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2.2声音的特性
鲁科版物理练习
1.小华将一根棉线与纸杯底部相连，随后用被水浸湿的纸片摩擦这根棉线(如图)，这个过程中小华听到纸杯发出了类似母鸡叫声的声音。关于这个小实验( ____ )
A.小华听到的纸杯发出的声音属于超声波
B.该小实验只能说明物体的振动可以产生声音
C.纸杯发出的声音听起来像母鸡的叫声是根据音色来判断的
D.若只加快纸片摩擦棉线时的速度，则纸杯发出声音的响度会变大
【解析】解：A、小华听到的纸杯发出的声音不属于超声波；
B、该小实验能够说明物体的振动可以产生声音，说明空气能够传声；
C
C、纸杯发出的声音听起来像母鸡的叫声是根据音色来判断的；
D、若只加快纸片摩擦棉线时的速度，故D错误。
故选：C。
2.如图所示为公元前6000年贾湖骨笛，演奏时用手指按压不同的音孔，能发出高低不同的声音( ____ )
A.音色
B.响度
C.音调
D.振幅
【解析】解：骨笛是由空气柱的振动发声的，演奏时用手指按压不同的音孔，故C正确。
故选：C。
C
3.如图所示是古时的一种乐器排箭，又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，目的是改变声音的( ____ )
A.音调
B.音色
C.响度
D.传播速度
【解析】解：不同长度的竹管内空气柱长短不一样，因而空气柱的振动频率也不同。
故选：A。
A
4.下列有关声波应用的实例中，不属于超声波应用的是( ____ )
A.蝙蝠利用声波导航
B.探测海底的深度
C.粉碎人体内的结石
D.预报风暴或地震
【解析】解：ABC、蝙蝠利用声波导航、粉碎人体内的结石都是利用超声波来工作的；
D、预报风暴或地震是利用的次声波可以传递信息。
故选：D。
D
5.如图所示声波的波形图，下列说法正确的是( ____ )
___________
A.甲、乙的响度相同
B.甲、丙的音调相同
C.乙、丁的音色相同
D.乙、丙的音色相同
【解析】解：甲、乙、丙图振幅相同，甲、乙、丁波的疏密相同，即音调相同，甲、丙，则音色相同。
故选：A。
A
6.如图所示，在四个相同的玻璃瓶内装有不同高度的水，用同样大小的力敲击四个玻璃瓶( ____ )
A.响度
B.音调
C.音色
D.振幅
【解析】解：用同样大小的力敲击四个玻璃瓶时主要是玻璃瓶在振动，水越少，振动越快，所以这里“不同的声音”主要是指声音的音调。
故选：B。
B
7.如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，以下说法正确的是( ____ )
A.拨动钢尺，发出的声音在传播过程中响度不变
B.拨动钢尺，发出的声音在传播过程中频率改变
C.改变拨动钢尺的力度，可以探究响度与振幅的关系
D.改变钢尺伸出桌边的长度，可以探究响度与频率的关系
【解析】解：A．响度与振幅有关，所以拨动钢尺发出的声音在传播过程中响度变小；
B．拨动钢尺，音调也改变，故B不符合题意；
C
C．改变拨动钢尺的力度，改变声音的响度，故C符合题意；
D．改变钢尺伸出桌边的长度，改变音调，故D不符合题意。
故选：C。
8.“十一”期间，小明去西安旅游，看到陕西的腰鼓舞( ____ )
A.用力敲鼓是为了提高声音的音调
B.人们主要根据声音的响度分辨出腰鼓的声音
C.鼓声的传播不需要介质
D.腰鼓发出的声音是由鼓面振动产生的
【解析】解：A、用力敲鼓是为了增大声音的响度；
B、人们主要根据声音的音色分辨出腰鼓的声音；
C、鼓声的传播需要介质；
D、声音是由物体的振动产生的，故D正确。
故选：D。
D
9.在班会课上的才艺展示环节中，小文惟妙惟肖地模仿了多种动物的声音，赢得了同学们热烈的掌声。他是模仿了动物声音的( ____ )
A.音调
B.响度
C.音色
D.频率
【解析】解：小文惟妙惟肖地模仿了多种动物的声音，赢得了同学们热烈的掌声，故C正确。
故选：C。
C
10.如图所示是几种声音输入示波器上时显示的波形，音调和响度都相同的两种声音是( ____ )
_________
A.甲丙
B.乙丙
C.丙丁
D.甲乙
【解析】解：如图可知，甲、丙、丁的振动幅度相同；
C
乙、丙、丁的频率相同、丙、丁的音调相同，
所以，音调和响度都相同的两种声音是丙、丁、ABD错误。
故选：C。
11.以下各场景中关于“高”的描述属于音调的是( ____ )
A.曲高和寡
B.引吭高歌
C.振臂高呼
D.高谈阔论
【解析】解：A、“曲高和寡”中的“高”描述的是声音的高低，故A正确；
BCD、“引吭高歌”、“高谈阔论”中的“高”描述的是声音的大小，故BCD错误。
故选：A。
A
12.二胡是我国民族乐器中的一种，在演奏前需要调整琴弦的松紧程度，这样做的目的是调节琴弦发声时的( ____ )
A.响度
B.音调
C.振幅
D.音色
【解析】解：调整琴弦的松紧程度，可以改变琴弦振动的快慢；故B正确。
故选：B。
B
