2.3 次声与超声(讲义)物理新教材鲁科版(五四学制)八年级上册
2026-09-07
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精品
摘要:
本讲义聚焦“次声与超声”核心知识点,先明确人耳可听声频率范围,再界定次声(低于20Hz)和超声(高于20000Hz)的定义,梳理次声传播远、易绕障碍物,超声方向性好、穿透能力强等特点及应用,整合声传递信息与能量的分类,形成结构化学习支架。
该资料以生活科技实例(如次声预测灾害、超声清洗器)为载体,通过随学随练和分层练习(基础通关、素养提升),培养物理观念(能量观念)和科学思维(科学推理),课中辅助即时巩固,课后助力查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
第二章
声现象
第3节 次声与超声
课标要点
1. 知道次声与超声。
2. 解现代技术中声学知识的一些应用。
学习重难点
重点:超声波和次声波的特点及应用。
难点:声波在现代技术中的应用。
知识点 次声
1.可听声:人耳感受的声音频率有一定的范围,大多数人能够听到的频率范围从 ;我们把人类能够听到的声称为声音。
人与一些动物发声和听觉的频率范围:
2.次声波:把频率低于 的声叫作次声波,简称次声。
3.次声波的特点:
①传播距离远。
②容易绕过障碍物。
③无孔不入。
4.次声波的来源:
①自然界:海上风暴、火山爆发、陨石落地、海啸、电闪雷鸣、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等;
②人类活动:核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃,甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。
5.次声波的应用:预测台风、地震、海啸等自然灾害。
随学随练
1.(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
2.(2026•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
3.(2026•江阴市期末)小华家养了一只狗,她发现一个奇特现象:周围环境看似安静、没有任何声音时,狗却会突然表现得非常警惕。这很可能是因为( )
A.狗接收紫外线的能力比人强
B.狗的发声频率范围比人的大
C.狗接收红外线的能力比人强
D.狗的听觉频率范围比人的大
知识点 超声
1.超声波:人们把频率高于 的声叫作超声波,简称超声。
2.超声波的特点:
①方向性好。
②穿透能力强。
③易于获得较集中的声能。
3.超声波的应用:
①方向性好--- 。
②穿透能力强---超声波诊断仪( )、 。
③易于获得较集中的声能---对医疗器械和食物等进行杀菌消毒、超声波清洗器、超声波碎石器等。
随学随练
1.(2026•思明区校级期末)如图是一款“声波盒”,其通过发出频率为47000Hz的声波,使液体高频振动将盒内的物体清洗干净。它发出的声波( )
A.人耳能听到
B.能预报地震
C.能用于测量地月距离
D.常温下,在空气中的传播速度约为340m/s
2.(2026•保德县二模)在农业上,对种子进行超声处理,能杀死寄生在种子里的某些病菌和虫卵,有利于种子的发芽。这是因为超声波( )
A.不由振动产生 B.传播速度快
C.响度非常大 D.能传递能量
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
题型 声的利用
声传递信息与传递能量
(1)声波可以传递能量,凡是声音引起其他物体变化的例子,均属于声音传递能量。如“雷声震耳欲聋”,说明雷声具有 ;扬声器发出的声音引起周围空气振动使烛焰晃动,这表明声波能传递 。
(2)声波可以传递信息,声音未能引起其他物体的变化,而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断,属于声音传递信息。如“听到了雷声预示着将要下雨”,这是雷声可以传递 。
(3)总结声的利用
声传递 信息
声传递 能量
利用回声测距、定位
超声波清洗精密仪器、
碎石、洁齿
用“B超”检查身体
超声波雾化器
利用超声波探测金属内部裂纹
次声波武器
利用次声波预测地震、
监测核爆炸等
次声波的破坏作用
活学活用
1.(2026•邵东市模拟)下列现象中属于利用声传递能量的是( )
A.蝙蝠靠超声波定位 B.声呐探测鱼群
C.“B”超检查身体 D.利用超声清洗眼镜
2.(2026•安定区三模)“声能发电”装置可将城市交通噪声的能量转化为电能供路灯使用。下列利用声音的实例中,与该项技术最相似的是( )
A.用声波粉碎人体内结石
B.用B超检查人体疾病
C.用声呐探测鱼群的位置
D.用超声导盲杖探测障碍物
3.(2026•鲁山县期末)下列事例中属于利用声音传递信息的是( )
①汽车上的倒车雷达
②医用B超诊断仪
③超声波清洗眼镜
④超声波排除人体内结石
