第三节 超声波与次声波（讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本初中物理讲义聚焦“超声波与次声波”核心知识点，从人耳听觉范围（20-20000Hz）引入，系统梳理超声波（频率高于20000Hz，方向性好、穿透能力强、声能集中）和次声波（频率低于20Hz，传播远、绕障碍物、能量大）的定义、特点及应用，构建声音传递信息与能量的辨析框架。 资料以物理观念为基础，通过B超与超声清洗的实例辨析信息与能量传递，结合次声波预警自然灾害培养科学思维，设置超声测距计算等题型提升科学探究能力。课中辅助教师分层教学，课后通过基础到迁移创新的练习帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第二章 声的世界 第三节 超声波与次声波 课标要点 1．知道人耳的听觉频率范围，理解超声波和次声波的定义，能区分可听声、超声和次声。 2．了解超声波的特点，知道超声波在生产、医疗、科技等领域的应用。 3．了解次声波的特点、来源与应用，知道次声波的危害。 4．能结合实例区分声音传递信息和传递能量，能进行简单的超声测距计算。 5．了解人与动物的听觉频率范围差异，能解释动物提前感知自然灾害的现象。 学习重难点 重点：超声波与次声波的定义；超声波的特点与应用；次声波的特点与应用。 难点：超声波回声测距的路程分析；声音传递信息与传递能量的应用辨析。 知识点 超声波及其应用（重点） 1．人耳的听觉范围：多数人能听到的声波频率范围约为____________ Hz。 2．超声波的定义：物理学中，把频率____________ Hz的声波称为超声波，简称超声。 3．自然界中的超声波：许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如蝙蝠利用超声波进行导航：蝙蝠发出的超声波碰到障碍物会反射回来，据此判断障碍物的位置并及时避开。 4．超声波的特点：超声波具有______好、____________强、____________较集中的声能等特点。 5．超声波的应用 （1）传递______类：①声呐：探测海底深度、海中暗礁、鱼群、潜艇位置；②倒车雷达、超声盲杖：利用回声定位障碍物；③B 超检查：超声波进入人体，经不同组织界面反射成像，检查内脏、观察胎儿发育；④超声探伤：探测金属内部的缺陷，排除安全隐患。 （2）传递______类：①超声波击碎结石；②超声清洗、超声焊接、超声钻孔；③超声波破坏细菌结构，对医疗器械和食物进行杀菌消毒。 易错提醒 ① 超声波和次声波都是声波，都需要介质传播，真空不能传声； ② 人耳听不到超声波，不代表超声波不存在，也不代表超声波没有能量； ③ 判断应用类型：“探测、检查、定位、成像” 属于传递信息；“清洗、破碎、焊接、杀菌” 属于传递能量。 随学随练 1．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（　　） A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐” C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 2．下列声现象中，说明声音能传递能量的是（　　） A．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B．倒车雷达 C．超声加湿器 D．B超诊疗 知识点 次声波及其作用 1．次声波的定义：频率低于______ Hz的声波称为次声波，简称次声。 2．次声波的来源：次声波来源______，自然界中火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生______；核爆炸、导弹发射等也能产生______。 3．次声波的特点：传播______、能绕过______；能量很______的次声波具有极大的______。 4．次声波的应用与危害 （1）应用：利用次声波进行气象预报、自然灾害预警。火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等灾害发生前，可能会辐射出______，人们可以据此提前预测灾害。 （2）危害：强次声波能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌；还会破坏人体平衡器官，引起恶心、晕眩，甚至造成内脏破裂出血，危及生命。 5．人与动物的听觉频率范围 分类 发声频率范围 听觉频率范围 人 85 ~ 1 100 Hz 20 ~ 20 000 Hz 蝙蝠 10 000 ~ 120 000 Hz 1 000 ~ 120 000 Hz 大象 8 ~ 35 Hz 1 ~ 20 000 Hz 狗 452 ~ 1 800 Hz 15 ~ 50 000 Hz 海豚 7 000 ~ 120 000 Hz 150 ~ 150 000 Hz 自然灾害发生前，一些动物会出现异常反应，就是因为它们能提前感知到次声波。 特别提醒 次声波的频率低、波长长，因此传播距离远，能绕过障碍物；但次声波同样遵循声波的传播规律，需要介质，真空不能传播。 随学随练 1．地震时会产生_____声波，这种声波也会让远在地震中心千里之外不少居民出现头晕、恶心等症状，这说明声音能够传递_______。 2．下列有关次声波的事实描述中，说法不正确的是（   ） A．通过监测次声波，可预报海啸、台风 B．火山爆发、地震、海啸、雷电均能产生次声波 C．次声波的频率低对人体有伤害作用 D．次声波可以传得很远，但不容易绕过障碍物 题型 超声与次声的辨析 核心思路：根据频率范围区分可听声、超声波和次声波；结合人耳和动物的听觉范围，解释生活中的相关现象。 活学活用 1．超声波和次声波在科学领域和生活中有着重要的作用，汽车车尾的“倒车雷达”发出的是________声，该声________（选填“是”或“不是”）由于物体振动而产生的；利用________声监测仪进行监测，可以预报火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾害。 2．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（   ） A．人有可能听到频率为10kHz的声波 B．人不可能听得到乙图的声波 C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见 D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 题型 超声波的应用与测距计算 核心思路：明确超声波的应用分类，区分传递信息和传递能量；回声测距中，声音传播的是往返路程，被测距离为总路程的一半。 活学活用 1．如图所示是我国研制的防疫机器人，不仅可以测量人群的体温，还能智能避障。机器人在运动过程中可通过发射、接收超声波来侦测障碍物的位置，如果前方有障碍物，机器人就会自动减速或调整路线，巧妙避障。请回答： （1）超声波在生产、生活中还可以应用在什么方面？（写出1条即可）。 （2）防疫机器人2s内可移动1.6m，则机器人的运动速度是多少？ （3）某时刻机器人距障碍物0.5m，机器人以0.5m/s的速度向障碍物匀速直线行驶了0.2s后，系统才发出减速的指令，开始减速后，机器人最多运动0.3m可停下，机器人是否会碰到障碍物？请你通过计算说明。 2．一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。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的、、、、五个位置时，向正下方海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、。由此判断，该海域海底的大致形状为（　　） A． B． C． D． 题型 次声波的特点与应用 核心思路：结合次声波的频率低、传播远、能绕障碍物的特点，分析其在灾害预警中的应用，认识次声波的危害。 活学活用 1．如图是一款音频灭火装置，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。下列说法正确的是（     ） A．该装置产生的是次声波 B．该装置可以直接在太空中使用 C．该装置能灭火说明声音具有能量 D．该装置的声源每分钟振动30~60次 2．下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（     ） A．超声波可以用来清洗精密仪器，说明声音可以传递信息 B．次声波可以用来监测地震、海啸等自然灾害，说明次声波可以传递能量 C．医院里的 “B超” 是利用次声波来工作的 D．超声波加湿器是利用超声波振动使水变成小水滴，说明声音可以传递能量 基础通关 1．如图为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。下列说法不正确的是（     ） A．超声波传播的速度比次声波快 B．超声波传播需要介质 C．潜艇上的舰员听不见超声波 D．声呐系统发出的是大于20000Hz的声波 2．下列说法错误的是（     ） A．振动频率高于2万赫兹属于超声波 B．测量误差可以消除 C．人离障碍物大于17米才能听到自己的回声 D．声音是以声波的形式向远处传播 3．据北魏郦道元所著的《水经注》记载，陈遵在造江陵金堤时，曾利用鼓声推算高地的高度，可能是利用鼓声的传播速度推算的。对此，下列说法错误的是（     ） A．鼓声是由鼓面振动产生的 B．鼓声通过鼓面传播到人耳处 C．鼓声可以在空气中传播 D．该现象说明声音可以传递信息 4．有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（     ） A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波的音调很低 C．超声波能传递能量 D．超声波不是由物体的振动产生的 5．声音在海水中的传播速度是，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经接收到反射回来的声波信号。估算海底障碍物到海面的距离是_____________。 6．蝴蝶的翅膀每分钟振动约480次，我们不能听到蝴蝶翅膀振动发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动发出的是___________声波。虎凤蝶沿直线飞行0.12km所用时间0.5min，虎凤蝶飞行的平均速度是___________m/s。 7．划龙舟比赛为啥船头都有一个如图所示的击鼓手。主要是为了让划船的人用力更加整齐和均匀。龙舟上发出的阵阵鼓声是由于鼓面的____________产生的；鸣笛开赛时，运动员们听到汽笛声立即开始同步划桨，这说明了声音可以传递______（选填“信息”或“能量”）。岸上的观众根据__________________（选填“相同时间比路程”“相同路程比时间”）的方法来比较各个队伍龙舟的快慢。 8．某校进行地震逃生演练时，听到地震警报后，同学们立即有序跑出教学楼，这是利用声传递了______（选填“信息”或“能量”）。发生地震时会伴有______（选填“超声波”或“次声波”）产生。 9．如图是小明利用大鼓和红豆来探究声现象的情景： （1）敲击鼓面，鼓响红豆跳动，反映声音是由物体振动产生的，这里主要运用的研究方法是_______； （2）用更大的力敲击鼓面，鼓声变响红豆跳动变高，说明声音的响度与______有关，重敲时响度_______； （3）用更快的速度敲击鼓面，鼓声的音调________； （4）战鼓在古代战争中被广泛应用，“闻鼓而进”说明声音能传递_______。 10．如图是课本中四个实验装置图，请回答以下问题。 （1）图①发声的音叉激起水花，说明声音是由物体_____________产生的； （2）图②音叉发出的声音越响，乒乓球被弹开得越_____________，说明声音的响度和_____________有关； （3）图③钢尺伸出桌边越短，振动越_____________，音调越_____________，说明音调与振动的频率有关； （4）图④抽取玻璃罩内的空气，听到罩内的铃声减小，进一步推论得：____________________，并且还能够说明声音可以传递 __________。 11．人从呱呱坠地时起，就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心，从彼此的对话中获得信息……除了人类，动物也能利用声。例如，大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流（如图所示）。你能举出其他一些例子吗? 12．如图所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 素养提升 13．声呐能够向水中发射声波，声波在水中传播时，遇到障碍物就会反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声波往返时间可以确定目标的距离。一艘潜艇以速度匀速下潜时，向海底发射声波，经时间后收到回波，已知声波在海水中传播的速度为，则（     ） A．声呐发出声波时，潜艇到海底的距离为 B．从声呐发出声波到接收到回波这段时间内，潜艇下潜的距离为 C．收到回波时，潜艇到海底的距离为 D．能用声呐测量地球到月球之间的距离 14．声波可以用来传递信息和能量，下列事例中属于利用超声波传递信息的是（     ） ①用广播发布指令 ②利用倒车雷达判断车到障碍物的距离 ③利用超声波清洗眼镜 ④敲打西瓜鉴别生熟 ⑤医生用听诊器检查病人心脏的工作情况 ⑥蝙蝠根据回声到来的方位和时间确定昆虫的位置 A．②③⑥ B．①②④⑤⑥ C．②⑥ D．②④⑤⑥ 15．市场上有一款“超声波传感器”导盲杖，正常使用时，导盲杖会持续发出超声波。若前进方向上有障碍物，导盲杖就能接收到超声波的反射信号并发出“滴滴”的提示音，离障碍物越近，提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。下列说法中错误的是（     ） A．盲人不能听到这种超声波 B．该导盲杖利用了声音能够传递能量 C．