第二章 声的世界
第三节 超声波与次声波
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1.水母触手中间的细柄上有一个小球,里面有一 粒小小的听石,这是水母的“耳朵”。海洋上当 风暴来临之前的十几个小时,水母凭借自己的
“耳朵”就能够得到信息,从海面一下子全部消 失 。科学家们曾经模拟水母的声波发送器官 做实验,结果发现水母能在 15 小时之前测知 海洋风暴的信息 。水母能测知海洋风暴的信 息靠的是( )
A.超声波 B. 次声波
C. 电磁波 D.地磁场
2. 下列有关声现象的说法中正确的是( )
A. 声源的振动频率越高,发出声音的响度就 越大
B. 声音在真空中的传播速度是 3× 108 m/s
C.频率不同的声音在空气中的传播速度相同 D. 次声波的频率大于 20 Hz
3. 下列事实中,应用了次声波的是( )
A.用声呐测海底深度
B.蝙蝠判断物体的位置和距离 C.海豚判断猎物的位置和大小 D.用仪器监测海啸和台风
4.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A. 二胡演奏出的优美旋律,是由弦的振动产 生的
B.“震耳欲聋”说明声音的音调高
C. 次声波在医学上能用来粉碎结石
D. 用大小不同的力敲击同一音叉是为了探究 音调与频率的关系
5.海上发生风暴时会产生次声波,次声波在空气
和海水中传播的速度比风暴移动的速度大。 次声波接收处理设备就是利用这一特点提前 感知,预报海上风暴,从而为渔业、航海等服 务。下列说法中正确的是( )
A. 次声波在海水中比超声波传播得远
B. 次声波在海水中的传播速度比超声波大
C. 次声波在海水中比在空气中传播慢
D. 次声波的频率太高,人耳听不见
6.如图所示,用声波测速仪能准确测定快速飞行 的网球的速度,测速过程中用的超声波是由测 速器发出的,应用了超声波 (选填“方 向性好”或“强震荡性”)的特点。
7.超声波的穿透能力很强,下列应用中是利用这 一特性的是( )
A.金属探伤仪
B.用超声波消毒杀菌
C.用超声波处理农作物的种子,提高发芽率
D.超声波将油和水混合在一起
8. 下列关于声的说法中正确的是( )
A.人们感觉不到振动的物体不会产生声 B.人们可以利用次声波清洗镜片
C. 人们能感觉到回声是因为回声和原声之间 有时间差
D. 人们能区分鸡牛狗猪等动物的声音是因为 这些声音的音调均不同
9. (多选)如图所示是一款“超声波传感器 ”智能 拐杖,通过超声波传感器加蜂鸣器实现距离报 警,可以帮助盲人自信出行。下列说法中正确
的是( )
A.利用超声波测距说明超声波可以发生反射
B.人耳能听到这种超声波
C.这种超声波的发声体振动特别快
D.蜂鸣报警声比较尖锐指的是声音的响度
10.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. 次声波在空气中比超声波传播得慢
D.超声波在水中比在空气中传播得快
11. 小慧家购买的一种新型的便携式洗碗机工作 时,浸入水槽的部分发出 4×104 Hz 的声波用 于清洗碗筷等物品。关于这种声波的说法中 错误的是( )
A.这种声波能在水中传播
B. 这种声波能让所有人听见,而且听起来很 刺耳
C.这种声波是物体振动产生的
D.这种声波在水中比在空气中传播得快
12.超声波在海水中的传播速度是 1 500 m/s,
合 km/h,如果从某处海面竖直向海 底发出的超声波经 4 s 返回海面,则该处海 洋的深度是 m。
13. 阅读下面的短文,回答以下问题。
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 10 kHz~30 kHz 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)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 发出的声波信 号在 10 s 内接收到经 B 潜艇反射回来的信 号,且信号频率不变,潜艇 B 与潜艇A 的距离 s1 是 。 (设声波在海水 中 的传 播速度为 1 500 m/s)
(3)停在海水中的潜艇 A 继续监控潜艇 B,突 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 1 min 后潜艇B 与潜 艇A 的距离 s2 为 。
(4)在月球上能否用声呐技术来测量物体间 的距离 为什么
14. 阅读短文,回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别已成为智能手机的标配。 随着超声波指纹识别技术的出现,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 (选填“能 ”或“不能 ”)在 真空中传播。
(2)超声波指纹识别系统能置于手机内部,是 因 为 超 声 波 具 有
。
(3)超声波指纹识别系统利用了仿生学原理, 它模仿了 (选填字母序号)。
B.蜘蛛
C.青蛙
第二章 声的世界
第三节 超声波与次声波 答案与点拨
1.B 2.C 3.D
4.A [点拨:声音是由物体振动产生的,二胡演奏 出的优美旋律,是由弦的振动产生的,A 正确 ; 声源的振动频率快,说明音调高,用“尖 ”“细” 表示,“震耳欲聋”说明声音的响度大,B 错误 ; 超声波在医学上能粉碎结石,C错误 ;用大小不 同的力敲击同一音叉是为了探究响度与振幅 的关系,声音振动的振幅越大,响度越大,D 错误。]
5.A
6.方向性好
7.A 8.C
9.AC [点拨:利用超声波测距说明超声波能够发 生反射,A 正确 ;超 声波 的振动频率 高于 20 000 Hz,不在人耳的听觉频率范围之内,人耳 听不见,B 错误 ;这种超声波的频率高,可知产 生这种超声波的发声体振动特别快,C 正确 ;蜂 鸣 报 警 声 比 较 尖 锐 指 的 是 声 音 的 音 调 , D
错误。] 10.D
11.B [点拨:声音的传播需要介质,这种声波能 在水中传播,A 正确 ;频率为 4×104 Hz 的声波 属于超声波,不在人耳的听觉频率范围之内, 人耳听不见,B 错误 ;声音是由物体的振动产 生的,这种声波是物体振动产生的,C 正确 ;超 声波在水中比在空气中传播得快,D 正确。]
12.5 400 3 000
13. (1)10 20 (2)7 500 m (3)8 700 m (4) 不能 。 因为月球上是真空的,真空不能传播 声音 。 [点拨:潜艇 B 与潜艇 A 的距离为s1=
vt1=1 500 m/s ×=7 500 m。潜艇 B 反射
回来的声波频率变低,说明潜艇 B 离开潜艇 A,那么 1 min 后潜艇 B 与潜艇 A 的距离为s2= s1+vBt2=7 500 m+20 m/s×60 s=8 700 m。]
14. (1)不能 (2)较强的穿透能力 (3)A
A.蝙蝠
D.猫