⑤利用声呐探测鱼群位置
⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
A.①②⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④
基础通关
1.(2026•滨城区二模)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
2.(2026•莱芜区期末)倒车雷达是汽车停车或倒车时的安全辅助装置,能帮助司机解决视线模糊、盲区等问题,提高驾驶的安全性。关于倒车雷达的下列说法正确的是( )
A.利用次声波传递信息 B.利用超声波传递信息
C.利用超声波传递能量 D.利用红外线传递信息
3.(2026•北票市二模)太空授课为中国青少年播下创新的种子。如图是太空教师王亚平通过视频直播的形式同时向四个地面分课堂开讲的情景。下列关于“王亚平讲课的声音”的说法中正确的是( )
A.声音很响亮是由于她的声音频率很高
B.她的声音可以在真空中传播
C.讲课声是靠声带振动产生的
D.讲课声是靠超声波直接传回地面的
4.(2026•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
5.(2026•永安市模拟)如图所示,中国汽车制造商正将DeepSeek的AI功能引入旗下车型,DeepSeek的AI功能主要体现在车载语音助手的智能化水平上,汽车领域广泛利用AI语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.AI语音助手发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.人们能听到的音乐声频率高于20000Hz
D.AI语音助手能根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息
6.(2026•耒阳市一模)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
7.(2026•河东区月考)用监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表,则该监测器接收的( )
声音
鸟鸣
猫叫
频率/Hz
5000
800
强弱的等级/dB
30
60
A.猫叫的频率高 B.猫叫的音调低
C.猫叫的响度小 D.猫叫是次声波
8.(2026•宝丰县三模)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。
9.(2026•镇江二模)如图所示,三支点燃的蜡烛排列在音响的前方。当音箱播放音乐时,声音通过 同四周传播,观察到烛焰在晃动,说明声音能够传递 。分析三处“烛焰”的晃动情况,能够得出结论:响度与声源的 有关。
10.(2026•南京期末)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。这种波 (选填“能”或“不能”)用于测量地球和月球之间的距离。
11.(2026•顺德区期末)如图所示是三种动物的听觉频率范围(频率/Hz)。能听到的音调最高的是 ;既能听到次声波又能听到超声波的是 ;若某昆虫的翅膀1s振动70次,能听到此声音的是 。(均选填“狗”“蝙蝠”或“海豚”)
12.(2026•锡山区校级期末)用超声波清洗牙齿,是利用声可以传递 。在发生地震等自然灾害时,一般会伴有 的产生(选填“次声波”或“超声波”)。某种昆虫靠翅膀的振动发声,如果这种昆虫的翅膀在1s内振动了300次,人类 听到该频率的声音(选填“能”或“不能”)。
素养提升
13.(2026•思明区期末)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
14.(2026•东城区期末)声波是目前唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。声呐就是利用声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,可以在水中向一定方向发射沿直线传播的声波。声波在水中传播时,如果遇到海底礁石、鱼群等目标,会被反射回来形成回声被声呐接收。如果目标与声呐间的距离不变,回声频率不变;如果目标与声呐间的距离减小,回声频率变高;如果目标与声呐间的距离增大,回声频率变低。科考船停在某海域,其携带的水下声呐先后向不同方向发射声波,声波频率大于100000Hz,声波在海水中传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是( )
A.该声呐发出的声波属于次声波,可以被人耳听到
B.在太空中能利用声呐技术测量物体间的距离
C.若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号,且回声频率不变,则探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石
