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【科学思维】专题1 声 （教师版）
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在分析实际问题的基础上，对客观事物进行抽象和概括，构建其模型（如实物模型、思维模型、数学模型等），并用以解释现象与数据，描述系统的结构、关系及变化过程。
【模块1】模型建构
)1．当我们在电脑键盘上输入一系列指令后，电脑的中央处理器（CPU）对所输入的指令进行运算处理，并把处理结果在屏幕上显示。下列判断正确的是（　　）
A．CPU相当于人的手，都能处理信息
B．键盘相当于感觉器官，都能接收信息
C．屏幕相当于人的眼，都能传导信息
D．指令相当于人的神经，都能接收信息
【答案】B
【解析】电脑的中央处理器（CPU）对所输入的指令进行运算处理，并把处理结果在屏幕上显示。在人体内 CPU比作人的大脑内层，负责各种数据的运算和处理，发布命令，接受感知。键盘相当于感受器，是接收信息的器官。
2．“倒车，请注意！”路人听见提示音后，可以及时躲避车辆，避免事故的发生。听觉形成过程路径正确的是（　　）
①听神经②鼓膜③耳蜗④外耳道⑤大脑皮层的听觉中枢⑥听小骨
A．①→②→⑥→③→④→⑤ B．④→③→①→②→⑥→⑤
C．④→①→②→⑥→③→⑤ D．④→②→⑥→③→①→⑤
【答案】D
【解析】听觉的形成过程是：外界的声波经过④外耳道传到②鼓膜，引起鼓膜的振动；振动通过⑥听小骨传到内耳，刺激③耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动；神经冲动通过①听神经传递到⑤大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉。因此听觉形成过程的正确途径是：④外耳道→②鼓膜→⑥听小骨→③耳蜗→①听神经→⑤大脑皮层的听觉中枢。
3．如图是耳的结构示意图，下列关于耳的描述，不正确的是（　　）
A．遇到巨响时，如果处理不当，最容易损伤耳的结构①
B．飞机起降前，乘客咀嚼口香糖可保持④两侧的气压平衡
C．生活中一些人晕车、晕船，这是由于②和③过于敏感造成的
D．鼻咽喉感染病菌后，病菌可通过⑤到达中耳，引发中耳炎
【答案】B
【解析】A、遇到巨大声响要迅速张嘴或捂耳闭嘴，这样做以保持①鼓膜两侧气压平衡，防止震破鼓膜，A正确。
B、飞机起降前，乘客咀嚼口香糖可保持①鼓膜两侧的气压平衡，B错误。
C、前庭和半规管内有感受头部位置变动的位觉（平衡觉）感受器。生活中一些人晕车，晕船，这是由于②半规管和③前庭过于敏感造成的，C正确。
D、病菌是沿着⑤咽鼓管侵入中耳，引起中耳炎，D正确。
4．如图甲、乙所示的两幅声音波形，可能是钢琴声音波形或泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声波形。下列判断正确的是（　　）
A．甲是噪声波形，乙是钢琴声音波形 B．甲是钢琴声音波形，乙是噪声波形
C．甲、乙都是钢琴声音波形 D．甲、乙都是噪声波形
【答案】B
【解析】如图，甲的波形有规律，是钢琴声音的波形，乙的波形杂乱无章，是噪声的波形，故B正确，ACD错误。
5．考试铃响时，同学们听到铃声后开始答题。请利用所学知识，说明听觉的形成过程。
【答案】外界的①声波经过外耳道传到②鼓膜，引起鼓膜的振动；振动通过听小骨传到内耳，刺激③耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动；神经冲动通过听神经传递到④大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉。
【解析】听觉的形成过程如下：外界的①声波经过外耳道传到②鼓膜，引起鼓膜的振动；振动通过听小骨传到内耳，刺激③耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动；神经冲动通过与听觉有关的神经传递到④大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉。
故答案为：外界的①声波经过外耳道传到②鼓膜，引起鼓膜的振动；振动通过听小骨传到内耳，刺激③耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动；神经冲动通过听神经传递到④大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉。
6．如图甲所示为某品牌智能眼镜，包含了很多高科技，包括蓝牙、Wi﹣Fi、骨传导耳机以及精准姿态传感器等。
（1）Wi﹣Fi无线信号是通过 　 　 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。
（2）骨传导耳机的发声部位通过 　 　 产生声音，耳机上的“音量”键通过改变发声物体的振动幅度来改变声音的 　 　 。
（3）结合图乙所示的耳的结构图，与普通耳机相比，骨传导耳机能减少长时间戴耳机对听力的损伤，主要是因为它基本没刺激到 　 　 ，而声波刺激耳蜗产生的神经冲动仍可由听神经传至
　 　 形成听觉。
【答案】（1）电磁波；（2）振动；响度；（3）鼓膜；大脑皮层的听觉中枢。
【解析】（1）在Wi﹣Fi通信中，数据被编码为电磁波后，通过无线路由器的天线发射出去，所以Wi﹣Fi无线信号是通过电磁波来传递信息的。
（2）“骨传导耳机”则通过声波引起的颅骨振动，直接将声音信号传递到鼓膜。发声物体的振动幅度越大，响度越大；振幅越小，响度越小。所以耳机上的“音量”键通过改变发声物体的振动幅度来改变声音的响度。
（3）图中的骨传导耳机，它利用人耳后骨骼的振动将声音信息直接通过听小骨传递给听觉感受器。与普通耳机相比，它能减少长时间戴耳机对听力的损伤，主要是因为它基本没刺激到鼓膜。声波传导至听觉感受器产生兴奋，再经过听神经传递至大脑皮层的听觉中枢产生听觉。
