第2节 声音的特性（高效培优讲义）物理人教版2024八年级上册

第2节 声音的特性 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 音调 1 题型2 响度 4 题型3 音色 6 【能力培优练】 9 【链接中考】 15 【重难题型讲解】 题型1 音调 1、音调：声音的高低叫音调。 2、频率 （1）定义：物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。 （2）物理意义：描述物体振动快慢的物理量。 （3）单位：赫兹，简称赫，用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次，它的频率就是100Hz，表示f=100Hz。 （4）音调与声源振动频率的关系：频率决定声音的音调的高低。频率越高，音调越高，声音听起来越清脆；频率越低，音调越低，声音听起来越低沉。 3、探究影响音调高低的因素：如图，将一把钢板尺压紧在桌面上，分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢板尺伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢板尺振动快慢情况。 钢板尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢，发声的音调越低。因而可知，物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。 4、超声波与次声波 （1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音 （2）把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。 ★特别提醒 （1）超声波和次声波也是由物体振动产生的。 （2）超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播。 （3）在相同条件下，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。 5、人和动物的发声和听觉频率范围 （1）人和动物听觉频率范围各不相同。另外，不同人的听觉频率范围也略有不同，即使是同一个人，在不同年龄段听觉频率范围也不同，所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。 （2）地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到，如狗、大象等。 （3）海豚、蝙蝠等能发出超声波，而大象能发出次声波，它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。 【探究归纳】声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。 【典例1-1】在东南亚和南亚地区2004年12月26日由强烈地震引发的巨大“海啸”造成了数十万人员伤亡，被称为“世纪之灾”。但令人感到惊讶的是“海啸”过后，人们没有发现野生动物大规模死亡的情况，如果从物理知识的角度分析，其中的原因可能是（    ） A．动物反映灵敏 B．有些动物能听到超声波 C．有些动物能听到次声波 D．动物能观察到地震 【典例1-2】AI声音克隆技术日益成熟，利用该技术可以随时模仿任何人声音；AI声音克隆主要是克隆了声音的 （填声音的特性），某种昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次，人们 （选填“能”或“不能”）听到该频率的声音。 【典例1-3】如图，在八个相同的玻璃瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。 (1)若用相同的力量分别敲击它们，就可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越 ； (2)若用嘴依次用同样的力量吹瓶口，也可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，瓶中的空气柱越短，振动的越快，发出的声音的音调就越 ； (3)由此联想到，往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为随着水位的不断升高，音调逐渐 （选填“升高”、“降低”或“不变“）。 (4)若要产生1234567i八个音阶，则产生1音的是图中 （填字母）玻璃瓶。 跟踪训练1 监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则下列相关说法中（   ） 声音 鸟鸣 猫叫 声音的频率/Hz 5000 800 声音强弱的等级/dB 30 60 ①鸟鸣的响度大    ②猫叫的响度大    ③鸟鸣的音调高    ④猫叫是次声波 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 跟踪训练2 在“音乐公路”上匀速行驶的汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。若某段路上汽车1s内经历了400个凹槽，则该音符的频率是 Hz；若每个凹槽宽0.04m，该车行驶的速度是 m/s。 跟踪训练3 在探究影响音调和响度的因素实验中，小林同学将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面，如图所示。 (1)小林拨动直尺，观察到直尺在振动，同时听到了直尺发出的声音，接着减小直尺伸出桌面的长度，再次用相同的力拨动直尺，小林观察到直尺的振动变 （选填“快”或“慢”），直尺发出声音的音调变 （选填“高”或“低”）； (2)小林保持直尺伸出桌面的长度一定，发现用更大的力拨动直尺，听到直尺振动的声音更响，这是因为直尺振动的 越大，声音的 越大。 题型2 响度 1、响度：物理学中，声音的强度（大小）叫响度。 2、振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。 （1）声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大，产生声音的响度大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小 （2）人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。 3、减少声音分散的方法 （1）将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于喇叭前方的听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更远； （2）利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的分散，增强传声效果。 4、放大法：在上述实验中，我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小，这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。 ★特别提醒 要区分开音调和响度，音调是由频率决定的，响度是由振幅决定的，发声体的频率越高，音调越高。发声体的振幅越大，响度越大。如用力击鼓和轻敲鼓面，鼓面振动的幅度不同，鼓声的响度不同，男低音放声歌唱，女高音轻声伴唱，男低音响度大，女高音响度小，但是音调高。 【典例2-1】成语是汉语中的一种独特表达方式，不仅能传达具体的意思，还丰富了语言表达。下列成语对声现象有着生动的描述，其中描述声音响度小的是（　　） A．低声细语 B．引吭高歌 C．悦耳动听 D．曲高和寡 【典例2-2】AI智能音箱已广泛应用于生活中，它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调小声音的指令时，音箱内部的扬声器的振幅 （选填“增大”“减小”或“不变”），从而自动改变音箱发声的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。 【典例2-3】为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能，小明将某声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，设计了以下两种实验方案： 方案A：边听声音，边向后退，直至听不见声音为止，比较此处到鞋盒的距离 方案B：站在距鞋盒一定距离处，比较听见声音的响度 根据两个方案分别进行实验，观察到的现象及测出的数据如下表所示： A B 材料 泡沫 锡箔纸 棉布 材料 泡沫 锡箔纸 棉布 距离/m 0.5 1.2 0.8 响度 弱 较响 较响 (1)本实验中适合用作声源的是 （选填“音叉”或“机械闹钟”）； (2)你认为 （选填“A”或“B”）方案更好，理由是 ； (3)按照隔音性能由好到差的顺序，表中三种材料排序为 。 