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5.利用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波，它的频率高于
20 000
Hz，如果经4 s接收到来自海底的回声信号，则该处的海洋深度为3 000
m(声音在海水中的传播速度取1 500 m/s)。答案
5. 20 000 3 000
解析
【分析】首先，需明确超声波的定义：人耳听觉频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的声音为超声波，据此确定第一个空的答案；其次，利用声呐测海洋深度时，超声波从海面到海底再反射回海面，总时间为4s，因此单程时间（海面到海底的时间）是总时间的一半，再结合速度公式计算海洋深度。
【解析】1. 超声波的频率：人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的声音称为超声波，故第一个空填20000。2. 海洋深度计算：超声波往返总时间为4s，单程时间$ t = \frac{4s}{2} = 2s $，根据速度公式$ s = vt $，代入声音在海水中的速度$ v=1500m/s $，得海洋深度$ s = 1500m/s × 2s = 3000m $，故第二个空填3000。
【答案】20000；3000
【知识点】超声波的频率、回声测距
【点评】本题考查超声波的基本概念和声呐测距的基础计算，核心是理解回声的时间为往返时间，需转换为单程时间再计算，属于声学基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 超声波的频率：人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的声音称为超声波，故第一个空填20000。2. 海洋深度计算：超声波往返总时间为4s，单程时间$ t = \frac{4s}{2} = 2s $，根据速度公式$ s = vt $，代入声音在海水中的速度$ v=1500m/s $，得海洋深度$ s = 1500m/s × 2s = 3000m $，故第二个空填3000。
【答案】20000；3000
【知识点】超声波的频率、回声测距
【点评】本题考查超声波的基本概念和声呐测距的基础计算，核心是理解回声的时间为往返时间，需转换为单程时间再计算，属于声学基础题，难度较低。
【难度系数】0.8
6.如图所示，一位科研人员在使用一款低音频灭火装置进行灭火试验，该装置通过发出30～60 Hz的低频声波，在短短数秒之内就扑灭了火焰。下列有关这台低音频灭火装置的说法中，正确的是（
A.低音频灭火装置发出的是次声波
B.低频声波可以灭火说明声波能传递能量
C.低音频灭火装置发声不需要振动
D.装置发出的低频声波指的是其发声的响度
B
）。A.低音频灭火装置发出的是次声波
B.低频声波可以灭火说明声波能传递能量
C.低音频灭火装置发声不需要振动
D.装置发出的低频声波指的是其发声的响度
答案
6.B
解析
【分析】
要解答本题，需掌握声波的相关基础知识：①次声波的定义（频率低于20Hz的声波）；②声音的产生条件（由物体振动产生）；③声波的特性（频率决定音调，响度由振幅决定）；④声波的利用（可传递信息和能量）。逐一分析各选项，判断正误即可。
【解析】
选项A：次声波是频率低于20Hz的声波，该装置发出的是30～60Hz的低频声波，频率高于20Hz，不属于次声波，因此A错误。
选项B：声波能够传递能量，例如利用超声波清洗精密仪器、击碎结石等，低频声波灭火是因为声波传递能量使火焰熄灭，因此B正确。
选项C：声音是由物体的振动产生的，任何声音的产生都需要振动，因此该装置发声也需要振动，C错误。
选项D：低频声波指的是发声的频率低，而响度是声音的强弱，由振幅决定，二者是不同的概念，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
声音的产生、声音的利用、次声波与频率
【点评】
本题考查声波的基本性质，属于基础题型，需要学生准确区分频率与响度的概念，掌握声音的产生条件和声波的利用方式，整体难度较低。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需掌握声波的相关基础知识：①次声波的定义（频率低于20Hz的声波）；②声音的产生条件（由物体振动产生）；③声波的特性（频率决定音调，响度由振幅决定）；④声波的利用（可传递信息和能量）。逐一分析各选项，判断正误即可。