7．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。
（1）根据波形可知，甲、乙、丙的音色相同，三者中　 　的响度相同，　 　的音调相同。
（2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于　 　 。
【答案】（1）乙、丙；甲、乙；（2）噪声。
【解析】（1）根据波形可知，乙和丙的音色相同（因为音色由发声体的材料、结构等决定，波形的形状能反映音色，乙和丙波形形状相似）；乙和丙响度相同（响度由振幅决定，振幅是指波形偏离平衡位置的最大距离，乙和丙波形的高度相同，即振幅相同）；甲和乙音调相同（音调由频率决定，频率是指物体在1秒内振动的次数，相同时间内，甲和乙振动的频率相同，即波形的疏密程度相同）。
（2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于噪声。
8．如图所示为声波的波形图，其中　 　 响度和音色相同；音调最低的为　 　 。
【答案】甲、丙；丙。
【解析】由波形图可知，甲、乙、丙振动的幅度相同，说明响度相同；甲、丙、丁波形相同，故音色相同；相同时间内，丙图振动的次数最小，频率最小，所以丙的音调最低。
9．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
【答案】C
【解析】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。
10．交通部门常用超声波测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速。如图甲所示，某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速不变）
（1）求汽车的速度？
（2）能不能向月球发射超声波信号来测量地球和月亮之间的距离呢？为什么？
【答案】（1）汽车的速度为20m/s；
（3）这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离不能，因为声波在真空中不能传播。
【解析】（1）由图知，汽车收到第一次信号时，经过的时间为：t1s＝0.15s，
此时汽车距测速仪的距离：s1＝v声t1＝340m/s×0.15s＝51m；
由图知，汽车收到第二次信号时，经过的时间为：t20.1s，
此时汽车距测速仪的距离：s2＝v声t2＝340m/s×0.1s＝34m；
由图知，汽车两次收到信号经过时间差（即汽车行驶的时间）：t＝1.0s﹣0.15s＝0.85s，
汽车收到两次信号距离测速仪的距离差（即汽车行驶的距离）：s＝s1﹣s2＝51m﹣34m＝17m，
汽车的速度：v20m/s。
（2）因为月球周围是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以这种测量法不能测量地球到月球之间的距离。
答：（1）汽车的速度为20m/s；
这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离不能，因为声波在真空中不能传播。
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基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的联系，并提出合理的见解。
【模块2】推理论证
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11．南通板鹞风筝是国家级非物质文化遗产，上面缀满大小不一的哨口，如图。风筝升空后哨口发出低、中、高音，声音的这一特征指的是（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
【答案】A
【解析】哨口大小不一，可以影响空气柱振动的频率，使哨口发出低、中、高音，故低、中、高音为声音的音调，故A符合题意，BCD不符合题意。
12．正常灰鲸的发声频率范围为。生物学家发现变异灰鲸Alice，其发声频率为，导致正常灰鲸“听不见”Alice的声音，如图所示为海豚的发声频率和听觉频率范围，灰鲸与海豚同属海洋哺乳动物。由此推理：正常灰鲸听觉频率范围（黑色横条）很可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】根据海豚的听觉频率和发声频率范围，其听觉频率范围比发声频率范围大，且听觉频率最高值比发声频率最高值大；正常灰鲸的发声频率范围为15Hz~25Hz，则正常灰鲸的听觉频率最高值会比25Hz高，最低值比15 Hz低，但是正常灰鲸“听不见”Alice发出频率为52Hz的声音，则听觉频率最高值会低于52Hz；故ABD不符合题意，C符合题意。
13．唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子，又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》，分别是依据声音特性中的（ ）
A．音调和音色 B．音色和音调 C．音调和响度 D．响度和音色
【答案】B
【解析】A．音调指声音的高低，不能辨别乐器，音色指声音的特色，不能辨别乐曲，故A不符合题意；
B．音色指声音的特色，可以辨别乐器，音调指声音的高低，可以辨别乐曲，故B符合题意；
C．音调指声音的高低，不能辨别乐器，响度指声音的强弱，不能辨别乐曲，故C不符合题意；
D．响度指声音的强弱，不能辨别乐器，音色指声音的特色，不能辨别乐曲，故D不符合题意。
14．利用以下几个实验现象，其中能说明声音产生条件的实验现象是（　　）
甲：放在钟罩内的闹钟正在闹铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减少
乙：使正在发声的音叉接触静止的乒乓球，乒乓球被弹开。
