教科版初中物理八上3.4声与现代科技习题（含答案）

3.4声与现代科技
知识梳理
1.声音的利用非常广泛，如：利用回声测距离是利用声音传递 ，用超声波洁牙是利用声音传递 。
2.利用回声测距离，测量出声传播的时间，根据 求出声传播的路程，测量的距离等于声传播路程的 。
基础知识
1．下面事例属于声音传递信息的是： ；属于声音传递能量的是： 。
（1）用超声波探伤仪检测工件；
（2）用听诊器给病人诊病；
（3）利用超声波排除人体内的结石；
（4）用超声波清洗牙齿；
（5）用声音定位；
（6）用回声进行测距。
2．为治理城市汽车乱鸣笛的违法现象，贵阳市交管局亮出新招：将声呐监控设备固定在道路旁，当接收到汽车鸣笛声时，声呐设备发出 （选填“超声波”或“次声波”）对鸣笛车辆进行定位，再通过视频记录该车的违法信息。
3．如图甲所示，在医院里医生通过听诊器给病人诊病，是利用了声可以传递__________（选填“信息”或“能量”）的性质；另外，在医院里我们还经常看到如图乙所示的“静”字，其目的是提醒大家要注意控制好声音的___________（选填“音调”、“响度”、或“音色”），以免影响他人。
4．弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的 ；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递 ；利用声呐系统能测出海水的深度，利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 。
重难点突破
一、选择题
1．（2021 无锡二模）如图所示是一款新型的折叠导盲杖，使用时导盲杖会持续发出超声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。关于导盲杖发出的超声波与提示音进行比较，下列叙述正确的是（　　）
A．超声波不是由物体振动产生的
B．超声波的传播不需要介质
C．超声波的频率比提示音的频率高
D．只有超声波遇到障碍物才会反射回来
2．（2021 呼和浩特）关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．
超声波的应用非常广泛，如图所示，B超就是利用超声波检查身体
B．
城市快速路方便快捷，如图是在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在声源处减弱
C．
从上、下两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
D．
地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出超声波。利用超声检测仪进行监测，可以预报灾害，减少损失
3．（2021 宜州区三模）下列关于声音的说法正确的是（　　）
A．噪声监测器可以减弱噪声
B．根据音色能辨别出不同的乐器
C．只要物体振动就能听到声音
D．发生地震会产生超声波
4．（2021 富拉尔基区模拟）关于声现象，下列分析正确的是（　　）
A．汽车的倒车雷达利用次声波来探测障碍物，帮助司机倒车
B．演奏小提琴者通过手指在弦上按压位置的变化来改变声音的响度
C．安装噪声监测仪可以从声源处控制噪声
D．听诊器通过减少声音的分散来增大响度
5．（2021 获嘉县三模）科学家在研究大象之间的交流时，发现大象会发出一种人耳听不见的声。把这种声先用录放机录下来然后快速播放，人耳就能听到大象交流时发出的声。这说明（　　）
A．这种声是超声波
B．这种声是次声波
C．大象根据声的响度辨别同伴
D．大象根据声的频率辨别同伴
6．（2021 成都模拟）如图是汽车利用超声波倒车的情景，该情景说明（　　）
A．超声波只能向一个方向传播
B．超声波就是电磁波
C．超声波的产生不需要振动
D．超声波能传递信息
7．（2021 柳州）噪声是当个世界四大污染之一，目前有科学家已研制出利用噪声发电的装置，这种装置一定利用了噪声的（　　）
A．频率 B．能量 C．速度 D．音色
8．（2021 黔西南州）智能语音控制系统可通过网络让用户以语言对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务信息查询等多项功能的操作。以下说法中错误的是（　　）
A．智能系统可根据语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息
B．系统上的音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音
C．对系统发布“大点儿声”的指令，目的是要改变声音的音调
D．播放音乐时，人们能分辨出不同乐器的声音，依据是声音的音色
二、填空题
9．（2021 兴庆区校级二模）音乐课上，老师弹钢琴时手指弹奏不同的琴键是为了改变声音的 ；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递 。
10．（2021 遵义模拟）雨后的山林鸟鸣清脆、流水潺潺，人们是根据 （选填“音调”“音色”或“响度”）区别鸟鸣和流水的声音；“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。
11．（2021 南宁一模）如图所示是一新款小度智能屏，它可以和“主人”进行语音交流，接收“主人”指令，播放音乐，播报天气。还具有模仿父母的 （选填“音调”“响度”或“音色”）讲故事哄娃入睡的功能。它能够正确执行“主人”指令，说明声音可以传递 。
12．（2021 吉林一模）超声波是由物体 产生的；最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1：1的3D模型，作为孩子成长的记录，B超利用的是超声波能传递 。
13．（2021 娄星区模拟）小明家购置了一台超声波洗碗机，餐具放进洗碗机水槽中，超声波穿过水对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗。洗碗过程中利用了超声波能传递 ，超声波在水中的传播速度 340 m/s（选填“大于”“小于”或“等于”）。
三、实验探究题
14．（2021春 镇海区校级期中）阅读短文《超声波指纹识别技术》，回答问题。
不知道你的手机用多久了？如果用的时间够久的话，指纹识别模块（Home键或手机背盖处的指纹识别模块）是不是已经磨损了？或者你的手指上有汗或手指脱皮，是不是指纹识别就失效了？利用超声波指纹识别，就不会出现上面说的那些情况。具体来讲，超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料，而且材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就做出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显：首先，手指无需接触指纹模块，也就不会出现指纹模块被磨损的情况，这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部，手机外观也就会得到提升；其次，超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的，手指脱皮也不用怕识别不了，如果手指有水或汗液，照样能识别；最后，在安全性上，因为超声波识别的是三维图象，像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 ；
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用B超诊断病情
D.医生用超声波击碎结石
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，向海底垂直发射超声波，若6 s后收到回声信号，则海底深度为 m；
（3）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲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0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms，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图乙中的 （1 ms=0.001 s）。
能力提升
1．超声波已广泛应用于人们生活的各个领域。下列关于超声波利用中说法正确的是
A．用超声波查看零件内部结构说明超声波具有能量
B．用超声波除去人体内的结石说明超声波能传递信息
C．用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息
D．用超声波清洗眼镜片说明超声波能传递信息
2．蝴蝶飞行时，能依靠翅膀振动发出次声波。与超声波相比，次声波的显著特点是
A．有较好的方向性
B．穿透能力较强
C．易于获得较集中的能量
D．很容易绕过障碍物
3．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________________________________。
参考答案与解析
知识梳理
1.信息 能量 2. s=vt 二分之一
基础知识
1．答案 （1）（2）（5）（6） （3）（4）
解析 声音可以传递信息，同时声音也可以传递能量。（1）用超声波探伤仪检测工件的情况是利用声音传递信息；（2）用听诊器给病人诊病是利用声音传递信息；（3）利用超声波排除人体内的结石是利用声音传递能量，通过声音传递能量的能量来震碎结石；（4）用超声波清洗牙齿是利用声音传递能量；（5）用声音定位，（6）用回声进行测距，是利用声音传递信息，传递多远这个信息。
2．答案 超声波
解析 声呐是利用超声波来对目标进行探测、定位和通信的一种电子设备。
3．答案 信息 响度
解析 医生通过听诊器给病人诊病，听诊器可以让医生判断病人的状况，所以此时的声音传递的是信息；图乙所示的“静”字，其目的是提醒大家要注意控制好声音的响度，以免影响他人。
4．答案 音调 能量 真空不能传声
解析 弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音振动的频率，改变声音的音调；利用超声波清洗眼镜，说明声波能够传递能量；超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播。不能用超声波测量地月距离。
重难点突破
1.【答案】C
【解答】解：A.一切正在发声的物体都在振动，故A错误；
B.一切声的传播都需要介质，故B错误；
C.超声波的频率约为20000 Hz，高于提示音的频率，故C正确；
D.超声波与提示音都是属于声音，遇到障碍物都会反射回来，故D错误。
故选：C。
2.【答案】A
【解答】解：A.如图所示，B超就是利用超声波检查身体，故A正确；
B.在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在传播过程中减弱噪声，故B错误；
C.两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调低，故C错误；
D.地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出次声波，故D错误。
故选：A。
3.【答案】B
【解答】解：A.噪声监测器可以监测噪声的等级，不能减弱噪声，故A错误；
B.不同发声体的音色一般不同，根据音色能辨别出不同的乐器，故B正确；
C.物体振动可以产生声音，但是不一定就能听到声音，因为声音的传播需要介质，故C错误；
D.发生地震会产生次声波，故D错误。
故选：B。
4.【答案】D
【解答】解：A.汽车的倒车雷达是利用超声波的传播和反射，故A错误；
B.弦乐器是通过琴弦的振动发声的，琴弦的粗细、长短、松紧会影响声音的音调。手指在弦上按压位置的变化，可以改变琴弦的长短，从而改变琴弦振动的频率，则改变了发声的音调，故B错误；
C.噪声监测仪只能监测噪声，不能减弱噪声，故C错误。
D.医生通过听诊器来了解患者心肺的工作情况，是因为声音能传递信息，来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，橡胶管减少了声音的分散，提高了响度，故D正确；
故选：D。
5.【答案】B
【解答】解：AB.把大象发出的声音先用录放机录下来然后快速播放，增大频率后人可以听见，说明大象原来发出的声音频率很低，所以为次声波，故A错误，B正确；
CD.大象根据声的音色辨别同伴的，故CD错误。
故选：B。
6.【答案】D
【解答】解：A.声音的传播过程实际也是能量的传播过程，声音可以同时向四面八方进行传递，故A错误；
B.超声波是声波，不是电磁波，故B错误；
C.声音是由物体的振动产生的，超声波的产生同样需要振动，故C错误；
D.声音能够传递信息，还能够传递能量，倒车时是使用超声波来传递信息的，故D正确。
故选：D。
7.【答案】B
【解答】解：目前有科学家已研制出利用噪声发电的装置，这种装置一定利用了噪声的能量发电，故B正确、ACD错误。
故选：B。
8.【答案】C
【解答】解：A.可以直接根据用户的语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息，故A正确；
B.声音是由物体振动产生的，音箱依靠扬声器的振动才能发出声音，故B正确；
C.“大点儿声”目的是改变声音的响度，故C错误；
D.人们能分辨出不同乐器的声音，根据的是声音的音色不同，故D正确。
故选：C。
9.【答案】音调；能量。
【解答】解：师弹钢琴时手指弹奏不同的琴键是为了改变声音的音调；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递能量。
故答案为：音调；能量。
10.【答案】音色；信息。
【解答】解：区别鸟鸣和流水的声音，是根据声音的音色不同。“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息。
故答案为：音色；信息。
11.【答案】音色；信息。
【解答】解：小度智能屏能模仿父母讲故事，是模仿父母的声音，这是模仿音色；
小度智能屏能执行“主人”的指令，说明声音能传递信息；
故答案为：音色；信息。
12.【答案】振动；信息。
【解答】解：声音是由物体的振动产生的，超声波是由物体的振动产生；
B超是超声波，利用B超检查、记录孩子成长的记录，即是利用了超声波可以传递信息。
故答案为：振动；信息。
13.【答案】能量；大于。
【解答】解：洗碗过程中超声波对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗，利用了超声波能传递能量，超声波在水中的传播速度大于在空气中的传播速度，即大于340 m/s。
故答案为：能量；大于。
14.【答案】（1）C；（2）4500；（3）A。
【解答】解：（1）超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，说明声能传递信息。
A．超声波焊接器，是超声波焊接器发出超声波，超声波的振动传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，超声波引起物体振动，这属于声能传递能量，故A不符合题意。
B．超声波清洗器，是超声波清洗器发出超声波，超声波引起水的振动，水的振动引起污垢振动，污垢脱离机械，达到清洗的目的，说明声能传递能量，故B不符合题意。
C．医生用B超诊断病情，B超向人体发出超声波，超声波碰到人体的内部器官发射回来，通过发射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况，说明声能传递信息，故C符合题意。
D．医生用超声波击碎结石，是碎石机发出超声波，超声波的振动引起结石振动，结石被振碎，随尿液排出体外，这是超声波引起结石的运动，属于声能传递能量，故D不符合题意。
故选：C；
（2）已知超声波在海水中的传播速度约为1500 m/s，向海底垂直发射超声波，若6 s后收到回声信号，
根据得，超声波运动路程为：s'=vt=1500 m/s×6 s=9000 m，
所以海底深度为：
（3）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0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms，
超声波在空气中传播速度相同，根据得，手机到B和D点距离最大，并且这两
点到手机距离相等，手机到A和C点距离变小，并且这这两点到手机距离相等，手机到E点距离最小。
A.如图，B和D到手机距离最大，并且两点到手机距离相等，A和C到手机距离变小，并且两点到手机距离相等，E点到手机的距离最小，故A符合题意；
B.如图，B到手机距离最大，并且两点到手机距离不相等，故B不符合题意；
C.如图，B和D到手机距离最小，故C不符合题意；
D.如图，D到手机距离最小，故D不符合题意；
故选：A。
故答案为：（1）C；（2）4500；（3）A。
能力提升
答案C
解析A．用超声波查看零件内部结构，说明超声波能传递信息，故A错误。B．用超声波除去人体内的结石说明超声波具有能量，故B错误。C．用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息，故C正确。D．用超声波清洗眼镜片说明超声波具有能量，故D错误。答案为C。
答案D
解析 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，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用；次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物，可见次声波的显著特点是很容易绕过障碍物，故D正确。故选D。
3．答案（1）大功率组合音响 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）二 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
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。
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