第二章 声的世界（单元测试）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 本单元卷聚焦“声的世界”，融合编钟文化、AI语音等真实情境，覆盖声现象核心知识，通过基础巩固与综合应用梯度设计，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |填空题|10/28|声音产生与传播（编钟发声）、特性（音调/响度/音色）、声的利用（传递能量）|结合文化传承（编钟）与科技应用（声纹锁）| |单选题|10/30|噪声控制（隔音板）、乐器原理（水瓶琴）、AI语音技术|联系生活场景（车载助手）与学科前沿| |实验题|2/18|隔音材料探究、音叉振动实验|突出科学探究（控制变量法）与证据分析| |计算题|2/22|回声测距（汽车鸣笛）、超声波测高|强调科学推理与实际问题解决|

第二章 声的世界 一、填空题（本题共10小题，每空1分，共28分） 第1题图 第3题图 第4题图 1．如图为我国春秋战国时代的乐器—编钟。敲击编钟时发出的声音是由编钟_______而产生的，现场观众听到的钟声是通过_______传入人耳的。 2．物理课上，两位同学通过用棉线连接的“土电话”进行对话。此游戏反映声音可以通过_______（选填“固体”“液体”或“气体”）传播，还说明声音可以传递_______。 3．如图为宇航员叶光富在太空演奏葫芦丝时的情景，人们只听声音就能根据________分辨出这是用葫芦丝演奏的，葫芦丝发出声音的频率________（选填“高于”或“低于”）B超的频率。在夜深人静时，悠扬的音乐声对人们来说是________（选填“乐音”或“噪声”）。 4．如图所示，将扬声器对准正在燃烧的蜡烛的烛焰，播放音乐，可以看到烛焰随音乐而摆动，这说明了声波可以传递________；增大音量，可看到烛焰摆动幅度________。如图所示的“隔墙有耳”漫画，墙左边两人正在说话，墙右边的人耳贴墙可以听到左边两人说话的内容，这里左边的人发出的声音能通过________和墙壁传播到右边人耳中。 5．街道上设置有噪声监测设备，若某一时刻显示屏上显示如图54.5的数据，这个数据的单位是______，此时有一辆卡车通过，该数字将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。噪声监测仪______（选填能或不能）降低噪声。右图交通标识是在______处减弱噪声。在路边种植绿化带是在______减弱噪声。 第5题图 第9题图 6．在音乐社团活动过程中，用不同的力敲大鼓，大鼓发出声音的______不同；人耳能区分钢琴和长笛发出的声音，是由于它们所发出声音的______不同（均选填“音调”“响度”或“音色”）。声呐是利用______（选填“超声波”或“次声波”）具有方向性好，在水中传播距离远等特点工作的。 7．利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递________。汽车上的电子防盗报警装置，在汽车被撬开时能发出报警声，这是利用了声音可以传递________。利用声呐系统向海底垂直发射声波，经后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为1500m/s，则此处海水的深度为________m。 8．声纹锁是依据声音的______来进行声纹识别；导盲杖能发出频率高于20000Hz的______（选填“超”或“次”）声波，遇到障碍物反射回来，在0.1s后被导盲杖接收，导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音。已知在15℃空气中声音传播速度为340m/s，则导盲杖与障碍物之间相距______m。 9．利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置.如图所示为某次地震发生时，震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象。两种波中传播速度较快的是________，横波的传播速度为_________km/s。若这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s，则震源距离监测站________km。 10．测速仪向匀速驶来的汽车发射超声波信号，两次信号传播过程的s-t图像如图，超声波速度取340m/s，跑车在两次遇到信号之间通过的路程是______m， 跑车的速度为______m/s。 二、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 11．下列减弱噪声的措施中，通过阻断噪声传播的是（　　） A．摩托车发动机上安装消声器 B．高架路两旁安装隔音板 C．中考期间周边建筑工地停工 D．午休时佩戴防噪声耳塞 12．