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初中物理沪科版八年级全册第三节 超声与次声随堂练习题
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这是一份初中物理沪科版八年级全册第三节 超声与次声随堂练习题，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
3.3超声与次声
一、单选题
1．关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波、次声波都是特殊的声波，不能发生反射 B．足够强的超声波才能被人听见
C．超声波具有的能量一定大，次声波具有的能量一定小 D．超声波可以用来探测人体的病变
【答案】D
【解析】
超声波是指频率高于20000Hz的声音，次声波是指频率低于20Hz的声音，超声波、次声波和普通声波一样，都能发生反射，故A错误；超声波是指频率高于20000Hz的声音，是人耳听不到的，与强弱无关，故B错误；声波都具有能量，超声波具有的能量不一定大，次声波具有的能量也不一定小，故C错误；声波都可以传递信息和能量，所以超声波可以用来探测人体的病变，即传递的是信息，故D正确，故选D。
2．与人耳能听到的声音相比，次声具有较小的（ ）
A．传播速度 B．传播能量 C．振动幅度 D．振动频率
【答案】D
【解析】
频率低于20Hz的声音叫次声，人耳能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，所以次声波的频率较小．
3．下列不属于声音传递信息的是
A．响起的门铃声 B．战场上吹起的冲锋号声
C．声音在铁管中传播比在空气中快 D．雾中航行的水手吹响号角的回声
【答案】C
【分析】
声音可以传递信息，如：隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，“声呐”的利用、医用“B超”等；
声音能够传递能量，如：利用声波来清洗钟表等精细的机械，“超声波碎石”等。
【解析】
A、响起的门铃声，我们知道有人来了，是传递信息，不符合题意；
B、战场上吹起的冲锋号，是提醒战士们向前冲，是传递信息，不符合题意；
C、声音在铁管中传播比空气中快，说明了声音在不同的介质中的传播速度是不同的，不能说明声音传递信息，该选项符合题意；
D、雾中航行的水手吹响号角的回声判断前方的情况，是声音传递信息，不符合题意。
故选：C。
4．小猫、小狗等动物比人对声音敏感，主要是因为
A．这些小动物的发声频率范围大 B．这些小动物的听觉频率范围大
C．这些小动物比人聪明 D．这些小动物的耳朵大
【答案】B
【解析】
大多数人能够听到的频率范围是20Hz到20000Hz；猫的听觉频率范围是60Hz到65000Hz；狗的听觉频率范围是15Hz到50000Hz，即小猫和小狗的听觉频率范围比人更广，所以，小猫、小狗可以听见人耳所听不到的声音，即小猫、小狗对声音更敏感，故选B。
5．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ）
A．次声波的频率小于20Hz
B．次声波无法传到人耳
C．次声波的频率大于20000Hz
D．大象发出的声音太小
【答案】A
【解析】
因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，不在人耳能够听到的声音频率范围之内，所以人类听不到大象之间的交流“声音”，故应选A．
6．下列关于声音的说法中不正确的是（ ）
A．要想分清原声和回声，障碍物跟发声体的最近距离应该为
B．“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
C．人能听到的声音的频率范围为
D．大象的语言对人类来说就是一种次声波，地震、火山喷发、台风等都伴有次声波
【答案】B
【解析】
A．声音在空气中传播的速度为340m/s，人耳能分清前后的两个声音的时间间隔是大于0.1秒，因此障碍物跟发声体的最近距离应该为：
s=vt=340m/s×0.05s=17m
故A不符合题意；
B．“震耳欲聋”说明声音的响度大，故B符合题意；
C．人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，故C不符合题意；
D．大象使用次声波进行交流，其频率低于20Hz，地震、火山爆发、海啸、台风等都伴有次声波的产生，故D不符合题意．
7．如图所示，有一种电子牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷既干净又舒服，关于超声波，正确的说法是（ ）
A．超声波能传递能量
B．超声波不是由物体振动产生的
C．超声波的音调很低，所以人听不到
D．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播
【答案】A
【解析】
A．声波除了传递信息外，还可以传递能量，例如外科医生利用超声波除去人体内的结石，故A正确；
B．不论是超声波还是次声波都是由发声体的振动产生的，故B错误；
C．超声波频率高于20000Hz，超过了人耳的听觉频率范围，所以听不到，故C错误；
D．超声波频率高于20000Hz，其振动频率超出了人耳的听觉频率范围，所以人听不到超声波，而不是因为超声波不能在空气中传播，故D错误．
8．下列事例中，应用了声波传递能量的是
①外科医生利用超声波除去人体内的结石
②超声波洁牙
③超声波加工硬度特别高的工件
④超声波雾化
⑤“超”检查病人
A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】
外科医生利用超声波除去人体内的结石、超声波洁牙、超声波加工硬度特别高的工件、超声波雾化、都属于声音传播能量的现象；B超”检查病人的某部位利用的是人的不同组织对超声波的反射程度不同，从而来判断病人某组织是否有异常，说明声音能传递信息；①②③④属于声音传递能量的事例，⑤是声音能传递信息．故ABD项错误，C项正确．
9．在汶川地震救援中，采用了一种音频生命探测仪（如图），它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者的微弱呼救声，呼吸声，心跳声等，探测仪将音频信号放大，就可发现幸存者，下列说法错误的是（ ）
A．探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声
B．幸存者发出的声音与外界噪声的音色不同
C．探测仪可以发现幸存者，说明声音可以传递信息
D．幸存者能听见探测仪发出的超声波，从而作出反应
【答案】D
【解析】
A．探测仪通过探头将声音传到人耳，利用了固体可以传声的原理。故A正确，不符合题意；
B．人耳根据音色能分辨出发声体的不同，音色是区别声音的重要标志，幸存者发出的声音与外界噪声的音色不同，故B正确，不符合题意；
C．声音可以传递信息和能量，探测仪可以发现幸存者，说明声音可以传递信息，故C正确，不符合题意；
D．超声波是指频率高于人的听觉上限的声波，人耳不能听到，故D错误，符合题意。
故选D。
10．生活在海边的渔民经常会看到这样的情景：风和日丽，平静的海面上出現现一把一把小小的“降落伞”——水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游，忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海．不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴便来临了．就划线部分，以下解释合理的是（ ）
A．水母接收到了次声波 B．水母接收到了大海的召唤
C．水母感受到了温度的突然变化 D．水母感受到了空气的流动加快
【答案】A
【解析】
风暴来临时会产生次声波，人耳不能听到，但水母能接收到，所以会离开海岸，游向大海，故BCD不符合题意，A符合题意．
二、多选题
11．根据小资料所给信息判断，可以发出或听到次声波的动物是（ ）
A．狗 B．猫 C．海豚 D．大象
【答案】AD
【解析】
频率低于20Hz的声为次声波，根据小资料可知，狗和大象能发出或听到次声波。
故选AD。
12．交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离．则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）
A．汽车收到第一次信号时，距测速仪 204m
B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 68m
C．汽车的速度约为
D．汽车两次收到信号的时间差为
【答案】AD
【解析】
A、由图知,汽车收到第一次信号时,经过的时间为
,距测速仪;故A错;
B、由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为
,距测速仪;所以B选项是正确的;
C、汽车收到两次信号距离测速仪的距离差
,经过时间,汽车的速度
,故C、D正确.
