2.3 声的利用
一、单选题
1.(2022秋·贵州毕节·八年级期末)下列事例是利用声传递能量的有( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波排除人体内的结石
2.(2022秋·贵州黔西·八年级统考期末)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,若前进方向上有障碍物,导盲杖会接收到反射信号并发出提示音,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.导盲杖利用了声音可以传递能量
3.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)以下事例中属于声音可以传递信息的是( )
A.用超声波清除眼镜片上的垢迹
B.用“B”超探病
C.医生用超声波为病人除去体内的结石
D.声波清洗精细的机械
4.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)我国的古诗词和民间俗语中往往包含着物理知识,从物理知识运用的角度看,下列对于诗句或俗语理解错误的是( )
A.“声无小而不闻”——任何声音都能被人耳听到
B.“响鼓也要重锤敲”——振幅越大,声音的响度越大
C.“不敢高声语”——此处的“高”指说话声音响度大
D.“长啸一声,山鸣谷应”——声音遇到障碍物反射形成回声
5.(2022秋·贵州黔西·八年级期末)关于声现象,下列说法中正确的是
A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
B.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指声音的音调高
C.中考期间学校周围路段禁鸣喇叭,这是在声音传播的过程中减弱噪声
D.用超声波能粉碎人体内的“小石头”,说明声波具有能量
二、填空题
6.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)科学考察工作者为了探测海底的深度,常常向海底垂直发射 (选填“超声波”或“次声波”)进行测距。若探测船发出的声波经过8s才收到回声波信号,则此处海水深度为 m(声音在海水中的传播速度约1500m/s)。此方法不能用来测量地球与月球之间的距离,原因是 。
7.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)在二十大召开之前,各学校举办了以“喜迎二十大、永远跟党走、奋进新征程”为主题的歌咏比赛和朗诵比赛。歌咏比赛时的合唱声是由声带 产生的。同学们从朗诵比赛中知道了二十大召开时间,说明声音能够传递 。
8.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)一款新型的折叠导盲杖,盲人在使用时会不断向前发出 (选填“超声”或“次声”)波。若前进方向上遇到障碍物,导盲杖接收到反射信号并产生提示音,离障碍物越近,蜂鸣器振动的频率越高,发出提示音的 越高。
9.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)2021年11月24日,贵州省贵阳市修文县龙场街道发生4.6级地震,附近地区有明显震感,但听不见振动时发出的声波,原因是地震发出的声波是 (选填“超声波”或“次声波”)。位于震中附近有的房屋受损严重,说明地震发出的声波具有 。(选填“能量”或“信息”)
10.(2022秋·贵州毕节·八年级统考期末)医生正在用听诊器为病人诊病,听诊器运用了声音 (具有能量/传递信息)的道理;来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵,这样可以提高听到声音的 (音调/响度),这是利用 (固体/液体/气体)传声。
11.(2022秋·贵州毕节·八年级期末)多数人能听到的频率范围大约是 Hz,人们把高于20000Hz的声音叫做 ,因为它们超过人类听觉的上限;把 的声音叫做次声波。
12.(2022秋·贵州铜仁·八年级统考期末)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 .利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2 s后收到回波,已知声音在海水中的传播速度为1531 m/s,则此处海水的深度为 m;利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离,这是因为 .
三、实验题
13.(2022秋·贵州贵阳·八年级统考期末)在探究响度与什么因素有关的实验中:
(1)如图甲所示,当用橡皮锤敲击音叉时,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球弹起一个较小的幅度,乒乓球的作用是将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动,这种思维方法叫做 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)实验中若加大敲击音叉的力度,听到音叉发声的响度更大,同时看到乒乓球弹起的幅度变 ,由此可初步判断:声音的响度与 的振幅有关;
(3)如图乙所示,用小锤敲击右边音叉,左边音叉也发声,乒乓球弹起,该实验现象能说明 ;
(4)若将图乙所示的装置整体置于真空罩中进行实验(利用电动击锤敲击右边音叉),则左边音叉边乒乓球 (填“会”或“不会”)弹起,原因是 。
四、简答题
14.(2022秋·贵州六盘水·八年级统考期末)为什么我们听到蜜蜂、蚊子等昆虫飞行时发出的声音,却听不到蝴蝶飞行时发出的声音?
