第2章 第3节 超声波与次声波-【通成学典·拔尖特训】2026-2027学年八年级上册物理（沪科版·新教材）

拔尖特训·物理（沪科版）八年级上 第三节 超声波与次声波 自一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.某海域的一只齿鲸发出巨大的超声波震晕一群小鱼，在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发 出的声音。齿鲸发出的声音 () A.响度大、频率高B.响度大、频率低 C.响度小、频率高 D.响度小、频率低 2.下列关于超声波与次声波的特点与应用的说法，错误的是 () A.人们根据超声波方向性好、在水中传播距离远等特点制成声呐 B.超声波能够成像，可以制成B型超声波诊断仪 C.利用次声波可以预报地震、台风，或为监测核爆炸提供依据 D.次声波能够绕过障碍物传得很远，且传播不需要介质，几乎无孔不入 3.蝴蝶每秒振翅五、六次，它所发出的声音的频率 (选填“高于”或“低于”)20Hz,属于次声 波，海豚能发出频率 （选填“高于”或“低于”)20000Hz的声音，属于超声波。这两种声 音，人耳 (选填“能”或“不能”)听到。 4.如图所示为一种新概念武器一次声武器。次声武器能发射频率低于 Ha 的声波，该声波与人体某些器官振动频率相同，使器官形成共振，对人体造成损伤甚 至导致人死亡。次声武器 (选填“能”或“不能”)用在科幻小说的太空大战 中，理由是 (第4题图) 门二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能◆ 5.[2025宜宾改编]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.探测金属内部缺陷的超声探伤仪 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” 6.情境时事热点2025年，第十五届全运会与残奥会火种从1522m的深海之底采出。国产“海 马”号深海遥控潜水器，从深海获取可燃冰及伴生气，再以太阳能转化的电能实现深海点燃，完成 全球首次“深海采火”！下列关于“海马”号搭载的声呐探测系统说法正确的是 () A.“海马”号深海遥控潜水器搭载的声呐探测器利用了次声波探测海底 B.同温度的水中声呐探测器发射的声波和接收的声波速度一样快 C。声呐探测器用于深海探测说明声音可以传递能量 D.声呐探测器发出声波的频率等于2000Hz 7.气象部门常通过监测次声波来预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务。这是因为 () A.次声波的方向性好，穿透力强 B.次声波在海水中的传播速度比超声波快 C.产生风暴的同时会产生次声波，并且次声波的传播距离远 D.次声波的频率太高，人耳听不见 28 第二章声的世界 8.蝙蝠在夜间飞行时不会撞到障碍物，是因为它在飞行时发出 (选填“次声波”或“超声波”)，这 些声波碰到墙壁或昆虫时会 回来，根据回声到来的方位和时间，它可以确定目标的位置和距 离，蝙蝠所采用的这种方法叫做 。根据这一原理，科学家发明了 9.阅读短文，回答问题。 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围是20~20000Hz。低于20Hz的声波叫次声波，高于 20000Hz的声波叫超声波。 超声波具有许多奇异特性：空化效应一超声波能在水中产生气泡，气泡破裂时释放出高能 量，产生强冲击力的微小水柱。它们不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥 落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性一它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传 播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。 (1)超声波的频率范围是 0 (2)超声波能够清洗物件是因为声波具有 (3)航天员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于 (4)若声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声 波，到接收到回声所用的时间为4$，则该处海洋的深度为 m. ]三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维。▲ 10.英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音 机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，番茄植株遭受 伤害后，会发出 () A.响度很小的超声波 B.响度很大的超声波 C.响度很小的次声波 D.响度很大的次声波 11.[2025娄底期中]在2025年的“5·12”专题教育活动中，我们知道了地震 .↑s/km纵波 100 横波 预警的原理。