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第3节 声的利用
一、声与信息
1．频率低于20Hz的声音叫________，高于20000Hz的声音叫_______，人耳_______（选填
“能”或“不能”）听到这两种声音。雷声隆隆，预示着大雨就要来临了，这说明声波可以传递
______。
【答案】次声波；超声波；不能；信息。
【详解】人耳的听觉范围是有限的，其中低于20Hz的声波叫做次声波，高于20000Hz的声波是超
声波。人耳听不到超声和次声。
声音能够传递信息的例子有：隆隆的雷声预示着一场大雨、利用超声波探测海底深度、利用超声
波探测鱼群、B超探病、医生用听诊器为病人检查身体等；声音能够传递能量的例子有：利用超声波
击碎体内结石、利用超声波清洗牙齿、清洗精细的机械、爆竹声震耳发痛等。
2．如图1所示的中国云南一群亚洲象走出云南省西双版纳自然保护区，一路北上，引发全球媒体
和网友关注，圈粉无数。大象之间可以通过频率小于20Hz的_______声波相互交流，这是利用了声波
可以传递_____。
【答案】次；信息。
【详解】根据定义知，次声波的频率小于20Hz，象群依靠次声波相互交流，说明声波能传递信息。
图1 图2
3．如图2所示，蝙蝠发出的______碰到昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就
可以确定昆虫的位置和距离，说明声可以传递______。
【答案】超声波；信息。
【详解】蝙蝠发出超声波，碰到障碍物就会反射回来，根据回声进行定位，这说明声可以传递信
息。
3．频率7H 的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，用这种________制成的武器不但威
Z
力巨大，而且可以传得很远；声呐可以用来探测海底深度、海中暗礁等，声呐是利用________的性质制成（选填“超声波”或“次声波”）。
【答案】次声波；超声波。
【详解】低于20Hz的声波叫次声波，则7H 的声波属于次声波。用这种次声波制成的武器不但威
Z
力巨大，而且可以传得很远。
超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点。蝙蝠的回声定位就是利用了
超声波，因此，受蝙蝠的启示，人们制成声呐，利用超声波来探测海底深度、海中暗礁等。
5．关于超声波和次声波，下列说法正确的是（ ）
A．人耳能听到超声波
B．倒车雷达利用超声波传递信息
C．声呐可以探测海底，利用的是次声波
D．蝙蝠利用次声波回声定位捕捉昆虫
【答案】B
【详解】A．人耳能听到的频率范围为20~20000Hz，超声波的频率为20000Hz以上，人耳不能听
到超声波，故A错误；
B．倒车雷达可以帮助司机判断车后有无障碍物，倒车雷达是利用超声波传递信息，故B正确；
C．声呐利用超声波探测鱼群，而不是利用次声波，故C错误；
D．蝙蝠用超声波回声定位捕捉昆虫，属于声音传递信息，故D错误。
故选B。
二、声与能量
6．如图所示，将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，烛焰的
晃动说明声音具有_______，下列没有运用此结论的是_______。（选填字母）
A．超声波碎石 B．超声波清洗牙齿 C．B超
【答案】能量；C。
【详解】将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，烛焰的晃动
说明声音具有能量。
利用声音具有能量的实例是超声波碎石，超声波清洗牙齿，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．以下各种现象中属于声可以传递信息的是______；声可以传递能量的是______。（填序号）①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；②声呐捕鱼；③超声波碎石；④B超探病；⑤用超声波来
清洗眼镜片；⑥用听诊器了解病人心、肺的情况。
【答案】①②④⑥；③⑤。
【详解】①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，说明声音可以传递信息；②声呐捕鱼，说明声音
可以传递信息；③超声波碎石，说明声音能传递能量；④B超探病；是利用超声波，可以获得人体内
是否有疾病的信息，说明声音能传递信息；⑤用超声波来清洗眼镜片，说明声音可以传递能量；⑥用
听诊器了解病人心肺的情况，说明声音能传递信息，故属于声音可以传递信息的是：①②④⑥；故属
于声音可以传递能量的是：③⑤。
8．如图所示，将两个频率相同的音叉靠近放在桌子上，用橡皮锤敲击其中一个音叉，使其发声。
然后再把橡皮锤压在此音叉上，使它停止振动，这时我们会听到未敲击的音叉也发出了声音，此现象
说明（ ）
A．物体不振动也能产生声音 B．声音的传播不需要介质
C．声音能够传播能量 D．声音能够传播信息
【答案】C
【详解】A．声音由物体的振动产生的，振动停止，发声停止，故A不符合题意；
