1.3声音的特性与应用-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练（浙教版2024）

第1章 对环境的察觉 第3节 声音的特性与应用 ◆网络构建 ◆课本导学 一、声音的特性 二、声的利用 三、噪声及其控制 解题突破 ◆基础训练 考点1 音调 考点2 响度 考点3 音色 考点4 回声 考点5 超声波的利用 考点6 次声波的利用 考点7 噪声 考点8 噪声的控制 易错点 混淆音调和响度 ◆强化训练 一、声音的特性 1.音调 （1）概念：声音的高低可用音调来表示。 （2）探究影响音调高低的因素（教材第 14 页探索活动） 实验过程 实验现象 钢尺的振动 将一把钢尺压紧（不能脱离桌面）在桌面上，用相同的力拨动其伸出桌外的一端 钢尺伸出桌面的部分较短 钢尺振动快，发出声音的音调高 钢尺伸出桌面的部分较长 钢尺振动慢，发出声音的音调低 实验结论 声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关，物体振动得越快，发出声音的音调就越高 （3）频率 ①概念：物体振动的次数与所用时间之比。 ②物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动得越快，频率就越高。 ③单位：赫兹，简称赫，符号为 Hz。如果物体在 1s 内振动 50 次，其频率为 50Hz ④与音调的关系：物体的振动频率决定声音音调的高低。频率越高，音调就越高。 举例：“女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。 ◆教材<探索活动>（见教材第15页） 发声频率越高的音叉振动得越快，发出声音的音调越高。 甲图：声音的频率越低，波形就越稀疏 乙图：声音的频率越高，波形就越密集 （4）唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。当演唱不同的音符时，人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。 （5）超声波与次声波 ①人耳的听觉范围：人对高音和低音的听觉有一定的限度，多数人能够听到的声音频率范围为 20—20000Hz。 ②超声波：高于 20000Hz 的声波叫作超声波。 ③次声波：低于 20Hz 的声波叫作次声波。 ④动物的听觉范围通常与人很不相同。大多数哺乳动物能听到的声音的频率比人类高得多。如图列出了人和一些动物能够听到和发出的声音频率范围。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第15页） 因为人的听觉频率范围是 20 - 20000Hz，蝴蝶飞翔时每秒振翅六次左右，振动频率约为 6Hz，小于 20Hz，不在人的听觉频率范围内，所以我们听不见蝴蝶飞过的声音；而蜜蜂飞翔时每秒振翅 300 - 400 次，振动频率为 300 - 400Hz，在人的听觉频率范围内，所以我们能够听见蜜蜂飞翔的声音。 【名师讲解】科学与生活 儿童说话的音调一般比成年人高，成年女人的音调一般比成年男人高。人的发声频率大约在 85Hz 到 1100Hz 之间。人唱歌时，C 调 “1”（“do”）的频率是 262Hz，D 调 “1”（“do”）的频率是 294Hz。 大象 听觉频率 / Hz 发声频率 / Hz 1 - 20000 14 - 24 物体只要振动就能发出声音，但发出的声音不一定都能被人听到，原因是人的听觉频率有一定范围，且声音的传播需要介质。 【例1】如图甲，大一点的编钟发出声音的音调一般都比较________（选填 “高” 或 “低”），这是因为大一点的编钟振动得比较________（选填 “快” 或 “慢”）。如图乙，手指润湿后摩擦杯口，杯子振动发声，再加入一定的水，所发出声音的音调会________（选填 “升高” 或 “降低”）。 点拨：物体的质量越小，越容易振动→振动得越快，即振动的频率越大→发声的音调越高 2. 响度 （1）定义：声音的强弱（也指声音的大小）可用响度来衡量。 越用力击鼓，听到的鼓声越响亮，响度就越大。响度是人们对声音强弱的主观感觉。 ◆特别提醒 生活中声音的 “高” 与 “低” 日常用语中所说的声音的 “高”“低” 有时指的是音调，有时指的是响度。例如 “高音我唱不上去”“低音我唱不下来” 里的 “高”“低” 指的是音调，而 “引吭高歌”“低声细语” 里的 “高”“低” 指的是响度。 电视机、收音机的音量键调节的是声音的响度。 （2）探究影响响度大小的因素（教材第 16 页探索活动） 实验过程 实验现象 实验结论 ①如图所示，将乒乓球用细线悬吊起来，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 ②再敲击音叉，使其发出不同响度的声音，重做上面的实验。根据观察到的现象，能否发现响度与什么因素有关？ ③在距离音叉较近处与较远处听音叉发出的声音，听到的声音强弱有什么不同？由此可发现响度与什么因素有关 用力小，乒乓球被弹开的幅度小，声音弱；用力大，乒乓球被弹开的幅度大，声音强。人距离音叉越远，听到的声音越弱 对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关，人听到的声音的响度也与人距离声源的远近有关。声源的振动幅度越大，声音的响度越大；距离声源越远，声波散播开来，声音就越分散，听到的声音的响度也就越小 【名师讲解】科学与生活 离声源不同距离的声音强弱：在 2m 处，单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/4；在 3m 处，单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/9。 （3）单位：科学上，人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。分贝的符号为 dB。 （4）声音的等级及听觉效果 0dB 是人刚能听到的最微弱的声音（注意：0dB 并不是没有声音） 30 - 40dB 是较为安静的环境 70dB 的声音会干扰人们谈话、影响工作效率 长时间处于大于 100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤 大于 120dB 的声音则会导致耳疼痛，甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任何声音。 几种声源的分贝数如图所示： 为了保护人们的听力，声音不能超过 90dB；为了不影响工作和学习，声音不能超过 70dB；为了保证休息和睡眠，声音不能超过 50dB。在嘈杂的环境中工作的人们，应戴上听力防护设备。 【名师讲解】科学与生活 声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。可用喇叭形的传声筒或利用管状物传递声音，减少声音的分散，增强传声效果，如医生用的听诊器。 3. 音色 （1）音色：反映声音的品质与特色，可用于辨别不同物体发出的声音。 每个人都有自己独特的音色。 （2）影响音色的因素：发声体的材料、结构。 手机声控密码锁通过识别声音的音色来解锁。 （3）音色与波形 音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同，如图是不同乐器发出的音调相同的声音的波形，如都发出 C 调的 “1”（do）的波形图。 4. 声音的三要素 （1）音调、响度和音色叫作声音的三要素。 （2）乐器的音调（教材第18 页科学阅读） 弦乐器 管乐器 打击乐器 举例 吉他、二胡、小提琴 小号、长号、长笛 鼓、锣 振动 物体 弦 空气柱 鼓面、锣面 音调、响度的影响因素 长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高；松弛的弦发声的音调低，绷紧的弦发声的音调高。弦的振动幅度越大，声音的响度越大 管乐器中有一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声，通过按压活塞、移动拉管或堵住和放开特定的音孔，会改变空气柱的长度，从而改变发声的音调。长的空气柱发声的音调低，短的空气柱发声的音调高。吹奏越用力，响度越大 鼓皮张得越紧，鼓面越小，振动得越快，音调就越高；锣面越小，音调越高。击打的力量越大，鼓面、锣面的振幅越大，声音的响度越大 【名师讲解】易混比较 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色 影响 因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细，如女生的尖叫声。 音调低：声音低沉，如牛的叫声 响度大：“震耳欲聋”。响度小：“轻声细语” 不同声源发出的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 【名师讲解】科学与生活 不同的乐器，音色不同；牛的叫声低沉，响度大；蜜蜂发出的声音频率大，音调高。 