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第三章 声现象
一、单选题
1．“暴风骤雨，雷声大作”，这里的“雷声大作”指的是声音特性中的
A．回声 B．音色 C．音调 D．响度
2．拉二胡时，手指在琴弦上面上下移动，这样做主要是改变二胡发出声音的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．传播方向
3．生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”的“高”，是指声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度
4．下图是声波灭火装置，这台低音频发声灭火装置，通过发出30~60Hz的低频音波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，下列说法正确的是（　　）
A．灭火装置是高科技产品，发声不需要振动
B．该声源每分钟振动30~60次
C．低频声波不是次声波
D．人耳听不到这种低频声波
5．如图所示，这是某些乐器发出声音的波形图，关于声音特性分析正确的是（　　）
A．我们根据音调区别不同乐器的声音，图中甲、乙、丁是同种乐器发出的声波
B．音调与频率有关，图中甲、乙、丁的音调相同
C．响度只与振幅有关，图中甲、乙、丙的响度相同
D．丙的频率比其它三种声波频率低，故在空气中传播的速度比甲、乙、丁慢
6．海上发生风暴时会产生次声波，次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大，次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知和预报海上风暴，从而为渔业、航海业等提供服务的。下列说法中正确的是（ ）
A．次声波不能传递信息
B．次声波在海水中比在空气中传播速度慢
C．次声波的频率太高，人耳听不见
D．次声波是由物体振动产生的
7．如图所示，用薄木片从木梳的梳齿上以不同速度滑过，可以用来研究发声体的（ ）
A．响度 B．音调
C．音色 D．以上都可以
8．选项中是四个音叉发声时，利用同一示波器在相同设置下分别测到的波形图，音叉振动频率最高的波形图是（　　）
A．B． C． D．
二、多选题
9．下列技术属于利用声波传递信息的是（　　）
A．利用超声波探查金属、陶瓷、混凝土等材料制品的内部结构
B．医生通过听诊器了解病人心、肺的健康状况
C．利用超声波将普通水“击碎”成水雾，增大房内空气的湿度
D．利用鸣枪声警告歹徒
10．下列有关噪声的说法中正确的是（ ）
A．安静的图书馆里的说话声不属于噪声
B．机床车间的机器工作产生的声音属于噪声
C．优美的音乐人人爱听，不可能是噪声
D．凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都属于噪声
11．声波能传递能量，下列是对这一原理的应用的是（　　）
A．医生利用超声波给病人治疗肾结石
B．利用超声波清洗精细机械
C．医生通过听诊器可以了解病人心肺的工作情况
D．如把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎产生许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，增加湿度
12．下列实例中，能说明声波能传递能量的是（　　）
A．清洗钟表的精细器件
B．利用超声波加工高硬度工件
C．外科医生用超声波切除病人体内的结石
D．孕妇做“B超”
13．如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。用筷子轻轻敲击瓶身或用嘴贴着瓶口吹气，会发出不同的声音。下列关于所发出声音的判断中正确的是（　　）
A．用筷子轻轻敲击瓶身有水处，甲瓶的音调最高
B．用嘴贴着瓶口吹气，甲瓶的音调最高
C．用筷子轻轻敲击瓶身有水处，丁瓶的音调最高
D．用嘴贴着瓶口吹气，丁瓶的音调最高
14．如图所示，关于声现象的各种实验情景中，下列说法中正确的是（　　）
A．甲实验：钢尺振动频率越高，响度越大
B．乙实验：抽气过程中，钟罩内铃声变小，说明真空不可以传声
C．丙实验：鼓面的振动幅度越大，音调越高
D．丁实验：将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，可将音叉的微小振动放大