如图所示，一同学在8个相同的玻璃瓶中装入高度不同的水，制成了一个水瓶琴。用大小相同的力从左到右依次敲击每个瓶的瓶口，会听到声音的（      ） A．音调不同 B．响度不同 C．音色不同 D．音调和响度都不相同 13．2026年央视春晚中的《马上有奇迹》融合了马头琴、二胡等民族乐器与大提琴等西洋乐器，展现了中西音乐的交融。下列关于这些乐器的说法不正确的是（　　） A．马头琴、二胡和大提琴都属于弦乐器 B．演奏时按压琴弦的不同位置，是为了改变声音的音调 C．演奏前调节大提琴琴弦松紧，是为了改变声音的响度 D．听众能分辨是马头琴还是大提琴，是因为它们发出声音的音色不同 14．古人行军打仗时，遵从“擂鼓出击，鸣金收兵”的号令。以下说法正确的是（　　） A．这个例子说明声可以传递信息 B．这个例子说明声可以传递能量 C．士兵能分辨擂鼓声和鸣金声，是因为它们的响度不同 D．擂鼓声震耳欲聋，属于噪声；鸣金声清脆悦耳，不属于噪声 15．如图，汽车利用AI（人工智能）语音助手，实现“人与车”全场景自然交互。在使用该语音助手的过程中，下列说法正确的是（　　） A．减小音量的实质是降低音调 B．声音在车内空气中的传播速度约为340m/s C．切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度 D．识别语音指令，说明声音可以传递能量 16．声音不能被肉眼直接看见，但可以借助手机软件“示波器”显示出其波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙声音的响度相同 B．甲、丙、丁声音的响度相同 C．甲、丙、丁声音的音色不同 D．甲、乙、丁声音的音调不同 17．唐代诗人王之涣在《凉州词》中写道：“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关。”下列关于羌笛声的说法正确的是（　　） A．羌笛发声是由笛管振动产生的 B．按住不同的笛孔改变笛声响度 C．笛声在空气中的传播速度约为3×108m/s D．听笛声而思故乡，表明声音可以传递信息 18．蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾，而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是（　　） A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递能量 B．人们模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理 C．蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz，人耳听不到但夜蛾能感知 D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度也会随之变快 19．随着人工智能（AI）技术的飞速发展，智能语音交互已广泛应用于智能家居、车载助手和在线客服等领域。下列关于AI语音技术中涉及的声学知识，说法正确的是（　　） A．智能音箱播放音乐时，声音在空气中的传播速度约为3×108m/s B．AI语音助手能区分不同用户的指令，主要是根据声音的音色不同 C．在嘈杂环境中，AI系统通过提高语音的音调来增强识别准确率 D．用户通过语音指令控制智能音箱，说明声音可以传递能量 20．某研究小组探究“音调和哪些因素有关”的实验，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d<b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致，以下探究内容正确的是（　　） A．若探究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦b和d B．若探究“音调的高低与琴弦直径的关系”应选择琴弦b和c C．若选择琴弦a和c，则是为了探究“音调的高低与材料的关系” D．若选择琴弦c和d，则是为了探究“音调的高低与琴弦长度的关系” 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 21．小阳在“跨学科实践：制作隔音房间模型”中，先进行了隔音材料的隔音性能的探究。他将声源放在鞋盒内，其四周先后铺满厚度相同的四种隔音材料，让人边听声音，边向后退，直到听不见声音为止。然后测量刚好听不到声音的距离，同时将得到的数据记录在下列表格中。 材料种类 A．聚酯棉 B．实木 C．泡沫 D．海绵 距离/m 0.4 1.9 0.7 1.2 （1）选择厚度相同的四种隔音材料，是因为小阳认为材料越厚，其隔音性能越__________。（选填“好”或“差”） （2）分析数据，从隔音效果来说，最适合的材料是__________（选填表格中字母）。 （3）在该实验中，“隔音”是采用了（　　）（选填字母）的方法减弱噪音。 A．在声源处减弱 B．在传播过程中减弱 C．在人耳处减弱 22．小明学习了声音的知识后，设计了几个声学实验，请你和他一起完成。 （1）如图甲所示，轻轻敲击音叉，听到音叉发出声音，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明声音是由物体_________产生的；此处运用的科学研究方法是__________； （2）如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起。如果此次实验在月球上进行，则______（选填“会”或“不会”）出现此实验现象；乒乓球在实验中起到的作用是__________； （3）小明想探究音调和哪些因素有关。他选用的琴弦长度、材料在图丙中已标出，图中a、c、d的横截面积相同，但与b的横截面积不同，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致；选择编号为a与d的两根琴弦进行实验是为了研究音调的高低与______的关系；要研究音调的高低与横截面积的关系应选编号为______的两根琴弦。 四、计算题（本题共2小题，第23题10分，第24题12分，共22分） 23．一辆汽车向着山崖以15m/s的速度匀速行驶，在距离山崖一定距离的地方鸣笛，经过0.8s后司机听到了回声，已知声音在空气中传播的速度为340m/s。求鸣笛到听到回声这段时间内：（1）汽车行驶的距离；（2）声音传播的距离；（3）听到回声时汽车距山崖多远。 24．如图所示的是一种身高测量仪（也可以测量一些物件的高度），其顶部固定的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后，回声被感应器接收。已知感应器到测高台之间的高度为2.55m，空气中的声速是340m/s。问： （1）如果测高台上没有放置任何物体（也没有站立人），那么感应器竖直向下发射超声波，经过多少秒后感应器收到回声？ （2）当小刚同学站在测高台时，感应器从发射信号到接收信号所经历的时间为5×10-3s。那么测量仪测出小刚同学的身高是多少米？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 声的世界 一、填空题（本题共10小题，每空1分，共28分） 1．如图为我国春秋战国时代的乐器—编钟。敲击编钟时发出的声音是由编钟______而产生的，现场观众听到的钟声是通过______传入人耳的。 【答案】 振动 空气 【详解】[1]敲击编钟时，钟体振动发出声音。 [2]观众与编钟之间存在着空气，声音主要通过空气由编钟传播到观众耳边。 2．物理课上，两位同学通过用棉线连接的“土电话”进行对话。此游戏反映声音可以通过______（选填“固体”“液体”或“气体”）传播，还说明声音可以传递______。 【答案】 固体 信息 【详解】[1]棉线连接的“土电话”，对话可通过棉线传递，说明固体能传声。 [2]通过“土电话”，两位同学能对话，听到相互的声音，且知道相互表达的意思，说明声音能传递信息。 3．如图为宇航员叶光富在太空演奏葫芦丝时的情景，人们只听声音就能根据________分辨出这是用葫芦丝演奏的，葫芦丝发出声音的频率________（选填“高于”或“低于”）B超的频率。在夜深人静时，悠扬的音乐声对人们来说是________（选填“乐音”或“噪声”）。 【答案】 音色 低于 噪声 【详解】[1]不同物体振动发声，其音色一般不同，所以根据音色能分辨葫芦丝的声音。 [2]B超的频率高于可听声的频率，而葫芦丝发出的声音是可听声，所以低于B超的频率。 [3]在夜深人静时，悠扬的音乐声，干扰人们的休息，是噪声。 4．如图所示，将扬声器对准正在燃烧的蜡烛的烛焰，播放音乐，可以看到烛焰随音乐而摆动，这说明了声波可以传递________；增大音量，可看到烛焰摆动幅度________。如图所示的“隔墙有耳”漫画，墙左边两人正在说话，墙右边的人耳贴墙可以听到左边两人说话的内容，这里左边的人发出的声音能通过________和墙壁传播到右边人耳中。 【答案】 能量 增大 空气 【详解】[1][2]放在扬声器前的烛焰在晃动，说明声音可以传递能量。声音响度越大，传递的能量越大，故增大音量，烛焰摆动幅度也应增大。 [3]声音的传播需要介质，墙左边两人正在说话，墙右边的人耳贴墙可以听到左边两人说话的内容，所以左边的人发出的声音是通过空气和墙壁传播到右边人耳中的。 5．街道上设置有噪声监测设备，若某一时刻显示屏上显示如图54.5的数据，这个数据的单位是______，此时有一辆卡车通过，该数字将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。噪声监测仪______（选填能或不能）降低噪声。右图交通标识是在______处减弱噪声。在路边种植绿化带是在______减弱噪声。      