第3節(jié) 聲音的利用
知識點1.聲音的利用
1．下面詩句中，蕰含的物理知識理解正確的是（ ）
A．“響鼓也要重錘”說明物體振動頻率越高，響度越大
B．“不敢高聲語，恐驚天上人”中的“高聲”指的是聲音的音調(diào)高
C．“柴門聞犬吠，風雪夜歸人”說明聲音可以傳遞能量
D．“聞其聲而知其人”主要是根據(jù)音色進行判斷的
2．下列事例是利用聲傳遞能量的是（ ）
A．科技工作者利用聲吶探測海底深度
B．利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石
C．漁民捕魚時利用聲吶探測魚群的位置
D．蝙蝠利用“回聲定位”確定目標的位置
3．白居易的《琵琶行》中“曲終收撥當心畫，四弦一聲如裂帛”是對琵琶聲的形象描述，下列對琵琶彈奏中涉及到的聲學知識描述不正確的是（ ）
A．用力撥動琴弦，可以增大琴聲的響度
B．琴聲的音調(diào)越高，在空氣中的傳播速度越快
C．琴聲引起了詩人的共鳴，說明聲音可以傳遞信息
D．琴聲通過空氣傳入詩人的耳朵
4．如圖所示的現(xiàn)象中分析正確的是（ ）

A．圖甲中改變鋼尺伸出桌面的長度可以改變音色
B．乙圖中彈奏古箏時，手在不同位置按弦，目的是為了改變發(fā)出聲音的響度
C．丙圖中發(fā)聲的音叉輕觸系在繩上的乒乓球，球多次被彈開，說明發(fā)聲體在振動
D．圖丁中捕魚船通過聲吶確定魚群位置利用了聲波傳遞能量
5．下列關(guān)于聲現(xiàn)象的說法正確的是（ ）
A．只要物體振動，我們就能聽到聲音B．聲吶可以用來測量地球與月球的距離
C．“震耳欲聾”主要說明聲音的音調(diào)高D．超聲波清洗眼鏡，說明聲音具有能量
6．如圖所示，主要描述聲音能夠傳遞能量的是（ ）

A．甲：蝙蝠利用超聲波確定障礙物的位置
B．乙：利用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石
C．丙：利用聲吶探測魚群位置和海底的情況
D．?。豪谩癇超”對孕婦做常規(guī)檢查
7．超聲波洗牙就是通過超聲波的高頻振蕩作用，去除牙齒上的牙結(jié)石、煙漬等，可以幫助治療牙周炎等口腔疾病，而且對牙面的損害非常小。以下關(guān)于超聲波說法正確的是（ ）

A．超聲波洗牙利用的是聲音能夠傳遞信息
B．超聲波頻率很高，可以在真空中傳播
C．利用超聲波可以預(yù)測地震
D．超聲波洗牙說明聲音具有能量
8．兩位同學通過用棉線連接的“土電話”進行對話。此游戲反映聲音可通過 傳播，還說明聲可以傳遞 （選填“信息”或“能量”）。
9．為做好新冠肺炎疫情防控工作，在公眾場所我們會聽到“高音喇叭”中的“講衛(wèi)生、勤洗手、一米線、少聚集”的提示聲音。“高音喇叭”指的是喇叭發(fā)出聲音的 較大，使用喇叭宣傳利用了聲音能傳遞 （選填“能量”或“信息”）。
10．豫劇是我國五大戲曲劇種之一，演員演唱時常用梆子進行演奏，梆子受到敲擊由于 而發(fā)聲，敲擊的力度不同，發(fā)出聲音的 （填“音調(diào)”、“響度”“音色”）也不同；人們聽到“劉大哥講話理太偏”的唱詞，就知道是《花木蘭》選段，這說明聲音可以傳遞 。
11．自然界中有各種各樣的聲音。當一塊石頭扔進水中，岸上的人看到蕩起的水花并聽到“撲通”聲，說明聲音是由物體的 產(chǎn)生的；水中的魚兒被嚇跑，說明聲音可以傳遞 。
12．有關(guān)聲和電磁波，下列說法正確的是（ ）
A．利用超聲波可以清除牙垢，說明聲音可以傳遞能量
B．通過調(diào)節(jié)二胡的琴弦松緊可以改變聲音的響度
C．汽車上的GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）和倒車雷達都是利用電磁波工作的
D．只要物體振動我們就可以聽到聲音
13．關(guān)于聲現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ）
A．女高音中的“高”指的是響度大
B．0dB是人剛能聽到的最微弱的聲音
C．人聽到聲音是否響亮只跟發(fā)聲體發(fā)聲時的響度有關(guān)
D．大自然的許多活動如地震、海嘯等都件有超聲波產(chǎn)生，這說明聲可以傳遞信息