超声波的频率比“滴滴”的提示音的频率高 D．提示音“越尖锐”指的是声音的音调越高 16．根据如图所给的信息，判断下列说法正确的是（     ） A．蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C．15Hz的声音只要足够大，人耳是能听到的 D．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 17．2023年12月18日晚，甘肃积石山县发生6.2级地震，造成了严重人员伤亡和财产损失，北京蓝天救援队第一时间抵达震区参加救援。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。地震发生时，伴随有______________声波产生；若测得这两种波先后到达监测站的时间间隔为18s，则震源到该监测站的距离为______________km。 18．2024年4月16日，我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”顺利完成中国第40次南极科学考察任务返回上海港。当“雪龙2号”在海中某处停泊时用声呐系统向海底竖直发射超声波，6s后接收到回声波，已知超声波在海水中的传播速度为1500，则此处海水的深度为_________m，根据超声波信号往返时间可以确定目标的距离，利用此种方法_________（选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，这是因为___________________。 19．2025年10月9日13时17分，四川甘孜州新龙县发生5.4级地震，震源深度10公里。地震时会伴有____ （选填“次声波”或“超声波”）的产生，该声波人耳_____ （选填“能”或“不能”） 听到；一般情况下，声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度_____ （选填“快”或“慢”） 。 20．2024年4月10日，雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，相比较于可听声，超声波的频率________（高、低），若雪龙号从发射到接收到回声所用的时间为4s，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，则该处海洋的深度为________________m；________（能或不能）用同样的方法来探测月球和地球之间的距离，原因是________________________________。 迁移创新 21．火车进入隧道前要鸣笛。一列总长为300m的火车以108km/h的速度匀速穿过一条隧道时，坐在火车上的小明测出自己通过隧道的时间为90s。下列说法正确的是（　　） A．相对于隧道，小明是静止的 B．隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这利用了声音能传递能量 C．火车从驶入隧道到全部离开隧道所用时间为90s D．火车全部在隧道内的时间为80s 22．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。假设某音乐公路规定的行驶速度是，设定乐曲为时长的《歌唱祖国》，第一个音符“”的频率为，该音乐公路的总长约为______，路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的______（选填“响度”“音调”“音色”）来设计，驾驶员可以通过听第一个音符的音调判断是否超速，表明声波能传递______。 23．倒车防撞雷达 （1）关于声波的传播速度，课本上是这样描述的：“声波在的空气中的传播速度是________”。从描述中我们就可以推理猜想：声音的传播速度与介质种类和________有关。 （2）在现代汽车中一般车尾都安装有倒车防撞雷达，它能够判断障碍物的距离，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。 倒车雷达的探头是利用________声波来工作的，这种声波具有穿透性和________性强的特点，当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声马上减速停车，说明声波可以传递________。 （3）某次倒车防撞雷达向障碍物发出信号后，经过0.02s接收装置收到返回的信号（车相对地面静止），a．则车尾与障碍物之间的距离大约是多少？b．若此时开始以0.1m/s匀速倒车，当车尾与障碍物之间的距离为0.4m时，倒车时间为多长？（计算说明，取的空气中的声速） （4）小华因此受到启发，他认为可利用超声波测地球与月球之间的距离，你认为小华的想法合理吗？为什么？ （5）P、Q是同一直线上相距6米的两点，甲、乙两车先后经过P点向Q点运动，甲比乙早2秒经过P点。当甲车到达Q点，此时乙车离Q点距离大于2米。甲乙的s-t图像如图所示，则（     ） A．甲的图线可能是a B．乙的图线一定是a C．当甲到达Q点时，乙可能经过Q点 D．当甲到达Q点时，乙一定在PQ之间 24．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别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变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，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，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。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）超声波传播中遇到障碍物时______（选填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。 （2）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有______的特点。 （3）SenseID是利用了超声波传递______（选填“信息”或“能量”）的特性。 （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物______。 A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫 （5）已知超声波在海水中的传播速度约为，某船在A处向海底垂直发射超声波，若6s后收到回声信号，在B处发射超声波，若3s后收到回声信号，则A、B之间的高度为______，在月球上______（选填“能”或“不能”）用超声波技术测量月球表面物体间距离，理由是______。 （6）放大手指局部，表面是凸凹不平的。