15．音乐会上，女中音放声独唱，男高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述，正确的是（　　）
A．女中音比男高音音调低 B．女中音比男高音响度小
C．女中音比男高音响度大 D．女中音比男高音音调高
三、填空题
16．声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示， 的音调高， 的音调低。
17．“闻其声而知其人”是根据声音的 特征来辨别的；“女主音歌唱家”中的“高音”提的是声音的 高。
18．学习了声音的知识后，某同学在家中用装有不同水量的相同瓶子演奏出优美的乐曲，如图所示的四个杯子中，正在敲击的瓶子中水量最少，则发出声音的音调 （选填“最高”或“最低”）。

19．频率低于20Hz的声音叫 ，高于20000Hz的声音叫 ，人耳 （选填“能”或“不能”）听到这两种声音。雷声隆隆，预示着大雨就要来临了，这说明声波可以传递 。
20．2022年河南卫视中秋晚会《中秋奇妙游》于9月9日18：30在全网播出。著名歌手屠洪刚现场献歌，歌声是通过 传到现场观众的耳朵里的，坐在电视机旁的小明告诉妈妈音量调大点，这个音量是指声音的 。
21．为治理城市汽车乱鸣笛的违法现象，贵阳市交管局亮出新招：将声呐监控设备固定在道路旁，当接收到汽车鸣笛声时，声呐设备发出 （选填“超声波”或“次声波”）对鸣笛车辆进行定位，再通过视频记录该车的违法信息。禁鸣喇叭是在 处减弱噪音。
22．小华向着远处的山崖大喊一声，约后听到回声，则小华距山崖大约 （在空气中声速为）。这种方法 （选填“能”或“不能”）用来测量地球和月球之间的距离。
23．小枫杨为了进一步研究声音的三特性，他找来了大小不同的两个音叉、示波器做探究实验。他把不同的声音通入示波器，得到如图所示的三个波形图，其中可能是来自同一音叉的是 两图，从波形图上可以看出二者的区别是声音的 不同。甲、乙、丙三图中来自小音叉的图像是 。

四、实验题
24．如图所示，用钢尺做实验，探究影响声音高低、强弱的因素。
（1）将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面，拨动钢尺，听振动发出的声音；然后使钢尺伸出桌面长一些，用大小相同的力拨动钢尺、听振动发出的声音，两次振动幅度大致相同。钢尺伸出桌面的长度越短，振动越快。发出的声音越 （选填“高”或“低”）；
（2）将钢尺紧按在桌面上，伸出桌面的长度保持不变。拨动钢尺，发现钢尺的振动幅度越小，发出声音的响度越小；钢尺的振动幅度不变时，站在离钢尺越远的地方，听到的声音越 （选填“大”或“小”）；
（3）实验表明，影响声音高低的因素是 ；影响声音大小的因素除了声源振动的幅度外，还与 有关。
25．小闵用一把钢尺来探究音调的高低与发声体结构的关系，她把尺子固定在桌面上，先把钢尺伸出桌子边沿多一些，使它振动发声；然后再把尺子伸出桌子边沿少一些，再使其发声，比较两次音调的高低．
（1）在她的两次实验中，应该保持 不变，实验的结果是：尺子伸出桌子边沿越多，它发声的音调越 ．
（2）她若探究响度与振动幅度的关系，则应该保持 不变，改变尺子振动的 ，实验后得出的结论是：发声体结构不变时， ，声音的响度越大．
26．提出问题：音调的高低是由什么因素决定的？
根据观察，猜想决定音调高低的因素。我猜想音调是由 决定的。
实验探究：利用身边的刻度尺，紧按在桌边上进行探究，改变尺子伸出桌面的长度，用手拨动尺子（注意：实验中拨动刻度尺时用力的大小应大致相同），比较尺子振动的快慢（即振动频率）和发生的音调，将结果填入下表。
次数 钢尺伸出长度 振动快慢 音调
1 较长 慢 低
2 较短 快 高
比较实验结果，得出结论：物体振动得快，频率就 ，发出的音调就 ，振动得慢，频率就 ，音调就 。
五、计算题
27．一艘静止的捕鱼船在海上利用声呐装置探测鱼群，当向鱼群发射超声波8s后，收到返回的超声波。（超声波在海水中的速度为1500m/s）
(1)求鱼群当时离渔船多远？
(2)若当超声波到达鱼群后，鱼群以4m/s的速度向远离渔船的方向直线游去，则渔船收到超声波时，鱼群游动了多远？
28．用雷达测定某云层的厚度的过程中记录了下列数据：从地面垂直向云层发射一束超声波，同时开始计时，经过16s收到第一次回声，经过18s收到第二次回声，已知超声波在空气中的传播速度是340m/s，在云层中的平均传播速度约为1000m/s。求：
(1)云层距地面高度；
(2)云层的厚度。