B．声音的传播需要介质，故B不符合题意；
CD．此实验说明声音能够传递能量，故C符合题意，D 不符合题意。
故选C。
9．下列图中，主要描述声音能够传递能量的是（ ）
A．探测海深 B．敲瓶底火焰摇动 C．回声定位 D．医用超声波
A．探测深海 B．敲瓶底火焰摇动
C．回声定位 D．超声波探查
【答案】B。
【解析】A选项：超声波在海水中的传播速度一定，到达海底会产生反射被发射超声波的仪器接收，测出海深，是利用了声音能够传递信息，所以该选项不符合题意。
B选项：使火焰摇动需要能量，敲击瓶底产生声音，声音使火焰摇动，说明声音能够传递能量。
该选项符合题意，选填B。
C选项：回声定位是利用超声波遇到物体被反射回来，根据回声到来的时间和方位，确定目标，
是利用了声音能够传递信息，C选项不符合题意；
D选项：超声波探查是利用成像获取有关信息，利用声音能够传递信息来检测人体的病情，该
选项不符合题意；
故选B。
10．物理实践活动小组设计了如图所示的实验：选一间无风的房子，在一个铁丝圈中嵌上一层肥
皂膜，用一个音量较大的喇叭正对着肥皂膜，开启喇叭后，不断改变喇叭到肥皂膜的距离。小明发现，
当距离较远时，肥皂膜没有任何变化；随着距离的移近肥皂膜颤抖越来越强烈；当喇叭移到离肥皂膜
较近的一个位置时，肥皂膜破裂。以下根据实验现象提出了一些物理问题，你认为最有研究价值的问
题是（ ）
A．声音所传递能量的大小与响度大小有什么关系
B．声音所传递能量的大小与距离声源远近有什么关系
C．声音所传递能量的大小与肥皂膜厚度有什么关系
D．声音所传递能量的大小与喇叭音调高低有什么关系
【答案】B
【详解】这一过程中，自变量是距声源的远近，现象是肥皂膜受到的影响不同，因此，最有研究
价值的问题是：声音所传递能量的大小与距离声源远近有什么关系。故ACD不符合题意，B符合题意。
所以选B。
11．声波可以用来传递信息和能量，下列事例中属于利用声波传递信息的是（ ）
①用广播发布指令
②利用倒车雷达判断车到障碍物的距离
③利用超声波清洗眼镜④敲打西瓜鉴别生熟
A．①②③ B．②③④ C．③④ D．①②④
【答案】D
【详解】①声音可传递信息和能量，用广播发布指令，利用声波传递信息；
②倒车雷达，即倒车防撞雷达，也叫泊车辅助装置，它能以声音或更为直观的显示告知司机车辆
周围是否有障碍物，倒车时，利用回声测距原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍
物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后，提示给司机，使停车或倒车更容易、更
安全，即利用声波传递能信息；
③一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强烈，用超声波清洗眼镜，利用声能传递能量；
④通过敲打西瓜发出的声音可鉴别西瓜生熟，利用声波传递信息。
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12. 在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中，小亮用肥皂膜代替人耳鼓膜进行了如下实验：
（1）当喇叭发声时，观察肥皂膜出现的现象。观察到的现象是肥皂膜左右 _____；
（2）当喇叭发声的响度变大时，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度跟 _____有关；
（3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度越大，直至破
裂，由此可以联想到声音的响度跟 _____有关；
（4）在上面实验中，肥皂膜破裂，表明声音能传递 _____。
【答案】（1）振动；（2）振幅；（3）距离声源的距离；（4）能量。
【详解】（1）当喇叭振动会发出声音后，声音经过空气传播到肥皂泡处，由于声音有能量可以使
肥皂膜产生左右振动。
（2）喇叭发声的响度变大时，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度跟振幅有关，即振幅越大，
响度越大。
（3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度也大，直至破
裂，由此可以联想到声音的响度跟 距离声源的距离有关。具体关系是距离声源越近，响度越大。
（4）当喇叭振动会发出声音后，声音经过空气传播到肥皂泡处，且能引起肥皂泡的振动，即说明
声音可以传递能量。13．频率为7Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土，用这种______声波制成的武器不但威力
巨大，且可以传得很远；这是利用声音可以传递______（选填“信息”或“能量”），倒车雷达利用
超声波测距，原理如图，发射超声波0.02s后收到反射回来的信号，发射点与障碍物之间的距离约为
______m（声速为340m/s），运用该原理______（选填“能”或“不能”）测量月球到地球之间的距
离，原因是______。
【答案】次；能量；3.4；不能；真空不能传声。
【详解】低于20Hz的声波叫次声波，则7Hz的声波属于次声波。
次声波穿透能力强，这是利用了声音可以传递能量。
若从发射超声波到接收到超声波所用时间为0.02s，超声波在空气中的传播速度约为340m/s。由速
度公式得，超声波经过的路程s=vt=340m/s×0.02s=6.8m
所以计时器到障碍物距离s＇=s/2=3.4m
因为月球周围是真空，真空不能传声，故测量月球到地球之间的距离，不能用超声波。
14．超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到2000Hz，低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音
叫超声波。超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高
能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从
而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一
特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
（1）超声波的频率是 _____；
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有 _____，超声探伤、测厚、测距、医学诊断是利用了声
音能够 _____；
（3）人们可以用 _____来确定地震发生的方位和强度；
（4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射一束超声
波，接受到回声的时间为4s，那么该处海洋的深度为多少米？____
【答案】（1）高于20000Hz；（2）能量，传递信息；（3）次声波；（4）3000m.
【详解】（1）由题意可知，人类可以听到的声音范围为20~20000Hz，超声波的频率范围高于20000Hz。
（2）声音能够传递信息和能量，超声波能够清洗物件是因为声波具有能量；超声探伤、测厚、测
距、医学诊断是利用了声音能够传递信息。
（3）发生地震、台风、海啸时伴随有次声波的产生，人们可以用次声波来确定地震发生的方位和
强度。
（4）声音在海水中的传播速度为1500m/s，来回的时间是4s，所以声音传播到海底的时间
t'=t/2=2s
所以此时声音传播的总路程s=vt'=1500m/s×2s=3000m
故海洋的深度为3000m。
15．完成下面的问题：
超声波和次声波
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声
音叫超声波。
超声波具有指向性好、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，
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。
童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰，大象想招聘一些猫来灭鼠。
如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。
（1）超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、_________等特点；
（2）宇航员在月球上_________（选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离；
（3）科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等
间距的A、B、C、D、E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0.30s、
0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。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，则该
海域海底的大致形状如图中的_________（选填字母）；A B C D
（4）大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗？_______（选填“能”或“不能”）；
（5）大象发声的频率主要是集中在_____（选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内；
（6）如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？_________（选填“大象”或
“猫”）。
【答案】（1）反射能力强；（2）不能；（3）A；（4）不能；（5）次声波；（6）大象.
