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2.2音调
一、单选题
1．如图所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化。这个实验主要用来探究（　　）
A．音调与声源振动频率的关系 B．声音的产生条件
C．声音的传播条件 D．响度与声源振动幅度的关系
2．如图1所示，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。如果能分别吹出“dou（1）”“ruai（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（　　）
A．丙、乙、甲、丁 B．乙、丙、甲、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
3．“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人却听不到它发出的声音，这是因为它发出的声音（　　）
A．响度太大 B．频率太高 C．频率太低 D．速度太快
4．如图，是甲、乙两声音分别在两个设置不同的示波器中显示的波形图，则（　　）
A．甲声音音调较高 B．乙声音音调较高
C．甲乙两声音音调相同 D．无法判断
5．如图所示的四幅图，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲所示的实验表明，声音可以在真空中传播
B．图乙所示的实验表明，声音是由物体振动产生的
C．图丙所示水滴滴落在水面的声音是通过水传入人耳的
D．图丁中的蝙蝠觅食是利用次声波的反射来发现动物的
6．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，则听到的声音（　　）
A．频率不变，音调变高 B．频率变高，音调变低
C．频率变低，音调变高 D．频率变低，音调变低
7．如图所示，我国贾湖遗址出土的鹤骨笛，已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐，按住不同的孔，吹奏的声音有不同的（　　）
A．响度 B．音调 C．音色 D．音量
8．如图是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水.用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（　　）
A．声音主要是由瓶内空气振动产生的
B．声音主要是由玻璃瓶振动产生的
C．a瓶的音调最低
D．d瓶的音调最低
9．如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测的汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两次超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔Δt＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶的，则根据图（b）可知，下列说法不正确的是（　　）
A．图（b）中每小格表示的时间是0.2s
B．测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时，汽车距测速仪的距离是102m
C．汽车是在向测速仪靠近的
D．汽车的速度是70km/h
10．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，如图所示，汽车正水平远离测速仪，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0.3s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s，若测速仪两次发出超声波信号的时间间隔是0.95s，超声波的速度是340m/s。则下列说法正确的是（　　）
A．超声波信号第1次与汽车相遇时，汽车与测速仪间的距离是102m
B．汽车接收到两次信号的时间间隔为0.95s
C．汽车接收到两次信号的时间内行驶的路程为34m
D．汽车的速度为17m/s
二、填空题
11．如图所示，用一张硬卡片在木梳的齿上划过。一次快一些，一次慢一些。实验发现：卡片划过木梳的速度越快，发出声音的音调越　 　；由此可得出结论：音调的高低与　 　有关。
12．生物学习小组的同学观察测出发现，蝴蝶翅膀每振动一次所需要的时间是 0.125s，那蝴蝶翅膀振动的频率是　 　Hz，根据计算结果可知蝴蝶振动翅膀时发出的声音人耳　 　（选填“能”或“不能”）听到。
13．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同玻璃瓶内装有深度不同的水，用筷子轻轻敲击瓶会发出不同声音，其中音调最高的是　 　玻璃瓶；用嘴贴着瓶口吹气时，主要是空气柱振动发出声音，其中音调最高的是　 　玻璃瓶。
14．如图1所示，敲击编钟可以发出声音，敲击M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，则三次敲击中，敲击编钟　 　（选填“M”、“N”或“P”）处时发出的声音频率最高；对比两个敲击点　 　（选填“M”、“N”或“P”的其中两个字母）可知编钟发出的声音频率与其质量有关；示波器记录了编钟的声音信号，从图2中可以看出声音的频率是　 　Hz。
15．小崔爸爸是钓鱼爱好者，这天小崔发现爸爸的钓具中多了一个新设备——冰上声呐探鱼器（如图甲）。小崔通过说明书发现，其声呐工作器内部是一个超声波发生器，小崔尝试使用其测量自家院子宽度，将其尾部紧靠院子一侧墙壁，对准另一侧院墙按下开关，结果显示135m，明显不符，原来他错选了测水深模式，则院子的实际宽度　 　m。（设声音在水中的传播速度v水=1530m/s，是空气中声速v空的4.5倍，不计设备自身长度）