29．长度为200m的动车在笔直的轨道上匀速行驶，在从山崖驶向大桥的过程中，如图所示，司机在动车头距离桥头300m处鸣笛，鸣笛6s后，动车头到达桥头，此时车头的司机听到来自山崖的回声；听到回声20s后，车尾驶过桥尾。（此时空气中的声速为340m/s）求：
(1)动车的速度；
(2)大桥的长度；
(3)鸣笛时，动车车头离山崖的距离。
六、综合题
30．请你在下列问题中填上通过声音获取了什么信息：
(1)远处隆隆的雷声预示着 ；
(2)铁路工人用铁锤敲击钢轨，会从异常的声音中发现 ；
(3)医生通过听诊器可以了解病人的 ；
(4)古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断 ；
(5)蝙蝠根据回声到来的方位和时间可以确定 ；
(6)现在，利用超声波检查（平时所说的做“B超”）可以更准确地获得 ．
31．如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。
①竹管开口 ②管侧劈形小口 ③竹管 ④木劈 ⑤布团 ⑥铁丝

（1）当布团分别位于 a、b、c 三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是 ，增大响度的办法有 。
（2）在民族乐器中， （二胡/腰鼓/古筝/箫）的发声原理与此相似。
参考答案
1．D
【详解】与回声无关，回声为声音传播出去后反弹回来，音色区分发声物体，音调区分声音高低，雷声大指的是声音的响度大．
【点睛】重点区分音调与响度，响度形容声音的大小．
2．B
【详解】A．手指在琴弦上面上下移动，改变了弦振动部分的长度，使发出声音的音调不同，故A不符合题意；
B．手指在琴弦上面上下移动，改变了弦振动部分的长度，使发出声音的音调不同，故B符合题意；
C．手指在琴弦上面上下移动，改变了弦振动部分的长度，不能改变声音的音色，故C不符合题意；
D．手指在琴弦上面上下移动，改变了弦振动部分的长度，不能改变声音的传播方向，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】声音的三特性为：音调、响度、音色。音调是由发声体振动的频率决定的，“女高音”的“高”，是指声音的频率高，即音调高。
故选A。
4．C
【详解】A．声音是由物体振动产生的，灭火装置是高科技产品，发声必须是由物体的振动产生的，故A错误；
B．低音频发声灭火装置，通过发出30~60Hz的低频音波，该声源每秒钟振动30~60次，故B错误；
C．次声波的频率小于20Hz，低频声波的频率高于20Hz，所以，低频声波不是次声波，故C正确；
D．人耳能听到的声音频率为20Hz~20000Hz，低频音波的频率为30~60Hz，所以，人耳听得到这种低频声波，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．我们根据音色区别不同乐器的声音，图中甲、丁波形形状相同，音色相同，是同种乐器发出的声波，但乙的波形形状不同，与甲、丁的音色不同，是另一种乐器发出的声波。故A错误；
B．音调与频率有关，图中甲、乙、丁的波形密集程度相同，即频率相同，则音调相同，故B正确；
C．响度与振幅和距离的远近有关，图中甲、乙、丙的波形上下起伏程度相同，即振幅相同，则响度相同，故C错误；
D．丙的波形密集程度要低于其它三种声波，即丙的频率比其它三种声波频率低，不同声音在空气中的传播速度相同，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．次声波既能传递能量，也能传递信息，故A错误;；
B．声波在液体总比在气体中传播的快，次声波在海水中比空气中传播快，故B错误；
C．人耳能听到的声音的频率范围是20~20000Hz，低于20Hz的叫次声波，由于次声波的频率频率太低，不在人的听觉频率范围，所以人听不到，故C错误；
D．声是由物体的振动产生的，次声波也是由物体振动产生的，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】薄木片从木梳的梳齿上以不同的速度滑过，梳子齿振动的快慢不同，频率不同，音调不同，此实验研究音调跟频率的关系。
故选B。
8．D
【详解】AB．由波形图可以看出AB振动的次数相同，即振动频率相同，振幅不同，A的振幅大，响度大，故AB不符合题意；
CD．由波形图可以看出CD振动的幅度相同，响度相同；振动的次数不相同，即振动频率不同，四幅图中相同时间D图音叉振动的次数最多，频率最快，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
9．ABD
