第6讲 声的利用 2023-2024学年暑假衔接教材

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名称 第6讲 声的利用 2023-2024学年暑假衔接教材
格式 zip
文件大小 4.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-07-05 09:08:52

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第6讲 声的利用
掌握利用回声测距的应用;
掌握超声波和次声波的额异同点及生活中的应用;
掌握声音的利用。
知识点一:奇异的声现象
1.回声
定义:当声音在传播过程中遇到障碍物时,将被反射回来,反射回来的声音再次被我们听见就成了回声。
区分回声与原声的条件:回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳可以分辨出原声和回声。否则只会使原声加强。
即障碍物距人耳至少为17m才能听到回声
回声测距
共鸣
(1)定义:当频率相同的两个物体靠近时,一个物体振动发声,会引起另一个物体也振动发声,这种现象叫做共鸣
(2)共鸣现象说明声音具有能量
(3)共鸣条件:频率相同,距离较近
【例1】甲同学将耳朵贴在一根15m铁管的一端,乙同学在另一端用力敲一下铁管,甲同学能听到(空气中声速为340m/s,铁中声速为5200m/s)(  )
A.1次敲击声 B.3次敲击声 C.4次敲击声 D.5次敲击声
[变式1]甲、乙两个同学分别站在一根很长的为居民输送生活用水的自来水管的两端,如果甲用小铁锤敲一下水管,站在另一端的乙同学将会听到多次敲击声,则听到的敲击声次数为(  )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
[变式2]甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下铁管,甲同学听到两响声,这是因为 ( )
A.声音在空气中传播速度比在铁中的大 B.有回声
C.声音在空气中传播速度比在铁中的小 D.无法判断
【例2】火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为72km/h,声音在空气中的速度是340m/s,司机在鸣笛后2s时听到自隧道口处的山崖反射的回声,回声是由于声音的_____形成的;鸣笛时火车到隧道口的距离是_____m。
[变式]一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声,(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)客车6秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)如果听到回声后改变车速,匀速行驶230m,司机第二次鸣笛,又经秒后听到回声,请根据以上数据计算:客车改变车速后匀速行驶的速度。
知识点二:超声波
定义:把频率高于20000 Hz的声音叫做超声。
超声的特点和应用
(1)特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(2)应用:传递信息和能量。
①回声定位:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。
② 声呐:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析;处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。
③ B超:观察母体内的胎儿。
④超声波去除结石:
知识点三:次声波
定义: 把频率低于20Hz的声音叫做次声。自然界中的火山爆发、地震、风暴等都能产生次声,核爆炸,导弹发射等也能产生次声。
次声的特点和危害
(1)特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(2)危害:
①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏;
②破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
(3)采取的措施:尽量防止次声的产生;尽量远离次声源。
(4)应用:
①利用它的破坏性,如制成次声武器。
②制造次声驱蚊器,用于防止蚊虫叮咬。
知识诠释:
(1)声音在产生时可以携带一定的信息;声音的音调、音色、响度也可以传递一些信息;声波被反射时,回声可以传递信息。
(2)超声可以用来清洗钟表等精密的仪器,把清洗物放在清洗液里,超声穿过液体并引起激烈的振动,振动将物体上的污垢都振动下来,而且不会损坏物体,超声的振动比可闻声波更加强烈。外科医生利用超声的振动祛除人体的结石,向人体内发送超声,结石被击成细小的粉末,从而可以随尿液排出体外。
角度1:超声波和次声波的区别
【例3】在彩云中学质量检测的考场里,开考前监考老师正在强调考试要求,老师声音是声带______产生的,是通过______传入考生的耳朵的。声波的范围很宽,声音频率高于20000Hz的声音称之为______,低于20Hz的声音称之为______。减弱噪声的有三种方法,公路两旁安一装隔音墙、植树属于在______减弱噪声。
