２.３聲的利用（解析版）

２.３聲的利用參考答案與試題解析一．基礎(chǔ)過關(guān)（共4小題）1．聲與信息：關(guān)系：聲可以傳遞信息。應(yīng)用：（1）生活：平時用聲音交流學(xué)習(xí)；靈敏的聲學(xué)儀器可以接收到地震、臺風(fēng)、核爆炸時產(chǎn)生的振動，處理這些信息，可以確定這些活動的方位和強(qiáng)度。（2）生產(chǎn)：超聲可以檢測出鍋爐有沒有裂紋，超聲導(dǎo)盲儀可以利用超聲波探測前進(jìn)道路上的障礙物；聲吶利用回聲探知海洋深度等。（3）自然界：蝙蝠利用發(fā)出的超聲波反射來確定目標(biāo)的位置和距離。（4）醫(yī)療：利用超聲檢查胎兒發(fā)育、探知病情。【答案】信息；（1）振動；（2）超聲波；回聲；（3）位置和距離；（4）超聲?！窘獯稹拷猓郝暸c信息的關(guān)系：聲能傳遞信息。應(yīng)用：（1）生活：平時用聲音交流學(xué)習(xí)；靈敏的聲學(xué)儀器可以接收到地震、臺風(fēng)、核爆炸時產(chǎn)生的振動，處理這些信息，可以確定這些活動的方位和強(qiáng)度。（2）生產(chǎn)：超聲可以檢測出鍋爐有沒有裂紋；超聲導(dǎo)盲儀可以利用超聲波測前進(jìn)道路上的障礙物；聲吶利用回聲來探知海洋深度等。（3）自然界：蝙蝠利用發(fā)出的超聲波反射來確定目標(biāo)位置和距離。（4）醫(yī)療：利用超聲檢查胎兒發(fā)育、探知病情。故答案為：信息；（1）振動；（2）超聲波；回聲；（3）位置和距離；（4）超聲。2．聲與能量關(guān)系：聲可以傳遞能量。應(yīng)用：（1）利用超聲波使液體振動更加強(qiáng)烈的特點(diǎn)，可以將物體表面污垢消除，而不會損壞物體，例如清洗鐘表、眼鏡等；（2）利用超聲波將人體內(nèi)的結(jié)石擊碎，從而達(dá)到排石治療的目的。【答案】能量；（1）超聲波；（2）超聲波；擊碎【解答】解：關(guān)系：聲音可以傳遞能量；應(yīng)用：（1）利用超聲波使液體產(chǎn)生激烈的振動，用來清洗鐘表、眼鏡等，說明聲波傳遞能量；（2）外科醫(yī)生利用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，說明聲波傳遞能量。故答案為：能量；（1）超聲波；（2）超聲波；擊碎。3．①鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓；②利用超聲波清洗精細(xì)的機(jī)械；③利用聲波預(yù)測自然災(zāi)害性事件；④利用超聲波去除人體內(nèi)的結(jié)石，以上屬于聲音傳遞信息的應(yīng)用的是①③，屬于聲音傳遞能量的應(yīng)用的是②④。（填序號）【答案】①③；②④【解答】解：①鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌，從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓，說明了聲音可以傳遞信息；②清洗精細(xì)的機(jī)械，超聲波可以引起機(jī)械中的灰塵振動，達(dá)到清洗精細(xì)機(jī)械的目的，說明了聲音可以傳遞能量；③利用聲波預(yù)測自然災(zāi)害性事件，說明了聲音可以傳遞信息；④除去人體內(nèi)的結(jié)石，利用超聲波的破碎能力，擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，這是利用聲波能夠傳遞能量。以上屬于聲音傳遞信息的應(yīng)用是①③；屬于聲音傳遞能量的應(yīng)用是②④。故答案為：①③；②④。4．人耳聽到回聲的條件是：聽到原聲和聽到回聲的時間差在0.1秒以上。人站在大樓前拍手0.3秒聽到回聲，人和大樓的水平距離是51米?！敬鸢浮?.1s；51m【解答】解：人發(fā)出的聲音要直接進(jìn)入人耳，遇到障礙物后返回，再進(jìn)入人耳，若這兩個聲音相差不到0.1s，人耳就不能把回聲跟原聲區(qū)分開，所以聽到原聲和聽到回聲的時間差在0.1秒以上；拍手聲從發(fā)出到大樓需用時間：t＝＝0.15s，人和大樓的水平距離：s＝vt＝340m/s×0.15s＝51m。故答案為：0.1s；51m。二．達(dá)標(biāo)檢測（共11小題）5．下列現(xiàn)象中，不是依靠聲獲得信息的是（）A．有經(jīng)驗(yàn)的養(yǎng)蜂人聽蜜蜂的“嗡嗡”聲就知道它是否采了蜜 B．夏天里人們買西瓜，要捧起來拍兩下聽聽聲音來分辨西瓜的好壞 C．小明往水瓶里倒開水，能聽出水瓶里的水滿不滿 D．人們利用超聲波清洗鐘表等零件【答案】D【解答】解：A、蜜蜂帶著花蜜音調(diào)低，不帶花蜜音調(diào)高，所以根據(jù)“嗡嗡”聲就能判斷它是否采了蜜；B、西瓜的生熟可以通過拍拍西瓜聽聽聲音來辨別，這都是利用了聲音能夠傳遞信息；C、往熱水瓶中倒水的聲音是空氣柱振動產(chǎn)生的，倒的水越多，音調(diào)就越高通過聽聲音就能判斷是否已裝滿；D、利用超聲波清洗鐘表等精密零件，是利用超聲波的破碎能力來清洗的，即是利用聲音能夠傳遞能量。故選：D。6．下列事例是利用聲傳遞能量的是（）A．醫(yī)生用聽診器診斷病情 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(biāo)的位置【答案】B【解答】解：A、醫(yī)生通過聽診器給病人診病，是利用聲音傳遞信息，故A不符合題意；B、醫(yī)生利用超聲波振動除去病人體內(nèi)的結(jié)石，說明聲音能夠傳遞能量，故B符合題意；C、漁民捕魚時利用聲吶探測魚群的位置，是利用聲音傳遞信息，故C不符合題意；D、蝙蝠的回聲定位確定目標(biāo)的位置，是利用聲音來傳遞信息的，故D不符合題意；故選：B。7．現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，次聲波可作為軍事武器，這是因?yàn)榇温暡ê腿梭w器官固有頻率相近，會引起器官共振，導(dǎo)致器官變形、移位、甚至破裂。這主要利用了次聲波的下列哪種特點(diǎn)（）A．在空氣中傳播速度快 B．能傳遞信息 C．能傳遞能量 D．音調(diào)低【答案】C【解答】解：由題可知，次聲波和人體器官固有頻率相近，會引起器官共振，說明次聲波將能量傳遞給人的器官，引起器官的振動，所以運(yùn)用了次聲波可以傳遞能量的特點(diǎn)。故選：C。8．有一種電動牙刷，它能發(fā)出超聲波，直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈舒服，則下列說法中正確的是（）A．電動牙刷發(fā)出的超聲波不能在空氣中傳播 B．超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的 C．超聲波的響度很高所以人能聽得到它發(fā)出的聲音 D．超聲波能傳遞能量【答案】D【解答】解：A、氣體可以傳聲，所以電動牙刷發(fā)出的超聲波不在空氣中傳播，故A錯誤；B、超聲波是由物體的振動產(chǎn)生，故B錯誤；C、超聲波的音調(diào)高超出人耳的聽覺上限，所以人聽不到，故C錯誤；D、超聲波既可以傳遞信息，又可以傳遞能量，故D正確。故選：D。9．關(guān)于聲的應(yīng)用，下列說法不正確的是（）A．聲波能夠傳遞能量，外科醫(yī)生利用超聲波振動擊碎人體內(nèi)結(jié)石 B．中醫(yī)診病通過“望、聞、問、切”四個途徑，其中“聞”是利用聲音獲得身體各方面的信息的 C．超聲波和次聲波已被廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗鼈儾粫θ梭w造成損害 D．利用臺風(fēng)產(chǎn)生的次聲波判斷臺風(fēng)的風(fēng)向和位置，使航船及早躲到安全區(qū)【答案】C【解答】解：A、外科醫(yī)生利用超聲波振動擊碎人體內(nèi)結(jié)石，說明聲波能傳遞能量，故A正確，不符合題意；B、中醫(yī)中的“望、聞、問、切”四步診法中，望，指觀氣色；聞，指聽聲息；問；指詢問癥狀；切；指摸脈象；故其中的“聞”是據(jù)聲音傳遞信息的典型應(yīng)用，故B正確，不符合題意；C、任何事物都有有利的一面和有害的一面，超聲波和次聲波雖然已被廣泛應(yīng)用，但是它們也會對人體造成損害，故C錯誤，符合題意；D、利用次聲波可以對地震和臺風(fēng)等自然災(zāi)害作出預(yù)報，并能判斷臺風(fēng)的風(fēng)向和位置，故D正確，不符合題意。故選：C。10．聲音能傳遞信息，下列事例能說明這一原理的是（）A．醫(yī)生利用超聲波給病人治療腎結(jié)石 B．利用超聲波清洗精細(xì)機(jī)械 C．雪山里大聲喊叫會引起雪崩 D．醫(yī)生通過聽診器可以了解病人心肺的工作狀況【答案】D【解答】解：A、醫(yī)生利用超聲波給病人治療腎結(jié)石，是利用聲傳遞能量，故A錯誤；B、利用超聲波清洗精細(xì)機(jī)械，是利用聲傳遞能量，故B錯誤；C、雪山里大聲喊叫會引起雪崩，是利用聲傳遞能量，故C錯誤；D、醫(yī)生通過聽診器可以了解病人心肺的工作狀況，是利用聲傳遞信息，故D正確。故選：D。11．在房間里講話聽不到回聲的原因是（）A．房間里不能產(chǎn)生回聲 B．墻壁反射的回聲從門口跑掉了 C．回聲太小，人耳不容易聽到 D．房間太小，回聲與原聲混在一起了【答案】D【解答】解：人耳區(qū)分開原聲和回聲的最小時間是0.1s，由v＝得：s＝vt＝340m/s×0.1s＝34m，因此區(qū)分開原聲和回聲最短距離是：s′＝＝＝17m。在房間里，由于我們說話的地點(diǎn)離墻較近，當(dāng)我們說話時，聲音傳到墻壁上反射回來的時間與我們說話的時間幾乎是同時的，時間差太短，所以我們的耳朵聽不出說話聲與回聲，因此人耳區(qū)分不開原聲與回聲，回聲與原聲混在一起了，故D正確，ABC錯誤。故選：D。12．如圖所示為音叉共鳴實(shí)驗(yàn)：兩個頻率相同的音叉，用橡皮槌敲擊其中一個音叉，另一個未被敲擊的音叉也會發(fā)出聲音，此現(xiàn)象可以說明（）A．聲音能夠傳遞能量 B．聲音能夠傳遞信息 C．聲音傳播不需要介質(zhì) D．物體不振動也可以產(chǎn)生聲音【答案】A【解答】解：A、兩個頻率相同的音叉，用橡皮錘敲擊其中一個音叉，另一個未被敲擊的音叉也會發(fā)出聲音。此現(xiàn)象可以說明聲音能夠傳遞能量。故A正確；BCD、題中所做實(shí)驗(yàn)，不能說明聲音傳播不需要介質(zhì)、聲音傳播不需要時間、物體不振動也可產(chǎn)生聲音。故BCD錯誤。故選：A。13．聲吶是利用水中聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和通信的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用廣泛的一種重要裝置。利用聲吶系統(tǒng)向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)2s后收到回波，已知聲音在海水中的傳播速度為1500m/s，則此處海水的深度為1500m。在月球上不能（選填“能”或“不能”）用聲吶技術(shù)來測量物體間的距離，這是因?yàn)槁曇舨荒茉谡婵罩袀鞑ァ！敬鸢浮?500；不能；聲音不能在真空中傳播?！窘獯稹拷猓海?）由v＝可知，聲音傳播的路程：s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m；海水的深度：h＝s＝×3000m＝1500m；（2）月球的表面是真空，而聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳播聲音。故答案為：1500；不能；聲音不能在真空中傳播。14．用聲吶系統(tǒng)向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)6s后受到經(jīng)回波，已知聲在水中的傳播速度為1530m/s，則此處海水的深度為4590m；利用此種方法不能（選填“能”或“不能”）測量地球和月球之間的距離，這是因?yàn)檎婵詹荒軅髀??！敬鸢浮?590；不能；真空不能傳聲【解答】解：（1）聲音到達(dá)海底的時間為t＝×6s＝3s，由v＝可得，此處海水的深度為s＝vt＝1530m/s×3s＝4590m。（2）超聲波的傳播需要介質(zhì)，因?yàn)榈厍虻皆铝林g是真空，所以超聲波不能傳播。不能用超聲波測量地月距離。故答案為：4590；不能；真空不能傳聲。15．如圖，一汽車停在兩個平行山崖之間的山谷中鳴了一聲笛，4s后司機(jī)聽到一次回聲，又過了6s聽到第二次回聲。（汽車本身長不計(jì)，聲音在空氣中速度v＝340m/s）求：（1）汽車離最近山崖的距離？（2）汽車離最遠(yuǎn)山崖的距離？（3）兩山崖之間的距離？【答案】（1）汽車離最近山崖的距離為680m；（2）汽車離最遠(yuǎn)山崖的距離為1700m；（3）兩山崖之間的距離為2380m?！窘獯稹拷猓海?）鳴笛聲到達(dá)最近的山崖的時間：t1＝×4s＝2s；由v＝可知，汽車離最近山崖的距離：s1＝vt1＝340m/s×2s＝680m；（2）鳴笛聲到達(dá)最遠(yuǎn)的山崖的時間：t2＝×（4s+6s）＝5s；由v＝可知，汽車離最遠(yuǎn)山崖的距離：s2＝vt2＝340m/s×5s＝1700m；（3）兩山崖之間的距離：s＝s1+s2＝680m+1700m＝2380m。答：（1）汽車離最近山崖的距離為680m；（2）汽車離最遠(yuǎn)山崖的距離為1700m；（3）兩山崖之間的距離為2380m。三．能力提升（共1小題）16．超聲波測速儀是有效地監(jiān)控汽車行駛速度的儀器，其工作原理如圖所示。當(dāng)小汽車進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域時，測速儀向汽車發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)汽車反射后又被測速儀接收。已知測速儀每隔1s發(fā)出一次信號，當(dāng)一輛勻速行駛的小汽車進(jìn)入測控區(qū)時，測速儀第一次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時0.4s，第二次從發(fā)出信號到接收到信號整個過程用時0.3s。已知超聲波的傳播速度為340m/s。求：（1）當(dāng)汽車第一次反射信號時距測速儀有多少米？（2）當(dāng)小車第二次反射信號時距測距儀有多少米？（3）這輛小汽車的速度為多少m/s？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）【答案】（1）當(dāng)汽車第一次反射信號時距測速儀有68米；（2）當(dāng)小車第二次反射信號時距測距儀有51米；（3）這輛小汽車的速度為17.9m/s?！窘獯稹拷猓海?）測速儀第一次發(fā)出超聲波時到達(dá)汽車處所用的時間：t1＝＝0.2s，當(dāng)汽車第一次反射信號時距測速儀的距離：s1＝v聲t1＝340m/s