跟踪训练1 小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦刚发声的参数，两次拨A弦后界面如图，则正确的是（ ） A．拧松A弦后，再次拨动发出声音的频率变高 B．第一次测得的音调比第二次低 C．第一次的振幅比第二次小 D．第一次测得A弦每秒振动56次 跟踪训练2 体育铸就梦想，健康方为底色。10月18日上午，灿烂阳光与微笑洋溢的日子里，某中学田径运动会拉开帷幕。如图，开幕式鼓手们挥舞着鼓槌奋力敲打鼓面，声势浩大。鼓手们奋力敲打鼓面，是为了增大声音的 ，在教学楼前的同学们也能听到这令人澎湃的鼓声，是因为声音可以在 传播。 跟踪训练3 探究响度的大小与振动幅度的关系如图所示的装置下，用不同的力度，敲打同一个音叉，观察发现：敲打的力越大，乒乓球被弹开的幅度越 ，音叉发出声音的响度越 ，这种物理方法叫做 ； （1）思考响度大小与距离的关系 坐在前排的同学听到老师声音的响度比后排的同学要大。这是因为声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小； （2）结论：声音的响度与 有关， 越大，响度越大；此外，响度还与 有关。 题型3 音色 1、音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。 2、影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。 3、音色的利用 （1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。 （2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。 4、声音的三特性 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质 影响因素 声源的振动频率，频率越高音调越高 声源的振幅，振幅越大响度越大 声源的结构、材料 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细；音调低：声音低沉 响度大：“震耳欲聋”； 响度小：“轻声细语” 不同声源的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 ★特别提醒 （1）音调和响度是常放在一起考的一对声音的特性，要注意二者分别指声音的高低和大小，音调由发声体的振动频率决定，响度由振幅决定。 （2）在不同情境下“高”和“低”有时指音调，有时指响度，二者的区分是常考点。 5、声音的波形图 频率：频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。如图所示波形越密，频率越高；波形越疏，频率越低。 振幅：振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。如图所示波形越高，振幅越大；波形越低，振幅越小。 波形：波形反映了音色的特点。如图所示不同的波形代表不同的音色 【探究归纳】波形图的阅读方法 （1）比较音调：观察波形图的疏旁程度。 （2）比较响度：观察波形图的上下高度。 （3）比较音色：观察波形的形状。 【典例3-1】敲击甲、乙、丙三个音叉，将发出的声音输入到已经调试好的同一示波器上，甲、乙、丙三个声音的波形如图所示，若甲声波的响度为80dB，频率为400Hz，下列说法正确的是（　　） A．乙声波的频率是800Hz B．丙声波的响度160dB C．敲击乙音叉的力度比甲大，乙音叉音调较高 D．丙音叉每分钟振动次数比甲多 【典例3-2】小雪同学家养了一只成年猫和一只幼年猫，同学一回到家，两只猫都会一边“喵喵”的叫着一边跑上去迎接，小雪只听声音就能确定是哪只猫在叫。猫的叫声是由于 产生的，根据猫叫声的 不同可以判断出是哪只猫的叫声。 跟踪训练1 如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（   ） A．甲、乙、丙的音色相同 B．甲、乙、丙的音调相同 C．甲、丙、丁的音色相同 D．甲、丙、丁的响度相同 跟踪训练2 温度一定时，声波在不同介质中的传播速度是 的（选填“相同”或“不同”）。图中蒙住双眼的小王知道周围同学是谁在说话，她是根据声音的 知道的（选填“响度”“音调”或“音色”）。 跟踪训练3 音乐是一门用声音创造美的艺术。人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类，它们既蕴含了丰富的文化内涵，又包含了许多科技知识。小明对一些中国传统乐器（如图所示）进行了调查如下： (1)敲击大小不同的编钟，能发出不同的 ； (2)骨笛吹奏发声时，发声体是 ； (3)用大小不同的力拨动同一根琴弦，琴声的 不同； (4)用这三种乐器演奏同一乐曲，它们发出声音的 不同。 【能力培优练】 1．下列有关声音的情境说法错误的是（　　） A．“隔墙有耳”说明固体能传声 B．震耳欲聋是因为声音的响度大 C．诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 D．听不同乐器弹奏歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同 2．“一声柳笛十分春”。柳笛是用嫩柳条外皮制成内部中空的哨子。因能吹出乐音声如笛，故得名柳笛。用相同力度吹柳笛，下列说法正确的是（   ） A．柳笛音是由柳条皮振动产生的 B．长度相同时，柳笛越粗，吹出的哨音音调会越低 C．粗细相同时，柳笛越短，吹出的哨音响度会越大 D．长短不同的柳笛音色不同 3．“眼见不一定为实，耳听不一定为真”，诈骗者利用AI语音合成技术，模仿他人的声音（　　），让接听者误以为是自己熟悉的人在说话。 A．响度 B．音调 C．音色 D．频率 4．下列实验能说明声波可以传递能量的是（　　） A．发声的电铃放入钟罩，从钟罩抽气 B．点燃的蜡烛放在音箱前，加大音量 C．改变尺子伸出桌面的长度，拨动尺子 D．拨动绷紧的粗细不同的橡皮筋 5．如图所示，网红“音乐公路”的路面上建有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，每条凹槽就像一个音符。以下说法正确的是（　　） do re mi fa sol la si 261.6Hz 293.6Hz 329.6Hz 349.2Hz 392Hz 440Hz 493.8Hz A．如果汽车驶入该公路后加速通过，则后一小段时间听到音乐的音调会明显变高 B．假设汽车的速度是72km/h，相邻凹槽间的距离为6.8cm，则发出的音符近似为do C．假设汽车的速度是54km/h，发出的音符为“sol”，则相邻凹槽间的距离约为3.84cm D．行驶在音乐公路上，欣赏的乐曲是以次声波的形式传入人耳的 6．如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱，如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时，关于声音变化的描述，正确的是（　　） 音符 3 4 5 音名 mi fa sol 频率/Hz 320 341.3 384 A．音调越来越高 B．响度越来越大 C．音色越来越大 D．波速越来越大 7．关于声现象，下列说法正确的是（   ） A．图甲把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，声音的响度没有变化 B．图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，音调越低 C．图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈 D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量 8．响亮的歌声，悠扬的琴声，婉转的鸟鸣声……，我们的世界充满声音。下列有关声现象的说法正确的是 A．高声唱国歌，其中“高”指的是音调高 B．琴声主要是空气柱在振动发声 C．我们听到琴声，是由空气传播到我们耳朵的 D．蝴蝶振翅的声音我们听不到，是因为它振动翅膀的幅度太小了 9．如图所示，同一台示波器显示的不同声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的音调和音色均相同 B．甲、丙的音调和响度均不同 C．乙、丁的音调和音色均相同 D．