所以A选项是错误的.
【点睛】先确定汽车收到第一、二次信号时用的时间,利用 求出到测速仪的距离,进而求出汽车收到两次信号距离测速仪的距离差,利用速度公式求汽车行驶的速度.
三、填空题
13．超声波具有定向性好_______、 ________等特点，可用于测距_______、_______、 _______等．
【答案】穿透能力强 破碎能力强 导航 检查疾病 金属探伤 医疗诊断
【分析】
解答本题学生需要知道的知识点是：超声波具有定向性好，穿透力强，破碎能力强等特点以及超声波的应用．
【解析】
超声波具有定向性好、穿透力强、破碎能力强等特点，在生产、医疗、科学等方面得到广泛应用．可用于导航、检查疾病、金属探伤、医疗诊断等．
14．蝙蝠通常只是在夜间出来活动、觅食，但是它从来不会撞到墙上、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标，这是因为蝙蝠会发出______，利用______原理来确认目标的位置。
【答案】超声波 回声定位
【解析】
[1][2]蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到飞蛾、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来，然后根据回声定位原理来确认目标的位置。
15．声呐是利用________进行工作的，地震检测仪器是利用________进行工作的．
【答案】超声波 次声波
【解析】
声呐是利用超声波能够传递信息进行工作的，地震检测仪是利用次声波进行工作的．
【点睛】
人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；超声波和次声波都是人耳听不到的，利用超声波和次声波可以传递信息和能量．
16．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每10s翅膀振动3520次，蜜蜂每20s翅膀振动3800次，蚊子每5s翅膀振动3200次，那么它们翅膀振动发出声音的音调最高的是_____；人类的听觉的范围是20~20000Hz，可见人类_____（选填“能”或“不能”）听到他们发出的声音。
【答案】蚊子 能
【分析】
频率是指物体在1s中内振动的次数，其单位是Hz，人类的听觉的范围是20~20000Hz。
【解析】
[1]苍蝇每10s翅膀振动3520次，苍蝇翅膀的振动频率为
蜜蜂每20s翅膀振动3800次，密蜂翅膀的振动频率为
蚊子每5s翅膀振动3200次，蚊子翅膀的振动频率为
蚊子振动的频率快，所以声音的音调最高的是蚊子。
[2]人类的听觉的范围是20～20000Hz，可见人类能听到他们发出的声音。
17．2015年4月25日11时，尼泊尔发生8.1级地震，引发珠穆朗玛峰雪崩，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有________声波发生，这种声波________（选填“能”或“不能”）在真空中传播；强烈的地震能引发雪崩，是因为声音能传递________，导致雪层滑动发生雪崩。
【答案】次 不能 能量
【分析】
了解地震、雪崩等自然灾害发生时伴有次声波，知道声音不能在真空中传播，声音可以传递能量，可顺利解答本题。
【解析】
[1]地震等大型的自然灾害中往往伴有次声波的产生。
[2]次声波不能在真空中传播。
[3]强烈的地震能引发雪崩，是因为声音能传递能量，导致雪层滑动发生雪崩。
18．外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以___；平时说的“B超”也是超声波，可利用它为孕妇做常规检查，这是利用了声音可以____。
【答案】传递能量 传递信息
【解析】
[1][2]声音可以传递信息，声音可以传递能量。如果声音告诉我们什么，就是传递信息；如果声音改变了什么，就是传递能量。超声波碎石，是声音改变了什么，所以是声音可以传递能量；B超检查，是通过分析声音得到信息，是利用了声音可以传递信息。
19．如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围，他们所发出的声音都是由发声部位________而产生的．地震前通常会有次声波产生，人、海豚和大象能最先感觉到的是________．
【答案】振动 大象
【解析】
[1]声音由振动产生，所以动物及人发出的声音都是由于发声部位振动而产生的；
[2]地震、海啸、核武器爆炸等剧烈的事件常伴随有次声波的产生，根据图知，大象可以听到频率很低的次声波，所以人、海豚和大象中能最先感觉到次声波的是大象，所以能感知次声波的动物能提前知道地震的发生．
20．将眼镜放在超声波清洗机中清洗时，眼镜上的污垢振动频率至少大于______Hz，人耳听到超声波清洗机工作时发出“嗡嗡”的声音，这______(填“是”或“不是”)超声波。利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递______。
【答案】20000 不是 能量
【分析】
利用声除了可获得信息外，还可利用声来传递能量。
【解析】
[1]超声波的频率大于20000Hz，所以眼镜上的污垢振动频率至少大于20000Hz。
[2]人耳听觉频率范围是20Hz-20000Hz，人耳听不到超声波，人耳听到超声波清洗机工作时发出“嗡嗡”的声音，不是超声波。
[3]眼镜店利用超声波清洗眼镜上的污垢，是利用声音能够传递能量。
21．科学工作者从海面向海底垂直发射超声波，2s后接收到回波信号，则海底该处距海面的深度为___________m（已知声音在海水中传播的速度为1531 m/s），这种方法___________（填“能”或“不能”）测量月球到地球的距离。超声波的频率___________（填“高于”或“低于”）20000赫兹，人耳___________（填“能”或“不能”）听到超声波。
【答案】1531 不能 高于 不能
【解析】
[1]海底该处距海面的深度为
[2]月亮周围没有空气，而声音不能在真空中传播，故超声波不能到达月亮，更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离。
[3][4]频率高于20000Hz的声音是超声波，因为人耳的听觉范围是20赫兹到20000赫兹，所以人不能听到超声波。
22．地震给人类造成了重大的损失，地震产生的声波属于______（选填“次声波”或“超声波”），所以人们并没有感知到地震产生的声波．倒塌房屋中的一些被困人员，通过敲击物体使其______发出声音，及时获救，这是利用声波传递______．
【答案】次声波 振动 信息
【解析】
[1]地震能够产生次声波，而次声波振动的频率小于人耳的听觉频率范围，故人们感知不到；
[2]声音是由物体的振动产生的，敲击物体引起物体的振动从而产生声音；
[3]救援人员听到敲击声而知道有人被困，说明声音可以传递信息．
23．在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示)，它能定向发射和接收________(填“超声”或“次声”)。若海水的深度是6.75 km，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，则测位仪发出信号后需经过________s，才能接收到信号。
【答案】超声9
【解析】
【解析】
搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪，因为超声波能够定向发射，容易发射和接收，即超声测位仪能定向发射和接收超声波。
