【同步提升】浙教版八上-1.3 声音的特性与应用(知识点+典例+强化)(原卷+解析版)

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【同步提升】浙教版八上-1.3 声音的特性与应用(知识点+典例+强化)(原卷+解析版)

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【同步提升】浙教版(2024)科学八年级上册知识归纳与重难点精练
1.3 声音的特性与应用
知识点一、★声音的特性
1.音调
(1)概念:声音的高低可用音调来表示。
(2)探究影响音调高低的因素
实验过程 实验现象
钢尺的振动 将一把钢尺压紧(不能脱离桌面)在桌面上,用相同的力拨动其伸出桌外的一端 钢尺伸出桌面的部分较短 钢尺振动快,发出声音的音调高
钢尺伸出桌面的部分较长 钢尺振动慢,发出声音的音调低
实验结论 声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关,物体振动得越快,发出声音的音调就越高
(3)频率
①概念:物体振动的次数与所用时间之比。
②物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动得越快,频率就越高。
③单位:赫兹,简称赫,符号为 Hz。如果物体在 1s 内振动 50 次,其频率为 50Hz
④与音调的关系:物体的振动频率决定声音音调的高低。物体振动越快,频率越高,音调就越高。
举例:“女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。
(4)唱歌或演奏乐器时,需要经常改变音调。当演唱不同的音符时,人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率,从而产生高低不同的音调。
(5)超声波与次声波
①人耳的听觉范围:人对高音和低音的听觉有一定的限度,多数人能够听到的声音频率范围为 20—20000Hz。
②超声波:高于 20000Hz 的声波叫作超声波。应用:★超声波:B超检查;超声波金属探测仪;声呐;回声探测仪;超声雷达,蝙蝠听声辨位
③次声波:低于 20Hz 的声波叫作次声波。应用:★次声波:蝴蝶振翅、地震、海啸、台风、探知核爆炸和导弹发射情况;大象用次声交流;
④动物的听觉范围通常与人很不相同。大多数哺乳动物能听到的声音的频率比人类高得多。如图列出了人和一些动物能够听到和发出的声音频率范围。
【注意】科学与生活
(1)儿童说话的音调一般比成年人高,成年女人的音调一般比成年男人高。人的发声频率大约在 85Hz 到 1100Hz 之间。人唱歌时,C 调 “1”(“do”)的频率是 262Hz,D 调 “1”(“do”)的频率是 294Hz。
大象 听觉频率 / Hz 发声频率 / Hz
1 - 20000 14 - 24
(2)物体只要振动就能发出声音,但发出的声音不一定都能被人听到,原因是人的听觉频率有一定范围,且声音的传播需要介质。
(3)音阶:从1、2、3、4、5、6、7音调一直升高;
(4)实验:塑料尺划过木梳;钢尺振动(改变长度);琴弦松紧程度;水瓶琴;往热水瓶中倒开水。
2. 响度
(1)定义:声音的强弱(也指声音的大小)可用响度来衡量。
越用力击鼓,听到的鼓声越响亮,响度就越大。响度是人们对声音强弱的主观感觉。
(2)探究影响响度大小的因素
实验过程 实验现象 实验结论
①如图所示,将乒乓球用细线悬吊起来,用正在发声的音叉轻触乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。②再敲击音叉,使其发出不同响度的声音,重做上面的实验。根据观察到的现象,能否发现响度与什么因素有关?③在距离音叉较近处与较远处听音叉发出的声音,听到的声音强弱有什么不同?由此可发现响度与什么因素有关 用力小,乒乓球被弹开的幅度小,声音弱;用力大,乒乓球被弹开的幅度大,声音强。人距离音叉越远,听到的声音越弱 对于同一声源发出的声音,其响度与声源的振动幅度有关,人听到的声音的响度也与人距离声源的远近有关。声源的振动幅度越大,声音的响度越大;距离声源越远,声波散播开来,声音就越分散,听到的声音的响度也就越小
【注意】科学与生活
离声源不同距离的声音强弱:在 2m 处,单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/4;在 3m 处,单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/9。
(3)单位:科学上,人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。分贝的符号为 dB。
【注意】科学与生活
声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。可用喇叭形的传声筒或利用管状物传递声音,减少声音的分散,增强传声效果,如医生用的听诊器。
(4)实验:敲鼓是鼓面的纸屑振动的情况;钢尺振动(用力)
3. 音色
(1)音色:反映声音的品质与特色,可用于辨别不同物体发出的声音。
每个人都有自己独特的音色。
(2)影响音色的因素:发声体的材料、结构和发声方法有关。
手机声控密码锁通过识别声音的音色来解锁。
(3)音色与波形
音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同,如图是不同乐器发出的音调相同的声音的波形,如都发出 C 调的 “1”(do)的波形图。
4. 声音的三要素
(1)音调、响度和音色叫作声音的三要素。
(2)乐器的音调 弦乐器 管乐器 打击乐器
举例 吉他、二胡、小提琴 小号、长号、长笛 鼓、锣
振动物体 弦 空气柱 鼓面、锣面
音调、响度的影响因素 长而粗的弦发声的音调低,短而细的弦发声的音调高;松弛的弦发声的音调低,绷紧的弦发声的音调高。弦的振动幅度越大,声音的响度越大 管乐器中有一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声,通过按压活塞、移动拉管或堵住和放开特定的音孔,会改变空气柱的长度,从而改变发声的音调。长的空气柱发声的音调低,短的空气柱发声的音调高。吹奏越用力,响度越大 鼓皮张得越紧,鼓面越小,振动得越快,音调就越高;锣面越小,音调越高。击打的力量越大,鼓面、锣面的振幅越大,声音的响度越大
【注意】易混比较
音调 响度 音色
定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色
影响因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构
听觉表现 音调高:声音清脆、尖细,如女生的尖叫声。音调低:声音低沉,如牛的叫声 响度大:“震耳欲聋”。响度小:“轻声细语” 不同声源发出的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
【注意】科学与生活
不同的乐器,音色不同;牛的叫声低沉,响度大;蜜蜂发出的声音频率大,音调高。
知识点二、声的利用
1.消除回声
声音在传播过程中遇到障碍物,就会被反射。当障碍物离人较远时,人发出的声音经过较长时间(大于0.1s)回到耳边,人们就能把回声和原声区分开来。
当障碍物离人较近时,声音被很快反射回到耳边,此时,人们区分不出回声和原声。
为获得更好的声音感觉,音乐厅中常采用消除回声的设计,使听众获得更好的听觉感受。
2.超声波的利用
回声定位:蝙蝠在飞翔时会发出超声波,这些超声波碰到猎物时会被反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定猎物的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。
(1)声呐及倒车雷达:利用回声定位原理,科学家发明了声呐。利用声呐系统,人们可以测量海洋的深度,绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐获得鱼群的信息。汽车上安装的倒车雷达,也是利用了回声定位原理。
(2)超声波检查:利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部是否有病变的准确信息,确诊病情,然后采取相应的治疗措施。超声波仪器也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况。
(3)超声波清洗器、超声波洗牙等。
3.次声波的利用
(1)传递信息:不同的动物感受声波的频率范围不同。大象利用人类听不到的 “声音” 进行交流,这种 “声音” 是一种次声波,也就是说,大象可以利用次声波传递信息,进行交流。
(2)监测核爆炸。
(3)预报地震、火山喷发、海啸、台风等自然灾害。
知识点三、噪声及其控制
1.乐音与噪声
(1)乐音:有规律、悦耳动听、使人感觉轻松愉快的声音叫作乐音,如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐器声、悦耳的歌声等。
(2)噪声:无规律、难听刺耳、令人感到烦躁不安的声音叫作噪声,如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。
(3)乐音和噪声的相对性:凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。如夜晚时,悦耳的歌声对于睡觉的人来说是噪声。
2.噪声的危害与防治
(1)噪声的危害:噪声妨碍人们的生活、工作与学习,有害健康,被列为国际公害。
(2)噪声的防治(含教材第 22 页 “思考与讨论” 答案)
防治途径主要有:在声源处控制、在传播途径中控制、在声音接收处减弱。
知识点四、回声测距
1. 声音每秒在介质中传播的速度叫声速。
2. 影响声速的因素有介质的温度和介质的种类等。
(1) 在15℃的空气中,声音传播的速度为340m/s。
(2) 相同温度下,声速:固体>液体>气体,真空中声速为0。
(3) 空气中声速:温度越高,空气中声速越快;一般是气温每升高1℃,声速约增加0.6m/s。
3. 回声测距:
(1)声波在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人耳,听到反射回来的声音叫做回声。
(2)静态回声测距:
(3)动态回声测距:
题型一、音调与频率的关系
1. 如图所示为“探究影响音调高低的因素”的实验装置,下列说法中错误的是(  )
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺的振动频率
B.多次实验中,保持钢尺的振动振幅相同,运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面的长度越长,振动得越快
D.物体振动得快,发出的声音音调高
【答案】C
【解答】解:A、钢尺伸出桌面的长度越长,质量越大,体积越大,越难振动,振动得越慢;因此通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率。故A正确;
B、探究音调跟频率的关系时,需控制其它因素都不变,因此多次实验中,保持钢尺振动的振幅相同,运用了控制变量法。故B正确;
C、钢尺伸出桌面越长,振动越慢,频率越小,故C错误;
D、物体振动的快、频率高,发出的声音音调高,故D正确。
故选:C。
2. 在“探究敲击钢管发声的频率与管子长度、直径关系”的综合实践的活动中,小明选取管壁厚度相同、长度和直径不同的三根铜管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如表。分析表中数据(  )
编号 长度/cm 直径/cm 频率/HZ
1 20.5 1.50 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
A.只能得出频率随长度增加而减小的结论
B.只能得出频率随直径增加而减小的结论
C.选项A和B的结论都能得出
D.选项A和B的结论都不能得出
【解答】解:探究发声的频率与管子长度、直径的关系时,应使用控制变量法;
探究频率与长度的关系时,需要控制直径保持不变,改变长度;探究频率与直径的关系时,需要控制长度保持不变,改变直径;由表中数据可知,3次实验中管子的长度和直径都是变化的,所以不能得出选项A和B的结论;故ABC错误,D正确;
故选:D。
3. 1997年,为庆祝香港回归,经中央特批,湖北省6名演奏家用国家一级文物曾侯乙编钟(如图)共同演奏了大型交响乐《1997:天 地 人》的部分片段。下列有关说法不正确的是(  )
A.编钟发出优美的声音是由钟体振动产生的
B.听到编钟的声音是通过空气传播到人耳的
C.在曾侯乙编钟上能演奏出不同音调的声音
D.敲击体积不同的编钟,响度一定不同
【解答】解:A、敲击编钟时编钟振动发声,说明声音是由于钟体的振动而产生的,故A正确;
B、声音的传播需要介质,钟声通过空气传播到观众耳内的,故B正确;
C、编钟具有合瓦结构,所以敲击同一编钟的正面和侧面时编钟可以发出两种不同频率的声音,故C正确;
D、敲击体积不同的编钟,则编钟振动的频率不同,音调不同,由于不知道敲击力度的大小,无法判定响度的大小,故D错误。
故选:D。
4. 如图所示,将大小相同、齿数不同的发音齿轮分别装在玩具电动机上。当齿轮以相同的转速匀速转动时,将一硬纸片分别接触不同的齿轮,使硬纸片发出声音的音调最高的是( )
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】当硬纸片与齿轮接触时,齿数越多的齿轮可以使硬纸片在相同时间内振动次数越多,纸片发声的音调就会越高,因此使硬纸片发出声音的音调最高的为 D 选项中的齿轮。故选 D。
5. 训练警犬时,训犬员常使用如图所示的训犬笛对警犬发号施令。将调节杆适当旋进或旋出并固定后,可改变笛声的______(填 “音调”“响度” 或 “音色”);某次训犬笛发出 25 000 Hz 的声音,此时它发出的是______(填 “超声波” 或 “次声波”),人耳______(填 “能” 或 “不能”)听到。
【答案】音调;超声波;不能
【解析】将调节杆适当旋进或旋出并固定后,可以改变空气柱的振动频率,从而改变笛声的音调;训犬笛发出 25 000 Hz 的声音,25 000 Hz>20 000 Hz,此时训犬笛发出的是超声波,人耳不能听到。
6. 小金报班在学习吉他演奏,在学习过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
①琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
②琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
③琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的4种规格的琴弦,进行实验。
编号 材料 规格
长度/(cm) 横截面积/(mm )
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
(1)在验证猜想三时,小金发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是   。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,能否验证猜想一?为什么?请说出原因:   。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是    。
【答案】(1)55 (2)不能,没有控制变量,材料、横截面积都不同
(3)取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低
【解析】(1)根据控制变量法的要求分析;
(2)验证猜想一,即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时,必须控制材料、长度相同,只改变琴弦的材料。而AD中,两根琴弦横截面积和材料都不同,据此分析解答;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究琴弦的音调高低与琴弦的松紧的关系时,必须控制琴弦的材料、长度和横截面积相等,只改变琴弦的松紧,据此设计实验步骤即可。
【解答】(1)验证猜想三,即探究琴弦音调的高低与材料的关系时,必须控制琴弦的长度和横截面积相等,只改变材料,故选实验B和D,则①处的长度与B相等,应该为55。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,不能验证猜想一,原因为:没有控制变量,材料、横截面积都不同。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。
7. 在学习吉他演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了如表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 材料 长度(cm) 横截面积(mm2)
A 铜 60 0.76
B 铜 60 0.89
C 铜 60 1.02
D 铜 80 0.76
E 铜 1.02
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
I 尼龙 100 0.89
(1)选用编号A、D、F的琴弦进行实验,是在验证猜想 。
(2)为了验证猜想三,表格中所缺数据为:长度 cm。
(3)随着实验的进行,小明觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
【解答】解:(1)A、D、F琴弦的横截面积和材料都相同,而长度不同,故是为了验证琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
(2)如果验证猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关,应控制长度和横截面积相同,故表格应该填入与G、H的数据相同,即80。
(3)探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关,控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变,改变两者的松紧,比较音调的高低。
故答案为:(1)二;(2)80;(3)选取材料、长短、粗细相同的琴弦,调整它们的松紧程度不同。
8. 如图是形状相似的三个钢笔笔套,它们的唯一不同就是长度发一样,小初同学发现:从左往右依次口吹这三个笔套时,发出的声音音调越来越低,请回答下列问题:
(1)吹笔套时,振动发生的物体是 。