丙、丁的音调和响度均不同 10．《天工开物》中记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的 不同，远处的人能够听出来是钟声，这是根据声音的 来判断的。（均选填“响度”“音调”或“音色”） 11．如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱 发出的；要使哨音更尖细一些，可以向上推活塞，这是改变了“鸟哨”声音的 这一特性。 12．如图所示的四只相同的瓶子里面装有体积不同的水。当用笔敲瓶子时，发声音调最高的是 ；当用口向瓶中吹气时，发声音调最高的是 ；当用茶壶向瓶中灌水时，是 振动发声，水面升高，声音的音调逐渐变 。 13．如图甲所示，用硬纸卡拨动梳齿的速度越快，听到音调越 ，如图乙所示，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，听到声音的大小不同，说明响度与发声体的 有关。 14．如图所示是一款家用智能音箱，其工作过程涉及很多声学知识。当用户发出指令时，声带 产生声音，通过空气传播到音箱；音箱内置的声纹识别装置主要是依据 （选填“响度”、“音调”或“音色”）这一特性来辨别不同使用者的。 15．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺发出的声音。 (1)小明逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 （选填“高”或“低”）； (2)若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，则轻拨与重拨时，钢尺发出声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同；换用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时，听到声音的主要差异是 （选填“响度”“音调”或“音色”）； (3)当伸出桌面超过一定长度时，用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz。 16．如图所示，在跨学科实践活动中，小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。 (1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时， （选填“粗”或“细”）橡皮筋振动得快，它发出声音的音调 （选填“高”或“低”）；用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时，较 （选填“松”或“紧”）橡皮筋振动得快，它发出声音的音调 （选填“高”或“低”）。 (2)小兰用大小不同的力拨动同一根橡皮筋时，用力越大橡皮筋振动的幅度越大，它发出声音的响度越 （选填“大”或“小”）。 (3)分析上述实验，可以得出的结论是：音调与发声体 有关，响度与发声体 有关。 17．吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图1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2所示实验装置，一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，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AB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，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。 (1)某小组同学得到了下表中的数据，分析数据可以发现，该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系； 实验序号 长度L/m 重物/个数 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (2)当表中的空格数据为 时，可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系； (3)分析表中 两次实验数据可以发现：同一根弦在松紧程度相同时，弦越 ，振动时弦的音调越低； (4)在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则需悬挂重物个数为 个； (5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。 18．了解查阅以下声学知识的数据。 几种物质的声速v/(m·s-1) 空气（15℃） 340 海水 1500 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 煤油（25℃） 1324 大理石 3810 蒸馏水（25℃） 1479 铝（棒） 5000 (1)根据这些数据，可以从中获得的信息是 ； (2)当一名同学用锤头敲打一下长铁管的一端时，在另一端的一名同学会先后听到两次声音，则下列判断正确的是（      ） A．第一次听到的声音是由空气传播的 B．第二次听到的声音是由铁管传播的 C．第二次听到的声音是由空气传播的 D．这是那位同学的幻觉，只会听到一次声音 (3)如图甲所示是人和部分动物发声、听觉范围的示意图。超声波频率 （选填“高于”“等于”或“低于”）20000Hz，人耳 听到超声波（选填“能”或“不能”）； (4)宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； (5)科学工作者为了测量海底某处的深度，在探测船上向海底垂直发射超声波，如图乙所示，经过4s收到回波信号，可知此处海底的深度是多少 ？ 【链接中考】 1．（2024·四川绵阳·中考真题）每年5月下旬至6月上旬，中国红河蝴蝶谷会出现上亿只蝴蝶，形成“蝶舞成诗，如叶纷飞”的奇观。但游客置身其中，却听不到群蝶飞舞之声，这是因为蝴蝶翅膀振动的（　　） A．振幅太小 B．振幅太大 C．频率太低 D．频率太高 2．（2024·陕西·中考真题）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 3．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）中华优秀传统文化源远流长。如图所示是我国古老的传统弹拨乐器古筝，用古筝演奏乐曲时，下列说法正确的是（　　） A．古筝通过弦的振动发出悠扬悦耳的声音 B．快速拨动弦时，发出的声音在温度不变的空气中传播速度变大 C．用大小不同的力拨动同一根弦可以改变发出声音的音调 D．古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是相同的 4．（2024·青海西宁·中考真题）如图所示的曾侯乙编钟是我国古代重要的打击乐器，体现了中国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。敲击时发出的声音是编钟 产生的；用相同的力敲击大小不同的编钟，发出声音的 不同。 5．（2024·陕西·中考真题）华阴“老腔”是陕西特色的民间艺术，表演者演唱时声音响亮，使远处的观众也能听清。“响亮”描述的是声音的 大。现场观众听到的声音是以 为介质传入人耳的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 声音的特性 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 音调 1 题型2 响度 5 题型3 音色 9 【能力培优练】 12 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 音调 1、音调：声音的高低叫音调。 2、频率 （1）定义：物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。 （2）物理意义：描述物体振动快慢的物理量。 （3）单位：赫兹，简称赫，用符号Hz表示。如果一个物体在1s时间内振动100次，它的频率就是100Hz，表示f=100Hz。 （4）音调与声源振动频率的关系：频率决定声音的音调的高低。频率越高，音调越高，声音听起来越清脆；频率越低，音调越低，声音听起来越低沉。 3、探究影响音调高低的因素：如图，将一把钢板尺压紧在桌面上，分别将钢板尺的不同长度伸出桌面边缘，用力波动钢板尺伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察钢板尺振动快慢情况。 