人教版八年级物理上册同步考点专题训练 2.3 声的利用（原卷版+解析版）

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典例分析＋变式训练
考点1 回声及其应用
1、回声及其利用：
（1）回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。
（2）把回声跟原声区分开来最少需要0.1s，此时障碍物到听者的距离至少为17m。
（3）回声利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近；测量中要先知道声音在海水中的传播速度。
2、回声测距方法：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。
【典例1】对着山崖大喊会听到回声，回声与原声不同的是（ ）
A．响度B．音调C．音色D．传播速度
【典例2】（2022春•义乌市月考）一人站在平行的峡谷之内，当他击掌时，分别在0.3秒和0.7秒后听到回声，若声音传播的速度为330米/秒，则此峡谷的宽度是（ ）
A．165米B．198米C．221米D．330米
【典例3】（2022春•义乌市月考）乘火车旅行的一位乘客，在火车行到一隧道口前一段距离时，火车第一次鸣笛。经过3s后，他听到回声，再过4s后，火车第二次鸣笛，此次只经过了2s的时间他就听到了回声。火车的速度是 。（乘客到火车车头的距离不算，声音的速度为340m/s）
【典例4】（2021秋•镇江期末）如图所示，长为400m的火车从山崖沿笔直轨道匀速驶向大桥的过程中：火车头距离桥头200m时短暂鸣笛，经过8s，车头到达桥头，此时司机恰好听到鸣笛经过山崖反射的回声（空气中声速取340m/s）；听到回声30s后，车尾刚好驶过桥尾。求：

（1）火车行驶的速度。
（2）大桥的长度。
（3）鸣笛时，火车车头到山崖的距离。
【变式训练1】（2021秋•弋江区期末）在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑：回音壁、三音石和圆丘。当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使 与原声混在一起，声音得到加强造成的音响效果；在公共场所“轻声”说话是文明的表现，这里的“轻声”是指声音的 ；“闻其声而知其人”主要是依据讲话人 。
【变式训练2】（2022春•九龙坡区期末）如图（a）所示，停在路旁的巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波信号根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。图（b）中，P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。P1与P2之间的时间间隔为2.7秒，超声波在空气中传播的速度为340m/s，若汽车是沿直线匀速行驶，则下列说法正确的是（ ）
A．第一次发出信号到该信号被测速仪接收到间隔时间为0.45s
B．第二次发出信号到该信号被测速仪接收到的时间内汽车行驶了12m
C．汽车第一次接收到信号和第二次接收到信号之间行驶了102m
D．该汽车的速度是17m/s
【变式训练3】（2021秋•殷都区期末）人对着山崖呼喊能听到回声，把回声和原声区分开与人到山崖的距离有关，如果声音在空气中以340m/s传播，人对前后两个声音的分辨时间差约为0.1s，估算一下人距离山崖至少需要超过 m才能把原声和回声分开。在研究声音传播时，发现声音在水中传播速度比空气中 （选填“快”、“慢”或“一样”）。
【变式训练4】（2022•深圳模拟）一列匀速行驶的火车，在距前方峭壁547.5m处鸣笛，经过3s司机听到声音，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求：
（1）声音在3s内传播的距离？
（2）火车的行驶速度是多少？
考点2 声与信息
声音能够传递信息。人们说话进行交流，医生用听诊器查病等，都是声音传递信息的例子。
【典例5】（2022•深圳模拟）下列关于声音说法正确的是（ ）
A．真空能传声B．声音不能传递信息
C．声音由物体振动产生D．鸟和狗的音色相同
【典例6】（2022•宛城区模拟）如图所示为倒车雷达，倒车雷达是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的；如果倒车雷达发出信号后，0.01s接收到回声，已知声波在空气中的传播速度为340m/s，则障碍物距汽车为 m；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声音能传递 。
【变式训练1】（2022•深圳模拟）2022年是《中国诗词大会》开播第七年，节目带动了很多的观众走进诗词的世界，感受诗词的魅力，汲取古人的智慧，下列诗词中有关声现象的解释正确的是（ ）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声是由笛管的振动产生的
B．“不敢高声语，恐惊天上人”，说明声音能在真空中传播
C．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”，说明声音可以传递信息
D．“夜半钟声到客船”是靠音调辨别钟声的
