人教版八年級上冊第二章 聲現(xiàn)象第3節(jié) 聲的利用當堂達標檢測題

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?第3節(jié) 聲的利用

一、聲與信息
1．頻率低于20Hz的聲音叫________，高于20000Hz的聲音叫_______，人耳_______（選填“能”或“不能”）聽到這兩種聲音。雷聲隆隆，預示著大雨就要來臨了，這說明聲波可以傳遞______。
【答案】次聲波；超聲波；不能；信息。
【詳解】人耳的聽覺范圍是有限的，其中低于20Hz的聲波叫做次聲波，高于20000Hz的聲波是超聲波。人耳聽不到超聲和次聲。
聲音能夠傳遞信息的例子有：隆隆的雷聲預示著一場大雨、利用超聲波探測海底深度、利用超聲波探測魚群、B超探病、醫(yī)生用聽診器為病人檢查身體等；聲音能夠傳遞能量的例子有：利用超聲波擊碎體內(nèi)結(jié)石、利用超聲波清洗牙齒、清洗精細的機械、爆竹聲震耳發(fā)痛等。
2．如圖1所示的中國云南一群亞洲象走出云南省西雙版納自然保護區(qū)，一路北上，引發(fā)全球媒體和網(wǎng)友關(guān)注，圈粉無數(shù)。大象之間可以通過頻率小于20Hz的_______聲波相互交流，這是利用了聲波可以傳遞_____。
【答案】次；信息。
【詳解】根據(jù)定義知，次聲波的頻率小于20Hz，象群依靠次聲波相互交流，說明聲波能傳遞信息。
圖1 圖2

3．如圖2所示，蝙蝠發(fā)出的______碰到昆蟲時會反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠就可以確定昆蟲的位置和距離，說明聲可以傳遞______。
【答案】超聲波；信息。
【詳解】蝙蝠發(fā)出超聲波，碰到障礙物就會反射回來，根據(jù)回聲進行定位，這說明聲可以傳遞信息。
3．頻率7HZ的聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土給人傷害，用這種________制成的武器不但威力巨大，而且可以傳得很遠；聲吶可以用來探測海底深度、海中暗礁等，聲吶是利用________的性質(zhì)制成（選填“超聲波”或“次聲波”）。
【答案】次聲波；超聲波。
【詳解】低于20Hz的聲波叫次聲波，則7HZ的聲波屬于次聲波。用這種次聲波制成的武器不但威力巨大，而且可以傳得很遠。
超聲波具有方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能等特點。蝙蝠的回聲定位就是利用了超聲波，因此，受蝙蝠的啟示，人們制成聲吶，利用超聲波來探測海底深度、海中暗礁等。
5．關(guān)于超聲波和次聲波，下列說法正確的是（　?。?br /> A．人耳能聽到超聲波
B．倒車雷達利用超聲波傳遞信息
C．聲吶可以探測海底，利用的是次聲波
D．蝙蝠利用次聲波回聲定位捕捉昆蟲
【答案】B
【詳解】A．人耳能聽到的頻率范圍為20~20000Hz，超聲波的頻率為20000Hz以上，人耳不能聽到超聲波，故A錯誤；
B．倒車雷達可以幫助司機判斷車后有無障礙物，倒車雷達是利用超聲波傳遞信息，故B正確；
C．聲吶利用超聲波探測魚群，而不是利用次聲波，故C錯誤；
D．蝙蝠用超聲波回聲定位捕捉昆蟲，屬于聲音傳遞信息，故D錯誤。
故選B。
二、聲與能量
6．如圖所示，將一支點燃的蠟燭放在揚聲器的前方，可以看到燭焰隨著音樂的節(jié)奏晃動，燭焰的晃動說明聲音具有_______，下列沒有運用此結(jié)論的是_______。（選填字母）