若海水的深度是6.75 km，声音在海水传播了一个来回，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，所以测位仪发出信号，再接收到信号所需时间为：
【点睛】
要特别注意测量海水深度时，超声波在海水中传播了一个来回，所以应该用深度的2倍来计算声音反射回来再被接收到所用的时间。
24．当声音的音调、响度或音色不同时,示波器上所显示的波形也会不同。下图为用力敲击256Hz的音叉后在示波器上所显示的波形。那么用更大的力敲同一音叉时发出更响亮的声音,在A、B、C、D四幅图中,示波器上所显示的是______图所对应的波形,_________图比上图中的声音的音调要高,四幅图中声音的音色_________选填“相同”或“不同”。
用超声测位仪向海底垂直发射一频率为40000 Hz的声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为,此处海水深______m,人耳_____选填“能”、“不能”听到此声音。
【答案】A B 相同 2300 不能
【解析】
[1]如图可知，用更大的力敲同一音叉时，振幅增大。响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大，故示波器上所显示的是A图所对应的波形；
[2]B图中相同时间内振动频率比上图的振动频率快，故B图比上图中的声音的音调要高；
[3]四幅图中波形相同，故音色相同；
[4]从超声波发出到接到回波，水深是声音的传播路程的倍；水中的传播速度，由得，水深为：
[5]人耳的听觉范围为之间，频率为的声波不在人的听力范围，故人耳不能听到。
四、实验题
25．如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。
（1）本实验中应该听的声音是_____（选填“A”或“B”）。
A．钢尺伸出桌面部分振动发出的 B．钢尺拍打桌面发出的
（2）验时，钢尺伸出桌面的长度越_____（选填“大”或“小”），振动越快，发出声音的音调越_____，说明：音调的高低与_____有关。
（3）实验时，保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，则是研究声音的_____与_____的关系。
（4）小华同学发现钢尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到钢尺在振动，但却听不到声音，可能是刻度尺的发出了振动频率低于_____Hz的_____。
【答案】A 小 高 频率 响度 振幅 20 次声波
【解析】
(1)[1]把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，钢尺伸出桌面的部分振动而发出声音；故A项符合题意；
(2)[2][3]实验时，钢尺伸出桌面的长度越小，越容易振动，所以振动越快，振动的频率越高，发出声音的音调越高；
[4]钢尺振动越快，音调越高，说明音调的高低与发声体振动频率有关；
(3)[5][6]保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，钢尺振动的幅度改变，响度改变，是研究声音的响度与振动幅度的关系；
(4)[7][8]钢尺伸出桌面超过一定长度，很难振动，频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到。
26．声，看不见，摸不着，有的声（如超声波和次声波）人们甚至无法听到．那么声真的能传递能量吗？为了弄清这个问题，小宇自己动手设计了一个简单的实验，但在实验设计时，小宇遇到两个问题，请你帮他解决：
（1）选取什么作为声源？
小宇有一个袖珍收音机、一支音叉、一套大功率组合音响，你认为小宇应选用______作为声源，理由是______．
（2）如何直观地表现声的能量？小宇想到了两种直观表现声能的方案：第一种，如图甲所示，在声源前放一个轻小的纸条，通过观察纸条是否运动来作出分析与判断：第二种，如图乙所示，在声源前放一支点燃的蜡烛，通过观察烛焰是否运动来作出分析与判断．你认为第______种方案较好．理由是______．
【答案】大功率组合音响 音响发出声音的响度较大 二 第二种方案中的火焰跳动效果明显容易观察
【解析】
（1）选大功率组合音响作为声源，因为音响发出声音的响度较大，能传递较大的能量，使实验效果更为明显．
（2）第一种方案中，纸条摆动幅度小时，很难观察到现象；第二种，火焰跳动很容易观察到，效果明显．所以烛焰比纸条更容易受声波影响而产生运动，这样便于直接观察．因此第二种方案好．
27．小明同学在生活中发现当两个人离得很远时，无论你怎么大声讲话，都很难听见；而对一群人讲话，有的人能够听见，有的人却听不到。
（提出猜想）小明对此现象提出了自己的猜想。
（1）对此现象你的猜想是人耳能否听见声音，与_________（填出一个因素即可）有关。
（实验探究）为验证自己的猜想，小明利用音频信号发生器和小华同学一起进行了探究实验。
（2）将信号发生器的频率旋钮置于5 Hz的位置，转动音量开关改变音量的大小，始终听不到声音，一段时间后，实验者产生烦躁的感觉。此现象说明：______ 。（写出一条即可）
（3）将音频发生器的频率旋钮置于200 Hz的位置，转动音量开关至合适位置，距离信号发生器5 m时能听到声音，向前走到8 m时完全听不到声音。此现象说明人耳能否听见声音与_________ 有关。
（4）小明和小华都站在距离信号发生器10 m的位置，转动音量开关，小华听到声音时，小明仍然不能听到。要使小明能听到，应该采取的措施是 ________ 。
（实验扩展）
（5）不考虑空间因素，如果宇航员在“天宫一号”内太空授课时演示此实验，_____（选填“能”或“不能”）成功。
【答案】离声源的距离 次声波对人有危害 离声源的距离 扩大声音的响度 能
【解析】
(1)[1]现象中“离得很远”“大声讲话”“有的人…有的人…”这些关键词告诉我们因素可以为：离声源的距离、声音的频率或响度、听者的听力等。
(2)[2]频率旋钮置于5Hz的位置，是次声波，人听不到声音，一段时间后，产生烦躁的感觉，说明次声波对人有危害；
(3)[3]将音频发生器的频率旋钮置于200Hz的位置，200Hz是人耳能够听到的频率，响度合适时，距离信号发生器5m时能听到声音，距离8m时完全听不到声音，这说明人耳能否听见声音与离声源的距离有关；
(4)[4]小明和小华都站在距离信号发生器10 m的位置，即固定声源到人的距离；转动音量开关，小华听到声音时，小明仍然不能听到。这说明人耳能否听见声音与响度和人耳的听力差异有关。对小明来说，自身的听力无法改变，只能扩大声音的响度；
(5)[5]太空授课时，“天宫一号”内是有空气的，所以能演示此实验。“天宫一号”外为太空，是真空，无法演示此实验，注意差别。
28．探究声音是否具有能量及影响因素
问题
（1）声音具有能量吗？
（2）声音具有的能量与响度和频率是否有关？
方法
小雨对其中两个问题进行探究，实验装置如图所示：A为一个圆筒，它的一端用剪成圆片的挺直的纸（纸的中间剪一圆孔）粘牢，另一端用塑料薄膜包住并绷紧，用橡皮筋扎牢；B为一支点燃的蜡烛.
表格
探究内容
声音是否具有能量
声音具有的 能量与响度是否有关
小孔距烛焰的距离
3cm
_________
做法
________
___________
观察内容
__________
____________
评估
为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是________________.