五、计算题
15.(2022秋·贵州黔东南·八年级统考期末)科学考察工作者为了测海底的深度,向海底垂直发射超声波,利用回声进行测距,经过4.5s收到回声,则该处海水深是多少?(声音在海水中的传播速度约1500m/s)
16.(2022秋·贵州黔西·八年级统考期末)火车沿直线朝着山崖以108km/h的速度行驶,在距离山崖不远处鸣笛,经过4s后便听到了从山崖反射的回声。已知声音在空气中的传播速度是340m/s,火车长200m,问:
(1)4s内火车行驶的路程是多少米;
(2)鸣笛时火车离山崖多少米;
(3)火车行至山崖后,完全穿过山崖下的隧道用了3min,隧道的长度是多少米?
六、综合题
17.(2022秋·贵州遵义·八年级统考期末)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SenselD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。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。
请根据短文内容,回答下列问题:
(1)超声波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播;
(2)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
(3)SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波,检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示,由图可知这些位置指纹的大致形状,图2选项最符合的是 。
参考答案:
1.D
【详解】A.利用超声波给金属探伤,属于利用声传递信息,故A不符合题意;
B.医生通过听诊器给病人诊病,属于利用声传递信息,故B不符合题意;
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度,属于利用声传递信息,故C不符合题意;
D.利用超声波排除人体内的结石,属于利用声传递能量,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.声音由物体的振动产生,超声波是人耳听不见的声音,所以也是由物体振动产生的,故A错误;
B.超声波也是声音,所以传播也需要介质,故B错误;
C.超声波的频率比提示音的频率高,因为超声波频率在20000Hz以上,提示音的频率在20Hz~20000Hz之间,故C正确;
D.导盲杖利用了声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】A.用超声波清除眼镜片上的污垢,属于利用声音传递能量,故A不符合题意;
B.“B”超探病是利用超声波的反射获得身体内部的情况,是利用声音传递信息,故B符合题意;
C.医生用超声波为病人除去体内的结石,是利用声音传递能量,故C不符合题意;
D.声波清洗精细的机械,属于利用声音传递能量,故D不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】A.“声无小而不闻”,意思是说声音不会因为小而不被听见,若声音太小,或声音的振动频率小于20Hz或大于20000Hz,不在人耳听觉范围的声音是人耳听不到的,故A错误,A符合题意;
B.“响鼓也要重锤敲”,说明越用力敲鼓,振幅越大,则声音的响度越大,故B正确,B不符合题意;
C.“不敢高声语”,说明说话声音响度大,故C正确,C不符合题意;
D.“长啸一声,山鸣谷应”,声音遇到障碍物反射可以形成回声,故D正确,D不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】A.不同声音的音色是不同的,“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的,故A错;
B.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指声音的响度大,故B错;
C.禁鸣喇叭是在声源处减弱噪声的,故C错;
D.声音可以传信息和能量,超声波可击碎人体内“小石头”,说明声波能传递能量,故D正确;
应选D.