(2)小初在课余时间利用相同的科学原理制作一个竹笛(如图),在竹管开口①处向管内吹气时,竹第可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,可以改变音调,则当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,竹笛发声音调最低的位置是 (填“a”、“b”或“c”)。
【解答】解:(1)吹笔套,是笔套中的空气柱振动从而发出声音;
(2)空气柱的长短影响振动的快慢,空气柱越短振动越快,音调越高,空气柱越长振动越慢,音调越低;所以,竹笛发声音调最高的位置是a,音调最低的位置是c。
故答案为:(1)空气柱;(2)c。
9. 琵琶,是中国传统弹拨乐器,已有两千多年的历史。
(1)小新同学在琵琶演奏中发现,拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细、材料和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图甲)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同。她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。若她选择a、b两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系。
(2)小新同学在琵琶演奏中还发现,琵琶使用一段时间后会发生“走音”现象。这是指琴弦发声的
偏离了标准,于是她就拿出“调音器”拧动琵琶头部的弦钉来“调音”(如图乙所示)。这是通过改变琴弦的 来实现的,
【解答】解:(1)选择a、b两弦线做实验,粗细和长度相同,故探究的是音调与弦线材料的关系;
(2)调节琴弦的松紧,就会改变琴弦的振动快慢,所以古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,这是指琴弦发声的音调偏离了标准,
于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”,这是通过改变琴弦的松紧程度来改变声音的音调;
故答案为:(1)材料;(2)音调;松紧程度。
10. 科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动,活动包括体验声音、探究声音等环节。
(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小科的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗? 。
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 。(看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 。 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一 的位置,用 大小的力拨动步骤一 的位置。 划线部分的目的是 。
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
【解答】解:(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小科的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗?不赞同,声音的传播速度与物体振动的快慢无关,与传播的介质、温度有关。
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 C。(看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 伸出桌面的长度。 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一 的位置,用 大小的力拨动步骤一 的位置。 划线部分的目的是 保证无关变量相同。
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
故答案为:(1)不赞同,声音的传播速度与物体振动的快慢无关,与传播的介质、温度有关;(2)C;伸出桌面的长度;保证无关变量相同。
11. 小宁在拆开口琴进行清洗时,观察到琴芯的结构如图所示:在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片,当气流从发音孔出入时铜片发生振动,从而吹出不同的声音。
(1)在图中,C区是 音区(选填“高”、“中”或“低”)。
(2)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是 。
(3)为进一步探究不同材料的隔音效果,小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩,以及相同的口琴声音进行探究,得到的实验结果如表:
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
由此可知,隔声性能最好的材料是 。
【解答】解:(1)发声体振动的频率越高,音调越高。由图知A区的铜片较厚较长,振动较慢,B区次之,振动较快;C区较的铜片薄较短,振动最快,故A区发出的音调最低,C区发出的音调最高。
(2)由于声音是由物体振动产生的,所以停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是铜片在继续振动。
(3)由表中实验数据可知,用羽绒服做隔音材料时,听不到声音的距离最小,因此,羽绒服的隔音性能最好。
故答案为:(1)高;(2)铜片在继续振动;(3)羽绒服。
12. 某创新实验小组的同学发现:一只手捏住一根表面较光滑的实心铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。于是同学们对“影响铝棒发声频率的因素”进行了探究。
【猜想与假设】
猜想一:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。
猜想二:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。
【实验设计与实施】
找到5根不同规格的铝棒、频率检测器等器材,依次选择1根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,从手捏部位向外端摩擦,测出铝棒发声的频率,数据记录如下。
实心铝棒 铝棒长度(L/cm) 铝棒横截面积(S/mm2) 频率(f/Hz)
1 71 29 3500
2 78 29 3146
3 71 52 3530
4 71 75 3572
5 105 29 2693
(1)分析表格中实心铝棒 的三组数据,可知铝棒的长度相同时,铝棒的横截面积越大,发声频率越高。
(2)为了验证猜想二,应分析表格中实心铝棒1、2、5的三组数据,可得出的结论是 。
(3)上述实验后,有同学提出新猜想,于是他们选用了一根铝棒,依次改变手捏铝棒的部位,从手捏部位向外端摩擦,再测出每次铝棒发声的频率,根据现象得出了相应的结论。由上可知,他们提出的新猜想是 。
【解答】解:(1)探究与横截面积关系,必须控制长度不变,分析表格中实心铝棒1、3、4的数据可知,铝棒的长度是相同的,铝棒的横截面积越大,发声频率越高;
(2)根据1、2、5数据知,截面积相同,故是探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度的关系;由数据可知,长度越长,发声频率越低。
(3)选用了一根铝棒,依次改变手捏铝棒的部位,振动部分的长度改变了,测出了频率,据此提出的猜想是:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关。
故答案为:(1)1、3、4; (2)横截面积相同时,铝棒长度越长,发声频率越低;(3)铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关。
题型二、响度与振幅的关系
1. 手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示,据此分析(  )
A.每次发声的时间间隔相等
B.声音是桌面的振动产生的
C.声音是在耳蜗处形成听觉
D.听到声音的响度越来越大
【解答】解:A.由图可知,第1次碰撞的时间是1.12s,第2次碰撞的时间是1.58s,第3次碰撞的时间是2.00s,第4次碰撞的时间是2.40s,第5次碰撞的时间是2.78s,第1、2次时间间隔为0.46s,第2、3次时间间隔为0.42s,第3、4次时间间隔为0.4s,第4、5次时间间隔为0.38s,每次发声的时间间隔不相等,故A错误;
B.声音是由物体振动而产生的,乒乓球碰撞桌面发出的声音是因为球与桌面之间的振动产生的,故B正确;
C.声音传入人耳后,是在大脑皮层的听觉中枢形成听觉,不是耳蜗,故C错误;
D.根据波形图可知,乒乓球每次发声时的振幅变小,听到声音的响度越来越小,故D错误;
故选:B。
2. 如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”,从管口吹气,能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是(  )
A.鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的
B.鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳
C.向吸管口吹气的力度越大,声音的音调越高
D.拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调
【解答】解:A、鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的,故A正确;
B、声音的传播需要介质,鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳,故B正确;
C、向吸管口吹气的力度越大,空气中振动幅度越大,声音的响度越大,故C错误;
D、拉动棉签,吸管内振动的空气柱的长度发生变化,造成空气柱振动的快慢不同,频率不同,音调就会发生变化,故D正确。
故选:C。
3. 某声音测试仪器的产品参数如表:
产品型号 G168升级版 备注
测量范围 20~135dB 声音强弱等级的显示
测量精度 ±1.5dB
频率响应 27.5~8.5kHz 产品能工作的频率
该仪器相等距离测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图,二者相较,则(  )
A.乙的音调一定较高
B.甲的声音响度更大
C.声源发甲声音时振动振幅小
D.声源发乙声音时每秒振动次数较多
【解答】解:AD、音调是声音的高低,与振动的频率有关,图上反映的是声音的强弱等级,因此不能确定甲乙的振动频率和音调的高低,故AD错误;
BC、由图可知甲的声音强弱等级高于乙,因此甲的响度更大,则声源发出甲声音时振动的振幅大,故C错误,B正确。
故选:B。
4. “祝福大祖国繁荣昌盛,国泰民安,祖国请放心!” 海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音,是对祖国 75 周年华诞最美好的祝福。其中 “响彻云霄”,是指声音的( )
A. 响度大 B. 音调高 C. 音色好 D. 频率高
【答案】A 【解析】“响彻云霄” 是指声音的响度大,故 A 正确,BCD 错误。
5. 小金进行了如下两个有关声音的实验,请根据实验回答下列问题。
【实验1】如图1,小金在鼓面撒上一些绿豆,并敲打鼓面。
(1)敲击鼓面时发出声音,且可以看到绿豆在跳动,这现象说明发声物体在 。
(2)用更大的力敲打鼓面,此时鼓发出的声音 。(选填“音高更高”或“音量更大”)
(3)鼓面上放绿豆的目的是 。
【实验2】如图2,小金用橡皮槌轻轻敲击大小不同的音叉并绘制了柱状图。
(4)通过观察柱状图,发现的规律是 。
【解答】解:(1)图1中,鼓面发出声音的同时可以看到豆子在跳动,这现象说明发声物体在振动;
(2)用更大的力敲打鼓面,豆子跳动的幅度更大,说明此时鼓面振动的幅度大,发出的声音音量更大;
(3)鼓面振动速度快,振动幅度小,人眼不容易看出鼓面振动状况,鼓面上放豆子的目的是更明显地显示鼓面振动幅度大小,运用了转换法;
(4)通过观察大小不同的音叉声音高低的柱状图,用相同的力敲击音叉,大音叉振动的慢,发出的声音低;小音叉振动的快,发出的声音高,所以发现的规律是:小音叉比大音叉声音高。
故答案为:(1)振动;
(2)音量更大;
(3)更明显地显示鼓面振动幅度大小;
(4)小音叉比大音叉声音高。
6. 小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图,在右边伞柄的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在图示位置后,在B点听到了手表的滴答声,“聚音伞”增大了人听到声音的__________,手表声在两伞之间传播依靠的介质是__________。
【答案】响度;空气。
【解答】解:声音遇到障碍物时,与光一样会被反射回来,在物理学上叫回声,而回声产生的原理与光学中的“反射”现象类似;声音在传播时,以波的形式以声源为球心向四周空间传播,声音的能量很快分散开,离声源越远,响度越小,但根据光反射现象凹面镜对光的会聚作用来类比,声音在反射时也能会聚,使其能量集中,则在能量集中处听到声音的响度便大了;
由于A、B间只有空气而没有液体或固体,因而传声的介质是空气。
故答案为:响度;空气。
7. 如图所示是探究声现象时常用的装置。请回答:
(1)图1中,将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开,这个实验现象说明声音是由物体 产生的。
(2)如果将这个实验拿到月球表面做,你会观察到的现象是: ,说明: 。
(3)物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图2所示为甲、乙、丙三个音叉受力敲击后,振动时发出声音的波形图,下列判断正确的是 。
A.甲音叉比乙音叉振动得快
B.甲音叉比丙音叉发声的音调低
C.乙音叉和丙音叉发声的频率一样
D.甲音叉和丙音叉发声的响度一样
【解答】解:(1)将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开,说明乒乓球在振动,同时听到声音,这个实验现象说明声音是由物体振动产生的;
(2)月球上没有空气,因为真空不能传声,如果将这个实验拿到月球表面做,仍然有振动,但听不到声音,说明:声音的传播需要介质;
(3)由图可知,甲、乙振动的频率相同,丙振动的频率高,甲、丙的振幅相同,乙的振幅小,音调是由频率决定的,响度是由振幅决定的,
A、甲、乙振动的频率相同,即甲音叉和乙音叉振动的快慢相同,故A错误;
B、丙振动的频率比甲高,所以甲音叉比丙音叉发声的音调低,故B正确;
C、丙振动的频率比乙高,所以丙音叉比乙音叉发声的频率高,故C错误;
D、甲丙的振幅相同,所以甲音叉和丙音叉发声的响度一样,故D正确。
故选:BD。
故答案为:(1)振动;(2)振动,听不到声音;声音的传播需要介质;(3)BD。
8. 小蛟同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。他利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如图2所示,则下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两图对应的实验中,小蛟敲击瓶子的快慢相同
B.丙图对应实验中,小蛟的敲击的瓶子发出的声音尖锐
C.三次实验小蛟是用不同的力度敲击了不同的瓶子
D.三次实验小蛟是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
【解答】解:A.甲、乙两图中,相同时间内敲击的快慢和振动快慢一样,故A正确;
B.这三个图中瓶子的振动频率是相同的,则瓶子发出声音的音调相同,故B错误;
CD.由图2所示,三个波形图的振幅相同,而波的形状不同,即瓶子发出声音的响度相同而音色不同,说明三次实验小蛟是用相同的力度敲击了不同的瓶子,故CD错误;
故选:A。
题型三、音色
1. 辛弃疾在《西江月 夜行黄沙道中》写道:“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”。人们能分辨出蛙声主要依据声音的(  )
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
【答案】A
【解答】解:人们一般利用音色来区分和辨别发声体,分辨出蛙声主要依据声音的音色。
故选:A。
2. 现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能,只有设备所有者才能用自己的声音打开设备,这种科技的应用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景,这种声纹锁辨别声音的主要依据是( )
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 声速
【答案】B 【解析】音调是指声音的高低,响度是指声音的强弱,音色是指声音的特色,不同的人发出声音的音调和响度可能会相同,但每个人的音色一般不相同,所以这种声纹锁辨别声音的主要依据是音色,声音在相同介质中、相同的温度条件下传播速度相同,故 B 正确,ACD 错误。故选 B。
3. 2023年9月23日,在杭州亚运会的迎宾表演中,19位少年使用“水玉琮”敲击出激扬的鼓声,以水为礼,击鼓迎宾,鼓面上水花四溅。下列说法错误的是(  )
A.鼓声通过空气传入观众的耳朵
B.鼓面上水花四溅是因为鼓面在振动
C.用大小不同的力敲击鼓面能改变鼓声的音调
D.鼓声与其他乐器发出的声音音色不同
【解答】解:A.声音的传播需要介质,鼓声通过空气传入观众耳朵的,故A不正确;
B.一切发声体都在振动,鼓面上水花四溅是因为鼓面在振动,故B不正确;
C.大小不同的力敲击鼓面,鼓面的振幅不同,改变了鼓声的响度,故C正确;
D.鼓声与其他乐器的结构、材料不同,故声音音色不同,故D不正确。
故选:C。
4. 王熙凤出场是《红楼梦》中极其精彩的一笔。未见其人,先闻其声:“我来迟了,不曾迎接远客!”贾母判断一定是“凤辣子”来了。贾母判断的依据是声音特性中的(  )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【解答】解:本题中实际上是“闻其声而知其人”,是根据声音辨别是谁在说话,是根据声音的音色判断。
故选:C。
5. 将四个音叉发出的声音信号输入设置一样的同一示波器,波形如图,以下说法错误的是(  )
A.四种声音的音色基本相同
B.将甲音叉的音量降低可能出现乙波形
C.乙音叉的音调比丙低