【答案】3cm 拍动塑料膜 轻拍、重拍塑料膜 烛焰是否摆动 烛焰摆动幅度是否改变 拍一次或每次拍的快慢相同
【解析】
[2][4]在探究声音是否具有能量时，可拍动塑料膜，观察烛焰是否摆动，若烛焰发生摆动，则说明声音具有能量；
[1][3][5]要探究声音的能量与响度是否有关，要控制声音的频率不变、声源到烛焰的距离不变，即小孔距烛焰的距离为3cm，轻拍和重拍塑料膜，观察烛焰摆动的幅度是否改变，若发生改变，则说明声音的能量与响度有关：
[6]拍的快慢相同，声音的频率相同，为保证每次实验声音的频率相同：拍一次或每次拍的快慢相同．
29．阅读下面的短文
潜艇的“耳目”﹣﹣声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10000Hz～30000Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性．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，反射回来的声波（下称“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拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围_____Hz到_____Hz；
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s是_____；（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明潜艇B与潜艇A的距离_____；
（3）在月球上能否用声呐技术测量物体间的距离？为什么？
答：_____、_____．
【答案】10 000 20 000 6 000 m 变大 不能 因为真空中不能传播声音
【解析】
(1)[1][2]人耳只能听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在声呐发出的声波频率大多在10000Hz∼30000Hz之间；因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：10000Hz∼20000Hz；
(2)[3]①由速度公式得声波在水中传播的总距离为：
s＝vt＝1500m/s×8s＝12000m；
由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离：
s1＝ ＝ ×12000m＝6000m；
[4]②因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，即潜艇B与潜艇A的距离变大；
(3)[5][6]月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离，因为月球上没有空气，真空不能传声。
30．如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息．
试归纳出上述信息的共性特征，并简述其合理性．
现在有关地震的资料上都写到：地震前夕，一些动物有异常反应，如老鼠出洞、鸡鸣狗叫等，而很少见到猫有什么反应，这是为什么？
某种昆虫靠翅的振动发声．如果这种昆虫的翅膀在内振动了次，它的频率是多少赫兹，人类能不能听到这种昆虫飞行的声音．
蚊子不但能吸人血、传播疾病，同时它的嗡嗡声在人的听觉范围之内，晚上睡觉时感到十分讨厌，人们常常采用蚊香进行驱蚊．
蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产不同规格的各种蚊香．有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度．说明你的方法．
【答案】见解析所示
【解析】
根据题干的图中信息得到：狗的发声范围：452∼1800赫兹，猫的发声范围是：760∼1500赫兹，而蝙蝠是10000∼120000赫兹，海豚的是7000∼120000赫兹．狗的听觉范围是：15∼50000赫兹，猫的听觉范围是：60∼65000赫兹，而蝙蝠是1000∼120000赫兹，海豚的是150∼150000赫兹．所以猫的发声的频率范围最小．听觉频率范围最大的动物是海豚．根据以上信息可得出其共性的特征：(1)①人和动物的发声频率范围一般均小于自己的听觉频率范围；②很多动物可以听到人所听不到的超声波；③人的最高听觉频率比其他的动物低．（2）因为地震前会发出次声波，低于20Hz．老鼠、鸡、狗的听觉都比次声波还低，但是猫的听觉最低是60Hz.所以鸡狗都能听到，而猫听不到．（3）如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次，1s振动了300次．它的频率是300Hz.人的听觉范围是20Hz20000Hz,所以人能听到这种昆虫的声音．（4）（1）实验器材：蚊香及支架、细线、刻度尺、秒表、火柴；（2）测量方法：①取一段细线，用刻度尺量出细线的长度L；②将蚊香放在支架上，将细线的一端与蚊香的末端重合，然后沿蚊香将细线铺在蚊香上，在蚊香上与细线的另一段重合处做出记号；③用火柴点燃蚊香，测出其燃烧到记号处使所用的时间t；④计算蚊香的燃烧速度v＝．
【点睛】
比较人与其它动物的发声频率范围的不同；比较人与其它动物的听觉频率范围的不同．人们把频率高于20000HZ的声音叫做超声波，它们已超过人类听觉的上限，而把频率低于20HZ的声音叫做次声波，它们已低于人类听觉的下限．（1）测量长度需要用刻度尺及细棉线，测量时间需要用秒表，做的关于蚊香的实验，就应该有蚊香，而且要点燃蚊香就要火柴；（2）先用刻度尺与细棉线测出一小段蚊香的长度s，再用秒表测出燃烧这段需要的时间t，根据速度公式v＝,就可算出蚊香燃烧的速度．
五、计算题
31．阅读短文并回答下列问题．
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．
超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——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__________________．
(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有__________________．
(3)宇航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l 5脚m／s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为_________m．
【答案】高于20000Hz 能量 真空不能传声 3000
【解析】
（1）[1]根据原文内容：人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．
（2）[2]根据原文内容：超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢剥落．
（3）[4]声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声；
（4）由得
s=vt=1500m/s×4s=6000m
这是声音往返走的路程，单程是海洋的深度，所以
32．为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在高度公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，求：
(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离；
(2)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离；
(3)若此路段限速为120km/h，试计算说明汽车在此路段是否超速？
【答案】(1)68m；(2)34m；(3)超速
【解析】
解：(1)测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间
汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离
(2)测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间
汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离
汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离
(3)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的时间
所以汽车的车速为
所以汽车在此路段超速。
答：(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离为68m；
(2)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离为34m；
(3)汽车在此路段超速。
六、综合题
33．阅读短文，回答文后问题．
超声波“看”世界
蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”．
为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里．研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物．后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的一只耳朵堵住，它就会方向感，不能躲避障碍物．
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜．原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫．
科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪．图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号．并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度．如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p1、p2所示；如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p1、p2的发射波n1、n2如图丙所示．
（1）频率高于________ Hz的声音叫作超声波，频率低于________ Hz的声音叫作次声波；
（2）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物．这一过程属于科学探究中的______________
