时每分钟振动30000次，该牙刷振动发出的声波频率为　 　Hz，人们　 　(选填“能”或“不能”)听到该声波。 11．2024年9月18日20时08分在安徽省合肥市发生4.7级地震，据网友反馈，杭州和南京都有明显震感，这是由于地震时产生的　 　（选填“超声波”、“次声波”）具有能量，且传播距离远；地震中的有些幸存者，不是通过大声喊叫，而是通过在废墟中敲打铁管而获得营救，他们是利用　 　能传声的特点。在一般情况下，该声波在地下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度　 　（选填“快”、“慢”），该声波在真空中的传播速度为　 　m/s。 四、实验探究题 12．小凡通过实验来探究声音的特征： （1）为了探究“音调与什么因素有关”，小凡设计了下面A、B、C、D四个实验，如图甲，你认为能够完成探究目的的是　 　（填字母，可多选），通过探究可知：音调是由发声体振动的　 　决定的； （2）在图D的实验中，小凡在扬声器播放音乐时，调大音量，发现小纸团跳得更高。这说明：发声体的　 　越大，发出声音的　 　越大； （3）如图乙，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，可听到　 　（选填“部分的钢尺”或“桌面被拍打”）振动发出的声音变低了，逐渐　 　（填“增大”或“减小”）钢尺伸出桌面的长度，发现伸出部分钢尺振动变　 　（填“快”或“慢”），听到音调逐渐变低了。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于此时产生的是　 　波。 五、计算题 13．我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器（如图所示）进行海洋科考作业，到达某海域时，用声呐从海面向海底发出超声波，经过14s声呐接收到回声信号，然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面匀速竖直下潜到深处，用时，（声音在海水中的传播速度为）。求： （1）该海域的深度； （2）“奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度； （3）若奋斗者号在某一深度以的速度下潜，向海底发出一束超声波，后接收到回声信号，请问发出信号时奋斗者号距海底的距离是多少？ （4）利用超声波能否测量地球到月球之间的距离？并说明理由。 六、科普阅读题 14．阅读材料，完成相关问题。 材料1：声音的传播离不开介质，下表是“一些介质中的声速”。 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 空气（15°℃） 340 煤油（25°℃） 1324 铜（棒） 3750 空气（25℃） 346 蒸馏水（25°） 1497 铅（棒） 5000 空气（35℃） 352 海水（25℃） 1531 铁（棒） 5200 材料2：人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20～20000Hz。人们把高于20000Hz的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉频率的上限；把低于20Hz的声波叫作次声波，因为它们低于人类听觉频率的下限。声音、超声波、次声波统称声。 材料3：在黑暗的深海，光传不远，无线电波衰减很快。于是，人类请出了在水中传播性能极佳的声波，发明了声呐。声呐能够向水中发射声波，比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的声波，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（下称“回声”）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，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近；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。 （1）由表格可知，声波在15℃空气中的传播速度为　 　；分析表格可知，声速可能与　 　、　 　有关； （2）某声呐发出30000Hz的声波来探测鱼群的位置，下列说法正确的是____； A．该声波不属于超声波 B．只要该声波的响度足够大，人是可以听到的 C．声呐主要利用了声音可以传递信息的性质 D．