【答案】 dB/分贝 变大 不能 声源 传播途中 【详解】[1]噪声监测仪是用来监测噪声大小的仪器，测量的是声音的响度，据图所示的噪声监测器显示屏显示的数字是54.5，可知此时的噪声的强度是54.4分贝（dB）。 [2]此时有一辆卡车通过时，噪声增大，所以显示屏上的数据将变大。 [3]该装置是用来监测噪声强弱的仪器，故其测的是当时环境声音的响度，不能起到减弱噪声的作用。 [4]右图的交通标志是禁止鸣笛，禁止了噪声的产生，因此是在声源处减弱噪声。 [5]在路边种植绿化带是隔断声音的传播，所以是在传播途中减弱噪声。 6．在音乐社团活动过程中，用不同的力敲大鼓，大鼓发出声音的______不同；人耳能区分钢琴和长笛发出的声音，是由于它们所发出声音的______不同（均选填“音调”“响度”或“音色”）。声呐是利用______（选填“超声波”或“次声波”）具有方向性好，在水中传播距离远等特点工作的。 【答案】 响度 音色 超声波 【详解】[1]声音的音调与频率有关，声音的响度与振幅有关。因此用不同的力敲大鼓，鼓面振动的幅度不同，大鼓发出声音的响度不同。 [2]不同的发声体音色不同，人耳能区分钢琴和长笛发出的声音，是由于它们所发出声音的音色不同。 [3]声呐是利用超声波具有方向性好，在水中传播距离远等特点制成的，利用超声波能够传递信息。 7．利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递________。汽车上的电子防盗报警装置，在汽车被撬开时能发出报警声，这是利用了声音可以传递________。利用声呐系统向海底垂直发射声波，经后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为，则此处海水的深度为________m。 【答案】 能量 信息 1500 【详解】[1]利用超声波清洗眼镜，是因为超声波在传播过程中能够携带能量，这种能量可以对眼镜表面的污垢进行冲击和剥离，从而达到清洗的效果，这是利用了声音可以传递能量。 [2]汽车上的电子防盗报警装置，在汽车被撬开时能发出报警声，报警声传递了汽车可能被盗的信息，所以，这个过程利用了声音可以传递信息的特点。 [3]此处海水的深度为 8．声纹锁是依据声音的______来进行声纹识别；导盲杖能发出频率高于20000Hz的______（选填“超”或“次”）声波，遇到障碍物反射回来，在0.1s后被导盲杖接收，导盲杖会产生“嘀嘀”的提示音。已知在15℃空气中声音传播速度为340m/s，则导盲杖与障碍物之间相距______m。 【答案】 音色 超 17 【详解】[1]由于不同的人发出声音的音色不同，所以声纹锁是依据声音的音色来进行声纹识别。 [2]超声波是指频率高于20000Hz的声波，次声波是指频率低于20Hz的声波，故导盲杖能发出频率高于20000Hz的超声波。 [3]导盲杖与障碍物之间相距 9．利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置.如图所示为某次地震发生时，震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象。两种波中传播速度较快的是____________，横波的传播速度为____________km/s。若这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s，则震源距离监测站____________km。 【答案】 纵波 3 75 【详解】[1][2]由图可知，横波25s内运动的路程是75km，纵波15s时间内传播的路程为75km。 则横波的传播速度为 纵波的传播速度为 比较可知，两种波中传播速度较快的是纵波。 [3]设震源到该监测站的距离为s，这两种波到达监测站的时间间隔为。 由可得，由题意可得 即 解得，即震源到该监测站的距离为75km。 10．测速仪向匀速驶来的汽车发射超声波信号，两次信号传播过程的s-t图像如图，超声波速度取340m/s，跑车在两次遇到信号之间通过的路程是______m， 跑车的速度为______m/s。 【答案】 51 60 【详解】[1]第一次发射信号与跑车相遇的时间 则跑车在第一次反射信号的瞬间与测速仪的距离为 第二次发射信号与跑车相遇的时间 则跑车在第二次反射信号的瞬间与测速仪的距离为 跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 [2]测速过程中，跑车行驶的时间为 跑车速度为 二、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 11．下列减弱噪声的措施中，通过阻断噪声传播的是（　　） A．摩托车发动机上安装消声器 B．高架路两旁安装隔音板 C．中考期间周边建筑工地停工 D．午休时佩戴防噪声耳塞 【答案】B 【详解】A．安装消声器是在声源处控制噪声。故A不符合题意； B．隔音板是在传播过程中控制噪声。