13.不少市民的手机都开通了地震预警功能。当地震发生时，几乎瞬间把地震预警信号发送到手机，而破坏力强的地震横波传播速度仅为3.9km/s,离震中39km的泸州市民收到地震预警信号 ____ s后地震横波才能到达。若住底楼的小明收到地震预警信号后，经1s的反应时间，开始向室外50m的安全地带撤离 _____ m/s的速度才能跑到安全区。地震时还会产生次声波，次声波的频率范围是 ___________ 。
【解析】解：横波传播到收到地震预警信号的时间为： ；
住底楼的小明收到地震预警信号后，经5s的反应时间，
10
5.6
低于20Hz
他至少奔跑的速度为： ；
地震时还会产生次声波，次声波的频率范围是低于20Hz。
故答案为：10；5.2。
14.如图所示，某同学在跳绳时听到“呜…呜…”声，这是绳子引起周围空气 _____ 而产生的，绳子转动越慢，声音的 _____ (选填“音调”“响度”或“音色”)越低。
【解析】解：某同学在跳绳时听到“呜……呜……”声，这是绳子引起周围空气振动而产生的，频率越小。
故答案为：振动；音调。
振动
音调
15.如图所示是我国最早的乐器之一“埙”，是汉族特有的闭口吹奏乐器，吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音 _____ ；演奏者吹埙时，发出的声音是由于 ________ 的振动而产生的。
【解析】解：吹奏“埙”时，是通过内部的空气柱振动发出声音的，改变发出声音的宫、商、角、徵，改变振动空气中的长短，即改变音调。
故答案为：音调 空气柱。
音调
空气柱
16.如图所示的蛙纹铜鼓是壮族最有代表性的文化遗产。明人汪广洋在《岭南杂咏》诗中写道：“村团社日喜晴和，铜鼓齐敲唱海歌。都到一年生计足，五收蚕茧两收禾。”敲击铜鼓 _____ 发声。铜鼓齐敲增大了声音的 _____ 。
【解析】解：敲击铜鼓，鼓面振动发声。
故答案为：振动；响度。
振动
响度
17.小明在文峰大世界买了个MP5，开机后小喇叭里响起了动听的歌声，他说：“是周杰伦在演唱。”他的判断是根据声音的 _____ 不同；接着他又调节了音量按钮，这是为了改变声音的 _____ ；小明又利用MP5的录音功能录了一段自己的讲话声，可是播放时听起来他感觉不像自己的声音，这是因为小明听MP5播放的声音主要是通过 _____ (选填“气体”或“固体”)传播，而自己听自己讲话的声音，主要是通过 _____ (选填“气体”或“固体”)传播。
【解析】解：(1)不同的发声体(如不同的人)，其音调和响度可能相同，判断唱歌的人是谁依据；调节音量按钮会改变声音的强弱；
(2)声音的传播是需要介质的，它可以在气体中传播，
音色
响度
气体
固体
当声音通过不同介质传播到人耳处时；听MP5播放的声音主要是通过气体传播，故声音效果不同；
故答案为：音色；响度；固体。
18.正常情况下，男生的声音响度大、音调低，女生的声音则响度小、音调高。图(1)，请在图(2)中画出女生声音的大致波形图。
_______
【解析】解：男生的声音响度大、音调低、音调高，频率大
19.如图所示，根据图甲给出的某一声音波形图，请在图乙中画出响度和音色相同
【解析】解；由图1可知，振幅相同，则频率是原来的二倍
___
20.如图所示，根据给出的某一声音波形图，请在图中画出音调是它原来2倍
【解析】解：音调是它原来2倍，则频率是原来的2倍，则振幅是原来的一半
____
21.小宇对着装了部分水的瓶口吹气，使其发出声音，为了使发出的声音音调变低
【解析】解：吹气时，振动的是空气柱，振动越慢，所以从左向右，如图所示：
___。
22.如图-1，这是将一振动频率为f1的音叉发出的声音输入示波器时，示波器显示的波形图像，再将另一振动频率为f2的音叉发出的声音输入示波器，请在图-2中画出该波形图像。(已知两音叉的形状相同、振幅相同，f1=2f2)
________
【解析】解：根据题意可知，f1=2f3，根据c=λf可知，图2中波的周期是图1中周期的二倍，如下所示：
23.根据图中情景完成实验探究。
________
(1)如图①所示，大力敲击音叉，会发现小球振动的更加明显，这说明声音响度的大小跟声源振动 _____ 的大小有关；用乒乓球的跳动来反映音叉的振动，此处使用了物理实验中的 _____ 法；
(2)如图②所示，从左至右敲击瓶子时，各瓶发音的音调变化是：
振幅
转换
__________ (选填“由高到低”或“由低到高”)；
(3)如图③所示，“土电话”说明声音可以在 _____ 中传播。
【解析】解：(1)用更大的力敲击音叉，音叉振动的振幅变大，这说明声音响度的大小跟声源的振幅有关，应用了转换法；
(2)音调由发声体的频率决定。图②中，瓶内的水越多，频率越低；
(3)“土电话”利用连接两个圆纸盒的线作为传播声音的介质，将发出的声音通过线的振动传播到另一个同学的耳朵里。
故答案为：(1)振幅；转换；(3)固体。
由高到低
固体