该声呐在外太空依然可以使用 （3）一艘科考船行驶在某海域，利用声呐系统对该海域的海底形状进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C三个位置时，向海底定向发射超声波，测得回声的时间分别为0.30s、0.26s、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可能是图　 　； （4）如图是声呐发出的原声和收到的回声在同一设置的示波器上的波形图像，由图像可判断回声的音调　 　（选填“变高”或“变低”），说明目标正　 　（选填“靠近”或“远离”）声呐。 15．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别技术（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（SenseID）的出现，屏下指纹的全面屏手机（如图所示）变得越来越普及。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，具有穿透力强的特点，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石和塑料等物质。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；超声波指纹识别技术　 　（选填“能”或“不能”）在月球上使用； （2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　 　的特点； （3）以下超声波的应用中用到的原理与超声波指纹识别的原理不同的是____。 A．利用超声波探测海底深度 B．利用超声波给金属工件探伤 C．利用超声波清洗钟表等精密仪器 （4）用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所示，由图可知手指上指纹的大致形状最可能是____。（填字母） A． B． C． D． （5）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8×10-6s，由此可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　 　mm。（超声波的传播速度=340m/s) 七、综合题 16．贵州花江峡谷大桥是世界第一高桥，于2025年9月28日正式通车。全长2890m，桥面距峡谷底部垂直高度达625m。主缆采用高强度钢丝制造，桥面设有观光廊道和应急广播系统。（已知声音在空气中的传播速度为340m/s） （1）花江峡谷大桥在强风天气下，有时会发出一种声波，这种声波的频率低于20Hz，属于　 　 （选填“超声波”或“次声波”）。 （2）若警示声从广播器传到游客人耳处需要0.5s，求该广播器与游客之间的距离。 （3）一辆工程车以20m/s的速度匀速完全通过一座长1090m的隧道，用了60s，求该工程车仍以20m/s的速度完全通过花江峡谷大桥所用的时间。 （4）此前峡谷两岸绕行到对面的路程约80km，通车后经过此大桥到达对面的路程仅2.89km。若某货车以60km/h的速度行驶，经过此大桥到对面比绕行节省多少时间？（计算过程中的结果均保留2位小数） 答案解析部分 1．【答案】D 【知识点】声音的传播条件；超声波与次声波；音调、响度与音色的区分 【解析】【解答】结合声波的分类（超声波、次声波）、传播条件及声音特性的应用，逐一分析选项： A、蝙蝠是利用超声波进行导航的，次声波频率低，不适合用于精准导航，该说法错误； B、声音的传播需要介质，地月之间是真空环境，声波无法传播，因此不能通过回声测量地月距离，该说法错误； C、声纹锁是通过识别不同人的音色开锁的（不同人的发声结构不同，音色具有独特性），并非通过响度，该说法错误； D、超声波可以传递信息，例如倒车雷达就是利用超声波探测障碍物的位置，该说法正确。 故选D 【分析】涉及知识点：1.声波的分类及应用：超声波频率高，可用于导航、探测；次声波频率低，多用于监测自然灾害等； 2.声音的传播条件：声音传播需要介质，真空不能传声； 3.声音的特性：音色具有独特性，可用于声纹识别。 考点： 声波的实际应用（超声波、次声波的用途）及相关原理辨析（声音传播条件、声音特性的应用）。 解题关键：1.区分超声波与次声波的应用场景； 2.牢记声音传播需要介质的规律，明确真空环境中声波无法传播； 3.理解音色的独特性在声纹识别中的作用，区分音色与响度的不同应用。 2．【答案】D 【知识点】音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；音色 【解析】【解答】A、赫兹（Hz）是用来衡量物体振动快慢即频率的单位，而响度的单位是分贝（dB），故A错误。 