6. 超声波 6000 真空不能传声
【详解】[1]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,利用声呐探测海洋深度利用的是超声波。
[2]超声波从海面传到海底所用的时间为
海水深度为
[3]月球上是真空状态,真空不能传声,因此不能用来测量地球与月球之间的距离。
7. 振动 信息
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,歌咏比赛时的合唱声是由声带振动产生的。
[2]声音能够传递信息和能量,同学们从通过朗诵比赛的声音知道了二十大召开时间,说明声音能够传递信息。
8. 超声 音调
【详解】[1][2]盲人使用导盲杖时,若前进方向上遇到障碍物导盲杖就会发出超声波,导盲杖接收到反射信号后并产生提示音;导盲杖距离障碍物越近,声音振动的频率越高,音调越高,所以提示音越尖锐。
9. 次声波 能量
【详解】[1]人类的听觉范围在20Hz~20000Hz之间,地震发出的声波是次声波,所以人类听不到。
[2]位于震中附近有的房屋受损严重,说明地震发出的声波具有能量。
10. 传递信息 响度 气体
【详解】[1]声音可以传递信息和能量,医生用听诊器为病人诊病,是利用声音传递信息。
[2][3]医生利用听诊器诊断病情时,从身体到听诊器通过鼓片收集振动产生的声音,然后通过橡皮管里的空气传到耳朵,利用了气体传声,橡皮管减少了声音的分散,提高了响度。
11.
超声波 低于20Hz
【详解】[1]人耳能够听到的声音,其频率范围在20Hz到20000Hz之间,超出这个范围的声,人耳是听不到的。
[2][3]人们把振动频率高于20000Hz的声叫做超声波;把振动频率低于20Hz的声叫做次声波。
12. 音调 能量 1531 真空不能传声
【详解】(1)弦乐的音调跟频率有关,频率跟松紧、长度、粗细有关,调节二胡的松紧程度,改变了弦的松紧,改变了振动频率,改变声音的音调;
(2)利用超声波清洗钟表仪器,说明声波能够传递能量;
(3)声音到达海底的时间为:
t=2s/2=1s,
由v=s/t可得,海洋的深度为:
s=vt=1500m/s×1s=1500m.
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.
13. 转换法 大 振动 声波可以在空气中传播,声波能传递能量 不会 真空不能传声
【详解】(1)[1]用乒乓球的振动呈现音叉的振动,可以将微小的振动放大,便于观察这种思维方法叫转换法。
(2)[2][3]加大敲击音叉的力度时音叉振动的幅度变大,听到声音的响度变大,乒乓球弹起的幅度变大,由此可初步判断:声音的响度与振动的振幅有关。
(3)[4]用小锤敲击右边音叉,左边音叉也发声,乒乓球弹起,该实验现象能说明声波可以在空气中传播,声波能传递能量。
(4)[5][6]声音的传播需要介质,若将图乙所示的装置整体置于真空罩中进行实验,则左边音叉边乒乓球不会弹起,原因是真空不能传声。
14.见解析
【详解】人听到声音需要具备四个条件:频率在20Hz~20000Hz,有一定的响度,有介质,耳朵听力完好.因为蝴蝶的翅膀一秒钟振动不到10次,振动频率不在20Hz~20000Hz之间,即蝴蝶翅膀振动的频率范围低于人耳的听觉范围,属于次声波,因而人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音.
蜜蜂、蚊子飞行时翅膀振动次数1s大约400~600次,振动频率在20Hz~20000Hz之间,蜜蜂、蚊子翅膀振动的频率在人耳的听觉范围之内,所以人耳能听到蜜蜂、蚊子翅膀振动发出的声音.
15.3375m
【详解】解:超声波从海面传到海底的时间为
海水的深度为
s=vt=1500m/s×2.25s=3375m
答:该处海水深是3375m。
16.(1)120;(2)740;(3)5200
【详解】解:(1)火车的速度
由可得,4s内车行驶的路程
(2)由可得,声音传播的距离
鸣笛时车离山崖的距离
(3)火车穿过隧道的时间
火车穿过隧道的路程
隧道的长度
答:(1)4s内车行驶的路程是120米;
(2)鸣笛时火车离山崖740米;
(3)隧道的长度是5200米。
17. 不能 A A
【详解】(1)[1]声波的传播需要介质,故超声波不能在真空中传播。
(2)[2]蝙蝠能够利用超声波的反射判断前方的目标,故SenseID系统利用了仿生学原理,它模仿了蝙蝠,与蜘蛛、青蛙和猫无关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[3]检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示,超声波的传播速度一定,由可知,距离越远,则接收到的超声波所用的时间越长,所以与1图对应的指纹的特点是A。