A．提出问题 B．猜想假设 C．进行实验 D．得出结论
（3）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是__________
A．眼睛 B．耳朵 C．鼻子 D．嘴巴
（4）如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t=0.5s，则测速仪每秒钟发射________ 次超声波，图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为________ m；
（5）图丙p1、n2之间的时间间隔t2小于之p1、n1之间间隔t1 ， 由此可以判断汽车的运动情况是_______
A．静止 B．向左运动 C．向右运动 D．无法判断
【答案】20000 20 C B 2 34 B
【解析】
(1)人耳的听觉范围是20Hz−20000Hz，其中高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的声波叫做次声波．(2)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物．这一过程属于科学探究中的进行实验；故选C.(3)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是耳朵；(4)如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t＝0.5s,则测速仪每秒钟发射超声波次数为：n＝＝2次；已知图丙中p1、n1之间的时间间隔t1＝0.2s,则超声波第一次发射后到汽车接到P1时所用时间为t＝t1＝×0.2s＝0.1s，由v＝得：超声波第一次发射后到汽车接到P1时，超声波通过的路程为s＝vt＝340m/s×0.1s＝34m；即超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为34m.(5)已知t2
（1）人耳的听觉范围和超声波、次声波的定义属于识记的内容．（2）科学探究的一般环节包括提出问题，假设问题，设计与分析，实验，检验实验，表达与交流．（3）根据各器官的作用即可判断．（4）根据p1、p2之间的时间间隔即可求出每秒钟发射超声波的次数；根据P1、n1之间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出汽车到测速仪之间的距离．（5）超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
3.3超声与次声
一、单选题
1．关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波、次声波都是特殊的声波，不能发生反射 B．足够强的超声波才能被人听见
C．超声波具有的能量一定大，次声波具有的能量一定小 D．超声波可以用来探测人体的病变
【答案】D
【解析】
超声波是指频率高于20000Hz的声音，次声波是指频率低于20Hz的声音，超声波、次声波和普通声波一样，都能发生反射，故A错误；超声波是指频率高于20000Hz的声音，是人耳听不到的，与强弱无关，故B错误；声波都具有能量，超声波具有的能量不一定大，次声波具有的能量也不一定小，故C错误；声波都可以传递信息和能量，所以超声波可以用来探测人体的病变，即传递的是信息，故D正确，故选D。
2．与人耳能听到的声音相比，次声具有较小的（ ）
A．传播速度 B．传播能量 C．振动幅度 D．振动频率
【答案】D
【解析】
频率低于20Hz的声音叫次声，人耳能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，所以次声波的频率较小．
3．下列不属于声音传递信息的是
A．响起的门铃声 B．战场上吹起的冲锋号声
C．声音在铁管中传播比在空气中快 D．雾中航行的水手吹响号角的回声
【答案】C
【分析】
声音可以传递信息，如：隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，“声呐”的利用、医用“B超”等；
声音能够传递能量，如：利用声波来清洗钟表等精细的机械，“超声波碎石”等。
【解析】
A、响起的门铃声，我们知道有人来了，是传递信息，不符合题意；
B、战场上吹起的冲锋号，是提醒战士们向前冲，是传递信息，不符合题意；
C、声音在铁管中传播比空气中快，说明了声音在不同的介质中的传播速度是不同的，不能说明声音传递信息，该选项符合题意；
D、雾中航行的水手吹响号角的回声判断前方的情况，是声音传递信息，不符合题意。
故选：C。
4．小猫、小狗等动物比人对声音敏感，主要是因为
A．这些小动物的发声频率范围大 B．这些小动物的听觉频率范围大
C．这些小动物比人聪明 D．这些小动物的耳朵大
【答案】B
【解析】
大多数人能够听到的频率范围是20Hz到20000Hz；猫的听觉频率范围是60Hz到65000Hz；狗的听觉频率范围是15Hz到50000Hz，即小猫和小狗的听觉频率范围比人更广，所以，小猫、小狗可以听见人耳所听不到的声音，即小猫、小狗对声音更敏感，故选B。
5．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ）
A．次声波的频率小于20Hz
B．次声波无法传到人耳
C．次声波的频率大于20000Hz
D．大象发出的声音太小
【答案】A
【解析】
因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，不在人耳能够听到的声音频率范围之内，所以人类听不到大象之间的交流“声音”，故应选A．
6．下列关于声音的说法中不正确的是（ ）
A．要想分清原声和回声，障碍物跟发声体的最近距离应该为
B．“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
C．人能听到的声音的频率范围为
D．大象的语言对人类来说就是一种次声波，地震、火山喷发、台风等都伴有次声波
【答案】B
【解析】
A．声音在空气中传播的速度为340m/s，人耳能分清前后的两个声音的时间间隔是大于0.1秒，因此障碍物跟发声体的最近距离应该为：
s=vt=340m/s×0.05s=17m
故A不符合题意；
B．“震耳欲聋”说明声音的响度大，故B符合题意；
C．人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，故C不符合题意；
D．大象使用次声波进行交流，其频率低于20Hz，地震、火山爆发、海啸、台风等都伴有次声波的产生，故D不符合题意．
7．如图所示，有一种电子牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷既干净又舒服，关于超声波，正确的说法是（ ）
A．超声波能传递能量
B．超声波不是由物体振动产生的
C．超声波的音调很低，所以人听不到
D．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播
【答案】A
【解析】
A．声波除了传递信息外，还可以传递能量，例如外科医生利用超声波除去人体内的结石，故A正确；
B．不论是超声波还是次声波都是由发声体的振动产生的，故B错误；
C．超声波频率高于20000Hz，超过了人耳的听觉频率范围，所以听不到，故C错误；
D．超声波频率高于20000Hz，其振动频率超出了人耳的听觉频率范围，所以人听不到超声波，而不是因为超声波不能在空气中传播，故D错误．
8．下列事例中，应用了声波传递能量的是
①外科医生利用超声波除去人体内的结石
②超声波洁牙
③超声波加工硬度特别高的工件
④超声波雾化
⑤“超”检查病人
A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】
外科医生利用超声波除去人体内的结石、超声波洁牙、超声波加工硬度特别高的工件、超声波雾化、都属于声音传播能量的现象；B超”检查病人的某部位利用的是人的不同组织对超声波的反射程度不同，从而来判断病人某组织是否有异常，说明声音能传递信息；①②③④属于声音传递能量的事例，⑤是声音能传递信息．故ABD项错误，C项正确．
9．在汶川地震救援中，采用了一种音频生命探测仪（如图），它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者的微弱呼救声，呼吸声，心跳声等，探测仪将音频信号放大，就可发现幸存者，下列说法错误的是（ ）
A．探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声
B．幸存者发出的声音与外界噪声的音色不同
C．探测仪可以发现幸存者，说明声音可以传递信息
D．幸存者能听见探测仪发出的超声波，从而作出反应
【答案】D
【解析】
A．探测仪通过探头将声音传到人耳，利用了固体可以传声的原理。故A正确，不符合题意；
B．人耳根据音色能分辨出发声体的不同，音色是区别声音的重要标志，幸存者发出的声音与外界噪声的音色不同，故B正确，不符合题意；
C．声音可以传递信息和能量，探测仪可以发现幸存者，说明声音可以传递信息，故C正确，不符合题意；
D．超声波是指频率高于人的听觉上限的声波，人耳不能听到，故D错误，符合题意。
故选D。
10．生活在海边的渔民经常会看到这样的情景：风和日丽，平静的海面上出現现一把一把小小的“降落伞”——水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游，忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海．不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴便来临了．就划线部分，以下解释合理的是（ ）
A．水母接收到了次声波 B．水母接收到了大海的召唤
C．水母感受到了温度的突然变化 D．水母感受到了空气的流动加快
【答案】A
【解析】
风暴来临时会产生次声波，人耳不能听到，但水母能接收到，所以会离开海岸，游向大海，故BCD不符合题意，A符合题意．
二、多选题
11．根据小资料所给信息判断，可以发出或听到次声波的动物是（ ）
A．狗 B．猫 C．海豚 D．大象
【答案】AD
【解析】
频率低于20Hz的声为次声波，根据小资料可知，狗和大象能发出或听到次声波。
故选AD。
12．交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离．则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）
A．汽车收到第一次信号时，距测速仪 204m
B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 68m
C．汽车的速度约为
D．汽车两次收到信号的时间差为
【答案】AD
【解析】
A、由图知,汽车收到第一次信号时,经过的时间为
,距测速仪;故A错;
B、由图知,汽车收到第二次信号时,经过的时间为
,距测速仪;所以B选项是正确的;
C、汽车收到两次信号距离测速仪的距离差
,经过时间,汽车的速度
,故C、D正确.
所以A选项是错误的.