当地震发生时会产生频率低于 Hz的次声波，并同75 0 时产生纵波和横波，纵波比横波先到达地面，且破坏性较弱，当我们捕捉到 25 纵波的信号后，可以利用电磁波抢在横波之前发出避险警报信息，以减小 051015202530t/s 灾害损失。我们可以借助纵波和横波的传播速度不同监测震源的位置，图 (第11题图) 示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离s与所用时间t的关系，由此可知横波的 速度为 km/s,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测 站的距离为 12.两艘潜艇相距s,以相同的速度1成单纵队同向航行，后艇的超声定位器发出信号 到达前艇并被反射回来，声音在水中传播的速度为2，则后艇发出信号和收到回声 两时刻之间的时间间隔为 “答案与解析”见P14 29不同的力度吹奏，主要使发声体的振幅不同，因而发出声 音的响度不同，故B错误；唢呐前端的喇叭主要使声波集 中向前传播，减少声音的分散，改变声音的响度，故C错 误：任何声音的传播都需要借助介质，真空不能传声，故D 正确。 3.C用手指按压同一根弦的不同位置，弦振动部分的长 度不同，振动的频率不同，发声的音调不同，故A不符合题 意：手指按压在弦的相同位置，从摩擦内弦换到摩擦外弦， 由于两根弦的粗细不同，振动的频率不同，发声的音调不 同，故B不符合题意：加大摩擦弦的力量，可使弦的振幅不 同，发声的响度不同，不能影响音调，故C符合题意；旋转 弦轴，增加弦的松紧程度，可使弦振动的频率加快，音调提 高，故D不符合题意。 14.空气柱振动音调 〔解析)声音由物体振动产生，暖水瓶内空气柱随水流冲击 产生振动，从而发出声音；随着空气柱长度的变化，空气柱 振动的频率发生变化，声音的音调发生改变。 15.音色响度 〔解析)能区分鼓声和镯声是依据声音的音色不同：若敲击 鼓面的力度增大，则鼓声的响度增大。 16.振幅响度音调 〔解析)响度与振幅有关，听到的声音比较响，说明声音的 响度大，振幅大；由图乙、丙知，两图的振幅不同，声音的响 度与振幅有关，所以，响度不同；两图在4s内都完成了两 次振动，频率相同，音调是指声音的高低，由发声体的振动 频率决定，所以，音调相同。 第三节超声波与次声波 1.A齿鲸发出巨大的超声波，超声波频率大于20000Hz, 频率高，超过了可听范围，所以人听不到，由于齿鲸发出巨 大的超声波，振幅很大，所以响度很大。 2.D次声波也属于声音，传播需要介质。 3.低于高于不能 〔解析)蝴蝶的翅膀每秒钟振动五、六次，它所发出的声音 频率低于20Hz,属于次声波。海豚能发出振动频率高于 20000Hz的声音，为超声波；超声波和次声波都是人耳听 不到的。 4.20不能直空不能传声 〔解析)次声武器能发射频率低于20Hz的次声波，太空中 是真空，声在真空中不能传播，所以不能应用于太空大 战中。 5.DA、B、C三个选项都说明声音能够传递信息 6.B声呐探测器是利用超声波来探测海底的，因为超声 波具有方向性好、穿透能力强等特点，而次声波频率低，不 适合用于精确探测，故A错误。声音的传播速度只与介质 和温度有关，同温度的水中，声速是相同的，所以声呐探测 器发射的声波和接收的声波速度一样快，故B正确。声呐 探测器用于深海探测，是通过接收反射回来的声波来获取 海底信息，说明声音可以传递信息，而非能量，故C错误。 声呐探测器发出的是超声波，其频率高于20000Hz,不等 于2000Hz,故D错误。 7.C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，故A错误；在同种介质中超声波和次声波 的传播速度是相同的，故B错误：台风、地震、海啸等自然 灾害中会产生次声波，人们就是通过监测次声波来监测台 风、地震、海啸等自然灾害的，故C正确；次声波是频率低 于20Hz的声音，频率较低，故D错误。 8.超声波反射回声定位声呐 〔解析)蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到昆虫或 其他障碍物会反射回来，蝙蝠根据反射回来的超声波就可 以对前方的物体作出判断，说明了声音可以传递信息，蝙 蝠所采用的这种方法叫做回声定位。根据这一原理，科学 家发明了声呐。 9.(1)高于20000Hz(2)能量(3)真空不能传声 (4)3000 〔解析)(1)频率高于20000Hz的声波叫做超声波。 (2)超声波具有高能量，所以能够清洗物件。(3)超声波 也是声波的一种，声波不能在真空中传播。月球上没有空 气，因此在月球上不能利用超声波测距离。(4)该处海洋 的深度A-号1=号×150m/sX4s=300m 10.A“用人耳倾听没有引起任何听觉”有三种可能性：一 是没有发出声音：二是发出声音，但响度极小；三是发出声 音的频率（音调）极高或极低，属于超声波或次声波。录音 机录到的声音用超大音量、超低速度播放时能听到，超大 音量说明原声的响度很小：超低速度播放使得原声的频率 降低了很多，这说明原声的率比听到的“尖叫”声的频率 还要高很多，属于超声波。综合判断，番茄植株受到伤害 后，会发出响度很小的超声波，A正确。 11.2037.5×10 〔解析)次声波是一种频率低于20Hz的声波，通常人类无 法直接听到，地震时产生的次声波频率低于20Hz,因此不 在人类听觉范围内，人类无法直接感知。