3.3超声与次声-（同步练习）（原卷版）
一、单选题
1．随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声波传递信息的是（ ）
A．用超声波电动牙刷刷牙 B．用超声波给金属工件探伤
C．用超声波清洗眼镜片 D．用超声波除去人体内的结石
2．下列事例中，主要利用到超声波的是（ ）
A．医生利用B超给病人做体检
B．大象利用我们人类听不到声音进行交流
C．司机通过汽笛的回声判断距离
D．医生通过听诊器给病人诊病
3．下列事实中，应用了次声的是
A．水下考古用声呐测水底情况
B．海豚判断物体的位置和大小
C．蝙蝠确定目标的方向和距离
D．预报海啸、台风
4．如图所示是公路旁的超声波测速仪，可以监测汽车的行驶速度。当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，从而计算汽车的行驶速度。下列与该超声波测速仪工作原理相同的是（ ）
A．超声波碎石 B．超声波加湿器增湿
C．超声波清洗眼镜 D．利用倒车雷达倒车
5．如图，盲人过街提示器（即盲人砖）提示盲人的途径可能是
A．可见光 B．红外线
C．紫外线 D．声音
6．一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、、、、五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，该海域海底的大致形状如图中的（ ）
A． B． C． D．
7．如图是某品牌超声清洁器，利用它可以清洗眼镜。此清洁器工作时人站在旁边能听到“滋滋”的声音，下列说法正确的是（ ）
A．“滋滋”声是超声 B．超声传播不需要介质
C．超声的音调比较低 D．超声能传递能量
8．下列声现象中，能说明声音的传播需要介质的是 （ ）
A． 蝙蝠靠超声波发现昆虫 B． 倒车雷达
C． 超声波清洗机 D． 真空罩中的闹钟
二、填空题
9．地震来临之前，不少动物能感觉得到，是因为地震爆发时会发出动物所能听到的 声波。当地震发生后，被埋在废墟里的人员，通过敲击钢管、石块等硬物进行求救，这是利用了 能传声，且传声效果比空气好的缘故。
10．外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以传递 ；平时说的“B超”也是超声波，可利用它为病人做常规检查，这是利用了声音可以传递 。
11．如图是一种新概念武器——次声武器，次声武器能发射频率 （选填“低于”或“高于”）20Hz的次声，使其与人体发生共振，致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡，你认为次声武器 （选填“能”或“不能”）用在科幻小说的太空大战中。
12．蝙蝠能够发出人耳听不到的 （选填“超声波”或“次声波”），它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置，是由于回声定位的原理，这说明了声音可以传递 。
13．2022年9月5号12时52分，四川甘孜州泸定县发生6.8级地震，对灾区人民群众的生命、财产安全造成极大伤害。人们无法提前获取信息是因为地震发出的声波是 （选填“超声波”或“次声波”），不在人耳的听觉范围内；被困群众通过敲击物体发出声音，被及时解救，这是利用声音来传递 （选填“信息”或“能量”）。
14．某种昆虫靠翅膀振动发声．如果这种昆虫的翅膀在1min 内振动了720次，则它振动的频率是 Hz，人类 (选填“能”或“不能”)听到这种声音．利用声呐装置发出的 (选填“超声波”或“次声波”)可以发现潜艇、鱼群等水下目标．
三、简答题
15．如图是家庭使用的高频声波驱鼠器，工作时，10m范围内的老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉，请用物理知识解释这一现象。当距离超过10m时，驱鼠效果逐渐减弱，请解释原因。
四、综合题
16．目前超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，据此绘制出指纹的“高低起伏”并进行识别，仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的，安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率，能量被控制在对人体无损的程度。
（1）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用中与此不同的是 ；
A．科技工作者利用声呐探测海底深度
B．技工利用超声波给金属工件探伤
C．医生利用超声波除去人体内的结石
D．渔民利用声呐探测鱼群位置
（2）放大手指局部，表面是凹凸不平的。下面是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的 。（1ms=0.001s）
A．B．C． D．
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试卷第1页，共1页3.3超声与次声-（同步练习）（解析版）
一、单选题