下面是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是______（选填“图一”“图二”“图三”或“图四”）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 声的世界 第三节 超声波与次声波 课标要点 1．知道人耳的听觉频率范围，理解超声波和次声波的定义，能区分可听声、超声和次声。 2．了解超声波的特点，知道超声波在生产、医疗、科技等领域的应用。 3．了解次声波的特点、来源与应用，知道次声波的危害。 4．能结合实例区分声音传递信息和传递能量，能进行简单的超声测距计算。 5．了解人与动物的听觉频率范围差异，能解释动物提前感知自然灾害的现象。 学习重难点 重点：超声波与次声波的定义；超声波的特点与应用；次声波的特点与应用。 难点：超声波回声测距的路程分析；声音传递信息与传递能量的应用辨析。 知识点 超声波及其应用（重点） 1．人耳的听觉范围：多数人能听到的声波频率范围约为20 ~ 20 000 Hz。 2．超声波的定义：物理学中，把频率高于 20 000 Hz的声波称为超声波，简称超声。 3．自然界中的超声波：许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如蝙蝠利用超声波进行导航：蝙蝠发出的超声波碰到障碍物会反射回来，据此判断障碍物的位置并及时避开。 4．超声波的特点：超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点。 5．超声波的应用 （1）传递信息类：①声呐：探测海底深度、海中暗礁、鱼群、潜艇位置；②倒车雷达、超声盲杖：利用回声定位障碍物；③B 超检查：超声波进入人体，经不同组织界面反射成像，检查内脏、观察胎儿发育；④超声探伤：探测金属内部的缺陷，排除安全隐患。 （2）传递能量类：①超声波击碎结石；②超声清洗、超声焊接、超声钻孔；③超声波破坏细菌结构，对医疗器械和食物进行杀菌消毒。 易错提醒 ① 超声波和次声波都是声波，都需要介质传播，真空不能传声； ② 人耳听不到超声波，不代表超声波不存在，也不代表超声波没有能量； ③ 判断应用类型：“探测、检查、定位、成像” 属于传递信息；“清洗、破碎、焊接、杀菌” 属于传递能量。 随学随练 1．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（　　） A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐” C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 【答案】D 【解析】 A．B超利用超声波反射成像，传递人体内部结构信息，属于传递信息，故A不符合题意； B．声呐通过接收反射声波探测鱼群位置，属于传递信息，故B不符合题意； C．中医“闻”是通过听声音获取病情信息，属于传递信息，故C不符合题意； D．超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍，属于传递能量，故D符合题意。 故选D。 2．下列声现象中，说明声音能传递能量的是（　　） A．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B．倒车雷达 C．超声加湿器 D．B超诊疗 【答案】C 【解析】A．蝙蝠靠超声波发现昆虫，说明声音能传递信息，故A不符合题意； B．倒车雷达利用超声波测量车与障碍物的距离，说明声音能传递信息，故B不符合题意； C．超声加湿器利用超声波将水打散成小颗粒，说明声音能传递能量，故C符合题意； D．B超诊疗利用超声波获得病人病情，说明声音能传递信息，故D不符合题意。 故选C。 知识点 次声波及其作用 1．次声波的定义：频率低于 20 Hz的声波称为次声波，简称次声。 2．次声波的来源：次声波来源广，自然界中火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。 3．次声波的特点：传播远、能绕过障碍物；能量很大的次声波具有极大的破坏力。 4．次声波的应用与危害 （1）应用：利用次声波进行气象预报、自然灾害预警。火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等灾害发生前，可能会辐射出次声波，人们可以据此提前预测灾害。 （2）危害：强次声波能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌；还会破坏人体平衡器官，引起恶心、晕眩，甚至造成内脏破裂出血，危及生命。 5．人与动物的听觉频率范围 分类 发声频率范围 听觉频率范围 人 85 ~ 1 100 Hz 20 ~ 20 000 Hz 蝙蝠 10 000 ~ 120 000 Hz 1 000 ~ 120 000 Hz 大象 8 ~ 35 Hz 1 ~ 20 000 Hz 狗 452 ~ 1 800 Hz 15 ~ 50 000 Hz 海豚 7 000 ~ 120 000 Hz 150 ~ 150 000 Hz 自然灾害发生前，一些动物会出现异常反应，就是因为它们能提前感知到次声波。 特别提醒 次声波的频率低、波长长，因此传播距离远，能绕过障碍物；但次声波同样遵循声波的传播规律，需要介质，真空不能传播。 随学随练 1．地震时会产生_____声波，这种声波也会让远在地震中心千里之外不少居民出现头晕、恶心等症状，这说明声音能够传递_______。 【答案】 次 能量 【解析】[1]自然界中的地震会产生次声波，具有极强的破坏力。 [2]这种声波也会让远在地震中心千里之外不少居民出现头晕、恶心等症状，这说明声音能够传递能量。 2．下列有关次声波的事实描述中，说法不正确的是（   ） A．通过监测次声波，可预报海啸、台风 B．火山爆发、地震、海啸、雷电均能产生次声波 C．次声波的频率低对人体有伤害作用 D．次声波可以传得很远，但不容易绕过障碍物 【答案】D 【解析】AB．火山爆发、地震、海啸、雷电等自然灾害均能产生次声波，所以可以通过监测次声波来预报海啸、台风，故AB正确，不符合题意； C．次声波的频率低对人体有伤害作用，所以不能长期接触次声波，故C正确，不符合题意； D．次声波的频率低，波长较长，容易绕过障碍物，传得很远，故D错误，符合题意。 故选D。 题型 超声与次声的辨析 核心思路：根据频率范围区分可听声、超声波和次声波；结合人耳和动物的听觉范围，解释生活中的相关现象。 活学活用 1．超声波和次声波在科学领域和生活中有着重要的作用，汽车车尾的“倒车雷达”发出的是________声，该声________（选填“是”或“不是”）由于物体振动而产生的；利用________声监测仪进行监测，可以预报火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾害。 【答案】 超 是 次 【解析】[1][2]声是由物体的振动产生的，汽车车尾的“倒车雷达”发出的是超声，超声波的振动频率高于20000Hz，该声是由于物体振动而产生的。 [3]火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等自然灾害发生时，可以产生次声波，利用次声监测仪进行监测，可以预报这些自然灾害。 