D.若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号,且回声频率变低,则探测到的可能是与其相距约3000m的正在靠近的鱼群
15.(2026•潮州期末)声呐被称为潜艇的耳目,这是因为声音能够传递 。声呐可发出频率超过20kHz的 (选填“超声”或“次声”)。已知声波在海水中传播速度是1500m/s(读作1500米每秒),若停在海水中的潜艇A发出声波,经过8s后接收到同样停着的潜艇B反射回来的声波,求:
(1)声波在海水中经过8s通过的路程 ;
(2)潜艇A、B的距离 。
(说明:小学已学习过“路程=速度×时间”,写成公式s=vt,请同学们仿照密度公式的计算过程进行计算。)
16.(2026•铜川期末)某兴趣小组的同学在国庆假期进行了“跨学科实践”活动。
(1)如图﹣1所示是小梅同学用纸盒和橡皮筋自制的“手弹琴”。当小梅用大小不同的力弹拨同一根琴弦时,听到声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)有变化;当她用“手弹琴”演奏《我和我的祖国》时,周围的同学听到的琴声是通过 传播的,大家不约而同地齐唱起来,表达自己的爱国情怀,说明声音可以传递 。
(2)为更好地了解物体振动发声的情况,小梅利用如图﹣2所示的实验装置展示声音的样子。声音发出后,亚克力板上的固体小颗粒会移动,最终形成图形,这种图形在物理学中称为“克拉尼图形”。当声音的频率越高,所形成的图形就会越复杂。因此,图﹣3中音调更高的是 (选填“甲”或“乙”)。
17.(2026•鹿泉区期末)地震发生时会产生次声波,已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s;若某次海啸发生的中心位置离最近的陆地距离为300km,则:
(1)最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少?
(2)若海浪的推进速度是200m/s,小明跑步的速度为6m/s,则最近陆地上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的这段时间内,小明能跑多远?
迁移创新
18.(2026•越秀区校级月考)学校新采购了一批音叉,其中一个标志着“256Hz”,该音叉发出的声音属于 (选填“超声波”、“次声波”、“人耳听觉频率范围内的声音”)。小虎同学抱着质疑的态度,用示波器检测该音叉的标志是否准确,敲击音叉后,示波器上显示如图信息(波形图中波峰到波峰或波谷到波谷为一次振动),根据图中信息可知,该声音的响度环境比较接近 (选填“图书馆内的安静环境”、“正常交谈的环境”、“嘈杂的马路环境”),频率为 Hz。根据本次测量,以下说法你认为最恰当的是 。
A.测量结果与标志的值不相等,该音叉的标志不准确
B.测量结果与标志的值不相等,但在合理误差范围内,可认为该标志准确
C.测量结果与标志的值不相等,应对该音叉进行多次测量
D.测量结果与标志的值不相等,应换用其他音叉进行多次测量
19.(2026•虎林市期末)阅读短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强,能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。如图乙所示为信号传播过程的s﹣t图像,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出其平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收信号用时0.6s,第二次发射信号到接收信号用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门的处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点。
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
(3)通过计算,该跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m,跑车的速度大小为 m/s。
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第二章
声现象
第3节 次声与超声
课标要点
1. 知道次声与超声。
2. 解现代技术中声学知识的一些应用。
学习重难点
重点:超声波和次声波的特点及应用。
难点:声波在现代技术中的应用。
知识点 次声
1.可听声:人耳感受的声音频率有一定的范围,大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz;我们把人类能够听到的声称为声音。
人与一些动物发声和听觉的频率范围:
