3. 如图2-3-2所示的情景或物体,在工作或发生过程中产生次声波的是()。 图2-3-2

3. D

【分析】
要解决本题，需先明确次声波（频率低于20Hz）和超声波（频率高于20000Hz）的定义，再逐一分析各选项对应的声波类型，从而选出产生次声波的选项。
【解析】
1. 明确核心概念：次声波是频率低于20Hz的声波，超声波是频率高于20000Hz的声波。
2. 逐一分析选项：
A选项：B超检查身体，利用超声波传递人体内部信息，产生的是超声波，不符合题意；
B选项：倒车雷达通过发射、接收超声波探测障碍物，属于超声波的应用，产生的是超声波，不符合题意；
C选项：超声加湿器利用超声波的能量使水振动形成水雾，产生的是超声波，不符合题意；
D选项：核爆炸是剧烈的能量释放过程，会产生频率低于20Hz的次声波，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
次声波、超声波、声现象
【点评】
本题结合生活和自然实例考查次声波的产生，需牢记常见的次声波（如核爆炸、地震等）和超声波（如B超、倒车雷达等）的应用场景，属于基础概念题，难度适中。
【难度系数】
0.4

4.某科技小组利用声呐系统测绘汉江水域水底的形状。当测量船驶过汉江某水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.15 s、0.27 s、0.13 s、0.20 s、0.13 s。该小组推出该水域水底的大致形状应该是图2-3-3中的()。

图2-3-3

4. D 【解析】测量船经过该江域水平面的A、B、C、D、E五个位置时,向水底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.15 s、0.27 s、0.13 s、0.20 s、0.13 s,根据s = vt知,时间越长的位置水底越深,故选项D正确。

【分析】首先明确，超声波在水中的传播速度v是恒定的，根据公式s=vt，当速度一定时，超声波从发射到回收的时间t越长，说明测量点到水底的距离s越大，对应的水底深度就越深。接下来需要比较A、B、C、D、E五个位置的回收信号时间，判断各点的水底深度，再匹配对应的图形。
【解析】根据速度公式s=vt，超声波在水中的传播速度v不变，因此时间t与距离s成正比：时间越长，测量点到水底的距离越大，水底越深。已知五个位置的回收时间：A为0.15s，B为0.27s，C为0.13s，D为0.20s，E为0.13s。比较时间可知：t_B（0.27s）最长，故B点水底最深；t_D（0.20s）次之，D点深度次之；t_A（0.15s）小于t_D，A点深度小于D；t_C和t_E均为0.13s，是最短时间，故C、E两点水底最浅。观察选项，只有D选项符合“B点最深，D点次之，A点较浅，C、E最浅”的深度分布。
【答案】D
【知识点】速度公式应用、超声波测距
【点评】本题结合超声波测距的实际场景，考查速度公式的简单应用，核心是理解时间与距离的正比关系，难度较低，属于基础应用题。
【难度系数】0.6

5.小慧家购买了一种新型洗碗机,说明书上写该机工作时浸入水槽的部分会发出$4× 10^4$ Hz的声波用于清洗碗筷等物品。关于这种声波,下列说法错误的是()。

A.这种声波能在水中传播
B.这种声波是由物体的振动产生的
C.这种洗碗机应用了声波具有能量的性质
D.这种声波听起来很刺耳

5. D 【解析】声音的传播需要介质,这种声波能在水中传播,选项A说法正确,不符合题意;这种声波是由物体的振动产生的,选项B说法正确,不符合题意;这种洗碗机应用了声波具有能量的性质,选项C说法正确,不符合题意;频率为$4×10^4 Hz$的声波属于超声波,不在人耳的听觉频率范围内,人耳听不见,选项D说法错误,符合题意。

【分析】首先明确题目中声波的频率为$4×10^4$Hz，结合声学基础知识点：人耳听觉频率范围是20Hz~20000Hz，频率高于20000Hz的为超声波；声音由振动产生、传播需要介质；声波可传递能量。再逐一分析选项，判断对错。
【解析】1. 选项A：声音的传播需要介质，水可作为声波传播的介质，因此该声波能在水中传播，A说法正确，不符合题意；2. 选项B：所有声音都是由物体振动产生的，该声波也不例外，B说法正确，不符合题意；3. 选项C：洗碗机利用声波清洗碗筷，是应用了声波具有能量的性质，C说法正确，不符合题意；4. 选项D：该声波频率为$4×10^4$Hz，属于超声波，不在人耳听觉频率范围内，人耳无法听到，因此“听起来很刺耳”的说法错误，D符合题意。
【答案】D
【知识点】超声波、声音的产生与传播、声的利用
【点评】本题考查超声波相关基础知识点，需掌握人耳听觉范围、声音的产生与传播条件、声波的利用等内容，属于基础题型，侧重对核心概念的理解。
【难度系数】0.6

6.把一块石头扔进水里,可以看到一圈一圈的波纹向四周散去,水面上的树叶也随之起伏。我们说,扔石头的能量通过水波传给了树叶。声波也是一种波动,那么声波能传递能量吗?请你设计实验并进行判断。
(1)写出你选用的实验器材:。
(2)简述操作方法:。
(3)实验现象及结论:。

6. (1)组合音响,点燃的蜡烛
(2)打开组合音响放大声音,将点燃的蜡烛放在音响前
(3)火焰跳动,说明声波能传递能量

【分析】要判断声波能否传递能量，需设计实验让声波作用于可直观观察变化的物体，通过物体的变化判断声波是否传递能量。选择发声的音响作为声波源，点燃的蜡烛作为被声波作用的物体，通过观察蜡烛火焰的变化验证结论。
【解析】(1)选用的实验器材为组合音响、点燃的蜡烛；(2)操作方法：打开组合音响放大声音，将点燃的蜡烛放在音响前；(3)实验现象为火焰跳动，由此得出结论：声波能传递能量。
【答案】(1)组合音响,点燃的蜡烛；(2)打开组合音响放大声音,将点燃的蜡烛放在音响前；(3)火焰跳动,说明声波能传递能量
【知识点】声与能量、实验设计
【点评】本题是探究声波是否传递能量的基础实验题，通过直观现象验证物理规律，注重实验设计的逻辑性，难度适中。
【难度系数】0.7

7.阅读短文并回答下列问题。
超声波及其应用
多数人能够听到的声音频率范围是20~20 000 Hz。人们把低于20 Hz的声波叫作次声波，把高于20 000 Hz的声波叫作超声波。
超声波具有许多奇异特征:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物体的表面,使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而起到净化物体表面的作用。传播特性——它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
(1)超声波的频率范围是。
(2)超声波能够清洗物体是因为声波具有。
(3)航天员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于。
(4)若声音在海水中的传播速度为1 531 m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4 s,那么该处海洋的深度为m。

7. (1)高于20 000 Hz
(2)能量
(3)真空不能传声
(4)3 062

【分析】
本题围绕超声波的相关知识设置问题，需结合短文内容和声学基础知识点逐一分析：
1. 第(1)问：从短文中直接提取超声波的频率定义；
2. 第(2)问：根据短文描述超声波清洗物体的原理，判断声波的作用；
3. 第(3)问：结合声音传播的条件（需要介质），分析月球环境（真空）对超声波传播的影响；
4. 第(4)问：利用回声测距的原理，注意超声波往返的时间，计算单程的海洋深度。
【解析】
(1) 根据短文第一段“把高于20 000 Hz的声波叫作超声波”，可知超声波的频率范围是高于20 000 Hz；
(2) 短文提到超声波清洗物体是利用其空化效应中气泡爆破释放的高能量，说明声波具有能量；
(3) 声音的传播需要介质，月球表面是真空环境，真空不能传声，因此超声波无法在月球上传播，不能利用其测定两山之间的距离；
(4) 回声定位中，超声波从海面到海底再返回海面，总时间为4 s，因此单程时间为$ t = \frac{4\ s}{2} = 2\ s $；根据公式$ s = vt $，海洋深度$ h = 1531\ m/s × 2\ s = 3062\ m $。
【答案】
(1)高于20 000 Hz；(2)能量；(3)真空不能传声；(4)3062
【知识点】
超声波的应用、声音的传播条件、回声测距
【点评】
本题结合短文考查声学基础知识点，侧重考查学生从材料中提取信息并结合物理知识解决问题的能力，属于基础题，难度不大。
【难度系数】
0.8