丙：拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同。
丁：在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
A．甲、乙 B．丙、丁 C．乙、丁 D．甲、乙、丁
【答案】C
【解析】（1）甲中铃声减小是因为抽去了钟罩内的空气，当钟罩内为真空时，则听不见铃声。说明真空不能传声；
（2）乙中发声的音叉会振动，所以当接触静止的乒乓球，乒乓球被弹开，能够说明声音产生的条件是物体振动；
（3）丙中拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，发声体振动的快慢不同，声音的音调也不同；
（4）丁中发声的大钟在振动，所以固定在钟上的笔，可以在纸上画出一条往返弯曲的细线，能够说明声音产生的条件是物体振动。
15．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
【答案】B
【解析】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；
16．为研究声音和光的传播特性，小明将一个会发光的纸片小人放置于收音机喇叭上方，再将其放置于密闭玻璃罩内。随后用抽气机尽可能抽尽空气，观察到的现象是（　　）
A．听得到音乐，小人在跳动、发光
B．听不到音乐，小人不动、发光
C．听不到音乐，小人在跳动、发光
D．听不到音乐，小人不动、不发光
【答案】C
【解析】收音机喇叭正在发声，喇叭在振动，纸片小人在振动，用抽气机尽可能抽尽空气，没有传播介质，故听不到音乐；光在真空中能够传播，能看到小人在跳动、发光，故C正确，ABD错误。
17．小科同学学习了声现象后，进行了一些探究：
（1）他把正在响铃的闹钟放在桌面上，用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛，小球被弹开。此现象说明　 　 。
（2）探究“空气能传声”时，他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，声音逐渐变小，小科预测当玻璃罩内被抽成真空，将听不到铃声，说明　 　 ，这种研究方法属于　 　 （填字母）。
A．转换法 B．理想实验法 C．控制变量法 D．类比法
【答案】（1）声音是由物体振动产生的； （2）真空不能传声；B。
【解析】（1）当轻质小球贴近闹钟上方的铃铛，小球被弹开，所以发声的闹钟正在振动，此现象说明了声音是由物体的振动产生的。
（2）将玻璃罩内的空气抽出，空气越来越少，传播声音的介质越来越少，声音逐渐变小；若将玻璃罩内被抽成真空，将听不到铃声，说明真空不能传声；此研究方法属于理想实验法，故选B。
18．为研究声音的产生和传播，小舟同学进行了以下实验探究。
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明声音是由于物体 　 　 而产生的。
（2）如图乙所示，用小植敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象叫作“共振”这一现象可以验证 　 　 可以传声（选填“音叉”、“小槌”、“乒乓球”或“空气”）。
（3）石头落入水中，产生的水波向四周传播：发抖的喜叉产生的声波也会向四周传播。通过水波研究声波，这种研究问题的方法为 　 　 法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D模型
【答案】（1）振动；（2）空气；（3）B。
【解析】（1）用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明声音由物体的振动产生的；
（2）敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明空气可以传播声音；
（3）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法被称为类比法。故选B。
19．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”）。
【答案】（1）空气柱；（2）c。
【解析】（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。
20．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，那么音调从高到低的排序为 　 　 （填瓶子序号）；
（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，瓶子振动的快慢相同
D．三次实验，小闻敲击瓶子产生的声音音色相同
【答案】（1）瓶内空气柱；（2）瓶内空气柱越短，空气柱越容易振动，振动频率越大，发出声音的音调越高；（3）ABCD；（4）BC。
【解析】（1）对瓶口吹气时，引起瓶内空气柱振动；
（2）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，说明对瓶口吹气时，瓶内空气柱越短，空气柱越容易振动，振动频率越大，发出声音的音调越高；
（3）用筷子敲打瓶子时，是瓶子和瓶内的水在振动，瓶内的水越少，空气柱越长，瓶子和瓶内的水振动越快，发出声音的音调就越高，所以与对瓶吹气时相比，音调的排序不同，用筷子敲打瓶子时音调从高到低的排序为ABCD。
（4）ABD、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相同，说明三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子，故AD错误、B正确；
C、甲、乙两图中，相同时间内振动的次数相同，说明频率相同，音调相同，相同时间内敲击的快慢和振动快慢一样，故C正确；