2.次声波:把频率低于20Hz的声叫作次声波,简称次声。
3.次声波的特点:
①传播距离远。
②容易绕过障碍物。
③无孔不入。
4.次声波的来源:
①自然界:海上风暴、火山爆发、陨石落地、海啸、电闪雷鸣、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等;
②人类活动:核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃,甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。
5.次声波的应用:预测台风、地震、海啸等自然灾害。
随学随练
1.(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
【答案】B
【详解】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。
故选:B。
2.(2026•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
【答案】C
【详解】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。
故选:C。
3.(2026•江阴市期末)小华家养了一只狗,她发现一个奇特现象:周围环境看似安静、没有任何声音时,狗却会突然表现得非常警惕。这很可能是因为( )
A.狗接收紫外线的能力比人强
B.狗的发声频率范围比人的大
C.狗接收红外线的能力比人强
D.狗的听觉频率范围比人的大
【答案】D
【详解】解:人耳能够听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,频率低于20Hz或高于20000Hz的声人耳听不到,而狗的听觉频率范围为15Hz~50000Hz,听觉频率范围比人的大,能听到人类听不见的声音,故D正确,ABC错误。
故选:D。
知识点 超声
1.超声波:人们把频率高于20000Hz的声叫作超声波,简称超声。
2.超声波的特点:
①方向性好。
②穿透能力强。
③易于获得较集中的声能。
3.超声波的应用:
①方向性好---声呐。
②穿透能力强---超声波诊断仪(B超)、金属探测仪。
③易于获得较集中的声能---对医疗器械和食物等进行杀菌消毒、超声波清洗器、超声波碎石器等。
随学随练
1.(2026•思明区校级期末)如图是一款“声波盒”,其通过发出频率为47000Hz的声波,使液体高频振动将盒内的物体清洗干净。它发出的声波( )
A.人耳能听到
B.能预报地震
C.能用于测量地月距离
D.常温下,在空气中的传播速度约为340m/s
【答案】D
【详解】解:A、人耳的可听声为20Hz﹣20000Hz,“声波盒”发出频率为47000Hz的声波,高于人耳能听到的最高声音频率,因此人耳不能听到,故A错误;
B、次声波可以预测地震,故B错误;
C、月球表面是真空,故频率为47000Hz的声波不能用于测量地月距离,故C错误;
D、常温下,超声波在空气中的传播速度约为340m/s,故D正确。
故选:D。
2.(2026•保德县二模)在农业上,对种子进行超声处理,能杀死寄生在种子里的某些病菌和虫卵,有利于种子的发芽。这是因为超声波( )
A.不由振动产生 B.传播速度快
C.响度非常大 D.能传递能量
【答案】D
【详解】解:A.声音都是由物体振动产生的,超声波也是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.超声波在同种介质中的传播速度与普通声音相同,且传播速度快不是杀死病菌和虫卵的原因,故B不符合题意;
C.超声波的频率高于人耳听觉范围,人耳听不到,与其响度大小无关,且响度大不是杀死病菌和虫卵的原因,故C不符合题意;
D.当超声波在介质中传播时,会产生强烈的振动、空化效应、热效应等,这些效应会释放出足够大的能量,从而破坏病菌和虫卵的细胞结构或蛋白质,达到杀菌杀虫的目的,故D符合题意。
故选: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
【答案】A
【详解】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。
故选:A。
题型 声的利用
声传递信息与传递能量
(1)声波可以传递能量,凡是声音引起其他物体变化的例子,均属于声音传递能量。如“雷声震耳欲聋”,说明雷声具有能量;扬声器发出的声音引起周围空气振动使烛焰晃动,这表明声波能传递能量。
(2)声波可以传递信息,声音未能引起其他物体的变化,而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断,属于声音传递信息。如“听到了雷声预示着将要下雨”,这是雷声可以传递信息。
(3)总结声的利用
声传递 信息
声传递 能量
利用回声测距、定位
超声波清洗精密仪器、
碎石、洁齿
用“B超”检查身体
超声波雾化器
利用超声波探测金属内部裂纹
