2.4 让声音为人类服务
第1课时超声与次声
知识要点基础练
知识点1 声音与建筑
1.驰名中外的北京天坛里的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果。
知识点2 超声
2.有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。电动牙刷是利用超声能够传递能量的特点。
3.下列事例中，没有利用超声的是(D)
A.倒车雷达
B.用声呐探测海深
C.用B超做体检
D.用听诊器检查身体
知识点3 次声
4.蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5次~6次，蚊子飞行时翅膀每秒振动300次~600次，人凭听觉不能发现飞行的蝴蝶(选填“蝴蝶”“蚊子”或“蝴蝶和蚊子”)，这是因为它翅膀振动时发出的是次声波(选填“次声波”“超声波”或“可听声波”)，这种声波在生活、生产中的应用有次声波武器(写出一个事例即可)。
5.与人耳能听到的声音相比，次声具有较小的(A)
A.频率
B.能量
C.振动幅度
D.传播速度
6.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快，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。下列说法正确的是(D)
A.次声波不能传递信息
B.次声波在海水中比空气中传播慢
C.次声波的频率太高，人耳听不见
D.次声波是由物体振动产生的
综合能力提升练
7.如图所示，用超声测速仪能准确测定快速飞行的网球的速度，测速过程中传播信息的超声是由测速仪(选填“网球”或“测速仪”)发出的，超声测速仪是利用超声遇到障碍物会反射的特性进行测速的。
8.如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，人和动物们所发出的声音都是由发声部位振动产生的。火山爆发前通常会有次声产生，人、海豚和大象中能感觉到次声的是大象。
9.据说美国研制出一种用超声波做子弹的，当超声波达到一定强度时就能有较强的攻击力，下列有关此武器的说法错误的是(C)
A.此不能在月球上使用
B.此可以射杀水中的鱼
C.此射击时超声波响度太大，会把人耳振聋
D.超声波具有穿透力强等特点
10.2016年10月17日15时14分，青海玉树藏族自治州杂多县发生6.2级地震，给当地众造成了巨大的损失。关于地震，下列说法中错误的是(B)
A.地震时伴有次声波
B.地震时会产生地震波，这种地震波能在真空中传播
C.受灾人员用硬物敲击墙壁或管道，向营救人员求救
汽车测速器
D.研究、监测地震波，可以从中获取信息来预报地震
11.关于超声波和次声波，下列说法正确的是(A)
A.超声波在水中比在空气中传播快
B.由于次声波声音太弱，所以人听不到
C.超声波就是传播速度更快的声音
D.超声波可以越过一定厚度的真空向前传播
12.振动频率是指物体每秒振动的次数。某款声波牙刷以悬浮马达为动力，带动刷头以每分钟30000次高速振动，带动水流深入牙齿难以触及的部位，达到清洁目的。人的听觉范围为20 Hz~20000 Hz，则该牙刷振动时发出的声音(D)
A.是超声波
B.是次声波
C.频率为30000 Hz
D.频率为500 Hz
13.科考船利用声呐系统对某海域的海底形状进行了测绘。具体方法：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，测得回收信号的时间分别为0.30 s、0.16 s、0.30 s、0.14 s、
0.30 s。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(A)
14.如图所示的芯片大小不足1.5 mm，它内置56个超声发射器和48个接收器，当它导入心脏后，会沿着心脏中的各个主动脉或静脉移动，实时拍摄下心脏内血管的情况，精确提供病变位置。下列关于该芯片的说法中，错误的是(D)
A.超声能成像
B.超声穿透性强
C.超声方向性好
D.该芯片发出的超声不是由振动产生的
15.为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，该探测船发出声音信号0.6 s后被探测仪器接收(声音在海水中的传播速度为1530 m/s)。
(1)为了使探测船发出的声音有更好的接收效果，最好用超声还是次声?为什么?
(2)海底障碍物到探测船的距离是多少?
(3)探测船在海上航行时，船上的一位气象学家将一只氢气球凑近耳朵听了听，马上向大家发出紧急报告:“海上风暴即将来临”。就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴，试分析气象学家判断风暴来临的物理学依据。
解:(1)最好用超声，因为超声方向性较好。
(2)超声从船所在的位置传播到海底障碍物所用的时间
t=×0.6 s=0.3 s
海底障碍物到探测船的距离
s=vt=1530 m/s×0.3 s=459 m
(3)风暴来临前一般会产生次声，次声引起氢气球内氢气振动，人耳能听到氢气球内气体振动发出的声音，
从而推测出风暴即将来临。
拓展探究突破练
16.如图为某国道直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声的传感器。当汽车与测速仪相距64 m时，测速仪从发出超声至经该汽车反射后接收到超声信号的时间为0.4 s。已知此路段限速为80 km/h，超声的速度为340 m/s，则该汽车在此路段是否超速?
解：超声从发射到被反射的时间
t=×0.4 s=0.2 s
超声0.2 s内传播的距离
s=vt=340 m/s×0.2 s=68 m
该汽车0.2 s内通过的距离
s汽车=68 m-64 m=4 m
该汽车行驶的速度
v汽车==20 m/s=72 km/h
因为72 km/h<80 km/h，所以该汽车在此路段未超速。