24.请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
_________
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明 _____ (选填“固体”、“液体”“气体”)可以传声；
(2)相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话” ____ (填序号)；
A.金属丝的传声性能比棉线的好；
固体
A
B.棉线的传声性能比金属丝的好；
C.棉线传声性能和金属丝的一样好。
(3)如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听剂一方通过棉线 _____ (选填“能”或“不能”)听到对方的讲话；
(4)某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出(其中琴弦的直径关系：a=c=d＜b)，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致 _____ (选填符号a、b、c或d)；
②若选择琴弦a和b,则是为了研究 ____ (填序号)；
A．音调的高低与琴弦粗细的关系；
B．音调的高低与琴弦材料的关系；
不能
a、d
A
C．音调的高低与琴弦长度的关系。
③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢 ____________________ ；
④研究小组在进行实验时，采用的研究方法是 _____________ 。
【解析】解：(1)细棉线是固体，能实现通话；
(2)因为相距同样远，且说话的响度也相同，听到的声音大，故选：A；
(3)如果线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方就听不到对方讲话的声音了、减弱并最终吸收振动。
(4)①研究音调高低和琴弦长度的关系，保持材料和粗细相同；
②选择a和b,材料和长度相同，探究音调高低跟粗细的关系；
没有控制材料相同
控制变量法
③若有同学选择c和d进行研究与长度关系时，没有控制材料相同；
④研究小组在进行实验时，采用的研究方法是控制变量法。
故答案为：(1)固体；(2)A；(4)①a、d；③没有控制材料相同。
25.为了探究弦乐器的音调与哪些因素有关，老师拿来一把二胡(已调好弦的松紧)做实验。如图所示，其中内弦比外弦粗。
(1)用同样大小的力拉弦弓，手指按在B处比C处时，二胡发出声音的音调低，音调越 ____ (填“高”或“低”)。
(2)手指分别按在A处和B处，用同样大小的力拉弦弓，比较内、外弦发出声音 _____ 关系。
(3)实验时，用同样大小的力拉弦弓，是为了减小弦发出声音的 _____ 变化对实验的影响。
【解析】解：(1)手指按在B处比C处时，二胡发出声音的音调低，
高
粗细
响度
说明弦的振动部分越长，弦的振动部分变短；
(2)手指分别按在A处和B处时，弦的长短相同，是为了研究弦发出声音的音调与弦的粗细关系；
(3)用同样大小的力拉弦弓，振幅相同，从而减小弦发出声音响度对实验的影响。
故答案为：(1)高；(2)粗细。
26.小明发现：鸣笛的警车向自己驶来时，音调变高；离自己远去时，声源的频率发生了改变吗？通过查阅资料，小明了解到：警笛的发声频率并没有变化，从而使自己听到的声音的频率发生了变化，这种现象被称为多普勒效应。
我们知道物体振动产生的声音以波的形式在介质中传播，声源每振动一次，就向外发出一个波
当声源和接收者相对静止时，声源1s内发出几个波，接收者在1s内就接收到几个波，声源靠近接收者时，声源与声波的相对速度减小，导致听到的声音的频率增大，音调变高d=fs( )计算，其中fd表示听到的声音的频率，fs表示声源的发声频率，vs表示声源运动的速度，v表示声波的速度。(v-vs表示声源与声波的相对速度)
小明将发声频率一定的蜂鸣器固定在遥控车上进行了实验，他位于距遥控车300m的A处，如图所示。已知遥控车的总质量为0.8kg。
(1)求遥控车静止时对水平地面的压力。
(2)若遥控车用15s的时间就能到达小明所在的位置，求遥控车这段路程内的平均速度。
(3)若小明所用的蜂鸣器的发声频率为fs=524Hz,遥控车以20m/s的速度向小明驶去，请你计算小明听到的蜂鸣声的频率fd．(v=340m/s,计算结果保留一位小数)
(4)根据对多普勒效应的认识，请你解释当小明静止不动，遥控车离小明远去时，并写出此时小明听到的声音频率fd的计算公式。
【解析】解：(1)遥控车的重力：G=mg=0.8kg×10N/kg=4N，
遥控车静止时对水平地面的压力：F=G=8N，
(2)遥控车这段路程内的平均速度：v= = =20m/s；
(3)已知fs=524Hz,vs=20m/s,v=340m/s,
则小明听到的蜂鸣声的频率：fd=fs( )=524Hz× ；
