四、人耳听不到的声音
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知识点 1 可听声波、超声波和次声波的识别
1.人耳能听到的声音叫作____________,它的频率范围通常为__________Hz.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.超声波和次声波人耳都________(选填“能”或“不能”)听到.
2.西方人用一种叫作犬笛的口哨来呼唤爱犬.犬笛吹出的是25000 Hz的声音,周围的行人茫然无所知,而小狗已经按照犬笛中传出的口令行动了,是因为小狗能听到__________,而人却听不到.
3.下列声源发出的声音中,人能听到的是( )
A.蝙蝠捕食时发出50000 Hz的声音
B.蝴蝶飞行时翅膀振动发出的声音(约5~6 Hz)
C.旗帜在风中振动发出的声音(约50 Hz)
D.医院中的B型超声波诊断仪发出的声音
知识点 2 声波的特点及应用
4.以下利用了超声波的反射来获取信息的是( )
A.大象的“声音”交流
B.蝙蝠的“回声”定位
C.外科医生对结石病人的 “超声”排石
D.站在天坛中央说话,会感到声音特别洪亮
5.下列关于超声波的说法中正确的是( )
A.超声波能获得较集中的能量,可以进行超声清洗
B.超声波的穿透能力比较好,可以穿透任何物体
C.超声波能够成像,人耳能直接听到超声波
D.超声波缺乏方向性,且不稳定
6.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,这样刷牙既干净又舒服.关于电子牙刷,下列说法中正确的是( )
A.刷牙时,人听不到超声波,是因为超声波不能在空气中传播
B.超声波的音调很低,所以人听不到
C.超声波不是由物体振动产生的
D.超声波能传递能量
7.美国研制出了一种用超声波做子弹的枪,当超声波达到一定强度时就会有很强的攻击力,下列有关此武器的应用错误的是( )
A.此枪不能在月球上使用
B.此枪可以射杀水中的鱼
C.超声波具有穿透力强等特点
D.此枪射击时超声波响度太大
8.由于人类还不能准确地预测地震,因此地震发生时常导致很多人在灾害中丧生;但一些小动物对地震的预警却比人类要好得多,其原因是小动物( )
A.能听到的声波频率较高
B.能听到地震中的次声波
C.能听到地震中的超声波
D.能听到响度很小的声音
9.下列实例中,属于次声波的应用的是( )
A.声呐测定海底深度
B.预报台风,监测核爆炸
C.蝙蝠确定目标的方向和距离
D.海豚判断物体的位置和大小
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10.甲、乙、丙是正在振动着的物体.甲是以每秒2次上下挥动的手臂;乙是发声频率为105 Hz的蝙蝠;丙是被小锤敲击的音叉,频率为256 Hz.对以上这些物体的说法中正确的是( )
A.甲、乙、丙都是声源,人耳都能听到它们发出的声音
B.丙是声源,人耳能听到它发出的声音,甲、乙不是声源,人耳听不到它们发出的声音
C.甲、乙、丙都是声源,人耳只能听到丙发出的声音
D.甲、乙、丙都不是声源,人耳听不到它们发出的声音
11.生活在海边的渔民经常看见这样的情景:风和日丽,平静的海面上出现一把一把小小的“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,风暴来临了.就画线部分,以下解释合理的是( )
A.水母接收到了可听声波
B.水母接收到了超声波
C.水母感受到了温度的突然变化
D.水母接收到了次声波
12.在亚丁湾海域,我国海军护航编队使用“金嗓子”(又名“声波炮”)震慑海盗.它的声波定向发射器外观类似喇叭,能发出145 dB以上的高频声波,甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳.根据以上信息,下列说法中错误的是( )
A.声波具有能量
B.声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散,从而增大响度
C.使用“金嗓子”时,护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
D.“金嗓子”发出的声波是次声波
13.关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波由于频率太高听起来很刺耳
B.次声波由于响度太小,人耳听不见
C.超声波由于频率太高,人耳听不见
D.次声波由于频率很低可以制作声呐
14.巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合,给准妈妈腹中的胎儿打印了1∶1的3D模型(如图1-4-1所示),作为孩子成长的记录.请问:B超利用的是__________(选填“超声波”或“次声波”),这种波________在真空中传播.
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图1-4-1
在飞机失事搜寻过程中,各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图
1-4-2所示),它是利用声音可以在________中传播来工作的.某处海的深度是6.75 km,
声音在海水中的传播速度是1500 m/s,则舰船向海底发出信号后需经过________s才能接收到信号.
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图1-4-2
16.阅读下面的短文,回答问题.
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10 ~30 kHz(1 kHz=1000 Hz)之间,这种声波的频率较高,可以形成指向性.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: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.
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______________kHz到____________kHz.
(2)如果停在海水中的潜艇A发出声波信号,在10 s后它接收到经B潜艇反射回来的声波信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离是__________m(设声波在海水中的传播速度为1500 m/s).
(3)停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,忽然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20 m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经过一分钟后,潜艇B与潜艇A的距离是________m.
(4)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?____________________________.
考| 题| 展| 示
17.[2018·岳阳]下列关于声现象说法中正确的是( )
A.在空气中,超声波传播得比次声波快
B.外科医生利用超声波振动除去人体内的结石是利用了声音能传递信息
C.人们利用超声检测锅炉是否有裂纹,说明声音可以传递能量
D.汽车的“倒车雷达”是利用超声波测距
18.[2018·益阳]人和大象听得到的声音都不超过20000 Hz.大象却可以用我们人类听不到的“声音”交流.关于这种“声音”,下列说法正确的是( )
A.这种“声音”是超声波
B.这种“声音”人类听不到,因此没有响度
C.每头大象发出的这种“声音”的音色相同
D.这种“声音”的传播需要介质
教师详解详析
1.可听声波 20~20000 20000 20 不能
2.超声波
3.C 4.B 5.A 6.D 7.D 8.B 9.B
10.C [解析] 甲、乙、丙都在振动,都可以发出声波,都是声源.甲的频率小于20 Hz,它发出的声音是次声波,乙的频率高于20000 Hz,它发出的声音是超声波,人耳都听不见;丙的频率是256 Hz,在人耳可听声波的频率范围之内,故人耳能够听到.
11.D
12.D
13.C
14.超声波 不能
15.液体 9
[解析] 舰船要想接收到发出的声音信号,声音需要传一个来回,所以通过的路程为s=2×6.75×103 m=1.35×104 m,所以接收到超声波需要的时间为t===9 s.
16.(1)10 20
(2)7500
(3)8700
(4)不能 因为月球上是真空的,声音不能在真空中传播
[解析] (1)人耳只能听到20 Hz到20000 Hz之间的声音,即人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10 kHz到20 kHz.(2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间:t=5 s,可得潜艇B与潜艇A的距离:s=vt=1500 m/s×5 s=7500 m.(3)潜艇B一分钟行驶的路程sB=vBt′=20 m/s×60 s=1200 m,因为声波频率变低,所以潜艇B远离潜艇A,此时两艘潜艇之间的距离s1=s+sB=7500 m+1200 m=8700 m.(4)在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离,因为地球和月球之间是真空的,真空不能传声.
17.D [解析] 在同种介质中,任何声音传播的速度都是相同的,故A错误;外科医生利用超声波振动除去人体内的结石是利用了声音能传递能量,故B错误;人们利用超声检测锅炉是否有裂纹,说明声音可以传递信息,故C错误;汽车的“倒车雷达”是利用超声波的回声定位,故D正确.
18.D [解析] 大象可以用我们人类听不到的“声音”交流,这种声音是次声波,故A错误;这种声音是次声波,不在人的听觉范围内,人类听不到,但同样有振幅,有响度,故B错误.不同大象发出的这种“声音”的音色不相同,故C错误;这种“声音”是次声波,次声波传播需要介质,故D正确.