A．超聲波碎石　　B．超聲波清洗牙齒　　C．B超
【答案】能量；C。
【詳解】將一支點燃的蠟燭放在揚聲器的前方，可以看到燭焰隨著音樂的節(jié)奏晃動，燭焰的晃動說明聲音具有能量。
利用聲音具有能量的實例是超聲波碎石，超聲波清洗牙齒，故AB不符合題意，C符合題意。
故選C。
7．以下各種現(xiàn)象中屬于聲可以傳遞信息的是______；聲可以傳遞能量的是______。（填序號）
①隆隆的雷聲預示著一場可能的大雨；②聲吶捕魚；③超聲波碎石；④B超探??；⑤用超聲波來清洗眼鏡片；⑥用聽診器了解病人心、肺的情況。
【答案】①②④⑥；③⑤。
【詳解】①隆隆的雷聲預示著一場可能的大雨，說明聲音可以傳遞信息；②聲吶捕魚，說明聲音可以傳遞信息；③超聲波碎石，說明聲音能傳遞能量；④B超探?。皇抢贸暡?，可以獲得人體內(nèi)是否有疾病的信息，說明聲音能傳遞信息；⑤用超聲波來清洗眼鏡片，說明聲音可以傳遞能量；⑥用聽診器了解病人心肺的情況，說明聲音能傳遞信息，故屬于聲音可以傳遞信息的是：①②④⑥；故屬于聲音可以傳遞能量的是：③⑤。
8．如圖所示，將兩個頻率相同的音叉靠近放在桌子上，用橡皮錘敲擊其中一個音叉，使其發(fā)聲。然后再把橡皮錘壓在此音叉上，使它停止振動，這時我們會聽到未敲擊的音叉也發(fā)出了聲音，此現(xiàn)象說明（　?。?br />
A．物體不振動也能產(chǎn)生聲音 B．聲音的傳播不需要介質(zhì)
C．聲音能夠傳播能量 D．聲音能夠傳播信息
【答案】C
【詳解】A．聲音由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，發(fā)聲停止，故A不符合題意；
B．聲音的傳播需要介質(zhì)，故B不符合題意；
CD．此實驗說明聲音能夠傳遞能量，故C符合題意，D 不符合題意。
故選C。
9．下列圖中，主要描述聲音能夠傳遞能量的是（ ）
A．探測海深
B．敲瓶底火焰搖動
C．回聲定位
D．醫(yī)用超聲波

A．探測深海 B．敲瓶底火焰搖動
C．回聲定位 D．超聲波探查
【答案】B。
【解析】A選項：超聲波在海水中的傳播速度一定，到達海底會產(chǎn)生反射被發(fā)射超聲波的儀器接收，測出海深，是利用了聲音能夠傳遞信息，所以該選項不符合題意。
B選項：使火焰搖動需要能量，敲擊瓶底產(chǎn)生聲音，聲音使火焰搖動，說明聲音能夠傳遞能量。該選項符合題意，選填B。
C選項：回聲定位是利用超聲波遇到物體被反射回來，根據(jù)回聲到來的時間和方位，確定目標，是利用了聲音能夠傳遞信息，C選項不符合題意；
D選項：超聲波探查是利用成像獲取有關(guān)信息，利用聲音能夠傳遞信息來檢測人體的病情，該選項不符合題意；
故選B。
10．物理實踐活動小組設(shè)計了如圖所示的實驗：選一間無風的房子，在一個鐵絲圈中嵌上一層肥皂膜，用一個音量較大的喇叭正對著肥皂膜，開啟喇叭后，不斷改變喇叭到肥皂膜的距離。小明發(fā)現(xiàn)，當距離較遠時，肥皂膜沒有任何變化；隨著距離的移近肥皂膜顫抖越來越強烈；當喇叭移到離肥皂膜較近的一個位置時，肥皂膜破裂。以下根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了一些物理問題，你認為最有研究價值的問題是（　　）

A．聲音所傳遞能量的大小與響度大小有什么關(guān)系
B．聲音所傳遞能量的大小與距離聲源遠近有什么關(guān)系
C．聲音所傳遞能量的大小與肥皂膜厚度有什么關(guān)系
D．聲音所傳遞能量的大小與喇叭音調(diào)高低有什么關(guān)系
【答案】B
【詳解】這一過程中，自變量是距聲源的遠近，現(xiàn)象是肥皂膜受到的影響不同，因此，最有研究價值的問題是：聲音所傳遞能量的大小與距離聲源遠近有什么關(guān)系。故ACD不符合題意，B符合題意。所以選B。

11．聲波可以用來傳遞信息和能量，下列事例中屬于利用聲波傳遞信息的是（　?。?br /> ①用廣播發(fā)布指令
②利用倒車雷達判斷車到障礙物的距離
③利用超聲波清洗眼鏡
④敲打西瓜鑒別生熟
A．①②③ B．②③④ C．③④ D．①②④
【答案】D
【詳解】①聲音可傳遞信息和能量，用廣播發(fā)布指令，利用聲波傳遞信息；
②倒車雷達，即倒車防撞雷達，也叫泊車輔助裝置，它能以聲音或更為直觀的顯示告知司機車輛周圍是否有障礙物，倒車時，利用回聲測距原理，由裝置在車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計算出車體與障礙物間的實際距離，然后，提示給司機，使停車或倒車更容易、更安全，即利用聲波傳遞能信息；
③一般來說，超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強烈，用超聲波清洗眼鏡，利用聲能傳遞能量；
④通過敲打西瓜發(fā)出的聲音可鑒別西瓜生熟，利用聲波傳遞信息。
故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
12. 在探究“人耳是怎樣聽到聲音的”過程中，小亮用肥皂膜代替人耳鼓膜進行了如下實驗：