B、人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz，次声波是频率低于20Hz的声音，人耳听不到次声波是因为其频率不在人耳听觉范围内，而不是响度低，故B错误。 C、超声导盲手杖在前方有障碍物时，距障碍物越近，警报声越尖锐，说明其频率越高，而不是越低，故C错误。 D、不同的人发出声音的音色不同，“声纹锁”能识别身份自动解锁，主要依据的就是音色来识别身份，故D正确。 故选：D。 【分析】（1）响度的单位是分贝； （2）人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz； （3）警报声越尖锐，说明其频率越高； （4）不同的人发出声音的音色不同。 3．【答案】A 【知识点】声音的产生；声音的传播条件；超声波与次声波；音调、响度与音色的区分 【解析】【解答】A、响度表示声音的强弱，调整耳机音量实际是改变声音的强弱，即改变响度，该选项正确。 B、声音是由物体振动产生的，耳机发出的声音也源于其内部发声体的振动，该选项错误。 C、声音的传播需要介质，耳机的声音是通过颞骨（固体介质）传到听觉中枢的，并非不需要介质，该选项错误。 D、超声波是频率高于20000Hz的声音，人耳无法听到，而耳机发出的是能被听到的可听声，并非超声波，该选项错误。 故选A 【分析】核心考点：本题核心考查声音的产生、传播条件，以及声音的特性（响度）、超声波的定义。 涉及知识点： 1.声音的产生：声音由物体的振动产生； 2.声音的传播：声音传播需要介质（固体、液体、气体均可作为介质）； 3.响度：声音的强弱，音量调节对应响度的改变； 4.超声波：频率高于20000Hz的声音，人耳无法感知。 常见易错点： 混淆“声音传播是否需要介质”，误认为耳机的声音可以在真空中传播；或错将“音量调节”与音调、音色混淆。 4．【答案】B 【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；超声波与次声波 【解析】【解答】 解：A．超声波是人耳无法听到的，所以巨大的爆鸣声不可能是超声波，故A错误； B．放电针释放的闪电击穿空气使空气剧烈振动，从而发出巨大的爆鸣声，故B正确； C．声速与介质的种类和温度有关，在相同的均匀介质中，温度不变时，声音的传播速度是不变的，故C错误； D．光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，故D错误。 故选：B。 【分析】 在空气中，光的传播速度比声音的传播速度快。 频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波。次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波，次声波的频率范围大致为小于20Hz。 声音是由物体振动产生的。 5．【答案】C 【知识点】声音的产生；超声波与次声波；音调、响度与音色的区分 【解析】【解答】 解：A．声音是由物体的振动产生的，磬声是由“磬”的振动产生的，所以磬声的产生是需要振动，故A错误； B．音色是指声音的特色，不同发声体发出声音的音色不同。磬和铜锣是不同的发声体，它们发出声音的音色不同，所以美妙的磬声音色与铜锣不相近，故B错误； C．用力敲击磐时，磬的振幅变大，发出声音的响度变大，故C正确； D．敲击磬发出的声音人耳可以听到，次声波人耳是听不到的，所以敲击磬发出的声音不是次声波，故D错误。 故选：C。 【分析】 （1）声音是由物体的振动产生的； （2）音色是指声音的特色，不同发声体发出声音的音色不同； （3）响度是指声音的强弱，与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大； （4）次声波是指频率低于20Hz的声波，人耳能听到的声音频率范围是20～20000Hz，敲击磬发出的声音人耳可以听到，据此分析。 6．【答案】C 【知识点】声音的产生；声音的传播条件；超声波与次声波 【解析】【解答】 A、超声波是由物体的振动产生的，故A错误； B、超声波的传播需要介质，故B错误； C、感知附近海域情况是利用超声波传递信息，故C正确； D、人耳无法听到超声波，故D错误。 故选：C。 【分析】 （1）超声波是由物体的振动产生的。 （2）超声波的传播需要介质。 （3）声呐系统说明超声波可以传递信息。 （4）超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围。 7．【答案】A,D 【知识点】声音的产生；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；响度及响度与振幅的关系 【解析】【解答】A、哨声是由于哨子内空气柱的振动产生的，故A是正确； B、哨子发出的声音不属于超声波，故B错误； C、上下推拉活塞改变的是空气柱的长度，从而改变声音的音调，故C错误； D、用更大的力吹气哨声，空气柱振动幅度变大，响度变大。