2026秋沪科版八上物理2.3《超声波与次声波》 学科素养同步分层练习设计（基础版）

.3《超声波与次声波》》学科素养同步分层练习设计（基础版）一、选择题1．超声波驱鸟器不会影响人类的生活，原因是超声波（）A．频率高于人耳听觉范围 B．频率低于人耳听觉范围C．不能在空气中传播 D．速度太快，人耳捕捉不到2．关于声现象，下列说法中正确的是（）A．只要物体振动，就一定能产生声音B．只要真空环境的温度合适，真空也能传播声音C．人耳能听到火山爆发和地震时产生的次声波D．声源的振幅越大，音调越高3．小明家购置了一台超声波洗碗机。餐具放进洗碗机水槽中，超声波对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗。关于洗碗机发出的超声波下列说法正确的是（）A．超声波在空气中的传播速度是3×108m/sB．洗碗机发出的“滋滋”声是超声波C．超声波的频率高于20000HzD．超声波常用于监测火山等自然灾害4．如图所示，汽车利用倒车雷达减少了倒车时发生的碰撞次数，下列声的利用，与倒车雷达工作时声的利用方式相同的是（）A．利用声波清洗眼镜B．利用地震监测仪监测地震等C．利用超声波碎石机治疗胆结石D．超声波加湿器打碎水珠湿润空气5．下列关于声波的利用不符合实际的是（）A．医生用超声波给病人检查身体B．汽车利用超声波作为倒车雷达探测障碍物C．科学工作者用超声波测地球到月球的距离D．医生用超声波清洗牙齿6．地震预警系统可以监测地震产生的地震波，并向广大民众发出了预警信息，如图。地震预警系统监测到的地震波是（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．引力波二、多选题7．关于声学的知识，下列说法正确的是（）A．我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出的声音的响度太小B．向保温瓶里灌水，随水位的升高，音调逐渐升高C．“闻其声而知其人”主要是依据声音的音色来判断的D．蝙蝠在飞行时会发出超声波，根据回声定位原理来飞行8．如图所示，监测器测得同一声源发出的甲、乙两声音的特性如表。下列说法正确的是（）声音声音强弱等级/dB频率/Hz甲100600乙802100A．甲音调较低B．声源在发甲声音时振动幅度较小C．乙声音的频率超过人听觉的频率范围D．15℃空气中，甲的声速等于乙的声速三、填空题9．2023年12月18日，甘肃省发生6.2级地震，各方力量迅速集结赶赴灾区，争分夺秒展开救援。地震时会产生人听不到但有些动物能够提前感知的（选填“超声波”或“次声波”）。10．图甲是小明爸爸新购置的新能源汽车。（1）汽车芯片可以用28nm工艺制造，28nm=m；小明从停车场入口正常步行至车旁，速度约为1.1；（2）小明爸爸使用自动泊车技术停车。如图乙所示，自动泊车系统利用超声波来探测车辆周围的环境，超声波频率高于Hz，人耳无法听到。11．某款声波牙刷说明书上写着“每分钟振动72000次”，则它振动的频率是Hz，这种声音（选填“属于”或“不属于”）超声波。12．一群大象慢慢地向前走，这些大象的活动是在“无声无息”中进行的，实际上，大象可以用我们人类听不到的“声音”波进行交流。行走中的母象为了使身后的小象不掉队，母象与小象间要尽量保持相对。四、实验探究题13．如图是有关声现象的四个实验图：（1）如图甲所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内音乐芯片的铃声会越来越小，进一步推理得出：不能传声；这种方法叫（选填“实验推理法”或“控制变量法”）；（2）如图乙所示，正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开，说明声音是由物体产生的；（3）如图丙所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿（两次用的力一样大），这个实验用来探究与的关系；（4）图丁的倒车雷达是利用（选填“超”或“次”）声波来工作的。五、科普阅读题14．小深在网上了解到更多有关雪花的知识，发现了一篇颠覆常识的文章。生活经验告诉我们，雪花落水毫无声响。但是在一期《自然》杂志上，几名科学家联名发表文章，宣布了雪花落水有声。雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，这些声响令海豚异常烦躁。然而这些声响不是雪花与水面撞击发出的。刚开始有人发现，在下雨的时候，水下声呐的工作效果不好，常有噪声干扰。经研究发现在下雨时水中产生气泡，这些气泡在不断地收缩、膨胀、振动。并且下雨时噪声的频率和衰减情况与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确。渔民常抱怨在下雪时他们的声呐也经常侦听不到鱼群。一开始，科学家们没有轻易相信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多。但是他们还是尽力寻找证据。在一个风雪交加的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时产生气泡，同样，这些气泡在振动，从而发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是主要来自石头与水的碰撞，而是由于气泡。大自然是何等奇妙！对投身科研的人而言，追寻真理的道路虽充满坎坷，却蕴藏着难以言喻的充实与喜悦。（1）雪花落水发出的声属于(选填“超声”或“次声”)，对于人类(选填“是”或“不是”)噪声。（2）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的，从而产生声音。（3）人们不易听到打水漂发出的声响，但可以清晰听到瀑布的震响，是因为(填声音的特性)不同，它的单位是。（4）用声呐可探测到鱼群的确切位置，超声波在海水中的传播速度比在空气中的传播速度(选填“大”或“小”)。六、综合题15．一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真会发出声波，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率范围。但是，海里的鲸却能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸异常烦躁。然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……

冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听。

著名的约翰⋅霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的。

渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%（1）雪花落水发出的声波属于(填“超声波”或“次声波”)。（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列选项中哪种生物____。(填选项序号即可)A．蝙蝠 B．猫 C．狗 D．大象（3）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的；利用声呐探测海底深度时，发声后2秒收到返回的声音，则此处海底的深度为m。(（4）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来(填序号即可)。A.归纳分析

B.进行实验

C.提出假设

D.得出结论

答案解析部分1．【答案】A【知识点】声音的传播条件；声速；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波【解析】【解答】AD．人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz，超声波的频率高于20000Hz的声波，人类听不到，和声速无关，故A符合题意，D不符合题意；B．频率低于人耳听觉范围，是次声波，故B不符合题意；C．超声波是一种声波，声波的传播需要介质，空气可以传播声音，超声波可以在空气中传播，故C不符合题意；故选A。

【分析】超声波频率高，超出了人耳的听觉范围，声速在空气中一定，人耳听不到是频率太高，不是速度太快。2．【答案】A【知识点】声音的产生；声音的传播条件；超声波与次声波；响度及响度与振幅的关系【解析】【解答】A．声音的产生需要物体振动，振动停止则发声停止，因此该选项正确。B．声音不能在真空中传播，这个说法在任何情况下都成立，故该选项错误。C．人耳听觉频率范围为20Hz-20000Hz，次声波频率低于20Hz，因此人耳无法感知，该选项错误。D．响度与振幅相关，振幅越大，响度越高，因此该选项错误。综上所述，正确答案为A。

【分析】1、声音产生是由物体振动产生，通过介质（固体、液体、气体）中传播，不能在真空中传播；

2、声音的特点：不同材料决定音色不同；振幅决定响度；振动频率决定音频；振动频率决定音频，频率越高，音调越高，频率越低，音调越低；声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大．

3、人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，低于20HZ的声音为次声波，超过20000Hz的声音为超声波。3．【答案】C【知识点】超声波与次声波【解析】【解答】A．根据声速的知识可知，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，故A错误；B．我们能够听到洗碗机发出的“滋滋”声，肯定不是超声波，故B错误；C．超声波的频率高于20000Hz，故C正确；D．次声波常用于监测火山等自然灾害，故D错误。故选C。

【分析】A.根据声速的知识判断；

B.超声波和次声波的频率都不在人类的听觉范围内，我们听不到；

C.根据超声波的定义判断；

D.当地震、台风和火山爆发时，常常会伴有次声波，且传播距离很远。4．【答案】B【知识点】超声波与次声波【解析】【解答】

倒车雷达通过发射超声波并接收其反射信号（回声定位）来测量车辆与障碍物之间的距离。A．超声波清洗眼镜是利用声波传递能量的原理，因此不符合题意；B．地震监测仪通过接收地震产生的次声波（一种声波）来获取地震信息，属于利用声波传递信息，符合题意；C．超声波碎石机治疗胆结石是利用声波的能量特性来粉碎结石，属于声波传递能量的应用，不符合题意；D．超声波加湿器通过声波能量将水珠打碎来加湿空气，属于声波传递能量的应用，不符合题意。正确答案是B。

【分析】（1）超声波频率高于20000Hz，次声波频率低于20Hz。

（2）超声波具有传递信息和能量的双重功能。5．【答案】C【知识点】声音的传播条件；超声波与次声波【解析】【解答】超声波是声波的一种，传播需要介质。A(B超)、B(倒车雷达)、D(超声洗牙)均是超声波在有介质环境下的实际应用；而地球到月球之间是真空，超声波无法传播，故用超声波测地月距离不符合实际。

故选C

【分析】本题关键是明确“声波传播需要介质(真空不能传声)”，结合超声波的实际应用场景，判断选项的合理性。6．【答案】B【知识点】超声波与次声波【解析】【解答】解：地震波频率低于20Hz，属于次声波，所以地震预警系统监测到是次声波。

故选：B。

【分析】次声波指频率低于20Hz的声波。7．【答案】B,C,D【知识点】超声波与次声波；音色；音调、响度与音色的区分【解析】【解答】A．蝴蝶扇动翅膀的频率低于20Hz，即低于人类的听觉下限，所以人听不到蝴蝶飞行的声音。故A错误；B．向保温瓶里灌水，里面的空气柱振动发声，且空气柱越短，频率越高，则随着水位的不断升高，音调逐渐升高，故B正确；C．“闻其声而知其人”是因为音色不同的原因，故C正确；D．蝙蝠发出超声波，利用超声波的反射进行回声定位，故D正确。故选BCD。

【分析】A.人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次波声，高于20000Hz叫超声波，超声波和次声波都是人耳听不到的；

B.保温瓶里发出的声音是上方空气柱的振动产生的；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。

C.声音的特征有三个：响度、音调、音色。响度指声音的大小，音调指声音的高低，音色是指声音的品质与特色。

D.蝙蝠可以发出超声，超声在遇到障碍物后可以发生反射。8．【答案】A,D【知识点】声速；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波；响度及响度与振幅的关系【解析】【解答】A、由表中数据可知，甲声音的频率小于乙声音的频率，即甲音调较低，故A正确；

B、声音的强弱指声音的响度，由表中数据可知，甲声音的响度要大于乙的响度，所以声源在发甲声音时振动幅度较大，故B错误；

C、人的听觉频率范围为：20Hz-20000Hz，乙声音的频率为2100Hz，在人听觉的频率范围之内，故C错误；

D、声音在温度相同的同种介质中传播速度相同，故D正确。

故选：AD。

【分析】响度表示声音的大小，振幅越大，响度越大；音调表示声音的高低，频率越高的声音的音调越高。声速与介质的种类和温度有关。9．【答案】次声波【知识点】超声波与次声波【解析】【解答】地震等自然灾害会产生频率低于20Hz的声波，这类声波属于次声波。人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，因此人听不到次声波；但一些动物的听觉范围更广，能够提前感知到次声波。

故答案为：次声波。

【分析】1、次声波的定义：频率低于20Hz的声波，人耳无法听到。

2、次声波的产生：火山爆发、地震、台风、海啸等自然灾害都会产生次声波。

3、人耳的听觉范围：20Hz～20000Hz，低于20Hz的是次声波，高于20000Hz的是超声波，这两种声波人耳都无法听到。10．【答案】（1）2.8×10-8；m/s（2）20000【知识点】长度及其测量；速度与物体运动；超声波与次声波【解析】（1）第1空，1nm=10−9m第2空，人的步行速度约为1.1m/s。（2）频率高于20000Hz的声，人是听不到的，为超声波。

故答案为：（1）2.8×10-8；m/s（2）20000。【分析】（1）纳米是长度单位，1nm=10-9m；

（2）超声波的频率高于20000Hz，人耳的听觉频率范围是20Hz～20000Hz。（1）[1]nm是长度的单位，1nm=10−9m[2]人的步行速度约为4km/h≈1.1m/s。（2）人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz，频率低于20Hz的声波称为“次声波”，频率高于20000Hz的声波称为“超声波”。11．【答案】1200；不属于【知识点】音调及音调与频率的关系；超声波与次声波【解析】【解答】根据题意可知，该牙刷每分钟振动72000次，则频率为72000次60s=1200Hz12．【答案】次声；静止【知识点】超声波与次声波；运动和静止的相对性【解析】【解答】（1）大象交流使用的“声音”频率低于20Hz，属于次声波，人耳听不到。

（2）母象与小象保持不掉队，意味着它们之间位置不变，因此要保持相对静止。

故答案为：次声；静止

【分析】本题以大象群体行为为情境，考查次声波的概念和相对静止的理解。

让学生了解次声波的存在与应用，并能用参照物知识解释运动中的相对关系。

要明确人耳听觉范围之外的声波分类，次声波频率低于20Hz，超声波频率高于20000Hz；理解“不掉队”即位置相对不变，即相对静止。13．【答案】（1）真空；实验推理法（2）振动（3）音调；频率（4）超【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；超声波与次声波【解析】【解答】（1）如图甲所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内的空气越来越少，罩内音乐芯片的铃声越来越小，进一步推理如果罩内是真空，则会听不到声音，从而推理得出真空不能传声，这种方法叫实验推理法。（2）如图乙，正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开，说明正在发声的音叉在振动，说明声音是由物体振动产生的。（3）如图丙所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，可以改变齿振动的频率，改变音调的高低，从而探究音调和频率的关系。（4）图丁的倒车雷达是根据蝙蝠的回声定位发明的，是利用超声波工作的。

【分析】本题考查声音的产生，传播以及特性。声音是由振动产生的，他的传播需要介质。声音有音调、音量和音色三大特性（振动的快慢影响音调，振动的幅度影响音量，发声体的不同影响音色。）（1）[1][2]如图甲所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内的空气越来越少，罩内音乐芯片的铃声越来越小，进一步推理如果罩内是真空，则会听不到声音，从而推理得出真空不能传声，这种方法叫实验推理法。（2）如图乙，正在发声的音叉将悬挂着的乒乓球反复弹开，说明正在发声的音叉在振动，说明声音是由物体振动产生的。（3）[1][2]如图丙所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，可以改变齿振动的频率，改变音调的高低，从而探究音调和频率的关系。（4）图丁的倒车雷达是根据蝙蝠的回声定位发明的，是利用超声波工作的。14．【答案】（1）超声；不是（2）振动（3）响度；分贝（或dB）（4