【点睛】先确定汽车收到第一、二次信号时用的时间,利用 求出到测速仪的距离,进而求出汽车收到两次信号距离测速仪的距离差,利用速度公式求汽车行驶的速度.
三、填空题
13．超声波具有定向性好_______、 ________等特点，可用于测距_______、_______、 _______等．
【答案】穿透能力强 破碎能力强 导航 检查疾病 金属探伤 医疗诊断
【分析】
解答本题学生需要知道的知识点是：超声波具有定向性好，穿透力强，破碎能力强等特点以及超声波的应用．
【解析】
超声波具有定向性好、穿透力强、破碎能力强等特点，在生产、医疗、科学等方面得到广泛应用．可用于导航、检查疾病、金属探伤、医疗诊断等．
14．蝙蝠通常只是在夜间出来活动、觅食，但是它从来不会撞到墙上、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标，这是因为蝙蝠会发出______，利用______原理来确认目标的位置。
【答案】超声波 回声定位
【解析】
[1][2]蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到飞蛾、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来，然后根据回声定位原理来确认目标的位置。
15．声呐是利用________进行工作的，地震检测仪器是利用________进行工作的．
【答案】超声波 次声波
【解析】
声呐是利用超声波能够传递信息进行工作的，地震检测仪是利用次声波进行工作的．
【点睛】
人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；超声波和次声波都是人耳听不到的，利用超声波和次声波可以传递信息和能量．
16．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每10s翅膀振动3520次，蜜蜂每20s翅膀振动3800次，蚊子每5s翅膀振动3200次，那么它们翅膀振动发出声音的音调最高的是_____；人类的听觉的范围是20~20000Hz，可见人类_____（选填“能”或“不能”）听到他们发出的声音。
【答案】蚊子 能
【分析】
频率是指物体在1s中内振动的次数，其单位是Hz，人类的听觉的范围是20~20000Hz。
【解析】
[1]苍蝇每10s翅膀振动3520次，苍蝇翅膀的振动频率为
蜜蜂每20s翅膀振动3800次，密蜂翅膀的振动频率为
蚊子每5s翅膀振动3200次，蚊子翅膀的振动频率为
蚊子振动的频率快，所以声音的音调最高的是蚊子。
[2]人类的听觉的范围是20～20000Hz，可见人类能听到他们发出的声音。
17．2015年4月25日11时，尼泊尔发生8.1级地震，引发珠穆朗玛峰雪崩，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有________声波发生，这种声波________（选填“能”或“不能”）在真空中传播；强烈的地震能引发雪崩，是因为声音能传递________，导致雪层滑动发生雪崩。
【答案】次 不能 能量
【分析】
了解地震、雪崩等自然灾害发生时伴有次声波，知道声音不能在真空中传播，声音可以传递能量，可顺利解答本题。
【解析】
[1]地震等大型的自然灾害中往往伴有次声波的产生。
[2]次声波不能在真空中传播。
[3]强烈的地震能引发雪崩，是因为声音能传递能量，导致雪层滑动发生雪崩。
18．外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以___；平时说的“B超”也是超声波，可利用它为孕妇做常规检查，这是利用了声音可以____。
【答案】传递能量 传递信息
【解析】
[1][2]声音可以传递信息，声音可以传递能量。如果声音告诉我们什么，就是传递信息；如果声音改变了什么，就是传递能量。超声波碎石，是声音改变了什么，所以是声音可以传递能量；B超检查，是通过分析声音得到信息，是利用了声音可以传递信息。
19．如图所示是人和一些动物发声和听觉的频率范围，他们所发出的声音都是由发声部位________而产生的．地震前通常会有次声波产生，人、海豚和大象能最先感觉到的是________．
【答案】振动 大象
【解析】
[1]声音由振动产生，所以动物及人发出的声音都是由于发声部位振动而产生的；
[2]地震、海啸、核武器爆炸等剧烈的事件常伴随有次声波的产生，根据图知，大象可以听到频率很低的次声波，所以人、海豚和大象中能最先感觉到次声波的是大象，所以能感知次声波的动物能提前知道地震的发生．
20．将眼镜放在超声波清洗机中清洗时，眼镜上的污垢振动频率至少大于______Hz，人耳听到超声波清洗机工作时发出“嗡嗡”的声音，这______(填“是”或“不是”)超声波。利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递______。
【答案】20000 不是 能量
【分析】
利用声除了可获得信息外，还可利用声来传递能量。
【解析】
[1]超声波的频率大于20000Hz，所以眼镜上的污垢振动频率至少大于20000Hz。
[2]人耳听觉频率范围是20Hz-20000Hz，人耳听不到超声波，人耳听到超声波清洗机工作时发出“嗡嗡”的声音，不是超声波。
[3]眼镜店利用超声波清洗眼镜上的污垢，是利用声音能够传递能量。
21．科学工作者从海面向海底垂直发射超声波，2s后接收到回波信号，则海底该处距海面的深度为___________m（已知声音在海水中传播的速度为1531 m/s），这种方法___________（填“能”或“不能”）测量月球到地球的距离。超声波的频率___________（填“高于”或“低于”）20000赫兹，人耳___________（填“能”或“不能”）听到超声波。
【答案】1531 不能 高于 不能
【解析】
[1]海底该处距海面的深度为
[2]月亮周围没有空气，而声音不能在真空中传播，故超声波不能到达月亮，更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离。
[3][4]频率高于20000Hz的声音是超声波，因为人耳的听觉范围是20赫兹到20000赫兹，所以人不能听到超声波。
22．地震给人类造成了重大的损失，地震产生的声波属于______（选填“次声波”或“超声波”），所以人们并没有感知到地震产生的声波．倒塌房屋中的一些被困人员，通过敲击物体使其______发出声音，及时获救，这是利用声波传递______．
【答案】次声波 振动 信息
【解析】
[1]地震能够产生次声波，而次声波振动的频率小于人耳的听觉频率范围，故人们感知不到；
[2]声音是由物体的振动产生的，敲击物体引起物体的振动从而产生声音；
[3]救援人员听到敲击声而知道有人被困，说明声音可以传递信息．
23．在飞机失事搜寻过程中，搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示)，它能定向发射和接收________(填“超声”或“次声”)。若海水的深度是6.75 km，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，则测位仪发出信号后需经过________s，才能接收到信号。
【答案】超声9
【解析】
【解析】
搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪，因为超声波能够定向发射，容易发射和接收，即超声测位仪能定向发射和接收超声波。
若海水的深度是6.75 km，声音在海水传播了一个来回，声音在海水中的传播速度是1 500 m/s，所以测位仪发出信号，再接收到信号所需时间为：
【点睛】
要特别注意测量海水深度时，超声波在海水中传播了一个来回，所以应该用深度的2倍来计算声音反射回来再被接收到所用的时间。
24．当声音的音调、响度或音色不同时,示波器上所显示的波形也会不同。下图为用力敲击256Hz的音叉后在示波器上所显示的波形。那么用更大的力敲同一音叉时发出更响亮的声音,在A、B、C、D四幅图中,示波器上所显示的是______图所对应的波形,_________图比上图中的声音的音调要高,四幅图中声音的音色_________选填“相同”或“不同”。
用超声测位仪向海底垂直发射一频率为40000 Hz的声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为,此处海水深______m,人耳_____选填“能”、“不能”听到此声音。
【答案】A B 相同 2300 不能
【解析】
[1]如图可知，用更大的力敲同一音叉时，振幅增大。响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大，故示波器上所显示的是A图所对应的波形；
[2]B图中相同时间内振动频率比上图的振动频率快，故B图比上图中的声音的音调要高；
[3]四幅图中波形相同，故音色相同；
[4]从超声波发出到接到回波，水深是声音的传播路程的倍；水中的传播速度，由得，水深为：
[5]人耳的听觉范围为之间，频率为的声波不在人的听力范围，故人耳不能听到。
四、实验题
25．如图所示，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听发出的声音，同时注意观察钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。
（1）本实验中应该听的声音是_____（选填“A”或“B”）。
A．钢尺伸出桌面部分振动发出的 B．钢尺拍打桌面发出的
（2）验时，钢尺伸出桌面的长度越_____（选填“大”或“小”），振动越快，发出声音的音调越_____，说明：音调的高低与_____有关。
（3）实验时，保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，则是研究声音的_____与_____的关系。
（4）小华同学发现钢尺伸出桌面的长度太长时，可以明显看到钢尺在振动，但却听不到声音，可能是刻度尺的发出了振动频率低于_____Hz的_____。
【答案】A 小 高 频率 响度 振幅 20 次声波
【解析】
(1)[1]把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，钢尺伸出桌面的部分振动而发出声音；故A项符合题意；
(2)[2][3]实验时，钢尺伸出桌面的长度越小，越容易振动，所以振动越快，振动的频率越高，发出声音的音调越高；
[4]钢尺振动越快，音调越高，说明音调的高低与发声体振动频率有关；
(3)[5][6]保持钢尺伸出桌面的长度不变，改变拨动力度，钢尺振动的幅度改变，响度改变，是研究声音的响度与振动幅度的关系；
(4)[7][8]钢尺伸出桌面超过一定长度，很难振动，频率小于20Hz，是次声波，人耳感觉不到。
26．声，看不见，摸不着，有的声（如超声波和次声波）人们甚至无法听到．那么声真的能传递能量吗？为了弄清这个问题，小宇自己动手设计了一个简单的实验，但在实验设计时，小宇遇到两个问题，请你帮他解决：
（1）选取什么作为声源？
小宇有一个袖珍收音机、一支音叉、一套大功率组合音响，你认为小宇应选用______作为声源，理由是______．
（2）如何直观地表现声的能量？小宇想到了两种直观表现声能的方案：第一种，如图甲所示，在声源前放一个轻小的纸条，通过观察纸条是否运动来作出分析与判断：第二种，如图乙所示，在声源前放一支点燃的蜡烛，通过观察烛焰是否运动来作出分析与判断．你认为第______种方案较好．理由是______．
【答案】大功率组合音响 音响发出声音的响度较大 二 第二种方案中的火焰跳动效果明显容易观察
【解析】
（1）选大功率组合音响作为声源，因为音响发出声音的响度较大，能传递较大的能量，使实验效果更为明显．
（2）第一种方案中，纸条摆动幅度小时，很难观察到现象；第二种，火焰跳动很容易观察到，效果明显．所以烛焰比纸条更容易受声波影响而产生运动，这样便于直接观察．因此第二种方案好．
27．小明同学在生活中发现当两个人离得很远时，无论你怎么大声讲话，都很难听见；而对一群人讲话，有的人能够听见，有的人却听不到。
（提出猜想）小明对此现象提出了自己的猜想。
（1）对此现象你的猜想是人耳能否听见声音，与_________（填出一个因素即可）有关。
（实验探究）为验证自己的猜想，小明利用音频信号发生器和小华同学一起进行了探究实验。
（2）将信号发生器的频率旋钮置于5 Hz的位置，转动音量开关改变音量的大小，始终听不到声音，一段时间后，实验者产生烦躁的感觉。此现象说明：______ 。（写出一条即可）
（3）将音频发生器的频率旋钮置于200 Hz的位置，转动音量开关至合适位置，距离信号发生器5 m时能听到声音，向前走到8 m时完全听不到声音。此现象说明人耳能否听见声音与_________ 有关。
（4）小明和小华都站在距离信号发生器10 m的位置，转动音量开关，小华听到声音时，小明仍然不能听到。要使小明能听到，应该采取的措施是 ________ 。
（实验扩展）
（5）不考虑空间因素，如果宇航员在“天宫一号”内太空授课时演示此实验，_____（选填“能”或“不能”）成功。
【答案】离声源的距离 次声波对人有危害 离声源的距离 扩大声音的响度 能
【解析】
(1)[1]现象中“离得很远”“大声讲话”“有的人…有的人…”这些关键词告诉我们因素可以为：离声源的距离、声音的频率或响度、听者的听力等。
(2)[2]频率旋钮置于5Hz的位置，是次声波，人听不到声音，一段时间后，产生烦躁的感觉，说明次声波对人有危害；
(3)[3]将音频发生器的频率旋钮置于200Hz的位置，200Hz是人耳能够听到的频率，响度合适时，距离信号发生器5m时能听到声音，距离8m时完全听不到声音，这说明人耳能否听见声音与离声源的距离有关；
(4)[4]小明和小华都站在距离信号发生器10 m的位置，即固定声源到人的距离；转动音量开关，小华听到声音时，小明仍然不能听到。这说明人耳能否听见声音与响度和人耳的听力差异有关。对小明来说，自身的听力无法改变，只能扩大声音的响度；
(5)[5]太空授课时，“天宫一号”内是有空气的，所以能演示此实验。“天宫一号”外为太空，是真空，无法演示此实验，注意差别。
28．探究声音是否具有能量及影响因素
问题
（1）声音具有能量吗？
（2）声音具有的能量与响度和频率是否有关？
方法
小雨对其中两个问题进行探究，实验装置如图所示：A为一个圆筒，它的一端用剪成圆片的挺直的纸（纸的中间剪一圆孔）粘牢，另一端用塑料薄膜包住并绷紧，用橡皮筋扎牢；B为一支点燃的蜡烛.
表格
探究内容
声音是否具有能量
声音具有的 能量与响度是否有关
小孔距烛焰的距离
3cm
_________
做法
________
___________
观察内容
__________
____________
评估
为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是________________.
【答案】3cm 拍动塑料膜 轻拍、重拍塑料膜 烛焰是否摆动 烛焰摆动幅度是否改变 拍一次或每次拍的快慢相同
【解析】
[2][4]在探究声音是否具有能量时，可拍动塑料膜，观察烛焰是否摆动，若烛焰发生摆动，则说明声音具有能量；
[1][3][5]要探究声音的能量与响度是否有关，要控制声音的频率不变、声源到烛焰的距离不变，即小孔距烛焰的距离为3cm，轻拍和重拍塑料膜，观察烛焰摆动的幅度是否改变，若发生改变，则说明声音的能量与响度有关：
[6]拍的快慢相同，声音的频率相同，为保证每次实验声音的频率相同：拍一次或每次拍的快慢相同．
29．阅读下面的短文
潜艇的“耳目”﹣﹣声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10000Hz～30000Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性．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，反射回来的声波（下称“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拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围_____Hz到_____Hz；
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s是_____；（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明潜艇B与潜艇A的距离_____；
（3）在月球上能否用声呐技术测量物体间的距离？为什么？
答：_____、_____．
【答案】10 000 20 000 6 000 m 变大 不能 因为真空中不能传播声音
【解析】
(1)[1][2]人耳只能听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在声呐发出的声波频率大多在10000Hz∼30000Hz之间；因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：10000Hz∼20000Hz；
(2)[3]①由速度公式得声波在水中传播的总距离为：
s＝vt＝1500m/s×8s＝12000m；
由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离：
s1＝ ＝ ×12000m＝6000m；
[4]②因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，即潜艇B与潜艇A的距离变大；
(3)[5][6]月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离，因为月球上没有空气，真空不能传声。
30．如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息．
试归纳出上述信息的共性特征，并简述其合理性．
现在有关地震的资料上都写到：地震前夕，一些动物有异常反应，如老鼠出洞、鸡鸣狗叫等，而很少见到猫有什么反应，这是为什么？
某种昆虫靠翅的振动发声．如果这种昆虫的翅膀在内振动了次，它的频率是多少赫兹，人类能不能听到这种昆虫飞行的声音．
蚊子不但能吸人血、传播疾病，同时它的嗡嗡声在人的听觉范围之内，晚上睡觉时感到十分讨厌，人们常常采用蚊香进行驱蚊．
蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产不同规格的各种蚊香．有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度．说明你的方法．
【答案】见解析所示
【解析】
根据题干的图中信息得到：狗的发声范围：452∼1800赫兹，猫的发声范围是：760∼1500赫兹，而蝙蝠是10000∼120000赫兹，海豚的是7000∼120000赫兹．狗的听觉范围是：15∼50000赫兹，猫的听觉范围是：60∼65000赫兹，而蝙蝠是1000∼120000赫兹，海豚的是150∼150000赫兹．所以猫的发声的频率范围最小．听觉频率范围最大的动物是海豚．根据以上信息可得出其共性的特征：(1)①人和动物的发声频率范围一般均小于自己的听觉频率范围；②很多动物可以听到人所听不到的超声波；③人的最高听觉频率比其他的动物低．（2）因为地震前会发出次声波，低于20Hz．老鼠、鸡、狗的听觉都比次声波还低，但是猫的听觉最低是60Hz.所以鸡狗都能听到，而猫听不到．（3）如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次，1s振动了300次．它的频率是300Hz.人的听觉范围是20Hz20000Hz,所以人能听到这种昆虫的声音．（4）（1）实验器材：蚊香及支架、细线、刻度尺、秒表、火柴；（2）测量方法：①取一段细线，用刻度尺量出细线的长度L；②将蚊香放在支架上，将细线的一端与蚊香的末端重合，然后沿蚊香将细线铺在蚊香上，在蚊香上与细线的另一段重合处做出记号；③用火柴点燃蚊香，测出其燃烧到记号处使所用的时间t；④计算蚊香的燃烧速度v＝．
【点睛】
比较人与其它动物的发声频率范围的不同；比较人与其它动物的听觉频率范围的不同．人们把频率高于20000HZ的声音叫做超声波，它们已超过人类听觉的上限，而把频率低于20HZ的声音叫做次声波，它们已低于人类听觉的下限．（1）测量长度需要用刻度尺及细棉线，测量时间需要用秒表，做的关于蚊香的实验，就应该有蚊香，而且要点燃蚊香就要火柴；（2）先用刻度尺与细棉线测出一小段蚊香的长度s，再用秒表测出燃烧这段需要的时间t，根据速度公式v＝,就可算出蚊香燃烧的速度．
五、计算题
31．阅读短文并回答下列问题．
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．
超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——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__________________．
(2)超声波能够清洗物件是因为声波具有__________________．
(3)宇航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l 5脚m／s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为_________m．
【答案】高于20000Hz 能量 真空不能传声 3000
【解析】
（1）[1]根据原文内容：人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波．
（2）[2]根据原文内容：超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢剥落．
（3）[4]声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声；
（4）由得
s=vt=1500m/s×4s=6000m
这是声音往返走的路程，单程是海洋的深度，所以
32．为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在高度公路上安装了固定测速仪。如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s，若发出两次信号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，求：
(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离；
(2)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离；
(3)若此路段限速为120km/h，试计算说明汽车在此路段是否超速？
【答案】(1)68m；(2)34m；(3)超速
【解析】
解：(1)测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用的时间
汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离
(2)测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间
汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离
汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离
(3)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的时间
所以汽车的车速为
所以汽车在此路段超速。
答：(1)汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离为68m；
(2)汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离为34m；
(3)汽车在此路段超速。
六、综合题
33．阅读短文，回答文后问题．
超声波“看”世界
蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”．
为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里．研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物．后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的一只耳朵堵住，它就会方向感，不能躲避障碍物．
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜．原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫．
科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪．图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号．并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度．如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p1、p2所示；如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p1、p2的发射波n1、n2如图丙所示．
（1）频率高于________ Hz的声音叫作超声波，频率低于________ Hz的声音叫作次声波；
（2）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物．这一过程属于科学探究中的______________
A．提出问题 B．猜想假设 C．进行实验 D．得出结论
（3）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是__________
A．眼睛 B．耳朵 C．鼻子 D．嘴巴
（4）如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t=0.5s，则测速仪每秒钟发射________ 次超声波，图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为________ m；
（5）图丙p1、n2之间的时间间隔t2小于之p1、n1之间间隔t1 ， 由此可以判断汽车的运动情况是_______
A．静止 B．向左运动 C．向右运动 D．无法判断
【答案】20000 20 C B 2 34 B
【解析】
(1)人耳的听觉范围是20Hz−20000Hz，其中高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的声波叫做次声波．(2)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物．这一过程属于科学探究中的进行实验；故选C.(3)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是耳朵；(4)如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t＝0.5s,则测速仪每秒钟发射超声波次数为：n＝＝2次；已知图丙中p1、n1之间的时间间隔t1＝0.2s,则超声波第一次发射后到汽车接到P1时所用时间为t＝t1＝×0.2s＝0.1s，由v＝得：超声波第一次发射后到汽车接到P1时，超声波通过的路程为s＝vt＝340m/s×0.1s＝34m；即超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为34m.(5)已知t2
（1）人耳的听觉范围和超声波、次声波的定义属于识记的内容．（2）科学探究的一般环节包括提出问题，假设问题，设计与分析，实验，检验实验，表达与交流．（3）根据各器官的作用即可判断．（4）根据p1、p2之间的时间间隔即可求出每秒钟发射超声波的次数；根据P1、n1之间的时间，即超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出汽车到测速仪之间的距离．（5）超声波由发出到接收所需要的时间．从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间，结合声速，进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离．
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