[变式1]某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次,频率是______Hz,人类______听到该频率的声音(填“能”或“不能”),地震、海啸发生时一般都伴随有______(“超声波”或“次声波”)。
[变式2]如图,舰船在定位和测量海深时都要用到声呐,它是利用频率大于_______Hz超声波可以在液体中传播来工作的。若海的深度是7.5km,声音在海水中的速度是1500m/s,则从声呐发出超声波到接收到信号需________s。
角度2:超声波的利用
【例4】下列有关声学知识说法正确的是( )
A.声音只能在气体中传播 B.岳阳开展“禁炮”行动,是从传播过程中控制噪声
C.声音是由物体的振动产生的 D.汽车的“倒车雷达”是利用了次声波测距
[变式1]如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5米内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨识障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法正确的是(  )
A.空气中超声波的速度比人耳能听到的声音速度快
B.该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同
C.超声波不是由物体振动产生的
D.该导盲手杖利用的是声音可以传递能量的原理
[变式2]如图所示,用超声波查看胎儿的情况。以下说法正确的是(  )
A.利用超声波能检测胎儿的血型 B.这主要是利用了声波传递能量
C.准妈妈听不到超声波,主要因为它的振幅较小 D.利用超声波能查看胎儿的手脚是否发育正常
角度3:次声波的危害
【例5】发生地震时,一些动物能感觉到地震之前发出的声波,而人类虽然会有不同程度的震感却听不到,这是因为地震时发出的次声波(  )
A.响度太小 B.频率太低
C.传播速度太慢 D.具有能量太小
[变式1]关于声现象,下列说法正确的是(  )
A.次声波频率高于20Hz,会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状
B.运动员打鼓用的力越大,鼓声的音调就越高
C.B超利用的是超声波能传递能量
D.观众听到二胡演奏出的优美旋律,声音是由弦的振动产生的,并通过空气传递到人耳
[变式2]2021年9月16日,在泸州市泸县发生了6.0级地震,震源深度10km。关于地震时产生的声波(  )
A.是次声波,人耳听得见 B.是次声波,人耳听不见
C.是超声波,人耳听不见 D.是超声波,人耳听得见
知识点四:声音的利用
传递信息
传递能量
【例6】如图甲为一种基于超声波的手势控制技术,可用于多种设备的控制。这种技术的要点是:使用设备扬声器发射超声波,并利用麦克风接收撞击到手掌的回声,以此来实现手势识别。比如图乙中,手指在手机屏幕前滑动,就可以操控手机的APP。这一技术说明声可以传递______;请另外再举一例超声波的类似应用:______。
[变式1]小明的妈妈在洗衣服时,忘记关上洗衣机的门,洗衣机发出“滴滴”的报警声,这说明声音可以传递 ___________;小明买了一台超声波加湿器,该加湿器工作时利用超声波能够传递 ___________,将水滴击打成细小的雾滴,然后喷洒到空气中增加湿度。(均选填“信息”或“能量”)
[变式2]如图所示,发声的扬声器能使烛焰晃动,说明声能传递______(选填“信息”或“能量”),请列举出一例这个知识的应用:______。同学们听出扬声器发出了语文老师的声音,这是根据声音的______辨别出来的。
一、单选题
1.(2022秋·广东佛山·八年级统考期末)下列关于声音的利用,错误的是(  )
A.声控开关控制楼道里的电灯
B.广场的声控喷泉
C.医生用“B超”和“彩超”检查病情
D.只有人类可以利用声音传递信息
2.(2022秋·陕西西安·八年级校考期末)下列说法中正确的是(  )
A.次声波是频率高于20000Hz的声波,应用有声呐
B.次声波是频率低于20Hz的声波,可用于B超检测
C.超声波是频率高于20000Hz的声波,应用有倒车雷达
D.超声波是频率低于20Hz的声波,常伴随自然灾害产生
3.(2022秋·河南新乡·八年级统考期末)下列现象属于利用声来传播能量的是(  )
A.利用声呐来探测海底的深度 B.医生利用“B”超给病人检查
C.机械厂利用声波进行金属探伤 D.眼镜店利用声波清洗眼镜
4.(2019秋·河北邯郸·八年级统考阶段练习)小明站在两幢高楼之间大喊一声,2秒后听到第一声回声,又过了2秒后听到第二声回声,则两幢楼之间的距离(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
A.1020m B.510m C.680m D.850m
5.(2021秋·广东茂名·八年级统考期中)关于声现象的描述,下列说法错误的是(  )
A.图甲中,把耳朵贴在桌面上,听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传声
B.图乙中,超声波清洗机正在清洗眼镜,说明超声波能传递能量
C.图丙中,将真空罩中的空气抽出,听不到闹铃声,说明声的传播需要介质
D.图丁中,蝙蝠靠次声波发现昆虫
6.(2022秋·广东广州·八年级统考期末)下图是人和狗的发声和听觉的频率范围,小慧家购买的一种新型的便携式洗碗机工作时,浸入水槽的部分发出的声波用于清洗碗筷等物品。关于这种声波,说法错误的是( )