(4)根据题意可知，小明不动，声源与声波的相对速度增大，所以小明听到的声音频率减小。
小明听到的声音频率：fd=fs =fs 。
答：(1)遥控车静止时对水平地面的压力为8N。
(2)若遥控车用15s的时间就能到达小明所在的位置，遥控车这段路程内的平均速度为20m/s。
(3)若小明所用的蜂鸣器的发声频率为fs
=524Hz,遥控车以20m/s的速度向小明驶去d为556.3Hz；
(4)小明不动，声源远离时，接受者接受到的波的个数减小，音调变低。
小明听到的声音频率fd=fs =fs 。
27.以速度v=20m/s奔驰的列车，鸣笛声的频率为275Hz,已知空气中声速为v0=340m/s。求：
(1)当列车驶来时，站在铁路旁的观察者听到的笛声的频率是多少？
(2)当列车驶去时，站在铁路旁的观察者听到的笛声的频率是多少？
【解析】解：(1)火车向观察者驶来(火车接近观察者)时，以观察者为参考系(观察者相对介质静止)1= ，
这时观察者接收到的笛声的频率为f2= = f= ；
(2)火车驶去(火车远离观察者)时，以观察者为参考系1=
，
这时观察者接收到的笛声的频率为f1= = = ×275Hz=260Hz。
答：(1)当火车驶来时，站在铁道旁的观察者听到的笛声频率为292Hz；
(2)当火车驶去时，站在铁道旁的观察者听到的频率又是260Hz.
28.菏泽市交通管理局为了监督司机是否遵守限速规定，在市内一段平直的公路上安装了固定测速仪，此路段限速为50km/h。如图所示，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号；第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s,若汽车两次接受到超声波信号的时间间隔恰好是2s,超声波的速度是340m/s。求：
(1)超声波信号第1次与汽车相遇时，汽车与测速仪间的距离？
(2)计算该路段汽车是否超速？
【解析】解：已知：v=340m/s t1=0.8s× =5.1s t2=2.3s× =0.15s
(1)由v= 可得
s1=vt5=340m/s×0.1s=34m；
(2)由v= 可得
s8=vt2=340m/s×0.15s=51m,
汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号的路程为：s=s4-s1=51m-34m=17m,
汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号的速度为：v= = =7.5m/s=30.6km/h,
因为30.6km/h＜50km/h,该汽车在此路段没有超速。
答：(1)超声波信号第1次与汽车相遇时，汽车与测速仪间的距离为34m；
(2)该路段汽车没有超速。
29.日本是一个多地震岛国，地震发生时会产生次声波，海中发生地震时往往伴随引发海啸。2023年7月28日在日本北海海域发生的地震引发海啸，已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s,求：
(1)最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少？
(2)若海浪的推进速度是200m/s,某游客跑步的速度为6m/s,则从最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的这段时间内
【解析】解：(1)最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是： 。
(2)巨浪登岸的时间为：
从最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的时间差为：Δt=t2-t1=500s-66.4s=433.3s。
此时游客能跑步的距离为：s2=v6Δt=6m/s×433.3s=2599.6m。
答：(1)最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是66.7s。
(2)若海浪的推进速度是200m/s,某游客跑步的速度为6m/s,该游客能跑2599.2m。
30.超声波虽然人耳不能听见，但是人类利用它具有的特性发明了许多的工具，广泛运用于生产生活中
【解析】答：医生利用“B超”诊断病人的病情；利用超声波可以检测锅炉有没有裂纹。
31.为什么有经验的人往暖水瓶里灌水，不用看听声音就知道快满了？
【解析】答：水未灌满时，空气柱较长，音调较低，空气柱较短，音调较高。
32.用烧水壶往水瓶里灌开水，其音调会越来越高。所以光凭声音的音调就可以听出水瓶里水装得满不满，为什么？
【解析】解：因为水瓶里有空气柱，冲水时随着水位升高，而空气柱振动产生的单波频率也发生了变化，凭经验就可听出当水被灌满时是什么声音。

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