钢板尺伸出桌边的长度越长，钢尺振动得越慢，发声的音调越低。因而可知，物体振动得快，发声的音调就高；振动得慢，发声的音调就低。 4、超声波与次声波 （1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音 （2）把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。 ★特别提醒 （1）超声波和次声波也是由物体振动产生的。 （2）超声波和次声波的传播也需要介质，在真空中不能传播。 （3）在相同条件下，超声波和次声波的传播速度与声音的传播速度相同。 5、人和动物的发声和听觉频率范围 （1）人和动物听觉频率范围各不相同。另外，不同人的听觉频率范围也略有不同，即使是同一个人，在不同年龄段听觉频率范围也不同，所以听觉频率范围20Hz—20000Hz仅仅是理论上的。 （2）地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到，如狗、大象等。 （3）海豚、蝙蝠等能发出超声波，而大象能发出次声波，它们可以用人类听不到的声音完成交流和捕食。 【探究归纳】声音的高低，由发声体的振动频率决定，物理学中，振动快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。 【典例1-1】在东南亚和南亚地区2004年12月26日由强烈地震引发的巨大“海啸”造成了数十万人员伤亡，被称为“世纪之灾”。但令人感到惊讶的是“海啸”过后，人们没有发现野生动物大规模死亡的情况，如果从物理知识的角度分析，其中的原因可能是（    ） A．动物反映灵敏 B．有些动物能听到超声波 C．有些动物能听到次声波 D．动物能观察到地震 【答案】C 【详解】在地震、海啸、核爆等事件中，会产生人耳听不到的次声波，但某些动物能够听见次声波，所以“海啸”过后，人们没有发现野生动物大规模死亡的情况，其中的原因可能是有些动物能听到次声波，从而提前避开了海啸。故C正确，ABD错误。 故选C。 【典例1-2】AI声音克隆技术日益成熟，利用该技术可以随时模仿任何人声音；AI声音克隆主要是克隆了声音的 （填声音的特性），某种昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次，人们 （选填“能”或“不能”）听到该频率的声音。 【答案】 音色 能 【详解】[1]由题意可知该技术可以模仿任何人声音，每个人发出的声音都有自己的特点，即音色不同，所以该技术主要是克隆了声音的音色。 [2]昆虫的翅膀在2s内振动了600次，则 人类能听到声音的频率范围是20Hz～20000Hz，300Hz在人类能听到的频率范围内，所以能听到该频率的声音。 【典例1-3】如图，在八个相同的玻璃瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。 (1)若用相同的力量分别敲击它们，就可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越 ； (2)若用嘴依次用同样的力量吹瓶口，也可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，瓶中的空气柱越短，振动的越快，发出的声音的音调就越 ； (3)由此联想到，往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为随着水位的不断升高，音调逐渐 （选填“升高”、“降低”或“不变“）。 (4)若要产生1234567i八个音阶，则产生1音的是图中 （填字母）玻璃瓶。 【答案】(1)瓶壁和水柱 低 (2)空气柱 高 (3)升高 (4)A 【详解】（1）[1][2]声音是由物体振动产生的。当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶壁和水柱，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，振动频率越低，音调越低。 （2）[1][2]不仅固体能振动发声，气体振动也能发声。当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是瓶内的空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越高，音调越高。 （3）灌水时听见的声音是由壶内空气柱振动产生的。当向壶中倒水时，由于壶中的有一段空气柱，此时由于该段空气柱的振动而发出声音，且随着壶中的水越来越多，空气柱越来越短，其振动会变的越来越快，即音调会越来越高。 （4）若用口吹瓶子，是瓶中的空气柱振动发声，要产生1234567i八个音阶，则产生1音的应是音调最低的，即振动最慢的、空气柱最长的，故应是图中A玻瓶瓶。 跟踪训练1 监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则下列相关说法中（   ） 声音 鸟鸣 猫叫 声音的频率/Hz 5000 800 声音强弱的等级/dB 30 60 ①鸟鸣的响度大    ②猫叫的响度大    ③鸟鸣的音调高    ④猫叫是次声波 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】由表中信息可知，鸟鸣的声音频率高，则鸟鸣的音调高；猫叫的声音响度为60dB，鸟鸣的声音响度为30dB，则猫叫的响度大；猫叫的声音频率为800Hz，次声波的频率小于20Hz，故猫叫不是次声波。故只有②③正确，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 跟踪训练2 在“音乐公路”上匀速行驶的汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。若某段路上汽车1s内经历了400个凹槽，则该音符的频率是 Hz；若每个凹槽宽0.04m，该车行驶的速度是 m/s。 【答案】 400 16 【详解】[1]该音符的频率 [2]由题意知，1s内，该车行驶通过的距离 该车的速度 跟踪训练3 在探究影响音调和响度的因素实验中，小林同学将直尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面，如图所示。 (1)小林拨动直尺，观察到直尺在振动，同时听到了直尺发出的声音，接着减小直尺伸出桌面的长度，再次用相同的力拨动直尺，小林观察到直尺的振动变 （选填“快”或“慢”），直尺发出声音的音调变 （选填“高”或“低”）； (2)小林保持直尺伸出桌面的长度一定，发现用更大的力拨动直尺，听到直尺振动的声音更响，这是因为直尺振动的 越大，声音的 越大。 【答案】(1)快 高 (2)振幅 响度 【详解】（1）[1][2]直尺发出声音的音调与直尺振动快慢有关。减小直尺伸出桌面的长度，再次用相同的力拨动直尺，小林观察到直尺的振动变快，直尺发出声音的音调变高。 （2）[1][2]用更大的力拨动直尺会使直尺的振动幅度变大，振幅越大发出声音的响度越大。 题型2 响度 1、响度：物理学中，声音的强度（大小）叫响度。 2、振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。 （1）声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大，产生声音的响度大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小 （2）人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。 3、减少声音分散的方法 （1）将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于喇叭前方的听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更远； （2）利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的分散，增强传声效果。 4、放大法：在上述实验中，我们通过音叉弹开乒乓球的距离来间接反映音叉振动幅度的大小，这种方法叫放大法。放大法是转换法的一种。 ★特别提醒 要区分开音调和响度，音调是由频率决定的，响度是由振幅决定的，发声体的频率越高，音调越高。发声体的振幅越大，响度越大。如用力击鼓和轻敲鼓面，鼓面振动的幅度不同，鼓声的响度不同，男低音放声歌唱，女高音轻声伴唱，男低音响度大，女高音响度小，但是音调高。 【典例2-1】成语是汉语中的一种独特表达方式，不仅能传达具体的意思，还丰富了语言表达。下列成语对声现象有着生动的描述，其中描述声音响度小的是（　　） A．低声细语 B．引吭高歌 C．悦耳动听 D．曲高和寡 【答案】A 【详解】A．低声细语形容声音特别小，描述声音的响度小。故A符合题意； B．引吭高歌的意思是放开嗓子，大声歌唱，描述声音的响度大。故B不符合题意； C．悦耳动听形容声音比较优美、能让人快乐，用来描述声音的音色好。故C不符合题意； D．曲高和寡的意思是曲调高深，能跟着唱的人就少，指的是声音的音调高。故D不符合题意。 故选 A。 【典例2-2】AI智能音箱已广泛应用于生活中，它让用户以语音对话的交互方式实现多项功能的操作。当对AI智能音箱发出调小声音的指令时，音箱内部的扬声器的振幅 （选填“增大”“减小”或“不变”），从而自动改变音箱发声的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。 【答案】 减小 响度 【详解】[1][2]调节音量调的是响度，响度和振幅有关，振幅越大响度越大，振幅越小响度越小，所以发出调小音量的指令后，扬声器振幅减小，从而改变音箱发声的响度。 【典例2-3】为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能，小明将某声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，设计了以下两种实验方案： 方案A：边听声音，边向后退，直至听不见声音为止，比较此处到鞋盒的距离 方案B：站在距鞋盒一定距离处，比较听见声音的响度 根据两个方案分别进行实验，观察到的现象及测出的数据如下表所示： A B 材料 泡沫 锡箔纸 棉布 材料 泡沫 锡箔纸 棉布 距离/m 0.5 1.2 0.8 响度 弱 较响 较响 (1)本实验中适合用作声源的是 （选填“音叉”或“机械闹钟”）； (2)你认为 （选填“A”或“B”）方案更好，理由是 ； (3)按照隔音性能由好到差的顺序，表中三种材料排序为 。 【答案】(1)机械闹钟 (2)A 见解析 (3)泡沫、棉布、锡箔纸 【详解】（1）机械闹钟比音叉能发出更稳定的声音，也更好控制，故适合做声源。 （2）[1][2]实验是为了比较泡沫、锡箔纸、棉布的隔音性能，通过测量听不到声音时的距离，能更直观的判定，得到的试验数据更可靠，而站在距鞋盒一定距离处，比较听见声音的响度，不能很直观的判定，得到的试验数据会有误差，所以A方案测量距离可以更准确反映隔音性能的好坏，故A方案更好。 （3）由表中数据可知，人听不见声音时与鞋盒的距离：泡沫最短，锡箔纸最远。而距离越短，隔音效果越好，故按照隔音性能由好到差的顺序，表中三种材料排序为泡沫、棉布、锡箔纸。 跟踪训练1 小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦刚发声的参数，两次拨A弦后界面如图，则正确的是（   ） A．拧松A弦后，再次拨动发出声音的频率变高 B．第一次测得的音调比第二次低 C．第一次的振幅比第二次小 D．第一次测得A弦每秒振动56次 【答案】C 【详解】A．其他条件不变时，琴弦越紧，频率越大，所以拧松A弦后再拨动每秒振动的次数少，再次拨动发出声音的频率变低，故A错误； B．音调由频率决定，频率大，音调高，由图可知，第一次的频率大于第二次的频率，所以第一次的音调比第二次高，故B错误； C．题目中显示的分贝数不同，说明吉他弦的振幅不同，第一次分贝数小于第二次分贝数，即第一次的振幅小于第二次的振幅，故C正确； D．频率指物体一秒振动的次数，所以第一次测得A弦每秒振动145.4次，故D错误。 故选C。 跟踪训练2 体育铸就梦想，健康方为底色。10月18日上午，灿烂阳光与微笑洋溢的日子里，某中学田径运动会拉开帷幕。如图，开幕式鼓手们挥舞着鼓槌奋力敲打鼓面，声势浩大。鼓手们奋力敲打鼓面，是为了增大声音的 ，在教学楼前的同学们也能听到这令人澎湃的鼓声，是因为声音可以在 传播。 【答案】 响度 空气 【详解】[1]用力敲打鼓面，增大了鼓面的振幅，使声音响度增大。 [2]同学与鼓之间存在空气，空气可以传播声音，所以距离鼓面一段距离的同学能够听到声音。 跟踪训练3 探究响度的大小与振动幅度的关系如图所示的装置下，用不同的力度，敲打同一个音叉，观察发现：敲打的力越大，乒乓球被弹开的幅度越 ，音叉发出声音的响度越 ，这种物理方法叫做 ； （1）思考响度大小与距离的关系 坐在前排的同学听到老师声音的响度比后排的同学要大。这是因为声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散，所以距离发声体越远，听到的声音越小； （2）结论：声音的响度与 有关， 越大，响度越大；此外，响度还与 有关。 【答案】大 大 转化法 振幅 振幅 距离声音的远近 【详解】[1][2]用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音时，观察到敲打的力越大，响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大。 [3]该实验中，乒乓球的作用是将音叉的振动转化成了乒乓球被弹开的幅度，方便实验观察，这种研究问题的方法称为转换法。 （2）[4][5][6]通过实验得出结论：响度与发声体振动幅度有关，振幅越大，响度越大。同时响度还与距离声源的远近有关，即距离声源的距离越远，响度越小。 题型3 音色 1、音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。 2、影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。 3、音色的利用 （1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。在欣赏交响乐时，人们能根据音色分辨出不同乐器发出的声音；“闻其声而知其人”也是因为不同人发出的声音的因素不同。 （2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。因此，可以根据音色来辨别瓷器内部是否产生了裂痕、机器运转是否正常等。 4、声音的三特性 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质 影响因素 声源的振动频率，频率越高音调越高 声源的振幅，振幅越大响度越大 声源的结构、材料 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细；音调低：声音低沉 响度大：“震耳欲聋”； 响度小：“轻声细语” 不同声源的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 ★特别提醒 （1）音调和响度是常放在一起考的一对声音的特性，要注意二者分别指声音的高低和大小，音调由发声体的振动频率决定，响度由振幅决定。 （2）在不同情境下“高”和“低”有时指音调，有时指响度，二者的区分是常考点。 5、声音的波形图 频率：频率决定了音调的高低。波形图中的波峰和波谷之间的距离反映了频率。如图所示波形越密，频率越高；波形越疏，频率越低。 振幅：振幅决定了响度的大小。波形图的上下高度表示振幅。如图所示波形越高，振幅越大；波形越低，振幅越小。 波形：波形反映了音色的特点。如图所示不同的波形代表不同的音色 【探究归纳】波形图的阅读方法 （1）比较音调：观察波形图的疏旁程度。 （2）比较响度：观察波形图的上下高度。 （3）比较音色：观察波形的形状。 【典例3-1】敲击甲、乙、丙三个音叉，将发出的声音输入到已经调试好的同一示波器上，甲、乙、丙三个声音的波形如图所示，若甲声波的响度为80dB，频率为400Hz，下列说法正确的是（　　） A．乙声波的频率是800Hz B．丙声波的响度160dB C．敲击乙音叉的力度比甲大，乙音叉音调较高 D．丙音叉每分钟振动次数比甲多 【答案】D 【详解】A．对比甲、乙两图可知，发出声音的频率相同，甲声波的频率为400Hz，则乙声波的频率也为400Hz，故A错误； B．对比甲、丙两图可知，发出声音的振幅相同，响度相同，甲声波的响度为80dB，则丙声波的响度也为80dB，故B错误； C．对比甲、乙两图可知，乙图振动的振幅较大，所以敲击乙音叉的力度比甲大，即乙音叉发出声音的响度较大；对比甲、乙两图可知，发出声音的频率相同，甲声波的频率为400Hz，则乙声波的频率也为400Hz，故甲、乙音叉的音调相同，故C错误； D．对比甲、丙两图可知，丙图波形个数较多，说明丙振动较快，所以丙音叉每分钟振动次数比甲多，故D正确。 故选D。 【典例3-2】小雪同学家养了一只成年猫和一只幼年猫，同学一回到家，两只猫都会一边“喵喵”的叫着一边跑上去迎接，小雪只听声音就能确定是哪只猫在叫。猫的叫声是由于 产生的，根据猫叫声的 不同可以判断出是哪只猫的叫声。 【答案】 振动 音色 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，猫的叫声是由振动产生的。 [2]发声体的结构和材料不同，发出声音的音色不同，能根据猫的叫声判断是哪只猫，是因为两只猫叫的音色不同。 跟踪训练1 如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（   ） A．甲、乙、丙的音色相同 B．甲、乙、丙的音调相同 C．甲、丙、丁的音色相同 D．甲、丙、丁的响度相同 【答案】C 【详解】AC．音色跟发声体的材料、结构有关。由图可知，甲、丙、丁波形相同，音色相同，乙和甲丙波形不同，音色不同，故C正确，A错误； B．由图可知，甲和乙在相同时间内振动的次数相同，即振动频率相同，音调相同，丙和甲乙中相同时间内振动的次数不同，音调不同，故B错误； D．由图可知，甲和丙偏离原位置的幅度相同，所以响度相同，丁和甲丙偏离原位置的幅度不同，振幅不同，故D错误。 故选C。 跟踪训练2 温度一定时，声波在不同介质中的传播速度是 的（选填“相同”或“不同”）。图中蒙住双眼的小王知道周围同学是谁在说话，她是根据声音的 知道的（选填“响度”“音调”或“音色”）。 【答案】不同 音色 【详解】[1]声音传播速度与介质的种类和介质的温度有关，在温度一定时，声波在不同介质中的传播速度是不同的。 [2]不同人声音的音色不同。蒙住双眼的小王能辨别周围同学的声音，是根据声音的音色知道的。同时还可以根据声音的响度来大致判断周围同学离他的远近。 跟踪训练3 音乐是一门用声音创造美的艺术。人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类，它们既蕴含了丰富的文化内涵，又包含了许多科技知识。小明对一些中国传统乐器（如图所示）进行了调查如下： (1)敲击大小不同的编钟，能发出不同的 ； (2)骨笛吹奏发声时，发声体是 ； (3)用大小不同的力拨动同一根琴弦，琴声的 不同； (4)用这三种乐器演奏同一乐曲，它们发出声音的 不同。 【答案】(1)音调 (2)空气柱 (3)响度 (4)音色 【详解】（1）编钟的大小不同，敲击时编钟振动的频率不同，声音的音调不同。 （2）骨笛吹奏发声时，是由其内部的空气柱振动发出的声音。 （3）用大小不同的力拨动同一根琴弦，琴弦振动的幅度不同，声音的响度不同。 （4）这三种乐器发声体的材料不同，发出声音的音色不同。 【能力培优练】 1．下列有关声音的情境说法错误的是（　　） A．“隔墙有耳”说明固体能传声 B．震耳欲聋是因为声音的响度大 C．诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 D．听不同乐器弹奏歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同 【答案】C 【详解】A．声音的传播需要介质，“隔墙有耳”说明固体能传声，故A正确，不符合题意； B．震耳欲聋是说声音大，即声音的响度大，故B正确，不符合题意； C．诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大，故C错误，符合题意； D．不同发声体的音色不同，听不同乐器弹奏歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．“一声柳笛十分春”。柳笛是用嫩柳条外皮制成内部中空的哨子。因能吹出乐音声如笛，故得名柳笛。用相同力度吹柳笛，下列说法正确的是（   ） A．柳笛音是由柳条皮振动产生的 B．长度相同时，柳笛越粗，吹出的哨音音调会越低 C．粗细相同时，柳笛越短，吹出的哨音响度会越大 D．长短不同的柳笛音色不同 【答案】B 【详解】A．柳笛音是由于笛子内部空气柱振动而产生的声音，故A错误； B．物体发声的音调与物体的振动频率有关，而频率的大小受物体的长短、粗细、松紧的影响，物体越短、越细、越紧音调越高，反之音调越低，故B正确； C．哨音的响度与物体振动的幅度有关，振幅越大，响度越大，而振幅受用力大小和距离远近的影响，与物体本身的长短无关，故C错误； D．音色的不同受物体材料的影响，同样是柳笛，音色相同，故D错误。 故选 B。 3．“眼见不一定为实，耳听不一定为真”，诈骗者利用AI语音合成技术，模仿他人的声音（　　），让接听者误以为是自己熟悉的人在说话。 A．响度 B．音调 C．音色 D．频率 【答案】C 【详解】声音的音色由发声体的材料、结构等决定，不同发声体发出的声音音色不同，诈骗者利用AI语音合成技术，模仿他人的声音音色，让接听者误以为是自己熟悉的人在说话，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．下列实验能说明声波可以传递能量的是（　　） A．发声的电铃放入钟罩，从钟罩抽气 B．点燃的蜡烛放在音箱前，加大音量 C．改变尺子伸出桌面的长度，拨动尺子 D．拨动绷紧的粗细不同的橡皮筋 【答案】B 【详解】A．发声的电铃放入钟罩，从钟罩抽气，听到铃声越来越小，可以推理得出真空不能传声，故A不符合题意； B．点燃的蜡烛放在音箱前，加大音量，蜡烛明显晃动，说明声波可以传播能量，故B符合题意； C．改变尺子伸出桌面的长度，拨动尺子，尺子振动频率不同，音调不同，可以探究声音音调与频率的关系，故C不符合题意； D．拨动绷紧的粗细不同的橡皮筋，可以探究弦的音调与粗细的关系，故D不符合题意。 故选 B。 5．如图所示，网红“音乐公路”的路面上建有一条条宽度深度不一的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，每条凹槽就像一个音符。以下说法正确的是（　　） do re mi fa sol la si 261.6Hz 293.6Hz 329.6Hz 349.2Hz 392Hz 440Hz 493.8Hz A．如果汽车驶入该公路后加速通过，则后一小段时间听到音乐的音调会明显变高 B．假设汽车的速度是72km/h，相邻凹槽间的距离为6.8cm，则发出的音符近似为do C．假设汽车的速度是54km/h，发出的音符为“sol”，则相邻凹槽间的距离约为3.84cm D．行驶在音乐公路上，欣赏的乐曲是以次声波的形式传入人耳的 【答案】AC 【详解】A．音调的高低与发声物体的振动频率有关，频率越高，音调越高。当汽车加速通过音乐公路时，由于速度增加，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A正确； B．将汽车的速度从km/h转换为m/s，即72km/h=20m/s。根据频率的定义（单位时间内振动的次数），对应的振动频率 与给出的音符频率对比，发现这个频率最接近“re”，而不是“do”。故B错误； C．同样地，先将汽车的速度从km/h转换为m/s，即54km/h=15m/s。然后，根据题目中给出的“sol”音符的频率（392Hz）和速度（15m/s），可以计算出相邻凹槽间的距离。即 s=vt=15m/s×3921Hz​≈0.0383m=3.83cm 这个值与选项C中给出的3.84cm非常接近，故C正确； D．次声波是指频率低于20Hz的声音。而音乐公路上的音符频率都在几百赫兹以上，远远高于次声波的频率范围。因此，行驶在音乐公路上欣赏的乐曲不可能是以次声波的形式传入人耳的。故D错误。 故选AC。 6．如图是儿歌“两只老虎”的一段歌词与乐谱，如表是一组音阶及其频率。小艾同学正确演唱“跑得快”这三个字时，关于声音变化的描述，正确的是（　　） 音符 3 4 5 音名 mi fa sol 频率/Hz 320 341.3 384 A．音调越来越高 B．响度越来越大 C．音色越来越大 D．波速越来越大 【答案】A 【详解】ABC．音调指声音的高低，与振动频率有关；响度指声音的大小，与振幅有关；音色反映声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关。表中，“跑得快”这三个音符对应的振动频率越来越高，因此音调越来越高。故A正确，BC错误； D．声波的速度与温度和介质的种类有关，与振动频率无关，故D错误。 故选A。 7．关于声现象，下列说法正确的是（   ） A．图甲把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，声音的响度没有变化 B．图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，音调越低 C．图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈 D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量 【答案】B 【详解】A．图甲把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于传播声音的介质逐渐减少，听到的声音会逐渐减小，所以响度变小，故A错误； B．钢尺伸出桌面的长度越长，振动频率越低，音调越低，故B正确； C．不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以可以通过音色辨别发声体。小白兔通过声音的音色判断出叫门的不是妈妈，故C错误； D．捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息，不是传递能量，故D错误。 故选B。 8．响亮的歌声，悠扬的琴声，婉转的鸟鸣声……，我们的世界充满声音。下列有关声现象的说法正确的是（  ） A．高声唱国歌，其中“高”指的是音调高 B．琴声主要是空气柱在振动发声 C．我们听到琴声，是由空气传播到我们耳朵的 D．蝴蝶振翅的声音我们听不到，是因为它振动翅膀的幅度太小了 【答案】C 【详解】A．高声唱国歌，其中“高”指的是响度大，故A错误； B．琴声悠扬，古筝、二胡之类的乐器是弦乐器，主要是弦在振动发声，故B错误； C．声音的传播需要介质，我们听到琴声，是琴振动发声，然后通过由空气传播到我们耳朵的，故C正确； D．人的听觉范围是20赫兹到20000赫兹，蝴蝶振翅的声音我们听不到，是因为它翅膀振动的频率太低了，低于20赫兹，属于次声波，故D错误。 故选C。 9．如图所示，同一台示波器显示的不同声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的音调和音色均相同 B．甲、丙的音调和响度均不同 C．乙、丁的音调和音色均相同 D．丙、丁的音调和响度均不同 【答案】D 【详解】A．甲、乙在相同时间内振动的次数相同，频率相同，音调相同；波形不同，音色不同，故A错误； B．甲、丙在相同时间内振动的次数不相同，频率不相同，音调不相同；波形相同，音色相同，故B错误； C．乙、丁在相同时间内振动的次数相同，频率相同，音调相同；波形不同，音色不同，故C错误； D．丙、丁相同时间内振动的次数不同，频率不同，音调不同；振幅不同，响度不同，故D正确。 故选D。 10．《天工开物》中记载：“凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余。”这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的 不同，远处的人能够听出来是钟声，这是根据声音的 来判断的。（均选填“响度”“音调”或“音色”） 【答案】 响度 音色 【详解】[1]凡钟为金乐之首，其声一宣，大者闻十里，小者亦及里之余，说明钟声越大，振动的幅度越大，响度越大，钟声传播的越远。故这里的大钟发出的声音和小钟发出的声音传播的距离不同是因为两钟发出声音的响度不同。 [2]音色指声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关，远处的人能够听出来是钟声，这是根据声音的音色来判断的。 11．如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布）做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管）中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由管中空气柱 发出的；要使哨音更尖细一些，可以向上推活塞，这是改变了“鸟哨”声音的 这一特性。 【答案】 振动 音调 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，吹哨时哨子内空气柱振动产生声音。 [2]哨音更尖指的是音调更高，向上推活塞使哨子内空气柱变短，振动频率更快音调更高。 12．如图所示的四只相同的瓶子里面装有体积不同的水。当用笔敲瓶子时，发声音调最高的是 ；当用口向瓶中吹气时，发声音调最高的是 ；当用茶壶向瓶中灌水时，是 振动发声，水面升高，声音的音调逐渐变 。 【答案】 丙 丁 空气柱 高 【详解】[1]用笔敲瓶子，声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的，水越多，音调越低；因此丙的音调最高。 [2]用口向瓶中吹气，振动发声的是由于瓶内空气柱的振动发出的，空气柱长度越短，音调越高；因此丁的音调最高。 [3][4]往瓶中灌水时，是由瓶内的空气柱振动发出声音的，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，因此振动的频率越快，音调越高。 13．如图甲所示，用硬纸卡拨动梳齿的速度越快，听到音调越 ，如图乙所示，保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，听到声音的大小不同，说明响度与发声体的 有关。 【答案】 高 振幅 【详解】[1]如图甲所示，用硬纸卡拨动梳齿的速度越快，振动的频率越高，听到音调越高。 [2]保持钢尺伸出桌面的长度不变，用不同大小的力拨动时，钢尺振动的幅度不同，听到声音的大小不同，说明响度与发声体的振幅有关。 14．如图所示是一款家用智能音箱，其工作过程涉及很多声学知识。当用户发出指令时，声带 产生声音，通过空气传播到音箱；音箱内置的声纹识别装置主要是依据 （选填“响度”、“音调”或“音色”）这一特性来辨别不同使用者的。 【答案】 振动 音色 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，因此当用户发出指令时，声带振动发声。 [2]音色表示声音的品质与特色，因此音箱内置的声纹识别装置主要是依据音色这一特性来辨别不同使用者的。 15．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺发出的声音。 (1)小明逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变 （选填“高”或“低”）； (2)若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，则轻拨与重拨时，钢尺发出声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）不同；换用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时，听到声音的主要差异是 （选填“响度”“音调”或“音色”）； (3)当伸出桌面超过一定长度时，用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于钢尺此时振动的频率低于 Hz。 【答案】(1)低 (2)响度 音色 (3)20 【详解】（1）逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动变慢，保证拨动钢尺的力度不变，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低。 （2）[1]若保持钢尺伸出桌面的长度不变，用手拨动其伸出桌面的一端，则轻拨与重拨时，振幅不同，钢尺发出声音的响度不同。 [2]换用塑料尺做此实验，塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时，听到声音的主要差异是音色，因为发声体的材料不同。 （3）当伸出桌面超过一定长度时，用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于钢尺此时振动的频率低于20Hz，不在人耳的听觉频率范围之内。 16．如图所示，在跨学科实践活动中，小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。 (1)小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时， （选填“粗”或“细”）橡皮筋振动得快，它发出声音的音调 （选填“高”或“低”）；用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时，较 （选填“松”或“紧”）橡皮筋振动得快，它发出声音的音调 （选填“高”或“低”）。 (2)小兰用大小不同的力拨动同一根橡皮筋时，用力越大橡皮筋振动的幅度越大，它发出声音的响度越 （选填“大”或“小”）。 (3)分析上述实验，可以得出的结论是：音调与发声体 有关，响度与发声体 有关。 【答案】(1) 细 高 紧 高 (2)大 (3)振动的快慢 振动的幅度 【详解】（1）[1][2]音调指声音的高低，影响音调因素是发声体振动的频率。发声物体的长短、粗细、松紧程度等都会影响发声体振动的频率，频率不同，音调就不同。小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时，细橡皮筋振动得快，它发出声音的音调高。 [3][4]用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时，较紧橡皮筋振动得快，频率更高，它发出声音的音调高。 （2）响度指声音的强弱（大小），与发声体振动的振幅、距离发声体的远近，分散程度有关。振幅指振动物体离开平衡位置的最大距离。