次声波武器
利用次声波预测地震、
监测核爆炸等
次声波的破坏作用
活学活用
1.(2026•邵东市模拟)下列现象中属于利用声传递能量的是( )
A.蝙蝠靠超声波定位 B.声呐探测鱼群
C.“B”超检查身体 D.利用超声清洗眼镜
【答案】D
【详解】解:
A、蝙蝠靠超声波发现昆虫(回声定位),利用的是声音能够传递信息,故A错误;
B、利用声呐探测鱼群位置,是利用超声波传递信息,故B错误;
C、用B超检查身体,是利用超声波传递信息,故C错误;
D、超声波清洗眼镜,利用声音可以传递能量,故D正确。
故选:D。
2.(2026•安定区三模)“声能发电”装置可将城市交通噪声的能量转化为电能供路灯使用。下列利用声音的实例中,与该项技术最相似的是( )
A.用声波粉碎人体内结石
B.用B超检查人体疾病
C.用声呐探测鱼群的位置
D.用超声导盲杖探测障碍物
【答案】A
【详解】解:题干中的“声能发电”是利用声波的能量;
A.用声波粉碎人体内结石,是利用声波具有的能量,故A符合题意;
B.用B超检查人体疾病:该技术利用超声波的回声反射成像,获取人体内部信息,主要利用了声波传递信息的特性,故B不符合题意;
C.用声呐探测鱼群的位置:该技术通过发射声波并接收回声来定位鱼群,主要利用了声波传递信息的特性,故C不符合题意;
D.用超声导盲杖探测障碍物:该技术利用超声波反射探测障碍物位置,主要利用了声波传递信息的特性,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2026•鲁山县期末)下列事例中属于利用声音传递信息的是( )
①汽车上的倒车雷达
②医用B超诊断仪
③超声波清洗眼镜
④超声波排除人体内结石
⑤利用声呐探测鱼群位置
⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
A.①②⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④
【答案】A
【详解】解:①汽车上的倒车雷达,利用了声音可以传递信息;
②医用B超诊断仪,利用了声音可以传递信息;
③超声波清洗眼镜,利用了声音可以传递能量;
④超声波排除人体内结石,利用了声音可以传递能量;
⑤利用声呐探测鱼群位置,利用了声音可以传递信息;
⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动,利用了声音可以传递信息。
综上所述,属于声音传递信息的应用是①⑤⑥;属于声音传递能量的应用是③④。
故选:A。
基础通关
1.(2026•滨城区二模)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
【答案】D
【详解】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。
故选:D。
2.(2026•莱芜区期末)倒车雷达是汽车停车或倒车时的安全辅助装置,能帮助司机解决视线模糊、盲区等问题,提高驾驶的安全性。关于倒车雷达的下列说法正确的是( )
A.利用次声波传递信息 B.利用超声波传递信息
C.利用超声波传递能量 D.利用红外线传递信息
【答案】B
【详解】解:倒车雷达利用超声波传递信息,故B正确;
故选:B。
3.(2026•北票市二模)太空授课为中国青少年播下创新的种子。如图是太空教师王亚平通过视频直播的形式同时向四个地面分课堂开讲的情景。下列关于“王亚平讲课的声音”的说法中正确的是( )
A.声音很响亮是由于她的声音频率很高
B.她的声音可以在真空中传播
C.讲课声是靠声带振动产生的
D.讲课声是靠超声波直接传回地面的
【答案】C
【详解】解:A.声音响亮是因为响度大,而不是频率;声音的高低叫音调,与振动频率有关,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,王亚平的声音是通过电磁波传回地面的,故B错误;
C.声音是由物体振动产生的,讲课声是靠声带振动产生的,故C正确;
D.超声波属于声波,不能在真空传播,讲课的信号是靠电磁波传回地面的,故D错误。
故选:C。
4.(2026•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
【答案】C
【详解】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。
故选:C。
5.(2026•永安市模拟)如图所示,中国汽车制造商正将DeepSeek的AI功能引入旗下车型,DeepSeek的AI功能主要体现在车载语音助手的智能化水平上,汽车领域广泛利用AI语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.AI语音助手发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.人们能听到的音乐声频率高于20000Hz