（1）當喇叭發(fā)聲時，觀察肥皂膜出現(xiàn)的現(xiàn)象。觀察到的現(xiàn)象是肥皂膜左右 _____；
（2）當喇叭發(fā)聲的響度變大時，肥皂膜振動幅度變大，這說明聲音的響度跟 _____有關(guān)；
（3）當喇叭發(fā)聲的強弱不變時，肥皂膜與喇叭之間的距離越近，肥皂膜的振動幅度越大，直至破裂，由此可以聯(lián)想到聲音的響度跟 _____有關(guān)；
（4）在上面實驗中，肥皂膜破裂，表明聲音能傳遞 _____。
【答案】（1）振動；（2）振幅；（3）距離聲源的距離；（4）能量。
【詳解】（1）當喇叭振動會發(fā)出聲音后，聲音經(jīng)過空氣傳播到肥皂泡處，由于聲音有能量可以使肥皂膜產(chǎn)生左右振動。
（2）喇叭發(fā)聲的響度變大時，肥皂膜振動幅度變大，這說明聲音的響度跟振幅有關(guān)，即振幅越大，響度越大。
（3）當喇叭發(fā)聲的強弱不變時，肥皂膜與喇叭之間的距離越近，肥皂膜的振動幅度也大，直至破裂，由此可以聯(lián)想到聲音的響度跟 距離聲源的距離有關(guān)。具體關(guān)系是距離聲源越近，響度越大。
（4）當喇叭振動會發(fā)出聲音后，聲音經(jīng)過空氣傳播到肥皂泡處，且能引起肥皂泡的振動，即說明聲音可以傳遞能量。
13．頻率為7Hz的聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土，用這種______聲波制成的武器不但威力巨大，且可以傳得很遠；這是利用聲音可以傳遞______（選填“信息”或“能量”），倒車雷達利用超聲波測距，原理如圖，發(fā)射超聲波0.02s后收到反射回來的信號，發(fā)射點與障礙物之間的距離約為______m（聲速為340m/s），運用該原理______（選填“能”或“不能”）測量月球到地球之間的距離，原因是______。

【答案】次；能量；3.4；不能；真空不能傳聲。
【詳解】低于20Hz的聲波叫次聲波，則7Hz的聲波屬于次聲波。
次聲波穿透能力強，這是利用了聲音可以傳遞能量。
若從發(fā)射超聲波到接收到超聲波所用時間為0.02s，超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s。由速度公式得，超聲波經(jīng)過的路程s=vt=340m/s×0.02s=6.8m
所以計時器到障礙物距離s＇=s/2=3.4m
因為月球周圍是真空，真空不能傳聲，故測量月球到地球之間的距離，不能用超聲波。
14．超聲波及其應用
人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz到2000Hz，低于20Hz的聲音叫次聲波，高于20000Hz的聲音叫超聲波。超聲波具有許多奇異特性：空化效應——超聲波能在水中產(chǎn)生氣泡，氣泡爆破時釋放出高能量，產(chǎn)生強沖擊力的微小水柱，它不斷沖擊物件的表面，使物件表面及縫隙中的污垢迅速剝落，從而達到凈化物件表面的目的。傳播特性——它的波長短，在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播，根據(jù)這一特性可以進行超聲探傷、測厚、測距、醫(yī)學診斷等。
（1）超聲波的頻率是 _____；
（2）超聲波能夠清洗物件是因為聲波具有 _____，超聲探傷、測厚、測距、醫(yī)學診斷是利用了聲音能夠 _____；
（3）人們可以用 _____來確定地震發(fā)生的方位和強度；
（4）若聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，利用回聲定位原理從海面豎直向海底發(fā)射一束超聲波，接受到回聲的時間為4s，那么該處海洋的深度為多少米？____
【答案】（1）高于20000Hz；（2）能量，傳遞信息；（3）次聲波；（4）3000m.
【詳解】（1）由題意可知，人類可以聽到的聲音范圍為20~20000Hz，超聲波的頻率范圍高于20000Hz。
（2）聲音能夠傳遞信息和能量，超聲波能夠清洗物件是因為聲波具有能量；超聲探傷、測厚、測距、醫(yī)學診斷是利用了聲音能夠傳遞信息。
（3）發(fā)生地震、臺風、海嘯時伴隨有次聲波的產(chǎn)生，人們可以用次聲波來確定地震發(fā)生的方位和強度。
（4）聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，來回的時間是4s，所以聲音傳播到海底的時間
t'=t/2=2s
所以此時聲音傳播的總路程s=vt'=1500m/s×2s=3000m
故海洋的深度為3000m。
15．完成下面的問題：
超聲波和次聲波
人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz到20000Hz。低于20Hz的聲音叫次聲波，高于20000Hz的聲音叫超聲波。
超聲波具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點，可用于測距、測速等。測距是測速的基礎(chǔ)，超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號（簡稱信號），同時開計時，信號傳播過程中遇到汽車會被反射，測速儀接收到返回的信號停止計時，根據(jù)記錄的時間及其與路程、速度的關(guān)系，可計算出汽車與測速儀之間的距離。
童話《大象招聘》中有這樣的描述。大象辦的農(nóng)場飽受老鼠的困擾，大象想招聘一些貓來滅鼠。如圖為貓和大象的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍，請你從圖中所給信息來回答下列問題。