21．一位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“音调与空气柱的关系”。
资料一：“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶的音调越来越高。
资料二：物体的质量越大，越不容易振动。
请回答下列问题：
（1）请简述这位同学对瓶口吹气发出声音的原理 　 　 。
（2）这位同学分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶对应的玻璃瓶序号为：丙，乙，甲，丁，那么他得出的结论是：　 　 。
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调从低到高的排序是 　 　 ，请说明理由 　 　 。
【答案】（1）声音是由空气柱的振动产生的；（2）空气柱越长，振动频率越低、音调越低；（3）丁甲乙丙；敲击瓶子，是由瓶子和水柱振动发声，水的质量越大，频率越低，音调越低。
【解析】（1）这位同学对瓶口吹气发出声音的原理是声音是由空气柱的振动产生的。
（2）“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶的音调逐渐升高，振动频率越来越高，所以空气柱越长，振动频率越低、音调越低。
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调从低到高的排序是丁甲乙丙，理由是：敲击瓶子，是由瓶子和水柱振动发声，水的质量越大，频率越低，音调越低。
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从不同角度分析、思考问题，大胆提出新颖、有价值的观点和解决问题的方法的思维过程。
【模块3】创新思维
)22．骨传导耳机深受广大运动爱好者的喜爱，如图所示，使用时，将耳机紧贴骨头，利用骨传导技术，声波直接通过骨头传至听神经，下列说法正确的是（　　）
A．在骨传导过程中，耳蜗起到了放大振动的作用
B．听觉产生的部位在大脑
C．若鼓膜受损，则佩戴骨传导耳机无法听见声音
D．骨传导耳机能治疗各种听力障碍
【答案】B
【解析】A、不论是利用骨传导还是空气传导制作的耳机，最后都是要通过耳蜗中的毛细胞振动才能形成听觉，耳蜗不能起到放大振动的作用，A错误；
B、据分析可见：听觉形成部位在大脑皮层的听觉中枢，B正确；
C、使用骨传导耳机是通过声波引起颅骨振动，直接将声音信号传递到听小骨，声波不需要经过鼓膜，所以鼓膜受损，佩戴骨传导耳机也能听见声音，C错误。
D、骨传导耳机不能治疗各种听力障碍，比如听神经不能传递信息等所致的听力障碍。D错误。
23．如图所示为一款新型耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在额骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，我们就可以听到声音了。下列有关说法错误的是（　　）
A．佩戴者能听到声音说明固体可以传声
B．使用时产生听觉的部位是耳朵
C．这种耳机可以帮助部分听力障碍患者听到声音
D．听力健全的人在户外活动时使用这款耳机，也不影响他听周围环境中的声音，从而可在一定程度上保障使用者的安全
【答案】B
【解答】解：A、佩戴耳机能听到声音说明固体可以传声，故A说法正确；
B、人耳听到声音是经过鼓膜、听小骨、听觉神经，最后传到大脑才听到声音，故B说法错误；
C、人听到的声音是通过头骨、颌骨等骨骼传播到听觉神经，然后由听觉神经传给大脑的，此种听到声音的方式被称作：骨传导；听力障碍者可以用这种方法听到声音，故C说法正确；
D、听力健全的人使用这款耳机，可以通过骨传声听到声音，也不影响他听周围环境中的声音，可以保障使用者的安全，故D说法正确。
24．项目组自制了小型发音器，如图所示：木块两端固定橡皮筋，中间用粉笔作为琴码支撑琴弦。当向右移动粉笔，再用相同的力拨动右侧琴弦。可改变声音的（　　）
A．音速 B．音调 C．响度 D．音色
【答案】B
【解析】当向右移动粉笔，用相同的力拨动该琴弦，改变琴弦振动的频率，可以改变声音的音调，故ACD错误，B正确。
25．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
【解析】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；
26．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
【答案】B
【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。
27．抖空竹是中国民间传统游戏之一，宋代《梦粱录》中就有其详细记载。如图，空竹圆轮以竹木制成，其外侧开有若干方形哨口，哨口内有大小不同的气腔，因其转动时会发出嗡嗡声，又名“空钟”。下列说法不正确的是（　　）
A．空竹发出的声音是通过空气传入人耳的 B．空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的
C．气腔内空气振动越快，声音传播速度越大 D．气腔内空气振动幅度越大，发出声音的响度越大
【答案】C
【解析】A．声音的传播需要介质，空竹发出的声音是通过空气传入人耳的，故A正确，不符合题意；
B．声音是由物体振动产生的，空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的，故B正确，不符合题意；
C．气腔内空气振动越快，发出声音的频率越高，音调越高，但传播速度不一定越大，因为影响声音传播速度的因素是传声的介质和温度，故C错误，符合题意；
D．响度与振动幅度有关，气腔内空气振动幅度越大，发出声音的响度越大，故D正确，不符合题意。
28．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）。
【答案】（1）C；（2）4500；（3）A。
【解析】（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。
29．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，经下方物体反射后返回，被感应器接收。
（1）已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长，精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是：　 　 。
（2）在月球上能否使用这种身高测量仪？为什么？　 　 。
（3）已知感应器距测高台的高度为2.5m，空气中的声速取340m/s，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5×10﹣3s，则该同学的身高为 　 　 。
（4）某同学提出改进意见，把感应器和测高台的竖杆设计成5m高可以自动伸缩调节的竖杆，这种设计有何优点？　 　 （至少写出两点）。
【答案】（1）光的传播速度远远大于声音的传播速度，在短距离内红外线感应器从发出信号到接受信号的时间几乎为0；
（2）不能，月球表面是真空状态，而声音不能在真空中传播；
（3）1.65m；
（4）便于携带运输，调高时感应器从发出信号到接受到信号的时间变长越精准度越高，可以测量更高的物体高度
【解析】（1）因为光的传播速度远远大于声音的传播速度，在短距离内红外线感应器从发出信号到接受信号的时间几乎为0，所以设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器；
（2）地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以在月球上不能使用这种身高测量仪。
（3）某同学站上测高台，由v可得，感应器信号从发射到接收所传播的路程：
s＝vt＝340m/s×5×10﹣3s＝1.7m，
感应器与同学头顶的距离：s′s1.7m＝0.85m，
则该同学的身高：h＝2.5m﹣0.85m＝1.65m。
（4）把感应器和测高台的竖杆设计成5m高可以自动伸缩调节的竖杆，这种设计的优点：
自动伸缩便于携带运输，调高时感应器从发出信号到接受到信号的时间变长越精准度越高，可以测量更高的物体高度。
30．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 　 　 。
【答案】（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。
【解析】（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。
31．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 按住与步骤一同样的位置，用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 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
【答案】（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。
【解析】（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 按住与步骤一同样的位置，用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 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
32．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 　 　 。
【答案】（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。
【解析】（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。
33．多普勒效应是波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象。观察者与声源发生相对运动，靠近声源时声音变尖细，远离声源时声音变低沉。这是由于单位时间内到达耳朵的波峰数不同造成的。如图所示：A点为发出固定频率声波的声源（通常情况下，声波的频率不变，其波长也不变，也就是说两个相邻波峰之间的距离也不变），圆弧可代表每一个波峰数，小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数不同。声音的尖细则是由于波峰数变多造成的。现在小科要探究“多普勒效应现象”。
步骤一：在水平空地上取A点，放置能发出固定频率声波的发声装置。
步骤二：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点靠近，记录听到的声音变化情况。
步骤三：……
对比步骤二、三，得出结论。回答下列问题：
（1）请帮小科设计步骤三：　 　 。
（2）有公式v＝λf，v为声音传播的速度，大小保持不变，λ为波长，在这可等效替换为人耳能听到的两个相邻波峰之间的时间长短，f为声波的频率。当观察者靠近声源时，在观察者看来声源的频率将 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）根据题意可知，实验中需要探究靠近声源与远离声源时小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数的大小，所以第三步为：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点远离，记录听到的声音变化情况；