D.丙音叉的响度和丁相同
【解答】解:A、由四图可知,四种声音波形基本相同,则音色基本相同,故A正确;
B、甲音叉的振幅大于乙音叉的振幅,甲音叉振动的频率也大于乙音叉振动的频率,将甲音叉的音量降低不可能出现乙波形,故B错误;
C、由图乙和图丁可知,乙音叉振动的频率比乙小,故乙音叉的音调比丙低,故C正确;
D、由图丙和图丁可知,丙音叉的振幅和丁相同,则丙音叉的响度和丁相同,故D正确。
故选:B。
6. 2022年4月,新冠疫情在全国多地再次蔓延,学校利用清明假期进行了线上教学演练。
(1)同学们在家里线上演练学习时,听到上课的声音最先是由 振动产生的。
A.电线
B.老师的声带
C.电脑屏幕
D.连接电脑的网线
(2)线上听课时,虽然没有看到老师,但是同学们通过听到的声音就可以确定是自己的科学老师在讲课。其辨别的依据是:每个人声音的 是不同的。
【解答】解:(1)听到上课的声音是由老师的声带振动产生的,故B正确、ACD错误;
(2)不同人的发声音色不同,故同学们区分哪位老师发出的声音,是依据音色的不同。
故答案为:(1)B;(2)音色。
7. 如图甲、乙、丙、丁所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,若用甲、乙、丙、丁代表四种声音,则具有相同音色的是______,具有相同响度的是______,具有相同音调的是______。
知识归纳:音调是指声音的高低,由振动频率决定;响度是指声音的强弱,与振幅有关;音色是指声音的品质与特色。声源的振动频率越大,声音音调越高,在波形图中波越密集。声源的振幅越大,声音响度越大,在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。音色不同,波形图的波形(圆滑程度)也就不同。
【答案】甲、丙、丁;甲、乙、丙;甲、乙、丁
【解析】从图中可以看出,甲、丙、丁的波形相同,则音色相同;甲、乙、丙的振幅相同,则响度相同;甲、乙、丁振动的频率相同,则音调相同。
8. 根据相关场景,回答问题:
(1)1912年,英国新造的巨型油轮“泰坦尼克号”在大西洋的航线上首航时,与冰山相撞而沉没.而现代的轮船则可以通过向前方水面发射超声波(声波中的一种),以避免与冰山相撞。若向前方水面发出的超声波(在水中传播)经2秒收到回声,海水传播超声波的速度是每秒1500米,则该冰山距船约为 千米。若用这种方法来测量地月之间的距离,则向月球发射超声波能否听到回声?请说明理由 。
(2)电视节目《非遗公开课》上口技表演者模仿各种鸟鸣声,他主要是模仿各种鸟声的 (选填“音调”、“响度”、“音色”),表演者的声音是以声波的形式通过 传入现场观众的耳朵。
【解答】解:(1)现代的轮船发射超声波到冰山的时间t2s=1s;
根据v可得,该冰山距船的距离:
s=vt=1500m/s×1s=1500m=1.5km;
月球和地球之间存在真空,且月球周围没有空气(即真空),声音不能在真空中传播,所以这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离。
(2)不同物体发出声音的音色不同,音调和响度可能相同,故口技演员主要是模仿各种鸟声的音色。
表演者的声音是以声波的形式通过空气传入现场观众的耳朵。
故答案为:(1)1.5;不能;地月之间是真空,缺少了超声波传播所需的介质;
(2)音色;空气。
题型四、声音传递信息和能量
1. 下面关于声现象的配对中,错误的是(  )
A.“长啸一声,山鸣谷应”﹣﹣﹣﹣说明声音的传播存在回声现象
B.“闻其声,知其人”﹣﹣﹣﹣说明根据音调,可以区分不同的发声体
C.“隔墙有耳”﹣﹣﹣﹣说明固体能传声
D.用超声波清洗眼镜﹣﹣﹣﹣利用超声波具有的能量
【解答】解:A次声波是我们的耳朵所听不到的声音,“长啸一声,山鸣谷应”指的是声音的反射,是回声现象,故A正确;
B、“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的,故B错误;
C、“隔墙有耳”说明固体可以传播声音,故C正确;
D、用超声波清洗眼镜说明超声波具有能量,故D正确。
故选:B。
2. 一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据v变形公式s=vt可知;速度一定时,时间越长通过的路程越大,因为0.30s>0.16s>0.14s,所以sA=sC=sE>sB>sD,故B符合题意。
故选:B。
3. 如图是小明探究“看”到自己的声音的实验,把两个纸杯底部用细棉线连接起来,固定其中一纸杯,在纸杯口处蒙上胶膜,膜上黏一片小平面镜。拉紧棉线,将激光笔发出的光照射在平面上,小明对着另一纸杯说话(不接触纸杯),会看到墙上反射的光点在晃动,则下列说法正确是(  )
A.该实验说明声音能传递能量
B.光点的晃动是由于激光笔晃动引起的
C.两个纸杯间声音的传播主要是通过空气实现的
D.在月球上做该实验也能看到光点的晃动
【解答】解:A、小明对着另一纸杯说话(不接触纸杯),会看到墙上反射的光点在晃动,说明声音能传递能量,故A正确;
B、光点的晃动是由于纸杯振动引起的,故B错误;
C、两个纸杯间声音的传播主要是通过固体棉线实现的,故C错误;
D、月球是真空,真空不能传声,故在月球上做该实验不能看到光点的晃动,故D错误。
故选:A。
4. 如图为某款身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射传播速度为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔;当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,某人站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,则他的身高为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,超声波的速度为v,则测量仪顶部到测重台的高度为:
h1;
某人站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,则测量仪顶部到人头顶的距离为:
h2;
则人的身高为:h=h1﹣h2。
故选D。
5. 声音与人的生活息息相关,为了认识声音,科学兴趣活动小组设计了以下实验对声音进行了探究。
实验一:图甲,逐渐抽去钟罩内气体,听到铃声越来越小。
实验二:图乙,一张纸分别接触转动中的两个齿数不同的齿轮,齿轮的齿数越多,纸片发出的声音越尖。
实验三:图丙,将一支点燃的蜡烛放在喇叭的前方,当喇叭中发出较强的声音时,观察烛焰左右晃动。
(1)以上三个实验中,实验一表明 。
(2)实验二表明:音调高低由 决定。
(3)实验三表明:声音在空气中是以 的形式向远处传播的,声音具有 。
【解答】解:(1)以上三个实验中,实验一表明声音的传播需要介质。
(2)实验二表明:音调高低由振动频率决定。
(3)实验三表明:声音在空气中是以声波的形式向远处传播的,声音具有能量。
故答案为:(1)声音的传播需要介质;(2)振动频率;(3)声波;能量。
题型五、超声波与次声波
1. 中国海事第一舰“海巡01”轮在海上展开拉练,未来将被派往南海、钓鱼岛等海域执行任务,如图所示,“海巡01”轮配备有强声设备,可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波,主要用于对付海盗等人员,根据以上信息,下列说法中错误的是(  )
A.声波具有能量
B.护航官兵佩戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声
C.强声设备发出的声波是次声波
D.声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散,增大响度
【解答】解:A、声音可以传递信息,声音具有能量,故A正确;
B、护航官兵佩戴耳罩是为了在人耳处减弱听到声音的响度,故B正确;
C、强声设备发出的声波高达150dB,是人耳能够听到的,而次声波人耳是听不到的,故C错误;
D、声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散,增大响度,故D正确。
故选:C。
2. 超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波,从而实现准确 “烧死” 病变细胞。手术过程中,与医生、护士之间的说话声相比,超声波具有的特点是( )
A. 振动频率高,方向性好,能量集中
B. 振动频率高,方向性差,能量分散
C. 振动频率低,方向性好,能量集中
D. 振动频率低,方向性差,能量分散
【答案】A 【解析】超声波具有振动频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特点,故 A 正确,BCD 错误。故选 A。
3. 次声波能够绕过障碍物传得很远,下列事例应用这个特点工作的是( )
A. 胎儿身体状况诊断 B. 声呐 C. 眼镜清洗 D. 地震监测
【答案】D 【解析】给儿身体状况诊断、声呐是利用超声波传递信息;眼镜清洗是利用超声波传递能量,故 ABC 不符合题意;地震监测是利用次声波传递信息,故 D 符合题意。故选 D。
4. 科研人员用低音频灭火装置进行灭火,如图所示,装置通过发出 30 - 60Hz 的低频声波,在短短数秒内就扑灭了火焰。下列关于低音频灭火装置的说法不正确的是( )
A. 低音频灭火装置发出的声音人耳可以听到
B. 声波可以灭火说明声波能传递能量
C. 低音频灭火装置也需要振动发声
D. 装置发出的低频声波指的是其发声的响度
【答案】D 【解析】人的听觉频率范围为 20 - 20000 Hz,低音频灭火装置发出 30 - 60 Hz 的低频声波,人耳可以听到,故 A 正确;声波可以灭火说明声波能传递能量,故 B 正确;低音频灭火装置发出 30 - 60 Hz 的低频声波,是发声体振动产生的,故 C 正确;装置发出的低频声波指的是其发声的频率,故 D 错误。故选 D。
5. 超声波具有许多奇特的效应:净化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡,气泡破裂后能产生强冲击力的微波水柱,它能不断冲击物体表面进而达到净化的目的。此外,超声波波长短,在均匀介质中能定向直线传播,根据这一特性可用来探伤、测距、测量、医学诊断等。据此分析,下列说法错误的是(  )
A.人耳不能听到超声波
B.超声波能够清洗物件是因为声波具有能量
C.由于超声波波长短,故在月球上可以用超声波测定两山间的距离
D.B超是超声波在医学诊断中的重要应用
【解答】解:
A、人耳听不到超声波,是因为超声波的频率大于20000Hz,人们听不见。故A正确;
B、声音具有能量,所以可以利用超声波清洗物件。故B正确;
C、月球上是真空状态,声音无法传播。所以在月球上无法用超声波测定两山间的距离。故C错误;
D、声音可以传递信息,B超就是超声波在医学诊断中的重要应用。故D正确。
故选:C。
6. 利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为(  )
A.25km B.50km C.75km D.100km
【解答】解:由图可知,纵波的速度为:v15km/s,横波的速度为:v23km/s,
测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,由题意可得:10s,即10s,
解得:s=75km。
故选:C。
7. 阅读短文《超声波指纹识别技术》,回答问题。
不知道你的手机用多久了?如果用的时间够久的话,指纹识别模块(Home键或手机背盖处的指纹识别模块)是不是已经磨损了?或者你的手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲,超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料,而且材料的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回波自然也就不同,皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就做出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显:首先,手指无需接触指纹模块,也就不会出现指纹模块被磨损的情况,这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图象,像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
(1)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是 ;
A.超声波焊接器
B.超声波清洗器
C.医生用B超诊断病情
D.医生用超声波击碎结石
(2)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6s后收到回声信号,则海底深度为 m;
(3)放大手指局部,表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上 A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为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是图乙中的 (1ms=0.001s)。
【解答】解:(1)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,说明声能传递信息。
A.超声波焊接器,是超声波焊接器发出超声波,超声波的振动传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合,超声波引起物体振动,这属于声能传递能量,故A不符合题意。
B.超声波清洗器,是超声波清洗器发出超声波,超声波引起水的振动,水的振动引起污垢振动,污垢脱离机械,达到清洗的目的,说明声能传递能量,故B不符合题意。
C.医生用B超诊断病情,B超向人体发出超声波,超声波碰到人体的内部器官发射回来,通过发射回来的超声波得到一些人体内部的器官状况,说明声能传递信息,故C符合题意。
D.医生用超声波击碎结石,是碎石机发出超声波,超声波的振动引起结石振动,结石被振碎,随尿液排出体外,这是超声波引起结石的运动,属于声能传递能量,故D不符合题意。
故选:C;
(2)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6s后收到回声信号,
根据v得,超声波运动路程为:s'=vt=1500m/s×6s=9000m,
所以海底深度为:ss'9000m=4500m;
(3)手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,
超声波在空气中传播速度相同,根据v得,手机到B和D点距离最大,并且这两点到手机距离相等,手机到A和C点距离变小,并且这两点到手机距离相等,手机到E点距离最小。
A、如图,B和D到手机距离最大,并且两点到手机距离相等,A和C到手机距离变小,并且两点到手机距离相等,E点到手机的距离最小,故A符合题意;
B、如图,B到手机距离最大,并且两点到手机距离不相等,故B不符合题意;
C、如图,B和D到手机距离最小,故C不符合题意;
D、如图,D到手机距离最小,故D不符合题意;
故选:A。
故答案为:(1)C;(2)4500;(3)A。
8. 声音与我们的生活关系密切,请根据所学知识,回答下列问题:
(1)如图(a)所示,将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球会多次被弹开,这个现象表明声音是物体 产生的。
(2)你能听到音叉的声音,声波是通过 这一介质传播到你耳朵。
(3)医生利用 (选填“超声波”或“次声波”)扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息确诊病情。
(4)生活中手机使用率越来越高,手机解锁时可以利用声控解锁。只要对着手机说出事先录制好的口令,只能由设置人说密码才能打开,如图(b)所示,这利用了声音的 不同进行自动解锁。
(5)2024年3月3日是第25个全国爱耳日,今年的健康宣传主题为“科技助听,共享美好生活”。为了保护耳朵在飞机起飞和降落时,乘客应将口微微张开,目的是打开咽鼓管使 内外的气压平衡,避免其受损。
【解答】解:(1)将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球会多次被弹开,这个现象表明声音是物体振动产生的。
(2)人们能听到音叉的声音,声波是通过空气传播到耳朵的。
(3)医生利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息确诊病情。
(4)机解锁时可以利用声控解锁。只要对着手机说出事先录制好的口令,只能由设置人说密码才能打开,这利用了声音的音色不同进行自动解锁。
(5)为了保护耳朵在飞机起飞和降落时,乘客应将口微微张开,目的是打开咽鼓管使鼓膜内外的气压平衡,避免其受损。
故答案为:(1)振动;(2)空气;(3)超声波;(4)音色;(5)鼓膜。
题型六、噪声及其来源控制
1. (双选)二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。下列关于二胡说法正确的是(  )
A.二胡发出的声音是琴弦振动产生的
B.二胡发出优美的声音一定是乐音
C.拉弓弦时,用力越大发出声音的音调越高
D.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变音调
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,二胡发出的声音是琴弦振动产生的,故A正确;
B、从环保角度来看,一切干扰人们学习、休息和工作的声音都是噪声,在有些情况下,二胡发出优美的声音也可以成为噪声,故B错误;
C、响度是声音的强弱,拉弓弦时,用力越大发出声音的响度越大,故C错误;
D、拉二胡时,手按压琴弦不同位置可以改变琴弦振动的频率,是为了改变音调,故D正确。
故选:AD。
2. 我们生活在声音的世界里,声音无处不在。这里列举了 6 种声音:①工厂车间里机器的轰鸣声;②剧场里的演奏声;③清晨公园里小鸟的鸣叫声;④装修房子的电钻声;⑤街上汽车的鸣笛声;⑥山间小溪的流水声。其中从环保角度看属于噪声的是( )
A.①③④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①④⑤⑥
【答案】C 【解析】从环保角度来看,工厂车间里机器的轰鸣声、装修房子的电钻声、街上汽车的鸣笛声都影响了人们正常的工作与生活,属于噪声;剧场里的演奏声、清晨公园里小鸟的鸣叫声、山间小溪的流水声没有影响人们的正常工作和生活,不属于噪声。故 A、B、D 错误,C 正确。
3. 从物理学角度,判断下列声音的波形图中属于噪声的是( )