【详解】A．利用超声波探查金属、陶瓷、混凝土等材料制品的内部结构情况，这属于利用声波传递信息，故A符合题意；
B．医生通过听诊器了解病人心、肺的工作状况，这属于利用声波传递信息，故B符合题意；
C．利用超声波将普通水“击碎”成水雾，增大房间内空气的湿度，属于利用声波传递能量，故C不符合题意；
D．利用鸣枪声警告歹徒，属于利用声波传递信息，故D符合题意。
故选ABD。
10．BD
【详解】A．只要妨碍人们正常学习、工作和休息的声音就属于噪声，安静的图书馆里的说话声妨碍了人们的学习，所以属于噪声，故A错误；
B．机床车间的机器工作时发出的声音杂乱无章，符合从物理学角度的噪声概念；故B正确；
C．悦耳的轻音乐如果妨碍了人们正常休息、学习和工作，或对人们要听的声音产生了干扰，也属于噪声，故 C错误；
D．妨碍人们正常学习、工作和休息的声音就属于噪声，故D正确。
故选BD。
11．ABD
【详解】A．医生利用超声波给病人治疗肾结石，说明声波可以传递能量，故A符合题意；
B．工业上利用超声波清洗精细机械的微小部件，说明声波可以传递能量，故B符合题意；
C．医生用听诊器可以了解病人心肺的情况，是利用了声音能传递信息，故C不符合题意；
D．声波加湿器的原理是把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，从而增加室内空气的湿度，说明声波可以传递能量，故D符合题意。
故选ABD。
12．ABC
【详解】A．超声波可以使钟表精细器件中的灰尘振动，达到清洗钟表的目的，说明了声音可以传递能量，故A符合题意；
B．利用超声波加工高硬度工件，是利用超声波的能量来对工件进行加工的，故B符合题意；
C．超声波有很强的穿透性，能够传递能量，所以外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石，故C符合题意；
D．孕妇做“B超”是利用声音来传递信息的，不是声波传递能量的利用，故D不符合题意。
故选ABC。
13．BC
【详解】AC．用筷子轻轻敲击瓶身有水处，此时发声体是瓶内水和瓶子的共同作用，因为丁中水柱长度最短，所以丁中水柱振动最快，发出声的音调最高，故A错误，C正确；
BD．用嘴贴着瓶口吹气，此时发声体是瓶内的空气柱，由图可知，甲中空气柱最短，振动最快，发出声的音调最高，故B正确，D错误。
故选BC。
14．BD
【详解】A．当钢尺振动的频率越高时，音调越高，故A错误；
B．当空气被不断抽出后，铃声逐渐减弱，说明声音的传播需要介质，由此推理可知，真空不能传声，故B正确；
C．敲鼓时，鼓面的振动幅度越大，响度越大，故C错误；
D．将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，可将音叉的微小振动放大，便于观察，说明音叉在振动，用到了转换法，故D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】女中音与男高音相比，女中音音带的振动频率小，但振动幅度大，所以其声音的响度大但音调低；男高音音带的振动频率大，但振动幅度小，所以其声音的音调高但响度小，故BD错误，AC正确。
故选AC。
16． 甲 乙
【详解】[1][2]由波形图可知，相同时间内甲的波形更密度，乙的波形更稀疏，说明甲的频率更高，音调更高，乙的频率更低，音调更低。
17． 音色 音调
【详解】[1]不同发声体发出的声音银色不同，“闻其声而知其人”根据音色不同辨别发声体。
[2]“女高音歌唱家”高音指歌唱家声带振动的频率快，音调高。
18．最高
【详解】如图所示的四个杯子中，正在敲击的瓶子中水量最少，振动最快，频率最高，则发出声音的音调最高。
19． 次声波 超声波 不能 信息
【详解】[1][2][3]人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz，其中低于20Hz的声波叫做次声波，高于20000Hz的声波是超声波。人耳听不到超声和次声。
[4]声音能够传递信息的例子有：隆隆的雷声预示着一场大雨、利用超声波探测海底深度、利用超声波探测鱼群、B超探病、医生用听诊器为病人检查身体等；声音能够传递能量的例子有：利用超声波击碎体内结石、利用超声波清洗牙齿、清洗精细的机械、爆竹声震耳发痛等。
20． 空气 响度
【详解】[1][2]声音的传播需要介质，歌声是通过空气传到现场观众的耳朵中的；坐在电视机旁的小明告诉妈妈音量调大点，是指声音响度不够，需要调大，故这个音量是指声音的响度。
21． 超声波 声源