A.这种声波能在水中传播
B.这种声波是物体振动产生的
C.这种洗碗机应用了声波传递能量的性质
D.这种声波让所有人都可以听见,听起来很刺耳
7.(2022秋·辽宁大连·八年级统考阶段练习)对着山崖呼喊,人能听到回声并把它和原声区分开的是(  )
A.人距山崖5m B.人距山崖15m
C.人距山崖20m D.人距山崖很远
8.(2022秋·湖北武汉·八年级校考期末)一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底的深度,从发出超声波信号到接收到返回的信号用时0.6s。已知声波在海水中传播速度为1500m/s,则该处海水深度为(  )
A.150m B.450m
C.600m D.900m
9.(2020春·浙江宁波·八年级校考期中)若声音在空气中的传播速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法中正确的是(  )
A.应大于0.1秒
B.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为
C.钢轨的长度为
D.钢轨的长度为(v2-v1)t
10.(2022秋·八年级校联考课时练习)正在平直公路上匀速行驶的汽车,向正前方的一座山崖鸣笛,2s后听到回声,此时汽车距山崖330m,已知声音在空气中的传播速度为340m/s。则汽车的行驶速度是(  )
A.5m/s B.10m/s C.35m/s D.100m/s
二、填空题
11.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期中)云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心,亚洲象迁移时象群之间通过频率 ______(填“大于”或“小于”)20Hz的次声波相互交流,这是利用声传递______。
12.(2021秋·陕西西安·八年级校考阶段练习)声音是由于物体的______产生的,某声源1分钟振动360次,频率为______Hz,是人耳听不到的______。古代士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声。这是因为声音在大地中的传播速度比空气中______的缘故(选填“快”或“慢”)。
[4]声音在固体中传播速度最快,在液体中次之,在气体中传播速度最慢。士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点,可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声,做好准备。
13.(2023秋·安徽黄山·八年级统考期末)利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度。某海域海水深4500m,用超声测位仪向海底垂直发射超声波,则经过___________s后才收到回波。(声音在海水中的传播速度是1500m/s)
14.(2022秋·安徽蚌埠·八年级校考期中)已知声音在铁管中的传播速度为5200m/s,在温度是15℃的空气中的传播速度为340m/s。有一根铁管长520m,甲同学在铁管的一端敲击一下,乙同学用耳朵贴在铁管的另一端听。乙听到两次响声,其中听到的第一次响声是从 ______(选填“铁管”或“空气”)传来的,乙同学听到两次声音的时间间隔为 ______s。(计算结果保留1位小数)
三、计算题
15.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期末)国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛5s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是20m/s。(声音在空气中的速度按340m/s算)求:
(1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远?
(2)回声经过的路程是多少?
(3)听到回声时,车离高山多远?
16.(2022秋·河南平顶山·八年级校考阶段练习)汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶100s,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶1000m。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
(3)汽车在这次测试过程中鸣笛时,小刚同学恰好在距离汽车850m处,求:他多长时间才能听到鸣笛声?(气温15℃)
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第6讲 声的利用
掌握利用回声测距的应用;
掌握超声波和次声波的额异同点及生活中的应用;
掌握声音的利用。
知识点一:奇异的声现象
1.回声
定义:当声音在传播过程中遇到障碍物时,将被反射回来,反射回来的声音再次被我们听见就成了回声。
区分回声与原声的条件:回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳可以分辨出原声和回声。否则只会使原声加强。