A. B. C. D.
【答案】C 【解析】A、B、D 图中波形振动规则,属于乐音;C 图中波形振动不规则,属于噪声。故选 C。
4. 我国高速列车的飞速发展给人们的美好生活带来了新福祉,为世界高速列车的发展树立了新标杆。动车组轨道用的是超长无缝钢轨,可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声,从而给乘客一个安静舒适的环境。下列实例中,减弱噪声的方法与之相同的是( )
A. 摩托车上的消音器
B. 路口的噪声监测仪
C. 高架路上的隔音板
D. 工厂里的降噪耳塞
【答案】A 【解析】动车组轨道用的是超长无缝钢轨,可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声,防止了噪声的产生,这是在声源处减弱噪声。摩托车上的消音器,是在声源处减弱噪声,故 A 符合题意;路口的噪声监测仪只能监测噪声的强弱,不能减弱噪声,故 B 不符合题意;高架路上的隔音板,是在传播过程中减弱噪声,故 C 不符合题意;工厂里的降噪耳塞,是在人耳处减弱噪声,故 D 不符合题意。故选 A。
5. “听党话,颂党恩,跟党走”,庆祝建党100周年歌唱《唱支山歌给党听》比赛现场飘来了优美旋律。关于声音,以下说法正确的是(  )
A.声音可以在真空中传播
B.根据响度可以分辨不同乐器的声音
C.声音是由物体振动产生的
D.公众场合大声喧哗是正常现象不属于噪声
【解答】解:A、声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B、我们能分辨不同乐器的声音,主要是因为音色不同,与响度无关,故B错误;
C、声音是由于物体的振动产生的,故C正确;
D、公众场合大声喧哗,对别人造成干扰,属于噪声,故D错误。
故选:C。
6. 如表为生态环境部公布的《声音环境质量标准》(单位:db)。下列说法错误的是(  )
区域 6点到22点 22点到次日6点
疗养区 50 40
居民住宅区、医疗卫生区 55 45
集市贸易区 60 50
工业生产区 65 55
高速公路 70 55
铁路干线区 70 60
A.不同区域的声音标准不同
B.不同时间段的声音标准相同
C.db是声音的响度单位
D.超过标准值的声音可视为噪声
【解答】解:A、根据表格中的数据可知:不同区域的声音标准不同,故A正确;
B、不同时间段的声音标准不同,故B错误;
C、db是声音的响度单位,故C正确;
D、超过标准值的声音可视为噪声,故D正确。
故选:B。
7. 高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青,部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙,铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是(  )
A.减小车辆噪声污染 B.保护车辆行驶安全
C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄
【解答】解:高架道路的路面铺设“海绵”沥青,部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙,这两项措施都是以减小交通噪声污染为目的。
故选:A。
8. 下列有关现象和分析正确的是(  )
A.拉小提琴时,手在不同位置按弦,是为了改变响度
B.将闹钟放在密闭钟罩内,抽出钟罩内的空气,听到闹钟声音变小,说明发声体在振动
C.道路两旁设置隔音墙是为了防止道路上的汽车发出噪声
D.发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动
【解答】解:A、小提琴是琴弦振动发出声音的,当在小提琴上不同位置按弦,琴弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故A错误;
B、抽出罩内空气,听到闹钟的声音变小,即说明声音传播需要介质,真空不能传声,故B错误;
C、道路两旁建隔音墙是在噪声的传播过程中减弱噪声,故C错误;
D、发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动,故D正确。
故选:D。
9. 如图所示,用硬纸片把收音机的一个喇叭糊起来,做成一个“舞台”,当你打开收音机时,台上的“小人”在音乐声中翩翩起舞。关于这个现象,下列说法中不正确的是(  )
A.收音机中传出的优美的乐曲有时也会成为噪声
B.“小人”跳舞说明声音是由物体的振动产生的
C.音乐声越大,“小人”舞动越剧烈,说明物体的音调越高
D.关掉收音机是从声源处减弱噪声的
【解答】解:A、收音机中传出的优美的乐曲影响了人们正常的工作、学习和休息也会成为噪声,故A正确;
B、“小人”跳舞说明声音是由物体的振动产生的,故B正确;
C、音乐声越大,喇叭振幅越大,小人舞动的越剧烈,说明了振幅越大,响度越大,故C错误;
D、关掉声音,这是在声源处减弱噪声,故D正确。
故选:C。
10. 4月16日是“世界噪音日”,法律规定禁止在商业经营活动中使用高音广播喇叭或者采用其他持续反复发出高噪声的方法进行广告宣传。其目的是(  )
A.在声源处减弱噪声 B.在传播过程中减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声 D.在传播介质中减弱噪声
【答案】A
【解析】防治噪声的途径,从三方面考虑:①在声源处;②在传播过程中;③在接收处。禁止在商业经营活动中使用高音广播喇叭或者采用其他持续反复发出高噪声的方法进行广告宣传,属于在声源处减弱噪声,故A符合题意,BCD不符合题意。
11. 声现象与我们的生活关系密切,请根据所学知识,回答下列问题:
(1)医生利用   波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息,确诊病情;
(2)在飞机起飞和降落时,乘客应将口微微张开,目的是使   内外的气压平衡,避免受损;
(3)为了减小车辆产生的噪声对高速公路两侧居民的干扰,通常在高速公路两侧立有一定高度的隔音板(如图所示)。立隔音板是为了在   减弱噪声。
【答案】超声;鼓膜;传播过程
【解析】
(1)在医院,医生利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息,确诊病情。
(2)在飞机起飞或降落时,飞机的高度发生巨大的变化;外界气压也发生巨大变化,而鼓膜内的气压不变,因此容易击穿鼓膜;在飞机起飞或降落时,应将口微微张开,这样口腔内的气压即鼓室内的气压与鼓膜外的气压保持平衡。
(3)立隔音板,阻碍了噪声从发动机向居民传播的路径,是在传播过程中减弱噪声。
12. 图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经人体头顶反射后返回,被感应器接收;
(1)人   (选填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)在月球上不能使用这种身高测量仪,因为   ;
(3)已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长,精确度越高;若想提高测量精确度,应   (选填“伸长”或“缩短”)竖杆的长度;
(4)已知感应器与测高台的距离为2.5米,此时空气中的声速为340米/秒,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为秒,请计算该同学的身高   。
【答案】不能;月球表面为真空,超声波无法传播;伸长;1.65米
【解析】
(1)超声波的频率大于20000Hz,超出人类的听觉范围,所以人不能听到超声波。
(2)月球表面没有空气,超声波无法在真空中传播,所以在月球上不能使用超声波身高测量仪。
(3)伸长竖杆的长度,可以增加从发出信号到接受信号的时间,使测量更精确。
(4)感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10 3秒,则超声波传播距离;该同学的身高。
13. 根据我们所学关于声音的知识回答下列问题:
(1)一般情况下,下列声音中属于噪声的是   (只填写序号)。
①自习课上的喧哗声;②晨读时的朗读声;③唱歌时乐器的伴奏声;④装修房屋的电钻声;⑤上课时教师的讲课声。
(2)周一晨会前,全体师生引吭高歌,唱国歌。“引吭高歌”中的“高”是指声音的   大, 当我们细细聆听,我们能够分辨出伴奏中有多种乐器,这是因为每种乐器发出的声音的   是不同的 。(均填“音调”“响度”或“音色")
(3)岸边大量的树木在    (填“声源处”“人耳处”或“传播过程中”)减弱噪声,从而使生活环境更安静。
【答案】(1)①④
(2)响度;音色
(3)传播过程中
【解析】
(1)自习课上的喧哗声、装修房屋的电钻声影响了学生的学习和人们的生活和工作,属于噪声;晨读时的朗读声、唱歌时乐器的伴奏声、上课时教师的讲课声不属于噪声。
故答案为:①④。
(2)引吭高歌中的“高”是指声音大,即响度大;
音色是由发声体的材料和结构决定的,音色是判断发声体的依据;我们能够分辨出伴奏中有多种乐器,这是因为每种乐器发出的声音的音色是不同的 。
(3)岸边大量的树木阻断噪声的传播,是在传播过程中减弱噪声。
题型七、回声测距
1. 北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。如图所示,人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,但站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是( )
A. 声音的反射
B. 声速随温度而改变
C. 人耳听到的只有回声
D. 声音在不同介质中传播速度不同
关键点拨:声音可以发生反射,形成回声,回声与原声混在一起可以使原声加强。
【答案】A 【解析】当人在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,这是因为建筑师利用了声音的反射原理,将回声与原声混在一起,使声音得到了加强。故选 A。
2. 如图所示,“探索二号” 科考船携 “奋斗者” 号在某海洋区域作业时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射至接收到回声所用的时间为 6s,若声音在海水中的传播速度为 1500m/s,该处海洋的深度为______m。
【答案】4500
【解析】由可知,超声波传播的路程: ,则海洋的深度: 。
【基础强化】
1. 下列实验或事例中,能说明声音传播需要介质的是(  )
A.甲:在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.乙:汽车安装倒车雷达,可探测车后方障碍物
C.丙:吹自制的哨子,上下拉动活塞可使声音变得悦耳或低沉
D.丁:宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通信设备才能进行
【详解】A,在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动,说明声音是由物体的振动产生的,故A不符合题意
B.汽车安装倒车雷达,可探测车后方障碍物,说明声音可以传递信息,故B不符合题意:
C.吹自制的哨子,上下拉动活塞,改变了哨内空气柱的长度,空气柱振动快慢发生了变化,听到的声音的音调发生了变化,说明音调与发声体振动快慢有关,故C不符合题意;
D、宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行。因为电磁波可以在真空中进行传播,而声音不能在真空中进行传播,声音的传播需要介质,所以可以说明声音的传播条件,故D符合题意。故选D。
2. 小兰用牙签在两个纸杯底部各扎一个小孔,接着把棉线的两端分别穿过这两个小孔,并在细线末端打上死结,确保中间棉线绷直,制成一个“纸杯电话”。她在卧室轻声说话时爷爷听不见,但她对着“纸杯电话”轻声说话时爷爷听见了。关于“纸杯电话”的说法,正确的是( )
A.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是空气
B.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线
C.若将中间的棉线松弛,传声效果会更好
D.若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变差
【详解】AB.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线,线属于固体,故A错误,B正确;
C.拉直的棉线能很好的传递振动,松垮垮的棉线会抑制、减弱振动,若将中间的棉线松弛,传声效果变差,故C错误;D.介质的密度越高,传播声音的效果越好,所以若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变好,故D错误。故选B。
3. 乐器主要分为三种类型:打击乐器、弦乐器和管乐器。小华学习声现象后,对声音的特性进行了总结,下列说法错误的是( )
A. 打击乐器发声:以鼓为例,用相同的力度击鼓,鼓皮绷得越紧,音调越高,反之,音调越低
B. 弦乐器发声:材料一定时,用相同的力度拨动弦,弦越细、越短、越紧,音调越高,反之,音调越低
C. 管乐器发声:其他条件相同时,振动的空气柱越短,音调越高,反之,音调越低
D. 用相同的力击鼓时,鼓皮振动越快,发出的声音响度越大
【答案】D 【解析】击鼓时,其他条件相同,鼓皮绷得越紧,每秒内振动次数越多,即振动频率越高,声音的音调就越高,反之,音调越低,故 A 正确;弦的材料、拨动弦的力度相同时,弦越细、越短、越紧时,弦振动得越快,音调也会越高,反之,音调越低,故 B 正确;管乐器发声时,若其他条件相同,发声的空气柱越短,振动越快,音调越高,反之,音调越低,故 C 正确;用相同的力击鼓时,鼓皮振动越快,发出声音的音调越高,故 D 错误。故选 D。
4. 在音乐会上,一男高音歌唱家在放声歌唱时,一女低音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特性的是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)( )