（1）超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_________等特點；
（2）宇航員在月球上_________（選填“能”或“不能”）利用超聲波測定兩山之間的距離；
（3）科考船對某海域的海底形狀利用聲吶系統(tǒng)進行了測繪。具體方法是：在經(jīng)過該海域水平面等間距的A、B、C、D、E五個位置時，向海底定向發(fā)射超聲波，測得回收信號的時間分別為0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根據(jù)時間，求出海底與海平面的距離，就可以繪出海底的大致形狀，則該海域海底的大致形狀如圖中的_________（選填字母）；

A B C D
（4）大象與貓之間是否能完成招聘中語言溝通嗎？_______（選填“能”或“不能”）；
（5）大象發(fā)聲的頻率主要是集中在_____（選填“超聲波”或“次聲波”）所在的頻率范圍內(nèi)；
（6）如果有地震發(fā)生，能感知到地震發(fā)出的聲是大象，還是貓？_________（選填“大象”或“貓”）。
【答案】（1）反射能力強；（2）不能；（3）A；（4）不能；（5）次聲波；（6）大象.
【詳解】（1）超聲波具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點。
（2）超聲波需在介質(zhì)中傳播，真空中沒有介質(zhì)不能傳聲，故不能用超聲波聲吶測太空的距離。
（3）根據(jù)s＝vt可知，速度一定時，時間越長，通過的路程越大，海底與海平面的距離越大，因為0.30s＞0.16s＞0.14s，所以sA＝sC＝sE＞sB＞sD，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
（4）由圖可知，貓的發(fā)聲頻率范圍為760Hz～1500Hz，聽覺的范圍為60～65000Hz；大象的發(fā)聲頻率范圍為14～24Hz，聽覺的范圍為1～20000Hz；貓發(fā)出的聲音大象能聽到，而大象發(fā)出的聲音，貓無法聽到，故大象和貓無法交流。
（5）大象的發(fā)聲頻率范圍為14～24Hz，低于20Hz的是次聲波，所以大象發(fā)聲的頻率主要是集中在次聲波所在的頻率范圍內(nèi)。
（6）如果有地震發(fā)生，地震發(fā)出的是次聲波，大象能聽到次聲波，能感知到地震發(fā)出的聲是大象。

16．（2022·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題）超聲波洗碗機是一種常用電器。洗碗機發(fā)出的超聲波（　?。?br /> A．是由物體振動產(chǎn)生的 B．可以在真空中傳播
C．傳播速度是3×105km/s D．不能傳遞能量
【答案】A
【詳解】A．超聲波是一種不可聽聲，是由物體振動產(chǎn)生的，故A正確；
B．聲音不能在真空中傳播，超聲波不能在真空中傳播，故B錯誤；
C．超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s，故C錯誤；
D．超聲波既可以傳遞信息，也可以傳遞能量，故D錯誤。
故選A。
17．（2022·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考中考真題）下列事例中利用聲來傳遞信息的是??（　?。?br /> A．利用強超聲波對金剛石等堅硬物品鉆孔
B．超聲波使液體微粒劇烈振動，加速溶質(zhì)溶解
C．人暴露在150dB的噪聲環(huán)境中，耳內(nèi)鼓膜會破裂出血
D．母象與小象通過次聲波交流
【答案】D
【詳解】A．聲音可以傳遞信息和能量，利用強超聲波對金剛石等堅硬物品鉆孔，說明聲可以傳遞能量，故A不符合題意；
B．超聲波具有能量，可以使液體微粒劇烈振動，加速溶質(zhì)溶解，故B不符合題意；
C．人暴露在150dB的噪聲環(huán)境中，聲音響度過大，造成耳內(nèi)鼓膜會破裂出血，說明聲可以傳遞能量，故C不符合題意；
D．母象與小象可以通過次聲波交流，利用的是聲可以傳遞信息，故D符合題意。
故選D。
18．（2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題）《曹劌論戰(zhàn)》中曹劌善于利用鼓聲。鼓聲是由于鼓面_______產(chǎn)生的，鼓聲震耳欲聾形容鼓聲的_______大；戰(zhàn)場上常用“擊鼓進軍，鳴金收兵”作為命令，說明聲可以傳遞 ______。
【答案】振動；響度；信息。
【詳解】聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，因此鼓聲是由于鼓面振動產(chǎn)生的。
鼓聲震耳欲聾，說明敲擊鼓面時振幅大，鼓聲的響度大。
聲音可以傳遞信息和能量，戰(zhàn)場上用“擊鼓進軍，鳴金收兵”作為命令，說明聲音可以傳遞信息。
19．（2022·云南·統(tǒng)考中考真題）圖所示的編鐘是我國春秋戰(zhàn)國時代的樂器，用相同的力敲擊大小不同的鐘，它們發(fā)出聲音的_______不同（選填“音調(diào)”或“音色”）。生活中，可以用超聲波清洗眼鏡等，這說明超聲波能傳遞______。

【答案】音調(diào)；能量。
【詳解】用相同大小的力敲擊大小不同的鐘，編鐘的質(zhì)量不同（體積不同），振動的快慢不同，即振動頻率不同，所以發(fā)出聲音的音調(diào)不同。
超聲波清洗眼鏡，利用聲音去除眼鏡上的污物，說明聲音能夠傳遞能量。
20．（2021·廣東·中考真題）閱讀下列短文，回答問題。
超聲波測速
超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點，可用于測距、測速等。
測距是測速的基礎(chǔ)，如圖甲所示，超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號（簡稱信號），同時開始計時，信號傳播過程中遇到汽車會被反射，測速儀接收到返回的信號就停止計時，根據(jù)記錄的時間及其與路程、速度的關(guān)系，可計算出汽車與測速儀之間的距離，圖乙是信號傳播過程的s-t圖像，s表示信號與測速儀之間的距離，t表示信號傳播的時間。
則速儀測量汽車速度的原理是：測速儀向運動的汽車先后發(fā)射兩次信號，根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式可得出汽車的平均速度測速儀在公路上對某跑車進行測速時，向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s。經(jīng)測速儀測定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（超聲波速度取340m/s）
甲 乙

（1）人耳_______（選填“能”或“不能”）聽到超聲波。超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_______等特點；
（2）如圖乙所示，若t0=0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_______m；
（3）通過計算，在下圖中大致畫出測速儀對該跑車發(fā)射的兩次信號傳播過程的s-t圖像（t從第一次發(fā)射信號開始計時）。跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為_____m，跑車的速度大小為___m/s。

【答案】（1）不能，反射能力強；（2）68；（3）51，60。
【詳解】（1）超聲波是指頻率超過20000Hz的聲音，人的聽覺范圍是20Hz~20000Hz，人耳不能聽到超聲波。
根據(jù)文中可知，超聲波具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點。
（2）如圖乙所示，若t0=0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為
s=vt=v=340m/s×0.2s=68m
（3）第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，跑車遇到信號時，距離測速儀
s1=vt=v=340m/s×0.3s=102m
第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s，跑車遇到信號時，距離測速儀
s2=vt=v=340m/s×0.15s=51m
跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為
s=s1-s2=102m-51m=51m
因此測速儀對該跑車發(fā)射的兩次信號傳播過程的s-t圖像如圖所示：

跑車遇第一次信號，到測速儀接到信號，時間是接收用時的一半，即0.3s，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，因此跑車再走0.4s，才發(fā)出第二次信號，到跑車與第二次信號相遇，時間要接收用時的一半，即0.15s，因此跑車二次與信號相遇的間隔時間為
t =0.3s+0.4s+0.15s=0.85s

跑車速度為v0=s/t=51m/0.85s=60m/s