1．随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中利用超声波传递信息的是（ ）
A．用超声波电动牙刷刷牙 B．用超声波给金属工件探伤
C．用超声波清洗眼镜片 D．用超声波除去人体内的结石
【答案】B。
【解析】A．用超声波电动牙刷刷牙，这是利用超声波传递能量的，故A不符合题意；
B．用超声波给金属工件探伤，这是利用超声波传递信息的，故B符合题意；
C．用超声波清洗眼镜片，这是利用超声波传递能量的，故C不符合题意；
D．用超声波除去人体内的结石， 这是利用超声波传递能量的，故D不符合题意。
2．下列事例中，主要利用到超声波的是（ ）
A．医生利用B超给病人做体检
B．大象利用我们人类听不到声音进行交流
C．司机通过汽笛的回声判断距离
D．医生通过听诊器给病人诊病
【答案】A。
【解析】A．医生利用B型超声波诊断仪给病人做体检，利用的是超声波，故A符合题意；
B． 大象利用我们人类听不到次声波进行交流，故B不符合题意；
C． 司机通过汽笛的回声判断距离，利用的是可闻声，故C不符合题意；
D．医生通过听诊器给病人诊病，利用的是可闻声，故D不符合题意。
3．下列事实中，应用了次声的是
A．水下考古用声呐测水底情况
B．海豚判断物体的位置和大小
C．蝙蝠确定目标的方向和距离
D．预报海啸、台风
【答案】D
【解析】A、水下考古用声呐测水底情况，声呐发出的是超声波，不符合题意；
B、海豚是通过发出的超声波遇到物体后反射回来，再接收到，判断出物体的位置和大小，是利用了超声波定位的原理，不符合题意；
C、蝙蝠确定目标的方向和距离，也是利用了超声波回声定位，不符合题意；
D、海啸和台风发出的声音频率都低于20Hz，次声波还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物，科学家可以用仪器监听到海浪、台风和地震时产生次声波，预测海啸和台风，符合题意．
4．如图所示是公路旁的超声波测速仪，可以监测汽车的行驶速度。当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，从而计算汽车的行驶速度。下列与该超声波测速仪工作原理相同的是（ ）
A．超声波碎石 B．超声波加湿器增湿
C．超声波清洗眼镜 D．利用倒车雷达倒车
【答案】D。
【解析】超声波能进行反射，根据反射回来的时间及方向，能反映物体的位置和运动情况，这是超声波测速仪工作原理，说明超声波能够传递信息；
A．超声波碎石是利用声波能够传递能量，故A不符合题意；
B．由于超声波能传递能量，所以利用超声波将水雾化给房间空气加湿，故B不符合题意；
C．超声波清洗眼镜利用声波能够传递能量，故C不符合题意；
D．利用倒车雷达倒车是利用超声能够传递信息，与超声波测速仪工作原理相同，故D符合题意。
5．如图，盲人过街提示器（即盲人砖）提示盲人的途径可能是
A．可见光 B．红外线
C．紫外线 D．声音
【答案】D
【解析】盲人眼睛有毛病，看不见光，红外线和紫外线是不可见光，所以盲人过街提示器（即盲人砖）提示盲人的途径可能是声音，故D正确为答案．
6．一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。方法是：在经过该海域水平面等间距的A、、、、五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、，根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，该海域海底的大致形状如图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】D。
【解析】声音都在海水中传播，所以速度相同，根据公式可知，当速度一定时，时间越长通过的路程越长，由题知，所以，故ABC不符合题意，D符合题意。
7．如图是某品牌超声清洁器，利用它可以清洗眼镜。此清洁器工作时人站在旁边能听到“滋滋”的声音，下列说法正确的是（ ）
A．“滋滋”声是超声 B．超声传播不需要介质
C．超声的音调比较低 D．超声能传递能量
【答案】D。
【解析】A．超声波的频率高于20000Hz，人耳听不到声音，故A错误；
B．超声波属于声，声的传播需要介质，故B错误；
C．超声的音调比较高，故C错误；
D．超声能将污物清洗掉，因为超声波传递能量，故D正确。
8．下列声现象中，能说明声音的传播需要介质的是 （ ）
A． 蝙蝠靠超声波发现昆虫 B． 倒车雷达
C． 超声波清洗机 D． 真空罩中的闹钟
【答案】D
【解析】AB．都是说明声音能够传递信息；
C．说明声波具有能量；
D．项说明声音的传播需要介质．
二、填空题
9．地震来临之前，不少动物能感觉得到，是因为地震爆发时会发出动物所能听到的 声波。当地震发生后，被埋在废墟里的人员，通过敲击钢管、石块等硬物进行求救，这是利用了 能传声，且传声效果比空气好的缘故。
【答案】 次 固体
【解析】[1]有些动物比人提前感觉到地震，是因为地震时伴有次声波产生，而有些动物听觉灵敏，可以感受到次声波。
[2]地震中被埋在废墟下的人可以用硬物敲击墙壁或管道，向营救人员求救，这是利用了声音可以在固体中传播，且传声效果比空气好的缘故。
