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3.2 声音的特性 同步分层练习
3.2 声音的特性 同步分层练习
（北师大版 八年级物理上册 第三章 第二节）
班级：__________ 姓名：__________ 建议用时：40分钟 满分：100分
考查范围
音调与频率的关系（振动快慢决定音调高低，频率的单位Hz）
探究影响音调高低的因素（控制变量法：钢尺、弦乐器、水瓶琴等实验）
人的听觉频率范围与超声波、次声波（20Hz~20000Hz）
响度与振幅、距离发声体远近的关系
音色及其影响因素（材料、结构、发声方式）——辨别发声体的依据
用波形图比较并辨析声音的三个特性
一、A层·基础达标（共40分）
1. 【音调概念】（2025·四川南充中考真题）声音的音调决定于发声体的（ ）
A. 振动频率
B. 振动幅度
C. 振动快慢与振幅共同决定
D. 发声体的材料
2. 【响度概念】联欢会上，主持人使用话筒讲话，是为了增大声音的（ ）
A. 音色
B. 响度
C. 音调
D. 传播速度
3. 【音色辨别】（2025·湖北中考真题）“闻其声而知其人”，这主要是依据声音的哪个特性（ ）
A. 音调
B. 响度
C. 音色
D. 声速
4. 【频率单位】（2025-26·山东日照月考）物体每秒内振动的次数叫_______，它是描述物体振动_______的物理量，单位是_______，符号为Hz。
5. 【听觉范围】人的听觉频率范围是_______Hz到_______Hz。频率高于20000Hz的声叫_______波，低于20Hz的声叫_______波，这两种声波人耳都_______（填“能”或“不能”）听到。
6. 【生活辨析】（2026·河南平顶山期末）用大小不同的力敲击同一个鼓面的同一位置，下列说法正确的是（ ）
A. 敲力越大，音调越高
B. 敲力越大，响度越大
C. 敲力越大，音色越好
D. 敲力越大，声速越大
7. 【生活辨析】（2025·天津中考真题）生活中常用“高声大叫” “低声细语”来形容说话的声音，这里的“高” “低”指的是（ ）
A. 音调高低
B. 响度大小
C. 音色好坏
D. 以上说法都不对
8. 【声音三要素】（2025-26·内蒙古包头月考）下列四个词语中，描述“音调”的是_______，描述“响度”的是_______，描述“音色”的是_______。（填序号）①曲高和寡 ②声如洪钟 ③悦耳动听 ④不敢高声语，恐惊天上人
9. 【波形识别·音调】下图是甲、乙两个声音输入到同一示波器上显示的波形图，则音调较高的是_______，判断依据是相同时间内_______（填“甲”或“乙”）振动的次数更多，即_______更高。
10. 【波形识别·响度】用大小不同的力先后敲击同一音叉，用示波器得到两次声音的波形如图所示。甲图对应的是_______（填“轻敲”或“重敲”）时发出的声音，判断依据是_______。这说明响度与发声体的_______有关。
二、B层·理解运用（共40分）
11. 【探究音调与频率】（2026·江苏徐州期中改编，10分）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，听它发出的声音。
（1）实验中，保持拨动钢尺的力度不变，逐渐改变钢尺伸出桌面的长度，这样做是为了探究声音的_______与_______的关系。（2分）
（2）实验发现：钢尺伸出桌面越长，振动越_______（填“快”或“慢”），发出声音的音调越_______（填“高”或“低”）。（2分）
（3）当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是因为钢尺振动的频率低于_______Hz，属于_______声波。（2分）
（4）实验中，如果保持钢尺伸出桌面的长度不变，改用大小不同的力拨动钢尺，则听到声音的_______不同；此时钢尺振动的_______不同。（2分）
（5）本实验采用的主要研究方法是________法。（2分）
12. 【齿轮纸片实验】（8分）如图所示，齿数不同的三个齿轮固定在同一轴上，当轴匀速转动时，用一硬纸片分别接触三个齿轮，纸片会发出声音。