一天，小崔随爸爸来到某冰钓钓场的冰面上，用多功能开关选择计时模式（记录从超声波发射到接收的时间），接着紧贴冰洞中的水面（与冰面齐平）按下开关，显示数值为t1=0.02s，则此处水深为　 　m。随后他在邻近冰面上紧贴冰面再次测试，超声波穿透冰层水层碰到水底后反射回来的时间为t2，若声音在冰中的传播速度为v冰，则冰层厚度为：　 　。（用t1、t2、v水、v冰表示）
三、科普阅读题
16．阅读短文，回答问题：
蝙蝠与测速仪
蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物。后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的耳朵堵住，它就会丧失方向感，不能躲避障碍物。
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10～20次超声波，这种声波可以探索到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。
科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号，并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p1、p2所示，如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p1、p2的发射波n1、n2如图丙所示。
(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的　 　
A.提出问题 B.猜想假设 C.进行实验 D.得出结论
(2)频率高于　 　Hz的声音叫做超声波， 黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10～20次超声波，人　 　（能/不能）听到这种声音；
(3)蝙蝠用来接收反射回来超声波的器官是　 　
A.眼睛 B.耳朵 C.鼻腔 D.嘴巴
(4)如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔 t=0.5s，则测速仪每秒钟发射　 　次超声波，图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次反射时汽车离测速仪的距离为　 　m；
(5)图丙p1、n2之间的时间间隔t2小于之p1、n1之间间隔t1，由此可以判断汽车的运动情况是　 　
A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法判断
四、简答题
17．不同的昆虫飞行时扇动翅膀的频率不同，蜜蜂每秒钟翅膀扇动约300次，蝴蝶每秒钟翅膀扇动8~13次，蜜蜂飞近时我们可以听到它的振翅声，但蝴蝶无论飞多近我们都无法听到它的振翅声。请根据以上材料信息回答以下问题：
（1）蜜蜂与蝴蝶飞行时发出的声音有什么不同
（2）为什么我们听不到蝴蝶翅膀扇动时发出的声音
五、作图题
18．超声波指纹识别技术是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超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。解锁时，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甲所示，试在图乙手机屏幕上画出这些位置指纹的大致形状。
六、实验探究题
19．小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关，可利用图乙所示实验装置，一块厚木板上有A、B两个楔（读xiē，小木橛）子支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分L的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦AB间部分，AB段琴弦产生振动发声，并用仪器测出发声的频率。
次数 长度（m） 重物（个） 频率（Hz）
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3
4 265
（1）小组同学得到了表格中的数据，则第　 　次实验中琴弦发声的音调最高；
（2）分析数据可以发现：该小组同学研究的是琴弦发声的音调与　 　、弦的松紧程度这两个因素的关系；
（3）当表格中的空格数据应该为　 　m时，可用第2与3两次实验来研究弦的音调与弦的　 　的关系；
（4）分析第　 　两次实验数据可以发现：在松紧程度相同时，弦　 　，音调越低；
（5）在上述研究的基础上，小组同学又选用一根与钢制弦粗细相同的长0.8m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则可悬挂重物个数为　 　个。
七、综合题
20．某同学郊游时，遇到雷阵雨。他注意到一道闪电过后，听到的是连续的“轰隆隆”的雷声。（空气中的声速是340m/s）
(1)请你从此现象中提出一个物理问题；
(2)他看到某次闪电时立即计时，经3 s后才听到雷声，试计算该同学距闪电处多远？
(3)声速与和传播介质、介质温度有关，声音在海水中的传播速度是1530m/s，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经0.6 s接收到反射回来的声音信号。估算海底障碍物到海面的距离是多少？
参考答案
1．A
2．A
3．B
4．B
5．B
6．D
7．B
8．B
9．D
10．D
11．高；频率
12．8；不能
13．丁；甲
14．P；M、N；500
15．30；15.3；
16．C；20000；不能；B；2；34；B
17．（1）音调；
（2）次声波无法被人耳听到
18．
19．（1）1
（2）弦的长度
（3）0.8；松紧程度
（4）1、2；越长
（5）2或4
20．(1)光速比声速快些吗？；(2)1020m；(3)459m

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