【详解】[1]超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，声呐系统就是利用其方向性好的特点工作的。
[2]城区内禁止汽车鸣笛，这是从声源处减弱噪声的。
22． 510 不能
【详解】[1]根据可得，声音传播的路程
小华与山崖之间的距离
[2]地球和月球之间有一段较长的真空距离，而声音不能在真空中传播，所以不能用这种方法测量地球和月球之间的距离。
23． 甲乙 响度 丙
【详解】[1][2]同一音叉，能够发出不同响度的声音，但声音的音调（由音叉振动的频率决定）是不变的，读图可以知道，甲与乙反映的是两个声音的音调（由音叉振动的频率决定）相同，但音叉振动的幅度不同，即声音的响度不同。
[3]小的音叉，质量小，敲击时，振动的频率高，故丙图是小音叉的发声图象。
24． 高 小 频率 距离发声体的远近
【详解】（1）[1]钢尺伸出桌面的长度越短，物体振动得越快，频率越高，音调越高。
（2）[2]钢尺的振动幅度不变时，站在离钢尺越远的地方，听到的声音的响度就越小。
（3）[3][4]实验表明，影响声音高低的因素是频率的大小；影响声音大小的因素除了声源振动的幅度外，还与距离发声体的远近有关。
25． 振动幅度 低 尺子伸出的长度 幅度 振动的幅度越大
【详解】（1）在探究音调与振动频率的关系实验中，应该保持振动幅度不变，当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；
（2）她若探究响度与振动幅度的关系，则应该保持尺子伸出的长度不变，改变尺子振动的幅度，得出的结论：发声体结构不变时，振动的幅度越大，声音的响度越大；振动的幅度越小，声音的响度越小．
26． 振动频率 大 高 小 低
【详解】[1]根据观察，猜想决定音调高低的因素。猜想音调是由 振动频率决定的。
[2][3]当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；由此可得出结论：音调的高低与发声物体的振动频率有关，物体振动得越快，频率越高，音调越高。
[4][5]当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；由此可得出结论：音调的高低与发声物体的振动频率有关，物体振动得越慢，频率越低，音调越低。
27．(1)6000m
(2)16m
【详解】（1）当向鱼群发射超声波8s后，收到返回的超声波，则超声波从渔船传播到鱼群的时间
根据可得，鱼群到渔船的距离s=vt=1500m/s×4s=6000m
（2）根据题意可知，鱼群的运动时间
则鱼群游动的距离为s′=v′t′=4m/s×4s=16m
28．(1)2720m
(2)1000m
【详解】（1）云层距地面高度为
（2）声音在云层中传播的时间为
云层的厚度为
29．(1)50m/s
(2)800m
(3)870m
【详解】（1）动车的速度
（2）动车完全通过大桥的路程
则大桥的长度
（3）声音传播的距离
鸣笛时，动车头与山崖的距离
30． 一场可能的大雨 松动的螺栓 心肺的工作状况 悬崖的距离 目标的位置和距离 人体内部疾病的信息
【详解】（1）雷声往往发生在下雨之前，预示着一场可能的大雨．（2）敲击钢轨，通过钢轨振动发声的特点，来对松动的螺栓进行判断．（3）听诊器可以让医生听到病人的心跳声音，由此来对心肺的工作状况进行判断．（4）号角的声音传递到悬崖后，发生反射，由此人们可以对悬崖的距离进行判断．（5）蝙蝠通过发出声音后，声音反射产生回声的特点，可以确定目标的位置和距离．（6）B超可以探测人体内部的情况，可以获得人体内部疾病的信息．
故答案为: (1). 一场可能的大雨 (2). 松动的螺栓 (3). 心肺的工作状况 (4). 悬崖的距离 (5). 目标的位置和距离 (6). 人体内部疾病的信息
【点睛】声音可以传递信息，也可以传递能量．根据题目所给具体实例，对声音传递信息这一特点进行探讨是关键．
31． a 用力吹 箫
【详解】（1）[1]吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出，并通过空气传入人耳的，由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高，在c点时空气柱最长，发出的声音的音调最低。
[2]要增大笛声的响度，可以用力吹笛子，增大空气柱的振幅；或听众离笛子近一些。
（2）[3]在以上四种乐器中，靠空气柱振动发声的乐器是箫，与图中的发声原理相似。

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