D.AI语音助手能根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息
【答案】D
【详解】解:A.声音是物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是物体振动产生的,故A错误;
B.响度是指声音的强弱,故减小声音音量实质是降低响度,故B错误;
C.人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,频率高于20000Hz的声波为超声波,人耳听不到,故C错误;
D.语音助手能根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递信息,故D正确。
故选:D。
6.(2026•耒阳市一模)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
【答案】D
【详解】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。
故选:D。
7.(2026•河东区月考)用监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表,则该监测器接收的( )
声音
鸟鸣
猫叫
频率/Hz
5000
800
强弱的等级/dB
30
60
A.猫叫的频率高 B.猫叫的音调低
C.猫叫的响度小 D.猫叫是次声波
【答案】B
【详解】解:AB、据表可知,鸟鸣的频率高,音调高,猫叫的声音频率低,音调低,故A错误,B正确;
C、声音的强弱表示声音的大小,即响度,由表可知,猫叫的声音响度较大,故C错误;
D、声音振动的频率低于20Hz的称为次声波,据表可知,猫叫的声音的频率是800Hz,高于20Hz,不属于次声波,故D错误。
故选:B。
8.(2026•宝丰县三模)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。
【答案】超声波;高于。
【详解】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。
故答案为:超声波;高于。
9.(2026•镇江二模)如图所示,三支点燃的蜡烛排列在音响的前方。当音箱播放音乐时,声音通过 同四周传播,观察到烛焰在晃动,说明声音能够传递 。分析三处“烛焰”的晃动情况,能够得出结论:响度与声源的 有关。
【答案】空气;能量;距离。
【详解】解:声音的传播需要介质,当音箱播放音乐时,声音是通过空气传播的;
烛焰发生晃动,说明声音的能量传递到烛焰处,即声音能够传递能量;
由图可知,三支蜡烛到声源的距离不同,距离声源越近烛焰晃动越剧烈,说明该处声音响度越大,因此可以得出结论,响度与到声源的距离有关。
故答案为:空气;能量;距离。
10.(2026•南京期末)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。这种波 (选填“能”或“不能”)用于测量地球和月球之间的距离。
【答案】超声;能量;不能。
【详解】解:自动泊车利用了超声波的方向性好,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;
真空不能传声,这种波不能用于测量地球和月球之间的距离。
故答案为:超声;能量;不能。
11.(2026•顺德区期末)如图所示是三种动物的听觉频率范围(频率/Hz)。能听到的音调最高的是 ;既能听到次声波又能听到超声波的是 ;若某昆虫的翅膀1s振动70次,能听到此声音的是 。(均选填“狗”“蝙蝠”或“海豚”)
【答案】海豚;狗;狗。
【详解】解:音调由频率决定,频率越高,音调越高;由图可知,海豚的听觉上限最高,为150000Hz,所以能听到的音调最高的是海豚;
次声波的频率低于20Hz,超声波的频率大于20000Hz,狗的听觉频率范围为15~50000Hz,因此既能听到次声波又能听到超声波的是狗;
某昆虫的翅膀1s振动70次,则昆虫翅膀振动频率为70Hz,狗的听觉频率范围为15~50000Hz,因此能听到此声音的是狗。
故答案为:海豚;狗;狗。
12.(2026•锡山区校级期末)用超声波清洗牙齿,是利用声可以传递 。在发生地震等自然灾害时,一般会伴有 的产生(选填“次声波”或“超声波”)。某种昆虫靠翅膀的振动发声,如果这种昆虫的翅膀在1s内振动了300次,人类 听到该频率的声音(选填“能”或“不能”)。
【答案】能量;次声波;能。
【详解】解:用超声波可以清洗牙齿,利用的是声可以传递能量。
在发生地震等自然灾害时,一般会伴有次声波的产生。
昆虫的翅膀在1s内振动了300次,则它振动的频率为300Hz,人类能听到的频率范围是20~20000Hz,300Hz在人类听到的频率范围内,所以能听到。
故答案为:能量;次声波;能。
素养提升
13.(2026•思明区期末)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
【答案】B