故D正确。 故选：AD。 【分析】 （1）声音是由发声体的振动产生的； （2）超声波人们听不见； （3）空气柱的长短能够改变声音的音调； （4）用力吹气改变了声音的响度。 8．【答案】A,B 【知识点】声音的产生；声音的传播条件；声速；超声波与次声波 【解析】【解答】A：风暴、地震、海啸等自然现象在发生时常伴随次声波的产生，故A正确。 B：大象的听觉频率范围较广，能够听到人类听不到的次声波（低于20Hz），故B正确。 C：次声波与鼓声（可听声）都是声波，在相同介质（空气）中传播速度相同，与频率无关，故C错误。 D：次声波在某些情况下可能对动物或人体造成危害，如强烈的次声波可能导致内脏损伤，并非总是有益，故D错误。 故答案为：A B。 【分析】本题以谚语为背景，将物理知识与生活现象、生物学知识相结合，考查学生对次声波相关概念的理解。解题的关键在于掌握次声波的特点：频率低于20Hz，产生于自然现象和大型机械振动，传播速度与可听声相同，部分动物能感知。容易误认为不同频率的声波传播速度不同，或认为次声波总是无害有益的。 9．【答案】超声；1054 【知识点】声速；超声波与次声波 【解析】【解答】解：（1）声呐是利用超声波传递信息的，运用声呐系统可以探测海洋深度，在与海平面垂直的方向上，向海底发射的是超声波； （2）由题意可知，小华站在两山之间喊一声，经2s听到回声，根据速度公式可知，小华与其中一座山的距离为，再经2.2s听到第二次回声，往另一座山传播的声音，来回一趟需要的时间为4.2s，小华与另一座山的距离为；那么两山之间的距离s=s1+s2=340m+714m=1054m。 故答案为：超声；1054。 【分析】（1）声呐是利用超声波传递信息的； （2）声音的反射产生回声，呼喊后2s听到一山的回声，说明单程时间是1s，再根据速度公式s=vt即可计算出小轩与离他较近的山之间的距离；同理再经2.2s听到另一边山的回声，则声音到另一山的单程所用的时间为2.1s，根据速度公式s=vt即可计算出小轩与离他较远的山之间的距离，将两个距离加起来即是两山之间的距离。 10．【答案】500；能 【知识点】音调及音调与频率的关系；超声波与次声波 【解析】【解答】 牙刷每分钟振动 30000 次。频率f是每秒振动次数。即牙刷的频率： 。 人耳能听到的频率范围大约是20Hz到20000Hz。500Hz在这个范围内，人耳可以听见. 故答案为：500；能。 【分析】人耳的听觉频率范围是20Hz～20000Hz； 超声波的频率高于20000Hz；次声波的频率低于20Hz。 11．【答案】次声波；固体；快；0 【知识点】声音的传播条件；声速；超声波与次声波 【解析】【解答】(1)第1空：次声波，分析：地震等自然灾害发生时会产生频率低于20Hz的次声波，次声波具有能量且传播距离远，因此杭州、南京能感受到震感； (2)第2空：固体，分析：声音可以在固体中传播，且固体传声效果优于气体，幸存者敲打铁管（固体）能更有效地传递求救信号； (3)第3空：快，分析：声音的传播速度与介质有关，一般情况下，固体中声速大于气体中声速，因此该声波在地下岩石（固体）中的传播速度比在空气中快； (4)第4空：0，分析：声音的传播需要介质，真空不能传声，因此该声波在真空中的传播速度为0m/s； 综上答案： (1)第1空：次声波； (2)第2空：固体； (3)第3空：快； (4)第4空：0； 【分析】这道题核心考查“次声波的特点、声音的传播介质及声速的影响因素”，涉及的知识点： 1.次声波的产生：地震、海啸等自然灾害会产生次声波，其频率低、传播距离远； 2.声音的传播介质：声音可以在固体、液体、气体中传播，固体传声效果优于气体； 3.声速的介质差异：一般情况下，声速大小关系为“固体＞液体＞气体”； 4.真空不能传声：声音的传播需要介质，真空中无传播介质，因此声速为0。 常见易错点： 混淆超声波与次声波的产生场景，误将地震产生的波判断为超声波；忽略“真空不能传声”的特点，错认为声音在真空中有传播速度。 12．【答案】（1）AC；频率 （2）振幅；响度 （3）部分的钢尺；增大；慢；次声 【知识点】音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；响度及响度与振幅的关系 【解析】【解答】（1）能完成探究目的的是AC实验 A：纸板接触齿数不同的齿轮，齿轮振动频率不同，音调不同； 实验 C：薄塑料滑过梳子的速度不同，梳子齿振动频率不同，音调不同。 结论：音调由发声体振动的频率决定。 （2）调大音量时，扬声器振幅增大，小纸团跳得更高，说明：发声体的振幅越大，发出声音的响度越大。 （3）发声部分：是部分的钢尺振动发声。 