（2）根据题意可知，当声源和观察者靠近时，音调会变高，则听到声音的频率变大。
34．阅读下列材料，回答问题。
【材料一】1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100km的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100km到160km的范围内，人们却什么都没有听到，令人奇怪的是，在1300km的地方，人们却又清楚地听到了爆炸声。
【材料二】声音在温度均匀的空气里沿直线传播，一旦碰到空气的温度有高有低时，它就往温度低的地方传播，于是声音就拐弯了。
【材料三】如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象，例如骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到等。
（1）材料一中，人在50km处比100km听到的爆炸声的响度要　 　 一些（填“大”或“小”）。
（2）生活在离火车轨道较近地方的人们发现，夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就听不太清楚了，有时甚至听不见，这主要是由于早、晚比白天的地表温度　 　 ，声音向地表附近传播。
（3）声音在温度均匀的空气里沿直线传播，光与声音有类似性质：在同一均匀介质中光沿　 　 传播。
【答案】（1）大； （2）低； （3）直线。
【解析】（1）声音的响度与振幅和距离声源的远近有关；人在50km处比100km听到的爆炸声的响度要大一些。
（2）声音的传播速度与温度有关；夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就听不太清楚了，有时甚至听不见，这主要是由于早、晚比白天的地表温度低，声音向地表附近传播。
（3）声音在温度均匀的空气里沿直线传播，光与声音有类似性质：在同一均匀介质中光沿直线传播。
35．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
【答案】（1）振动；（2）频率随着管长的增加而降低；（3）合格；制成的排箫只能吹出中音区和高音区。
【解析】（1）声音是由物体振动产生的，演奏时，对着竹管吹气，便能发出声音。这是由于吹气时，管内的空气发生振动；
（2）由图乙可知，声音的频率与管长的关系是：频率随着管长的增加而降低；
（3）吸管的最大长度为20cm，由图乙可知，制成的排箫只能吹出中音区和高音区，所以评定为合格。
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10
)/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【科学思维】专题1 声 （学生版）
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在分析实际问题的基础上，对客观事物进行抽象和概括，构建其模型（如实物模型、思维模型、数学模型等），并用以解释现象与数据，描述系统的结构、关系及变化过程。
【模块1】模型建构
)1．当我们在电脑键盘上输入一系列指令后，电脑的中央处理器（CPU）对所输入的指令进行运算处理，并把处理结果在屏幕上显示。下列判断正确的是（　　）
A．CPU相当于人的手，都能处理信息
B．键盘相当于感觉器官，都能接收信息
C．屏幕相当于人的眼，都能传导信息
D．指令相当于人的神经，都能接收信息
2．“倒车，请注意！”路人听见提示音后，可以及时躲避车辆，避免事故的发生。听觉形成过程路径正确的是（　　）
①听神经②鼓膜③耳蜗④外耳道⑤大脑皮层的听觉中枢⑥听小骨
A．①→②→⑥→③→④→⑤ B．④→③→①→②→⑥→⑤
C．④→①→②→⑥→③→⑤ D．④→②→⑥→③→①→⑤
3．如图是耳的结构示意图，下列关于耳的描述，不正确的是（　　）
A．遇到巨响时，如果处理不当，最容易损伤耳的结构①
B．飞机起降前，乘客咀嚼口香糖可保持④两侧的气压平衡
C．生活中一些人晕车、晕船，这是由于②和③过于敏感造成的
D．鼻咽喉感染病菌后，病菌可通过⑤到达中耳，引发中耳炎
4．如图甲、乙所示的两幅声音波形，可能是钢琴声音波形或泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声波形。下列判断正确的是（　　）
A．甲是噪声波形，乙是钢琴声音波形 B．甲是钢琴声音波形，乙是噪声波形
C．甲、乙都是钢琴声音波形 D．甲、乙都是噪声波形
5．考试铃响时，同学们听到铃声后开始答题。请利用所学知识，说明听觉的形成过程。
6．如图甲所示为某品牌智能眼镜，包含了很多高科技，包括蓝牙、Wi﹣Fi、骨传导耳机以及精准姿态传感器等。
（1）Wi﹣Fi无线信号是通过 　 　 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。
（2）骨传导耳机的发声部位通过 　 　 产生声音，耳机上的“音量”键通过改变发声物体的振动幅度来改变声音的 　 　 。
（3）结合图乙所示的耳的结构图，与普通耳机相比，骨传导耳机能减少长时间戴耳机对听力的损伤，主要是因为它基本没刺激到 　 　 ，而声波刺激耳蜗产生的神经冲动仍可由听神经传至
　 　 形成听觉。
7．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。
（1）根据波形可知，甲、乙、丙的音色相同，三者中　 　的响度相同，　 　的音调相同。
（2）从丁的波形可知，该声源的振动没有规律，属于　 　 。
8．如图所示为声波的波形图，其中　 　 响度和音色相同；音调最低的为　 　 。
9．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