10．外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以传递 ；平时说的“B超”也是超声波，可利用它为病人做常规检查，这是利用了声音可以传递 。
【答案】 能量 信息
【解析】[1][2]声音既可以传递能量，也可以传递信息，击碎结石利用的是超声波传递能量，检查身体利用的是超声波传递信息。
11．如图是一种新概念武器——次声武器，次声武器能发射频率 （选填“低于”或“高于”）20Hz的次声，使其与人体发生共振，致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡，你认为次声武器 （选填“能”或“不能”）用在科幻小说的太空大战中。
【答案】 低于 不能
【解析】[1]次声波是声音频率低于20Hz的声波，所以次声武器能发射频率低于20Hz的次声。
[2]因为太空是真空，而声音不能在真空中传播，所以次声波武器不能出现在科幻小说的太空大战中。
12．蝙蝠能够发出人耳听不到的 （选填“超声波”或“次声波”），它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置，是由于回声定位的原理，这说明了声音可以传递 。
【答案】 超声波 信息
【分析】[1]人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波；
[2]回声定位就是根据回声到来的方向和时间，确定目标的位置和距离。
【解析】[1]蝙蝠在飞行中能不断发出人耳听不到的超声波，这种超声波信号碰到任何物体时，都会被反射回来。
[2]蝙蝠正是依靠自己的声呐系统来发现目标和探测距离的。蝙蝠的这种方法叫回声定位；这说明了声音可以传递信息。
13．2022年9月5号12时52分，四川甘孜州泸定县发生6.8级地震，对灾区人民群众的生命、财产安全造成极大伤害。人们无法提前获取信息是因为地震发出的声波是 （选填“超声波”或“次声波”），不在人耳的听觉范围内；被困群众通过敲击物体发出声音，被及时解救，这是利用声音来传递 （选填“信息”或“能量”）。
【答案】 次声波 信息
【解析】[1][2]地震时伴有次声波产生，它低于人类的听觉下限，我们感知不到；被困人员敲击物体可使物体振动产生声音，这属于声音可以传递信息。
14．某种昆虫靠翅膀振动发声．如果这种昆虫的翅膀在1min 内振动了720次，则它振动的频率是 Hz，人类 (选填“能”或“不能”)听到这种声音．利用声呐装置发出的 (选填“超声波”或“次声波”)可以发现潜艇、鱼群等水下目标．
【答案】 12 不能 超声波
【解析】[1]昆虫的翅膀在1 min内振动了720次，所以翅膀振动的频率：
[2]人类能听到的频率范围是20Hz～20000Hz，12Hz不在人类能听到的频率范围内，所以不能听到；
[3]声呐是利用超声波传递信息的装置．
三、简答题
15．如图是家庭使用的高频声波驱鼠器，工作时，10m范围内的老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉，请用物理知识解释这一现象。当距离超过10m时，驱鼠效果逐渐减弱，请解释原因。
【答案】见详解
【解析】家庭使用的高频声波驱鼠器是利用超声波工作的，老鼠能够听到，人耳听不到，所以老鼠会被声波吓跑，而人却没有察觉；当距离超过10m时，距发声体的距离变大，响度变小，所以驱鼠效果逐渐减弱。
四、综合题
16．目前超声波指纹识别已被广泛用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，据此绘制出指纹的“高低起伏”并进行识别，仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的，安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率，能量被控制在对人体无损的程度。
（1）超声波指纹识别是通过声波获取指纹的信息，以下各项应用中与此不同的是 ；
A．科技工作者利用声呐探测海底深度
B．技工利用超声波给金属工件探伤
C．医生利用超声波除去人体内的结石
D．渔民利用声呐探测鱼群位置
（2）放大手指局部，表面是凹凸不平的。下面是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的 。（1ms=0.001s）
A．B．C． D．
【答案】 C A
【解析】（1）[1]A．科技工作者利用声呐探测海底深度，利用声音可以传递信息，故A不符合题意；
B．技工利用超声波给金属工件探伤，利用声音可以传递信息，故B不符合题意；
C．医生利用超声波除去人体内的结石，利用声音可以传播能量，故C符合题意；
D．渔民利用声呐探测大海鱼群，利用声音可以传递信息，故D不符合题意。
（2）[2]由题意可知，发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为
所以
即B、D到手机的距离是相同的（最远），而离手机最近的是E，A、C在中间且相等，因此，对照图片可知，则该处指纹的大致形状如图中的A选项，故A符合题意，BCD不符合题意。
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试卷第1页，共1页