（1）纸片发出声音是由于纸片_______产生的。（2分）
（2）当纸片接触齿轮_______（填“甲”“乙”或“丙”）时，纸片发出声音的音调最高；原因是该齿轮齿数最多，相同时间内纸片被拨动的次数最_______（填“多”或“少”），纸片振动的_______最高，音调最高。（4分）
（3）使轴转动加快，则同一纸片接触同一齿轮时发出声音的音调将_______（填“变高” “变低” 或“不变”）。（2分）
13. 【水瓶琴】（2025·湖南中考真题改编，8分）如图所示，在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，用筷子从左到右依次敲击瓶口，或用嘴对着瓶口吹气，都可以发出"1，2，3，4，5，6，7，i"的声音来。
（1）用筷子敲击瓶口时，发声体主要是_______（填“瓶和水”或“瓶内空气柱”）；从左到右（水逐渐增多），音调逐渐_______（填“升高”或“降低”），原因是瓶内水越多，振动部分越_______（填“容易”或“难”）振动，频率越_______（填“高”或“低”）。（4分）
（2）用嘴对着瓶口吹气时，发声体主要是_______（填“瓶和水”或“瓶内空气柱”）；从左到右（水逐渐增多），空气柱变_______，音调逐渐_______（填“升高”或“降低”）。（3分）
（3）用相同的力敲击时，发出声音的_______大致相同。（1分）
14. 【波形图综合】（2025-26·安徽合肥月考，7分）如图是三种不同声音输入到示波器上显示的波形图，分别是音叉、钢琴和长笛发出同一音调（C调do）的声音。
（1）观察三个波形，发现它们在相同时间内振动的次数相同，说明三种声音的_______相同，即声音的_______相同。（2分）
（2）观察三个波形的振动幅度大致相同，说明三种声音的_______大致相同。（1分）
（3）三种声音的波形形状不同，说明它们的_______不同；这是由发声体的_______、_______和_______不同造成的。（4分）
15. 【超声次声应用】（7分）阅读下列材料，回答问题：
一些动物的听觉频率范围与人不同。蝙蝠在飞行时会发出频率高于20000Hz的声波，这些声波碰到墙壁或昆虫会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置；大象可以用频率低于20Hz的声音进行交流，这种声音人耳听不到，但大象之间可以传得很远。
（1）蝙蝠发出的声波属于_______声波；它利用声波定位的方法叫做_______。科学家利用这个原理发明了_______，可用于探测海底深度、鱼群位置等。（3分）
（2）大象交流时使用的声音属于_______声波，人耳听不到是因为_______________________。（2分）
（3）请举出超声波在生活中应用的一个实例：______________。（1分）
（4）地震、海啸、台风等自然灾害发生前，往往伴随有_______声波产生，人们可以通过监测它来预警灾害。（1分）
三、C层·拓展培优（共20分）
16. 【弦乐器音调探究】（10分）在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低受多种因素影响，他决定对此进行探究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积（粗细）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，他们找到了下表所列5种规格的琴弦，并借来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/mm 备注
A 钢丝 60 0.76
B 钢丝 60 0.89
C 钢丝 80 0.76
D 尼龙丝 80 0.76
E 铜丝 ① ② 待填
（1）为了验证猜想一（音调与横截面积的关系），应选用编号为_______、_______的两根琴弦进行实验。（2分）
（2）选用编号A、C的两根琴弦进行实验，是为了验证猜想_______。（2分）
（3）为了验证猜想三（音调与材料的关系），应选用编号为C和_______的琴弦，那么表中①处应填_______，②处应填_______。（3分）
（4）本实验采用的科学探究方法是______________法。（1分）
（5）小华调节琴弦的松紧时发现：同一根琴弦，绷得越紧，拨动时发出声音的音调越_______（填“高”或“低”）。（2分）
17. 【生活综合分析】（10分）运用声音特性的知识回答下列问题：
（1）手机的“声纹解锁”功能，是通过识别声音的_______来解锁的；调节手机音量按键，改变的是声音的_______；用“全民K歌”唱歌时，“伴奏升降调”功能改变的是伴奏声音的_______。（3分）
（2）在音乐会上，男低音歌唱家放声高歌，女高音歌唱家轻声为他伴唱，则_______（填“男”或“女”）歌唱家音调高，_______歌唱家响度大。这里的“高”“低”是指声音的_______。（3分）
（3）向热水瓶中灌水时，有经验的人不用看，仅凭听声音就可以判断水是否快灌满了。请分析：灌水时发声体是______________；随着水位上升，空气柱变_______，振动频率变_______，音调逐渐变_______，因此可以根据音调的变化判断水位。（4分）
参考答案与解析
A层·基础达标
1. 【答案】A
【解析】音调由发声体振动的频率决定，频率越大，音调越高。振动幅度决定响度，材料决定音色。
2. 【答案】B
【解析】主持人使用话筒讲话，目的是把声音放大，让更多听众听清楚，这是增大声音的响度；话筒不能改变音调、音色和声速。
3. 【答案】C
【解析】"闻其声而知其人"是根据不同人的声音具有不同的音色来判断的。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同。
4. 【答案】频率；快慢；赫兹
【解析】物理学中把物体每秒内振动的次数叫做频率，频率是描述物体振动快慢的物理量，单位是赫兹，简称赫，符号Hz。
5. 【答案】20；20000；超声；次声；不能
【解析】人耳的听觉频率范围是20Hz~20000Hz。高于20000Hz的声叫超声波，低于20Hz的声叫次声波，超声波和次声波人耳都听不到。
6. 【答案】B
【解析】用大小不同的力敲击同一鼓面同一位置，鼓皮振动的幅度不同：力越大，振幅越大，响度越大；振动的频率不变（鼓皮松紧不变），所以音调不变；同一鼓面音色不变；声速只与介质和温度有关，与敲力无关。
7. 【答案】B
【解析】"高声大叫""低声细语"描述的是声音的大小（强弱），即响度，与发声体振动的振幅有关。注意日常生活中"高"字有时描述音调，如"这首歌太高我唱不上去"，但"高声说话"指的是响度大。
8. 【答案】①；②④；③
【解析】①"曲高和寡"指曲调高深，能跟着唱的人少，描述音调高；②"声如洪钟"形容说话声音洪亮，描述响度大；③"悦耳动听"描述声音好听，指音色好；④"不敢高声语"是不敢大声说话，"高"指响度大。
9. 【答案】乙；乙；频率
【解析】从波形图可看出：相同时间内乙振动了4个完整周期，甲只振动了2个周期，说明乙振动更快、频率更高，因此乙音调更高。
10. 【答案】轻敲；甲图中振动幅度小（波峰到波谷距离小）；振幅
【解析】轻敲音叉时振动幅度小，响度小，对应甲图（波形上下幅度小）；重敲时振幅大、响度大，对应乙图。这说明响度与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
B层·理解运用
11. 【答案】（1）音调；频率 （2）慢；低 （3）20；次 （4）响度；振幅 （5）控制变量
【解析】（1）保持拨动力度不变（控制振幅/响度相同），改变钢尺伸出长度，是探究音调与频率的关系。 （2）钢尺伸出越长，振动部分质量越大，振动越慢、频率越低，音调越低。 （3）钢尺伸出过长时，振动频率低于20Hz，属于次声波，人耳听不到。 （4）保持伸出长度不变（频率/音调相同），用不同力拨动，振幅不同，响度不同。 （5）本实验每次只改变一个变量、控制其他变量不变，运用了控制变量法。
12. 【答案】（1）振动 （2）丙；多；频率 （3）变高
【解析】（1）声音是由物体振动产生的，纸片振动发出声音。 （2）三个齿轮同轴匀速转动，齿轮丙齿数最多（40齿），相同时间内拨动纸片次数最多，纸片振动频率最高，音调最高。 （3）轴转动加快，则单位时间内纸片被拨动次数增多，频率升高，音调变高。
13. 【答案】（1）瓶和水；降低；难；低 （2）瓶内空气柱；短；升高 （3）响度
【解析】（1）敲击时是瓶和水振动发声。从左到右水逐渐增多，瓶和水整体质量增大，越难振动，振动频率越低，音调越低。 （2）吹气时是瓶内水面上方的空气柱振动发声。从左到右水增多，空气柱变短，越容易振动，频率越高，音调越高。 （3）用相同的力敲击，振动幅度大致相同，所以响度大致相同。 【易错提醒】敲瓶是"瓶和水"振动，吹气是"空气柱"振动，二者规律相反，容易混淆。
14. 【答案】（1）频率；音调 （2）响度 （3）音色；材料；结构；发声方式
【解析】（1）三个波形相同时间内都有相同数目的完整波形，说明振动频率相同，音调相同。 （2）波形上下的最大高度（振幅）大致相同，说明振幅相同，响度大致相同。 （3）波形形状不同反映了声音的音色不同；音色由发声体的材料、结构和发声方式共同决定，是辨别不同发声体的依据。
15. 【答案】（1）超；回声定位；声呐（或超声雷达） （2）次；大象发出声音的频率低于20Hz，不在人耳听觉频率范围内 （3）B超（超声波清洗眼镜、超声波碎石、超声波加湿器等均可） （4）次
【解析】（1）高于20000Hz的声是超声波；蝙蝠利用回声定位确定目标位置；利用回声定位原理发明的声呐可用于探测海底深度、鱼群等。 （2）低于20Hz的声是次声波，人耳听觉范围是20~20000Hz，所以人听不到次声波。 （3）超声波的应用很多：医疗B超检查、超声波清洗精密仪器、超声波碎结石、超声波金属探伤等。 （4）地震、海啸、台风、火山喷发等自然灾害发生时都会产生次声波，监测次声波可预警灾害。
C层·拓展培优
16. 【答案】（1）A；B （2）二（长短） （3）D；80；0.76 （4）控制变量 （5）高
【解析】（1）验证猜想一（音调与横截面积的关系），应控制材料和长度相同，只改变横截面积，故选A和B（都是钢丝、长60cm，横截面积不同）。 （2）A、C两根琴弦材料都是钢丝，横截面积都是0.76mm ，只有长度不同（60cm和80cm），所以是为了验证猜想二（音调与长度的关系）。 （3）验证猜想三（音调与材料的关系），应控制长度和横截面积相同，只改变材料，选C和D（都是80cm、0.76mm ，材料分别是钢丝和尼龙丝）。若用E（铜丝）参与验证，则E应与C、D的长度、横截面积相同，故①填80、②填0.76。 （4）每次实验只改变一个变量，其他量保持不变，采用了控制变量法。 （5）琴弦绷得越紧，振动越快，频率越高，音调越高。这就是弦乐器调音时"拧紧弦音调升高"的道理。
17. 【答案】（1）音色；响度；音调 （2）女；男；音调 （3）瓶内（热水瓶内）的空气柱；短；高；高
【解析】（1）不同人的声音音色不同，声纹锁依据音色识别主人；调节音量改变的是声音的大小即响度；"升降调"改变的是声音的高低即音调（频率）。 （2）"男低音""女高音"中的"高""低"指音调，女高音音调高；"放声高歌"指声音大、响度大，"轻声伴唱"指响度小，所以男歌唱家响度大。 （3）向热水瓶灌水时，是瓶内水面上方的空气柱振动发声；随着水灌入，瓶内空气柱变短，振动频率变高，音调变高。当水快灌满时，空气柱很短，音调最高，有经验的人根据音调由低到高的变化判断水快满了。这与"吹水瓶琴"的原理相同。
评分标准参考
一、A层·基础达标（40分）：第1-3题每题3分，共9分；第4-5题每空2分，共14分；第6-7题每题3分，共6分；第8题每空1分，共3分；第9题每空1分，共3分；第10题前两空每空1分、第三空2分，共5分。合计40分。
二、B层·理解运用（40分）：第11题10分（按小题标注）；第12题8分（按小题标注）；第13题8分（按小题标注）；第14题7分（按小题标注）；第15题7分（按小题标注）。合计40分。
三、C层·拓展培优（20分）：第16题10分（按小题标注）；第17题10分（按小题标注）。合计20分。
全卷满分100分。建议：85分以上为优秀，70~84为良好，60~69为及格，60分以下需加强巩固。
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