3.3 超声与次声 课后提高练习（含解析）

初中物理沪科版八年级全一册课后提高练习
班级 姓名
第三章　声的世界
第三节　超声与次声
一、选择题
1.下列有关超声的说法正确的是 (　　)
A.人可以听到超声　 B.人可以发出超声
C.超声可以用于探测鱼群　 D.超声不能传递信息
2. (2019山东济南历城期中)下列事例中,没有利用超声波的是( 　 )
A.蝙蝠利用声波导航　 B.用声呐探测海深
C.用B超做体检　 D.用听诊器检查身体
3. (2019山东临沂蒙阴期中)海豚能够发出超声波,老虎能够发出次声波。下列关于超声波和次声波的说法中正确的是(　　)
A.超声波听起来比较高亢
B.次声波听起来比较低沉
C.超声波具有很强的穿透能力
D.人耳听不到次声,所以次声没有危害
4. (2019福建泉州永春二中等三校联考期中)2017年8月8日,在四川省北部阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,地震造成25人死亡(其中24名遇难者身份已确认),525人受伤,6人失联,176 492人(含游客)受灾,73 671间房屋不同程度受损(其中倒塌76间)。但令人感到惊讶的是,地震过后,人们没有发现野生动物大规模死亡的情况。如果从物理知识的角度分析,其中的原因可能是 (　　)
A.动物反应灵敏
B.有些动物能听到超声波
C.有些动物能听到次声波
D.动物能观察到地面的变化
5. (2019福建泉州惠安惠南中学期中)小猫、小狗等动物比人对声音更敏感,这是因为 (　　)
A.这些动物的发声频率范围大
B.这些动物的听觉频率范围大
C.这些动物的耳朵比较大
D.这些动物比人更专心听声音
6. 图中利用了超声波的是 (　　)
7. 小汶同学把一把刻度尺伸出桌面,用相同的力拨动它使其振动发声。当尺子伸出桌面的长度超过一定限度时,就听不到声音了,这是因为此时发出的声 (　　)
A.是超声　 B.是次声
C.响度太大　 D.响度太小
8. (2019山东济南长清期中)下列事实中应用了次声的是( 　)
A.用“B超”来诊断病情
B.海豚判断物体的位置和大小
C.蝙蝠确定目标的方位和距离
D.预报海啸和台风
9 .(2019福建泉州安溪期中,15,★☆☆)地震时会产生次声波。次声波可以在远离地震中心的地方被有些动物接收到,并有所反应。表中是几种动物的听觉频率范围,其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的动物是 (　　)
几种动物的听觉频率范围/Hz
蝙蝠 1 000~120 000
海豚 150~150 000
猫 60~65 000
大象 1~20 000
A.蝙蝠　 B.海豚 C.猫　 D.大象
10..医用的B超机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是因为(　　)
A.超声波的传播速度太慢
B.超声波的频率太高,人耳不能觉察到
C.超声波的响度太小
D.超声波的频率低于人耳能听到的频率范围的下限
11.地震发生前出现“鸭不下水岸上闹,鸡飞上树高声叫”等反常现象,原因是鸡鸭能听到地震产生的(　　)
A.响度很小的可听声 B.频率较低的次声波
C.频率较高的超声波 D.频率较低的超声波
12.科学家在对蝙蝠的研究中,曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上,发现蝙蝠也可以很好地飞行,没有受到一点影响,这是因为(　　)
A.蝙蝠在飞行时会发出次声波,根据回声定位原理来飞行
B.蝙蝠的眼睛会发出超声波,根据回声定位原理来飞行
C.蝙蝠在飞行时会发出超声波,根据回声定位原理来飞行
D.黑布太薄会透光,蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目标
二、填空题
13.(2019北京昌平临川育人学校期末)人们听不到蝴蝶飞行的声音,是因为蝴蝶翅膀振动的频率　　　20 Hz。人能听到蜜蜂飞行的声音,是因为蜜蜂翅膀振动的频率大于20 Hz且　　　　20 000 Hz。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
14. (2018安徽合肥包河期中)科学家们在对蝙蝠研究的过程中,曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上,但他们意外地发现蝙蝠仍可以很正常地飞行,没有受到一点儿影响。这是因为蝙蝠在飞行时会发出　 ,并根据回声定位原理来飞行,这说明了声音能够传递　　 。
15. 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。
16. (2018陕西中考改编)太阳光在通过透镜时会被会聚或发散,那么声音在传播中遇到不同介质时,会不会像光一样也被会聚或发散呢 在老师的帮助下,同学们用音叉、三个相同的气球(内部充有不同气体)、示波器、麦克风等器材设计了如图1所示的实验装置,并进行了如下探究:

图1　　　　　　 　　　　图2
(1)调整音叉和麦克风之间的距离,让音叉发出的声音只通过空气传播,用麦克风将声音信号输入示波器,观察并记录此时的波形如图2甲所示。
(2)分别将充有二氧化碳气体、空气和氢气的气球,依次放在音叉和麦克风之间,保持音叉和球之间的距离不变,让音叉发出声音,记录示波器显示的波形如图乙、丙、丁所示。
分析以上实验过程和现象可知:
(1)实验过程中,敲击音叉,使其　　　 发声,且应控制音叉发出声音的响度　　　 (选填“相同”或“不同”)。
(2)比较图乙与甲,发现声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,麦克风接收到的声音响度　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”),比较丁与甲后,发现充有氢气的气球对声波具有　　 作用,由此可见,声音与光之间存在某种对应关系。
(3)实验后,同学们查阅资料了解到,生物体组织在激光照射下,会因升温膨胀而产生频率高于20 000 Hz的　　　　 声波,生物医学上通过特殊介质和装置使这种声波集中并成像,克服纯光学成像的不足,更加有效地进行病情诊断、跟踪和治疗。
17. 阅读下列材料,按要求完成后面提出的问题材料一:蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,如果用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物。后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①,靠这种波的回声来确定目标和距离。
材料二:如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当,可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古代“编钟”的道理。
问题:
(1)请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字:①　　　 ,②　 　 。
(2)从材料二中可以看出,所填的物理量②与　　　 有关,其关系为: 。
18. 阅读材料,回答问题。
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围为20~20 000 Hz。低于20 Hz的声波叫次声波,高于20 000 Hz的声波叫超声波。
超声波具有许多奇异特性:空化作用——超声波能在水中产生气泡,气泡破裂时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中污垢迅速剥落,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1 500 m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收到回声所用时间为4 s,那么该处海洋的深度为　　　 m。
三、计算题
19. 利用回声可以测量声源到障碍物的距离,科学工作者为了探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波,经过4 s后接收到回波信号,已知声波在海水中的传播速度为1 530 m/s,请计算:
(1)被测量处海洋的深度为多少
(2)利用超声波的反射能否进行太空测距 为什么 可以用什么测量
参考答案
1. 答案 C　超声是频率高于20 000 Hz的声音,超出了人类的听觉频率范围,故人听不到;人发出声音的频率远低于超声的频率,所以人不能发出超声;超声能传递信息,可以利用超声探测鱼群。
2.答案 D
解析　蝙蝠利用声波导航,用声呐探测海深,用B超做体检,这些都是超声波的应用,用听诊器检查身体不是超声波的应用,故选D。
3. 答案 C
解析　人耳能听到的声音的频率范围是20~20 000 Hz,低于20 Hz的叫次声波,高于20 000 Hz的叫超声波。由于超声波、次声波的频率都不在人的听觉频率范围,所以人听不到,故A、B错误;超声波具有方向性好、穿透能力强等特点,故C正确;次声波能传递能量,所以次声波也有一定的危害,故D错误。故选C。
4. 答案 C　地震时发出的是次声波,次声波的频率低于20 Hz,不在人耳的听觉频率范围之内(人能听到的声音频率范围是20~20 000 Hz),而许多动物可以听见次声波,所以会提前逃跑或隐藏,很少有大规模死亡的情况。故选C
5. 答案 B　人能够听到的声音的频率范围是20 Hz到20 000 Hz;猫的听觉频率范围是60 Hz到65 000 Hz;狗的听觉频率范围是15 Hz到50 000 Hz。由上述数据可知,小猫和小狗的听觉频率范围更广,小猫、小狗可以听见人耳所听不到的声音,所以说小猫、小狗对声音更敏感。故选B。
6. 答案 B　小孩对着山壁喊话能听到回声;蝙蝠能够发出超声波,通过“回声定位”探测飞行中的障碍物;工人用电钻钻墙会产生噪声;路旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声。
7. 答案 B　把一把刻度尺伸出桌面,用相同的力拨动它使其振动发声,当刻度尺伸出桌面的长度增加时,刻度尺振动变慢,发出的声音音调变低,当刻度尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动刻度尺,却听不到声音,这是由于刻度尺振动的频率低于20 Hz,属于次声,不在人耳的听觉范围内。故选B。
8. 答案 D “B超”是依靠超声波来传递信息的,A错误;海豚可以发出超声波,通过回声定位来判断物体的位置和大小,属于使用超声波,B错误;蝙蝠可以发出超声波,并进行回声定位,属于利用超声波,C错误;海啸、台风等灾害发生时会发出次声波,D正确。故选D。
9. 答案 D　因为地震产生的次声波频率低于20 Hz,而表格中的大象听觉频率范围是1~20 000 Hz,正是在此范围之内,所以大象会有较为明显的反应。故选D。
10. 答案　B　高于20 000 Hz的声音叫做超声波,超声波的频率超过了人类听觉频率范围的上限,人耳不能觉察到,故选B。
11.答案　B　地震等大型自然灾害常伴有次声波产生,出现题干中所描述的反常现象就是因为动物听到地震产生的次声波。而这些次声波是人耳无法感知到的。故选B。
12.答案　C　蝙蝠飞行时发出超声波,超声波在传播过程中被障碍物反射,蝙蝠根据接收到的反射回来的超声波进行定位。故选C。
13. 答案　小于　小于
解析　蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,小于20 Hz,属于次声波,所以人听不到蝴蝶飞行的声音。人能听到蜜蜂飞行的声音,是因为蜜蜂翅膀振动的频率大于20 Hz且小于20 000 Hz,在人耳的听觉范围内。
14. 答案　超声波　信息
解析　蝙蝠在飞行的过程中,可以发出超声波,并根据回声定位来飞行,这种现象说明了声音可以传递信息。
15. 答案　超声波
解析　超声波具有方向性好、穿透能力强等特点,声呐系统就是利用其方向性好的特点工作的。
16. 答案　(1)振动　相同　(2)变大　发散　(3)超
解析　本题考查核心素养中的物理观念。(1)声音是由于物体的振动产生的;要探究声音能否被会聚或发散,需要控制音叉发出声音的响度相同;
(2)图甲和乙相比,声波在通过充有二氧化碳气体的气球后,振幅增大,麦克风接收到的声音响度变大;图甲和丁相比,声波在通过充有氢气的气球后,振幅减小,麦克风接收到的声音响度变小,说明充有氢气的气球对声音有发散作用,相当于一个“凹透镜”;(3)频率高于20 000 Hz的声波是超声波。
17. 答案　(1)①超声波　②音调　(2)频率　声源振动的频率越高,声音的音调越高
解析　本题考查了核心素养中要求的获取信息和利用所学的物理观念分析、处理信息的能力。(1)蝙蝠可以发出并接收超声波,用来对障碍物进行定位;杯子里盛水量不同,振动频率也就有所不同,导致音调发生变化;(2)声音的音调与频率有关:声源振动的频率越高,声音的音调越高。
18. 答案　(1)高于20 000 Hz　(2)能量　(3)真空不能传声 (4)3 000
解析　(1)人能够听到声音的频率范围从20 Hz到20 000 Hz。低于20 Hz的声波叫次声波,高于20 000 Hz的声波叫超声波。
(2)超声波能在水中产生气泡,气泡破裂时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙间的污垢剥落。这说明超声波具有能量。
(3)声音的传播需要介质,月球表面是真空,真空不能传声。
(4)s=vt=1 500 m/s×4 s=6 000 m,这是声音往返的路程,海洋的深度s'=×6 000 m=3 000 m。
19. 答案　(1)3 060 m　(2)见解析
解析　(1)超声波从海面到海底的时间为:t=×4 s=2 s
被测量处海洋的深度为:h=s=vt=1 530 m/s×2 s=3 060 m
(2)不能利用超声波进行太空测距,因为真空不能传声。可以用电磁波进行太空测距。