【变式训练2】（2022•睢阳区二模）红绿灯路口常见大量交警在指挥交通。当红灯亮时，交警吹出四声矩促的哨音加上一个长音，即“嘟、嘟、啷、嘟、嘟——”，告知行人及车辆停止通行；当绿灯亮时，交警吹出一声长哨音，即“嘟——”，告知行人及车辆可以通行。这说明声音可以传递 ，人们听到的哨声是通过 传播的。
考点3 声与能量
声音可以传递能量。飞机起飞时，旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象，都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
【典例7】（2022•白云区二模）如图所示是一款低音频发声灭火装置，通过发出30～60Hz的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是（ ）
A．该装置发出的低频声波属于次声波
B．该装置发出的声波能量大，可以在真空中传播
C．声波可以灭火说明声波具有能量
D．低音频发声灭火装置是高科技产品，声源不需要振动
【典例8】（2022•自流井区校级开学）利用超声波技术能振碎人体内结石，说明声音能够传递 ，利用超声波给金属工件探伤，是利用了声能传递 ；同样的两个碗，其中一个有裂缝，将两碗相碰时，它们各自发出声音的 不同。
【变式训练1】（2022•深圳模拟）下列各项中是利用超声波传递能量的是（ ）
A．利用超声波测量海底深度 B．利用超声波准确获得人体内部疾病的信息
C．超声波检测机器零件是否有空洞D．利用超声波除去人体内的结石
【变式训练2】（2022春•茂名期中）如图所示，一种声波焊接器可以焊接塑料，它是将i1＝50Hz的电流转换成i2＝40000Hz电流后，输入发生器，产生与i2同等频率振动的声波，随后声波传播到焊头，再传播塑料棒A和塑料棒B的接合部，在接合部会产生热量致使接触的部分熔化，实现焊接的目的．（注：①“焊接”是指把两种固体材料互相接触，通过熔化接触面的材料，待冷却后，即可把两材料粘合在一起；②“热量”是能量的一种形式，把塑料加热需要能量），请回答以下问题：

（1）该焊接器工作时，声波发生器每秒振动 次（“一次”是指声波发生器振动一个来回）；
（2）该声波发生器发出用于焊接的声波，人耳是否能听到？ ；（选填“能”或“不能”）；
（3）该焊接器的工作原理，是利用了 。（选填“声传递信息”或“声传递能量”）
考点4 声音的综合利用
（一）声在医疗上的应用
1．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听，这是利用声音诊病的最早例子；
2．利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息。
3．药液雾化器
对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位；利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效。
（二）超声波在工业上的应用
1．利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高．
2．在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测。
3．在工业上用超声波清洗零件上的污垢。
（三）声在军事上的应用
1．现代的无线电定位器--雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的。
2．声纳
根据回声定位的原理，科学家们发明了“声纳”，利用声纳系统，人们可以探测海洋的深度、海底的地形特征等。
（四）声在生活中的应用
我们在生活中利用声音获得信息；例如人们交谈、听广播、听录音等，声音是我们获取信息的主要渠道。
【典例9】（2021秋•遵义期末）“亚马逊回声”是一款新型的语音控制智能音箱。用户通过语音指令来访问一系列服务，实现智能家居控制、语音购物、音频音乐播放等功能，下列说法正确的是（ ）
A．智能音箱发出的声音的振动频率高于20000Hz
B．智能音箱播放乐曲时，可以将播放的乐曲的音调变高
C．智能音箱发出的声音与用户发出的声音传播速度相同
D．智能音箱识别出不同的用户，是通过辨别声音的响度来实现的
【典例10】（2021秋•福州期末）为了保证城市正常供水、减少水资源浪费，素有“城市血管医生”的听漏工常常在凌晨一点左右。大街上车辆稀少时，利用听音棒检查地下水管是否漏水（如图），选择在凌晨且车辆稀少时段检查是为了避免 的干扰，利用听音棒可以提高听到声音的 （选填“音色”“音调”或“响度”）。
【变式训练1】（2021秋•武汉期中）关于声音的利用下列说法正确的是（ ）
A．通过声学仪器接收到的超声波等信息判断地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸的方位和强度
B．蝙蝠在飞行时发出的次声波碰到墙壁或昆虫反射回来，从而确定目标和位置
C．利用B超可以准确获得人体内部脏器的图像信息，是利用声波传递信息
D．超声波清洗机是利用声波传递信息
【变式训练2】（2020秋•闵行区期中）我们敲击音叉时，音叉便会快速振动，使附近的空气一起振动，这些空气的振动以 的形式向四周传播开来形成声波。声波通过介质将声源振动的信息和 传播开去。声波在向远处传播的过程中，声音的 特征会发生变化。
课堂巩固训练
一、选择题。
