2.2 音调（分层作业）物理新教材沪粤版八年级上册

**基本信息** 初中物理新授课同步练，聚焦“音调”核心知识点，采用A、B、C三级分层设计，覆盖概念辨析、实验探究及应用拓展，体现物理观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|音调和频率关系、影响音调因素、动物频率范围|以选择、填空为主，如鹤骨笛音调辨析，夯实基础概念| |B组能力进阶|实验设计与数据分析|综合控制变量法，如探究琴弦长度对音调影响，培养科学思维| |C组思维拔高|跨学科情境应用|结合“音乐公路”频率计算等实际问题，提升问题解决能力|

2.2 音调 辨析音调和频率的关系知识点1 1．B 2．C 3．蚊子 蚊子 4．甲 A 5．低 探究影响音调高低的因素知识点2 6．固体可以传声 金属丝传声效果比棉线好 不能 a、d 音调的高低与琴弦横截面积的关系 没有控制变量 7．振动 不能 转换法 ① 频率 音调 频率太慢，音调太低 a 瓶和瓶内的水 8．D 9．③ ⑤ ④ ⑤ 钢 20 10．D 人和一些动物的发声和听觉频率范围知识点3 11．C 12．B 13．600 能 人耳听觉频率范围为20~20000Hz 14． 甲 15．C 16．D 17．D 18．D 19．B 20．金属管 音调 c 21．音调 B 22．多 高 音调 23．瓶壁和水 降低 24．高 生 低 25．（1）①；（2）频率；（3）18.51 26．（1）将音叉的振动放大 转换法 振动；（2）长度 a和b 控制变量法 27．介质 A 不能 28．（1）A；（2）D C 29．B 30．C 31．A 32．C 33．疏密 高 re 34．e 35．快 音调 乙 36．0.038 37．（1）笛管长度；（2）2 3；（3）三；（4）控制变量法 38．（1）横截面积 低；（2）长度 大；（3）控制变量 39．（1）空气柱；（2）低；（3）合格 40．（1）高 不改变；（2）H A；（3）B；（4）540；（5）40.8 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 音调 目 录 A组 巩固过关 知识点1：辨析音调和频率的关系 知识点2：探究影响音调高低的因素 知识点3：人和一些动物的发声和听觉频率范围 B组 能力进阶 C组 思维拔高 辨析音调和频率的关系知识点1 1．如图所示，我国贾湖遗址出土的鹤骨笛，已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐，按住不同的孔，吹奏的声音有不同的（   ） A．响度 B．音调 C．音色 D．音量 2．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“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时，应敲击的金属管是（　　） A．a B．c C．e D．g 3．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每10s翅膀振动3520次，蜜蜂每20s翅膀振动8800次，蚊子每5s翅膀振动3200次，那么它们翅膀振动频率最大的是___________，音调最高的是___________。 4．向如图a所示的两支试管中吹气，______（选填“甲”或“乙”）试管发出声音的音调高。图b是两支试管所发出声音对应的波形图，则图a中乙试管发出的声音对应图b所示的______（选填“A”或“B”）波形图。 5．笛子是我国古老的管乐器，工作原理是笛子内空气柱的振动发声，打开按音孔时，振动的空气柱从吹孔延伸至最近的开放孔。例如：当放开按音孔1，其空气柱的长度是从吹孔到1的距离，则当放开按音孔2产生声音的音调比放开按音孔1产生声音的音调______（选填：高或者低）。 探究影响音调高低的因素知识点2 6．请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。 （1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明________； （2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：________； （3）如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线（选填“能”或“不能”）________听到对方的讲话； （4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动，他们选用的琴弦长度、材料在如图中已标出（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； ①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦________（选填符号a、b、c或d）； ②若选择琴弦a和b，则是为了研究________； ③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，该同学探究过程中存在什么问题？ 7．下面是探究声现象的四个实验情景，请回答相关问题： （1）如图甲将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体 _____产生的；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球 _____（选填“能”或“不能”）弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是 _____（选填“控制变量法”或“转换法”）。图甲装置还可以探究 _____（选填序号）； ①响度与振幅的关系 ②音调和频率的关系 （2）如图丙所示，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，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的 _____（选填“频率”或“振幅”）和发声的 _____（选填“音调”或“响度”）。若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 _____； （3）如图丁所示，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。用相同大小的力向瓶内吹气，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中，音调最高的是 _____瓶（选填瓶子序号）；若是敲击瓶子，发声体为 _____（选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”）。 8．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 9．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学发现弦乐器的琴弦发出的声调受到很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 0.5 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5 （1） 为了验证猜想一，应选用编号为___________、___________的琴弦进行试验。 （2） 为了验证猜想二，应选用编号为___________、___________的琴弦进行试验。 （3） 为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行试验，请填写表格中缺少的部分：___________、___________。 10．如图，把装有水的酒杯放在桌上，用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声，改变水量发现发出的声音不同．对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（ ） A．手指摩擦为什么能使杯发出不同声音？ B．声音是由水振动产生的吗？ C．