2．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（   ） A．人有可能听到频率为10kHz的声波 B．人不可能听得到乙图的声波 C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见 D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 【答案】A 【解析】A．由图可知，人耳的听觉频率范围是，所以人有可能听到频率为10kHz（）的声波，故A正确； B．乙图的声波每毫秒振动一次，频率为 人耳的听觉频率范围是，所以人能听得到乙图的声波，故B错误； C．由图可知，蝙蝠的听觉频率范围是，所以蝙蝠听不见200Hz的声波，故C错误； D．地震、海啸的预警中利用了频率低于20Hz的次声波来传递信息，故D错误。 故选A。 题型 超声波的应用与测距计算 核心思路：明确超声波的应用分类，区分传递信息和传递能量；回声测距中，声音传播的是往返路程，被测距离为总路程的一半。 活学活用 1．如图所示是我国研制的防疫机器人，不仅可以测量人群的体温，还能智能避障。机器人在运动过程中可通过发射、接收超声波来侦测障碍物的位置，如果前方有障碍物，机器人就会自动减速或调整路线，巧妙避障。请回答： （1）超声波在生产、生活中还可以应用在什么方面？（写出1条即可）。 （2）防疫机器人2s内可移动1.6m，则机器人的运动速度是多少？ （3）某时刻机器人距障碍物0.5m，机器人以0.5m/s的速度向障碍物匀速直线行驶了0.2s后，系统才发出减速的指令，开始减速后，机器人最多运动0.3m可停下，机器人是否会碰到障碍物？请你通过计算说明。 【答案】（1）超声波在生活中可以用来清洗精密仪器、击碎人体内的结石等。（2）0.8m/s；（3）机器人不会碰到障碍物 【解析】（1）略。 （2）机器人的运动速度为 （3）0.2s机器人运动的距离 则机器人运动的总距离 所以机器人不会碰到障碍物。 2．一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。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的、、、、五个位置时，向正下方海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、。由此判断，该海域海底的大致形状为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据可知，声音在海水中传播的速度相同，时间越长，距离越大，因此0.5s声音运动的距离大于0.35s声音运动的距离，且由于回收信号的时间交替相等，即声音走过的路程交替相等，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型 次声波的特点与应用 核心思路：结合次声波的频率低、传播远、能绕障碍物的特点，分析其在灾害预警中的应用，认识次声波的危害。 活学活用 1．如图是一款音频灭火装置，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。下列说法正确的是（     ） A．该装置产生的是次声波 B．该装置可以直接在太空中使用 C．该装置能灭火说明声音具有能量 D．该装置的声源每分钟振动30~60次 【答案】C 【解析】A．次声波的定义是频率低于20Hz的声波，该装置发出声波频率为30∼60Hz，不属于次声波，故A错误； B．声音传播需要介质，太空是真空环境，无法传声，因此该装置不能直接在太空中使用，故B错误； C．声音可以传递能量，该装置利用低频声波扑灭火焰，正说明声音具有能量，故C正确； D．频率指声源每秒振动的次数，30∼60Hz是指声源每秒振动30∼60次，故D错误。 故选C。 2．下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（     ） A．超声波可以用来清洗精密仪器，说明声音可以传递信息 B．次声波可以用来监测地震、海啸等自然灾害，说明次声波可以传递能量 C．医院里的 “B超” 是利用次声波来工作的 D．超声波加湿器是利用超声波振动使水变成小水滴，说明声音可以传递能量 【答案】D 【解析】A．超声波清洗精密仪器，是利用超声波振动震落污垢，说明声音可以传递能量，不是传递信息，故A错误； B．次声波监测地震、海啸，是通过次声波获取灾害的相关信息，说明次声波可以传递信息，不是传递能量，故B错误； C．医院的“B超”是利用超声波工作，不是次声波，故C错误； D．超声波加湿器依靠超声波振动将水打碎为小水滴，说明声音可以传递能量，故D正确。 故选D。 基础通关 1．如图为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。下列说法不正确的是（     ） A．超声波传播的速度比次声波快 B．超声波传播需要介质 C．潜艇上的舰员听不见超声波 D．声呐系统发出的是大于20000Hz的声波 【答案】A 【解析】A．超声波和次声波在同种介质中的传播速度相同，故A错误； B．声音的传播需要介质，超声波也是声波，传播需要介质，故B正确； CD．人耳能听到的声音频率范围是，超声波频率大于，人耳听不见，故CD正确。 本题要求选择不正确的，故选A。 2．下列说法错误的是（     ） A．振动频率高于2万赫兹属于超声波 B．测量误差可以消除 C．人离障碍物大于17米才能听到自己的回声 D．声音是以声波的形式向远处传播 【答案】B 【解析】A．超声波定义为振动频率高于2万赫兹的声波，故A正确； B．测量误差时永远存在的，只能减小，不可消除，故B错误； C．人耳区分原声与回声的最短时间差为0.1s，声速取，声音往返总路程 人到障碍物的最短距离 故距离大于17m才能听到回声，故C正确； D．声音在介质中以声波的形式向外传播，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 3．据北魏郦道元所著的《水经注》记载，陈遵在造江陵金堤时，曾利用鼓声推算高地的高度，可能是利用鼓声的传播速度推算的。对此，下列说法错误的是（     ） A．鼓声是由鼓面振动产生的 B．鼓声通过鼓面传播到人耳处 C．鼓声可以在空气中传播 D．该现象说明声音可以传递信息 【答案】B 【解析】A．声音由物体振动产生，鼓声由鼓面振动产生，故A正确； B．鼓声通过空气传播到人耳处，而非鼓面，故B错误； C．声音可以在空气中传播，故C正确； D．利用鼓声的相关信息推算高地高度，说明声音可以传递信息，故D正确。 本题选择说法错误的，故选B。 4．有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（     ） A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波的音调很低 C．超声波能传递能量 D．超声波不是由物体的振动产生的 【答案】C 【解析】AB．超声波振动的频率很高，音调很高，发出声音的振动频率高于人耳的听声范围，所以刷牙时，听不到超声波。故AB错误； C．