故B符合题意； C．建筑工地停工，是在声源处控制噪声。故C不符合题意； D．佩戴耳塞，是在人耳处控制噪声。故D不符合题意。 故选B。 12．如图所示，一同学在8个相同的玻璃瓶中装入高度不同的水，制成了一个水瓶琴。用大小相同的力从左到右依次敲击每个瓶的瓶口，会听到声音的（     ） A．音调不同 B．响度不同 C．音色不同 D．音调和响度都不相同 【答案】A 【详解】A．敲击瓶子时，是瓶子和水振动发声，瓶内水的高度不同，振动的频率不同，水越多，振动越慢，音调越低。因此从左到右水高度不同，音调不同，所以声音的音调不同，故A符合题意； BD．响度由振幅决定，题干中用大小相同的力敲击瓶子，振幅相同，因此响度相同，故BD不符合题意； C．8个瓶子是相同的玻璃瓶，材料、结构相同，因此音色基本相同，故C不符合题意。 故选A。 13．2026年央视春晚中的《马上有奇迹》融合了马头琴、二胡等民族乐器与大提琴等西洋乐器，展现了中西音乐的交融。下列关于这些乐器的说法不正确的是（　　） A．马头琴、二胡和大提琴都属于弦乐器 B．演奏时按压琴弦的不同位置，是为了改变声音的音调 C．演奏前调节大提琴琴弦松紧，是为了改变声音的响度 D．听众能分辨是马头琴还是大提琴，是因为它们发出声音的音色不同 【答案】C 【详解】A．马头琴、二胡和大提琴发声时均依靠琴弦的振动，因此都属于弦乐器，故A正确； B．演奏时按压琴弦的不同位置，改变了振动弦的长度，进而改变了弦的振动频率，这正是为了改变声音的音调，故B正确； C．演奏前调节大提琴琴弦的松紧程度，改变的是琴弦的振动频率，目的是为了改变声音的音调，而不是改变声音的响度，故C错误； D．不同乐器的发声体材料和结构不同，发出声音的音色就不同，听众正是依靠音色来分辨具体乐器的，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 14．古人行军打仗时，遵从“擂鼓出击，鸣金收兵”的号令。以下说法正确的是（　　） A．这个例子说明声可以传递信息 B．这个例子说明声可以传递能量 C．士兵能分辨擂鼓声和鸣金声，是因为它们的响度不同 D．擂鼓声震耳欲聋，属于噪声；鸣金声清脆悦耳，不属于噪声 【答案】A 【详解】AB．“擂鼓出击，鸣金收兵”的号令，说明鼓声和金声传递了出击、收兵的指令，故A正确，B错误； C．士兵能分辨擂鼓声和鸣金声，是因为它们的音色不同，故C错误； D．噪声是妨碍人们正常活动或不需要的声音。擂鼓声和鸣金声是否属于噪声要因场合而议，故D错误。 故选A。 15．如图，汽车利用AI（人工智能）语音助手，实现“人与车”全场景自然交互。在使用该语音助手的过程中，下列说法正确的是（　　） A．减小音量的实质是降低音调 B．声音在车内空气中的传播速度约为 C．切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度 D．识别语音指令，说明声音可以传递能量 【答案】B 【详解】A．增大声音音量实质是增大声音的响度，故A错误； B．声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s，这是符合实际的，故B正确； C．切换不同性别声音模式实质是改变声音的音色，故C错误； D．能对语音指令作出回应说明声音可以传递信息，故D错误。 故选B。 16．声音不能被肉眼直接看见，但可以借助手机软件“示波器”显示出其波形来进行研究。下列对手机软件上显示的四幅波形图的分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙声音的响度相同 B．甲、丙、丁声音的响度相同 C．甲、丙、丁声音的音色不同 D．甲、乙、丁声音的音调不同 【答案】A 【详解】声音的高低叫音调，音调的高低与振动的频率有关；声音的大小叫响度，响度与振幅和距离声源的远近有关；音色与发声体的材料和结构有关，在波形图中，波的形状表示音色。 A．由图可知，甲、乙、丙的振幅相同，说明声音的响度相同，故A正确； BC．由图可知，甲、丙、丁的波形相同，说明声音的音色相同；丁与甲、丙的振幅不同，则甲、丙、丁声音的响度不完全相同，故BC错误； D．由图可知，甲、乙、丁的频率相同，说明声音的音调相同，故D错误。 故选A。 17．唐代诗人王之涣在《凉州词》中写道：“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关。”下列关于羌笛声的说法正确的是（　　） A．羌笛发声是由笛管振动产生的 B．按住不同的笛孔改变笛声响度 C．笛声在空气中的传播速度约为 D．听笛声而思故乡，表明声音可以传递信息 【答案】D 【详解】A．羌笛发出的声音是由于笛管中空气振动产生的。故A错误； B．按住不同笛孔改变了笛声的音调。故B错误； C．声音在空气中的传播速度约为340m/s。故C错误； D．听到笛声，产生思乡感觉，说明笛声传递了信息。故D正确。 故选D。 18．蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾，而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是（　　） A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递能量 B．人们模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理 C．蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz，人耳听不到但夜蛾能感知 D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度也会随之变快 【答案】B 【详解】A．夜蛾通过感知超声波躲避天敌，说明声音可以传递信息，故A错误； B．人们模仿蝙蝠依靠超声波定位，设计雷达装置，模仿夜蛾的超声波感知结构，设计的反雷达装置，利用了超声波的反射原理，故B正确； C．人耳听觉范围是20Hz~20000Hz，蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz，人耳听不到但夜蛾腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波，故C错误； D．蝙蝠靠近夜蛾时，增大了超声波的响度，超声波的传播速度保持不变，故D错误。 故选B。 19．随着人工智能（AI）技术的飞速发展，智能语音交互已广泛应用于智能家居、车载助手和在线客服等领域。下列关于AI语音技术中涉及的声学知识，说法正确的是（　　） A．智能音箱播放音乐时，声音在空气中的传播速度约为 B．AI语音助手能区分不同用户的指令，主要是根据声音的音色不同 C．在嘈杂环境中，AI系统通过提高语音的音调来增强识别准确率 D．用户通过语音指令控制智能音箱，说明声音可以传递能量 【答案】B 【详解】A．声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，故A错误； B．不同人的声带结构和发声特点各异，导致发出声音的音色不同，AI语音助手正是提取并对比这些独特的音色特征来区分不同用户的指令，故B正确； C．在嘈杂环境中，为了让AI系统更清晰地接收信号，通常需要增大声音的振幅来提高响度，而不是改变声音的频率去提高音调，故C错误； D．用户通过语音指令告诉智能音箱要执行何种操作，体现的是声音可以传递信息，而不是利用声音传递能量，故D错误。 故选B。 20．某研究小组探究“音调和哪些因素有关”的实验，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：a=c=d<b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致，以下探究内容正确的是（　　） A．若探究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦b和d B．若探究“音调的高低与琴弦直径的关系”应选择琴弦b和c C．若选择琴弦a和c，则是为了探究“音调的高低与材料的关系” D．若选择琴弦c和d，则是为了探究“音调的高低与琴弦长度的关系” 【答案】C 【详解】A．若探究“音调的高低与琴弦长度的关系”，应控制琴弦的材料和直径相同，而长度不同。琴弦b和d的材料相同，但直径不同，长度也不同，不符合控制变量法的要求，故A错误； B．若探究“音调的高低与琴弦直径的关系”，应控制琴弦的材料和长度相同，而直径不同。琴弦b和c的长度相同，但材料不同，直径也不同，不符合控制变量法的要求，故B错误； C．若选择琴弦a和c，这两根琴弦的长度相同，直径相同，松紧程度也相同，只有材料不同。因此，选择a和c是为了探究“音调的高低与材料的关系”，故C正确； D．若选择琴弦c和d，这两根琴弦的直径相同，松紧程度相同，但长度不同，材料也不同，不符合控制变量法的要求，故D错误。 故选C。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分） 21．小阳在“跨学科实践：制作隔音房间模型”中，先进行了隔音材料的隔音性能的探究。他将声源放在鞋盒内，其四周先后铺满厚度相同的四种隔音材料，让人边听声音，边向后退，直到听不见声音为止。然后测量刚好听不到声音的距离，同时将得到的数据记录在下列表格中。 材料种类 A．聚酯棉 B．实木 C．泡沫 D．海绵 距离/m 0.4 1.9 0.7 1.2 (1)选择厚度相同的四种隔音材料，是因为小阳认为材料越厚，其隔音性能越__________。（选填“好”或“差”） (2)分析数据，从隔音效果来说，最适合的材料是__________（选填表格中字母）。 (3)在该实验中，“隔音”是采用了（　　）（选填字母）的方法减弱噪音。 A．在声源处减弱 B．在传播过程中减弱 C．在人耳处减弱 【答案】(1)好 (2)A (3)B 【详解】（1）一般情况下，隔音材料越厚，对声音的阻挡和吸收效果越好，隔音性能也就越好。 （2）人刚好听不到声音时的距离越短，说明该材料的隔音效果越好。从表格数据可以看出，聚酯棉对应听不见声音的距离最短，所以最适合的材料是A。 （3）将声源放在鞋盒内，四周铺满隔音材料，这是在声音传播的路径上进行减弱，属于在传播过程中减弱噪声，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 22．小明学习了声音的知识后，设计了几个声学实验，请你和他一起完成。 (1)如图甲所示，轻轻敲击音叉，听到音叉发出声音，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明声音是由物体______产生的；此处运用的科学研究方法是______； (2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起。如果此次实验在月球上进行，则______（选填“会”或“不会”）出现此实验现象；乒乓球在实验中起到的作用是______； (3)小明想探究音调和哪些因素有关。他选用的琴弦长度、材料在图丙中已标出，图中a、c、d的横截面积相同，但与b的横截面积不同，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致；选择编号为a与d的两根琴弦进行实验是为了研究音调的高低与______的关系；要研究音调的高低与横截面积的关系应选编号为______的两根琴弦。 【答案】(1) 振动 转换法 (2) 不会 将微小振动放大 (3) 琴弦长度 a和b 【详解】（1）[1][2]轻轻敲击音叉，听到音叉发出声音，音叉的振动不易被直接观察到，将音叉的振动转换为乒乓球被弹开的距离，这个现象说明声音是由物体的振动产生的，此处运用的科学研究方法是转换法。 （2）[1]敲响图乙右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起，说明空气可以传声，即声音的传播需要介质，由于真空不能传声，月球上不会发生这种现象。 [2]音叉振动发出声音，其微小的振动很难用肉眼进行判断，因此乒乓球的作用是将音叉的微小振动放大，便于观察。 （3）[1]a与d琴弦横截面积相同、材料相同，长度不同，是为了研究音调的高低与琴弦长度的关系。 [2]研究音调与横截面积的关系，根据控制变量法可知，需控制材料、长度相同，只改变横截面积，应选编号为a与b的两根琴弦。 四、计算题（本题共2小题，第23题10分，第24题12分，共22分） 23．福建是多山地区，山地、丘陵占全省总面积约80%，素有“八山一水一分田”之称。山崖附近通常属于视线受阻区域，汽车行驶时需要通过鸣笛确保行车安全。一辆汽车向着山崖以15m/s的速度匀速行驶，在距离山崖一定距离的地方鸣笛，经过0.8s后司机听到了回声，已知声音在空气中传播的速度为340m/s。求鸣笛到听到回声这段时间内： (1)汽车行驶的距离； (2)声音传播的距离； (3)听到回声时汽车距山崖多远。 【答案】(1) 12m (2) 272m (3) 130m 【详解】（1）由题，根据可得，汽车行驶的距离 （2）声音传播的距离 （3）鸣笛时汽车距山崖距离为 听到回声时汽车距山崖的距离为 24．如图所示的是一种身高测量仪（也可以测量一些物件的高度），其顶部固定的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后，回声被感应器接收。已知感应器到测高台之间的高度为2.55m，空气中的声速是340m/s。问： (2)如果测高台上没有放置任何物体（也没有站立人），那么感应器竖直向下发射超声波，经过多少秒后感应器收到回声？ (3)当小刚同学站在测高台时，感应器从发射信号到接收信号所经历的时间为5×10-3s。那么测量仪测出小刚同学的身高是多少米？ 【答案】 (1) (2) 【详解】（1）人耳的听觉频率范围是20Hz到20000Hz。频率高于20000Hz的声音称为超声波，超声波不在人耳的听觉范围内，所以人听不到。 （2）设感应器到测高台的高度为H，声速为v。 超声波从发射到被测高台反射后返回感应器， 在空气中传播的总路程为s = 2H = 2 × 2.55m = 5.1m 根据速度公式 v =可得： 感应器收到回声所需的时间为t = = = 0.015s （3）设感应器从发射信号到接收信号所经历的时间为 t'，声速为v 超声波从发射到被小刚头顶反射后返回感应器 在空气中传播的总路程为s' = v × t' = 340m/s × 5 × 10⁻³s = 1.7m 则感应器到小刚头顶的距离为h₁ = = = 0.85m 设感应器到测高台的高度为H，小刚的身高为h₂，根据图示 小刚的身高为h₂ = H - h₁ = 2.55m - 0.85m = 1.7m / 学科网（北京）股份有限公司 $