A. B.
C. D.
知识归纳:音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅有关;声音的振动频率越大,音调越高,在波形图中波越密集。声音的振幅越大,响度越大,在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。
【答案】B 【解析】一男高音歌唱家在放声歌唱时,他的声音大(响度大),声音的振幅大;他的音调高,振动频率高。一女低音歌唱家在轻声伴唱,她的声音小(响度小),声音的振幅小;她的音调低,振动频率低,由题图可知,B 符合题意。
5. 屏下指纹的 “全面屏” 手机变得越来越普及,与传统指纹识别不同,该手机采用超声波指纹识别技术,通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。该系统向手指上若干个位置发射超声波,检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图所示,则下列指纹的大致形状,最符合的是( )
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】超声波的传播速度一定,接收到超声波所用的时间越长,说明距离越远,由题图可知指纹的大致形状最符合的是 D。故选 D。
6. 如图是某主动降噪耳机的消音原理图。该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波,与噪声合成,达到降噪效果。下列说法中正确的是( )
A. 该耳机在声源处降噪
B. 该耳机在声音传播过程中降噪
C. 该耳机通过改变噪声的响度实现降噪
D. 该耳机通过改变噪声的音调实现降噪
【答案】C 【解析】由题意可知该耳机在人耳处实现降噪,故 A、B 错误;由题图可知,该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波,使合成后的噪声的振幅大大降低,改变的是声音的响度,故 C 正确,D 错误。故选 C。
7. 我国有些地方修筑了 “音乐公路”,音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次,发出声音。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。某音乐公路规定行驶速度为 55 km/h,设定乐曲的第一个 “do” 的频率约为 261 Hz。有关音乐公路的物理知识,下列说法不正确的是( )
A. 相邻凹槽间的距离不同,目的是使车速相同时发出声音的音调不同
B. 如果速度超过设定速度值,听到音乐的音调就会变高
C. 在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐,车速最好保持在 15.3 m/s 左右
D. 在该音乐公路上,汽车发出 “do” 时,对应相邻凹槽间的距离是 0.21 m
【答案】D【解析】其他条件相同时,相邻凹槽间的距离不同,车通过时的振动频率不同,目的是使车速相同时发出声音的音调不同,故A正确;由于速度增大,相同时间内汽车经过的凹槽数量会增多,即振动频率会增大,因此听到的音乐音调会变高,故B正确;某音乐公路规定行驶速度为 ,在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐,车速最好保持在 左右,故C正确;根据题目中给出的“”的频率为 ,则汽车发出这个音时,通过相邻两凹槽经过的时间为 ,则相邻凹槽间的距离为 ,故D错误。故选D。
8. 二胡是一种具有民乐气质的弓弦类乐器。下列关于二胡的说法,正确的是(  )
A.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变响度
B.拉弓弦时用力越大,发出声音的音调越高
C.二胡发出的声音是琴弦振动产生的
D.二胡发出的声音一定是乐音
【答案】C
【解析】
A.响度与振幅大小有关;
B.音调高低与频率大小有关;
C.声音由物体振动产生;
D.根据噪声的定义判断。
9. 王熙凤的出场是《红楼梦》中极其精彩的一笔。未见其人,先闻其声:“我来迟了,不曾迎接远客!”贾母判断一定是王熙凤来了。贾母判断的依据是声音特性中的(  )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
【答案】C
【解析】贾母判断一定是王熙凤来了。贾母判断的依据是声音的特点,也就是声音特性中的音色,故C正确,而A、B、D错误。
10. 下列有关声的理解正确的是(  )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的音调高
B.“震耳欲聋”是指声音的响度大
C.“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的音调来辨别的
D.“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”——琵琶声是由于空气振动产生的
【答案】B
【解答】解:A、“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”指的是声音的响度大,而不是音调高。响度是指声音的强弱或大小,与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大。故A错误。
B、“震耳欲聋”形容声音很大,耳朵都快震聋了,是指声音的响度大,故B正确。
C、“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的音色来辨别的,而不是音调。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同,人们可以根据音色来区分不同的发声体。故C错误。
D、“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”,琵琶声是由于琵琶弦的振动产生的,而不是空气振动产生的。声音是由物体的振动产生的,琵琶弦振动发出声音,通过空气传播到人的耳朵里。故D错误。
故选:B。
11. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是(  )
A.语音助手发出的声音的频率低于20Hz
B.减小声音音量实质是降低响度
C.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音调
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】B
【解答】解:A.语音助手发出的声音的频率高于20Hz,低于20000Hz,故A错误;
B.减小声音音量实质是降低响度,因为响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大,故B正确;
C.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志,故C错误;
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传信息,故D错误;
故选:B。
12. 如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。下列说法错误的是(  )
A.甲声音的响度最小
B.乙、丙声音音色和音调均相同
C.乙、丙声音的响度相同
D.丁声音是一种噪声
【答案】B
【解答】解:
A、由图可知,甲振动时偏离中间位置的幅度最小,说明振幅最小,所以甲声音的响度最小,故A正确;
B、由图可知,相同时间内乙、丙振动的次数不同,即频率不相同,所以音调不相同;二者的波形相同,则音色相同,故B错误;
C、乙和丙振动时偏离中间位置的幅度相同,说明振幅相同,则二者的响度相同,故C正确;
D、甲、乙、丙的振动有规律,丁的振动无规律,因此甲、乙、丙声音为乐音,丁声音为噪声,故D正确。
故选:B。
13. 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装有水,水面的高度不同。用筷子敲击瓶身时,如果能够分别发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是(  )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.丁、甲、乙、丙 D.丁、丙、乙、甲
【答案】C
【解答】解:当用筷子敲击瓶身时,瓶子和瓶内的水振动发声,随着瓶内水位的升高,瓶内的水柱越来越高,振动的频率越来越低,因此音调也会越来越低;由图知:四个瓶子的水位,从低到高分别是:丁、甲、乙、丙,因此对应的四个音阶是:1、2、3、4。故选:C。
14. 如图所示,在“探究真空是否可以传声”的实验中,进行如下操作:①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内;②用抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中,正确的是(  )
A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的
B.该实验可推理出声音不能在真空中传播
C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大
D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低
【答案】B
【解析】声音是由物体的振动产生;声音有三个特征:音调、响度和音色。音调指声音的高低;响度指声音的大小;音色指声音的音质好坏。在探究真空是否能传声的实验中,采取了实验推理法,即通过不断抽气来减少介质(空气),再根据声音的大小变化来分析得出结论。
【解答】A.声音是由物体振动产生的,故A错误;
B. 抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小 ,由此可推测如果抽成真空,声音将不再传出来,故B正确。
C. 音乐声尖锐刺耳是因为音调高,故C错误;
D. 听到的声音越来越小是由于响度变小,故D错误。
15. 小闻同学按如图所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题:
(1)小闻同学对瓶吹气时会引起   振动。
(2)小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶,可以得出的结论是:   。
(3)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序和贴着瓶口吹气时的音调排序刚好相反,请说明理由。   。
(4)小闻同学利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如下图所示,则下列说法正确的是(  )
A.三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小闻是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.甲、乙两图对应的实验中,小闻敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小闻的敲击的瓶子发出的声音尖锐
【答案】(1)空气柱 (2)空气柱越短,振动越快,音调越高
(3)敲打瓶子,水量越多,瓶子振动越慢,音调越低 (4)B
【解析】(1)对瓶口吹气时,引起瓶内空气不断扰动,从而使里面的空气柱振动发出声音;
(2)do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶的音调越来越高,根据图片分析空气中的长度与振动快慢的关系,进而得到对应的音调变化;
(3)敲打瓶子时,振动的物体就不是空气,而是里面的水和瓶子,据此分析水量多少与音调高低的关系;
(4)声音的大小叫响度,由振幅决定;声音的高低叫音调,由振动频率决定;声音的特点叫音色,与发声体的特点有关,据此分析判断。
【解答】(1)小闻同学对瓶吹气时会引起空气柱振动。
(2)根据图片可知,从A到D,四个瓶子内的空气柱逐渐变短,而四个音阶的音调逐渐升高,那么得到结论:空气柱越短,振动越快,音调越高。
(3)根据图片可知,从A到B,空气柱逐渐变短,而里面水量逐渐增大,那么得到结论:敲打瓶子,水量越多,瓶子振动越慢,音调越低。
(4)三次实验中振幅相同,那么敲打的力度相同;波形不同,说明音色不同,即发声体不同,因此不是一个瓶子,故A错误,B正确;
甲和乙中,波峰的个数相同,说明瓶子振动的频率相同,但不是敲击瓶子的快慢相同,故C错误;
丙的波形比乙的波形圆润一些,因此乙图中的瓶子发生的声音更尖锐,故D错误。
16. 宇航员王亚平在空间站用古筝弹奏了一曲《茉莉花》;
(1)弹奏时,通过手指在弦上不同位置的按压来改变音高,这里的音高指的是   (选填“音调”、“音色”或“响度”);
(2)弹奏后,手指已离开琴弦,但仍能听到袅袅余音,是因为琴弦仍在   。
【答案】音调;振动
【解析】
(1)根据题意可知,弹奏时,手指按压在弦上不同位置从而改变琴弦振动部分的长度,进而改变琴弦的振动频率,所以改变声音音调的高低,故这里的音高指的是音调。
(2)弹奏后,手指已离开琴弦,仍能听到袅袅余音,原因是琴弦的振动没有停止。
17. 海洋动物质量越大,其叫声越是有力而低沉,即响度较   。(甲)、(乙)两曲线为科考船声呐系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图,其中,   (甲/乙)是蓝鲸发出的。
【答案】大;甲
【解析】
(1) 海洋动物质量越大,其叫声越是有力而低沉,即响度较大;
(2)根据图片可知,甲中波峰到波谷的距离大,即振幅大,也就是响度大,因此甲是蓝鲸发出的。
18. 如图是某同学在手机上安装的一款工具软件,该软件的作用是测量声音的______(填 “音调”“响度” 或 “音色”);根据图中的测量结果可知,此时的环境______(填 “是” 或 “不是”)较为理想的安静环境。
【答案】响度 不是
【解析】由题图可知该软件所测数值的单位是 dB,因此该软件测量的是声音的响度;30 - 40 dB 是较为理想的安静环境,此时软件显示的结果为 71 dB,则此时的环境不是较为理想的安静环境。
19. “千山鸟飞绝,万径人踪灭” 描绘了一幅万籁俱寂的绝美画卷,诗词意境中描绘的 “万籁俱寂” 主要是指声音的______特性;“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽” 被誉为 “文外独绝”,“蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的______来分辨的(均填 “音调”“响度” 或 “音色”)。
【答案】响度 音色
【解析】“万籁俱寂” 说明环境非常安静,一点声响都没有,主要是指声音的响度特性;不同发声体发出的声音的音色一般不同,诗句中的 “蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的音色来分辨的。
20. 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装有水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,所发出的声音的音调最高的是______瓶。若用木棒轻敲瓶子,则所发出的声音的音调最高的是______瓶。
【答案】丁、丙
【解析】当用嘴向瓶内吹气时,主要是由瓶内的空气柱振动发声,随着瓶内水位的升高,瓶内的空气柱越来越短,振动的频率越来越高,因此音调也会越来越高;由题图知四个瓶子中的水位从低到高分别是丙、乙、甲、丁,因此吹气时,发出的声音音调最高的是丁瓶子。用木棒轻敲瓶子,声音主要是由瓶子和瓶内的水振动发出的,水越少,振动的频率越高,音调越高,因此发出声音的音调最高的是丙瓶。
21. 2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站梦天实验舱开讲,航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过天地互动方式进行太空科普授课。
(1)图甲是在实验舱中蜡烛燃烧时的火焰,微弱、呈球形;图乙是蜡烛在地面燃烧的火焰,旺盛、呈锥形。这是因为在实验舱微重力环境中,蜡烛燃烧时周围的气体较难形成___________,所以燃烧后的气体和氧气只能进行扩散运动而形成球形火焰。
(2)三位老师在实验舱里授课,实验舱里的摄像机能接收到他们的讲课声音。由此推断,实验舱里___________空气。(选填“存在”或“不存在”)
【答案】(1)对流 (2)存在
【详解】(1)在地面上,由于重力的作用,热空气会上升,冷空气会补充过来,形成对流。而在实验舱微重力环境中,重力的影响极小,蜡燃烧时周围的气体较难形成对流,所以燃烧后的气体和氧气只能进行扩散运动而形成球形火焰。(2)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为声音传播的介质。实验舱里的摄像机能接收到三位老师的讲课声音,说明声音在实验舱中能够传播,由此推断,实验舱里存在空气作为声音传播的介质。
(3)2024 年 9 月 18 日安徽肥东发生 4.7 级地震,江苏多地有震感,地震监测站利用______(填 “超声波” 或 “次声波”)监测到地震的信息,并通过电视、手机提前向大家发出预警,该波______在真空中传播;地震波按传播方式可分为纵波、横波和面波,纵波在地壳中传播速度最快,约 6 km/s,破坏性最弱,横波传播速度约为 3 km/s,破坏性较强,面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波,是造成建筑物强烈损坏的主要因素。如图,若震源距监测点 60 km,距离受灾群众 90 km,纵波到达监测点后,地震局立即发出预警,提醒群众做好抵御横波和面波的准备,忽略信号的传播时间,可供群众应急准备的时间约为______s。
【答案】次声波;不能;20
【解析】地震产生的声波属于次声波,次声波不能在真空中传播。若震源距监测点,距离受灾群众 ,地震发生后,地震局监测点能够接收到纵波的时间约为 ;纵波到达监测点后,地震局立即发出预警,忽略信号的传播时间,则受灾群众从收到预警到横波到达,可供应急准备的时间约为 。
22. 在一只玻璃杯中先后装入不同量的水,用细棒轻轻敲击,会听到不同频率的声音。与此类似,当医生在给病人检查腹部是否有积水时,常会用手轻轻敲击患者腹部,细细倾听其发出的声音,此为“叩诊”。医生主要是根据什么来判断患者腹部是否有积水的____________。
A.声音的响度 B.声音的音调 C.声音的音色 D.声音是否悦耳动听
说明理由:________________________________________________________________。
【答案】B;因为当病人腹部有积水时,敲击患者腹部,振动频率会发生变化,音调就不同,所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水
【解答】解:当病人腹部有积水时,敲击患者腹部,振动频率会发生变化,音调就不同,所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水,故选B。
故答案为:B;因为当病人腹部有积水时,敲击患者腹部,振动频率会发生变化,音调就不同,所以可以根据音调判断患者腹部是否有积水。
23. 海豚发声频率范围非常大,当海豚发出了80000Hz的声音时,此声音属于____(填“超声波”或“次声波”),这种声音人耳不能听到。如图所示,海豚会利用回声寻找沙丁鱼群,假如经1s后海豚听到回声(声音在海水中的传播速度为1530m/s),则此时海豚与沙丁鱼群的距离为_______m。
【答案】超声波;765。
【解答】解:海豚发出了80000Hz的声波高于20000Hz,属于超声波;
由速度公式v=得,海豚发出的超声波经沙丁鱼反射,这段时间超声波传播距离为:
s=vt=1530m/s×1s=1530m,
故海豚距离沙丁鱼的距离为:
s'=s=×1530m=765m。
故答案为:超声波;765。
24. 学校开展“非遗文化进校园”活动,其中一个项目为自制民族乐器——排箫。以下是自制排箫的资料卡:
自制排箫资料卡:

资料一:排箫是由若干长短不一的竹管组成(图甲)。演奏时,用嘴对着竹管吹气,便能发出声音,声音的频率与管长间的关系如图乙所示。
资料二:音级、音区与频率的关系如表一所示。
表一:音级、音区与频率的关系
音级 不同音区的频率/Hz
低音区 中音区 高音区
Do 262 523 1046
Re 294 587 1175
Mi 330 659 1318
Fa 349 698 1397
So 392 784 1568
La 440 880 1760
Si 494 988 1976
小组同学选择若干根长为20cm的吸管,用剪刀剪裁后,按由短到长的顺序横向连接制得“排箫”(如图丙)。
(1)演奏时,对着竹管吹气,便能发出声音。这是由于吹气时,管内的空气发生__________。
(2)根据图乙可知,声音的频率与管长的关系是_______________________________。
(3)自制排箫的其中一项评价指标如下。请根据该指标对该小组制作的排箫进行等级评定,并简述理由.