【例2】在旅游景区，导游常利用扩音器进行讲解，如图所示，关于扩音器的作用，以下说法正确的是（ ） A. 提高声音的音调 B. 增大声音的响度 C. 改变声音的音色 D. 改变声音的传播速度 【名师讲解】家庭小实验 取 4 个形状大小都相同的玻璃杯，往每个玻璃杯中倒入不同深度的水，用金属勺子敲击杯子，可以听到四种不同音调的声音。试试看能不能用它们敲出一首简单的歌曲。 二、声的利用 1.消除回声 声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。当障碍物离人较远时，人发出的声音经过较长时间（大于0.1s）回到耳边，人们就能把回声和原声区分开来。 当障碍物离人较近时，声音被很快反射回到耳边，此时，人们区分不出回声和原声。 为获得更好的声音感觉，音乐厅中常采用消除回声的设计，使听众获得更好的听觉感受。 2.超声波的利用 回声定位：蝙蝠在飞翔时会发出超声波，这些超声波碰到猎物时会被反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定猎物的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。 （1）声呐及倒车雷达：利用回声定位原理，科学家发明了声呐。利用声呐系统，人们可以测量海洋的深度，绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐获得鱼群的信息。汽车上安装的倒车雷达，也是利用了回声定位原理。 （2）超声波检查：利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像，以获得人体内部是否有病变的准确信息，确诊病情，然后采取相应的治疗措施。超声波仪器也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况。 （3）超声波清洗器、超声波洗牙等。 3.次声波的利用 （1）传递信息：不同的动物感受声波的频率范围不同。大象利用人类听不到的 “声音” 进行交流，这种 “声音” 是一种次声波，也就是说，大象可以利用次声波传递信息，进行交流。 （2）监测核爆炸。 （3）预报地震、火山喷发、海啸、台风等自然灾害。 【例3】下列关于超声波的说法正确的是（ ） A. 超声波的频率低于 20Hz B. 超声波在空气中传播速度比可听声快 C. 医院的 B 超是利用超声波来诊断病情的，因为超声波具有较强的穿透能力 D. 超声波听起来比较高亢 三、噪声及其控制 1.乐音与噪声 （1）乐音：有规律、悦耳动听、使人感觉轻松愉快的声音叫作乐音，如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐器声、悦耳的歌声等。 （2）噪声：无规律、难听刺耳、令人感到烦躁不安的声音叫作噪声，如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。 （3）乐音和噪声的相对性：凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。如夜晚时，悦耳的歌声对于睡觉的人来说是噪声。 2.噪声的危害与防治 （1）噪声的危害：噪声妨碍人们的生活、工作与学习，有害健康，被列为国际公害。 （2）噪声的防治（含教材第 22 页 “思考与讨论” 答案） 防治途径主要有：在声源处控制、在传播途径中控制、在声音接收处减弱。 ◆拓展培优 我国古代在声学方面取得的成就 声学乐器 弦乐器，管乐器，钟罄等打击乐器 3000 多年前的商代，人们已能系统掌握乐器的制造方法和相应的乐律等。我国古代对乐律的研究比西方早得多 声学建筑 四合院、北京天坛的回音壁 隔离噪声；利用声的反射和聚焦现象使声音能远距离传播 【例4】下列措施不是在声源处减弱噪声的是（ ） A. 放鞭炮时用手捂住耳朵 B. 阅览室禁止大声喧哗 C. 晚八点到早七点，工地禁止施工 D. 学校将高音喇叭换成许多小音箱 【名师讲解】科学与生活 我国政府规定，工厂的噪声不能超过 85dB；学校、居民居住区的噪声，白天不能超过 55dB，夜间不能超过 45dB。 解题突破 ◆题型 1 声音的特性 【例5】针对下列四幅图，有关声现象的说法正确的是 （ ） A. 甲图中，演奏者通过手指在弦上按压位置的变化来改变声源的振幅 B. 乙图中，打鼓时用力越大，声音的传播速度越快 C. 丙图中，随着向外不断抽气，铃声越来越小，音调越来越低 D. 丁图中，小朋友捂住双眼也能分辨出是奶奶叫他还是妈妈叫他，这主要是因为不同人声音的音色不同 方法点拨：音调、响度、音色的辨析方法 明确概念 响度是指声音的强弱，音调是指声音的高低，音色是指声音的品质与特色 知因素 声源的振幅影响响度大小，声源的振动频率影响音调高低，声源的材料、结构影响音色 晓听觉 响度的听觉感受是声音的大小，音调的听觉感受是声音尖细或低沉，音色的听觉感受是声音品质的差异 ◆题型 2 实验探究影响音调高低的因素 【例6】（创新题）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是受多个因素影响的。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有关； 猜想二 琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长度有关； 猜想三 琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，小华找到了表中所列 9 种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。 编号 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 铁 合金 合金 长度 /cm 60 60 60 80 100 80 80 100 横截面积 /mm² 0.76 0.89 1.02 0.76 0.76 1.02 1.02 0.89 (1) 为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 (2) 为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 (3) 为了验证猜想三，至少需要用三种材料进行验证，则表中空缺的数据分别是______、______。 方法点拨：控制变量法的应用 音调的高低可能与多个因素有关，故探究各个因素对音调高低的影响时应采用控制变量法。即当探究某一个因素对音调高低的影响时，控制其他因素不变，只改变该因素，最后综合分析音调高低与各个因素之间的关系。 补充追问：随着实验的进行，小华又觉得琴弦发出声音的音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，应进行的操作是_____________________________________ _____________________________________________。 ◆题型 3 实验探究影响响度大小的因素 【例7】如图是小娜和张婷同学探究 “声音的响度与什么因素有关” 的实验，将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察到乒乓球被弹开的现象。请回答下列问题： (1) 使音叉发出响度更大的声音，乒乓球被弹开的幅度将________（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）； (2) 通过实验得出结论：响度与声源的________有关，而且________越大，响度越____。 补充追问：假如在月球表面上做这个实验，当用力敲击音叉时，会看到乒乓球被弹开，但是却听不到音叉发出的声音，原因是________________________________________________ ________________________________________。 ◆题型 4 波形图的识别 【例8】如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图，下列说法中正确的是 （ ） A. 丙声音在真空中传播速度最快 B. 甲和丙声音的响度相同 C. 甲和乙声音的音调相同 D. 甲和丁声音的音色相同 方法点拨：观察声音的波形图时，从波形的疏密程度来认识音调的高低，从波形的高低来认识响度的大小，从波形的形状来认识音色。 ◆题型 5 噪声的危害与防治 【例9】（台州期末）下列有关噪声的说法正确的是 （ ） A. 悦耳动听的歌声在任何情况下都不可能是噪声 B. “禁止鸣笛” 是在人耳处控制噪声的 C. 在高速公路两侧安装隔声屏是在传播过程中减弱噪声的 D. 安装在街道旁的噪声监测仪是在声源处控制噪声的 方法点拨：噪声的控制一般从三个方面入手： (1) 产生：在声源处减弱噪声或防止噪声的产生。 (2) 传播：在传输途中采用吸音、隔音的办法减弱或隔断噪声。 (3) 人耳：在人耳处采用吸音、隔音的办法阻止噪声进入人耳。 课时1 声音的特性 ◆考点1 音调 1.如图是 “探究音调和频率的关系” 的实验装置。下列说法中不正确的是（ ） A. 通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B. 多次实验中，保持拨钢尺的力相同，运用了控制变量法 C. 钢尺伸出桌面越长，振动得越快 D. 钢尺振动得越快、频率越高，发出声音的音调越高 2.[2024 河南三门峡期中] 如图所示，将大小相同、齿数不同的发音齿轮分别装在玩具电动机上。当齿轮以相同的转速匀速转动时，将一硬纸片分别接触不同的齿轮，使硬纸片发出声音的音调最高的是（ ） A. B. C. D. 3.[2025 陕西西安质检] 训练警犬时，训犬员常使用如图所示的训犬笛对警犬发号施令。将调节杆适当旋进或旋出并固定后，可改变笛声的______（填 “音调”“响度” 或 “音色”）；某次训犬笛发出 25 000 Hz 的声音，此时它发出的是______（填 “超声波” 或 “次声波”），人耳______（填 “能” 或 “不能”）听到。 ◆考点2 响度 4.[2025 福建福州期中] “祝福大祖国繁荣昌盛，国泰民安，祖国请放心！” 海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音，是对祖国 75 周年华诞最美好的祝福。其中 “响彻云霄”，是指声音的（ ） A. 响度大 B. 音调高 C. 音色好 D. 频率高 5.如图所示，小明同学有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的 “咚咚” 声。 （1）向鼓面撒些小纸片，用力敲击鼓面，听到的声音变大，小纸片跳动的幅度______（填 “变大”“变小” 或 “不变”），表明声音的响度与______有关。 （2）生活中，站在距离发声体较远处听到的声音较小，站在距离发声体较近处听到的声音较大，表明人听到的声音是否响亮不仅与发声体发出声音的响度有关，还与______有关。 ◆考点3 音色 6. [2024 吉林长春期末] 现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能，只有设备所有者才能用自己的声音打开设备，这种科技的应用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景，这种声纹锁辨别声音的主要依据是（ ） A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 声速 7.如图甲、乙、丙、丁所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，若用甲、乙、丙、丁代表四种声音，则具有相同音色的是______，具有相同响度的是______，具有相同音调的是______。 知识归纳:音调是指声音的高低，由振动频率决定;响度是指声音的强弱，与振幅有关;音色是指声音的品质与特色。声源的振动频率越大，声音音调越高，在波形图中波越密集。声源的振幅越大，声音响度越大，在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。音色不同，波形图的波形（圆滑程度）也就不同。 ◆考点4 回声 8.[2025 北京西城区期中] 北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。如图所示，人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时，会觉得声音特别洪亮，但站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是（ ） A. 声音的反射 B. 声速随温度而改变 C. 人耳听到的只有回声 D. 声音在不同介质中传播速度不同 关键点拨:声音可以发生反射，形成回声，回声与原声混在一起可以使原声加强。 9.[2025 江苏泰州期末] 如图所示，“探索二号” 科考船携 “奋斗者” 号在某海洋区域作业时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射至接收到回声所用的时间为 6s，若声音在海水中的传播速度为 1500m/s，该处海洋的深度为______m。 ◆考点5 超声波的利用 10.[2025 浙江宁波期末] 超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波，从而实现准确 “烧死” 病变细胞。手术过程中，与医生、护士之间的说话声相比，超声波具有的特点是（ ） A. 振动频率高，方向性好，能量集中 B. 振动频率高，方向性差，能量分散 C. 振动频率低，方向性好，能量集中 D. 振动频率低，方向性差，能量分散 ◆考点6 次声波的利用 11.[2025 江苏徐州期末] 次声波能够绕过障碍物传得很远，下列事例应用这个特点工作的是（ ） A. 胎儿身体状况诊断 B. 声呐 C. 眼镜清洗 D. 地震监测 12.[2025 山东威海质检] 科研人员用低音频灭火装置进行灭火，如图所示，装置通过发出 30 - 60Hz 的低频声波，在短短数秒内就扑灭了火焰。下列关于低音频灭火装置的说法不正确的是（ ） A. 低音频灭火装置发出的声音人耳可以听到 B. 声波可以灭火说明声波能传递能量 C. 低音频灭火装置也需要振动发声 D. 装置发出的低频声波指的是其发声的响度 ◆考点7 噪声 13.我们生活在声音的世界里，声音无处不在。这里列举了 6 种声音：①工厂车间里机器的轰鸣声；②剧场里的演奏声；③清晨公园里小鸟的鸣叫声；④装修房子的电钻声；⑤街上汽车的鸣笛声；⑥山间小溪的流水声。其中从环保角度看属于噪声的是（ ） A.①③④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①④⑤⑥ 易错警示：乐音和噪声没有绝对的界限，乐音有时候也可能成为噪声。噪声应该从物理学和环保两个角度来理解。优美的音乐在打扰人的学习、休息和工作时就会成为噪声，所以噪声不一定就仅指发声体做无规则振动时发出的声音。 14.[2025 浙江金华调研] 从物理学角度，判断下列声音的波形图中属于噪声的是（ ） A. B. C. D. ◆考点8 噪声的控制 15.[2025 福建泉州期中] 我国高速列车的飞速发展给人们的美好生活带来了新福祉，为世界高速列车的发展树立了新标杆。动车组轨道用的是超长无缝钢轨，可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声，从而给乘客一个安静舒适的环境。下列实例中，减弱噪声的方法与之相同的是（ ） A. 摩托车上的消音器 B. 路口的噪声监测仪 C. 高架路上的隔音板 D. 工厂里的降噪耳塞 知识归纳：控制噪声有三种方法：防止噪声产生（即在声源处控制噪声）、阻断噪声传播（即在传播过程中减弱噪声）和防止噪声进入人耳（在人耳处减弱噪声）。 16.[2025 浙江宁波期中] 跳广场舞已经成为较普遍的人们健身的一项运动，为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在__________减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在__________减弱噪声。如图所示的噪声监测装置______（填 “能” 或 “不能”）减弱噪声。 ◆易错点 混淆音调和响度 17.[2025 河南商丘期中] “如雷贯耳” 和 “脆如银铃”，分别指的是声音特性中的（ ） A. 音调、音调 B. 响度、响度 C. 音调、响度 D. 响度、音调 1.[2025 河北沧州期中] 乐器主要分为三种类型：打击乐器、弦乐器和管乐器。小华学习声现象后，对声音的特性进行了总结，下列说法错误的是（ ） A. 打击乐器发声：以鼓为例，用相同的力度击鼓，鼓皮绷得越紧，音调越高，反之，音调越低 B. 弦乐器发声：材料一定时，用相同的力度拨动弦，弦越细、越短、越紧，音调越高，反之，音调越低 C. 管乐器发声：其他条件相同时，振动的空气柱越短，音调越高，反之，音调越低 D. 用相同的力击鼓时，鼓皮振动越快，发出的声音响度越大 2.[2025 甘肃武威期中，中] 在音乐会上，一男高音歌唱家在放声歌唱时，一女低音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特性的是（纵坐标表示振幅，横坐标表示时间）（ ） A. B. C. D. 知识归纳:音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅有关；声音的振动频率越大，音调越高，在波形图中波越密集。声音的振幅越大，响度越大，在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。 3.