【详解】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。
故选:B。
14.(2026•东城区期末)声波是目前唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。声呐就是利用声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,可以在水中向一定方向发射沿直线传播的声波。声波在水中传播时,如果遇到海底礁石、鱼群等目标,会被反射回来形成回声被声呐接收。如果目标与声呐间的距离不变,回声频率不变;如果目标与声呐间的距离减小,回声频率变高;如果目标与声呐间的距离增大,回声频率变低。科考船停在某海域,其携带的水下声呐先后向不同方向发射声波,声波频率大于100000Hz,声波在海水中传播速度约为1500m/s。下列说法正确的是( )
A.该声呐发出的声波属于次声波,可以被人耳听到
B.在太空中能利用声呐技术测量物体间的距离
C.若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号,且回声频率不变,则探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石
D.若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号,且回声频率变低,则探测到的可能是与其相距约3000m的正在靠近的鱼群
【答案】C
【详解】解:A、根据题干可知该声呐频率大于100000Hz,即大于20000Hz,属于超声波,不能被人耳听到,故A错误;
B、由于声音的传播需要介质,真空不能传声,太空属于真空环境,因此不能利用声呐技术测量物体间的距离,故B错误;
CD、若该声呐在发出声波后4s接收到回声信号,且信号频率不变,从信号频率不变可知目标与声呐间的距离不变,故它们之间的距离为s=vt=1500m/s4s=3000m,由此可知探测到的可能是与其相距约3000m的海底礁石;若回声频率变低,说明目标与声呐间的距离增大,则可知探测到的可能是与其相距约3000m的正在远离的鱼群,故C正确,D错误。
故选:C。
15.(2026•潮州期末)声呐被称为潜艇的耳目,这是因为声音能够传递 。声呐可发出频率超过20kHz的 (选填“超声”或“次声”)。已知声波在海水中传播速度是1500m/s(读作1500米每秒),若停在海水中的潜艇A发出声波,经过8s后接收到同样停着的潜艇B反射回来的声波,求:
(1)声波在海水中经过8s通过的路程 ;
(2)潜艇A、B的距离 。
(说明:小学已学习过“路程=速度×时间”,写成公式s=vt,请同学们仿照密度公式的计算过程进行计算。)
【答案】信息;超声;(1)12000m;(2)6000m。
【详解】解:声呐通过探测声音的回波确定目标位置,体现了声音能够传递信息;
超声波的频率高于20000Hz,声呐可发出频率超过20kHz的超声波;
(1)声波在海水中经过8s通过的路程s=vt=1500m/s×8s=12000m,
(2)潜艇A、B的距离。
故答案为:信息;超声;(1)12000m;(2)6000m。
16.(2026•铜川期末)某兴趣小组的同学在国庆假期进行了“跨学科实践”活动。
(1)如图﹣1所示是小梅同学用纸盒和橡皮筋自制的“手弹琴”。当小梅用大小不同的力弹拨同一根琴弦时,听到声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)有变化;当她用“手弹琴”演奏《我和我的祖国》时,周围的同学听到的琴声是通过 传播的,大家不约而同地齐唱起来,表达自己的爱国情怀,说明声音可以传递 。
(2)为更好地了解物体振动发声的情况,小梅利用如图﹣2所示的实验装置展示声音的样子。声音发出后,亚克力板上的固体小颗粒会移动,最终形成图形,这种图形在物理学中称为“克拉尼图形”。当声音的频率越高,所形成的图形就会越复杂。因此,图﹣3中音调更高的是 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)响度;空气;信息;(2)乙。
【详解】解:(1)小梅用大小不同的力弹拨同一根琴弦时,琴弦的振幅不同,发出的声音的响度不同。
声音的传播需要介质,当她用“手弹琴”演奏《我和我的祖国》时,周围的同学听到的琴声是通过空气传播的;
声音可以传递信息和能量,大家不约而同地齐唱起来,表达自己的爱国情怀,说明声音可以传递的信息。
(2)当声音的频率越高,所形成的图形就会越复杂,比较两图可知,图乙的图形更复杂,说明乙的音调更高。
故答案为:(1)响度;空气;信息;
(2)乙。
17.(2026•鹿泉区期末)地震发生时会产生次声波,已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s;若某次海啸发生的中心位置离最近的陆地距离为300km,则:
(1)最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少?