_____________________________________________________________________
自制“排箫”评价量表
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改中小学教育资源及组卷应用平台
【同步提升】浙教版(2024)科学八年级上册知识归纳与重难点精练
1.3 声音的特性与应用
知识点一、★声音的特性
1.音调
(1)概念:声音的高低可用音调来表示。
(2)探究影响音调高低的因素
实验过程 实验现象
钢尺的振动 将一把钢尺压紧(不能脱离桌面)在桌面上,用相同的力拨动其伸出桌外的一端 钢尺伸出桌面的部分较短 钢尺振动快,发出声音的音调高
钢尺伸出桌面的部分较长 钢尺振动慢,发出声音的音调低
实验结论 声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关,物体振动得越快,发出声音的音调就越高
(3)频率
①概念:物体振动的次数与所用时间之比。
②物理意义:用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动得越快,频率就越高。
③单位:赫兹,简称赫,符号为 Hz。如果物体在 1s 内振动 50 次,其频率为 50Hz
④与音调的关系:物体的振动频率决定声音音调的高低。物体振动越快,频率越高,音调就越高。
举例:“女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。
(4)唱歌或演奏乐器时,需要经常改变音调。当演唱不同的音符时,人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率,从而产生高低不同的音调。
(5)超声波与次声波
①人耳的听觉范围:人对高音和低音的听觉有一定的限度,多数人能够听到的声音频率范围为 20—20000Hz。
②超声波:高于 20000Hz 的声波叫作超声波。应用:★超声波:B超检查;超声波金属探测仪;声呐;回声探测仪;超声雷达,蝙蝠听声辨位
③次声波:低于 20Hz 的声波叫作次声波。应用:★次声波:蝴蝶振翅、地震、海啸、台风、探知核爆炸和导弹发射情况;大象用次声交流;
④动物的听觉范围通常与人很不相同。大多数哺乳动物能听到的声音的频率比人类高得多。如图列出了人和一些动物能够听到和发出的声音频率范围。
【注意】科学与生活
(1)儿童说话的音调一般比成年人高,成年女人的音调一般比成年男人高。人的发声频率大约在 85Hz 到 1100Hz 之间。人唱歌时,C 调 “1”(“do”)的频率是 262Hz,D 调 “1”(“do”)的频率是 294Hz。
大象 听觉频率 / Hz 发声频率 / Hz
1 - 20000 14 - 24
(2)物体只要振动就能发出声音,但发出的声音不一定都能被人听到,原因是人的听觉频率有一定范围,且声音的传播需要介质。
(3)音阶:从1、2、3、4、5、6、7音调一直升高;
(4)实验:塑料尺划过木梳;钢尺振动(改变长度);琴弦松紧程度;水瓶琴;往热水瓶中倒开水。
2. 响度
(1)定义:声音的强弱(也指声音的大小)可用响度来衡量。
越用力击鼓,听到的鼓声越响亮,响度就越大。响度是人们对声音强弱的主观感觉。
(2)探究影响响度大小的因素
实验过程 实验现象 实验结论
①如图所示,将乒乓球用细线悬吊起来,用正在发声的音叉轻触乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。②再敲击音叉,使其发出不同响度的声音,重做上面的实验。根据观察到的现象,能否发现响度与什么因素有关?③在距离音叉较近处与较远处听音叉发出的声音,听到的声音强弱有什么不同?由此可发现响度与什么因素有关 用力小,乒乓球被弹开的幅度小,声音弱;用力大,乒乓球被弹开的幅度大,声音强。人距离音叉越远,听到的声音越弱 对于同一声源发出的声音,其响度与声源的振动幅度有关,人听到的声音的响度也与人距离声源的远近有关。声源的振动幅度越大,声音的响度越大;距离声源越远,声波散播开来,声音就越分散,听到的声音的响度也就越小
【注意】科学与生活
离声源不同距离的声音强弱:在 2m 处,单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/4;在 3m 处,单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/9。
(3)单位:科学上,人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。分贝的符号为 dB。
【注意】科学与生活
声音是从发声体向四面八方传播的,越到远处越分散。可用喇叭形的传声筒或利用管状物传递声音,减少声音的分散,增强传声效果,如医生用的听诊器。
(4)实验:敲鼓是鼓面的纸屑振动的情况;钢尺振动(用力)
3. 音色
(1)音色:反映声音的品质与特色,可用于辨别不同物体发出的声音。
每个人都有自己独特的音色。
(2)影响音色的因素:发声体的材料、结构和发声方法有关。
手机声控密码锁通过识别声音的音色来解锁。
(3)音色与波形
音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同,如图是不同乐器发出的音调相同的声音的波形,如都发出 C 调的 “1”(do)的波形图。
4. 声音的三要素
(1)音调、响度和音色叫作声音的三要素。
(2)乐器的音调 弦乐器 管乐器 打击乐器
举例 吉他、二胡、小提琴 小号、长号、长笛 鼓、锣
振动物体 弦 空气柱 鼓面、锣面
音调、响度的影响因素 长而粗的弦发声的音调低,短而细的弦发声的音调高;松弛的弦发声的音调低,绷紧的弦发声的音调高。弦的振动幅度越大,声音的响度越大 管乐器中有一段空气柱,吹奏时空气柱振动发声,通过按压活塞、移动拉管或堵住和放开特定的音孔,会改变空气柱的长度,从而改变发声的音调。长的空气柱发声的音调低,短的空气柱发声的音调高。吹奏越用力,响度越大 鼓皮张得越紧,鼓面越小,振动得越快,音调就越高;锣面越小,音调越高。击打的力量越大,鼓面、锣面的振幅越大,声音的响度越大
【注意】易混比较
音调 响度 音色
定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色
影响因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构
听觉表现 音调高:声音清脆、尖细,如女生的尖叫声。音调低:声音低沉,如牛的叫声 响度大:“震耳欲聋”。响度小:“轻声细语” 不同声源发出的声音,即使音调、响度相同,听起来也有差异
【注意】科学与生活
不同的乐器,音色不同;牛的叫声低沉,响度大;蜜蜂发出的声音频率大,音调高。
知识点二、声的利用
1.消除回声
声音在传播过程中遇到障碍物,就会被反射。当障碍物离人较远时,人发出的声音经过较长时间(大于0.1s)回到耳边,人们就能把回声和原声区分开来。
当障碍物离人较近时,声音被很快反射回到耳边,此时,人们区分不出回声和原声。
为获得更好的声音感觉,音乐厅中常采用消除回声的设计,使听众获得更好的听觉感受。
2.超声波的利用
回声定位:蝙蝠在飞翔时会发出超声波,这些超声波碰到猎物时会被反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定猎物的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。
(1)声呐及倒车雷达:利用回声定位原理,科学家发明了声呐。利用声呐系统,人们可以测量海洋的深度,绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐获得鱼群的信息。汽车上安装的倒车雷达,也是利用了回声定位原理。
(2)超声波检查:利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部是否有病变的准确信息,确诊病情,然后采取相应的治疗措施。超声波仪器也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况。
(3)超声波清洗器、超声波洗牙等。
3.次声波的利用
(1)传递信息:不同的动物感受声波的频率范围不同。大象利用人类听不到的 “声音” 进行交流,这种 “声音” 是一种次声波,也就是说,大象可以利用次声波传递信息,进行交流。
(2)监测核爆炸。
(3)预报地震、火山喷发、海啸、台风等自然灾害。
知识点三、噪声及其控制
1.乐音与噪声
(1)乐音:有规律、悦耳动听、使人感觉轻松愉快的声音叫作乐音,如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐器声、悦耳的歌声等。
(2)噪声:无规律、难听刺耳、令人感到烦躁不安的声音叫作噪声,如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。
(3)乐音和噪声的相对性:凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。如夜晚时,悦耳的歌声对于睡觉的人来说是噪声。
2.噪声的危害与防治
(1)噪声的危害:噪声妨碍人们的生活、工作与学习,有害健康,被列为国际公害。
(2)噪声的防治(含教材第 22 页 “思考与讨论” 答案)
防治途径主要有:在声源处控制、在传播途径中控制、在声音接收处减弱。
知识点四、回声测距
1. 声音每秒在介质中传播的速度叫声速。
2. 影响声速的因素有介质的温度和介质的种类等。
(1) 在15℃的空气中,声音传播的速度为340m/s。
(2) 相同温度下,声速:固体>液体>气体,真空中声速为0。
(3) 空气中声速:温度越高,空气中声速越快;一般是气温每升高1℃,声速约增加0.6m/s。
3. 回声测距:
(1)声波在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人耳,听到反射回来的声音叫做回声。
(2)静态回声测距:
(3)动态回声测距:
题型一、音调与频率的关系
1. 如图所示为“探究影响音调高低的因素”的实验装置,下列说法中错误的是(  )
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺的振动频率
B.多次实验中,保持钢尺的振动振幅相同,运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面的长度越长,振动得越快
D.物体振动得快,发出的声音音调高
2. 在“探究敲击钢管发声的频率与管子长度、直径关系”的综合实践的活动中,小明选取管壁厚度相同、长度和直径不同的三根铜管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如表。分析表中数据(  )
编号 长度/cm 直径/cm 频率/HZ
1 20.5 1.50 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
A.只能得出频率随长度增加而减小的结论 B.只能得出频率随直径增加而减小的结论
C.选项A和B的结论都能得出 D.选项A和B的结论都不能得出
3. 1997年,为庆祝香港回归,经中央特批,湖北省6名演奏家用国家一级文物曾侯乙编钟(如图)共同演奏了大型交响乐《1997:天 地 人》的部分片段。下列有关说法不正确的是(  )
A.编钟发出优美的声音是由钟体振动产生的
B.听到编钟的声音是通过空气传播到人耳的
C.在曾侯乙编钟上能演奏出不同音调的声音
D.敲击体积不同的编钟,响度一定不同
4. 如图所示,将大小相同、齿数不同的发音齿轮分别装在玩具电动机上。当齿轮以相同的转速匀速转动时,将一硬纸片分别接触不同的齿轮,使硬纸片发出声音的音调最高的是( )
A. B. C. D.
5. 训练警犬时,训犬员常使用如图所示的训犬笛对警犬发号施令。将调节杆适当旋进或旋出并固定后,可改变笛声的______(填 “音调”“响度” 或 “音色”);某次训犬笛发出 25 000 Hz 的声音,此时它发出的是______(填 “超声波” 或 “次声波”),人耳______(填 “能” 或 “不能”)听到。
6. 小金报班在学习吉他演奏,在学习过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
①琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
②琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
③琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的4种规格的琴弦,进行实验。
编号 材料 规格
长度/(cm) 横截面积/(mm )
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
(1)在验证猜想三时,小金发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是   。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,能否验证猜想一?为什么?请说出原因:   。
(3)随着实验的进行,小金又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是    。
7. 在学习吉他演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了如表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号 材料 长度(cm) 横截面积(mm2)
A 铜 60 0.76
B 铜 60 0.89
C 铜 60 1.02
D 铜 80 0.76
E 铜 1.02
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
I 尼龙 100 0.89
(1)选用编号A、D、F的琴弦进行实验,是在验证猜想 。
(2)为了验证猜想三,表格中所缺数据为:长度 cm。
(3)随着实验的进行,小明觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是 。
8. 如图是形状相似的三个钢笔笔套,它们的唯一不同就是长度发一样,小初同学发现:从左往右依次口吹这三个笔套时,发出的声音音调越来越低,请回答下列问题:
(1)吹笔套时,振动发生的物体是 。
(2)小初在课余时间利用相同的科学原理制作一个竹笛(如图),在竹管开口①处向管内吹气时,竹第可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,可以改变音调,则当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,竹笛发声音调最低的位置是 (填“a”、“b”或“c”)。
第8题图 第9题图
9. 琵琶,是中国传统弹拨乐器,已有两千多年的历史。
(1)小新同学在琵琶演奏中发现,拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细、材料和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图甲)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同。她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。若她选择a、b两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系。
(2)小新同学在琵琶演奏中还发现,琵琶使用一段时间后会发生“走音”现象。这是指琴弦发声的
偏离了标准,于是她就拿出“调音器”拧动琵琶头部的弦钉来“调音”(如图乙所示)。这是通过改变琴弦的 来实现的.