长度与振动、音调的关系：逐渐增大钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动变慢(频率降低)，音调逐渐变低。 次声波的产生：当钢尺伸出过长，振动频率低于20Hz，产生次声波，人耳无法听到 【分析】题目通过多个实验，分别从“音调与频率的关系””响度与振幅的关系"“钢尺振动的频率与长度的关系”三个角度，综合考查对声音特征的理解及实验分析能力。 （1）[1]A．硬纸板接触齿数不同的齿轮，齿轮齿数越多，硬纸板振动频率越快，音调越高，可探究音调与频率的关系，故A符合题意； B．对着笔帽吹气，探究的是响度与振幅的关系，故B不符合题意； C．改变钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动频率不同（伸出越短，频率越快），音调不同，可探究音调与频率的关系，故C符合题意； D．扬声器播放音乐时小纸团跳动，探究的是响度与振幅的关系，故D不符合题意。 故选AC。 [2]音调由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高。 （2）[1][2]响度由发声体的振幅决定，振幅越大，响度越大。在实验D中，调大音量（增大振幅），小纸团跳得更高，说明：发声体的振幅越大，发出声音的响度越大。 （3）[1]拨动钢尺时，是部分的钢尺振动发出声音（桌面被拍打不是主要发声源）。 [2][3]逐渐增大钢尺伸出桌面的长度，振动部分的钢尺质量和长度增加，振动会变慢（频率降低），音调逐渐变低。 [4]当钢尺伸出桌面超过一定长度时，振动频率低于20Hz，产生次声波（人耳听觉范围是20~20000Hz），因此听不到声音。 13．【答案】（1）由可得，声呐发出的声音传播的路程为：s=vt=1500m/s×14s=21000m， 该海域的深度为：。 答：该海域的深度为10500m。 （2）“奋斗者号”载人潜水器下潜用时t'=50min=3000s， 则下潜的平均速度为：。 答：“奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度为1m/s。 （3）发出超声波开始到收到信息奋斗者号下潜的路程为：s1=v1t1=20m/s×2s=40m， 此时超声波通过的路程为：s声=v声t1=1500m/s×2s=3000m， 则发出信号时奋斗者号距海底的距离为：。 答：发出信号时奋斗者号距海底的距离是1520m。 （4）超声波是声波的一种，声波的传播需要依靠介质，不能在真空中传播。地球与月球之间存在着大范围的真空区域，没有传播声音的介质。因此，超声波无法从地球传播到月球，也就无法利用其回声来测量地月距离。 【知识点】速度公式及其应用；回声测距离的应用；超声波与次声波 【解析】【分析】 （1）根据s=vt计算声呐发出的声音传播的路程；该海域的深度为声呐发出的声音传播的路程的一半；（2）根据公式计算奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度； （3）据求出从发出超声波开始到收到信息奋斗者号下潜的路程，再求出此时超声波通过的路程，则超声波通过的路程与潜水器下潜路程之和的一半就是发出信号时奋斗者号距海底的距离。 （4）声音的传播需要介质，地球与月球之间有一段是真空，不能传播声音。 （1）超声波从海面传播到海底，再从海底反射回海面，所走的路程是海域深度的两倍。超声波从海面传播到海底的单程时间为 根据速度公式可得，该海域的深度为 （2）已知， 根据平均速度的定义式进行计算，“奋斗者号”下潜的平均速度为 （3）发出超声波开始到收到信号奋斗者号下潜的路程为 此时超声波通过的路程为 则发出信号时奋斗者号距海底的距离为 （4）超声波是声波的一种，声波的传播需要依靠介质，不能在真空中传播。地球与月球之间存在着大范围的真空区域，没有传播声音的介质。因此，超声波无法从地球传播到月球，也就无法利用其回声来测量地月距离。 14．【答案】（1）340m/s；介质种类；温度 （2）C （3）甲 （4）变高；靠近 【知识点】速度公式及其应用；声音的传播条件；声速；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波 【解析】【解答】（1）由表格可知，声波在15℃空气中的传播速度为340m/s。 分析表格可知，声速在空气中的传播速度随温度的升高而变大，在25℃相同的温度下，介质种类不同，声音不同，所以声速可能与介质种类、温度有关。 （2）AB、超声波的频率高于20000Hz，某声呐发出30000Hz的声波属于超声波，超声波不在人的听觉范围内，人耳听不到，故AB错误； C.利用声呐来探测鱼群的位置，主要利用了声音可以传递信息的性质，故C正确； D.