[2025 福建厦门期中] 屏下指纹的 “全面屏” 手机变得越来越普及，与传统指纹识别不同，该手机采用超声波指纹识别技术，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波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。该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所示，则下列指纹的大致形状，最符合的是（ ） A. B. C. D. 4.[2023 安徽中考] 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。某同学站上测高台，感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为5×103s。已知感应器距测高台的高度为 2.5m，空气中的声速取 340m/s，则该同学的身高为（ ） A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m 5.如图是某主动降噪耳机的消音原理图。该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波，与噪声合成，达到降噪效果。下列说法中正确的是（ ） A. 该耳机在声源处降噪 B. 该耳机在声音传播过程中降噪 C. 该耳机通过改变噪声的响度实现降噪 D. 该耳机通过改变噪声的音调实现降噪 6.[2025 湖北武汉期末] 我国有些地方修筑了 “音乐公路”，音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次，发出声音。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。某音乐公路规定行驶速度为 55 km/h，设定乐曲的第一个 “do” 的频率约为 261 Hz。有关音乐公路的物理知识，下列说法不正确的是（ ） A. 相邻凹槽间的距离不同，目的是使车速相同时发出声音的音调不同 B. 如果速度超过设定速度值，听到音乐的音调就会变高 C. 在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐，车速最好保持在 15.3 m/s 左右 D. 在该音乐公路上，汽车发出 “do” 时，对应相邻凹槽间的距离是 0.21 m 7.[2025 陕西西安期末] 如图是某同学在手机上安装的一款工具软件，该软件的作用是测量声音的______（填 “音调”“响度” 或 “音色”）；根据图中的测量结果可知，此时的环境______（填 “是” 或 “不是”）较为理想的安静环境。 8.[2024 山西太原期中] “千山鸟飞绝，万径人踪灭” 描绘了一幅万籁俱寂的绝美画卷，诗词意境中描绘的 “万籁俱寂” 主要是指声音的______特性；“蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽” 被誉为 “文外独绝”，“蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的______来分辨的（均填 “音调”“响度” 或 “音色”）。 9.[2024 江西赣州期中] 如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，所发出的声音的音调最高的是______瓶。若用木棒轻敲瓶子，则所发出的声音的音调最高的是______瓶。 10.[2025 江苏盐城质检] 2024 年 9 月 18 日安徽肥东发生 4.7 级地震，江苏多地有震感，地震监测站利用______（填 “超声波” 或 “次声波”）监测到地震的信息，并通过电视、手机提前向大家发出预警，该波______在真空中传播；地震波按传播方式可分为纵波、横波和面波，纵波在地壳中传播速度最快，约 6 km/s，破坏性最弱，横波传播速度约为 3 km/s，破坏性较强，面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，是造成建筑物强烈损坏的主要因素。如图，若震源距监测点 60 km，距离受灾群众 90 km，纵波到达监测点后，地震局立即发出预警，提醒群众做好抵御横波和面波的准备，忽略信号的传播时间，可供群众应急准备的时间约为______s。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 对环境的察觉 第3节 声音的特性与应用 ◆网络构建 ◆课本导学 一、声音的特性 二、声的利用 三、噪声及其控制 解题突破 ◆基础训练 考点1 音调 考点2 响度 考点3 音色 考点4 回声 考点5 超声波的利用 考点6 次声波的利用 考点7 噪声 考点8 噪声的控制 易错点 混淆音调和响度 ◆强化训练 一、声音的特性 1.音调 （1）概念：声音的高低可用音调来表示。 （2）探究影响音调高低的因素（教材第 14 页探索活动） 实验过程 实验现象 钢尺的振动 将一把钢尺压紧（不能脱离桌面）在桌面上，用相同的力拨动其伸出桌外的一端 钢尺伸出桌面的部分较短 钢尺振动快，发出声音的音调高 钢尺伸出桌面的部分较长 钢尺振动慢，发出声音的音调低 实验结论 声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关，物体振动得越快，发出声音的音调就越高 （3）频率 ①概念：物体振动的次数与所用时间之比。 ②物理意义：用来描述物体振动快慢的物理量。物体振动得越快，频率就越高。 ③单位：赫兹，简称赫，符号为 Hz。如果物体在 1s 内振动 50 次，其频率为 50Hz ④与音调的关系：物体的振动频率决定声音音调的高低。频率越高，音调就越高。 举例：“女高音歌唱家” 中的 “高” 是指音调高。音调高低和声带的振动快慢有关。 ◆教材<探索活动>（见教材第15页） 发声频率越高的音叉振动得越快，发出声音的音调越高。 甲图：声音的频率越低，波形就越稀疏 乙图：声音的频率越高，波形就越密集 （4）唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。当演唱不同的音符时，人需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。 （5）超声波与次声波 ①人耳的听觉范围：人对高音和低音的听觉有一定的限度，多数人能够听到的声音频率范围为 20—20000Hz。 ②超声波：高于 20000Hz 的声波叫作超声波。 ③次声波：低于 20Hz 的声波叫作次声波。 ④动物的听觉范围通常与人很不相同。大多数哺乳动物能听到的声音的频率比人类高得多。如图列出了人和一些动物能够听到和发出的声音频率范围。 ◆教材<思考与讨论>（见教材第15页） 因为人的听觉频率范围是 20 - 20000Hz，蝴蝶飞翔时每秒振翅六次左右，振动频率约为 6Hz，小于 20Hz，不在人的听觉频率范围内，所以我们听不见蝴蝶飞过的声音；而蜜蜂飞翔时每秒振翅 300 - 400 次，振动频率为 300 - 400Hz，在人的听觉频率范围内，所以我们能够听见蜜蜂飞翔的声音。 【名师讲解】科学与生活 儿童说话的音调一般比成年人高，成年女人的音调一般比成年男人高。人的发声频率大约在 85Hz 到 1100Hz 之间。人唱歌时，C 调 “1”（“do”）的频率是 262Hz，D 调 “1”（“do”）的频率是 294Hz。 大象 听觉频率 / Hz 发声频率 / Hz 1 - 20000 14 - 24 物体只要振动就能发出声音，但发出的声音不一定都能被人听到，原因是人的听觉频率有一定范围，且声音的传播需要介质。 【例1】如图甲，大一点的编钟发出声音的音调一般都比较________（选填 “高” 或 “低”），这是因为大一点的编钟振动得比较________（选填 “快” 或 “慢”）。如图乙，手指润湿后摩擦杯口，杯子振动发声，再加入一定的水，所发出声音的音调会________（选填 “升高” 或 “降低”）。 点拨：物体的质量越小，越容易振动→振动得越快，即振动的频率越大→发声的音调越高 【答案】低 慢 降低 【解析】大一点的编钟质量大，不容易振动，振动得较慢，频率较低，所以大一点的编钟发出声音的音调一般都比较低；手指润湿后摩擦杯口，杯子振动发声，再加入一定的水，杯子和水的质量变大，振动变慢，频率降低，所发出声音的音调会降低。 2. 响度 （1）定义：声音的强弱（也指声音的大小）可用响度来衡量。 越用力击鼓，听到的鼓声越响亮，响度就越大。响度是人们对声音强弱的主观感觉。 ◆特别提醒 生活中声音的 “高” 与 “低” 日常用语中所说的声音的 “高”“低” 有时指的是音调，有时指的是响度。例如 “高音我唱不上去”“低音我唱不下来” 里的 “高”“低” 指的是音调，而 “引吭高歌”“低声细语” 里的 “高”“低” 指的是响度。 电视机、收音机的音量键调节的是声音的响度。 （2）探究影响响度大小的因素（教材第 16 页探索活动） 实验过程 实验现象 实验结论 ①如图所示，将乒乓球用细线悬吊起来，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 ②再敲击音叉，使其发出不同响度的声音，重做上面的实验。根据观察到的现象，能否发现响度与什么因素有关？ ③在距离音叉较近处与较远处听音叉发出的声音，听到的声音强弱有什么不同？由此可发现响度与什么因素有关 用力小，乒乓球被弹开的幅度小，声音弱；用力大，乒乓球被弹开的幅度大，声音强。人距离音叉越远，听到的声音越弱 对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关，人听到的声音的响度也与人距离声源的远近有关。声源的振动幅度越大，声音的响度越大；距离声源越远，声波散播开来，声音就越分散，听到的声音的响度也就越小 【名师讲解】科学与生活 离声源不同距离的声音强弱：在 2m 处，单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/4；在 3m 处，单位面积上声音强弱只有 1m 处的 1/9。 （3）单位：科学上，人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。分贝的符号为 dB。 （4）声音的等级及听觉效果 0dB 是人刚能听到的最微弱的声音（注意：0dB 并不是没有声音） 30 - 40dB 是较为安静的环境 70dB 的声音会干扰人们谈话、影响工作效率 长时间处于大于 100dB 的环境中对耳的听力会造成损伤 大于 120dB 的声音则会导致耳疼痛，甚至会造成永久性听觉障碍而听不到任何声音。 几种声源的分贝数如图所示： 为了保护人们的听力，声音不能超过 90dB；为了不影响工作和学习，声音不能超过 70dB；为了保证休息和睡眠，声音不能超过 50dB。在嘈杂的环境中工作的人们，应戴上听力防护设备。 【名师讲解】科学与生活 声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。可用喇叭形的传声筒或利用管状物传递声音，减少声音的分散，增强传声效果，如医生用的听诊器。 3. 音色 （1）音色：反映声音的品质与特色，可用于辨别不同物体发出的声音。 每个人都有自己独特的音色。 （2）影响音色的因素：发声体的材料、结构。 手机声控密码锁通过识别声音的音色来解锁。 （3）音色与波形 音色的不同反映到波形图上就是波的形状不同，如图是不同乐器发出的音调相同的声音的波形，如都发出 C 调的 “1”（do）的波形图。 4. 声音的三要素 （1）音调、响度和音色叫作声音的三要素。 （2）乐器的音调（教材第18 页科学阅读） 弦乐器 管乐器 打击乐器 举例 吉他、二胡、小提琴 小号、长号、长笛 鼓、锣 振动 物体 弦 空气柱 鼓面、锣面 音调、响度的影响因素 长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高；松弛的弦发声的音调低，绷紧的弦发声的音调高。弦的振动幅度越大，声音的响度越大 管乐器中有一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声，通过按压活塞、移动拉管或堵住和放开特定的音孔，会改变空气柱的长度，从而改变发声的音调。长的空气柱发声的音调低，短的空气柱发声的音调高。吹奏越用力，响度越大 鼓皮张得越紧，鼓面越小，振动得越快，音调就越高；锣面越小，音调越高。击打的力量越大，鼓面、锣面的振幅越大，声音的响度越大 【名师讲解】易混比较 音调 响度 音色 定义 声音的高低 声音的强弱 声音的品质和特色 影响 因素 发声体振动的频率 发声体的振幅及距离发声体的远近 发声体的材料、结构 听觉表现 音调高：声音清脆、尖细，如女生的尖叫声。 音调低：声音低沉，如牛的叫声 响度大：“震耳欲聋”。响度小：“轻声细语” 不同声源发出的声音，即使音调、响度相同，听起来也有差异 【名师讲解】科学与生活 不同的乐器，音色不同；牛的叫声低沉，响度大；蜜蜂发出的声音频率大，音调高。 【例2】在旅游景区，导游常利用扩音器进行讲解，如图所示，关于扩音器的作用，以下说法正确的是（ ） A. 提高声音的音调 B. 增大声音的响度 C. 改变声音的音色 D. 改变声音的传播速度 【答案】B 【解析】扩音器把音量放大了，即声音经过扩音器后响度变大，故 B 正确。 【名师讲解】家庭小实验 取 4 个形状大小都相同的玻璃杯，往每个玻璃杯中倒入不同深度的水，用金属勺子敲击杯子，可以听到四种不同音调的声音。试试看能不能用它们敲出一首简单的歌曲。 二、声的利用 1.消除回声 声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。当障碍物离人较远时，人发出的声音经过较长时间（大于0.1s）回到耳边，人们就能把回声和原声区分开来。 当障碍物离人较近时，声音被很快反射回到耳边，此时，人们区分不出回声和原声。 为获得更好的声音感觉，音乐厅中常采用消除回声的设计，使听众获得更好的听觉感受。 2.超声波的利用 回声定位：蝙蝠在飞翔时会发出超声波，这些超声波碰到猎物时会被反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定猎物的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。 （1）声呐及倒车雷达：利用回声定位原理，科学家发明了声呐。利用声呐系统，人们可以测量海洋的深度，绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐获得鱼群的信息。汽车上安装的倒车雷达，也是利用了回声定位原理。 （2）超声波检查：利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像，以获得人体内部是否有病变的准确信息，确诊病情，然后采取相应的治疗措施。超声波仪器也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况。 （3）超声波清洗器、超声波洗牙等。 3.次声波的利用 （1）传递信息：不同的动物感受声波的频率范围不同。大象利用人类听不到的 “声音” 进行交流，这种 “声音” 是一种次声波，也就是说，大象可以利用次声波传递信息，进行交流。 （2）监测核爆炸。 （3）预报地震、火山喷发、海啸、台风等自然灾害。 【例3】下列关于超声波的说法正确的是（ ） A. 超声波的频率低于 20Hz B. 超声波在空气中传播速度比可听声快 C. 医院的 B 超是利用超声波来诊断病情的，因为超声波具有较强的穿透能力 D. 超声波听起来比较高亢 【答案】C 【解析】A.超声波是频率高于 20000Hz 的声波，错误；B.超声波和可听声在相同介质中的传播速度相同，错误；C.医院的 B 超利用超声波较强的穿透能力来诊断病情，正确；D.超声波频率高于人耳听觉范围，人耳听不到，不能用高亢形容，错误。 三、噪声及其控制 1.乐音与噪声 （1）乐音：有规律、悦耳动听、使人感觉轻松愉快的声音叫作乐音，如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐器声、悦耳的歌声等。 （2）噪声：无规律、难听刺耳、令人感到烦躁不安的声音叫作噪声，如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。 （3）乐音和噪声的相对性：凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。如夜晚时，悦耳的歌声对于睡觉的人来说是噪声。 2.噪声的危害与防治 （1）噪声的危害：噪声妨碍人们的生活、工作与学习，有害健康，被列为国际公害。 （2）噪声的防治（含教材第 22 页 “思考与讨论” 答案） 防治途径主要有：在声源处控制、在传播途径中控制、在声音接收处减弱。 ◆拓展培优 我国古代在声学方面取得的成就 声学乐器 弦乐器，管乐器，钟罄等打击乐器 3000 多年前的商代，人们已能系统掌握乐器的制造方法和相应的乐律等。我国古代对乐律的研究比西方早得多 声学建筑 四合院、北京天坛的回音壁 隔离噪声；利用声的反射和聚焦现象使声音能远距离传播 【例4】下列措施不是在声源处减弱噪声的是（ ） A. 放鞭炮时用手捂住耳朵 B. 阅览室禁止大声喧哗 C. 晚八点到早七点，工地禁止施工 D. 学校将高音喇叭换成许多小音箱 【答案】A 【解析】放鞭炮时用手捂住耳朵，是在人耳处减弱噪声的；阅览室禁止大声喧哗、工地禁止施工、将高音喇叭换成许多小音箱都是在声源处减弱噪声的。 【名师讲解】科学与生活 我国政府规定，工厂的噪声不能超过 85dB；学校、居民居住区的噪声，白天不能超过 55dB，夜间不能超过 45dB。 解题突破 ◆题型 1 声音的特性 【例5】针对下列四幅图，有关声现象的说法正确的是 （ ） A. 甲图中，演奏者通过手指在弦上按压位置的变化来改变声源的振幅 B. 乙图中，打鼓时用力越大，声音的传播速度越快 C. 丙图中，随着向外不断抽气，铃声越来越小，音调越来越低 D. 丁图中，小朋友捂住双眼也能分辨出是奶奶叫他还是妈妈叫他，这主要是因为不同人声音的音色不同 【答案】D 【解析】A（×）甲图中，改变手指在弦上的按压位置，可以改变振动的弦的长度，从而改变弦振动的频率，改变发出声音的音调；B（×）乙图中，打鼓时，用力越大，鼓的振幅越大，发声响度越大，但声音的传播速度与介质的种类和温度有关，介质的种类和温度都不变时，声音的传播速度不变；C（×）丙图中，在向外不断抽气的过程中，玻璃罩内气体越来越少，所以听到的声音的响度会越来越小，但音调不变；D（√）丁图中，小朋友捂住双眼也能分辨出是奶奶叫他还是妈妈叫他，是因为奶奶、妈妈声音的音色不同。 方法点拨：音调、响度、音色的辨析方法 明确概念 响度是指声音的强弱，音调是指声音的高低，音色是指声音的品质与特色 知因素 声源的振幅影响响度大小，声源的振动频率影响音调高低，声源的材料、结构影响音色 晓听觉 响度的听觉感受是声音的大小，音调的听觉感受是声音尖细或低沉，音色的听觉感受是声音品质的差异 ◆题型 2 实验探究影响音调高低的因素 【例6】（创新题）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是受多个因素影响的。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有关； 猜想二 琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长度有关； 猜想三 琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，小华找到了表中所列 9 种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。 编号 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 铁 合金 合金 长度 /cm 60 60 60 80 100 80 80 100 横截面积 /mm² 0.76 0.89 1.02 0.76 0.76 1.02 1.02 0.89 (1) 为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 (2) 为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验。 (3) 为了验证猜想三，至少需要用三种材料进行验证，则表中空缺的数据分别是______、______。 【答案】(1)A B C (2)A D F (3)80 1.02 【解析】(1) 当探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，应控制材料和长度相同，改变琴弦的横截面积，故选 A、B、C。 (2) 当探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长度的关系时，应控制材料和横截面积相同，改变琴弦的长度，故选 A、D、F。 (3) 当探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，应控制长度和横截面积相同，改变琴弦的材料，分析表中数据可知，应选 E、G、H，故表中空缺的数据是 80 和 1.02。 方法点拨：控制变量法的应用 音调的高低可能与多个因素有关，故探究各个因素对音调高低的影响时应采用控制变量法。即当探究某一个因素对音调高低的影响时，控制其他因素不变，只改变该因素，最后综合分析音调高低与各个因素之间的关系。 补充追问：随着实验的进行，小华又觉得琴弦发出声音的音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，应进行的操作是_____________________________________ _____________________________________________。 ◆题型 3 实验探究影响响度大小的因素 【例7】如图是小娜和张婷同学探究 “声音的响度与什么因素有关” 的实验，将系在细线上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察到乒乓球被弹开的现象。请回答下列问题： (1) 使音叉发出响度更大的声音，乒乓球被弹开的幅度将________（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）； (2) 通过实验得出结论：响度与声源的________有关，而且________越大，响度越____。 【答案】(1) 变大 (2) 振幅 振幅 大 【解析】(1) 使音叉发出响度更大的声音，乒乓球被弹开的幅度将变大。 (2) 通过音叉发声的响度与乒乓球被弹开的幅度的关系，可以得出响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大。 补充追问：假如在月球表面上做这个实验，当用力敲击音叉时，会看到乒乓球被弹开，但是却听不到音叉发出的声音，原因是________________________________________________ ________________________________________。 ◆题型 4 波形图的识别 【例8】如图所示，甲、乙、丙、丁是不同的声音先后输入到同一示波器上所显示的波形图，下列说法中正确的是 （ ） A. 丙声音在真空中传播速度最快 B. 甲和丙声音的响度相同 C. 甲和乙声音的音调相同 D. 甲和丁声音的音色相同 【答案】C 【解析】声音在真空中无法传播，故 A 错误；甲和丙声音的响度不相同，丙的响度大，故 B 错误；甲和丁的波形不同，说明声音的音色不相同，故 D 错误。 方法点拨：观察声音的波形图时，从波形的疏密程度来认识音调的高低，从波形的高低来认识响度的大小，从波形的形状来认识音色。 ◆题型 5 噪声的危害与防治 【例9】（台州期末）下列有关噪声的说法正确的是 （ ） A. 悦耳动听的歌声在任何情况下都不可能是噪声 B. “禁止鸣笛” 是在人耳处控制噪声的 C. 在高速公路两侧安装隔声屏是在传播过程中减弱噪声的 D. 安装在街道旁的噪声监测仪是在声源处控制噪声的 【答案】C 【解析】A（×）从环境保护的角度来看，凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声；B（×）“禁止鸣笛” 是在声源处控制噪声的；C（√）在高速公路两侧安装隔声屏是在传播过程中减弱噪声的；D（×）安装在街道旁的噪声监测仪是用来监测噪声大小的，并不能控制噪声。 方法点拨：噪声的控制一般从三个方面入手： (1) 产生：在声源处减弱噪声或防止噪声的产生。 (2) 传播：在传输途中采用吸音、隔音的办法减弱或隔断噪声。 (3) 人耳：在人耳处采用吸音、隔音的办法阻止噪声进入人耳。 课时1 声音的特性 ◆考点1 音调 1.如图是 “探究音调和频率的关系” 的实验装置。下列说法中不正确的是（ ） A. 通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率 B. 多次实验中，保持拨钢尺的力相同，运用了控制变量法 C. 钢尺伸出桌面越长，振动得越快 D. 钢尺振动得越快、频率越高，发出声音的音调越高 【答案】C 【解析】钢尺伸出桌面的长度越长，振动得越慢，因此通过改变钢尺伸出桌面的长度可以改变钢尺振动的频率，故 A 正确，C 错误；探究音调跟频率的关系时，需控制其他因素都不变，因此多次实验中，要保持拨钢尺的力相同，运用了控制变量法，故 B 正确；钢尺振动得越快、频率越高，发出声音的音调越高，故 D 正确。故选 C。 2.[2024 河南三门峡期中] 如图所示，将大小相同、齿数不同的发音齿轮分别装在玩具电动机上。当齿轮以相同的转速匀速转动时，将一硬纸片分别接触不同的齿轮，使硬纸片发出声音的音调最高的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】当硬纸片与齿轮接触时，齿数越多的齿轮可以使硬纸片在相同时间内振动次数越多，纸片发声的音调就会越高，因此使硬纸片发出声音的音调最高的为 D 选项中的齿轮。故选 D。 3.[2025 陕西西安质检] 训练警犬时，训犬员常使用如图所示的训犬笛对警犬发号施令。将调节杆适当旋进或旋出并固定后，可改变笛声的______（填 “音调”“响度” 或 “音色”）；某次训犬笛发出 25 000 Hz 的声音，此时它发出的是______（填 “超声波” 或 “次声波”），人耳______（填 “能” 或 “不能”）听到。 【答案】音调；超声波；不能 【解析】将调节杆适当旋进或旋出并固定后，可以改变空气柱的振动频率，从而改变笛声的音调；训犬笛发出 25 000 Hz 的声音，25 000 Hz＞20 000 Hz，此时训犬笛发出的是超声波，人耳不能听到。 ◆考点2 响度 4.[2025 福建福州期中] “祝福大祖国繁荣昌盛，国泰民安，祖国请放心！” 海军福建舰全体官兵发出的铿锵有力、响彻云霄的声音，是对祖国 75 周年华诞最美好的祝福。其中 “响彻云霄”，是指声音的（ ） A. 响度大 B. 音调高 C. 音色好 D. 