1．（2021秋•天津期末）用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s，则此处海水的深度约为（ ）
A．6kmB．6000kmC．3kmD．3000km
2．（2022春•长沙期中）2022年3月26日，雅礼中学教学楼前的大坪里，雅礼学子齐声呐喊“雅礼，加油！”还有人在弹奏雅礼校歌转移过程中，孩子们乐观坚韧、诗书执礼的雅礼气质脱颖而出，相信这段带有磨砺的成长经历会让他们成长为无与伦比的一代！有关这段文字包含的声现象，下列说法正确的是（ ）
A．歌声在空气中传播的速度为3×108m/s
B．雅礼学生呐喊发出声音是由于声带在振动
C．我们可以通过音调的不同分辨出是哪种乐器在弹奏
D．我们能听出孩子们弹奏的是雅礼校歌，说明声音可以传递能量
3．（2022春•长沙期中）近期，长沙某小区为加强疫情防控，志愿者使用广播不断宣传防疫要求。下列说法正确的是（ ）
A．小区广播是利用声音传递能量
B．小区使用音响目的是增大声音的音调
C．我们听到广播的声音是靠空气传到人耳的
D．广播声音在空气中的传播速度为3×108m/s
4．（2022•深圳模拟）如图所示，关于声现象的各种实验情景中，下列说法中正确的是（ ）
A．实验甲：抽气过程中，钟罩内铃声变小，说明真空可以传声
B．实验乙：钢尺振动频率越高，响度越大
C．实验丙：鼓面的振动幅度越大，音调越高
D．实验丁：扬声器前的烛焰跳动，说明声音可以传递能量
5．（2022•深圳模拟）下列事例是利用声传递能量的是（ ）
A．科技工作者利用声呐探测海底深度B．利用超声波排除人体内的结石
C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
6．（2021秋•唐县期末）有关声的应用说法不正确的是（ ）
A．可以利用超声波预测地震、侦测台风等B．听诊器利用声音信息来诊断疾病
C．开启倒车雷达利用超声波回声定位 D．用超声波除去人体内的结石
7．（2021秋•凤凰县期末）当轿车倒车时，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的哪几项①声的反射②超声波③声波可以传递信息④声波可以传递能量（ ）
A．只有③B．只有④C．只有①②③D．只有①②④
二、填空题。
8．（2022•扬州模拟）晴朗的夜空下，小严观察到中国空间站飞过他的头顶。已知空间站距离小严390km，空间站相对于小严的速度为7.5km/s，光速为3×105km/s，则小严所看到的空间站位置 （选填“落后”或“超前”）于空间站的实际位置约 m处。在月球上，宇航员们不能直接交流，是因为 。小严爸爸驾车在平直公路上以72km/h匀速行驶时，向正前方的山崖鸣了一声笛，经2s后听到回声。则鸣笛时，小车距离山崖为 m。（声速为340m/s）
9．（2022春•玉林期中）如图所示，是医生正在用B超查看胎儿的发育情况，“B型”诊断仪向人体内发射 波，然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上，这利用了声音可以传递 。
10．（2021秋•任丘市期末）声波不仅能传递 ，也能传递 。超声波能粉碎人体内的结石，说明声音具有 。平时说的“B超”是超声波，可利用它为孕妇做常规检查，确定胎儿的发育情况，这是利用了声音可以传递 ，次声波的频率 （选填“低于”、高于”或“等于”）20Hz。
三、计算题。
11．（2021秋•任丘市期末）超声波测速仪是有效地监控汽车行驶速度的仪器，其工作原理如图所示。当小汽车进入监控区域时，测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔2.6s发出一次信号，当一辆匀速行驶的小汽车进入测控区时，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.6s，第二次从发出信号到接收
到信号整个过程用时0.4s。已知超声波的传播速度为340m/s，则：
（1）当汽车第一次反射信号时距测速仪有多远。
（2）这辆小汽车的速度为多少。
四、解答题。
12．（2022•通州区一模）请阅读《超声波测速》并回答问题。
超声波测速
能引起人的听觉的声音频率在20Hz～20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础，如图1所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图2甲是信号传播过程的s﹣t图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的速度。测速仪在公路上对运动的汽车进行测速时，向匀速驶来的汽车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s，两次信号传播过程的s﹣t图像如图2乙所示（t从第一次发射信号开始计时）。超声波速度取340m/s。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）人耳 （选填“能”或“不能”）听到超声波。
（2）如图2甲所示，若t＝0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
（3）匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为 m。
（4）匀速运动汽车的速度大小为 m/s。