声音的传播需要介质，真空不能传声，所以该声呐在外太空不可以使用，故D错误。 故选C。 （3）由题意可得，在经过该海域水平面等间距的A、B、C三个位置时，向海底定向发射超声波，测得回声的时间分别为0.30s、0.26s、0.30s，A、C位置接受到回收信号声经历的时间相等且最长，因同一介质中，声音的传播速度不变，根据s=vt可知，A、C位置位置海底深度最深且相等，B位置海底深度最浅，故甲正确，乙、丙、丁错误。 故选甲。 （4）由图知，回声的频率为原声的2倍，回声的音调变高，由已有条件可知，目标正向声呐靠近。 【分析】 （1）由表格可知声波在15℃空气中的传播速度为340m/s；分析表格得出结论； （2）1.高于20000Hz的声波属于超声波，超声波不在人的听觉范围内； 2.声音可传递信息和能量，据此分析； 3.声音的传播需要介质，真空不能传声； （3）回声定位是根据回声到来的时间和方位，根据s=vt计算距离大小，结合图示分析； （4）由图知回声的频率为原声的2倍，频率变大，音调变高，由已有条件回答。 15．【答案】（1）20000Hz；不能 （2）穿透能力性强 （3）C （4）A （5）1.36 【知识点】声速；超声波与次声波 【解析】【解答】（1）超声波不能在真空中传播，月球上没有空气，超声波指纹识别技术不能在月球上使用； （2）超声波具有较强的穿透能力，所以SenseID系统能置于手机内部； （3）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．利用超声波探测海底深度，这是利用声音可以传递信息，故A不符合题意； B．利用超声波给金属工件探伤，这是利用声音可以传递信息，故B不符合题意； C．利用超声波清洗钟表等精密仪器，这是利用声音可以传播能量，故C符合题意； 故选：C。 （4）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A； （5）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10-6s，则超声波到达指纹的时间为t= 1 2×8×10-6s=4×10-6s， SenseID系统到手机屏幕表面的距离为s=vt=340m/s×4×10-6s=1.36×10-3m=1.36mm。 故答案为：（1）不能；（2）穿透能力强；（3）C；（4）A；（5）1.36。 【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声；（2）超声波有较强的穿透能力； （3）声音可以传递信息、能量； （4）根据超声波回声定位分析； （5）先求出超声波到达指纹的时间，再根据速度公式求出距离的大小。 16．【答案】（1）次声波 （2）解：声音在空气中的传播速度为，警示声从广播器传到游客人耳处需要的时间，则该广播器与游客之间的距离为 （3）解：工程车的速度，匀速完全通过长1090m的隧道所用时间；工程车完全通过隧道行驶的路程为 则工程车的长度为 花江峡谷大桥全长，工程车完全通过大桥行驶的路程为 工程车以20m/s的速度完全通过花江峡谷大桥所用的时间为 （4）解：峡谷两岸绕行到对面的路程，货车的速度，则绕行时间为 通车后经过此大桥到达对面的路程，则过桥时间为 经过此大桥到对面比绕行节省的时间为​ 【知识点】速度公式及其应用；声速；超声波与次声波 【解析】【解答】振动频率低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波；花江峡谷大桥在强风天气下，有时会发出一种声波，声波的频率低于20Hz，属于次声波。 故答案为：次声波 【分析】(1) 考查次声波、超声波划分标准； (2) 利用计算声音传播距离； (3) 整车过隧道/大桥路程=桥长车长，先求车长再算过桥时间； (4) 分别算出绕行、走大桥的行驶时间，做差得到节省时长。 （1）振动频率低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波；花江峡谷大桥在强风天气下，有时会发出一种声波，声波的频率低于20Hz，属于次声波。 （2）声音在空气中的传播速度为，警示声从广播器传到游客人耳处需要的时间，则该广播器与游客之间的距离为 （3）工程车的速度，匀速完全通过长1090m的隧道所用时间；工程车完全通过隧道行驶的路程为 则工程车的长度为 花江峡谷大桥全长，工程车完全通过大桥行驶的路程为 工程车以20m/s的速度完全通过花江峡谷大桥所用的时间为 （4）峡谷两岸绕行到对面的路程，货车的速度，则绕行时间为 通车后经过此大桥到达对面的路程，则过桥时间为 经过此大桥到对面比绕行节省的时间为 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $