雪花落水也有声一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的结论。首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000赫到2×105赫之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的海豚就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令海豚异常烦躁。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…… 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是个奇才，普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。下雨时那些噪声的频率和衰减情况确实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。事情还没有结束，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％以上的水，空气不多。但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证。在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，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（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。

1. 雪花落水也有声

一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的结论。

首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000赫到2×10⁵赫之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的海豚就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令海豚异常烦躁。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…… 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是个奇才，普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。下雨时那些噪声的频率和衰减情况确实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。

事情还没有结束，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％以上的水，空气不多。但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证。在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，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（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。

(1) 雪花落水发出的声波属于（选填“超声”、“次声”），正常人耳频率的范围是Hz；

(2) 声呐装置是利用仿生学原理制成的，它是利用工作的（选填“超声波”、“次声波”），它模仿的是下列哪种生物；

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，这个声音能被鲸鱼听到，说明能传播声音。

【考点】

音调及音调与频率的关系; 超声波与次声波;

【答案】

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科普阅读题普通

1. 阅读材料，回答问题。

多普勒效应

1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的科学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高；当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增大，频率变小，音调就变低，后来人们把它称为“多普勒效应”。

声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息。

根据上述内容回答：

（1）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用工作的；

（2）多普勒效应发生的前提是声源与观察者之间存在着，若声源不动，观察者向声源运动，（选填“能”或“不能”）发生多普勒效应；

（3）从听到火车鸣笛的音调变高判断，火车正在（选填“靠近”或“远离”）观察者；

（4）彩超仪器发射的是一系列的，彩超既具有的优点，同时提供了血流动力学的丰富信息。

科普阅读题普通

2. 阅读材料，回答问题.

超声与亚声

超声波是一种频率高于20000Hz 的声波，它的方向性好，穿透能力强，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。超声波可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。

频率小于20Hz 的声波叫做亚声也就是人们口中的次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收，次声波还具有很强的穿透能力。次声波频率低但波长却很长，传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如，频率低于1Hz 的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，可致人死亡。

(1) 超声波是指频率高于 Hz的声波， (选填“能”或“不能”)在月球上使用。

(2) 超声波能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料，这些材料中属于导体的是

(3) 超声波和亚声除了可以传递能量外，还可以传递

(4) 在海洋中，次声波比超声波能够传播的更 (填“远”或“近”)；

(5) 下列不同频率的声波能与亚声产生共振的是 A. 8Hz B. 800Hz C. 8000Hz D. 80000Hz

科普阅读题普通

3. 阅读短文，回答问题

超声波指纹识别

目前超声波指纹识别已被广泛应用于手机加密。超声波指纹识别原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达材质不同的物体的表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对声波阻抗的差异，就可以区分指纹“峰”和“谷”所在的位置。其工作过程就和用声呐探测海底深度类似，是靠特定频率的信号反射来探知指纹的纹路和表面皮肤的深浅，并据此绘制出指纹的“高低起伏”特征进行识别，仅凭一张指纹的平面图是无法蒙混过关的，安全系数大大增加。超声波指纹识别技术所使用的超声波频率范围为10⁵ Hz～10⁹ Hz，能量被控制在对人体无损的程度。

（1）频率高于Hz的声叫做超声波，已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若4s后收到回声信号，则海底深度多少m？

（2）超声波指纹识别是通过声波传递（选填“信息”“能量”）工作的。

（3）放大手指局部，表面是凹凸不平的。超声波指纹识别系统发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回波信号的时间分别为0.30ms，0.36ms，0.30ms，0.36ms，0.26ms。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如图中的。（1 ms=0.001 s）

科普阅读题普通