(2)若海浪的推进速度是200m/s,小明跑步的速度为6m/s,则最近陆地上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的这段时间内,小明能跑多远?
【答案】(1)岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是200s;
(2)小明能跑7800m。
【详解】解:(1)由v可得,岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间:
t声200s;
(2)海浪到最近陆地所用的时间:
t浪1500s,
逃生的时间:Δt=t浪﹣t声=1500s﹣200s=1300s,
小明跑出路程s小明=v小明Δt=6m/s×1300s=7800m。
答:(1)岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是200s;
(2)小明能跑7800m。
迁移创新
18.(2026•越秀区校级月考)学校新采购了一批音叉,其中一个标志着“256Hz”,该音叉发出的声音属于 (选填“超声波”、“次声波”、“人耳听觉频率范围内的声音”)。小虎同学抱着质疑的态度,用示波器检测该音叉的标志是否准确,敲击音叉后,示波器上显示如图信息(波形图中波峰到波峰或波谷到波谷为一次振动),根据图中信息可知,该声音的响度环境比较接近 (选填“图书馆内的安静环境”、“正常交谈的环境”、“嘈杂的马路环境”),频率为 Hz。根据本次测量,以下说法你认为最恰当的是 。
A.测量结果与标志的值不相等,该音叉的标志不准确
B.测量结果与标志的值不相等,但在合理误差范围内,可认为该标志准确
C.测量结果与标志的值不相等,应对该音叉进行多次测量
D.测量结果与标志的值不相等,应换用其他音叉进行多次测量
【答案】人耳听觉频率范围内的声音;正常交谈的环境;250;B。
【详解】解:音叉的频率是256Hz,该音叉发出的声音声音属于人耳听觉频率范围内的声音。
根据图中信息可知,该声音的响度为60dB,环境比较接近正常交谈的环境。
图中的声波的周期为:T=4×10﹣3s;频率为:。
测量结果与标志的值不相等,但在合理误差范围内,可认为该标志准确,故选:B。
故答案为:人耳听觉频率范围内的声音;正常交谈的环境;250;B。
19.(2026•虎林市期末)阅读短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强,能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。如图乙所示为信号传播过程的s﹣t图像,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出其平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收信号用时0.6s,第二次发射信号到接收信号用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门的处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点。
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
(3)通过计算,该跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m,跑车的速度大小为 m/s。
【答案】(1)反射能力强;(2)68;(3)51;60。
【详解】解:(1)由短文信息可知,超声波具有指向性好、反射能力强,能量集中等特点,可用于测速,因此超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、反射能力强等特点;
(2)超声波从测速仪发射到被汽车反射后返回测速仪,总时间为t0=0.4s,则超声波从测速仪传到汽车所用的时间为:;
超声波的速度为v=340m/s,则汽车与测速仪之间的距离为:s=vt=340m/s×0.2s=68m;
(3)第一次发射信号到接收用时0.6s,则信号从测速仪到跑车的时间为;
此时跑车与测速仪的距离为s1=vt1=340m/s×0.3s=102m;
第二次发射信号到接收用时0.3s,则信号从测速仪到跑车的时间为;
此时跑车与测速仪的距离为s2=vt2=340m/s×0.15s=51m;
则跑车在两次遇到信号之间通过的路程为s′=s1﹣s2=102m﹣51m=51m;
又因为两次发射信号的时间间隔是1.0s,跑车在两次遇到信号过程中,所用的时间为t′=1.0s﹣0.3s+0.15s=0.85s;
则跑车的速度大小为:。
故答案为:(1)反射能力强;(2)68;(3)51;60。
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