超声波牙刷能将牙刷干净，是因为超声波携带的能量将污垢去除，故C正确； D．声音是由物体的振动产生的，超声波是不可听声，也是由物体的振动产生的，故D错误。 故选C。 5．声音在海水中的传播速度是，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经接收到反射回来的声波信号。估算海底障碍物到海面的距离是_____________。 【答案】450m 【解析】因超声波从海面发射到接收回波为往返传播的时间，故超声波到达海底障碍物的时间为 海底障碍物到海面的距离为 6．蝴蝶的翅膀每分钟振动约480次，我们不能听到蝴蝶翅膀振动发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动发出的是___________声波。虎凤蝶沿直线飞行0.12km所用时间0.5min，虎凤蝶飞行的平均速度是___________m/s。 【答案】 次 4 【解析】蝴蝶翅膀振动频率为，人耳能听到的声音频率范围是，8Hz低于20Hz，属于次声波，人耳听不到次声波，所以不能听到蝴蝶翅膀振动发出的声音。 路程 时间 虎凤蝶飞行的平均速度为 7．划龙舟比赛为啥船头都有一个如图所示的击鼓手。主要是为了让划船的人用力更加整齐和均匀。龙舟上发出的阵阵鼓声是由于鼓面的____________产生的；鸣笛开赛时，运动员们听到汽笛声立即开始同步划桨，这说明了声音可以传递______（选填“信息”或“能量”）。岸上的观众根据__________________（选填“相同时间比路程”“相同路程比时间”）的方法来比较各个队伍龙舟的快慢。 【答案】 振动 信息 相同时间比路程 【解析】由声音的产生条件可知，鼓声由鼓面振动产生；因汽笛声传递开赛信号，故声音可以传递信息；比赛过程中岸上观众是在相同的比赛时间内，观察哪支龙舟划过的距离更远，以此判断队伍快慢，属于相同时间比路程的比较方法。 8．某校进行地震逃生演练时，听到地震警报后，同学们立即有序跑出教学楼，这是利用声传递了______（选填“信息”或“能量”）。发生地震时会伴有______（选填“超声波”或“次声波”）产生。 【答案】 信息 次声波 【解析】由声的利用可知，地震警报向同学们传递需要逃生的相关内容，是利用声传递信息。 因地震等自然灾害发生时会伴随次声波产生，故第二空填次声波。 9．如图是小明利用大鼓和红豆来探究声现象的情景： （1）敲击鼓面，鼓响红豆跳动，反映声音是由物体振动产生的，这里主要运用的研究方法是_______； （2）用更大的力敲击鼓面，鼓声变响红豆跳动变高，说明声音的响度与______有关，重敲时响度_______； （3）用更快的速度敲击鼓面，鼓声的音调________； （4）战鼓在古代战争中被广泛应用，“闻鼓而进”说明声音能传递_______。 【答案】（1）转换法；（2）振幅 变大；（3）不变；（4）信息 【解析】（1）敲击鼓面时，鼓面振动产生声音，同时使得红豆跳动，通过红豆的跳动将鼓面微小的振动放大，便于观察，这里主要运用的研究方法是转换法。 （2）声音的响度与发声体的振幅有关。用更大的力敲击鼓面，鼓面的振幅增大，鼓声变响，红豆跳动变高，说明重敲时响度变大。 （3）鼓的音调主要与鼓面的材质、大小、紧绷程度等因素有关，一般情况下，快速敲击不会改变这些影响音调的因素。因此用更快的速度敲击鼓面，鼓面振动的频率不变，所以鼓声的音调不变。 （4）“闻鼓而进”是指士兵听到鼓声后，知道要进攻，说明声音能传递信息。 10．如图是课本中四个实验装置图，请回答以下问题。 （1）图①发声的音叉激起水花，说明声音是由物体_____________产生的； （2）图②音叉发出的声音越响，乒乓球被弹开得越_____________，说明声音的响度和_____________有关； （3）图③钢尺伸出桌边越短，振动越_____________，音调越_____________，说明音调与振动的频率有关； （4）图④抽取玻璃罩内的空气，听到罩内的铃声减小，进一步推论得：____________________，并且还能够说明声音可以传递 __________。 【答案】（1）振动；（2）远 振幅；（3）快 高；（4）真空不能传声 信息 【解析】（1）音叉振动使水花溅起，说明声音是由物体振动产生的。 （2）[1][2]在实验中，音叉声音越响，即响度越大，乒乓球被弹开得越远，说明振幅越大。实验说明了声音的响度和振幅有关。 （3）[1][2]用同样大小的力拨动钢尺，钢尺伸出越短，振动就越快，频率越高，音调越高，这验证了音调与振动的频率有关。 （4）[1][2]抽走空气后，罩内空气减少，铃声减弱，在此基础上合理的推理得出，声音的传播需要介质（或真空不能传声），同时这个实验也能说明声音可以传递信息。 11．人从呱呱坠地时起，就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心，从彼此的对话中获得信息……除了人类，动物也能利用声。例如，大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流（如图所示）。你能举出其他一些例子吗? 【答案】见解析 【解析】（1）根据听到的雷声，判断可能要下雨；（2）利用超声仪器诊断疾病。 12．如图所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 【答案】见解析 【解析】将扬声器对准烛焰，播放音乐，会看到烛焰在摆动，该实验能说明声音能传递能量。 素养提升 13．声呐能够向水中发射声波，声波在水中传播时，遇到障碍物就会反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声波往返时间可以确定目标的距离。一艘潜艇以速度匀速下潜时，向海底发射声波，经时间后收到回波，已知声波在海水中传播的速度为，则（     ） A．声呐发出声波时，潜艇到海底的距离为 B．从声呐发出声波到接收到回波这段时间内，潜艇下潜的距离为 C．收到回波时，潜艇到海底的距离为 D．能用声呐测量地球到月球之间的距离 【答案】C 【解析】A．声波在t时间内传播的是往返总路程，不是发出时潜艇到海底的单倍距离，故A不符合题意； B．潜艇下潜时间为t，由得下潜距离为，故B不符合题意； C．设收到回波时潜艇到海底的距离为s，声波传播总路程满足，变形得，故C符合题意； D．地球与月球间存在真空区域，真空不能传声，无法用声呐测距，故D不符合题意。 故选C。 14．声波可以用来传递信息和能量，下列事例中属于利用超声波传递信息的是（     ） ①用广播发布指令 ②利用倒车雷达判断车到障碍物的距离 ③利用超声波清洗眼镜 ④敲打西瓜鉴别生熟 ⑤医生用听诊器检查病人心脏的工作情况 ⑥蝙蝠根据回声到来的方位和时间确定昆虫的位置 A．②③⑥ B．①②④⑤⑥ C．②⑥ D．②④⑤⑥ 【答案】C 【解析】判断需同时满足“利用超声波”和“传递信息”两个条件：①广播发指令、④敲西瓜辨生熟、⑤听诊器查心脏，均利用人耳能听到的声波，不属于超声波利用，不符合要求；③超声波清洗眼镜是利用超声波传递能量，不符合传递信息的要求；②倒车雷达测距、⑥蝙蝠回声定位确定昆虫位置，均利用超声波传递信息，符合要求。综上符合题意的是②⑥，故选C。 15．