物体受力越大，离开平衡位置越大。当用大小不同的力度拨动同一根橡皮筋时，由于橡皮筋振动的振幅不同，所发出声音的响度也不同，用力越大，橡皮筋振动的幅度越大，响度越大。 （3）[1][2]分析上述实验，发声体振动的越快音调越高，发声体振动的幅度越大响度越大，可以得出的结论是：音调与发声体振动的快慢有关，响度与发声体振动的幅度有关。 17．吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图1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2所示实验装置，一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，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AB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，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。 (1)某小组同学得到了下表中的数据，分析数据可以发现，该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 和弦的松紧程度这两个因素的关系； 实验序号 长度L/m 重物/个数 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (2)当表中的空格数据为 时，可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的 的关系； (3)分析表中 两次实验数据可以发现：同一根弦在松紧程度相同时，弦越 ，振动时弦的音调越低； (4)在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则需悬挂重物个数为 个； (5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是 法。 【答案】(1)长度/长短 (2)0.8 松紧 (3)1、2 长 (4)2 (5)控制变量 【详解】（1）由题意可知，重物个数越多，琴弦绷的越紧。1、2两次实验中所挂的重物个数相同，说明琴弦的松紧程度相同，而琴弦的长度不同，所以1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系。 （2）[1][2]根据控制变量法，当控制长度不变时，改变重物的个数，可以改变弦的松紧程度，故用2、3两次实验可以研究弦的音调和弦的松紧程度的关系，所以表中的空格数据为0.8。 （3）[1][2]由（1）分析可知，1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系，由表中数据可知，所挂重物个数相同，即琴弦的松紧程度相同，第2次弦较长，频率较低，弦的音调较低，可以得出的结论是：同一根弦在松紧程度相同时，琴弦越长，琴弦的音调越低。 （4）如果选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦，探究音调与弦的材料的关系，应控制琴弦的长度和松紧程度度相同，故需悬挂重物个数为2个。 （5）探究弦振动时发声的音调与弦的长度关系时，控制弦的松紧程度相同；探究弦振动时发声的音调与弦的松紧程度关系时，控制弦的长度相同，故该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是控制变量法。 18．了解查阅以下声学知识的数据。 几种物质的声速v/(m·s-1) 空气（15℃） 340 海水 1500 空气（25℃） 346 铜（棒） 3750 煤油（25℃） 1324 大理石 3810 蒸馏水（25℃） 1479 铝（棒） 5000 (1)根据这些数据，可以从中获得的信息是 ； (2)当一名同学用锤头敲打一下长铁管的一端时，在另一端的一名同学会先后听到两次声音，则下列判断正确的是（      ） A．第一次听到的声音是由空气传播的 B．第二次听到的声音是由铁管传播的 C．第二次听到的声音是由空气传播的 D．这是那位同学的幻觉，只会听到一次声音 (3)如图甲所示是人和部分动物发声、听觉范围的示意图。超声波频率 （选填“高于”“等于”或“低于”）20000Hz，人耳 听到超声波（选填“能”或“不能”）； (4)宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； (5)科学工作者为了测量海底某处的深度，在探测船上向海底垂直发射超声波，如图乙所示，经过4s收到回波信号，可知此处海底的深度是多少 ？ 【答案】(1)声速与介质的种类和温度有关 (2)C (3)高于 不能 (4)不能 (5)3000m 【详解】（1）由表中数据可知，不同介质中声速一般不同，同种介质不同温度时声速也不同，所以声速与介质的种类和温度有关。 （2）由表中数据可知，声音在不同的介质中传播速度不同，在固体中最快，其次是液体中，最后是在气体中。所以当一名同学用锤头敲打一下长铁管的一端时，在另一端的一名同学会先后听到两次声音，第一次听到的声音是由铁管传播的，第二次听到的声音是由空气传播的，故C正确，ABD错误。 故选C。 （3）[1][2]人耳的听觉频率范围是，超声波频率高于20000Hz，人耳不能听到超声波。 （4）月球上是真空，真空不能传声，所以宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离。 （5）由表中数据可知，海水中声速为，超声波传播的距离为 则此处海底的深度为 【链接中考】 1．（2024·四川绵阳·中考真题）每年5月下旬至6月上旬，中国红河蝴蝶谷会出现上亿只蝴蝶，形成“蝶舞成诗，如叶纷飞”的奇观。但游客置身其中，却听不到群蝶飞舞之声，这是因为蝴蝶翅膀振动的（　　） A．振幅太小 B．振幅太大 C．频率太低 D．频率太高 【答案】C 【详解】人耳的听觉频率范围20Hz～20000Hz，蝴蝶飞行时，扇动翅膀的频率在5次/秒左右，低于20Hz，所以听不到蝴蝶飞行的声音，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．（2024·陕西·中考真题）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 【详解】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。 故选C。 3．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）中华优秀传统文化源远流长。如图所示是我国古老的传统弹拨乐器古筝，用古筝演奏乐曲时，下列说法正确的是（　　） A．古筝通过弦的振动发出悠扬悦耳的声音 B．快速拨动弦时，发出的声音在温度不变的空气中传播速度变大 C．用大小不同的力拨动同一根弦可以改变发出声音的音调 D．古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是相同的 【答案】A 【详解】A．声音由物体的振动产生，古筝是通过弦的振动发出声音的，故A正确； B．声音的传播速度与介质种类和温度有关，与频率无关，所以快速拨动弦时，发出的声音在温度不变的空气中传播速度不变，故B错误； C．用大小不同的力拨动同一根弦可以改变弦的振幅，从而改变发出声音的响度，故C错误； D．古筝与长笛在演奏同一乐曲时发出声音的音色是不同的，故D错误。 故选A。 4．（2024·青海西宁·中考真题）如图所示的曾侯乙编钟是我国古代重要的打击乐器，体现了中国先秦礼乐文明和青铜器铸造技术的极高水平。敲击时发出的声音是编钟 产生的；用相同的力敲击大小不同的编钟，发出声音的 不同。 【答案】 振动 音调 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，敲击编钟，编钟振动而发出声音。 [2]用相同的力敲击大小不同的编钟，编钟振动频率不同，则发出声音的音调不同。 5．（2024·陕西·中考真题）华阴“老腔”是陕西特色的民间艺术，表演者演唱时声音响亮，使远处的观众也能听清。“响亮”描述的是声音的 大。现场观众听到的声音是以 为介质传入人耳的。 【答案】 响度 空气 【详解】[1]响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；坐在远处和近处的观众，他们听到唱词声的响度是不同的，近处的响度大，“响亮”描述的是声音的响度大， [2]声音的传播需要介质，声音在介质中以波的形式向外传播，所以人们听到的唱词是通过空气以波的形式传入人耳的。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $