初中物理沪科版八年级全册第三节 超声与次声课时练习

《3.3 超声与次声》课时同步训练（一）2021-2022年物理沪科新版八年级全一册

一．选择题（共10小题）

1．医院用的“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人耳听不到它发出的声音，因为（　　）

A．声音响度太小 

B．超声波不能在空气中传播 

C．声音的频率低于人耳能听到的频率 

D．声音的频率高于人耳能听到的频率

2．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，随着“发射”命令的发出，我们听到了震耳欲聋的轰鸣声，声音的强度达到了150分贝，关于这轰鸣声说法正确的是（　　）

A．发出的轰鸣声属于超声波 

B．近距离观看火箭发射佩戴耳机是为了在传播过程中减弱噪声 

C．震耳欲聋指的是响度很大 

D．震耳欲聋指的是音调很高

3．关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　）

A．超声波的声速高于次声波的声速 

B．水母可以听到8Hz～13Hz的超声 

C．彩超是借助次声波获得人体内部脏器的图象信息的设备 

D．利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度

4．据我省地震局测定：2019年12月08日16时10分，在江苏盐城市东台市海域（北纬33.06度、东经121.39度）发生4.1级地震，震源深度15公里，震中距我省边界47公里。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

5．下列事例中，与次声波有关的是（　　）

A．使机器设备破裂 B．探测金属内部缺陷 

C．进行杀菌消毒 D．检查治疗人体疾病

6．科学家在切断番茄植株茎的过程中，一方面侧耳倾听，一方面在靠近茎的切口处放置录音机录音。科学家没有直接听到任何声音，但将录音带用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声。该实验说明番茄植株遭受伤害后，发出了（　　）

A．响度很小的超声波 B．响度很大的超声波 

C．响度很小的次声波 D．响度很大的次声波

7．2020年12月25日，在南京市江宁区发生了2.3级地震，震源深度12km。关于地震时产生的声波（　　）

A．是次声波，人耳听不见 B．是次声波，人耳听得见 

C．是超声波，人耳听不见 D．是超声波，人耳听得见

8．下列有关声音的论述中，不正确的是（　　）

A．人们利用次声波检测地震、台风和海啸 

B．“声纹门锁”是依据声音的音色来识别的 

C．产生微弱的声音不需要振动 

D．真空玻璃利用了声音不能在真空中传播

9．英国科学家曾经做过“切断番茄植株的茎”实验，来测试植物是否会“尖叫”，发现人耳倾听时没有引起任何听觉，但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，香茄植株遭受伤害后，会发出（　　）

A．响度很小的次声 B．响度很大的次声 

C．响度很小的超声 D．响度很大的超声

10．如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，下列说法正确的是（　　）

A．小狗听不见家里人的悄悄话，是因为悄悄话的频率太低 

B．小狗既能发出超声波段的声音，也能听到次声波段的声音 

C．大象和狗的发声频率无重叠区，所以狗叫声大象永远听不见 

D．大象之间的“交谈”常用次声波，人类听不见但大象能听见

二．填空题（共4小题）

11．如图所示，交警正利用某种速度测定器来探测公路上汽车是否违章超速，该仪器是利用　    　（选填“超声波”、“次声波”或“可听声”下同）的相关原理工作的；现代科学家已成功研制一种叫做“水母耳”的海上警报器，用来接收　    　，从而预报海上风暴，这种声音的频率　    　（选填“高于”或“低于”）人耳的听觉频率范围。

12．我国自主研发的深海水声学探测器，安装了包括导航测速、图象信号传输等多部不同功能的声呐，声呐使用时发出的是　    　；除此之外，人类还利用灵敏的声学仪器监测一些自然灾害产生的　    　，可以提前预警，达到减小人员伤亡和财产损失的目的。（均选填“超声波”或“次声波”）

13．如图所示是眼镜店清洗眼镜的设备，该设备利用　 　声波使清洗液发生剧烈　 　达到去污作用；另一方面，科学研究发现，7赫兹的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，用这种　 　声波制成的武器威力巨大，可以传得很远，如果要减少伤害，可以制造　 　隔离罩，从而有效的阻止声波的传播。

14．如图所示倒车雷达在汽车中得到广泛应用，倒车雷达装置发出的是　    　（选填“超声波”或“次声波”），若以正在倒车的汽车为参照物，障碍物是　    　（选填“运动”或“静止”）的。

三．综合能力题（共3小题）

15．阅读下面的短文，回答下列问题。

声呐

声呐是利用水中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10kHz～30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强的指向性。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，它的变化规律是：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）声呐发出的声波大多属于　    　（选填“超声波”或“次声波”）。这种声波在海水中的传播速度比在空气中　    　（选填“大”或“小”）。

（2）若声波在海水中的传播速度为v，停在海水中的潜艇A发出声波信号，经过时间t接收到由潜艇B反射回来的信号，且信号频串不变，则两艘潜艇之间的距离是　    　（用字母v，t表示）。

（3）停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，发现接到潜艇B反射回来的声波频串在变低，说明两艘潜艇之间的距离在　    　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（4）在月球上　    　（选填“能”或“不能”）用声呐技术来测量物体间的距离，你的判定依据是：　    　

16．阅读下列短文，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SenseID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。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。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。

（1）超声波是指频率高于　      　Hz的声音，人耳通常　      　（选填“能”或“不能”）听到超声波。

（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有　      　。

（3）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

（4）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为　      　mm。（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）

（5）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　      　。

17．阅读下面短文，完成后面的题目：

雪花落水也有声

雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真的会发出声波，几个科学家联名发表文章。

首先要说明的是，雪花落水发出的声波频在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……

冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声响工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听。著名的机械工程系的普罗斯佩勒提教授通过实验断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。

渔民常抱怨，在下雪时他们的声响也常常侦听不到鱼群。一开始，科学家们不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多。在一个风雪的夜晚，科学家们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气池，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。

（1）雪花落水发出的声波属于　    　（选填“超声波”或“次声波”）；

（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，该装置发射和接收的声波的频率　    　。

A.等于20000Hz

B.等于2000Hz

C.小于20000Hz

D.大于20000Hz

（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪音，站在鲸鱼的角度看　    　噪声（选填“是”或“不是”）。

（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的　    　，这个声音都能被鲸鱼听到，说明　    　能传播声音。

（5）在月球上能否产生“人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响”这种现象。　    　（选填“能”或“不能”），理由是　    　。

参考答案

一．选择题（共10小题）

1．解：医用B超利用的是超声波，不在人的听觉频率范围内，比人的正常听觉频率范围要高，所以人们听不见。

故选：D。

2．解：A、人们能听到轰鸣声，说明不是超声波，因为人不能听到超声波和次声波，故A错误。

B、近距离观看火箭发射佩戴耳机是为了在入耳处减弱噪声，故B错误。

CD、震耳欲聋指声音很大，不是指声音很高，所以震耳欲聋指响度很大，故C正确，D错误。

故选：C。

3．解：A、声速的大小与介质的种类和温度有关，与是超声波还是次声波没有关系，故A错误；

B、水母可以听到8Hz～13Hz的次声波，故B错误；

C、彩超是借助超声波获得人体内部脏器的图象信息的设备，故C错误；

D、次声波因为频率很低，在传播时能量损失越慢，传播得越远，利用次声波的特点可以计算出大范围内海洋的平均温度，故D正确。

故选：D。

4．解：地震等大型自然灾害常伴有次声波产生，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。而这些声波是人耳无法感知到的，故B正确，ACD错误。

故选：B。

5．解：A、一些机器设备工作时会发出人耳听不到的次声波，声波具有能量，可以使机器设备破裂损坏，故A正确；

B、利用超声波给金属工件探伤，探测金属内部缺陷，是利用了超声波传递信息，故B错误；

C、超声波是一种有效的辅助灭菌方法，已经成功用于废水处理、饮用水消毒等领域，在液体食品灭菌中的应用也有较多的研究，故C错误；

D、医生用“B超”诊断仪检测病人病情，检查治疗人体疾病，是利用了超声波传递信息，故D错误。

故选：A。

6．解：用超大音量播放表示原来的响度小；

超低速度播放表示原来的音调高，番茄植株遭受伤害后，会发出响度很小的超声波，故A正确，BCD错误。

故选：A。

7．解：地震等大型自然灾害常伴有次声波产生，题干中所描述的地震产生的就是次声波，而这些声波是人耳无法感知到的，故A正确，BCD错误。

故选：A。

8．解：A、地震、台风和海啸发生时伴随着次声波的产生，所以人们利用次声波检测地震、台风和海啸，故A不符合题意；

B、音色跟材料和结构有关，人不同，人的声带不同，发出的音色不同，所以“声纹门锁”是依据声音的音色来识别的，故B不符合题意；

C、声音是由物体的振动产生的，即使是微弱的声音也需要振动，故C符合题意；

D、真空玻璃内部是真空，真空不能传声，所以真空玻璃利用了声音不能在真空中传播，故D不符合题意。

故选：C。

9．解：根据题目中描述：“用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声”，可以看出，用超大音量播放表示原来的响度小，超低速度播放表示原来的声音音调高，所以番茄植株遭受伤害后，会发出响度很小的超声。

故选：C。

10．解：A、人的发声频率范围是85～1100Hz，狗的听觉频率为15～50000Hz，人们间的交流都在狗的听觉频率范围内，所以狗可以感知“悄悄话”，故A错误；

B、由图知狗的听觉频率为15～50000Hz，发声频率为452～1800Hz，所以小狗既不能发出超声波段的声音，能听到次声波段的声音，故B错误；

C、狗的发声频率范围为452～1800Hz，大象的听觉频率范围为1～20000Hz，所以大象可以听到狗的叫声，故C错误；

D、由图可知，低于20Hz高于1Hz的声音，人听不到，大象可以听到，所以大象之间的“交谈”人类听不见但大象能听见，故D正确。

故选：D。

二．填空题（共4小题）

11．解：（1）速度测定器是利用超声波传递信息来确定公路上汽车是否违章超速；

（2）海上风暴发出的是次声波，所以海上警报器接收的是次声波，这种声音的频率低于人耳的听觉频率范围，人耳不能听到。

故答案为：超声波；次声波；低于。

12．解：由于超声波的方向性强，利用超声波制成声呐，声呐使用时发出超声波。

自然灾害产生时伴随次声波的发生。

故答案为：超声波；次声波。

13．解：声音能够传递信息，也能够传递能量；超声波清洗器，是利用超声波能使清洗液产生剧烈振动，达到去污作用的。

低于20Hz的声波叫次声波，则7赫兹的声波属于次声波。

因为声音的传播需要介质，真空不能传声，所以如果要减少伤害，可以制造真空隔离罩，从而有效的阻止声波的传播。

故答案为：超；振动；次；真空。

14．解：

（1）倒车雷达是利用超声波传递信息来测量车尾到障碍物的距离，故倒车雷达装置发出的是超声波；

（2）以正在倒车的汽车为参照物，障碍物与汽车之间的位置不断发生变化，因此障碍物是运动的。

故答案为：超声波；运动。

三．综合能力题（共3小题）

15．解：（1）超声波的频率范围大约为高于20000Hz，声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz～30kHz之间，故为超声波；这种声波在海水中的传播速度比在空气中小；

（2）信号频串不变，则两艘潜艇之间的距离为：s＝vt；

（3）停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，发现接到潜艇B反射回来的声波频串在变低，说明两艘潜艇之间的距离在变大；

（4）声音传播需要介质，月球上没有空气，故在月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离，依据是：月球上没有空气，真空无法传声。

故答案为：（1）超声波；大；（2）vt；（3）变大；（4）不能；月球上没有空气，真空无法传声。

16．解：

（1）超声波是指频率高于20000Hz的声音，不在人耳的听觉频率内，所以人耳通常不能听到超声波；

（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力；

（3）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A正确；

（4）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，则超声波到达指纹的时间为：t＝×8×10﹣6s＝4×10﹣6s；

根据v＝可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为：s＝vt＝900m/s×4×10﹣6s＝3.6×10﹣3m＝3.6mm；

（5）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，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。

故答案为：（1）20000；不能；（2）较强的穿透能力；（3）A；（4）3.6；（5）A。

17．解：（1）雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率，属于超声波；

（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是蝙蝠的回声定位原理，它发射和接收的声波的频率在20000Hz以上，属于超声波；

（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪音，因为人听不到，站在鲸鱼的角度看，这个声音已经远远高于20000Hz，属于噪音；

（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的振动；这个声音能被鲸鱼听到，说明液体能传播声音。

（5）由于月球上没有空气，声音无法传播，所以在月球上不能产生“人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响”这种现象。

故答案为：（1）超声波；（2）D；（3）是；（4）振动；液体；（5）不能；真空不能传声。