市场上有一款“超声波传感器”导盲杖，正常使用时，导盲杖会持续发出超声波。若前进方向上有障碍物，导盲杖就能接收到超声波的反射信号并发出“滴滴”的提示音，离障碍物越近，提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。下列说法中错误的是（     ） A．盲人不能听到这种超声波 B．该导盲杖利用了声音能够传递能量 C．超声波的频率比“滴滴”的提示音的频率高 D．提示音“越尖锐”指的是声音的音调越高 【答案】B 【解析】A．人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz，超声波频率高于20000Hz，盲人无法听到超声波，故A正确； B． 导盲杖通过超声波反射信号获取障碍物位置信息，利用的是声音可以传递信息，故B错误； C．超声波频率高于20000Hz，“滴滴”提示音是人可听见的声音，频率低于20000Hz，因此超声波频率更高，故C正确； D． 声音的尖锐程度对应音调，提示音越尖锐即音调越高，故D正确。 本题选择描述错误的，故选B。 16．根据如图所给的信息，判断下列说法正确的是（     ） A．蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C．15Hz的声音只要足够大，人耳是能听到的 D．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 【答案】D 【解析】A．由图可知蝙蝠发声频率范围为，不在该范围内，故A错误； B．蝙蝠发声频率范围为，人听觉频率范围为，人只能听到蝙蝠发出的的声音，故B错误； C．人听觉频率范围为，低于人耳听觉下限，人耳无法听到，故C错误； D．人听觉频率范围为，发声频率范围为，听觉频率范围大于发声频率范围，故D正确。 故选D。 17．2023年12月18日晚，甘肃积石山县发生6.2级地震，造成了严重人员伤亡和财产损失，北京蓝天救援队第一时间抵达震区参加救援。利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。地震发生时，伴随有______________声波产生；若测得这两种波先后到达监测站的时间间隔为18s，则震源到该监测站的距离为______________km。 【答案】 次 135 【解析】地震、火山爆发、海啸这些自然灾害发生时，会产生次声波。 纵波的速度为 横波的速度为 因两波传播路程均为震源到监测站的距离，到达监测站的时间差为18s，故 解得。 18．2024年4月16日，我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”顺利完成中国第40次南极科学考察任务返回上海港。当“雪龙2号”在海中某处停泊时用声呐系统向海底竖直发射超声波，6s后接收到回声波，已知超声波在海水中的传播速度为1500，则此处海水的深度为_________m，根据超声波信号往返时间可以确定目标的距离，利用此种方法_________（选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，这是因为___________________。 【答案】 4500/ 不能 真空不能传声 【解析】由回声测距特点可知，海水深度为超声波单程传播的距离，超声波往返一次传播的总路程为 则此处海水深度为 因真空不能传声，故不能用该方法测量地球和月球之间的距离。 19．2025年10月9日13时17分，四川甘孜州新龙县发生5.4级地震，震源深度10公里。地震时会伴有____ （选填“次声波”或“超声波”）的产生，该声波人耳_____ （选填“能”或“不能”） 听到；一般情况下，声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度_____ （选填“快”或“慢”） 。 【答案】 次声波 不能 快 【解析】地震时会产生频率低于20Hz的声波，该类声波为次声波。 人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，次声波的频率不在人耳的听觉范围内，因此人耳不能听到该声波。 声音的传播速度与介质种类有关，一般情况下，固体中的声速大于气体中的声速，岩石是固体，空气是气体，所以声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中快。 20．2024年4月10日，雪龙号圆满完成中国第40次南极科考任务。雪龙号在科考活动中经过某海洋区域时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，相比较于可听声，超声波的频率________（高、低），若雪龙号从发射到接收到回声所用的时间为4s，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，则该处海洋的深度为________________m；________（能或不能）用同样的方法来探测月球和地球之间的距离，原因是________________________________。 【答案】 高 3000/ 不能 声音传播需要介质，地月之间为真空，真空不能传声 【解析】可听声的频率范围是20Hz~20000Hz，超声波是频率高于20000Hz的声波，因此相比可听声，超声波频率更高。 超声波从海面发射到接收回声的总时间是4s，说明超声波从海面传播到海底的单程时间为总时间的一半，即 根据速度公式，海洋深度 声音的传播必须依赖介质，地月之间的大部分区域是真空环境，没有传声的介质，超声波无法传播，因此不能用该回声测距的方法测量地月距离。 迁移创新 21．火车进入隧道前要鸣笛。一列总长为300m的火车以108km/h的速度匀速穿过一条隧道时，坐在火车上的小明测出自己通过隧道的时间为90s。下列说法正确的是（　　） A．相对于隧道，小明是静止的 B．隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这利用了声音能传递能量 C．火车从驶入隧道到全部离开隧道所用时间为90s D．火车全部在隧道内的时间为80s 【答案】D 【解析】A．小明随火车一起运动，相对于隧道，小明的位置发生变化，所以小明是运动的，故A错误； B．声音能传递信息和能量。隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这是声音传递信息，故B错误； C．火车的速度 小明通过隧道的时间为，则隧道长度 火车从驶入隧道到全部离开，行驶的总路程是 所用时间，故C错误； D．由题可知，火车全部在隧道内时，行驶的路程是 所用时间，故D正确。 故选D。 22．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。假设某音乐公路规定的行驶速度是，设定乐曲为时长的《歌唱祖国》，第一个音符“”的频率为，该音乐公路的总长约为______，路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的______（选填“响度”“音调”“音色”）来设计，驾驶员可以通过听第一个音符的音调判断是否超速，表明声波能传递______。 