频率高 【答案】A 【解析】“响彻云霄” 是指声音的响度大，故 A 正确，BCD 错误。 5.如图所示，小明同学有节奏地敲击鼓面，鼓面发出低沉的 “咚咚” 声。 （1）向鼓面撒些小纸片，用力敲击鼓面，听到的声音变大，小纸片跳动的幅度______（填 “变大”“变小” 或 “不变”），表明声音的响度与______有关。 （2）生活中，站在距离发声体较远处听到的声音较小，站在距离发声体较近处听到的声音较大，表明人听到的声音是否响亮不仅与发声体发出声音的响度有关，还与______有关。 【答案】（1）变大；振幅 （2）人距离发声体的远近 【解析】（1）用力敲击鼓面，听到的声音变大，小纸片跳动的幅度变大，表明声音的响度与振幅有关。（2）站在距离发声体较远处听到的声音较小，站在距离发声体较近处听到的声音较大，这表明人听到的声音是否响亮不仅与发声体发出声音的响度有关，还与人距离发声体的远近有关。 ◆考点3 音色 6. [2024 吉林长春期末] 现在很多智能设备都有声纹密码解锁功能，只有设备所有者才能用自己的声音打开设备，这种科技的应用提高了设备的安全性和隐私性。如图所示是设备正在进行声纹验证的情景，这种声纹锁辨别声音的主要依据是（ ） A. 响度 B. 音色 C. 音调 D. 声速 【答案】B 【解析】音调是指声音的高低，响度是指声音的强弱，音色是指声音的特色，不同的人发出声音的音调和响度可能会相同，但每个人的音色一般不相同，所以这种声纹锁辨别声音的主要依据是音色，声音在相同介质中、相同的温度条件下传播速度相同，故 B 正确，ACD 错误。故选 B。 7.如图甲、乙、丙、丁所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，若用甲、乙、丙、丁代表四种声音，则具有相同音色的是______，具有相同响度的是______，具有相同音调的是______。 知识归纳:音调是指声音的高低，由振动频率决定;响度是指声音的强弱，与振幅有关;音色是指声音的品质与特色。声源的振动频率越大，声音音调越高，在波形图中波越密集。声源的振幅越大，声音响度越大，在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。音色不同，波形图的波形（圆滑程度）也就不同。 【答案】甲、丙、丁；甲、乙、丙；甲、乙、丁 【解析】从图中可以看出，甲、丙、丁的波形相同，则音色相同；甲、乙、丙的振幅相同，则响度相同；甲、乙、丁振动的频率相同，则音调相同。 ◆考点4 回声 8.[2025 北京西城区期中] 北京天坛的圜丘等建筑反映了我国古代高水平的建筑声学成就。如图所示，人站在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时，会觉得声音特别洪亮，但站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉。产生这种现象的主要原因是（ ） A. 声音的反射 B. 声速随温度而改变 C. 人耳听到的只有回声 D. 声音在不同介质中传播速度不同 关键点拨:声音可以发生反射，形成回声，回声与原声混在一起可以使原声加强。 【答案】A 【解析】当人在圜丘第三层台面中心的天心石上说话或唱歌时，会觉得声音特别洪亮，这是因为建筑师利用了声音的反射原理，将回声与原声混在一起，使声音得到了加强。故选 A。 9.[2025 江苏泰州期末] 如图所示，“探索二号” 科考船携 “奋斗者” 号在某海洋区域作业时，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，从发射至接收到回声所用的时间为 6s，若声音在海水中的传播速度为 1500m/s，该处海洋的深度为______m。 【答案】4500 【解析】由可知，超声波传播的路程： ，则海洋的深度： 。 ◆考点5 超声波的利用 10.[2025 浙江宁波期末] 超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波，从而实现准确 “烧死” 病变细胞。手术过程中，与医生、护士之间的说话声相比，超声波具有的特点是（ ） A. 振动频率高，方向性好，能量集中 B. 振动频率高，方向性差，能量分散 C. 振动频率低，方向性好，能量集中 D. 振动频率低，方向性差，能量分散 【答案】A 【解析】超声波具有振动频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特点，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。 ◆考点6 次声波的利用 11.[2025 江苏徐州期末] 次声波能够绕过障碍物传得很远，下列事例应用这个特点工作的是（ ） A. 胎儿身体状况诊断 B. 声呐 C. 眼镜清洗 D. 地震监测 【答案】D 【解析】给儿身体状况诊断、声呐是利用超声波传递信息；眼镜清洗是利用超声波传递能量，故 ABC 不符合题意；地震监测是利用次声波传递信息，故 D 符合题意。故选 D。 12.[2025 山东威海质检] 科研人员用低音频灭火装置进行灭火，如图所示，装置通过发出 30 - 60Hz 的低频声波，在短短数秒内就扑灭了火焰。下列关于低音频灭火装置的说法不正确的是（ ） A. 低音频灭火装置发出的声音人耳可以听到 B. 声波可以灭火说明声波能传递能量 C. 低音频灭火装置也需要振动发声 D. 装置发出的低频声波指的是其发声的响度 【答案】D 【解析】人的听觉频率范围为 20 - 20000 Hz，低音频灭火装置发出 30 - 60 Hz 的低频声波，人耳可以听到，故 A 正确；声波可以灭火说明声波能传递能量，故 B 正确；低音频灭火装置发出 30 - 60 Hz 的低频声波，是发声体振动产生的，故 C 正确；装置发出的低频声波指的是其发声的频率，故 D 错误。故选 D。 ◆考点7 噪声 13.我们生活在声音的世界里，声音无处不在。这里列举了 6 种声音：①工厂车间里机器的轰鸣声；②剧场里的演奏声；③清晨公园里小鸟的鸣叫声；④装修房子的电钻声；⑤街上汽车的鸣笛声；⑥山间小溪的流水声。其中从环保角度看属于噪声的是（ ） A.①③④ B.①②⑤ C.①④⑤ D.①④⑤⑥ 【答案】C 【解析】从环保角度来看，工厂车间里机器的轰鸣声、装修房子的电钻声、街上汽车的鸣笛声都影响了人们正常的工作与生活，属于噪声；剧场里的演奏声、清晨公园里小鸟的鸣叫声、山间小溪的流水声没有影响人们的正常工作和生活，不属于噪声。故 A、B、D 错误，C 正确。 易错警示：乐音和噪声没有绝对的界限，乐音有时候也可能成为噪声。噪声应该从物理学和环保两个角度来理解。优美的音乐在打扰人的学习、休息和工作时就会成为噪声，所以噪声不一定就仅指发声体做无规则振动时发出的声音。 14.[2025 浙江金华调研] 从物理学角度，判断下列声音的波形图中属于噪声的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A、B、D 图中波形振动规则，属于乐音；C 图中波形振动不规则，属于噪声。故选 C。 ◆考点8 噪声的控制 15.[2025 福建泉州期中] 我国高速列车的飞速发展给人们的美好生活带来了新福祉，为世界高速列车的发展树立了新标杆。动车组轨道用的是超长无缝钢轨，可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声，从而给乘客一个安静舒适的环境。下列实例中，减弱噪声的方法与之相同的是（ ） A. 摩托车上的消音器 B. 路口的噪声监测仪 C. 高架路上的隔音板 D. 工厂里的降噪耳塞 【答案】A 【解析】动车组轨道用的是超长无缝钢轨，可以避免轮与轨之间的缝隙碰撞发声，防止了噪声的产生，这是在声源处减弱噪声。摩托车上的消音器，是在声源处减弱噪声，故 A 符合题意；路口的噪声监测仪只能监测噪声的强弱，不能减弱噪声，故 B 不符合题意；高架路上的隔音板，是在传播过程中减弱噪声，故 C 不符合题意；工厂里的降噪耳塞，是在人耳处减弱噪声，故 D 不符合题意。故选 A。 知识归纳：控制噪声有三种方法：防止噪声产生（即在声源处控制噪声）、阻断噪声传播（即在传播过程中减弱噪声）和防止噪声进入人耳（在人耳处减弱噪声）。 16.[2025 浙江宁波期中] 跳广场舞已经成为较普遍的人们健身的一项运动，为了不影响周围居民的生活和休息，跳舞时将音箱的音量调小，这是在__________减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在__________减弱噪声。如图所示的噪声监测装置______（填 “能” 或 “不能”）减弱噪声。 【答案】声源处 传播途中 不能 【解析】跳舞时将音箱的音量调小，这是在声源处减弱噪声；附近的居民紧闭窗户，这是在传播途中减弱噪声；噪声监测装置显示的是声音的强弱，不能减弱噪声。 ◆易错点 混淆音调和响度 17.[2025 河南商丘期中] “如雷贯耳” 和 “脆如银铃”，分别指的是声音特性中的（ ） A. 音调、音调 B. 响度、响度 C. 音调、响度 D. 