14．最近，一些城市在大力推廣聲波支付技術(shù)。它的原理是用戶通過手機向售貨機發(fā)出一段聲波，售貨機“聽”到這段聲波后進行自動處理，用戶在自己手機上輸入密碼，售貨機就會“吐”出商品。下列相關(guān)說法正確的是（ ）
A．手機發(fā)射的聲波主要是向自動售貨機傳遞能量
B．手機發(fā)射的聲波的傳播速度是
C．手機發(fā)出的聲波不是由振動產(chǎn)生的
D．手機聲波支付不能在真空環(huán)境中使用
15．某同學手指蘸水摩擦杯口發(fā)聲，同時增加杯中的水量，會發(fā)出 不同的聲音；超聲波加濕器，它是利用超聲波能夠傳遞 ，將水滴擊打成非常小的霧滴噴灑到空氣中增加“濕度”；如圖所示是幾種聲音輸入到示波器上時顯示的波形，圖中響度相同的是 圖。
16．超聲波指紋識別系統(tǒng)（SenseID）已越來越普遍地應(yīng)用于手機解鎖，超聲波指頻率大于 Hz的聲音。日常生活中利用超聲波振動可除去人體內(nèi)的結(jié)石，說明聲波能傳遞 （選填“信息”或“能量”）。
知識點2.回聲的利用
17．北海潿州島海域有著豐富的海底珊瑚資源，某次科考隊員利用超聲測距儀向海底垂直發(fā)射超聲波，如圖所示，經(jīng)0.2s后收到回波。如果海水中超聲波的平均速度為1500m/s，求：此處海水的深度？

18．如圖甲所示是在高速公路上常見的測速反饋裝置，其主要部分是一個測速儀。其原理如圖乙所示，汽車向測速儀的方向勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號，超聲波信號遇見汽車前面板，反射回測速儀。測速儀第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.6s，測速儀第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.2s，發(fā)出兩次信號的時間間隔是1.9s，超聲波的速度是340m/s。求：
（1）第一次發(fā)出的信號遇見汽車時，汽車距測速儀有多遠；
（2）從第一次信號遇見汽車時，到第二次信號遇見汽車時，汽車行駛的距離；
（3）汽車經(jīng)過上述路段的速度是多少？（可能用到的丙圖。丙圖中ABCD四點分別表示：測速儀第一次發(fā)出信號時、第一次發(fā)出的信號遇見汽車時、測速儀第二次發(fā)出信號、第二次發(fā)出的信號遇見汽車時，汽車的位置。）
19．某機器人組件“距離傳感器”實際是一個超聲波回聲測距儀，如圖所示。若發(fā)射器發(fā)出信號，到接收器接收到信號的時間為0.02秒，求該傳感器所測量的距離s。（超聲波在空氣中的速度為340米/秒）
20．2020 年 11 月 10 日 8 時 12 分，我國“奮斗者”號載人潛水器，坐底馬里亞納海 溝。其下潛的速度為20m/s，從接觸水面開始計時，50s 時懸停，向海底發(fā)射一束超聲波，12s 后收到信息。（超聲波在海水中的速度是 1500m/s）
（1）收到信息時距海底的距離；
（2）此海域的深度。
21．駕車行駛在公路上時經(jīng)常會看到測速設(shè)備，如圖所示。測速儀固定，一輛汽車正在向測速儀做勻速直線運動，某一時刻t=0時，測速儀發(fā)出一超聲波脈沖，t=0.6s時測速儀接收到經(jīng)汽車反射的超聲波脈沖，t=1.8s時測速儀再次發(fā)出一超聲波脈沖，t=2.2s時測速儀再次接收到經(jīng)汽車反射的第二個超聲波脈沖。假設(shè)超聲波的速度為340m/s，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，請問被測汽車的車速是多少？
參考答案：
1．D
【詳解】A．“響鼓也要重錘”，重錘敲擊鼓面，鼓面的振動幅度大，說明物體振動幅度越大，響度越大，故A錯誤；
B．“不敢高聲語，恐驚天上人”中的“高聲”指的是說話的聲音大，響度大，故B錯誤；
C．聽到狗的叫聲，知道人回來了，這說明聲音能傳遞信息，故C錯誤；
D．不同的人說話聲音的音色不同，所以“聞其聲而知其人”主要是根據(jù)聲音的音色來判斷的，故D正確。
故選D。
2．B
【詳解】聲音可以傳遞信息，聲音能夠傳遞能量。
A．科技工作者利用聲吶探測海底深度，說明聲音可以傳遞信息，故A不符合題意；