由图可知，横波 58传播的距离为5m,则横波的速度。-。 3km/s;由图可知，纵波20s传播的距离为100km,则纵波 的速度M=以=20、=5km/s:若测得这两种波先后 到达某监测站的时间间隔为10$，设震源到该监测站的距 离为5，则三一三 #一g-3km/s-5km/s =10s,解得s= 75km=7.5×101m. 202s 12. 22-u1 〔解析)设后艇发出声音信号到前艇的时间为t,声音由前 艇反射回后艇所经历的时间为t2;因为两艘潜艇保持相同 的速度，同向前进，所以两艇间的距离s一定，信号向前 面的艇传播时，相对于前艇的速度为2一1，所以信号到 前艇的时间t,=、一；信号返回时，相对于后艇的速度为 02一V1 十，所需时间t2=,所以总时间t=,十t= V2十U1 -u,'v2十01℃22-u,7 第四节噪声控制与健康生活 1.D悠扬、悦耳，听到感觉非常舒服的声音叫乐音，不一 定是乐器发出的；凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的 声音，以及对人们要听的声音产生干忧的声音，都属于噪 声，不一定是机器发出的。 2.噪声B 〔解析)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。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。 3.分贝(dB)增大 〔解析)噪声监测装置监测的是声音的响度，响度的大小用 分贝作为单位，有车经过时，声音的响度增大，显示屏上的 数据增大。 4.声源传播途人耳 〔解析)控制噪声的途径：在噪声的产生、噪声的传播、噪声 的接收三个环节进行防治。 5.A居民区街道禁鸣喇叭是在声源处控制噪声；飞机旁 的工作人员戴有耳罩的头盔，是在人耳处控制噪声；街头 设置的噪声监测仪只能显示噪声的强弱，不能控制噪声； 高架路某些路段两侧设有透明板墙是在传播过程中控制 噪声。 6.C减弱噪声有三种方式，一是在声源处减弱，二是在传 播过程中减弱，三是在人耳处减弱。将教室的门窗关闭， 室内同学听到的室外噪声减弱，这是在传播过程中减弱噪 声，C选项正确；室外噪声还会产生，A选项错误；噪声音调 不会改变，B选项错误；噪声的传播速度也不会改变，D选 项错误。 7.D老师讲话声音大一些，即声音的响度大一些，老师讲 话时声带的振幅就要大一些，一方面老师的声带易损伤， 另一方面学生的听觉易疲劳，会影响听课，显然，这种方法 不可行。每名学生都戴一个防噪声耳罩，虽然可以减弱传 入人耳的噪声，但会影响听课，这种方法不可行。教室内 安装噪声监测装置，只能显示噪声响度的大小，而不能控 制噪声，这种方法不可行。在教室周围植树，树木可以吸 收、反射噪声的部分声波，减弱向教室内传播的噪声，这种 方法可行。 8.声源吸收传播过程 〔解析)减小汽车颠簸振动（振幅）减小，响度减小，噪声 减小·在声源处减弱噪声：多孔→可吸收声音→在传播过 程中减弱噪声。 9.声源响度属于 〔解析)粒于阻尼减振降噪技术，减小了振动部位的振动幅 度，实现在声源处减弱噪声；发声体的振幅变小，则产生声 音的响度变小：凡是影响人们正常学习、工作、生活和休息 以及对人们要听的声音起干扰作用的声音都属于噪声，所 以，外放的音乐声对其他正在休息的乘客来说属于噪声。 10.传播过程中传播过程中声音的传播需要介质，真 空不能传声 〔解析)填充吸音棉主要是为了吸收声音，从而在传播过程 中减弱噪声；声音的传播需要介质，直空不能传声，所以双 层真空玻璃能够在传播过程中减弱噪声。 11.(1)同时相互抵消(2)新的(3)B(4)B 〔解析)(1)空气中传播的音叉的声音是由空气振动产生 的波，人耳听到的声音较弱时，是两个声源发出的声波同 时传达到某处，引起空气的振动相互抵消。(2)用话简将 噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果 通过喇叭发出相应的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消， 所以根据电脑分析结果通过喇叭发出的是新的噪声。 (3)“以声消声”技术是在传播过程中控制噪声，故B正确。 (4)分析图丙可知，图B中产生的噪声振动波形与A点声 波的频率和振幅相同，方向相反，故B符合题意。 实践举办“创意与炫酷”音乐会 1.(1)高(2)空气柱长度小(3)空气柱长度 (4)吸管是否有开孔（合理即可）(5)①松软多孔 ②传播过程中③声音不能在真空中传播 〔解析)(1)根据表一数据可知，空气柱长度越短，频率的 数值越大，音调越高，所以应填“高”。(2)根据控制变量 法，探究音调与空气柱横截面积的关系时，需要控制吸管 的材质和空气柱长度相同。由表二数据可知，吸管直径越 小，频率越高，而吸管直径越小，空气柱横截面积越小，所以 空气柱横截面积越小，频率越高，音调越高。(3)对比三组 实验数据，空气柱长度变化时，频率变化较为明显；横截面 积变化时，频率变化较小；材质变化时，频率变化也较小。 所以对吸管排箫的音调影响最大的因素是空气柱长度。 (4)吸管是否有开孔、开孔的位置等也可能影响空气柱的 振动情况，进而影响音调，答案合理即可。(5)①音乐厅 墙壁通常采用松软多孔的吸音材料，因为这类材料能有效 吸收声波，减少反射，降低噪声。②吸音材料主要在声音