10．交通部门常用超声波测速仪检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速。如图甲所示，某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速不变）
（1）求汽车的速度？
（2）能不能向月球发射超声波信号来测量地球和月亮之间的距离呢？为什么？
(
基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的联系，并提出合理的见解。
【模块2】推理论证
)
11．南通板鹞风筝是国家级非物质文化遗产，上面缀满大小不一的哨口，如图。风筝升空后哨口发出低、中、高音，声音的这一特征指的是（　　）
A．音调 B．响度 C．音色 D．声速
12．正常灰鲸的发声频率范围为。生物学家发现变异灰鲸Alice，其发声频率为，导致正常灰鲸“听不见”Alice的声音，如图所示为海豚的发声频率和听觉频率范围，灰鲸与海豚同属海洋哺乳动物。由此推理：正常灰鲸听觉频率范围（黑色横条）很可能是（　　）
A． B．
C． D．
13．唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子，又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》，分别是依据声音特性中的（ ）
A．音调和音色 B．音色和音调 C．音调和响度 D．响度和音色
14．利用以下几个实验现象，其中能说明声音产生条件的实验现象是（　　）
甲：放在钟罩内的闹钟正在闹铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减少
乙：使正在发声的音叉接触静止的乒乓球，乒乓球被弹开。
丙：拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次的不同。
丁：在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
A．甲、乙 B．丙、丁 C．乙、丁 D．甲、乙、丁
15．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
16．为研究声音和光的传播特性，小明将一个会发光的纸片小人放置于收音机喇叭上方，再将其放置于密闭玻璃罩内。随后用抽气机尽可能抽尽空气，观察到的现象是（　　）
A．听得到音乐，小人在跳动、发光
B．听不到音乐，小人不动、发光
C．听不到音乐，小人在跳动、发光
D．听不到音乐，小人不动、不发光
17．小科同学学习了声现象后，进行了一些探究：
（1）他把正在响铃的闹钟放在桌面上，用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛，小球被弹开。此现象说明　 　 。
（2）探究“空气能传声”时，他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，声音逐渐变小，小科预测当玻璃罩内被抽成真空，将听不到铃声，说明　 　 ，这种研究方法属于　 　 （填字母）。
A．转换法 B．理想实验法 C．控制变量法 D．类比法
18．为研究声音的产生和传播，小舟同学进行了以下实验探究。
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明声音是由于物体 　 　 而产生的。
（2）如图乙所示，用小植敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象叫作“共振”这一现象可以验证 　 　 可以传声（选填“音叉”、“小槌”、“乒乓球”或“空气”）。
（3）石头落入水中，产生的水波向四周传播：发抖的喜叉产生的声波也会向四周传播。通过水波研究声波，这种研究问题的方法为 　 　 法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D模型
19．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”）。
20．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，那么音调从高到低的排序为 　 　 （填瓶子序号）；
（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，瓶子振动的快慢相同
D．三次实验，小闻敲击瓶子产生的声音音色相同
21．一位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“音调与空气柱的关系”。
资料一：“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶的音调越来越高。
资料二：物体的质量越大，越不容易振动。
请回答下列问题：
（1）请简述这位同学对瓶口吹气发出声音的原理 　 　 。
（2）这位同学分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶对应的玻璃瓶序号为：丙，乙，甲，丁，那么他得出的结论是：　 　 。
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调从低到高的排序是 　 　 ，请说明理由 　 　 。
(
从不同角度分析、思考问题，大胆提出新颖、有价值的观点和解决问题的方法的思维过程。
【模块3】创新思维
)22．骨传导耳机深受广大运动爱好者的喜爱，如图所示，使用时，将耳机紧贴骨头，利用骨传导技术，声波直接通过骨头传至听神经，下列说法正确的是（　　）
A．在骨传导过程中，耳蜗起到了放大振动的作用
B．听觉产生的部位在大脑
C．若鼓膜受损，则佩戴骨传导耳机无法听见声音
D．骨传导耳机能治疗各种听力障碍
23．如图所示为一款新型耳机，佩戴时不堵塞耳朵，将耳机贴在额骨两侧，耳机发出的振动信号传到听觉神经后，我们就可以听到声音了。下列有关说法错误的是（　　）
A．佩戴者能听到声音说明固体可以传声
B．使用时产生听觉的部位是耳朵
C．这种耳机可以帮助部分听力障碍患者听到声音
D．听力健全的人在户外活动时使用这款耳机，也不影响他听周围环境中的声音，从而可在一定程度上保障使用者的安全
24．项目组自制了小型发音器，如图所示：木块两端固定橡皮筋，中间用粉笔作为琴码支撑琴弦。当向右移动粉笔，再用相同的力拨动右侧琴弦。可改变声音的（　　）
A．音速 B．音调 C．响度 D．音色
25．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
26．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
27．抖空竹是中国民间传统游戏之一，宋代《梦粱录》中就有其详细记载。如图，空竹圆轮以竹木制成，其外侧开有若干方形哨口，哨口内有大小不同的气腔，因其转动时会发出嗡嗡声，又名“空钟”。下列说法不正确的是（　　）
A．空竹发出的声音是通过空气传入人耳的 B．空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的
C．气腔内空气振动越快，声音传播速度越大 D．气腔内空气振动幅度越大，发出声音的响度越大
28．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）。
29．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，经下方物体反射后返回，被感应器接收。
（1）已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长，精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是：　 　 。
（2）在月球上能否使用这种身高测量仪？为什么？　 　 。
（3）已知感应器距测高台的高度为2.5m，空气中的声速取340m/s，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5×10﹣3s，则该同学的身高为 　 　 。
（4）某同学提出改进意见，把感应器和测高台的竖杆设计成5m高可以自动伸缩调节的竖杆，这种设计有何优点？　 　 （至少写出两点）。
30．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 　 　 。
31．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 按住与步骤一同样的位置，用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 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
32．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 　 　 。
33．多普勒效应是波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象。观察者与声源发生相对运动，靠近声源时声音变尖细，远离声源时声音变低沉。这是由于单位时间内到达耳朵的波峰数不同造成的。如图所示：A点为发出固定频率声波的声源（通常情况下，声波的频率不变，其波长也不变，也就是说两个相邻波峰之间的距离也不变），圆弧可代表每一个波峰数，小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数不同。声音的尖细则是由于波峰数变多造成的。现在小科要探究“多普勒效应现象”。
步骤一：在水平空地上取A点，放置能发出固定频率声波的发声装置。
步骤二：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点靠近，记录听到的声音变化情况。
步骤三：……
对比步骤二、三，得出结论。回答下列问题：
（1）请帮小科设计步骤三：　 　 。
（2）有公式v＝λf，v为声音传播的速度，大小保持不变，λ为波长，在这可等效替换为人耳能听到的两个相邻波峰之间的时间长短，f为声波的频率。当观察者靠近声源时，在观察者看来声源的频率将 　 　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
34．阅读下列材料，回答问题。
【材料一】1923年，荷兰的一个火药库发生了大爆炸，据调查，在100km的范围内，人们清楚地听到了爆炸声，在100km到160km的范围内，人们却什么都没有听到，令人奇怪的是，在1300km的地方，人们却又清楚地听到了爆炸声。
【材料二】声音在温度均匀的空气里沿直线传播，一旦碰到空气的温度有高有低时，它就往温度低的地方传播，于是声音就拐弯了。
【材料三】如果某个地区接近地面的温度变化得厉害，这儿高那儿低，那么声音拐到高空后又会往下，这样就会造成一些奇怪的现象，例如骆驼队白天在沙漠中行走时，队伍后面的喊声，队伍前面往往听不到等。
（1）材料一中，人在50km处比100km听到的爆炸声的响度要　 　 一些（填“大”或“小”）。
（2）生活在离火车轨道较近地方的人们发现，夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就听不太清楚了，有时甚至听不见，这主要是由于早、晚比白天的地表温度　 　 ，声音向地表附近传播。
（3）声音在温度均匀的空气里沿直线传播，光与声音有类似性质：在同一均匀介质中光沿　 　 传播。
35．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
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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