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超声波
高于
振动
响度

次声波
超声波
反射
回声
回声定位
声呐
缩短
300
600
不变
次声波
D
D
B
A
【分析】
本题考查声学基础常识,解题思路如下:1. 回忆蝙蝠的回声定位原理,蝙蝠飞行时会发出用于探测的声波类型;2. 明确人耳能听到的声音频率范围,判断该声波的频率与范围的关系,从而确定填空内容。
【解析】
1. 蝙蝠飞行时依靠回声定位,发出的是频率高于20000Hz的超声波,因此第一个空填“超声波”;2. 人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,频率高于20000Hz的声音人耳无法感知,因此第二个空填“高于”。
【答案】
超声波 高于
【知识点】
超声波与次声波;人耳的听觉范围
【点评】
本题为声学基础识记类题目,难度较低,主要考察对蝙蝠发声类型及人耳听觉频率范围的核心知识点,属于学生需熟练掌握的基础内容。
【难度系数】
0.2
【分析】要解决这道题,需结合声学基础知识点:①声音的产生:一切声音由物体振动产生;②响度的概念:响度是声音的强弱,响度越大,声音传播距离越远;③人耳听觉范围:人耳仅能听到20Hz~20000Hz的声音,频率低于20Hz的是次声波,高于20000Hz的是超声波,人耳无法听到次声波和超声波。解题时,先判断鼓掌声的产生原因,再根据传播远近确定响度,最后分析甩动胳膊的频率及对应声波类型。
【解析】1. 声音由振动产生,鼓掌声是空气振动产生的,故第一空填“振动”;2. 响度决定声音传播距离,响度越大传得越远,鼓掌声比牙齿相叩的声音传得更远,说明鼓掌声的响度更大,故第二空填“响度”;3. 人耳听觉范围是20Hz~20000Hz,胳膊甩动时振动频率低(低于20Hz),属于次声波,人耳无法听到,故第三空填“低”,第四空填“次声波”。
【答案】振动 响度 低 次声波
【知识点】声音的产生、响度、次声波
【点评】本题结合生活实例考查声学基础知识点,注重知识与实际的结合,难度较低,适合巩固声学基础。
【难度系数】0.8
【分析】
本题考查蝙蝠定位的声学原理,解题时需回忆课本中关于蝙蝠利用声波导航的相关知识:蝙蝠飞行时会发出方向性好的超声波,这类声波碰到墙壁或昆虫等障碍物时会反射回来,蝙蝠根据回声到来的方位和时间,就能确定目标的方向和距离,这种方法被称为回声定位,科学家根据该原理发明了声呐,依次对应题目中的空缺即可。
【解析】
1. 蝙蝠飞行时发出的声波是超声波,超声波具有频率高、方向性强的特点,适合用于定位探测;
2. 超声波碰到墙壁或昆虫等障碍物时会发生反射,返回的声波称为回声;
3. 蝙蝠通过接收回声的方位和时间,来判断目标的方向和距离;
4. 这种利用回声进行定位的方法叫做回声定位;
5. 根据回声定位的原理,科学家发明了声呐,可用于探测海洋深度、鱼群等。
【答案】
3. 超声波 反射 回声 回声定位 声呐
【知识点】
超声波的应用、回声定位
【点评】
本题为声学基础识记题,考查课本中蝙蝠定位的相关知识点,内容直接明确,学生只需识记相关内容即可作答,难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需结合声音频率的定义、声波传播速度的影响因素以及人耳的听觉范围分析:
(1) 两倍速度播放声音时,相同内容的播放时间缩短,对应声源振动总时间也会缩短;
(2) 频率是单位时间内声源振动的次数,可据此计算正常播放的频率,播放速度加倍时频率同步加倍,而声波传播速度仅由介质决定;
(3) 人耳听觉频率范围为20Hz~20000Hz,正常播放听不到、两倍速播放能听到的声音,说明正常时频率低于20Hz,属于次声波。
【解析】
(1) 两倍速度播放时,相同声音信息的播放时间变为原来的$\frac{1}{2}$,因此声源振动发声的总时间缩短;
(2) 正常播放时,时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,振动次数为18000次,根据频率公式$f=\frac{\mathrm{振动次数}}{\mathrm{时间}}$,可得正常播放时的频率$f=\frac{18000}{60}=300\ \mathrm{Hz}$;播放速度变为原来的2倍,频率与播放速度成正比,因此新频率$f'=2f=2×300=600\ \mathrm{Hz}$;声波的传播速度由介质(空气)的性质决定,与播放速度无关,因此传播速度不变;
(3) 人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz,正常播放时该声音频率低于20Hz,无法被人耳听到,两倍速播放后频率变为600Hz,进入人耳听觉范围,因此该声音属于次声波。
【答案】
(1)缩短 (2)300;600;不变 (3)次声波
【知识点】
频率的计算、声波的传播速度、人耳的听觉范围
【点评】
本题考查声学基础概念的应用,涉及频率计算、声波传播特性及人耳听觉范围,需明确播放速度与频率的关系,难度适中,属于巩固声学知识的基础题型。
【难度系数】
0.5
【分析】首先明确超声波的定义:频率高于20000Hz的声波为超声波。要判断哪种动物听不到超声波,需对比各动物的听觉频率上限是否大于20000Hz,若上限≤20000Hz,则该动物听不到超声波。
【解析】根据超声波的定义(频率>20000Hz),逐一分析各动物的听觉频率上限:
1. 蝙蝠:最高听觉频率为$1.2×10^5\ \mathrm{Hz}=120000\ \mathrm{Hz}$,大于20000Hz,能听到超声波;
2. 海豚:最高听觉频率为$1.5×10^5\ \mathrm{Hz}=150000\ \mathrm{Hz}$,大于20000Hz,能听到超声波;
3. 狗:最高听觉频率为$5×10^4\ \mathrm{Hz}=50000\ \mathrm{Hz}$,大于20000Hz,能听到超声波;
4. 大象:最高听觉频率为$2×10^4\ \mathrm{Hz}=20000\ \mathrm{Hz}$,不满足“高于20000Hz”的超声波条件,听不到超声波。
综上,答案选D。
【答案】D
【知识点】超声波的概念、动物的听觉频率范围
【点评】本题为声学基础题,核心考察对超声波定义的理解,解题关键是准确读取并对比各动物的听觉频率上限,难度较低,用于巩固声学基础知识点。
【难度系数】0.7
【分析】要解决本题,需先明确人耳的听觉频率范围及超声波的定义,再逐一分析选项: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,人耳无法察觉超声波是因为其频率超出人耳的听觉上限。接下来分析各选项:A选项涉及声速,声速与频率无关;B选项是响度,响度不影响能否听到(频率在范围内时,响度小也能感知);C选项是音色,音色反映声音特色,与能否被听到无关;D选项是频率,超声波频率太高超出人耳听觉范围,是正确原因。
【解析】1. 人耳听觉频率范围:人耳仅能感知频率在20Hz~20000Hz的声音,频率高于20000Hz的声波为超声波,低于20Hz的为次声波,这两类声波人耳均无法察觉。2. 选项分析:A. 声音传播速度由介质种类和温度决定,与频率无关,超声波速度不是人耳听不到的原因,A错误;B. 响度是声音强弱,人耳听不到超声波并非因为响度小,而是频率超出听觉范围,B错误;C. 音色反映声音品质,与能否被人耳听到无关,C错误;D. 超声波频率高于20000Hz,超出人耳听觉上限,因此人耳无法察觉,D正确。
【答案】D
【知识点】人耳的听觉频率范围、超声波的特点
【点评】本题考查声学基础概念,核心是掌握人耳听觉范围和超声波定义,需区分声音的三个特性与频率的关系,属于基础题,难度较低。
【难度系数】0.9
【分析】
首先明确次声波的定义:人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz,振动频率低于20Hz的声波称为次声波。接下来逐一分析选项:A选项,声音的传播速度由介质种类和温度决定,与声波频率无关,因此次声波和可听声传播速度相同,A错误;B选项,次声波的振动频率低于20Hz,而人耳可听声频率在20Hz以上,所以次声波振动频率更小,B正确;C选项,振动幅度决定声音的响度,次声波的振幅不一定小,题目中提到强地震次声波会损害人体,说明其能量大,振幅可能大,C错误;D选项,强地震产生的次声波传播能量大,会对人体造成损害,所以其传播能量并不小,D错误。
【解析】
1. 明确次声波的概念:人耳听觉范围为20Hz~20000Hz,频率低于20Hz的声波为次声波,因此次声波的振动频率低于人耳可听声的频率。
2. 分析各选项:
A:声音的传播速度仅与介质种类、温度有关,与声波频率无关,故次声波与可听声传播速度相同,A错误;
B:次声波振动频率低于20Hz,可听声振动频率在20Hz以上,因此次声波振动频率更小,B正确;
C:振动幅度决定声音的响度,次声波的振幅不一定小,强地震产生的次声波能量大,振幅可能较大,C错误;
D:强地震产生的次声波会对人体造成严重损害,说明其传播能量较大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
次声波、声音的特性
【点评】
本题考查次声波的基本概念及声音的相关特性,属于声学基础题,需要准确掌握次声波的定义,区分频率、振幅、传播速度、传播能量的影响因素,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】
0.8
【分析】本题考查超声波和次声波的相关特性,解题思路是依据人耳的听觉范围、次声波与超声波的产生及应用、声音的传播条件等知识点,逐一分析每个选项的正误,从而得出正确答案。
【解析】A选项:人耳的听觉频率范围为20Hz~20000Hz,超声波(频率>20000Hz)和次声波(频率<20Hz)人耳均无法听到,但部分动物(如大象能听到次声波、蝙蝠能听到超声波)的听觉频率范围与人类不同,可听见这类声波,故A正确;B选项:次声波并非对人类百害而无一利,例如可通过监测次声波来预报地震、火山爆发等灾害,故B错误;C选项:火山爆发时会产生次声波,而非超声波,因此监测次声波可用于监测火山爆发,故C错误;D选项:月球与地球之间是真空环境,声音的传播需要介质,真空不能传声,因此无法用超声波探测两者间的距离,故D错误。
【答案】A
【知识点】超声波与次声波的特性
【点评】本题为基础概念题,侧重考查超声波和次声波的基本特点及实际应用,需准确掌握人耳听觉范围、声波传播条件等知识点,整体难度较低。
【难度系数】0.8