【解析】
选项A：次声波是频率低于20Hz的声波，该装置发出的是30～60Hz的低频声波，频率高于20Hz，不属于次声波，因此A错误。
选项B：声波能够传递能量，例如利用超声波清洗精密仪器、击碎结石等，低频声波灭火是因为声波传递能量使火焰熄灭，因此B正确。
选项C：声音是由物体的振动产生的，任何声音的产生都需要振动，因此该装置发声也需要振动，C错误。
选项D：低频声波指的是发声的频率低，而响度是声音的强弱，由振幅决定，二者是不同的概念，因此D错误。
【答案】
B
【知识点】
声音的产生、声音的利用、次声波与频率
【点评】
本题考查声波的基本性质，属于基础题型，需要学生准确区分频率与响度的概念，掌握声音的产生条件和声波的利用方式，整体难度较低。
【难度系数】
0.7
7.医生利用超声波除去病人体内的结石，利用了声波能传递
能量
的性质。中医用“望、闻、问、切”来检查病人，其中“闻”是利用声波能传递信息
的性质。蝴蝶在飞行的过程中，3 min内翅膀振动了1 800次，则蝴蝶翅膀振动的频率是10
Hz，人不能
（选填“能”或“不能”）听见蝴蝶翅膀的振动声。答案
7. 能量 信息 10 不能
解析
【分析】
要解决这道题，需明确声波的两种应用（传递能量、传递信息）、频率的计算方法以及人耳的听觉范围：1. 声波传递能量的场景是对物体做功，传递信息的场景是获取外界信息；2. 频率是单位时间内振动的次数，计算时需统一时间单位；3. 人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz，低于20Hz的次声波无法被人耳听到。
【解析】
1. 超声波除去病人体内的结石，是利用声波能传递能量，通过声波的能量击碎结石；
2. 中医“闻”是通过听声音获取病情信息，利用了声波能传递信息；
3. 蝴蝶翅膀振动时间：$ t=3\ \mathrm{min}=3×60\ \mathrm{s}=180\ \mathrm{s} $，根据频率公式$ f=\frac{n}{t} $，代入振动次数$ n=1800 $次，得频率$ f=\frac{1800}{180}=10\ \mathrm{Hz} $；
4. 人耳听觉范围为20Hz~20000Hz，10Hz低于20Hz，属于次声波，因此人不能听见蝴蝶翅膀的振动声。
【答案】
能量 信息 10 不能
【知识点】
声波的利用、频率计算、人耳听觉范围
【点评】
本题为声学基础题，考查声波的两种应用、频率计算及人耳听觉范围，需准确区分声波传递能量与信息的场景，掌握频率公式和人耳听觉范围即可正确解答，属于初中物理的常规考点。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确声波的两种应用（传递能量、传递信息）、频率的计算方法以及人耳的听觉范围：1. 声波传递能量的场景是对物体做功，传递信息的场景是获取外界信息；2. 频率是单位时间内振动的次数，计算时需统一时间单位；3. 人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz，低于20Hz的次声波无法被人耳听到。
【解析】
1. 超声波除去病人体内的结石，是利用声波能传递能量，通过声波的能量击碎结石；
2. 中医“闻”是通过听声音获取病情信息，利用了声波能传递信息；
3. 蝴蝶翅膀振动时间：$ t=3\ \mathrm{min}=3×60\ \mathrm{s}=180\ \mathrm{s} $，根据频率公式$ f=\frac{n}{t} $，代入振动次数$ n=1800 $次，得频率$ f=\frac{1800}{180}=10\ \mathrm{Hz} $；
4. 人耳听觉范围为20Hz~20000Hz，10Hz低于20Hz，属于次声波，因此人不能听见蝴蝶翅膀的振动声。
【答案】
能量 信息 10 不能
【知识点】
声波的利用、频率计算、人耳听觉范围
【点评】
本题为声学基础题，考查声波的两种应用、频率计算及人耳听觉范围，需准确区分声波传递能量与信息的场景，掌握频率公式和人耳听觉范围即可正确解答，属于初中物理的常规考点。
【难度系数】
0.7
8.某地修筑了一条“音乐公路”，路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。当汽车匀速行驶时，每经过一个凹槽，汽车就会上下振动一次，从而发出不同的声音。假设该音乐公路规定的行驶速度是54 km/h，设定乐曲为时长20 s的《歌唱祖国》，音符“la”的频率为440 Hz。下列说法错误的是(
A.该音乐公路的总长约为300 m
B.车速保持不变，若想发出330 Hz的“mi”音，应减小相邻凹槽间的距离
C.路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D.汽车发出“la”这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4 cm
B
)。A.该音乐公路的总长约为300 m
B.车速保持不变，若想发出330 Hz的“mi”音，应减小相邻凹槽间的距离
C.路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D.汽车发出“la”这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4 cm
答案
8.B
解析
【分析】
首先将车速单位换算为m/s，54 km/h = 15 m/s。汽车经过凹槽的振动频率等于发出声音的频率，相邻凹槽间距d满足公式$f=\frac{v}{d}$（$f$为声音频率，$v$为车速），即$d=\frac{v}{f}$。结合各选项逐一分析：
1. 选项A：利用匀速运动公式$s=vt$计算公路总长；
2. 选项B：根据$f=\frac{v}{d}$，分析车速不变时，频率变化对应的间距变化；
3. 选项C：结合音调与频率的关系，判断凹槽疏密和音调的联系；
4. 选项D：代入“la”的频率计算相邻凹槽间距，验证数值是否正确。
【解析】
先换算车速：$v=54\ \mathrm{km/h}=54÷3.6=15\ \mathrm{m/s}$。
汽车经过凹槽的振动频率等于声音的频率，相邻凹槽间距$d=\frac{v}{f}$。
选项A：音乐公路总长$s=vt=15\ \mathrm{m/s}×20\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{m}$，A正确；
选项B：由$f=\frac{v}{d}$得$d=\frac{v}{f}$，车速$v$不变，若频率$f$减小（330 Hz ＜ 440 Hz），则间距$d$应增大，而非减小，B错误；
选项C：音调由频率决定，根据$d=\frac{v}{f}$，不同音调对应不同频率，因此凹槽疏密可根据音调设计，C正确；
选项D：“la”的频率$f=440\ \mathrm{Hz}$，相邻凹槽间距$d=\frac{15\ \mathrm{m/s}}{440\ \mathrm{Hz}}\approx0.034\ \mathrm{m}=3.4\ \mathrm{cm}$，D正确。
综上，错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
频率与间距的关系、音调与频率的关系、单位换算
【点评】
本题以“音乐公路”为生活背景，将物理规律与实际应用结合，考查学生对频率、速度、间距关系的理解，以及音调的决定因素，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先将车速单位换算为m/s，54 km/h = 15 m/s。汽车经过凹槽的振动频率等于发出声音的频率，相邻凹槽间距d满足公式$f=\frac{v}{d}$（$f$为声音频率，$v$为车速），即$d=\frac{v}{f}$。结合各选项逐一分析：
1. 选项A：利用匀速运动公式$s=vt$计算公路总长；
2. 选项B：根据$f=\frac{v}{d}$，分析车速不变时，频率变化对应的间距变化；
3. 选项C：结合音调与频率的关系，判断凹槽疏密和音调的联系；
4. 选项D：代入“la”的频率计算相邻凹槽间距，验证数值是否正确。
【解析】
先换算车速：$v=54\ \mathrm{km/h}=54÷3.6=15\ \mathrm{m/s}$。
汽车经过凹槽的振动频率等于声音的频率，相邻凹槽间距$d=\frac{v}{f}$。
选项A：音乐公路总长$s=vt=15\ \mathrm{m/s}×20\ \mathrm{s}=300\ \mathrm{m}$，A正确；
