第三节 超声波与次声波
课时要点梳理
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1. 多数人能听到的声波频率范围约为。人们把频率高于的声波称为超声波，频率低于的声波称为次声波。
2. 受蝙蝠利用导航的启示，人们制成了，又叫。它可用来探测海底、海中暗礁等，还可用来探测、潜艇的位置等。
3. 超声波有很强的能力。医学上常常利用来检查、治疗人体疾病；仪能探测金属内部存在的缺陷。超声波还能破坏细菌结构，从而对医疗器械和食物等进行。
4. 自然界中，火山爆发、、、风暴等都能产生次声波；核爆炸、等也能产生次声波。次声波的破坏性强、危害性大。

1. 20～20 000 Hz 20 000 Hz 20 Hz
2. 超声波 超声雷达 声呐 深度 鱼群
3. 穿透 超声波 超声探伤 杀菌消毒
4. 地震 海啸 导弹发射

【分析】
本题是对《超声波与次声波》一节基础知识点的记忆类考查题。解题时需回忆教材中关于人耳听觉频率范围、超声波与次声波的定义、超声波的应用、次声波的产生来源等核心内容，准确对应每个空的知识点即可完成填写。
【解析】
1. 多数人能听到的声波频率范围是教材明确规定的20～20000 Hz；频率高于20000 Hz的声波为超声波，频率低于20 Hz的声波为次声波。
2. 蝙蝠利用超声波导航，据此人们制成了超声雷达，又称声呐；声呐可用来探测海底深度、海中暗礁，还能探测鱼群、潜艇的位置等。
3. 超声波具有很强的穿透能力；医学上利用超声波检查、治疗人体疾病；超声探伤仪能探测金属内部存在的缺陷；超声波还能破坏细菌结构，对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。
4. 自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声波；核爆炸、导弹发射等也能产生次声波。
【答案】
1. 20～20 000 Hz 20 000 Hz 20 Hz
2. 超声波 超声雷达 声呐 深度 鱼群
3. 穿透 超声波 超声探伤 杀菌消毒
4. 地震 海啸 导弹发射
【知识点】
超声波与次声波的概念及应用；人耳听觉频率范围；次声波的产生
【点评】
本题为课时基础梳理题，聚焦本节核心知识点的记忆，是巩固新知的典型基础题型，难度较低，适合学生夯实物理声学部分的基础内容。
【难度系数】
0.9

1 [2026 济南历城一模]某款变频驱蚊器能够发出22 kHz至55 kHz之间的声波，干扰蚊子的感觉和行为，达到驱蚊效果。这款驱蚊器使用时发出的是（选填“超声波”或“次声波”）；该驱蚊器发出的声波（选填“可以”或“不可以”）在真空中传播。

1. 超声波 不可以

【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步，明确超声波和次声波的频率范围，判断驱蚊器发出的声波类型；第二步，回忆声音的传播条件，判断该声波能否在真空中传播。首先，人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的声波为超声波，低于20Hz的为次声波；其次，声音的传播需要介质，真空无法传声。
【解析】
1. 判断声波类型：人耳听觉频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的声波是超声波，低于20Hz的是次声波。该驱蚊器发出的声波频率为22kHz~55kHz（即22000Hz~55000Hz），高于20000Hz，因此属于超声波。
2. 判断声波能否在真空中传播：声音的传播必须依靠介质，固体、液体、气体都可作为传声介质，真空没有传声介质，所以该声波不可以在真空中传播。
【答案】
超声波；不可以
【知识点】
超声波与次声波；声音的传播条件
【点评】
本题考查超声波的定义和声音的传播条件，属于声学基础概念题，难度较低，准确记忆相关知识点即可正确解答。
【难度系数】
0.8

2 港珠澳大桥经过超声波检测，无一结构性裂缝。超声探伤仪发出超声波时，人耳不能察觉，原因是超声波的 （）

A.速度快
B.响度小
C.音色差
D.频率高

2. D

【分析】
要解决本题，需先明确人耳的听觉频率范围，再结合超声波的定义，逐一分析选项排除错误答案。人耳能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，频率高于20000Hz的声波为超声波，超出人耳听觉范围，因此人耳无法察觉。接下来分析各选项：A选项与声音传播速度相关，和人耳能否听到无关；B选项响度是声音强弱，不是人耳听不到超声波的原因；C选项音色是声音特色，与听觉感知无关；D选项频率高超出人耳听觉上限，是正确原因。
【解析】
人耳的听觉频率范围为20Hz～20000Hz，频率高于20000Hz的声波称为超声波，超出人耳的听觉频率范围，故超声波无法被人耳察觉。对各选项分析如下：
A. 声音的传播速度由介质种类和温度决定，与声波能否被人耳感知无关，该选项错误；
B. 响度指声音的强弱，人耳无法察觉超声波并非因为响度小，而是频率超出听觉范围，该选项错误；
C. 音色反映声音的品质与特色，与声波能否被人耳感知无关，该选项错误；
D. 超声波的频率高于20000Hz，超出人耳听觉上限，因此人耳不能察觉，该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
人耳听觉频率范围、超声波特性
【点评】
本题考查声学基础知识点，核心是区分人耳听觉范围与超声波的定义，属于概念类基础题，只要牢记课本相关内容即可正确作答。
【难度系数】
0.8

3 超声波因其频率下限高于人的听觉上限而得名，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
下列应用不是利用超声波的是 （）

A.清洗钟表等精密机械
B.用声呐确定潜艇的位置
C.人们敲瓜听声，判断西瓜的生熟
D.检测锅炉有没有裂纹

3. C

【分析】要解决这道题，需先明确超声波的定义（频率高于20000Hz的声波）及特点、应用，再逐一分析选项，判断各选项是否利用超声波，最终选出符合题意的答案。
【解析】超声波是频率高于人听觉上限（20000Hz）的声波，具有能量集中、方向性好、穿透能力强等特点，常见应用包括清洗精密机械、声呐探测、探伤检测等。对各选项分析如下：
A选项：清洗钟表等精密机械，利用超声波的能量使污垢振动脱离，属于超声波的应用；
B选项：用声呐确定潜艇位置，利用超声波方向性好、传播距离远的特点，属于超声波的应用；
C选项：敲瓜听声判断西瓜生熟，是利用西瓜生熟不同时发出声音的音色差异，人耳能听到该声音，频率在人听觉范围（20Hz~20000Hz）内，不属于超声波的应用；
D选项：检测锅炉裂纹，利用超声波穿透能力强，遇到缺陷会反射的特点，属于超声波的应用。
综上，不是利用超声波的是C选项。
【答案】C
【知识点】超声波的应用、声音的特性（音色）
【点评】本题结合生活实例考查超声波的应用，需学生明确超声波与可听声的区别，掌握超声波的特点及常见应用，属于基础识记类题目，难度适中。
【难度系数】0.6

4 部分动物的发声频率和听觉频率如图所示，则下列说法正确的是（）


A.蝙蝠的声带可在1 min内振动10 000次
B.海豚能听到的最高音调比蝙蝠的高
C.海豚发出的任何声音猫都能够听到
D.海豚的听觉频率范围比蝙蝠的小

4. B

【分析】首先明确图中白色方框代表发声频率，灰色方框代表听觉频率，单位为Hz。解题时需结合各动物的发声、听觉频率数值，依据频率定义、音调与频率的关系、频率范围的计算，逐一判断选项的正确性。
【解析】根据图中信息：
1. 蝙蝠发声频率为10000~120000Hz，即1秒内振动10000~120000次，1分钟振动次数为10000×60=600000次以上，故A错误；
2. 音调由频率决定，频率越高音调越高。海豚听觉最高频率为150000Hz，蝙蝠听觉最高频率为120000Hz，因此海豚能听到的最高音调比蝙蝠高，故B正确；
3. 海豚发声频率为7000~120000Hz，猫的听觉频率为60~65000Hz，海豚发声中频率高于65000Hz的部分猫无法听到，故C错误；
4. 海豚听觉频率范围：150000-150=149850Hz，蝙蝠听觉频率范围：120000-1000=119000Hz，海豚的听觉频率范围更大，故D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】B
【知识点】频率与音调、听觉频率范围
【点评】本题考查对动物发声和听觉频率的理解，核心是区分发声频率与听觉频率，掌握频率与音调的关系，需细心分析各选项对应的频率数值，难度适中。
【难度系数】0.5

5 古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率（选填“低于”或“高于”）20 Hz，我们将这种声波称为次声波；次声武器(8～14 Hz)可以引起器官共振，这主要是利用了声可以传递。

5. 低于 能量

【分析】首先明确人耳的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，低于20Hz的声波为次声波，高于20000Hz的为超声波；其次，声音的利用包括传递信息和传递能量，共振现象体现了声能传递能量。结合题目中听不到蝴蝶翅膀振动声的现象，判断其振动频率与20Hz的关系，再根据次声武器的作用原理确定声的作用类型。
【解析】人耳能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，蝴蝶翅膀振动时听不到声音，说明其振动频率不在人耳听觉范围内，因此蝴蝶翅膀振动的频率低于20Hz；次声武器能引起器官共振，共振是能量传递的表现，这主要利用了声可以传递能量的特性。
【答案】低于 能量
【知识点】人耳听觉范围、声的利用
【点评】本题结合古诗情境考查声学基础知识点，属于概念识记类题目，难度较低，需要准确掌握人耳听觉频率范围和声音的利用方式。
【难度系数】0.7

6 发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有声波的产生；医生用的“B超”，是利用声波获得信息的。

6. 次 超

【分析】
要解决这道题，需明确声波的分类及不同声波的常见应用：次声波是频率低于20Hz的声波，常由地震、火山爆发等自然灾害产生；超声波是频率高于20000Hz的声波，在医学中常用于传递信息。结合题目场景，对应填写即可。
【解析】
地震等自然灾害发生时，会产生频率低于20Hz的次声波，部分动物能感知次声波，而人耳无法听到次声波，因此动物比人提前感觉到地震；医生用的“B超”是利用频率高于20000Hz的超声波，通过反射获得人体内部的信息。
【答案】
次；超
【知识点】
次声波的应用；超声波的应用
【点评】
本题考查声学中次声波与超声波的基础应用，属于识记类基础题目，是常见的考点。
【难度系数】
0.9