响度、音调 【答案】D 【解析】“如雷贯耳” 说明声音大，是指声音的响度大。“脆如银铃” 说明声音如银铃般清脆，即声音音调比较高，是指声音的音调高。故选 D。 1.[2025 河北沧州期中] 乐器主要分为三种类型：打击乐器、弦乐器和管乐器。小华学习声现象后，对声音的特性进行了总结，下列说法错误的是（ ） A. 打击乐器发声：以鼓为例，用相同的力度击鼓，鼓皮绷得越紧，音调越高，反之，音调越低 B. 弦乐器发声：材料一定时，用相同的力度拨动弦，弦越细、越短、越紧，音调越高，反之，音调越低 C. 管乐器发声：其他条件相同时，振动的空气柱越短，音调越高，反之，音调越低 D. 用相同的力击鼓时，鼓皮振动越快，发出的声音响度越大 【答案】D 【解析】击鼓时，其他条件相同，鼓皮绷得越紧，每秒内振动次数越多，即振动频率越高，声音的音调就越高，反之，音调越低，故 A 正确；弦的材料、拨动弦的力度相同时，弦越细、越短、越紧时，弦振动得越快，音调也会越高，反之，音调越低，故 B 正确；管乐器发声时，若其他条件相同，发声的空气柱越短，振动越快，音调越高，反之，音调越低，故 C 正确；用相同的力击鼓时，鼓皮振动越快，发出声音的音调越高，故 D 错误。故选 D。 2.[2025 甘肃武威期中，中] 在音乐会上，一男高音歌唱家在放声歌唱时，一女低音歌唱家在轻声伴唱。下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特性的是（纵坐标表示振幅，横坐标表示时间）（ ） A. B. C. D. 知识归纳:音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅有关；声音的振动频率越大，音调越高，在波形图中波越密集。声音的振幅越大，响度越大，在波形图中波峰、波谷之间的距离越大。 【答案】B 【解析】一男高音歌唱家在放声歌唱时，他的声音大（响度大），声音的振幅大；他的音调高，振动频率高。一女低音歌唱家在轻声伴唱，她的声音小（响度小），声音的振幅小；她的音调低，振动频率低，由题图可知，B 符合题意。 3.[2025 福建厦门期中] 屏下指纹的 “全面屏” 手机变得越来越普及，与传统指纹识别不同，该手机采用超声波指纹识别技术，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波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。该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所示，则下列指纹的大致形状，最符合的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】超声波的传播速度一定，接收到超声波所用的时间越长，说明距离越远，由题图可知指纹的大致形状最符合的是 D。故选 D。 4.[2023 安徽中考] 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。某同学站上测高台，感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为5×103s。已知感应器距测高台的高度为 2.5m，空气中的声速取 340m/s，则该同学的身高为（ ） A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m 【答案】B【解析】感应器记录到信号从发射到接收所经历的时间为 ，则超声波从感应器到人的头顶的传播时间为该时间的 ，即感应器到人的头顶的距离： ；人的身高 。故选B。 5.如图是某主动降噪耳机的消音原理图。该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波，与噪声合成，达到降噪效果。下列说法中正确的是（ ） A. 该耳机在声源处降噪 B. 该耳机在声音传播过程中降噪 C. 该耳机通过改变噪声的响度实现降噪 D. 该耳机通过改变噪声的音调实现降噪 【答案】C 【解析】由题意可知该耳机在人耳处实现降噪，故 A、B 错误；由题图可知，该耳机能根据噪声情况产生相应的反噪声声波，使合成后的噪声的振幅大大降低，改变的是声音的响度，故 C 正确，D 错误。故选 C。 6.[2025 湖北武汉期末] 我国有些地方修筑了 “音乐公路”，音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次，发出声音。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。某音乐公路规定行驶速度为 55 km/h，设定乐曲的第一个 “do” 的频率约为 261 Hz。有关音乐公路的物理知识，下列说法不正确的是（ ） A. 相邻凹槽间的距离不同，目的是使车速相同时发出声音的音调不同 B. 如果速度超过设定速度值，听到音乐的音调就会变高 C. 在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐，车速最好保持在 15.3 m/s 左右 D. 在该音乐公路上，汽车发出 “do” 时，对应相邻凹槽间的距离是 0.21 m 【答案】D【解析】其他条件相同时，相邻凹槽间的距离不同，车通过时的振动频率不同，目的是使车速相同时发出声音的音调不同，故A正确；由于速度增大，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B正确；某音乐公路规定行驶速度为 ，在该音乐公路上要想听到又准又稳的音乐，车速最好保持在 左右，故C正确；根据题目中给出的“”的频率为 ，则汽车发出这个音时，通过相邻两凹槽经过的时间为 ，则相邻凹槽间的距离为 ，故D错误。故选D。 7.[2025 陕西西安期末] 如图是某同学在手机上安装的一款工具软件，该软件的作用是测量声音的______（填 “音调”“响度” 或 “音色”）；根据图中的测量结果可知，此时的环境______（填 “是” 或 “不是”）较为理想的安静环境。 【答案】响度 不是 【解析】由题图可知该软件所测数值的单位是 dB，因此该软件测量的是声音的响度；30 - 40 dB 是较为理想的安静环境，此时软件显示的结果为 71 dB，则此时的环境不是较为理想的安静环境。 8.[2024 山西太原期中] “千山鸟飞绝，万径人踪灭” 描绘了一幅万籁俱寂的绝美画卷，诗词意境中描绘的 “万籁俱寂” 主要是指声音的______特性；“蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽” 被誉为 “文外独绝”，“蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的______来分辨的（均填 “音调”“响度” 或 “音色”）。 【答案】响度 音色 【解析】“万籁俱寂” 说明环境非常安静，一点声响都没有，主要是指声音的响度特性；不同发声体发出的声音的音色一般不同，诗句中的 “蝉噪” 和 “鸟鸣” 是根据声音的音色来分辨的。 9.[2024 江西赣州期中] 如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，所发出的声音的音调最高的是______瓶。若用木棒轻敲瓶子，则所发出的声音的音调最高的是______瓶。 【答案】丁、丙 【解析】当用嘴向瓶内吹气时，主要是由瓶内的空气柱振动发声，随着瓶内水位的升高，瓶内的空气柱越来越短，振动的频率越来越高，因此音调也会越来越高；由题图知四个瓶子中的水位从低到高分别是丙、乙、甲、丁，因此吹气时，发出的声音音调最高的是丁瓶子。用木棒轻敲瓶子，声音主要是由瓶子和瓶内的水振动发出的，水越少，振动的频率越高，音调越高，因此发出声音的音调最高的是丙瓶。 10.[2025 江苏盐城质检] 2024 年 9 月 18 日安徽肥东发生 4.7 级地震，江苏多地有震感，地震监测站利用______（填 “超声波” 或 “次声波”）监测到地震的信息，并通过电视、手机提前向大家发出预警，该波______在真空中传播；地震波按传播方式可分为纵波、横波和面波，纵波在地壳中传播速度最快，约 6 km/s，破坏性最弱，横波传播速度约为 3 km/s，破坏性较强，面波是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，是造成建筑物强烈损坏的主要因素。如图，若震源距监测点 60 km，距离受灾群众 90 km，纵波到达监测点后，地震局立即发出预警，提醒群众做好抵御横波和面波的准备，忽略信号的传播时间，可供群众应急准备的时间约为______s。 【答案】次声波；不能；20 【解析】地震产生的声波属于次声波，次声波不能在真空中传播。若震源距监测点，距离受灾群众 ，地震发生后，地震局监测点能够接收到纵波的时间约为 ;纵波到达监测点后，地震局立即发出预警，忽略信号的传播时间，则受灾群众从收到预警到横波到达，可供应急准备的时间约为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$