内容正文:
2.2声音的特性
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.我们能辨别出熟悉同学的声音,从物理学角度讲,这主要是因为他们声音的( )
A.响度不同 B.音调不同 C.频率不同 D.音色不同
2.如图甲所示,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;如图乙所示,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。关于两图,下列说法正确的是( )
A.甲图中改变尺子的长度,声音响度增大
B.乙图中改变敲击音叉力度,声音音调变高
C.用甲图实验器材不能说明响度与振幅有关
D.乙图更换不同的音叉可以说明音调与频率的关系
3.如图所示,7个相同的水瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度后,用相同的力在瓶口吹气,可以发出“1,2,3,4,5,6,7”的声音来。关于这种“水瓶琴”,下列说法错误的是( )
A.声音是由瓶内的空气振动产生的 B.最左边水瓶发出声音的音调最低
C.7个水瓶发出声音的响度大致相同 D.最右边水瓶发出声音的音调最低
4.马头琴是蒙古族人民喜爱的传统乐器。如图所示,琴身木制,长约一米,有两根弦,共鸣箱表面呈梯形。关于马头琴演奏中涉及的声现象,下列说法正确的是( )
A.琴声是由空气振动产生的
B.轻拉琴弓是为了改变音色
C.按琴弦不同位置是为了改变音调
D.根据响度可以辨别马头琴的声音
5.同一检测器测得发声体A和B的声音数据如图,0至t1过程中,说法正确的是( )
A.发声体B发声时的振动幅度可能比A小
B.发声体A和B被检测到的响度不相同
C.发声体A的音调变高
D.发声体A每秒振动的次数不变
6.如图所示,在甲、乙、丙、丁四个相同的玻璃瓶中装入不同高度的水,则( )
A.对着瓶口吹气,是瓶内空气柱在振动发声,且甲瓶声音的音调最高
B.对着瓶口吹气,是瓶和水在振动发声,且丁瓶声音的音调最高
C.敲打瓶身,是瓶内空气柱在振动发声,且甲瓶声音的音调最高
D.敲打瓶身,是瓶和水在振动发声,且丁瓶声音的音调最低
7.古时排萧又叫“参差”,是由长短不一的竹管组成,所以人们都说“参差不齐”。如图所示:其竹管参差不齐目的是为了改变声音的_______,但所有竹管发出声音的_____是相同的。两空分别对应声音的特征是( )
A.音色、响度 B.音色、音调
C.音调、音色 D.响度、音调
8.古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识。下列分析不正确的是( )
A.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟声”是由于空气的振动而产生的
B.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,“啼鸟声”是通过空气传入人耳的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,轻舟相对于山是运动的
D.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指响度大
9.如图所示,在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.用嘴依次吹瓶口,甲的音调最高
B.用嘴依次吹瓶口,丙的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,甲的音调最高
D.用筷子依次敲打瓶口,丁的音调最高
10.2023年4月12—27日,50多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演,唱“红”了沂蒙时代新旋律。关于戏剧演出,下列判断正确的是( )
A.演员的歌声是由空气振动产生的 B.现场观众听到的歌声是空气传来的
C.女高音演员清脆的歌声的音调低 D.男中音演员高亢的歌声是超声波
二、多选题
11.如图所示,四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。用筷子轻轻敲击瓶身或用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音。下列关于所发出声音的判断中正确的是( )
A.用筷子轻轻敲击瓶身有水处,甲瓶的音调最高
B.用嘴贴着瓶口吹气,甲瓶的音调最高
C.用筷子轻轻敲击瓶身有水处,丁瓶的音调最高
D.用嘴贴着瓶口吹气,丁瓶的音调最高
12.如图分别是音叉,钢琴与长笛发出的C调1(do)的波形图,下列说法正确的是( )
A.三种乐器发声的响度相同 B.三种乐器发声的音色相同
C.三种乐器发声的音调不相同 D.它们发声时,其发声体一定都在振动
13.音乐会上,女中音放声独唱,男高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述,正确的是( )
A.女中音比男高音音调低 B.女中音比男高音响度小
C.女中音比男高音响度大 D.女中音比男高音音调高
14.下列关于声现象说法正确的是( )
A.演奏小提琴时按压不同的弦是为了改变音色
B.演奏笛子时按压不同的孔会改变声音的音调
C.击鼓的力量不同,可以改变响度大小
D.根据音色可以分辨出不同的乐器
15.如图所示,关于声现象的各种实验情景中,下列说法中正确的是( )
A.甲实验:钢尺振动频率越高,响度越大
B.乙实验:抽气过程中,钟罩内铃声变小,说明真空不可以传声
C.丙实验:鼓面的振动幅度越大,音调越高
D.丁实验:将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,可将音叉的微小振动放大
三、填空题
16.如图所示为一组用玻璃瓶装水而制成的水瓶琴,用玻璃棒敲击最左面的玻璃瓶,发出声音的音调最 ,发出的声音是通过 传入人耳的。
17.初中阶段是青少年身体发育的高峰期,其中男生发育的明显标志是“变声”,即由童声转变为成年人的声音,其声音变得低沉、浑厚,声带振动频率 (选填“升高”、“降低”或“不变”),因而男生发音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)降低。
18.如题图甲所示,将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察到乒乓球被弹开,说明发声物体在 ;如图乙所示,逐渐增大敲击音叉同一位置的力度,可以听到声音越来越大,观察到乒乓球弹开得越来越远,说明声音的 与发声体振幅有关;用不同的力敲击音叉,声音在空气中的传播速度将 (选填“变化”或“不变”)。
19.小华用金属管自制小乐器,如图。敲击不同长度金属管,能发出“(1)”,“(2)”,“(3)”“(4)”“(5)”“(6)”“(7)”,当她演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时,应敲击的金属管是 (选填字母)。
20.为了提醒人们不忘国耻,警惕日本帝国主义势力的抬头,在南京大屠杀50周年之际,南京市民捐资铸造了警世钟,警世钟高3m,口径约2m,当用木棒撞击大钟时,大钟振动的振幅很大,而振动的频率 ,能发出洪亮而低沉的声音。
四、实验题
21.吉他是一种通过弦的振动发声的乐器。小陈同学学习物理知识后知道琴弦振动发声的音调高低可能与弦的长短、粗细和松紧有关。
(1)如图甲所示,利用几根弦做研究,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同;
①若选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
②若要探究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线实验。
(2)如图乙所示,在一个空盒上固定一根木柄,琴弦一端固定在木盒0处,就制成了一把简单的吉他。现用这把自制的吉他探究琴弦振动发出不同音调“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)、sol(5)”,通过实验得到如表所示的数据:
唱名
do
re
mi
fa
sol
……
频率(f/Hz)
256
288
320
341.3
384
……
弦长(l/cm)
60
48
45
40
……
①此处木盒的作用是调节声音的 ;
②根据表中数据可以得出结论:弦发声的音调越高,弦长越 。
(3)若要探究音调高低和弦的松紧的关系,应使用 (选填“同一根琴弦”或“不同的琴弦”),改变弦的松紧程度,用相同的力拨动,得出相应的结论;如果弦的松紧程度不变,拨动时所用的力不同时,会听到发出的声音的 不同。
五、综合题
22.阅读短文,回答问题:
双耳效应
人们利用两只耳朵听声音时,利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的,从而大致确定声源的位置。如图1所示,由于右耳离声源较近,声音就首先传到右耳,产生了“时间差”。声源距两耳的距离差越大,时间差就越大。
两耳之间的距离虽然很近,但由于头颅对声音的阻隔作用,声音到达两耳的音量就可能不同,声级差最大可达到25分贝左右。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的,频率越高的声波,也就是“音色差”。
(1)双耳效应主要是利用同一声音传到两只耳朵的时间不同、 不同、 不同(均选填“音调”、“响度”、“音色”);
(2)下面不是由于双耳效应达到的效果的是 ;
A.有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置
B.将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位
C.雷电来临时电光一闪即逝,但雷声却隆隆不断
D.舞台上的立体声使人有身临其境的感觉
(3)若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大,则声源可能在人的 ;
A.正前方
B.右后方
C.右前方
D.左后方
(4)如图2是立体声录音现场情景示意图,两个拾音器模拟人的双耳并排放置,这样两个拾音器拾得的信号既有时间差又有声级差 效应。
23.阅读下列短文,回答问题。
神奇的乐器
口琴是用嘴吹气或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器。它上面有气孔,装有多组自由振动的簧片,气流强迫通过时,灵活的金属舌簧振动发声,来回移动,吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图甲所示是将口琴拆开后其内部的琴芯结构,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,A区的较长、较厚,而 C区的较薄、较短。
水瓶琴如图乙所示,在八只相同的玻璃杯中注入不同深度的水,用一根细棒依次敲击或对瓶口吹气,可以发现声音的音调和盛水量有关。如果调节适当,可演奏出简单的乐曲。
(1)在图甲中C区是 音区 (填“高”、“中”或“低”)。
(2)往中间的一个气孔用力吹气时,发出声音的音调 (填“改变”或“不改变”)。
(3)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是 ___________。
A.这是声音的回声 B.铜片在继续振动 C.人的听觉发生“暂留”的缘故
(4)若依次对图乙中玻璃瓶口吹气,可听到不同音调的声音。其中音调最高的是编号 玻璃瓶。这时主要是 振动发声 (填“声带”、“空气柱”或“玻璃瓶”)。
(5)若用竹筷轻轻拍打瓶身时,也会产生不同音调的声音,其中音调最高的是编号为 的玻璃瓶。
24.如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛,在竹管开口处①向管内吹气时,竹笛可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,音调可以改变。
①竹管开口 ②管侧劈形小口 ③竹管 ④木劈 ⑤布团 ⑥铁丝
(1)当布团分别位于 a、b、c 三个位置时,竹笛发出声音音调最高的位置是 ,增大响度的办法有 。
(2)在民族乐器中, (二胡/腰鼓/古筝/箫)的发声原理与此相似。
《2.2声音的特性》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
C
A
D
C
A
C
B
题号
11
12
13
14
15
答案
BC
D
AC
BCD
BD
1.D
【详解】音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,我们能辨别出熟悉同学的声音,这主要是因为他们声音的音色不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.钢尺伸出桌面长度越长,拨动它时发出声音的频率越低,音调越低,故A错误;
B.改变敲击音叉力度,音叉的振幅不同,响度不同,故B错误;
C.当钢尺伸出长度一定时,改变拨动钢尺的力度,钢尺的振幅不同、响度不同,说明响度与振幅有关,故C错误;
D.乙图更换不同的音叉,频率不同,可以说明音调与频率的关系,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.声音是由物体振动产生的,向瓶口吹气时,声音是由瓶内的空气振动产生的,故A正确,不符合题意;
BD.从左往右,瓶内空气柱逐渐变长,越难振动,振动频率减小,音调降低,所以最右侧水瓶发出声音的音调最低,故B错误,符合题意,D正确,不符合题意;
C.由于吹气的力度相同,瓶内空气柱振动的幅度相同,所以发出声音的响度大致相同,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】A.马头琴有两根弦,属于弦乐器,琴声是由弦振动产生的,故A错误;
B.轻拉琴弓是为了减小用力的力度,改变琴弦振动的幅度,改变响度,故B错误;
C.按琴弦不同位置是为了改变琴弦振动部分的长度,从而改变音调,故C正确;
D.根据音色可以辨别马头琴和其他乐器的声音,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】AB.由图像可知,0至t1过程中,同一检测器测得发声体A和B的声音强弱等级(响度)相同且不变;响度还与距离发声体的远近有关,所以发声体A发声时的振幅比B的大,这样在经过更长传播距离的衰减,到达检测器时,就与B到达检测器时的振幅一样了,故A正确,B错误;
CD.从图像分析,0至t1过程中,发声体A的频率变小,即每秒振动的次数变小,所以音调变低,故CD错误。
故选A。
6.D
【详解】AB.对着瓶口吹气,是瓶内空气柱在振动发声,甲瓶中空气柱最长,振动频率最低,声音的音调最低,故AB错误;
CD.敲打瓶身,是瓶和水在振动发声,丁瓶中液柱高度最高,振动频率最低,声音的音调最低,故C错误,D正确。
故选D。
7.C
【详解】不同长度的竹管内空气柱长短不一样,因而空气柱的振动频率也不同,所以发出声音的音调也会不同;材料不变,所以所有竹管发出声音的音色是相同的。
故选C。
8.A
【详解】A.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟声”是由于大钟振动而产生的,故A错误,符合题意;
B.“春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,人能听到鸟声是因为空气把声音传播到了人耳,故B正确,不符合题意;
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,轻舟相对于山的位置在不断改变,是运动的,故C正确,不符合题意;
D.“不敢高声语,恐惊天上人”,意思是不敢大声说话,因此“高”是指响度大,故D正确, 不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】AB.用嘴依次吹瓶口,丁中的空气柱最短振动最快,发出的音调最高,故AB不符合题意;
CD.敲击瓶子时,瓶和水一起振动;由于瓶子中装有水的多少不同,导致敲击时振动快慢不同,甲水少,振动最快,音调最高,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】A.演员的歌声是由声带振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,现场观众听到的歌声是空气传播,故B正确;
C.女高音演员发出的清脆的歌声,其音调高,故C错误;
D.男中音演员高亢的歌声能被人耳听到,属于20Hz到20000Hz之间的声波,不属于超声波,故D错误。
故选B。
11.BC
【详解】AC.用筷子轻轻敲击瓶身有水处,此时发声体是瓶内水和瓶子的共同作用,因为丁中水柱长度最短,所以丁中水柱振动最快,发出声的音调最高,故A错误,C正确;
BD.用嘴贴着瓶口吹气,此时发声体是瓶内的空气柱,由图可知,甲中空气柱最短,振动最快,发出声的音调最高,故B正确,D错误。
故选BC。
12.D
【详解】ABC.由图可知,三幅图中音叉、钢琴、长笛振动的快慢相同,三者的振动频率相同,因此音调相同;钢琴振动偏离原位置比音叉和长笛小,即它们振幅不同,因此响度不同;三者的材料不同,声波的形状不同,音色不同。故ABC错误;
D.一切发声的物体都在振动,所以,它们发声时,其发声体一定都在振动,故D正确。
故选D。
13.AC
【详解】女中音与男高音相比,女中音音带的振动频率小,但振动幅度大,所以其声音的响度大但音调低;男高音音带的振动频率大,但振动幅度小,所以其声音的音调高但响度小,故BD错误,AC正确。
故选AC。
14.BCD
【详解】A.演奏小提琴时按压不同的弦,弦的振动快慢发生变化,这是为了改变声音的音调,故A错误;
B.演奏笛子时按压不同的孔,空气柱的长短不同,振动快慢不同,这是为了改变声音的音调,故B正确;
C.击鼓的力量不同,鼓的振动幅度不同,发出声音的响度不同,可以改变声音的响度大小,故C正确;
D.音色是声音的特色,与发声体的结构和材料有关,不同发声体的音色一般不同,因此可以根据音色分辨出不同的乐器,故D正确。
故选BCD。
15.BD
【详解】A.当钢尺振动的频率越高时,音调越高,故A错误;
B.当空气被不断抽出后,铃声逐渐减弱,说明声音的传播需要介质,由此推理可知,真空不能传声,故B正确;
C.敲鼓时,鼓面的振动幅度越大,响度越大,故C错误;
D.将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,可将音叉的微小振动放大,便于观察,说明音叉在振动,用到了转换法,故D正确。
故选BD。
16. 低 空气
【详解】[1]音调指声音的高低,由振动频率决定,敲击时,声音是由玻璃瓶和水振动产生的,瓶内水越少,振动频率越高,音调就越高,所以用玻璃棒敲击最左面的玻璃瓶,振动最慢,发出声音的音调最低。
[2]声音的传播需要介质,发出的声音是通过空气传入人耳的。
17. 降低 音调
【详解】[1][2]男生“变声”后声音变得低沉、浑厚,这意味着声音的音调变低了。因为音调由振动频率决定,所以可以推断出声带振动频率降低,而频率影响音调,所以男生发音的音调降低。
18. 振动 响度 不变
【详解】[1]与正在发声的音叉轻触的乒乓球被弹开,是因为此时音叉在振动,这说明发声物体在振动。
[2]增大敲击力度,音叉声音越大,乒乓球被弹开得越远,音叉振动幅度越大,说明声音的响度与发声体振幅有关。
[3]用不同力敲击音叉,改变的是声音的响度,不能改变其传播速度。所以在空气中的传播速度将不变。
19.e
【详解】敲击不同长度金属管时,是金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do(l) ”“re ( 2 ) ”“mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la (6)”“si( 7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时,对应的音是“sol(5)”,应敲击的金属管是e。
20.很小
【详解】当用木棒撞击大钟时,大钟振动的振幅很大,响度大,声音洪亮;而振动的频率很小,声音低沉;所以能发出洪亮而低沉的声音。
21.(1) 长短 a、b
(2) 响度 短
(3) 同一根琴弦 响度
【详解】(1)①[1]若选择b、d两弦线做实验,由图甲可知,两根弦的粗细和松紧相同,长度不同,则研究的目的是探究音调与弦线长短的关系。
②[2]若要探究音调与弦线粗细的关系,根据控制变量法,必须控制弦的长度、材料相同,粗细不同,应选择a、b两弦线进行实验。
(2)①[1]木盒起到了共鸣箱的作用,能增大声音的响度,使声音比较洪亮,因此木盒的作用是调节声音的响度。
②[2]由表格数据知,从左到右,声音的音调是逐渐升高的,对应的弦长越来越短。
(3)[1]根据控制变量法,若要探究音调高低和弦的松紧的关系,应控制弦的材料和长短相同,只改变弦的松紧,因此应使用同一根琴弦。
[2]如果弦的松紧程度不变,拨动时所用的力不同时,则弦的振动幅度不同,发出的声音的响度不同。
22. 响度 音色 C D 双耳
【详解】(1)[1][2]根据文中“时间差”、“声级差”和“音色差”,可知同一声音传到两只耳朵的时间不同、响度不同和音色不同。
(2)[3]C.雷电来临时电光一闪即逝,雷声在传播的过程中、山丘等障碍物多次反射,不是双耳效应的原因,故C符合题意;
ABD.将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位、舞台上的立体声使人有身临其境的感觉,故ABD不符合题意。
故选C。
(3)[4]左耳听到的声音的声级比右耳听到的声级大,说明声源可能在人的左后方,因为此时声源离左耳较近,离右耳较远,经过头颅对声音的阻隔,声音进入左右耳的声级便不同了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)[5]由材料知,双耳效应产生的主要原因是声音传播到人耳时产生了“时间差”与“声级差”,这样两个拾音器拾得的信号既有“时间差”,双声道播放使听者产生了立体感。
23.(1)高
(2)不改变
(3)B
(4) H 空气柱
(5)A
【详解】(1)在图甲中,由于C区的铜片较薄、较短,根据振动频率与物体尺寸的关系,较短的物体振动频率较高,因此C区是高音区。
(2)往中间的一个气孔用力吹气时,虽然吹气的力度可能改变声音的响度,但气孔和对应的簧片是固定的,所以发出声音的音调不改变。
(3)停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,这是因为铜片在吹气时已经开始振动,即使停止吹气,铜片也会因为惯性继续振动一段时间,直到能量耗尽。所以正确答案是铜片在继续振动。
故选B。
(4)[1][2]在图乙中,若依次对玻璃瓶口吹气,主要是空气柱在振动发声。由于空气柱的长度与音调有关,空气柱越短,振动频率越高,音调越高。因此,编号H的玻璃瓶空气柱最短,音调最高。
(5)用筷子敲击时,是瓶子和水振动发声,从左向右,水量增加,振动频率会变小,音调变低,所以其中音调最高的是编号为A的玻璃瓶。
24. a 用力吹 箫
【详解】(1)[1]吹奏竹笛时,笛声是由笛子内的空气柱振动发出,并通过空气传入人耳的,由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低,所以在图示的三个位置中,当布团在a位置时,管内的空气柱最短,所以此时发出的声音的音调最高,在c点时空气柱最长,发出的声音的音调最低。
[2]要增大笛声的响度,可以用力吹笛子,增大空气柱的振幅;或听众离笛子近一些。
(2)[3]在以上四种乐器中,靠空气柱振动发声的乐器是箫,与图中的发声原理相似。
学科网(北京)股份有限公司
$