10. 科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动,活动包括体验声音、探究声音等环节。
(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小科表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小科的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗? 。
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 。(看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 。 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一 的位置,用 大小的力拨动步骤一 的位置。 划线部分的目的是 。
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
11. 小宁在拆开口琴进行清洗时,观察到琴芯的结构如图所示:在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片,当气流从发音孔出入时铜片发生振动,从而吹出不同的声音。
(1)在图中,C区是 音区(选填“高”、“中”或“低”)。
(2)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是 。
(3)为进一步探究不同材料的隔音效果,小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩,以及相同的口琴声音进行探究,得到的实验结果如表:
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
由此可知,隔声性能最好的材料是 。
12. 某创新实验小组的同学发现:一只手捏住一根表面较光滑的实心铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。于是同学们对“影响铝棒发声频率的因素”进行了探究。
【猜想与假设】
猜想一:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。
猜想二:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。
【实验设计与实施】
找到5根不同规格的铝棒、频率检测器等器材,依次选择1根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,从手捏部位向外端摩擦,测出铝棒发声的频率,数据记录如下。
实心铝棒 铝棒长度(L/cm) 铝棒横截面积(S/mm2) 频率(f/Hz)
1 71 29 3500
2 78 29 3146
3 71 52 3530
4 71 75 3572
5 105 29 2693
(1)分析表格中实心铝棒 的三组数据,可知铝棒的长度相同时,铝棒的横截面积越大,发声频率越高。
(2)为了验证猜想二,应分析表格中实心铝棒1、2、5的三组数据,可得出的结论是 。
(3)上述实验后,有同学提出新猜想,于是他们选用了一根铝棒,依次改变手捏铝棒的部位,从手捏部位向外端摩擦,再测出每次铝棒发声的频率,根据现象得出了相应的结论。由上可知,他们提出的新猜想是 。
题型二、响度与振幅的关系
1. 手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示,据此分析(  )
A.每次发声的时间间隔相等 B.声音是桌面的振动产生的
C.声音是在耳蜗处形成听觉 D.听到声音的响度越来越大
2. 如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”,从管口吹气,能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是(  )
A.鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的
B.鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳
C.向吸管口吹气的力度越大,声音的音调越高
D.拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调
3. 某声音测试仪器的产品参数如表:
产品型号 G168升级版 备注
测量范围 20~135dB 声音强弱等级的显示
测量精度 ±1.5dB
频率响应 27.5~8.5kHz 产品能工作的频率
该仪器相等距离测得同一声源发出的甲、乙声音强弱等级的示数如图,二者相较,则(  )
A.乙的音调一定较高 B.甲的声音响度更大
C.声源发甲声音时振动振幅小 D.声源发乙声音时每秒振动次数较多
4. “祝福大祖国繁荣昌盛,国泰民安,祖国请放心!” 海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音,是对祖国 75 周年华诞最美好的祝福。其中 “响彻云霄”,是指声音的( )
A. 响度大 B. 音调高 C. 音色好 D. 频率高
5. 小金进行了如下两个有关声音的实验,请根据实验回答下列问题。
【实验1】如图1,小金在鼓面撒上一些绿豆,并敲打鼓面。
(1)敲击鼓面时发出声音,且可以看到绿豆在跳动,这现象说明发声物体在 。
(2)用更大的力敲打鼓面,此时鼓发出的声音 。(选填“音高更高”或“音量更大”)
(3)鼓面上放绿豆的目的是 。
【实验2】如图2,小金用橡皮槌轻轻敲击大小不同的音叉并绘制了柱状图。
(4)通过观察柱状图,发现的规律是 。
6. 小丽用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图,在右边伞柄的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在图示位置后,在B点听到了手表的滴答声,“聚音伞”增大了人听到声音的__________,手表声在两伞之间传播依靠的介质是__________。
7. 如图所示是探究声现象时常用的装置。请回答:
(1)图1中,将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开,这个实验现象说明声音是由物体 产生的。
(2)如果将这个实验拿到月球表面做,你会观察到的现象是: ,说明: 。
(3)物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图2所示为甲、乙、丙三个音叉受力敲击后,振动时发出声音的波形图,下列判断正确的是 。
A.甲音叉比乙音叉振动得快 B.甲音叉比丙音叉发声的音调低
C.乙音叉和丙音叉发声的频率一样 D.甲音叉和丙音叉发声的响度一样
8. 小蛟同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。他利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如图2所示,则下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两图对应的实验中,小蛟敲击瓶子的快慢相同
B.丙图对应实验中,小蛟的敲击的瓶子发出的声音尖锐
C.三次实验小蛟是用不同的力度敲击了不同的瓶子
D.三次实验小蛟是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
题型三、音色
1. 辛弃疾在《西江月 夜行黄沙道中》写道:“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”。人们能分辨出蛙声主要依据声音的(  )
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
2. 现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能,只有设备所有者才能用自己的声音打开设备,这种科技的应用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景,这种声纹锁辨别声音的主要依据是( )
A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 声速
3. 2023年9月23日,在杭州亚运会的迎宾表演中,19位少年使用“水玉琮”敲击出激扬的鼓声,以水为礼,击鼓迎宾,鼓面上水花四溅。下列说法错误的是(  )
A.鼓声通过空气传入观众的耳朵
B.鼓面上水花四溅是因为鼓面在振动
C.用大小不同的力敲击鼓面能改变鼓声的音调
D.鼓声与其他乐器发出的声音音色不同
4. 王熙凤出场是《红楼梦》中极其精彩的一笔。未见其人,先闻其声:“我来迟了,不曾迎接远客!”贾母判断一定是“凤辣子”来了。贾母判断的依据是声音特性中的(  )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
5. 将四个音叉发出的声音信号输入设置一样的同一示波器,波形如图,以下说法错误的是(  )
A.四种声音的音色基本相同 B.将甲音叉的音量降低可能出现乙波形
C.乙音叉的音调比丙低 D.丙音叉的响度和丁相同
6. 2022年4月,新冠疫情在全国多地再次蔓延,学校利用清明假期进行了线上教学演练。
(1)同学们在家里线上演练学习时,听到上课的声音最先是由 振动产生的。
A.电线 B.老师的声带 C.电脑屏幕 D.连接电脑的网线
(2)线上听课时,虽然没有看到老师,但是同学们通过听到的声音就可以确定是自己的科学老师在讲课。其辨别的依据是:每个人声音的 是不同的。
7. 如图甲、乙、丙、丁所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,若用甲、乙、丙、丁代表四种声音,则具有相同音色的是______,具有相同响度的是______,具有相同音调的是______。
8. 根据相关场景,回答问题:
(1)1912年,英国新造的巨型油轮“泰坦尼克号”在大西洋的航线上首航时,与冰山相撞而沉没.而现代的轮船则可以通过向前方水面发射超声波(声波中的一种),以避免与冰山相撞。若向前方水面发出的超声波(在水中传播)经2秒收到回声,海水传播超声波的速度是每秒1500米,则该冰山距船约为
千米。若用这种方法来测量地月之间的距离,则向月球发射超声波能否听到回声?请说明理由 。
(2)电视节目《非遗公开课》上口技表演者模仿各种鸟鸣声,他主要是模仿各种鸟声的 (选填“音调”、“响度”、“音色”),表演者的声音是以声波的形式通过 传入现场观众的耳朵。
题型四、声音传递信息和能量
1. 下面关于声现象的配对中,错误的是(  )
A.“长啸一声,山鸣谷应”﹣﹣﹣﹣说明声音的传播存在回声现象
B.“闻其声,知其人”﹣﹣﹣﹣说明根据音调,可以区分不同的发声体
C.“隔墙有耳”﹣﹣﹣﹣说明固体能传声
D.用超声波清洗眼镜﹣﹣﹣﹣利用超声波具有的能量
2. 一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的(  )
A. B. C. D.
3. 如图是小明探究“看”到自己的声音的实验,把两个纸杯底部用细棉线连接起来,固定其中一纸杯,在纸杯口处蒙上胶膜,膜上黏一片小平面镜。拉紧棉线,将激光笔发出的光照射在平面上,小明对着另一纸杯说话(不接触纸杯),会看到墙上反射的光点在晃动,则下列说法正确是(  )
A.该实验说明声音能传递能量
B.光点的晃动是由于激光笔晃动引起的
C.两个纸杯间声音的传播主要是通过空气实现的
D.在月球上做该实验也能看到光点的晃动
4. 如图为某款身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射传播速度为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔;当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,某人站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,则他的身高为(  )
A. B. C. D.
5. 声音与人的生活息息相关,为了认识声音,科学兴趣活动小组设计了以下实验对声音进行了探究。
实验一:图甲,逐渐抽去钟罩内气体,听到铃声越来越小。
实验二:图乙,一张纸分别接触转动中的两个齿数不同的齿轮,齿轮的齿数越多,纸片发出的声音越尖。
实验三:图丙,将一支点燃的蜡烛放在喇叭的前方,当喇叭中发出较强的声音时,观察烛焰左右晃动。
(1)以上三个实验中,实验一表明 。
(2)实验二表明:音调高低由 决定。
(3)实验三表明:声音在空气中是以 的形式向远处传播的,声音具有 。
题型五、超声波与次声波
1. 中国海事第一舰“海巡01”轮在海上展开拉练,未来将被派往南海、钓鱼岛等海域执行任务,如图所示,“海巡01”轮配备有强声设备,可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波,主要用于对付海盗等人员,根据以上信息,下列说法中错误的是(  )
A.声波具有能量 B.护航官兵佩戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声
C.强声设备发出的声波是次声波 D.声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散,增大响度
2. 超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波,从而实现准确 “烧死” 病变细胞。手术过程中,与医生、护士之间的说话声相比,超声波具有的特点是( )
A. 振动频率高,方向性好,能量集中 B. 振动频率高,方向性差,能量分散
C. 振动频率低,方向性好,能量集中 D. 振动频率低,方向性差,能量分散
3. 次声波能够绕过障碍物传得很远,下列事例应用这个特点工作的是( )
A. 胎儿身体状况诊断 B. 声呐 C. 眼镜清洗 D. 地震监测
4. 科研人员用低音频灭火装置进行灭火,如图所示,装置通过发出 30 - 60Hz 的低频声波,在短短数秒内就扑灭了火焰。下列关于低音频灭火装置的说法不正确的是( )
A. 低音频灭火装置发出的声音人耳可以听到
B. 声波可以灭火说明声波能传递能量
C. 低音频灭火装置也需要振动发声
D. 装置发出的低频声波指的是其发声的响度
5. 超声波具有许多奇特的效应:净化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡,气泡破裂后能产生强冲击力的微波水柱,它能不断冲击物体表面进而达到净化的目的。此外,超声波波长短,在均匀介质中能定向直线传播,根据这一特性可用来探伤、测距、测量、医学诊断等。据此分析,下列说法错误的是(  )
A.人耳不能听到超声波
B.超声波能够清洗物件是因为声波具有能量
C.由于超声波波长短,故在月球上可以用超声波测定两山间的距离
D.B超是超声波在医学诊断中的重要应用
6. 利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系,若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s,则震源到该监测站的距离为(  )
A.25km B.50km C.75km D.100km
7. 阅读短文《超声波指纹识别技术》,回答问题。
不知道你的手机用多久了?如果用的时间够久的话,指纹识别模块(Home键或手机背盖处的指纹识别模块)是不是已经磨损了?或者你的手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的哪些情况。具体来讲,超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料,而且材料的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回波自然也就不同,皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就做出指纹的三维图象。超声波指纹识别的优点很明显:首先,手指无需接触指纹模块,也就不会出现指纹模块被磨损的情况,这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图象,像以前那样只需一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
(1)超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是 ;
A.超声波焊接器 B.超声波清洗器 C.医生用B超诊断病情 D.医生用超声波击碎结石
(2)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6s后收到回声信号,则海底深度为 m;
(3)放大手指局部,表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上 A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为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是图乙中的 (1ms=0.001s)。
8. 声音与我们的生活关系密切,请根据所学知识,回答下列问题:
(1)如图(a)所示,将正在发声的音叉紧靠悬挂在线上的小球,小球会多次被弹开,这个现象表明声音是物体 产生的。
(2)你能听到音叉的声音,声波是通过 这一介质传播到你耳朵。
(3)医生利用 (选填“超声波”或“次声波”)扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息确诊病情。
(4)生活中手机使用率越来越高,手机解锁时可以利用声控解锁。只要对着手机说出事先录制好的口令,只能由设置人说密码才能打开,如图(b)所示,这利用了声音的 不同进行自动解锁。
(5)2024年3月3日是第25个全国爱耳日,今年的健康宣传主题为“科技助听,共享美好生活”。为了保护耳朵在飞机起飞和降落时,乘客应将口微微张开,目的是打开咽鼓管使 内外的气压平衡,避免其受损。
题型六、噪声及其来源控制
1. (双选)二胡是弓弦类最具中国民乐气质的乐器。下列关于二胡说法正确的是(  )
A.二胡发出的声音是琴弦振动产生的 B.二胡发出优美的声音一定是乐音
C.拉弓弦时,用力越大发出声音的音调越高 D.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变音调
2. 我们生活在声音的世界里,声音无处不在。这里列举了 6 种声音:①工厂车间里机器的轰鸣声;②剧场里的演奏声;③清晨公园里小鸟的鸣叫声;④装修房子的电钻声;⑤街上汽车的鸣笛声;⑥山间小溪的流水声。其中从环保角度看属于噪声的是( )
A.①③④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①④⑤⑥
3. 从物理学角度,判断下列声音的波形图中属于噪声的是( )
A. B. C. D.
4. 我国高速列车的飞速发展给人们的美好生活带来了新福祉,为世界高速列车的发展树立了新标杆。动车组轨道用的是超长无缝钢轨,可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声,从而给乘客一个安静舒适的环境。下列实例中,减弱噪声的方法与之相同的是( )
A. 摩托车上的消音器 B. 路口的噪声监测仪
C. 高架路上的隔音板 D. 工厂里的降噪耳塞
5. “听党话,颂党恩,跟党走”,庆祝建党100周年歌唱《唱支山歌给党听》比赛现场飘来了优美旋律。关于声音,以下说法正确的是(  )
A.声音可以在真空中传播 B.根据响度可以分辨不同乐器的声音
C.声音是由物体振动产生的 D.公众场合大声喧哗是正常现象不属于噪声
6. 如表为生态环境部公布的《声音环境质量标准》(单位:db)。下列说法错误的是(  )
区域 6点到22点 22点到次日6点
疗养区 50 40
居民住宅区、医疗卫生区 55 45
集市贸易区 60 50
工业生产区 65 55
高速公路 70 55
铁路干线区 70 60
A.不同区域的声音标准不同 B.不同时间段的声音标准相同
C.db是声音的响度单位 D.超过标准值的声音可视为噪声
7. 高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青,部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙,铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是(  )
A.减小车辆噪声污染 B.保护车辆行驶安全
C.增加高架道路美观 D.阻止车辆废气外泄
8. 下列有关现象和分析正确的是(  )
A.拉小提琴时,手在不同位置按弦,是为了改变响度
B.将闹钟放在密闭钟罩内,抽出钟罩内的空气,听到闹钟声音变小,说明发声体在振动
C.道路两旁设置隔音墙是为了防止道路上的汽车发出噪声
D.发声的音叉靠近乒乓球,球多次被弹开,说明发声体在振动
9. 如图所示,用硬纸片把收音机的一个喇叭糊起来,做成一个“舞台”,当你打开收音机时,台上的“小人”在音乐声中翩翩起舞。关于这个现象,下列说法中不正确的是(  )
A.收音机中传出的优美的乐曲有时也会成为噪声
B.“小人”跳舞说明声音是由物体的振动产生的
C.音乐声越大,“小人”舞动越剧烈,说明物体的音调越高
D.关掉收音机是从声源处减弱噪声的
10. 4月16日是“世界噪音日”,法律规定禁止在商业经营活动中使用高音广播喇叭或者采用其他持续反复发出高噪声的方法进行广告宣传。其目的是(  )
A.在声源处减弱噪声 B.在传播过程中减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声 D.在传播介质中减弱噪声
11. 声现象与我们的生活关系密切,请根据所学知识,回答下列问题:
(1)医生利用   波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部病变的准确信息,确诊病情;
(2)在飞机起飞和降落时,乘客应将口微微张开,目的是使   内外的气压平衡,避免受损;
(3)为了减小车辆产生的噪声对高速公路两侧居民的干扰,通常在高速公路两侧立有一定高度的隔音板(如图所示)。立隔音板是为了在   减弱噪声。
12. 图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经人体头顶反射后返回,被感应器接收;
(1)人   (选填“能”或“不能”)听到超声波;
(2)在月球上不能使用这种身高测量仪,因为   ;
(3)已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长,精确度越高;若想提高测量精确度,应   (选填“伸长”或“缩短”)竖杆的长度;
(4)已知感应器与测高台的距离为2.5米,此时空气中的声速为340米/秒,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为秒,请计算该同学的身高   。
13. 根据我们所学关于声音的知识回答下列问题:
(1)一般情况下,下列声音中属于噪声的是   (只填写序号)。
①自习课上的喧哗声;②晨读时的朗读声;③唱歌时乐器的伴奏声;④装修房屋的电钻声;⑤上课时教师的讲课声。
(2)周一晨会前,全体师生引吭高歌,唱国歌。“引吭高歌”中的“高”是指声音的   大, 当我们细细聆听,我们能够分辨出伴奏中有多种乐器,这是因为每种乐器发出的声音的   是不同的 。(均填“音调”“响度”或“音色")
(3)岸边大量的树木在    (填“声源处”“人耳处”或“传播过程中”)减弱噪声,从而使生活环境更安静。
题型七、回声测距
1. 北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。如图所示,人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时,会觉得声音特别洪亮,但站在天心石以外的人听起来,却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是( )
A. 声音的反射
B. 声速随温度而改变
C. 人耳听到的只有回声
D. 声音在不同介质中传播速度不同
关键点拨:声音可以发生反射,形成回声,回声与原声混在一起可以使原声加强。
2. 如图所示,“探索二号” 科考船携 “奋斗者” 号在某海洋区域作业时,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射至接收到回声所用的时间为 6s,若声音在海水中的传播速度为 1500m/s,该处海洋的深度为______m。
【基础强化】
1. 下列实验或事例中,能说明声音传播需要介质的是(  )
A.甲:在鼓面上放一些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
B.乙:汽车安装倒车雷达,可探测车后方障碍物
C.丙:吹自制的哨子,上下拉动活塞可使声音变得悦耳或低沉
D.丁:宇航员在飞船舱外工作时,他们之间的对话必须借助电子通信设备才能进行
2. 小兰用牙签在两个纸杯底部各扎一个小孔,接着把棉线的两端分别穿过这两个小孔,并在细线末端打上死结,确保中间棉线绷直,制成一个“纸杯电话”。她在卧室轻声说话时爷爷听不见,但她对着“纸杯电话”轻声说话时爷爷听见了。关于“纸杯电话”的说法,正确的是( )
A.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是空气
B.“纸杯电话”能通话,传声介质主要是棉线
C.若将中间的棉线松弛,传声效果会更好
D.若将中间的棉线换成铜线,传声效果会变差
3. 乐器主要分为三种类型:打击乐器、弦乐器和管乐器。小华学习声现象后,对声音的特性进行了总结,下列说法错误的是( )
A. 打击乐器发声:以鼓为例,用相同的力度击鼓,鼓皮绷得越紧,音调越高,反之,音调越低
B. 弦乐器发声:材料一定时,用相同的力度拨动弦,弦越细、越短、越紧,音调越高,反之,音调越低
C. 管乐器发声:其他条件相同时,振动的空气柱越短,音调越高,反之,音调越低
D. 用相同的力击鼓时,鼓皮振动越快,发出的声音响度越大
4. 在音乐会上,一男高音歌唱家在放声歌唱时,一女低音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特性的是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)( )
A. B.
C. D.
5. 屏下指纹的 “全面屏” 手机变得越来越普及,与传统指纹识别不同,该手机采用超声波指纹识别技术,通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。该系统向手指上若干个位置发射超声波,检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图所示,则下列指纹的大致形状,最符合的是( )
A. B. C. D.
6. 如图是某主动降噪耳机的消音原理图。该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波,与噪声合成,达到降噪效果。下列说法中正确的是( )
A.该耳机在声源处降噪
B.该耳机在声音传播过程中降噪
C.该耳机通过改变噪声的响度实现降噪
D.该耳机通过改变噪声的音调实现降噪
7. 我国有些地方修筑了 “音乐公路”,音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次,发出声音。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲。某音乐公路规定行驶速度为 55 km/h,设定乐曲的第一个 “do” 的频率约为 261 Hz。有关音乐公路的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.相邻凹槽间的距离不同,目的是使车速相同时发出声音的音调不同
B.如果速度超过设定速度值,听到音乐的音调就会变高
C.在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐,车速最好保持在 15.3 m/s 左右
D.在该音乐公路上,汽车发出 “do” 时,对应相邻凹槽间的距离是 0.21 m
8. 二胡是一种具有民乐气质的弓弦类乐器。下列关于二胡的说法,正确的是(  )
A.拉二胡时,手按压琴弦不同位置是为了改变响度 B.拉弓弦时用力越大,发出声音的音调越高
C.二胡发出的声音是琴弦振动产生的 D.二胡发出的声音一定是乐音
9. 王熙凤的出场是《红楼梦》中极其精彩的一笔。未见其人,先闻其声:“我来迟了,不曾迎接远客!”贾母判断一定是王熙凤来了。贾母判断的依据是声音特性中的(  )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
10. 下列有关声的理解正确的是(  )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的音调高
B.“震耳欲聋”是指声音的响度大
C.“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的音调来辨别的
D.“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”——琵琶声是由于空气振动产生的
11. 如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是(  )
A.语音助手发出的声音的频率低于20Hz
B.减小声音音量实质是降低响度
C.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音调
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
12. 如图甲、乙、丙、丁是不同声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图。下列说法错误的是(  )
A.甲声音的响度最小 B.乙、丙声音音色和音调均相同
C.乙、丙声音的响度相同 D.丁声音是一种噪声
13. 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装有水,水面的高度不同。用筷子敲击瓶身时,如果能够分别发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是(  )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.丁、甲、乙、丙 D.丁、丙、乙、甲
14. 如图所示,在“探究真空是否可以传声”的实验中,进行如下操作:①将正在发声的音乐卡芯(发声装置)固定在拔罐器内;②用抽气枪逐步抽出罐内空气,感受到音乐声越来越小。关于该实验的说法中,正确的是(  )
A.音乐卡芯发出的声音不是由振动产生的
B.该实验可推理出声音不能在真空中传播
C.步骤①中音乐声尖锐刺耳是因为声音响度大
D.步骤②中听到的声音越来越小是由于音调变低
15. 小闻同学按如图所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶,就能探究出“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题:
(1)小闻同学对瓶吹气时会引起   振动。
(2)小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶,可以得出的结论是:   。
(3)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调的排序和贴着瓶口吹气时的音调排序刚好相反,请说明理由。   。
(4)小闻同学利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如下图所示,则下列说法正确的是(  )
A.三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小闻是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.甲、乙两图对应的实验中,小闻敲击瓶子的快慢相同
D.丙图对应实验中,小闻的敲击的瓶子发出的声音尖锐
16. 宇航员王亚平在空间站用古筝弹奏了一曲《茉莉花》;
(1)弹奏时,通过手指在弦上不同位置的按压来改变音高,这里的音高指的是   (选填“音调”、“音色”或“响度”);
(2)弹奏后,手指已离开琴弦,但仍能听到袅袅余音,是因为琴弦仍在   。
17. 海洋动物质量越大,其叫声越是有力而低沉,即响度较   。(甲)、(乙)两曲线为科考船声呐系统收录的500kg的海豚和100t的蓝鲸叫声的波形图,其中,   (甲/乙)是蓝鲸发出的。
第17题图 第18题图 第20题图
18. 如图是某同学在手机上安装的一款工具软件,该软件的作用是测量声音的______(填 “音调”“响度” 或 “音色”);根据图中的测量结果可知,此时的环境______(填 “是” 或 “不是”)较为理想的安静环境。
19. “千山鸟飞绝,万径人踪灭” 描绘了一幅万籁俱寂的绝美画卷,诗词意境中描绘的 “万籁俱寂” 主要是指声音的______特性;“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽” 被誉为 “文外独绝”,“蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的______来分辨的(均填 “音调”“响度” 或 “音色”)。
20. 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装有水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,所发出的声音的音调最高的是______瓶。若用木棒轻敲瓶子,则所发出的声音的音调最高的是______瓶。
21. 2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站梦天实验舱开讲,航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过天地互动方式进行太空科普授课。
(1)图甲是在实验舱中蜡烛燃烧时的火焰,微弱、呈球形;图乙是蜡烛在地面燃烧的火焰,旺盛、呈锥形。这是因为在实验舱微重力环境中,蜡烛燃烧时周围的气体较难形成___________,所以燃烧后的气体和氧气只能进行扩散运动而形成球形火焰。
(2)三位老师在实验舱里授课,实验舱里的摄像机能接收到他们的讲课声音。由此推断,实验舱里___________空气。(选填“存在”或“不存在”)
(3)2024 年 9 月 18 日安徽肥东发生 4.7 级地震,江苏多地有震感,地震监测站利用______(填 “超声波” 或 “次声波”)监测到地震的信息,并通过电视、手机提前向大家发出预警,该波______在真空中传播;地震波按传播方式可分为纵波、横波和面波,纵波在地壳中传播速度最快,约 6 km/s,破坏性最弱,横波传播速度约为 3 km/s,破坏性较强,面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波,是造成建筑物强烈损坏的主要因素。如图,若震源距监测点 60 km,距离受灾群众 90 km,纵波到达监测点后,地震局立即发出预警,提醒群众做好抵御横波和面波的准备,忽略信号的传播时间,可供群众应急准备的时间约为______s。
22. 在一只玻璃杯中先后装入不同量的水,用细棒轻轻敲击,会听到不同频率的声音。与此类似,当医生在给病人检查腹部是否有积水时,常会用手轻轻敲击患者腹部,细细倾听其发出的声音,此为“叩诊”。医生主要是根据什么来判断患者腹部是否有积水的____________。
A.声音的响度 B.声音的音调 C.声音的音色 D.声音是否悦耳动听
说明理由:________________________________________________________________。
23. 海豚发声频率范围非常大,当海豚发出了80000Hz的声音时,此声音属于____(填“超声波”或“次声波”),这种声音人耳不能听到。如图所示,海豚会利用回声寻找沙丁鱼群,假如经1s后海豚听到回声(声音在海水中的传播速度为1530m/s),则此时海豚与沙丁鱼群的距离为_______m。
24. 学校开展“非遗文化进校园”活动,其中一个项目为自制民族乐器——排箫。以下是自制排箫的资料卡:
自制排箫资料卡:

资料一:排箫是由若干长短不一的竹管组成(图甲)。演奏时,用嘴对着竹管吹气,便能发出声音,声音的频率与管长间的关系如图乙所示。
资料二:音级、音区与频率的关系如表一所示。
表一:音级、音区与频率的关系
音级 不同音区的频率/Hz
低音区 中音区 高音区
Do 262 523 1046
Re 294 587 1175
Mi 330 659 1318
Fa 349 698 1397
So 392 784 1568
La 440 880 1760
Si 494 988 1976
小组同学选择若干根长为20cm的吸管,用剪刀剪裁后,按由短到长的顺序横向连接制得“排箫”(如图丙)。
(1)演奏时,对着竹管吹气,便能发出声音。这是由于吹气时,管内的空气发生__________。
(2)根据图乙可知,声音的频率与管长的关系是_______________________________。
(3)自制排箫的其中一项评价指标如下。请根据该指标对该小组制作的排箫进行等级评定,并简述理由.
_____________________________________________________________________
自制“排箫”评价量表
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
音区数量 能吹奏出3个完整的音区 能吹奏出1-2个完整的音区 不能吹奏出完整的音区
25. 小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究,请阅读并回答下列问题。
实验步骤:
①先搜集各种材料,如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子。
②把闹钟放到一个鞋盒里,将衣服盖在鞋盒上方,然后逐渐远离鞋盒直到听不见滴答声,记下此时人离鞋盒的距离。
③分别将各种材料盖在鞋盒上方,重复以上实验,得到下表的数据:
材料 衣服 报纸 平装书 塑料袋 袜子
听不见滴答声的实际距离/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
回答问题:
(1)小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越    (填“ 大”或“小”)的原理。(2)根据小华所得数据可知粗糙的材料比平滑的材料隔音性能   (填“好”或“ 差”),其原因是粗糙的材料吸收声音的性能要比平滑的材料强。
(3)在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的   ,是有效的降噪方法之一。在控制噪声的方法分类中,“隔音”是在   减弱噪声。
(4)“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”描绘出诗人对林泉美景的喜爱。“蝉”和“鸟”的叫声是根据声音的   区分的,茂密的树林有吸声和消声的作用,能在   控制噪声。
发声频率越高的音叉振动得越快,发出声音的音调越高。
甲图:声音的频率越低,波形就越稀疏
乙图:声音的频率越高,波形就越密集
◆特别提醒
生活中声音的 “高” 与 “低”
日常用语中所说的声音的 “高”“低” 有时指的是音调,有时指的是响度。例如 “高音我唱不上去”“低音我唱不下来” 里的 “高”“低” 指的是音调,而 “引吭高歌”“低声细语” 里的 “高”“低” 指的是响度。
电视机、收音机的音量键调节的是声音的响度。
◆拓展培优
我国古代在声学方面取得的成就
声学乐器 弦乐器,管乐器,钟罄等打击乐器 3000 多年前的商代,人们已能系统掌握乐器的制造方法和相应的乐律等。我国古代对乐律的研究比西方早得多
声学建筑 四合院、北京天坛的回音壁 隔离噪声;利用声的反射和聚焦现象使声音能远距离传播
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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