【详解】（1）超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。
（2）超声波需在介质中传播，真空中没有介质不能传声，故不能用超声波声呐测太空的距离。
（3）根据s＝vt可知，速度一定时，时间越长，通过的路程越大，海底与海平面的距离越大，因
为0.30s＞0.16s＞0.14s，所以s ＝s ＝s ＞s ＞s ，故A符合题意，BCD不符合题意。
A C E B D
故选A。
（4）由图可知，猫的发声频率范围为760Hz～1500Hz，听觉的范围为60～65000Hz；大象的发声
频率范围为14～24Hz，听觉的范围为1～20000Hz；猫发出的声音大象能听到，而大象发出的声音，猫
无法听到，故大象和猫无法交流。
（5）大象的发声频率范围为14～24Hz，低于20Hz的是次声波，所以大象发声的频率主要是集中
在次声波所在的频率范围内。
（6）如果有地震发生，地震发出的是次声波，大象能听到次声波，能感知到地震发出的声是大象。
16．（2022·内蒙古兴安盟·统考中考真题）超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波（
）
A．是由物体振动产生的 B．可以在真空中传播
C．传播速度是3×105km/s D．不能传递能量
【答案】A
【详解】A．超声波是一种不可听声，是由物体振动产生的，故A正确；
B．声音不能在真空中传播，超声波不能在真空中传播，故B错误；
C．超声波在空气中的传播速度约为340m/s，故C错误；D．超声波既可以传递信息，也可以传递能量，故D错误。
故选A。
17．（2022·内蒙古赤峰·统考中考真题）下列事例中利用声来传递信息的是 （ ）
A．利用强超声波对金刚石等坚硬物品钻孔
B．超声波使液体微粒剧烈振动，加速溶质溶解
C．人暴露在150dB的噪声环境中，耳内鼓膜会破裂出血
D．母象与小象通过次声波交流
【答案】D
【详解】A．声音可以传递信息和能量，利用强超声波对金刚石等坚硬物品钻孔，说明声可以传递
能量，故A不符合题意；
B．超声波具有能量，可以使液体微粒剧烈振动，加速溶质溶解，故B不符合题意；
C．人暴露在150dB的噪声环境中，声音响度过大，造成耳内鼓膜会破裂出血，说明声可以传递能
量，故C不符合题意；
D．母象与小象可以通过次声波交流，利用的是声可以传递信息，故D符合题意。
故选D。
18．（2022·辽宁·统考中考真题）《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声。鼓声是由于鼓面_______产
生的，鼓声震耳欲聋形容鼓声的_______大；战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声可
以传递 ______。
【答案】振动；响度；信息。
【详解】声音是由物体的振动产生的，因此鼓声是由于鼓面振动产生的。
鼓声震耳欲聋，说明敲击鼓面时振幅大，鼓声的响度大。
声音可以传递信息和能量，战场上用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声音可以传递信息。
19．（2022·云南·统考中考真题）图所示的编钟是我国春秋战国时代的乐器，用相同的力敲击大小
不同的钟，它们发出声音的_______不同（选填“音调”或“音色”）。生活中，可以用超声波清洗眼
镜等，这说明超声波能传递______。
【答案】音调；能量。
【详解】用相同大小的力敲击大小不同的钟，编钟的质量不同（体积不同），振动的快慢不同，即振动频率不同，所以发出声音的音调不同。
超声波清洗眼镜，利用声音去除眼镜上的污物，说明声音能够传递能量。
20．（2021·广东·中考真题）阅读下列短文，回答问题。
超声波测速
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，如图甲所示，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就停止计时，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，图乙是信号传播过程的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。
则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平均速度测速仪在公路上对某跑车进行
测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，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。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。
（超声波速度取340m/s）
甲 乙
（1）人耳_______（选填“能”或“不能”）听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性
好、能量集中、_______等特点；
（2）如图乙所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为_______m；
0
（3）通过计算，在下图中大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像（t从第一
次发射信号开始计时）。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为_____m，跑车的速度大小为___m/s。
【答案】（1）不能，反射能力强；（2）68；（3）51，60。【详解】（1）超声波是指频率超过20000Hz的声音，人的听觉范围是20Hz~20000Hz，人耳不能
听到超声波。
根据文中可知，超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。
（2）如图乙所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为
0
s=vt=v=340m/s×0.2s=68m
（3）第一次发射信号到接收用时0.6s，跑车遇到信号时，距离测速仪
s=vt=v=340m/s×0.3s=102m
1
第二次发射信号到接收用时0.3s，跑车遇到信号时，距离测速仪
s=vt=v=340m/s×0.15s=51m
2
跑车在两次遇到信号之间通过的路程为
s=s -s =102m-51m=51m
1 2
因此测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像如图所示：
跑车遇第一次信号，到测速仪接到信号，时间是接收用时的一半，即0.3s，两次发射信号的时间
间隔是1.0s，因此跑车再走0.4s，才发出第二次信号，到跑车与第二次信号相遇，时间要接收用时的一
半，即0.15s，因此跑车二次与信号相遇的间隔时间为
t =0.3s+0.4s+0.15s=0.85s
跑车速度为v=s/t=51m/0.85s=60m/s
0