即障碍物距人耳至少为17m才能听到回声
回声测距
共鸣
(1)定义:当频率相同的两个物体靠近时,一个物体振动发声,会引起另一个物体也振动发声,这种现象叫做共鸣
(2)共鸣现象说明声音具有能量
(3)共鸣条件:频率相同,距离较近
【例1】甲同学将耳朵贴在一根15m铁管的一端,乙同学在另一端用力敲一下铁管,甲同学能听到(空气中声速为340m/s,铁中声速为5200m/s)(  )
A.1次敲击声 B.3次敲击声 C.4次敲击声 D.5次敲击声
【答案】A
【详解】乙同学敲击铁管,通过空气和铁管将声音传到甲同学耳朵,需要的时间分别是

两个声音传到耳朵的时间差t=t1-t2=0.04s-0.003s=0.037s<0.1s
那么耳朵无法分别出两个声音,所以只听到一次敲击声,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
[变式1]甲、乙两个同学分别站在一根很长的为居民输送生活用水的自来水管的两端,如果甲用小铁锤敲一下水管,站在另一端的乙同学将会听到多次敲击声,则听到的敲击声次数为(  )
A.1次 B.2次 C.3次 D.4次
【答案】C
【详解】声在不同介质中的传播速度不同,传播相同的距离所用的时间也就不同,水管、水、空气共有三种介质,因为自来水管较长,声音先后经过水管、水和空气传来,所以能听到三次声音。
【总结升华】问题情境中听到三次声的前提是水管足够长,如果太短,两次声音的时间间隔小于0.1s,人耳是分辨不出两声的,就可能只听到一次声音。
[变式2]甲同学把耳朵贴在长铁管的一端,乙同学在另一端敲一下铁管,甲同学听到两响声,这是因为 ( )
A.声音在空气中传播速度比在铁中的大 B.有回声
C.声音在空气中传播速度比在铁中的小 D.无法判断
【答案】C
【详解】声音在不同的介质中传播的速度是不同的,在铁管中传播的速度比空气中快。乙同学在一段敲击一下,甲同学在铁管的另一端,第一次声音是从铁管中传播过来,第二次是在空气中传播过来的。
故选C。
【例2】火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为72km/h,声音在空气中的速度是340m/s,司机在鸣笛后2s时听到自隧道口处的山崖反射的回声,回声是由于声音的_____形成的;鸣笛时火车到隧道口的距离是_____m。
【答案】 反射 360
【详解】[1]回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物反射而形成的。
[2]由题意可知,火车速度为72km/h,即20m/s;声音的速度为340m/s,由可得,在鸣笛后2s内火车行驶的距离
声音传播的距离
故鸣笛时火车到隧道口的距离
[变式]一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,经秒后听到回声,(声音在空气中的传播速度为340m/s)
(1)客车6秒内移动的距离;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)如果听到回声后改变车速,匀速行驶230m,司机第二次鸣笛,又经秒后听到回声,请根据以上数据计算:客车改变车速后匀速行驶的速度。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)根据题意
由可得客车内通过的路程为
(2)声音在内通过的路程为
则客车第一次鸣笛时到悬崖的距离为
听到回声时距离悬崖的距离为
(3)设客车以速度变为向前行驶,则汽车第二次鸣笛时距离悬崖的距离为
根据可知
代入数据,可得
答:(1)客车秒内移动的距离为;
(2)司机听到回声时距离悬崖的距离;
(3)客车改变车速后匀速行驶的速度为。
知识点二:超声波
定义:把频率高于20000 Hz的声音叫做超声。
超声的特点和应用
(1)特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(2)应用:传递信息和能量。
①回声定位:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。
② 声呐:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析;处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。
③ B超:观察母体内的胎儿。
④超声波去除结石:
知识点三:次声波
定义: 把频率低于20Hz的声音叫做次声。自然界中的火山爆发、地震、风暴等都能产生次声,核爆炸,导弹发射等也能产生次声。
次声的特点和危害
(1)特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(2)危害:
①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏;
②破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
(3)采取的措施:尽量防止次声的产生;尽量远离次声源。
(4)应用:
①利用它的破坏性,如制成次声武器。
②制造次声驱蚊器,用于防止蚊虫叮咬。
知识诠释:
(1)声音在产生时可以携带一定的信息;声音的音调、音色、响度也可以传递一些信息;声波被反射时,回声可以传递信息。
(2)超声可以用来清洗钟表等精密的仪器,把清洗物放在清洗液里,超声穿过液体并引起激烈的振动,振动将物体上的污垢都振动下来,而且不会损坏物体,超声的振动比可闻声波更加强烈。外科医生利用超声的振动祛除人体的结石,向人体内发送超声,结石被击成细小的粉末,从而可以随尿液排出体外。
角度1:超声波和次声波的区别
【例3】在彩云中学质量检测的考场里,开考前监考老师正在强调考试要求,老师声音是声带______产生的,是通过______传入考生的耳朵的。声波的范围很宽,声音频率高于20000Hz的声音称之为______,低于20Hz的声音称之为______。减弱噪声的有三种方法,公路两旁安一装隔音墙、植树属于在______减弱噪声。
【答案】 振动 空气 超声波 次声波 传播过程中
【详解】[1][2]声音是由物体的振动产生的,老师发出的声音是由于声带的振动产生的,并通过空气传入考生的耳朵。
[3][4]人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,其中低于20Hz的声波是次声波,高于20000Hz的声波是超声波。
[5]公路两旁安装隔音墙,植树切断了汽车产生的噪声向居民区传播的途径,这是在噪声的传播过程中减弱噪声。
[变式1]某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次,频率是______Hz,人类______听到该频率的声音(填“能”或“不能”),地震、海啸发生时一般都伴随有______(“超声波”或“次声波”)。
【答案】 300 能 次声波
【详解】[1]昆虫的翅膀在2s内振动了600次,频率为
[2][3]由于人类的听声范围是20Hz~20000Hz,300Hz在人类的听声范围之内,所以人类能听到该频率的声音。地震、海啸发生时一般都伴随有次声波的产生。
[变式2]如图,舰船在定位和测量海深时都要用到声呐,它是利用频率大于_______Hz超声波可以在液体中传播来工作的。若海的深度是7.5km,声音在海水中的速度是1500m/s,则从声呐发出超声波到接收到信号需________s。
【答案】 20000 10
【详解】[1]超声波的频率范围在20000Hz以上,一般频率高于20000Hz的声波称为是超声波。
[2]海的深度是
则声音一个来回的路程为
声音在海水中传播的速度是
由公式得超声波传播的时间为
从声呐发出超声波到接收到信号需10s。
角度2:超声波的利用
【例4】下列有关声学知识说法正确的是( )
A.声音只能在气体中传播 B.岳阳开展“禁炮”行动,是从传播过程中控制噪声
C.声音是由物体的振动产生的 D.汽车的“倒车雷达”是利用了次声波测距
【答案】C
【详解】A.声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体、气体中传播,故A错误;
B.岳阳开展“禁炮”行动,是从声源处减弱噪声,故B错误;
C.一切正在发声的物体都在振动,声音是由物体的振动产生的,故C正确;
D.倒车雷达是利用超声波传递信息的,故D错误。
故选C。
[变式1]如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5米内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨识障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法正确的是(  )
A.空气中超声波的速度比人耳能听到的声音速度快
B.该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同
C.超声波不是由物体振动产生的
D.该导盲手杖利用的是声音可以传递能量的原理
【答案】B
【详解】A.空气中超声波的速度和人耳能听到的声音速度相等,故A错误;
B.超声导盲手杖是利用回声定位探测道路上的障碍物,与蝙蝠的定位原理相同,故B正确;
C.声音是由物体振动产生的,超声波也是由物体振动产生的,故C错误;
D.导盲手杖利用的是声可以传递信息的原理,故D错误。
故选B。
[变式2]如图所示,用超声波查看胎儿的情况。以下说法正确的是(  )
A.利用超声波能检测胎儿的血型 B.这主要是利用了声波传递能量
C.准妈妈听不到超声波,主要因为它的振幅较小 D.利用超声波能查看胎儿的手脚是否发育正常
【答案】D
【详解】A.利用超声波能检测胎儿的发育情况,不能检测胎儿的血型,故A错误;
B.用超声波查看胎儿的情况,这主要是利用了声波传递信息,故B错误;
C.准妈妈听不到超声波,主要是因为它的频率太高,超出人类听觉范围,故C错误;
D.利用超声波能检测胎儿的发育情况,可以查看胎儿的手脚是否发育正常,故D正确。
故选D。
角度3:次声波的危害
【例5】发生地震时,一些动物能感觉到地震之前发出的声波,而人类虽然会有不同程度的震感却听不到,这是因为地震时发出的次声波(  )
A.响度太小 B.频率太低
C.传播速度太慢 D.具有能量太小
【答案】B
【详解】发生地震时,一些动物能感觉到地震之前发出的声波,而人类虽然会有不同程度的震感却听不到,这是因为地震时发出的次声波频率太低,小于20Hz,不在人耳的听觉范围内,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
[变式1]关于声现象,下列说法正确的是(  )
A.次声波频率高于20Hz,会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状
B.运动员打鼓用的力越大,鼓声的音调就越高
C.B超利用的是超声波能传递能量
D.观众听到二胡演奏出的优美旋律,声音是由弦的振动产生的,并通过空气传递到人耳
【答案】D
【详解】A.次声波频率低于20Hz,会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,该说法不正确,故A错误;
B.运动员打鼓用的力越大,鼓振动的振幅越大,鼓声的响度就越大,故B错误;
C.B超是超声波,利用B超检查,即是利用了声音可以传递信息的,故C错误;
D.二胡演奏出的优美旋律,是由弦的振动产生的,并通过空气传递到观众们的耳内,故D正确。
故选D。
[变式2]2021年9月16日,在泸州市泸县发生了6.0级地震,震源深度10km。关于地震时产生的声波(  )
A.是次声波,人耳听得见 B.是次声波,人耳听不见
C.是超声波,人耳听不见 D.是超声波,人耳听得见
【答案】B
【详解】地震、海啸、火山爆发等大型自然灾害的发生常常伴有次声波的产生,地震时发出的声波是次声波,次声波人耳听不见的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
知识点四:声音的利用
传递信息
传递能量
【例6】如图甲为一种基于超声波的手势控制技术,可用于多种设备的控制。这种技术的要点是:使用设备扬声器发射超声波,并利用麦克风接收撞击到手掌的回声,以此来实现手势识别。比如图乙中,手指在手机屏幕前滑动,就可以操控手机的APP。这一技术说明声可以传递______;请另外再举一例超声波的类似应用:______。
【答案】 信息 B超
【详解】[1][2]声音既可以传递信息也可以传递能量,如图乙中,手指在手机屏幕前滑动,就可以操控手机的APP,这一技术说明声可以传递信息;超声波在医学中广泛应用于医院的B超。
[变式1]小明的妈妈在洗衣服时,忘记关上洗衣机的门,洗衣机发出“滴滴”的报警声,这说明声音可以传递 ___________;小明买了一台超声波加湿器,该加湿器工作时利用超声波能够传递 ___________,将水滴击打成细小的雾滴,然后喷洒到空气中增加湿度。(均选填“信息”或“能量”)
【答案】 信息 能量
【详解】[1]听见“滴滴”的报警声,就知道是忘记了关上洗衣机的门,所以通过声音得到信息,故说明声音可以传递信息。
[2]加湿器工作时利用超声波将水滴击打成细小的雾滴,所以利用超声波传递了能量,故说明声音可以传递能量。
[变式2]如图所示,发声的扬声器能使烛焰晃动,说明声能传递______(选填“信息”或“能量”),请列举出一例这个知识的应用:______。同学们听出扬声器发出了语文老师的声音,这是根据声音的______辨别出来的。
【答案】 能量 见解析 音色
【详解】[1]图中发声的扬声器能让旁边的烛焰不停晃动,说明声能传递能量。
[2]利用超声波击碎人体内的结石。
[3]不同的人,发出声音的音色不同,故这是根据音色来辨别的。
一、单选题
1.(2022秋·广东佛山·八年级统考期末)下列关于声音的利用,错误的是(  )
A.声控开关控制楼道里的电灯
B.广场的声控喷泉
C.医生用“B超”和“彩超”检查病情
D.只有人类可以利用声音传递信息
【答案】D
【详解】A.楼道里用声控开关控制点灯,利用了声传递信息,故A正确,不符合题意;
B.广场的声控喷泉,利用了声传递信息,故B正确,不符合题意;
C.医生用B超和彩超检查病情,利用了声音可以传递信息,故C正确,不符合题意;
D.不仅人类可以利用声音传递信息,动物也可以利用声音传递信息,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2022秋·陕西西安·八年级校考期末)下列说法中正确的是(  )
A.次声波是频率高于20000Hz的声波,应用有声呐
B.次声波是频率低于20Hz的声波,可用于B超检测
C.超声波是频率高于20000Hz的声波,应用有倒车雷达
D.超声波是频率低于20Hz的声波,常伴随自然灾害产生
【答案】C
【详解】ABC.根据超声波的知识可知,超声波是频率高于20000Hz的声波,应用有B超、声呐、倒车雷达,故AB错误,C正确;
D.根据次声波的知识可知,次声波是频率低于20Hz的声波,常伴随自然灾害产生,故D错误。
故选C。
3.(2022秋·河南新乡·八年级统考期末)下列现象属于利用声来传播能量的是(  )
A.利用声呐来探测海底的深度 B.医生利用“B”超给病人检查
C.机械厂利用声波进行金属探伤 D.眼镜店利用声波清洗眼镜
【答案】D
【详解】A.利用声呐来探测海底的深度,利用了声音能够传递信息,故A不符合题意;
B.医生利用“B“超给病人检查,利用了声音能够传递信息,故B不符合题意;
C.机械厂利用声波进行金属探伤,利用了声音能够传递信息,故C不符合题意;
D.眼镜店利用声波清洗眼镜,利用了声音能够传递能量,故D符合题意。
故选D。
4.(2019秋·河北邯郸·八年级统考阶段练习)小明站在两幢高楼之间大喊一声,2秒后听到第一声回声,又过了2秒后听到第二声回声,则两幢楼之间的距离(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
A.1020m B.510m C.680m D.850m
【答案】A
【详解】声音传播的时间为:t2s2s2s6s,通过的路程为: Svt340m/s6s,
所以两幢楼之间的距离为.故选A.
5.(2021秋·广东茂名·八年级统考期中)关于声现象的描述,下列说法错误的是(  )
A.图甲中,把耳朵贴在桌面上,听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传声
B.图乙中,超声波清洗机正在清洗眼镜,说明超声波能传递能量
C.图丙中,将真空罩中的空气抽出,听不到闹铃声,说明声的传播需要介质
D.图丁中,蝙蝠靠次声波发现昆虫
【答案】D
【详解】A.声音的传播需要介质,把耳朵贴在桌面上也能听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传播声音,故A正确,A不符合题意;
B.超声波清洗眼镜,利用声音去除眼镜上的污物,说明声音能够传递能量,故B正确,B不符合题意;
C.将真空罩中的空气抽出,不能听到真空罩中的闹铃声,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,故C正确,C不符合题意;
D.蝙蝠靠超声波发现昆虫,故D错误,D符合题意。
故选D。
6.(2022秋·广东广州·八年级统考期末)下图是人和狗的发声和听觉的频率范围,小慧家购买的一种新型的便携式洗碗机工作时,浸入水槽的部分发出的声波用于清洗碗筷等物品。关于这种声波,说法错误的是( )
A.这种声波能在水中传播
B.这种声波是物体振动产生的
C.这种洗碗机应用了声波传递能量的性质
D.这种声波让所有人都可以听见,听起来很刺耳
【答案】D
【详解】A.声音可以在固体、液体、气体中传播。故A正确,不符合题意;
B.一切声音都是由振动产生的。故B正确,不符合题意;
C.能够洗碗,即能够对外做功,所以应用了声波传递能量的性质,故C正确,不符合题意;
D.由图知的声波,不在人耳能听到的声音频率范围之内,人听不见。故D错误,符合题意。
故选D。
7.(2022秋·辽宁大连·八年级统考阶段练习)对着山崖呼喊,人能听到回声并把它和原声区分开的是(  )
A.人距山崖5m B.人距山崖15m
C.人距山崖20m D.人距山崖很远
【答案】C
【详解】如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人就会把回声与原声区分开,如果不到0.1s,就不会区别开,回声与原声混在一起,原声就加强了。声音在空气中传播的速度为340m/s,由得,
可见人能听到回声并把它和原声区分开,人到山崖的距离要大于17m即可,不需要很远,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.(2022秋·湖北武汉·八年级校考期末)一静止在水面上的测量船利用声呐测量海底的深度,从发出超声波信号到接收到返回的信号用时0.6s。已知声波在海水中传播速度为1500m/s,则该处海水深度为(  )
A.150m B.450m
C.600m D.900m
【答案】B
【详解】声波传播的距离:
海底的深度,由计算可知,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(2020春·浙江宁波·八年级校考期中)若声音在空气中的传播速度为v1,在钢轨中的传播速度为v2,有人用锤子敲了一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法中正确的是(  )
A.应大于0.1秒
B.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为
C.钢轨的长度为
D.钢轨的长度为(v2-v1)t
【答案】A
【详解】A.经验可知,人耳能分辨出两次声音的时间间隔要大于0.1s,故A正确;
BCD.设钢管的长度为L,声音在空气中传播的时间
在钢轨中传播的时间
时间间隔
所以钢管的长度
声音从钢轨从一端传到另一端所用时间,故BCD错误。
故选A。
10.(2022秋·八年级校联考课时练习)正在平直公路上匀速行驶的汽车,向正前方的一座山崖鸣笛,2s后听到回声,此时汽车距山崖330m,已知声音在空气中的传播速度为340m/s。则汽车的行驶速度是(  )
A.5m/s B.10m/s C.35m/s D.100m/s
【答案】B
【详解】设从开始鸣笛到听到笛声汽车通过的路程为s,笛声在2s内通过的路程为
声音在这段时间行走的路程为
则解得
汽车的行驶速度为,汽车的行驶速度是10m/s。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
11.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期中)云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心,亚洲象迁移时象群之间通过频率 ______(填“大于”或“小于”)20Hz的次声波相互交流,这是利用声传递______。
【答案】 小于 信息
【详解】[1]频率小于20Hz的声波叫次声波,象群交流时发出的声波频率低于20Hz。
[2]象群能通过次声波相互交流,说明声音能传递信息。
12.(2021秋·陕西西安·八年级校考阶段练习)声音是由于物体的______产生的,某声源1分钟振动360次,频率为______Hz,是人耳听不到的______。古代士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能及早听到夜袭的敌人的马蹄声。这是因为声音在大地中的传播速度比空气中______的缘故(选填“快”或“慢”)。
【答案】 振动 6 次声波 快
【详解】[1]声音是由于物体振动产生的,振动停止,发声即停止。
[2][3]频率指物体在1s内振动次数。如果1分钟振动360次,则1s内振动了6次,则频率为6Hz,人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,我们把低于20Hz的声音成为次声波,故是听不到的次声波。
[4]声音在固体中传播速度最快,在液体中次之,在气体中传播速度最慢。士兵利用声音在固体传播速度比在气体中快的特点,可以提前听到夜袭的敌人的马蹄声,做好准备。
13.(2023秋·安徽黄山·八年级统考期末)利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度。某海域海水深4500m,用超声测位仪向海底垂直发射超声波,则经过___________s后才收到回波。(声音在海水中的传播速度是1500m/s)
【答案】6
【详解】[1]由题意可知,声音传播的距离
由可得,用超声测位仪向海底垂直发射声波到收到回波的时间
14.(2022秋·安徽蚌埠·八年级校考期中)已知声音在铁管中的传播速度为5200m/s,在温度是15℃的空气中的传播速度为340m/s。有一根铁管长520m,甲同学在铁管的一端敲击一下,乙同学用耳朵贴在铁管的另一端听。乙听到两次响声,其中听到的第一次响声是从 ______(选填“铁管”或“空气”)传来的,乙同学听到两次声音的时间间隔为 ______s。(计算结果保留1位小数)
【答案】 铁管 1.4
【详解】[1]根据题意知声音在铁管中的传播速度大于空气中的声速,传播相同的距离,由知,声音经铁管传播的时间小于空气传播的时间,所以听到的第一次响声是从铁管传来的。
[2]在一端敲一下,声音在空气中的传播时间
声音在钢管中的传播时间
则两下响声的间隔时间t=t1﹣t2=1.5s-0.1s=1.4s
三、计算题
15.(2022秋·安徽合肥·八年级统考期末)国庆期间爸爸带小杜同学去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛5s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是20m/s。(声音在空气中的速度按340m/s算)求:
(1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远?
(2)回声经过的路程是多少?
(3)听到回声时,车离高山多远?
【答案】(1)100m;(2)1700m;(3)900m
【详解】解:(1)由可得,从鸣笛到听到回声,车行驶的路程为
(2)由可得,回声经过的路程为
(3)听到回声时,车离高山的距离为
答:(1)从鸣笛到听到回声,车行驶的路程为100m;
(2)回声经过的路程是1700m;
(3)听到回声时,车离高山的距离为900m。
16.(2022秋·河南平顶山·八年级校考阶段练习)汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶100s,紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶1000m。求:
(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程。
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度。
(3)汽车在这次测试过程中鸣笛时,小刚同学恰好在距离汽车850m处,求:他多长时间才能听到鸣笛声?(气温15℃)
【答案】(1)800m;(2)12m/s;(3)他2.5s才能听到鸣笛声
【详解】解:(1)汽车在模拟山路上行驶的路程
(2)汽车在模拟公路上行驶所用的时间
则汽车在这次整个测试过程中的平均速度
(3)声音在15℃的空气中传播速度v声=340m/s,则小刚同学听到鸣笛声所需的时间为
答:(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程为800m;
(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度为12m/s;
(3)他2.5s才能听到鸣笛声。
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