选项B：由$f=\frac{v}{d}$得$d=\frac{v}{f}$，车速$v$不变，若频率$f$减小（330 Hz ＜ 440 Hz），则间距$d$应增大，而非减小，B错误；
选项C：音调由频率决定，根据$d=\frac{v}{f}$，不同音调对应不同频率，因此凹槽疏密可根据音调设计，C正确；
选项D：“la”的频率$f=440\ \mathrm{Hz}$，相邻凹槽间距$d=\frac{15\ \mathrm{m/s}}{440\ \mathrm{Hz}}\approx0.034\ \mathrm{m}=3.4\ \mathrm{cm}$，D正确。
综上，错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
频率与间距的关系、音调与频率的关系、单位换算
【点评】
本题以“音乐公路”为生活背景，将物理规律与实际应用结合，考查学生对频率、速度、间距关系的理解，以及音调的决定因素，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
9.某兵工厂生产了一批新式步枪。为测试子弹飞行的平均速度，一位士兵手持步枪在空旷的靶场瞄准510 m外的靶标射击，枪筒旁边的声波探测器先后探测到两次较强的声波，并在示波器上显示出来(如图所示)。已知:第一次是枪响的声波，第二次是子弹击中靶标的声波，示波器上每一大格时间相差1 s。(声音在空气中的传播速度取340 m/s。)
(1)求两次声音的时间间隔。
(2)求子弹飞行的时间。
(3)求子弹飞行的平均速度。
(1)求两次声音的时间间隔。
(2)求子弹飞行的时间。
(3)求子弹飞行的平均速度。
答案
9.(1)2.1 s
(2)0.6 s
(3)850 m/s
(2)0.6 s
(3)850 m/s
解析
【分析】
要解决本题，需先明确两次声波的来源：第一次是枪响的声波，第二次是子弹击中靶标后产生的声波。首先根据示波器刻度确定两次声音的时间间隔；再利用声速计算声音从靶标传到探测器的时间；最后通过时间关系求出子弹飞行时间，进而计算子弹的平均速度。
【解析】
(1) 由示波器可知，每一大格时间相差1s，两次声波的时间间隔为2.1s，即两次声音的时间间隔Δt=2.1s。
(2) 声音在空气中传播的时间：$ t_{声} = \frac{s}{v_{声}} = \frac{510m}{340m/s} = 1.5s $。
两次声音的时间间隔等于子弹飞行时间与声音从靶标传到探测器的时间之和，因此子弹飞行的时间：$ t_{弹} = Δt - t_{声} = 2.1s - 1.5s = 0.6s $。
(3) 子弹飞行的平均速度：$ v_{弹} = \frac{s}{t_{弹}} = \frac{510m}{0.6s} = 850m/s $。
【答案】
(1)2.1 s；(2)0.6 s；(3)850 m/s
【知识点】
平均速度、声速计算、时间间隔分析
【点评】
本题结合声波传播与子弹运动，核心是理清两次声波的时间关系，考查速度公式的应用和实际问题的分析能力，属于运动学的基础应用题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确两次声波的来源：第一次是枪响的声波，第二次是子弹击中靶标后产生的声波。首先根据示波器刻度确定两次声音的时间间隔；再利用声速计算声音从靶标传到探测器的时间；最后通过时间关系求出子弹飞行时间，进而计算子弹的平均速度。
【解析】
(1) 由示波器可知，每一大格时间相差1s，两次声波的时间间隔为2.1s，即两次声音的时间间隔Δt=2.1s。
(2) 声音在空气中传播的时间：$ t_{声} = \frac{s}{v_{声}} = \frac{510m}{340m/s} = 1.5s $。
两次声音的时间间隔等于子弹飞行时间与声音从靶标传到探测器的时间之和，因此子弹飞行的时间：$ t_{弹} = Δt - t_{声} = 2.1s - 1.5s = 0.6s $。
(3) 子弹飞行的平均速度：$ v_{弹} = \frac{s}{t_{弹}} = \frac{510m}{0.6s} = 850m/s $。
【答案】
(1)2.1 s；(2)0.6 s；(3)850 m/s
【知识点】
平均速度、声速计算、时间间隔分析
【点评】
本题结合声波传播与子弹运动，核心是理清两次声波的时间关系，考查速度公式的应用和实际问题的分析能力，属于运动学的基础应用题。
【难度系数】
0.5