B．利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石，屬于利用聲音傳遞能量，故B符合題意；
C．漁民捕魚時超聲波探測魚群所在的位置和距離，屬于利用聲音傳遞信息，故C不符合題意；
D．蝙蝠利用“回聲定位”確定目標的位置，屬于利用聲音傳遞信息，故D不合題意。
故選B。
3．B
【詳解】A．用力撥動琴弦，可以增大琴弦振動的幅度，可以增大琴聲的響度，故A正確，不符合題意；
B．琴聲的音調(diào)越高，振動頻率越快，在空氣中的傳播不變，故B錯誤，符合題意；
C．聲音可以傳遞信息和能量，琴聲引起了詩人的共鳴，說明聲音可以傳遞信息，故C正確，不符合題意；
D．聲音的傳播需要介質(zhì)，琴聲通過空氣傳入詩人的耳朵，故D正確，不符合題意。
故選B。
4．C
【詳解】A．圖甲中改變鋼尺伸出桌面的長度可以改變振動的頻率，可以改變音調(diào)，故A錯誤；
B．乙圖中彈奏古箏時，手在不同位置按弦，目的是為了改變發(fā)出聲音的音調(diào)，故 B錯誤；
C．丙圖中發(fā)聲的音叉輕觸系在繩上的乒乓球，球多次被彈開，說明發(fā)聲體在振動，故C正確；
D．圖丁中捕魚船通過聲吶確定魚群位置利用了聲波傳遞信息，故D錯誤。
故選C。
5．D
【詳解】A．人類能聽到聲音的頻率范圍為20Hz~20000Hz，所以物體振動頻率低于20Hz，或大于20000Hz，物體發(fā)出的聲音，人類聽不到，故A錯誤；
B．由于真空不能傳聲，所以聲吶不能用來測量地球與月球的距離，故B錯誤；
C．“震耳欲聾”是形容聲音響亮，音量大，所以主要說明聲音的響度大，故C錯誤；
D．利用超聲波清洗眼鏡，是利用聲音的能量將污物排出，所以能說明聲音具有能量，故D正確。
故選D。
6．B
【詳解】A．頻率高于20000Hz的聲音叫超聲。蝙蝠利用超聲波確定障礙物的位置是利用了聲音能傳遞信息，故A不符合題意；
B．向人體內(nèi)的結(jié)石發(fā)射超聲波，利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石，屬于利用聲音傳遞能量，故B符合題意；
C．受蝙蝠利用超聲導航的啟示，人們制成了超聲雷達，又叫聲吶，利用聲吶探測魚群位置和海底的情況，屬于利用聲音傳遞信息，故C不符合題意；
D．超聲有很強的穿透能力，利用“B超”對孕婦做常規(guī)檢查，利用了聲音能夠傳遞信息，故D不符合題意。
故選B。
7．D
【詳解】AD．聲波可以傳遞信息和能量，用超聲波洗牙利用的是聲波可以傳遞能量，故A錯誤，D正確；
B．聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，故B錯誤；
C．地震、臺風發(fā)生時會發(fā)出次聲波，根據(jù)發(fā)出的次聲波可以檢測地震和臺風，故C錯誤。
故選D。
8． 固體 信息
【詳解】[1]棉線是固體，兩位同學通過棉線連接的“土電話”可以對話，說明聲音可以通過棉線傳播，聲音可以通過固體傳播。
[2]使用“土電話”可以進行對話，通過聲音交換彼此的信息，說明聲音可以傳遞信息。
9． 響度 信息
【詳解】[1]“高音喇叭”指的是喇叭發(fā)出聲音的大小很大，即響度很大。
[2]聲音可以傳遞信息和能量，因此使用喇叭宣傳利用了聲音能傳遞信息。
10． 振動 響度 信息
【詳解】[1]聲音是物體振動產(chǎn)生的；梆子受敲擊時，梆子振動產(chǎn)生聲音；
[2]響度是人耳感覺到的聲音的大小，它跟發(fā)聲體的振幅有關(guān)，振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。所以，敲擊的力度不同，發(fā)出聲音的響度不同。
[3]聲音既可以傳遞信息，又可以傳遞能量。人們聽到“劉大哥講話理太偏”的唱詞，就知道是《花木蘭》選段，這是利用了聲可以傳遞信息。
11． 振動 信息
【詳解】[1]當一塊石頭扔進水中，岸上的人看到蕩起的水花說明水在振動，并聽到“撲通”聲，說明聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。
[2]聲音的應(yīng)用是傳遞能量或傳遞信息?！皳渫ā甭暟阉械聂~兒被嚇跑，說明聲音可以傳遞信息。
12．A
【詳解】A．聲音能夠傳遞信息，也能夠傳遞能量，利用超聲波可以清除牙垢，利用了聲音可以傳遞能量，故A正確；
B．通過調(diào)節(jié)二胡的琴弦松緊可以改變聲音的音調(diào)，故B錯誤；
C．倒車雷達是利用超聲波工作的，故C錯誤；
D．人耳能聽到聲音的頻率范圍為20Hz~20000 Hz，不在這個頻率范圍內(nèi)的，人耳聽不到聲音，故D錯誤。
故選A。
13．B
【詳解】A．女高音中的“高”指的是音調(diào)高，故A錯誤；
B．聲級的單位是分貝，把人耳剛剛聽到的微弱聲音定義為0dB，故B正確；
C．人聽到的聲音是否響亮，除了跟發(fā)聲體發(fā)聲時的響度有關(guān)，還跟人耳到發(fā)聲體的距離有關(guān)，故C錯誤；
D．地震、海嘯等大自然的活動發(fā)出的是次聲波，說明聲音可以傳遞能量。故D錯誤；
故選B。
14．D
【詳解】A．聲可以傳遞信息和能量，手機發(fā)射聲波向自動售貨機傳遞一個需要什么商品的信息，故A錯誤；
B．手機發(fā)射的聲波在不同介質(zhì)，不同溫度下，聲速是不同的，在15℃空氣中聲波速度是340m/s，故B錯誤；
C．聲音是由物體振動產(chǎn)生的，所以手機發(fā)出的聲波是由振動產(chǎn)生的，故C錯誤；
D．聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音不能在真空中傳播，所以手機聲波不能在真空環(huán)境中使用，故D正確。
故選D。
15． 音調(diào) 能量 甲、乙
【詳解】[1]用手指蘸水摩擦杯口時，酒杯由于振動發(fā)聲，當逐漸向杯子中加水時，水量越多，酒杯越不容易振動，杯子振動越慢，發(fā)出聲音的音調(diào)變低。
[2]聲可以傳遞信息和能量，超聲波加濕器，是利用超聲波能夠傳遞能量，將水滴擊打成非常小的霧滴噴灑到空氣中增加“濕度”。
[3]由圖可知，甲和乙振幅相同，故甲和乙響度相同。
16． 20000 能量
【詳解】[1][2]超聲波是指頻率大于20000Hz的聲波。利用超聲波把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎成很小的顆粒，然后再排出來，這說明聲波能傳遞能量。
17．150m
【詳解】解：超聲波從海面到海底用的時間
t′=0.5×0.2s=0.1s
由速度公式可得該處海水的深度
s=vt′=1500m/s×0.1s=150m
答：此處海水的深度是150m。
18．（1）102m；（2）68m；（4）40m/s
【詳解】解：（1）第一次發(fā)出的信號到達汽車的時間
由可得，汽車接收到第一次信號時，距測速儀
（2）第二次發(fā)出的信號到達汽車的時間
汽車接收到第二次信號時，距測速儀
所以從第一次信號遇見汽車時，到第二次信號遇見汽車時，汽車行駛的距離
（3）在兩次信號的間隔過程中，汽車行駛的距離
汽車行駛時間
汽車的速度
答：（1）汽車接收到第一次信號時，距測速儀有102m；
（2）汽車接收到第二次信號時，距測速儀有68m；
（4）汽車的速度是40m/s。
19．3.4m
【詳解】解：由得，傳感器所測量的距離為
答：該傳感器所測量的距離是3.4m。
20．（1）9000m；（2）10000m
【詳解】解：（1）懸停位置距離海面的距離為
s1=v1t1=20m/s×50s=1000m
懸停位置距離海底的距離為
（2）所以此海域的深度
s=s1+s2=1000m+9000m=10000m
答：（1）收到信息時距海底的距離9000m；
（2）此海域的深度10000m。
21．20m/s
【詳解】解：由題意，根據(jù)速度公式，第一次發(fā)出超聲波時車離測速儀的距離
s1=v0t1=v0×0.5t =340m×0.5×0.6s=102m
第二次發(fā)出的信號在與汽車相遇返回到測速儀時，超聲波傳播的時間為
t′=2.2s-1.8s=0.4s
第二次車離測速儀的距離為
s2=v0t2=v0×0.5t′=340m×0.5×0.4s=68m
兩次經(jīng)過的時間間隔為
則車的速度為
答：被測汽車的車速是20m/s。

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第3節(jié) 聲的利用

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