【答案】 300m 音调 信息 【解析】[1]已知速度 乐曲总时长，该音乐公路的总长约为 [2]音调由振动频率决定，凹槽越密，汽车单位时间内振动次数越多，频率越高，音调越高，因此凹槽疏密是根据乐曲的音调设计的。 [3]驾驶员通过音调判断汽车是否超速，获得了速度相关的信息，说明声波能传递信息。 23．倒车防撞雷达 （1）关于声波的传播速度，课本上是这样描述的：“声波在的空气中的传播速度是________”。从描述中我们就可以推理猜想：声音的传播速度与介质种类和________有关。 （2）在现代汽车中一般车尾都安装有倒车防撞雷达，它能够判断障碍物的距离，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。 倒车雷达的探头是利用________声波来工作的，这种声波具有穿透性和________性强的特点，当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声马上减速停车，说明声波可以传递________。 （3）某次倒车防撞雷达向障碍物发出信号后，经过0.02s接收装置收到返回的信号（车相对地面静止），a．则车尾与障碍物之间的距离大约是多少？b．若此时开始以0.1m/s匀速倒车，当车尾与障碍物之间的距离为0.4m时，倒车时间为多长？（计算说明，取的空气中的声速） （4）小华因此受到启发，他认为可利用超声波测地球与月球之间的距离，你认为小华的想法合理吗？为什么？ （5）P、Q是同一直线上相距6米的两点，甲、乙两车先后经过P点向Q点运动，甲比乙早2秒经过P点。当甲车到达Q点，此时乙车离Q点距离大于2米。甲乙的s-t图像如图所示，则（     ） A．甲的图线可能是a B．乙的图线一定是a C．当甲到达Q点时，乙可能经过Q点 D．当甲到达Q点时，乙一定在PQ之间 【答案】（1）340m/s 温度；（2）超 方向 信息；（3）3.4m，30s；（4）不合理，地球与月球之间是真空，而真空不能传声，所以不能利用超声波测量地球与月球之间的距离。（5）D 【解析】（1）15℃时空气中声速为340m/s；描述中明确给出温度条件，说明声速与温度有关。 （2）倒车雷达的探头是利用超声波来工作的，因为超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，适合用于距离探测。 当车与障碍物距离过小时，蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声，司机听到警报声马上停车，说明声波可以传递信息。 （3）超声波从车尾到障碍物的时间 车尾与障碍物的距离为 倒车时车行驶的距离为 倒车时间为 （4）小华的想法不合理，因为地球与月球之间是真空，而真空不能传声，所以不能利用超声波测量地球与月球之间的距离。 （5）AB．由图像可知，时间为10s时，图线a的路程为8m，时间为12s时，图线b的路程为6m，则图线a的速度 则图线b的速度 若甲的图线是a，则甲从P到Q需要的时间 那么乙运动的时间 乙运动的路程 此时乙距离Q的距离 大于2m，符合题意；若甲的图线是b，则甲从P到Q需要的时间 那么乙运动的时间 乙运动的路程 此时乙距离Q的距离 等于2m，不符合题意，故甲图线一定是a，乙图线一定是b，故AB不符合题意； C．甲到达Q点时，乙车离Q点距离大于2m，还没到达Q点，故C不符合题意； D．甲到达Q点时，乙距离Q点2.75m，还没到达Q点，一定在PQ之间，故D符合题意。 故选D。 24．阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术 传统指纹识别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变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，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，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。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）超声波传播中遇到障碍物时______（选填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。 （2）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有______的特点。 （3）SenseID是利用了超声波传递______（选填“信息”或“能量”）的特性。 （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物______。 A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫 （5）已知超声波在海水中的传播速度约为，某船在A处向海底垂直发射超声波，若6s后收到回声信号，在B处发射超声波，若3s后收到回声信号，则A、B之间的高度为______，在月球上______（选填“能”或“不能”）用超声波技术测量月球表面物体间距离，理由是______。 （6）放大手指局部，表面是凸凹不平的。下面是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是______（选填“图一”“图二”“图三”或“图四”）。 【答案】（1）会；（2）穿透能力强；（3）信息；（4）A；（5）/2250 不能 真空不能传声；（6）图一 【解析】（1）超声波属于声波，遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。 （2）超声波具有较强的穿透能力，能够穿透屏幕等材料，因此SenseID系统可置于手机内部透过屏幕识别指纹。 （3）SenseID通过接收反射的超声波分析指纹信息，利用了超声波传递信息的特性。 （4）A．蝙蝠通过超声波回声定位探测目标，SenseID系统模仿了这一原理，故A符合题意； B．蜘蛛依靠蛛丝的振动感知信息，与超声波无关，故B不符合题意； C．青蛙利用可闻声交流，不使用超声波定位，故C不符合题意； D．猫依靠听觉感知可闻声，不通过超声波探测目标，故D不符合题意。 故选A。 （5）船发射超声波到达A位置需要的时间为 A处海水深度为 船发射超声波到达B位置需要的时间为 B处海水深度为 A、B之间的高度为 声音的传播需要介质，月球上是真空环境，真空不能传声，因此不能用超声波技术测量月球表面物体间的距离。 （6）由可知，超声波往返时间越长，手指对应位置与手机的距离越远。B、D处回收信号时间最长，距离手机最远，为指纹的凹陷处；A、C处回收时间相同，与手机距离相等，为高度相同的凸起处；E处回收时间最短，距离手机最近，为凸起程度最大的位置。结合五个点均匀分布的特点，该指纹形态对应图一。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $