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8. (常州中考)英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉.但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声.这说明，番茄植株遭受伤害后，会发出 (
A.响度很小的超声
B.响度很大的超声
C.响度很小的次声
D.响度很大的次声
A
)A.响度很小的超声
B.响度很大的超声
C.响度很小的次声
D.响度很大的次声
答案
8. A 解析:用超大音量播放表示原来的响度小,超低速度播放表示原来的音调高,故番茄植株遭受伤害后,会发出响度很小的超声,故 A 正确,BCD 错误.
解析
【分析】
要解决这道题，需结合人耳的听觉范围、超声与次声的定义，以及声音的响度、音调特性分析：首先，人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的是超声，低于20Hz的是次声，人耳无法直接听到这两类声音；其次，响度表示声音的大小，音调由频率决定，频率越高音调越高。再结合题目操作推导：人耳直接听番茄茎的声音无听觉，说明原声音响度小且频率不在人耳听觉范围；用超大音量播放才能听到，进一步验证原声音响度小；超低速度播放时，播放速度降低会使声音频率降低，此时能听到，说明原声音频率更高（属于超声），因此番茄发出的是响度很小的超声。
【解析】
1. 明确核心概念：人耳听觉范围为20Hz~20000Hz，频率＞20000Hz的是超声，频率＜20Hz的是次声，人耳无法直接听到超声和次声；响度反映声音大小，音调由频率决定，频率越高音调越高。
2. 分析题目现象：
人耳直接听番茄茎的声音无听觉，说明原声音响度小，且频率不在人耳听觉范围内；
用超大音量播放才能听到，验证原声音响度小；
超低速度播放时，播放速度降低会使声音频率降低，此时能听到，说明原声音频率更高（高于20000Hz，属于超声）。
3. 得出结论：番茄遭受伤害后发出的是响度很小的超声，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
超声与次声、声音的特性
【点评】
本题结合实际现象考查声学基础知识点，需要学生从题目操作中提炼声音的响度和频率特点，侧重基础概念的应用，难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合人耳的听觉范围、超声与次声的定义，以及声音的响度、音调特性分析：首先，人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的是超声，低于20Hz的是次声，人耳无法直接听到这两类声音；其次，响度表示声音的大小，音调由频率决定，频率越高音调越高。再结合题目操作推导：人耳直接听番茄茎的声音无听觉，说明原声音响度小且频率不在人耳听觉范围；用超大音量播放才能听到，进一步验证原声音响度小；超低速度播放时，播放速度降低会使声音频率降低，此时能听到，说明原声音频率更高（属于超声），因此番茄发出的是响度很小的超声。
【解析】
1. 明确核心概念：人耳听觉范围为20Hz~20000Hz，频率＞20000Hz的是超声，频率＜20Hz的是次声，人耳无法直接听到超声和次声；响度反映声音大小，音调由频率决定，频率越高音调越高。
2. 分析题目现象：
人耳直接听番茄茎的声音无听觉，说明原声音响度小，且频率不在人耳听觉范围内；
用超大音量播放才能听到，验证原声音响度小；
超低速度播放时，播放速度降低会使声音频率降低，此时能听到，说明原声音频率更高（高于20000Hz，属于超声）。
3. 得出结论：番茄遭受伤害后发出的是响度很小的超声，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
超声与次声、声音的特性
【点评】
本题结合实际现象考查声学基础知识点，需要学生从题目操作中提炼声音的响度和频率特点，侧重基础概念的应用，难度不大。
【难度系数】
0.6
9. (2026·无锡锡东片区期中)一个声源2 min内振动了720次,它的频率为
6
Hz,人耳不能
(填“能”或“不能”)听到该声音;次声武器发射的次声波与人体发生共振,致使共振的器官损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递能量
的特点.答案
9. 6 不能 能量 解析:物理学中,物体振动的次数与时间之比叫作频率,则该声源频率为$\frac{720}{2×60\ \mathrm{s}}$=6 Hz.人耳能听到的声音频率在 20~20 000 Hz 之间,超出这个范围,人耳是听不到的,故人耳不能听到该声音.声音能够传递信息和能量,次声武器发射的次声波与人体发生共振,致使共振的器官损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递能量的特点.
解析
【分析】
本题分三步解答：第一步根据频率的定义计算声源的频率，频率是物体每秒振动的次数，需先将时间单位换算为秒，再用总振动次数除以总时间；第二步对比人耳的听觉频率范围，判断该声音能否被听到；第三步结合次声武器的作用原理，确定声音的利用类型。
【解析】
1. 计算频率：时间$ t=2\ \mathrm{min}=2×60\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{s} $，根据频率定义，频率$ f=\frac{\mathrm{振动次数}}{\mathrm{时间}}=\frac{720次}{120\ \mathrm{s}}=6\ \mathrm{Hz} $；
2. 判断人耳能否听到：人耳能听到的声音频率范围是$ 20\ \mathrm{Hz} ∼ 20000\ \mathrm{Hz} $，该声源频率$ 6\ \mathrm{Hz} $不在此范围内，故人耳不能听到；
3. 声音的利用：次声武器发射的次声波与人体共振，损伤器官，说明声音能够传递能量，因此次声武器利用了声音传递能量的特点。
【答案】
6 不能 能量
【知识点】
频率的计算、人耳听觉范围、声音的利用
【点评】
本题考查声学基础核心知识点，涉及频率计算、人耳听觉范围及声音的利用，均为教材基础内容，难度较低，侧重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
本题分三步解答：第一步根据频率的定义计算声源的频率，频率是物体每秒振动的次数，需先将时间单位换算为秒，再用总振动次数除以总时间；第二步对比人耳的听觉频率范围，判断该声音能否被听到；第三步结合次声武器的作用原理，确定声音的利用类型。
【解析】
1. 计算频率：时间$ t=2\ \mathrm{min}=2×60\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{s} $，根据频率定义，频率$ f=\frac{\mathrm{振动次数}}{\mathrm{时间}}=\frac{720次}{120\ \mathrm{s}}=6\ \mathrm{Hz} $；
2. 判断人耳能否听到：人耳能听到的声音频率范围是$ 20\ \mathrm{Hz} ∼ 20000\ \mathrm{Hz} $，该声源频率$ 6\ \mathrm{Hz} $不在此范围内，故人耳不能听到；
3. 声音的利用：次声武器发射的次声波与人体共振，损伤器官，说明声音能够传递能量，因此次声武器利用了声音传递能量的特点。
【答案】
6 不能 能量
【知识点】
频率的计算、人耳听觉范围、声音的利用
【点评】
本题考查声学基础核心知识点，涉及频率计算、人耳听觉范围及声音的利用，均为教材基础内容，难度较低，侧重对概念的理解与应用。
【难度系数】
0.8
10. (2025·常州金坛区期中)海上航行的轮船必须避开水下暗礁和前方海岛方能正常航行.工作人员在探测船安装了声呐探测装置,当探测船在距海岛 680 m 处静止,在此处同时利用声呐向海岛和海底发出声信号,先后回收到两次声信号的时间间隔为 1 s.已知声音在空气和海水中的传播速度分别为 340 m/s 和 1 500 m/s.则此处海水的深度可能为
2 250
m 或 3 750
m.答案
10. 2 250 3 750 解析:收到海岛回声所用时间$t_\mathrm{岛}=\frac{2s_\mathrm{岛}}{v_\mathrm{空}}=\frac{2×680\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=4\ \mathrm{s}$,收到海底回声所用时间为$t_\mathrm{海底}=4\ \mathrm{s}+1\ \mathrm{s}=5\ \mathrm{s}$或$t'_\mathrm{海底}=4\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{s}$,海水的深度可能为$s_\mathrm{海}=v_\mathrm{海}\frac{t_\mathrm{海底}}{2}=1\ 500\ \mathrm{m/s}×\frac{5\ \mathrm{s}}{2}=3\ 750\ \mathrm{m}$或$s'_\mathrm{海}=v_\mathrm{海}\frac{t'_\mathrm{海底}}{2}=1\ 500\ \mathrm{m/s}×\frac{3\ \mathrm{s}}{2}=2\ 250\ \mathrm{m}$.
解析
【分析】
要解决本题，需利用回声测距的核心原理：声信号从发出到返回的时间是往返路程的传播时间，因此计算距离时需将总时间除以2得到单程时间。首先计算声信号碰到海岛返回的时间，再结合两次信号的时间间隔，分析声信号碰到海底返回的两种可能时间，最后根据海水声速计算海水深度，需注意时间间隔存在两种情况（海底回声早于或晚于海岛回声）。
【解析】
1. 计算海岛回声的总时间：
声信号向海岛传播并返回，总路程为海岛距离的2倍，即$ s_{岛总}=2×680\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m} $，根据公式$ t=\frac{s}{v} $，海岛回声时间：
$ t_{岛}=\frac{s_{岛总}}{v_{空}}=\frac{1360\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=4\ \mathrm{s} $。
2. 分析海底回声的两种可能时间：
已知两次回声时间间隔为1s，结合海水声速大于空气声速的特点，海底回声时间与海岛回声时间的关系有两种：
① 海底回声比海岛回声晚1s，即$ t_{海底}=t_{岛}+1\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}+1\ \mathrm{s}=5\ \mathrm{s} $；
② 海底回声比海岛回声早1s，即$ t'_{海底}=t_{岛}-1\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{s} $。
3. 计算海水深度：
海水深度是声信号单程传播的距离，因此：
① 当$ t_{海底}=5\ \mathrm{s} $时，深度$ s_{海}=v_{海}×\frac{t_{海底}}{2}=1500\ \mathrm{m/s}×\frac{5\ \mathrm{s}}{2}=3750\ \mathrm{m} $；
② 当$ t'_{海底}=3\ \mathrm{s} $时，深度$ s'_{海}=v_{海}×\frac{t'_{海底}}{2}=1500\ \mathrm{m/s}×\frac{3\ \mathrm{s}}{2}=2250\ \mathrm{m} $。
【答案】
2250；3750
【知识点】
回声测距、声速应用
【点评】
本题是回声测距的典型应用题，重点考查对声信号往返时间的理解，需注意两次回声时间间隔存在两种可能性，避免漏解，属于声现象中的中档题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用回声测距的核心原理：声信号从发出到返回的时间是往返路程的传播时间，因此计算距离时需将总时间除以2得到单程时间。首先计算声信号碰到海岛返回的时间，再结合两次信号的时间间隔，分析声信号碰到海底返回的两种可能时间，最后根据海水声速计算海水深度，需注意时间间隔存在两种情况（海底回声早于或晚于海岛回声）。
【解析】
1. 计算海岛回声的总时间：
声信号向海岛传播并返回，总路程为海岛距离的2倍，即$ s_{岛总}=2×680\ \mathrm{m}=1360\ \mathrm{m} $，根据公式$ t=\frac{s}{v} $，海岛回声时间：
$ t_{岛}=\frac{s_{岛总}}{v_{空}}=\frac{1360\ \mathrm{m}}{340\ \mathrm{m/s}}=4\ \mathrm{s} $。
2. 分析海底回声的两种可能时间：
已知两次回声时间间隔为1s，结合海水声速大于空气声速的特点，海底回声时间与海岛回声时间的关系有两种：
① 海底回声比海岛回声晚1s，即$ t_{海底}=t_{岛}+1\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}+1\ \mathrm{s}=5\ \mathrm{s} $；
② 海底回声比海岛回声早1s，即$ t'_{海底}=t_{岛}-1\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}-1\ \mathrm{s}=3\ \mathrm{s} $。
3. 计算海水深度：
海水深度是声信号单程传播的距离，因此：
① 当$ t_{海底}=5\ \mathrm{s} $时，深度$ s_{海}=v_{海}×\frac{t_{海底}}{2}=1500\ \mathrm{m/s}×\frac{5\ \mathrm{s}}{2}=3750\ \mathrm{m} $；
② 当$ t'_{海底}=3\ \mathrm{s} $时，深度$ s'_{海}=v_{海}×\frac{t'_{海底}}{2}=1500\ \mathrm{m/s}×\frac{3\ \mathrm{s}}{2}=2250\ \mathrm{m} $。
【答案】
2250；3750
【知识点】
回声测距、声速应用
【点评】
本题是回声测距的典型应用题，重点考查对声信号往返时间的理解，需注意两次回声时间间隔存在两种可能性，避免漏解，属于声现象中的中档题型。
【难度系数】
0.5
11. 新素材 科技前沿 阅读短文,回答问题.
超声波指纹识别技术
如果手机用的时间够久的话,指纹识别模块是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的那些情况.
具体来讲,超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似,超声波能穿透材料,而且随着材料
第一章
的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回波自然也就不同,皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就作出指纹的三维图像.
超声波指纹识别的优点很明显.首先,手指不需要接触指纹模块,也就不会出现指纹模块被磨损的情况.这也意味着超声波指纹识别模块可以隐藏在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿透手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图像,像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的.
(1)超声波在空气中的传播速度约为
(2)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是
A. 超声波焊接器
B. 超声波清洗器
C. 医生用B超诊断病情
D. 医生用超声波击碎结石
(3)放大手指局部,表面是凸凹不平的.图乙是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状是
4 星学霸 013
超声波指纹识别技术
如果手机用的时间够久的话,指纹识别模块是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的那些情况.
具体来讲,超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似,超声波能穿透材料,而且随着材料
第一章
的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回波自然也就不同,皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就作出指纹的三维图像.
超声波指纹识别的优点很明显.首先,手指不需要接触指纹模块,也就不会出现指纹模块被磨损的情况.这也意味着超声波指纹识别模块可以隐藏在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿透手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图像,像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的.
(1)超声波在空气中的传播速度约为
340
m/s.(2)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是
C
.A. 超声波焊接器
B. 超声波清洗器
C. 医生用B超诊断病情
D. 医生用超声波击碎结石
(3)放大手指局部,表面是凸凹不平的.图乙是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状是
图一
(填“图一”“图二”“图三”或“图四”)($1\ \mathrm{ms}=10^{-3}\ \mathrm{s}$).4 星学霸 013
答案
11. (1)340 (2)C (3)图一
解析:(1)超声波也是声波,在空气中的传播速度约为 340 m/s.
(2)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,说明声音能传递信息.医生用B超诊断病情,B超向人体发出超声波,超声波碰到人体的内部器官反射回来,通过反射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况,说明声能传递信息,故C符合题意.
(3)手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms,超声波在空气中传播速度相同,由$v=\frac{s}{t}$知道,手机到B和D点距离最大,并且两点到手机距离相等,手机到A和C点距离较小,并且这两点到手机距离相等,手机到E点距离最小,故图一符合题意.
解析:(1)超声波也是声波,在空气中的传播速度约为 340 m/s.
(2)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,说明声音能传递信息.医生用B超诊断病情,B超向人体发出超声波,超声波碰到人体的内部器官反射回来,通过反射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况,说明声能传递信息,故C符合题意.
(3)手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms,超声波在空气中传播速度相同,由$v=\frac{s}{t}$知道,手机到B和D点距离最大,并且两点到手机距离相等,手机到A和C点距离较小,并且这两点到手机距离相等,手机到E点距离最小,故图一符合题意.
解析
【分析】
本题围绕超声波指纹识别技术，考查声学相关的基础知识点，分为三个小问：第一问需识记超声波在空气中的传播速度；第二问要区分超声波传递信息与能量的应用类型；第三问利用速度公式，根据超声波传播时间判断手指各点与手机的距离，进而确定指纹形状，核心是理解“速度相同时，时间越长，距离越远”的关系。
【解析】
(1) 超声波属于声波，声波在空气中的传播速度约为340 m/s，因此答案为340。
(2) 超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，利用了声能传递信息。选项中：A超声波焊接器、B超声波清洗器、D超声波击碎结石，都是利用声能传递能量；C医生用B超诊断病情，是通过超声波反射获取人体内部信息，利用了声能传递信息，故选C。
(3) 已知超声波在空气中传播速度相同，根据公式$s=vt$，时间越长，距离越远。五个点的回收信号时间：A(0.30 ms)、B(0.36 ms)、C(0.30 ms)、D(0.36 ms)、E(0.26 ms)，可知B、D到手机的距离最大且相等，A、C距离较小且相等，E距离最小，对应图一的形状，故选图一。
【答案】
(1)340 (2)C (3)图一
【知识点】
声的传播速度、声的利用、速度公式的应用
【点评】
本题结合科技前沿的超声波指纹识别场景，将声学基础知识点与实际应用结合，既考查了对概念的识记，也考查了公式的简单应用，难度适中，体现了物理与生活的联系。
【难度系数】
0.6
本题围绕超声波指纹识别技术，考查声学相关的基础知识点，分为三个小问：第一问需识记超声波在空气中的传播速度；第二问要区分超声波传递信息与能量的应用类型；第三问利用速度公式，根据超声波传播时间判断手指各点与手机的距离，进而确定指纹形状，核心是理解“速度相同时，时间越长，距离越远”的关系。
【解析】
(1) 超声波属于声波，声波在空气中的传播速度约为340 m/s，因此答案为340。
(2) 超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息，利用了声能传递信息。选项中：A超声波焊接器、B超声波清洗器、D超声波击碎结石，都是利用声能传递能量；C医生用B超诊断病情，是通过超声波反射获取人体内部信息，利用了声能传递信息，故选C。
(3) 已知超声波在空气中传播速度相同，根据公式$s=vt$，时间越长，距离越远。五个点的回收信号时间：A(0.30 ms)、B(0.36 ms)、C(0.30 ms)、D(0.36 ms)、E(0.26 ms)，可知B、D到手机的距离最大且相等，A、C距离较小且相等，E距离最小，对应图一的形状，故选图一。
【答案】
(1)340 (2)C (3)图一
【知识点】
声的传播速度、声的利用、速度公式的应用
【点评】
本题结合科技前沿的超声波指纹识别场景，将声学基础知识点与实际应用结合，既考查了对概念的识记，也考查了公式的简单应用，难度适中，体现了物理与生活的联系。
【难度系数】
0.6