音调为什么会随水量变化而变化 D．音调和水量多少有什么关系？ 人和一些动物的发声和听觉频率范围知识点3 11．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 12．据下图分析，下列说法正确的是（　　） A．大象之间的“交谈”人都可以听见 B．静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗听到了人听不见的声音 C．家人之间说悄悄话，身边的狗无动于衷，因为悄悄话狗听不见 D．因为大象的听觉频率和狗的发声频率没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 13．雄蝉腹部的鸣管会不断振动发声，如图某种蝉1分钟鸣管振动了36000次，则蝉鸣叫的频率为______Hz，人耳______（选填“能”或“不能”）听到该种蝉鸣声，原因是______。 14．人耳听到声音的频率范围是，甲昆虫翅膀振动了1200次；乙昆虫翅膀振动了600次。乙昆虫翅膀的振动频率为______，人耳可听到______昆虫翅膀振动发出的声音。 15．如图所示是一款变频超声波驱蚊器，该驱蚊器通过发出不同的声音，干扰蚊子的感觉和行为，从而达到驱蚊的效果，对于该驱蚊器使用分析正确的是（　　） A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音振幅会增大 B．该驱蚊器可以在真空环境使用 C．该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速越小 16．如图所示，我国出土的年代最早的乐器实物——贾湖骨笛，被称为“中华第一笛”。它发出的“角”音一定比“羽”音（　　） A．响度大 B．音调高 C．音色美 D．振动慢 17．如图所示，是一组活动课上的实验图片，为了“探究音调与什么因素”有关，你认为其中不能完成探究目的的是（　　） 18．在学校的科技节上，小明制作了一个简易的弦乐器。他在一个长方体的盒子上固定了三根粗细不同、长度相同的琴弦，并且将琴弦的松紧程度调整到一致。当他用相同大小的力分别拨动这三根琴弦时，以下说法正确的是（　　） A．最粗的琴弦发出声音的音调最高，因为它振动得最快 B．最细的琴弦发出声音的响度最大，因为它振动的幅度最大 C．三根琴弦发出声音的音色相同，因为它们都是弦振动发声 D．最细的琴弦发出声音的音调最高，因为它振动得最快 19．声波可以在示波器上显示出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将两个敲响的音叉甲和乙分别对着话筒，示波器上就出现了下图所示的波形。下列说法正确的是（　　） A．甲音叉发出的声音的音调较高 B．乙音叉发出的声音的音调较高 C．甲、乙音叉发出的声音的音调一样高 D．甲音叉发出的声音传播较慢 20．小明用材料相同的金属管自制小乐器，当用金属小锤敲击图中所示不同长度的金属管时，________（金属小锤/金属管）能发出do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）、sol（5）、la（6）、si（7）等________（响度/音调/音色）不同的声音。已知金属管越短，其振动越快，则小明演奏歌曲《两只老虎》中的“跑”时，应敲击的金属管是________（填字母）。 21．小明制作了一个哨子：在筷子上缠些棉花，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管，做成一个活塞，如图甲所示。哨声是由管内的空气振动而产生的。上下推拉活塞，可以改变声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）。如图乙所示，A、B、C图活塞在管中不同位置时，用嘴吹管的上端能分别吹出“1”、“2”、“3”三个音，吹“1”音与________（选填“A”或“B”或“C”）图位置对应。 22．如图，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度分别划动一次，由于乙梳子的齿数较多，在相同时间内振动的次数较__________（选填“多”或“少”），即乙梳子振动的频率较__________（选填“高”或“低”），其声音的__________较高。 23．如图所示，相同的瓶子里装入了不同量的水，用棒敲击瓶子时，可发出不同音调，那么发声体是___________，发出的声音音调从左至右是___________。（选填“升高”、“降低”或“不变”） 24．人们在挑选西瓜时，往往用手指在西瓜上弹几下。如果声音较清脆，音调就______（选填“高”或“低”），知道是______（选填“生”或“熟”）瓜；如果声音较沉闷，音调就______ （选填“高”或“低”），就是______（选填“生”或“熟”）瓜。 25．物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了以下实验： （1）如图所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，由于_____（选填“①塑料尺”或“②塑料尺拍打桌面”，填编号）振动而发出声音； （2）实验时，钢尺伸出桌面的长度越短，振动越快，发出声音的音调越高。说明：音调的高低与声源振动的_____有关； （3）小丽同学用同一把刻度尺对物理课本的宽度进行了3次测量，结果分别是：、、，她最后得到物理课本的宽度是_____。 26．为了认识声音，某实验活动小组设计了以下实验对声音进行探究 （1）为探究声音的产生原因，如图甲所示，敲响音叉后，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉。发现乒乓球会被多次弹开。实验中乒乓球的作用是________。使用的物理方法为___________，本实验说明了声音是由物体___________产生的。 （2）小明在吉他演奏中发现，琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。他利用弦音计进行了探究，如图乙所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。 ①若他选择b、d两根弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线______的关系。 ②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择______两根弦线做实验。 ③本次实验中体现出的实验方法是______。 结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出声音的音调越低；弦线越粗，发出声调越低。 27．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 _____有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 _____的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 _____（选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 28．如图所示，4个相同的瓶子里装有水，水面高度不同，用嘴对着瓶口吹气，如果能分别吹出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”4个音阶，则： （1）吹奏时与“mi（3）”对应的瓶子是______。 （2）吹奏时这些声音产生的原因和决定音调高低的主要因素分别是______，如果敲击它们也能发声则这些声音产生的原因和决定音调高低的主要因素分别是______。 A．水的振动，水的高度        B．水的振动，瓶内空气柱的高度 C．瓶子的振动，水的高度    D．瓶内空气柱的振动，瓶内空气柱的高度 29．在班里举行的小型音乐会上，同学们用自己制作的乐器进行演奏。方案一：8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音来。方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞，用水蘸湿棉花或碎布后插入两端开口的塑料管或竹管中，用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音，上下推拉活塞，音调就会改变。下列说法正确的是（　　） A．方案一中水越多音调越高 B．方案二中上推活塞音调变高 C．方案一方案二中都是空气柱振动发声 D．方案一中要用不同的力度敲击它们才能发出不同的音调 30．考古人员在我国河南舞阳发现了8000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛，它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有大小不同的七个音孔，可以吹出七声音阶，按压不同孔位吹出的声音对应现代唱名和发声频率如表。下列说法正确的是（   ） 孔位 1 2 3 4 5 6 7 唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si 频率/Hz 262 294 330 349 392 440 494 A．按压骨笛孔位7时，吹出的声音响度一定最大 B．唱名为Mi的音，每分钟振动330次 C．用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的音调更高 D．吹骨笛时发出的声音频率只与孔的大小有关 31．如图所示，用相同的力拨动同一把钢尺，钢尺伸出桌面的长度不同，发出声音的音调不同。这表明声音的音调与发声体振动的（　　）有关 A．频率 B．幅度 C．材料 D．结构 32．古筝，弹拨弦鸣乐器，是我国古老的民族乐器。下列动作中，古筝发出声音的音调会变高的是（　　） A．用力拨动琴弦 B．减速拨动琴弦 C．拨动更细的琴弦 D．移去按压琴弦的手指 33．如图所示， “音乐公路”的路面上分布着许多横向的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，因而发出声音。凹槽的_______（选填“疏密”或“深浅”）可以根据乐曲的音调高低来设计，如果汽车驶入音乐公路加速一小段时间，听到音乐的音调会很明显逐渐变__________；如图是各个音符对应的频率，假设该音乐公路规定的行驶速度是72km/h，当相邻凹槽间的距离为6.8cm时，则汽车对应发出的音符近似为__________。 do re mi fa sol la si 261.6Hz 293.6Hz 329.6Hz 349.2Hz 392Hz 440Hz 493.8Hz 34．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）。 35．实验用的音叉（如图1）上通常刻有一个数值，表示该音叉所产生声音的频率。此数值越大，敲击时音叉振动越______（“快”或者“慢”），发出声音的______（选填“响度”“音调”或“音色”）越高。我们也可以通过示波器来判断音叉的频率，先将话筒接在示波器的输入端，再将甲、乙两个音叉分别对着话筒敲响，使其发出声音。示波器上出现了图2所示的波形，通过对波形的分析可知，音调高的音叉是______（选填“甲”或“乙”）。 36．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。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。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计，假设某音乐公路规定的行驶速度是54km/h，设定乐曲为《歌唱祖国》，第一个音符“sol ”的频率为392 Hz， 汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是___________ m（保留三位小数）。 37．探究影响笛子发声音调的因素 在学习吹奏笛子的过程中，小李和同学们发现笛子的音调受多种因素影响，于是提出以下猜想： 猜想一：笛子发声音调可能与笛管的材料有关； 猜想二：笛子发声音调可能与笛管的长度有关； 猜想三：笛子发声音调可能与笛孔的数量（振动空气柱长度）有关。 为验证猜想，他们找来不同规格的笛管（部分参数如下表），用相同力度吹奏笛管，通过听辨音调高低（用“高”“中”“低”描述）进行实验。 编号 笛管材料 笛管长度（cm） 笛孔数量（影响空气柱长度） 吹奏力度 音调高低 1 竹制 20 6 相同 高 2 竹制 30 6 相同 中 3 木制 30 6 相同 中 4 竹制 30 8 相同 低 （1）分析实验1、2两组数据，可探究笛子发声音调与_________ 的关系； （2）若要探究“笛子发声音调与笛管材料的关系”，应选择实验_____ 和_____ ； （3）对比实验2、4是为了验证猜想_____ ； （4）本实验中运用到最主要的实验方法是__________ 。 38．在观看交响乐队演奏的过程中，小莉发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，她对此进行研究。提出了以下猜想： 猜想一：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关。 猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积有关。 小莉找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子（如图所示）。注射器的规格分别为2.5mL和5mL。她一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率，详见下表： 序号 A B C D E F 注射器规格（mL） 2.5 2.5 2.5 5 5 5 空气柱长度（cm） 2 1.5 1 2 1.5 1 频率（Hz） 337 488 562 300 337 488 （1）选用序号为D、E、F的三次实验作对比，可以得出：当空气柱的______相同时，管内空气柱越长，音调越______； （2）选用序号为A、D或B、E或C、F的两次实验作对比，可以得出的结论是：当空气柱的______相同时，管内空气柱横截面积越______，音调越低； （3）在此实验中，小莉采用的研究方法是______法。 39．学校开展自制排箫“跨学科实践”活动。如图甲所示，排箫是由若干长短不一的竹管组成。演奏时，用嘴对着竹管吹气，便能发出声音，声音的频率与管长间的关系如图乙所示，音级、音区与频率的关系如表所示。如图丙所示，小组同学选择若干根相同的长为20cm的吸管，用剪刀剪裁后，按由长到短的顺序横向连接制得“排箫”。 音级、音区与频率的关系。 音级 不同音区的频率/Hz 低音区 中音区 高音区 Do 262 523 1046 Re 294 587 1175 Mi 330 659 1318 Fa 349 698 1397 Sol 392 784 1568 La 440 880 1760 Si 494 988 1976 （1）演奏时，对着竹管吹气，便能发出声音，这是由于吹气时管内的_______发生振动。 （2）由图乙知，对着竹管吹气发出声音的频率与管长的关系是：管长越长，频率越_______。 （3）根据自制排箫评价量表，该小组制作的排箫等级为_______（选填“优秀”、“合格”或“待改进”）。 自制排箫评价量表 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 音区数量 能吹奏出3个完整的音区 能吹奏出1-2个完整的音区 不能吹奏出完整的音区 40．阅读短文，回答问题。 神奇的乐器 物理实践活动课上，张老师带来了两种乐器：口琴和水瓶琴，与同学们一起进行探究。 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。 如图乙所示为老师制作的水瓶琴，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（选填“高”“中”或“低”） ；往中间的一个气孔用力吹气时，发出声音的音调与用较小的力吹气相比______（选填“改变”或“不改变”）； （2）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；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。 （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）如下图所示。国庆期间，小明一家开车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛3s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。鸣笛处汽车离高山有______m。 （5）交通部门常用超声波测速仪来检测汽车行驶时是否超速。测速原理是同一处测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差测出车速。测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔1.1s发出一次信号，当一辆匀速直线行驶的小汽车逐步驶离测控区的过程中，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.2s，第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.5s。这辆小汽车的速度为______m/s？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 音调 目 录 A组 巩固过关 知识点1：辨析音调和频率的关系 知识点2：探究影响音调高低的因素 知识点3：人和一些动物的发声和听觉频率范围 B组 能力进阶 C组 思维拔高 辨析音调和频率的关系知识点1 1．如图所示，我国贾湖遗址出土的鹤骨笛，已有八千多年的历史。打孔的鹤骨可以吹奏出音乐，按住不同的孔，吹奏的声音有不同的（   ） A．响度 B．音调 C．音色 D．音量 【答案】B 【解析】按住不同的孔时，骨笛内空气柱的长度不同，吹奏时空气柱振动的频率不同，因此吹奏的声音音调不同。 故选B。 2．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“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”的声音。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“快”时，应敲击的金属管是（　　） A．a B．c C．e D．g 【答案】C 【解析】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（1）”“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，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每10s翅膀振动3520次，蜜蜂每20s翅膀振动8800次，蚊子每5s翅膀振动3200次，那么它们翅膀振动频率最大的是___________，音调最高的是___________。 【答案】 蚊子 蚊子 【解析】[1]频率是物体每秒振动的次数。 苍蝇每10s翅膀振动3520次，苍蝇翅膀振动的频率 蜜蜂每20s翅膀振动8800次，蜜蜂翅膀振动的频率 蚊子每5s翅膀振动3200次，蚊子翅膀振动的频率 所以有 故蚊子翅膀振动频率最大。 [2]因为音调跟物体的振动频率有关，频率越高，音调越高，且蚊子翅膀振动频率最大，所以音调最高的是蚊子。 4．向如图a所示的两支试管中吹气，______（选填“甲”或“乙”）试管发出声音的音调高。图b是两支试管所发出声音对应的波形图，则图a中乙试管发出的声音对应图b所示的______（选填“A”或“B”）波形图。 【答案】 甲 A 【解析】[1]音调与频率有关，频率越高，音调越高，当用嘴向试管中吹气时，试管内空气柱振动会发出声音，空气柱越短，频率越高，故甲发出声音的音调高，乙发出声音的音调低： [2]图b中A的波形较稀疏，频率低，则音调低，所以图a中乙试管发出声音的音调对应图b所示的A。 5．笛子是我国古老的管乐器，工作原理是笛子内空气柱的振动发声，打开按音孔时，振动的空气柱从吹孔延伸至最近的开放孔。例如：当放开按音孔1，其空气柱的长度是从吹孔到1的距离，则当放开按音孔2产生声音的音调比放开按音孔1产生声音的音调______（选填：高或者低）。 【答案】低 【解析】工作原理是笛子内空气柱的振动发声。放开按音孔2比放开按音孔1空气柱的长度更长，而发声体越长，频率越低，音调越低。所以放开按音孔2产生声音的音调比放开按音孔1产生声音的音调低。 探究影响音调高低的因素知识点2 6．请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。 （1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明________； （2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：________； （3）如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线（选填“能”或“不能”）________听到对方的讲话； （4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动，他们选用的琴弦长度、材料在如图中已标出（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； ①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦________（选填符号a、b、c或d）； ②若选择琴弦a和b，则是为了研究________； ③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，该同学探究过程中存在什么问题？ 【答案】固体可以传声 金属丝传声效果比棉线好 不能 a、d 音调的高低与琴弦横截面积的关系 没有控制变量 【解析】（1）[1]“土电话”间用细棉线连接，线拉直时，他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明固体可以传播声音。 （2）[2]相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，即材料不同，传播声音的能力不同，故这一实验表明：固体传播声音的能力与材料有关，金属丝传声效果比棉线好。 （3）[3]如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线不能听到对方的讲话，因为棉线没有拉直时，无法传递振动。 （4）[4]若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系，应控制琴弦长度以外的因素相同，所以应选择琴弦a、d进行探究。 [5]琴弦a和b长度和材料相同，横截面积不同，所以选择琴弦a和b，则是为了研究音调的高低与琴弦横截面积的关系。 [6]c和d材料和长度不同，没有控制变量，所以不能用于探究音调与琴弦长度的关系。 7．下面是探究声现象的四个实验情景，请回答相关问题： （1）如图甲将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体 _____产生的；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球 _____（选填“能”或“不能”）弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是 _____（选填“控制变量法”或“转换法”）。图甲装置还可以探究 _____（选填序号）； ①响度与振幅的关系 ②音调和频率的关系 （2）如图丙所示，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，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的 _____（选填“频率”或“振幅”）和发声的 _____（选填“音调”或“响度”）。若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于 _____； （3）如图丁所示，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。用相同大小的力向瓶内吹气，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中，音调最高的是 _____瓶（选填瓶子序号）；若是敲击瓶子，发声体为 _____（选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”）。 【答案】振动 不能 转换法 ① 频率 音调 频率太慢，音调太低 a 瓶和瓶内的水 【解析】（1）[1]乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体的振动产生的。 [2]月球表面是真空，真空不能传声，故月球上不能看到乒乓球被弹开。 [3]本实验用乒乓球放大了音叉的振动，所以是采用了转换法。 [4]此装置可以用来探究响度与振幅的关系；同一音叉，音调相同，故不能探究音调与频率的关系。 （2）[5]改变钢尺伸出桌边的长度，可以改变钢尺振动的频率，改变音调。 [6]用相同大小的力再次拨动钢尺，不能改变响度。 [7]若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，是因为钢尺振动的频率太慢，音调太低。 （3）[8]用相同大小的力向瓶内吹气，瓶内的空气柱振动，空气柱最短的是a瓶，音调最高。 [9]若敲击瓶子，则是瓶和瓶内的水振动发声。 8．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 【答案】D 【解析】A．硬纸板接触齿数不同的齿轮，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故A不符合题意； B．改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B不符合题意； C．用硬纸板在梳子齿上以不同速度划动时，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故C不符合题意； D．用发声的音叉接触水面，水花四溅，说明声音是由物体的振动产生的，故D符合题意。 故选D。 9．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学发现弦乐器的琴弦发出的声调受到很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长度有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如下表： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 0.5 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5 （1） 为了验证猜想一，应选用编号为___________、___________的琴弦进行试验。 （2） 为了验证猜想二，应选用编号为___________、___________的琴弦进行试验。 （3） 为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行试验，请填写表格中缺少的部分：___________、___________。 【答案】 ③ ⑤ ④ ⑤ 钢 20 【解析】（1）[1][2]验证声音的音调可能与琴弦的材料有关时，应选用长度和横截面积相等，而材料不同的3号和5号的琴弦来实验。 （2）[3][4]验证声音的音调可能与琴弦的长度有关时，应选用材料和横截面积都相等，而长度不同的4号和5号琴弦来实验。 （3）[5][6]验证声音的音调可能与琴弦的横截面积有关时，应选用材料和长度都相等，横截面积不同的琴弦，编号为②的琴弦的材料应是钢，长度应是20cm。 10．如图，把装有水的酒杯放在桌上，用润湿的手指摩擦杯口边缘使其发声，改变水量发现发出的声音不同．对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（ ） A．手指摩擦为什么能使杯发出不同声音？ B．声音是由水振动产生的吗？ C．音调为什么会随水量变化而变化 D．音调和水量多少有什么关系？ 【答案】D 【解析】如图的实验中，当用手指润湿后沿着杯口边缘摩擦时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，因此可以得出杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高．由题意可知，这里的“声音不同”是指音调，则应围绕音调的影响因素进行探究．即探究“音调和水量多少有什么关系？”是最有价值且可探究的问题．故选D． 人和一些动物的发声和听觉频率范围知识点3 11．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 【解析】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。 12．据下图分析，下列说法正确的是（　　） A．大象之间的“交谈”人都可以听见 B．静谧的夜晚我们身边的狗有时突然耳朵一竖并转动几下，这可能是狗听到了人听不见的声音 C．家人之间说悄悄话，身边的狗无动于衷，因为悄悄话狗听不见 D．因为大象的听觉频率和狗的发声频率没有重叠区，所以狗的叫声大象永远也听不见 【答案】B 【解析】A．大象发出的声音的频率范围有一部分不在人的听觉频率范围之内，故A错误； B．狗的听觉频率范围是，人的听觉频率范围是，因此狗能听到人听不见的声音，故B正确； C．人发声的频率范围是，狗的听觉频率范围是，人说悄悄话狗是能听见的，故C错误； D．大象的听觉频率范围是，而狗的发声频率范围是，因此大象是能够听到狗的叫声的，故D错误。 故选B。 13．雄蝉腹部的鸣管会不断振动发声，如图某种蝉1分钟鸣管振动了36000次，则蝉鸣叫的频率为______Hz，人耳______（选填“能”或“不能”）听到该种蝉鸣声，原因是______。 【答案】 600 能 人耳听觉频率范围为20~20000Hz 【解析】[1]蝉1分钟鸣管振动了36000次，则蝉鸣叫的频率 [2][3]人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，该种蝉鸣声的频率在此范围内，所以人耳能听到该种蝉鸣声。 14．人耳听到声音的频率范围是，甲昆虫翅膀振动了1200次；乙昆虫翅膀振动了600次。乙昆虫翅膀的振动频率为______，人耳可听到______昆虫翅膀振动发出的声音。 【答案】 甲 【解析】[1]甲昆虫翅膀振动了1200次，通过计算得出频率为，乙昆虫翅膀振动了600次，通过计算得出频率为。 [2]人耳听到声音的频率范围是，只有甲昆虫翅膀振动频率在人类听觉范围内，所以人耳可听到甲昆虫翅膀振动发出的声音。 15．如图所示是一款变频超声波驱蚊器，该驱蚊器通过发出不同的声音，干扰蚊子的感觉和行为，从而达到驱蚊的效果，对于该驱蚊器使用分析正确的是（　　） A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音振幅会增大 B．该驱蚊器可以在真空环境使用 C．该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内 D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速越小 【答案】C 【解析】A．该驱蚊器调至频率最高挡时，声音的音调增大，故A错误； B．该驱蚊器不能在真空环境使用，因为真空不能传声，故B错误； C．该驱蚊器发出的声音的频率高于20000Hz，不在人耳能够感受的频率范围内，故C正确； D．该驱蚊器发声时，声音传播的距离越远，声速不变，故D错误。 故选C。 16．如图所示，我国出土的年代最早的乐器实物——贾湖骨笛，被称为“中华第一笛”。它发出的“角”音一定比“羽”音（　　） A．响度大 B．音调高 C．音色美 D．振动慢 【答案】D 【解析】由图可知，发出的“角”音的频率为1318Hz，发出的“羽”音的频率为1793Hz，即“角”音的频率比“羽”音小，则振动较慢，音调较低，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 17．如图所示，是一组活动课上的实验图片，为了“探究音调与什么因素”有关，你认为其中不能完成探究目的的是（　　） 【答案】D 【解析】A．纸板接触齿数不同的齿轮，齿轮转速相同但齿数不同，导致纸板振动频率不同，音调不同，能探究音调与频率的关系，故A不符合题意； B．调节小提琴上的旋钮，改变弦的松紧程度，从而改变弦的振动频率，音调不同，能探究音调与频率的关系，故B不符合题意； C．改变薄塑料滑过梳子的速度，塑料振动频率改变，音调不同，能探究音调与频率的关系，故C不符合题意； D．改变吹笔帽的力度，改变的是声音的响度，而非音调，不能完成探究音调的目的，故D符合题意。 故选D。 18．在学校的科技节上，小明制作了一个简易的弦乐器。他在一个长方体的盒子上固定了三根粗细不同、长度相同的琴弦，并且将琴弦的松紧程度调整到一致。当他用相同大小的力分别拨动这三根琴弦时，以下说法正确的是（　　） A．最粗的琴弦发出声音的音调最高，因为它振动得最快 B．最细的琴弦发出声音的响度最大，因为它振动的幅度最大 C．三根琴弦发出声音的音色相同，因为它们都是弦振动发声 D．最细的琴弦发出声音的音调最高，因为它振动得最快 【答案】D 【解析】A．音调由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高。在琴弦长度和松紧程度相同的情况下，琴弦越粗，振动越慢，频率越低，音调越低，故A错误； B．响度由发声体的振动幅度决定，用相同大小的力拨动琴弦，三根琴弦的振动幅度相同，响度相同，故B错误； C．音色与发声体的材料、结构等因素有关，三根琴弦发出声音的音色相同，不是因为都是由弦振动发声，而是因为弦的材料和结构等因素是相同的，故C错误； D．在琴弦长度和松紧程度相同时，琴弦越细，振动越快，频率越高，发出声音的音调越高，故D正确。 故选D。 19．声波可以在示波器上显示出来，先将话筒接在示波器的输入端，再将两个敲响的音叉甲和乙分别对着话筒，示波器上就出现了下图所示的波形。下列说法正确的是（　　） A．甲音叉发出的声音的音调较高 B．乙音叉发出的声音的音调较高 C．甲、乙音叉发出的声音的音调一样高 D．甲音叉发出的声音传播较慢 【答案】B 【解析】ABC.频率越高，音调越高。由波形图知，相同时间内乙音叉振动次数多（频率高），所以乙音叉音调高；故AC错误，B正确； D.声音在同一介质中传播速度相同，与音叉无关,故D错误。 故选B。 20．小明用材料相同的金属管自制小乐器，当用金属小锤敲击图中所示不同长度的金属管时，________（金属小锤/金属管）能发出do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）、sol（5）、la（6）、si（7）等________（响度/音调/音色）不同的声音。已知金属管越短，其振动越快，则小明演奏歌曲《两只老虎》中的“跑”时，应敲击的金属管是________（填字母）。 【答案】金属管 音调 c 【解析】[1]用锤子敲击金属管时，振动发声的物体是金属管。 [2]do、re、mi...代表不同的音高，音高不同指的是声音的音调不同；不同长度的金属管振动频率不同，因此发出声音的音调不同。 [3]结合简谱和歌词对应关系：“跑得快”三个字对应简谱3、4、5，因此“跑”对应的是音符3(mi)。已知金属管越短振动越快，音调越高，从左到右a~g金属管长度逐渐变短、音调逐渐升高，音调最低的1(do)对应最长的a，2(re)对应b，3(mi)对应c，因此应敲击的金属管是c。 21．小明制作了一个哨子：在筷子上缠些棉花，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管，做成一个活塞，如图甲所示。哨声是由管内的空气振动而产生的。上下推拉活塞，可以改变声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）。如图乙所示，A、B、C图活塞在管中不同位置时，用嘴吹管的上端能分别吹出“1”、“2”、“3”三个音，吹“1”音与________（选填“A”或“B”或“C”）图位置对应。 【答案】 音调 B 【解析】[1]上下推拉活塞时，管内空气柱的长度会发生改变，空气柱振动的频率就会改变，而音调由振动的频率决定，所以可以改变声音的音调。 [2]声音的音调越低，对应的空气柱长度越长。由图乙可知，B图的空气柱长度最长，所以“1”音与B图位置对应。 22．如图，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度分别划动一次，由于乙梳子的齿数较多，在相同时间内振动的次数较__________（选填“多”或“少”），即乙梳子振动的频率较__________（选填“高”或“低”），其声音的__________较高。 【答案】 多 高 音调 【解析】[1][2][3]音调由频率决定的，梳齿越多，塑料片振动越快，音调越高；用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度分别划一次，由于乙梳子的齿数较多，在相同时间内振动的次数较多，即划过乙梳子的塑料片振动的频率较高，其声音的音调较高。 23．如图所示，相同的瓶子里装入了不同量的水，用棒敲击瓶子时，可发出不同音调，那么发声体是___________，发出的声音音调从左至右是___________。（选填“升高”、“降低”或“不变”） 【答案】 瓶壁和水 降低 【解析】[1]相同的瓶子里装入了不同量的水，用棒敲击瓶子时，振动的物体是瓶壁和水，即发声体是瓶壁和水。 [2]瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低，所以发出的声音音调从左至右是降低的。 24．人们在挑选西瓜时，往往用手指在西瓜上弹几下。如果声音较清脆，音调就______（选填“高”或“低”），知道是______（选填“生”或“熟”）瓜；如果声音较沉闷，音调就______ （选填“高”或“低”），就是______（选填“生”或“熟”）瓜。 【答案】 高 生 低 【解析】[1][2]用手指在西瓜上弹几下，如果声音清脆，根据生瓜振动较快，音调高，就知道是生瓜： [3][4]如果声音较沉闷，根据熟瓜振动较慢，音调低，就是熟瓜。 25．物理创新实验小组的同学利用日常学习中使用的塑料尺进行了以下实验： （1）如图所示，用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，由于_____（选填“①塑料尺”或“②塑料尺拍打桌面”，填编号）振动而发出声音； （2）实验时，钢尺伸出桌面的长度越短，振动越快，发出声音的音调越高。说明：音调的高低与声源振动的_____有关； （3）小丽同学用同一把刻度尺对物理课本的宽度进行了3次测量，结果分别是：、、，她最后得到物理课本的宽度是_____。 【答案】（1）①；（2）频率；（3）18.51 【解析】（1）用手掌将塑料尺的一端紧压在桌面上，用手拨动塑料尺伸出桌面的一端，由于塑料尺的一端被压紧在桌面上，塑料尺不能拍打桌面，声音是由于塑料尺振动发出的。 （2）塑料尺的振动频率不同，发出声音的高低不同，塑料尺伸出桌面的长度越短，振动越快，频率越高，发出声音的音调越高，说明声音的音调与声源振动的频率有关。 （3）为了减小误差，需要计算3次测量的平均值，故最后得到物理课本的宽度是 26．为了认识声音，某实验活动小组设计了以下实验对声音进行探究 （1）为探究声音的产生原因，如图甲所示，敲响音叉后，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉。发现乒乓球会被多次弹开。实验中乒乓球的作用是________。使用的物理方法为___________，本实验说明了声音是由物体___________产生的。 （2）小明在吉他演奏中发现，琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和张力有关。他利用弦音计进行了探究，如图乙所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同。 ①若他选择b、d两根弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线______的关系。 ②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择______两根弦线做实验。 ③本次实验中体现出的实验方法是______。 结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出声音的音调越低；弦线越粗，发出声调越低。 【答案】（1）将音叉的振动放大 转换法 振动；（2）长度 a和b 控制变量法 【解析】（1）[1][2][3]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，发现乒乓球会被多次弹开，说明声音是物体振动产生的，悬挂着的乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大，便于观察，运用了转换法。 （2）①[1]由图可知，琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同，选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系。 ②[2]要研究音调与弦线粗细的关系，应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同，由图示可知，可以选琴弦a、b进行实验。 ③[3]琴弦音调的高低取决于琴弦的材料、长短、粗细和松紧程度，实验采用控制变量法。 27．学习科学要学会利用书籍的信息进行反思，并从中获取新的信息。 （1）关于声音的速度，课本上是这样描述的：“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和 _____有关； （2）借助示波器，可以观察到不同声音的波形。如图是两个不同的发声体A和B发出的音调和响度不同的波形示意图，其中发声体 _____的音调高； （3）运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，超声波声呐 _____（选填“能”或“不能”）用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 【答案】 介质 A 不能 【解析】（1）[1]“15℃时空气中的传播速度是340m/s”。从描述中我们可以得到：声音的传播速度与温度和介质种类有关。 （2）[2]因为频率越大，音调越高，如图相同时间内，A振动2.5次，B振动1次，A比B振动的频率快，故A的音调高。 （3）[3]声音的传播需要介质，太空是真空，真空不能传声，超声波声呐不能用于太空测距（比如地球与月球的距离）。 28．如图所示，4个相同的瓶子里装有水，水面高度不同，用嘴对着瓶口吹气，如果能分别吹出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”4个音阶，则： （1）吹奏时与“mi（3）”对应的瓶子是______。 （2）吹奏时这些声音产生的原因和决定音调高低的主要因素分别是______，如果敲击它们也能发声则这些声音产生的原因和决定音调高低的主要因素分别是______。 A．水的振动，水的高度        B．水的振动，瓶内空气柱的高度 C．瓶子的振动，水的高度    D．瓶内空气柱的振动，瓶内空气柱的高度 【答案】（1）A；（2）D C 【解析】（1）当用嘴向瓶内吹气时，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；由图知：四个瓶子的水位从低到高分别是：C、B、A、D，因此对应的四个音阶是：1、2、3、4，故与“mi”（3）对应的瓶子是A。 （2）[1]用嘴向瓶内吹气时，瓶内的空气柱振动发声，瓶内的空气柱越短，振动的频率越高，音调越高，故选D。 [2]敲击瓶子时，瓶子因振动而发声，瓶子中的水量越多，振动越慢，振动的频率越低，音调越低；瓶子中的水量越少，振动越快，振动的频率越高，音调越高；因此决定音调的因素是“瓶子内水的多少”，即水的高度，故选C。 29．在班里举行的小型音乐会上，同学们用自己制作的乐器进行演奏。方案一：8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音来。方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一个活塞，用水蘸湿棉花或碎布后插入两端开口的塑料管或竹管中，用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的哨音，上下推拉活塞，音调就会改变。下列说法正确的是（　　） A．方案一中水越多音调越高 B．方案二中上推活塞音调变高 C．方案一方案二中都是空气柱振动发声 D．方案一中要用不同的力度敲击它们才能发出不同的音调 【答案】B 【解析】A.方案一中，敲击玻璃瓶时，是瓶子和水振动发声。水越多，瓶子和水的质量越大，越不容易振动，振动频率越低，音调越低，故A错误； B.方案二中，用嘴吹管的上端管的上端，是管内空气柱振动发声。上推活塞，空气柱长度减小，振动加快，频率升高，音调变高，故B正确； C.方案一是瓶子和水振动发声，方案二是空气柱振动发声，故C错误； D.方案中用不同力度敲击瓶子，瓶子振动幅度不同，发出声音的响度不同，而不是音调不同。要发出不同音调的声音，需敲击不同水量的瓶子，故D错误。 故选B。 30．考古人员在我国河南舞阳发现了8000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛，它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有大小不同的七个音孔，可以吹出七声音阶，按压不同孔位吹出的声音对应现代唱名和发声频率如表。下列说法正确的是（   ） 孔位 1 2 3 4 5 6 7 唱名 Do Re Mi Fa Sol La Si 频率/Hz 262 294 330 349 392 440 494 A．按压骨笛孔位7时，吹出的声音响度一定最大 B．唱名为Mi的音，每分钟振动330次 C．用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的音调更高 D．吹骨笛时发出的声音频率只与孔的大小有关 【答案】C 【解析】A．按压骨笛不同孔位改变的是空气柱的长短，使得发声的频率改变，进而改变音调。由表可知，按压骨笛孔位7时，吹出的声音频率最高，则音调最高，响度不一定最大，故A错误； B．唱名为Mi的音，频率为330Hz，则每秒钟振动330次，故B错误； C．由表可知，用骨笛吹出Sol音时，相比吹出Re音的频率更高，音调更高，故C正确； D．吹骨笛时发出的声音频率与孔的大小、空气柱的长度等因素有关，故D错误。 故选C。 31．如图所示，用相同的力拨动同一把钢尺，钢尺伸出桌面的长度不同，发出声音的音调不同。这表明声音的音调与发声体振动的（　　）有关 A．频率 B．幅度 C．材料 D．结构 【答案】A 【解析】题目中用相同的力拨动同一把钢尺，“相同的力”说明钢尺振动的幅度相同，那么发出声音的响度相同；“同一把钢尺”说明钢尺的材料和结构相同，那么发出声音的音色相同。 而钢尺伸出桌面的长度不同，会导致钢尺振动的快慢不同，即振动的频率不同。钢尺伸出桌面越短，振动越快，频率越高，发出声音的音调越高；钢尺伸出桌面越长，振动越慢，频率越低，发出声音的音调越低，这表明声音的音调与发声体振动的频率有关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 32．古筝，弹拨弦鸣乐器，是我国古老的民族乐器。下列动作中，古筝发出声音的音调会变高的是（　　） A．用力拨动琴弦 B．减速拨动琴弦 C．拨动更细的琴弦 D．移去按压琴弦的手指 【答案】C 【解析】A．用力拨动琴弦，振幅变大，则琴声响度变大，故A不符合题意； B．减速拨动琴弦，琴弦振动的频率减慢，音调变低，故B不符合题意； C．拨动更细的琴弦，琴弦振动的频率变高，音调升高，故C符合题意； D．移去按压琴弦的手指，琴弦振动的频率减慢，音调变低，故D不符合题意。 故选C。 33．如图所示， “音乐公路”的路面上分布着许多横向的凹槽，汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，因而发出声音。凹槽的_______（选填“疏密”或“深浅”）可以根据乐曲的音调高低来设计，如果汽车驶入音乐公路加速一小段时间，听到音乐的音调会很明显逐渐变__________；如图是各个音符对应的频率，假设该音乐公路规定的行驶速度是72km/h，当相邻凹槽间的距离为6.8cm时，则汽车对应发出的音符近似为__________。 do re mi fa sol la si 261.6Hz 293.6Hz 329.6Hz 349.2Hz 392Hz 440Hz 493.8Hz 【答案】 疏密 高 re 【解析】[1][2]汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，凹槽的疏密影响振动的快慢，故可以调节音调；汽车驶入音乐公路加速一小段时间，振动的时间间隔变短，频率变大，故音调升高。 [3]行驶速度为 相邻凹槽间的距离为 频率为 则发出的音符近似为re。 34．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）。 【答案】e 【解析】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。 35．实验用的音叉（如图1）上通常刻有一个数值，表示该音叉所产生声音的频率。此数值越大，敲击时音叉振动越______（“快”或者“慢”），发出声音的______（选填“响度”“音调”或“音色”）越高。我们也可以通过示波器来判断音叉的频率，先将话筒接在示波器的输入端，再将甲、乙两个音叉分别对着话筒敲响，使其发出声音。示波器上出现了图2所示的波形，通过对波形的分析可知，音调高的音叉是______（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 快 音调 乙 【解析】[1][2]音调与频率有关，频率越高，发出声音的音调越高。实验用的音叉（如图1）上通常刻有一个数值，表示该音叉所产生声音的频率。此数值越大，敲击时音叉振动越快，发出声音的音调越高。 [3]由图2可知，乙音叉发出声音的波形更密集，即频率较高，则乙音叉的音调较高。 36．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。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。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计，假设某音乐公路规定的行驶速度是54km/h，设定乐曲为《歌唱祖国》，第一个音符“sol ”的频率为392 Hz， 汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是___________ m（保留三位小数）。 【答案】0.038 【解析】汽车的速度 即1秒钟行驶的距离为15m，音符的频率为392Hz，即1秒钟内要振动392次，所以相邻的凹槽之间的距离为 37．探究影响笛子发声音调的因素 在学习吹奏笛子的过程中，小李和同学们发现笛子的音调受多种因素影响，于是提出以下猜想： 猜想一：笛子发声音调可能与笛管的材料有关； 猜想二：笛子发声音调可能与笛管的长度有关； 猜想三：笛子发声音调可能与笛孔的数量（振动空气柱长度）有关。 为验证猜想，他们找来不同规格的笛管（部分参数如下表），用相同力度吹奏笛管，通过听辨音调高低（用“高”“中”“低”描述）进行实验。 编号 笛管材料 笛管长度（cm） 笛孔数量（影响空气柱长度） 吹奏力度 音调高低 1 竹制 20 6 相同 高 2 竹制 30 6 相同 中 3 木制 30 6 相同 中 4 竹制 30 8 相同 低 （1）分析实验1、2两组数据，可探究笛子发声音调与_________ 的关系； （2）若要探究“笛子发声音调与笛管材料的关系”，应选择实验_____ 和_____ ； （3）对比实验2、4是为了验证猜想_____ ； （4）本实验中运用到最主要的实验方法是__________ 。 【答案】（1）笛管长度；（2）2 3；（3）三；（4）控制变量法 【解析】（1）比较1、2知笛管材料、笛孔数量、吹奏力度相同，笛管长度不同，且笛管长度越长，音调越低，即可探究笛子发声音调与笛管长度的关系。 （2）若要探究“笛子发声音调与笛管材料的关系”，应控制笛管长度、笛孔数量、吹奏力度相同，改变笛管材料．由表中实验数据可知，应选编号为2、3进行实验。 （3）比较2、4知，笛管长度、笛管材料、吹奏力度相同，笛孔数量不同，且笛孔数量越多，音调越低，即验证猜想三。 （4）探究音调与笛管长度、材料、笛孔数量、吹奏力度等因素的关系时，只改变其中某一因素，而控制其他因素不变，运用了控制变量法。 38．在观看交响乐队演奏的过程中，小莉发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，她对此进行研究。提出了以下猜想： 猜想一：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关。 猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积有关。 小莉找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子（如图所示）。注射器的规格分别为2.5mL和5mL。她一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率，详见下表： 序号 A B C D E F 注射器规格（mL） 2.5 2.5 2.5 5 5 5 空气柱长度（cm） 2 1.5 1 2 1.5 1 频率（Hz） 337 488 562 300 337 488 （1）选用序号为D、E、F的三次实验作对比，可以得出：当空气柱的______相同时，管内空气柱越长，音调越______； （2）选用序号为A、D或B、E或C、F的两次实验作对比，可以得出的结论是：当空气柱的______相同时，管内空气柱横截面积越______，音调越低； （3）在此实验中，小莉采用的研究方法是______法。 【答案】（1）横截面积 低；（2）长度 大；（3）控制变量 【解析】（1）[1][2]选用序号为D、E、F的三次实验作对比，注射器规格相同，则管内空气柱的横截面积相同，空气柱长度变短时，声音的频率升高，音调升高，可得：当空气柱的横截面积相同时，管内空气柱越长，音调越低。 （2）[1][2]选用序号为A、D或B、E或C、F的两次实验作对比，空气柱长度相同，注射器规格大即管内空气柱的横截面积较大的，对应声音的频率较低，音调较低，可得：当空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越低。 （3）管乐器发出声音的音调高低与空气柱的长度和横截面积可能都有关系，探究与某一因素的关系时，要控制其余因素不变，主要运用了控制变量法。 39．学校开展自制排箫“跨学科实践”活动。如图甲所示，排箫是由若干长短不一的竹管组成。演奏时，用嘴对着竹管吹气，便能发出声音，声音的频率与管长间的关系如图乙所示，音级、音区与频率的关系如表所示。如图丙所示，小组同学选择若干根相同的长为20cm的吸管，用剪刀剪裁后，按由长到短的顺序横向连接制得“排箫”。 音级、音区与频率的关系。 音级 不同音区的频率/Hz 低音区 中音区 高音区 Do 262 523 1046 Re 294 587 1175 Mi 330 659 1318 Fa 349 698 1397 Sol 392 784 1568 La 440 880 1760 Si 494 988 1976 （1）演奏时，对着竹管吹气，便能发出声音，这是由于吹气时管内的_______发生振动。 （2）由图乙知，对着竹管吹气发出声音的频率与管长的关系是：管长越长，频率越_______。 （3）根据自制排箫评价量表，该小组制作的排箫等级为_______（选填“优秀”、“合格”或“待改进”）。 自制排箫评价量表 评价指标 评价等级 优秀 合格 待改进 音区数量 能吹奏出3个完整的音区 能吹奏出1-2个完整的音区 不能吹奏出完整的音区 【答案】（1）空气柱；（2）低；（3）合格 【解析】（1）声音是由物体的振动产生的，演奏时，对着竹管吹气，便能发出声音，这是由于吹气时管内的空气柱振动产生。 （2）由图可知，随着管长的增加，声音频率逐渐降低，故对着竹管吹气发出声音的频率与管长的关系是：管长越长，频率越低。 （3）由于管长只有20cm，由图乙可知，排箫能吹出的频率范围约为420Hz~2000Hz，能吹出中音区和高音区两个完整的音区，故该小组制作的排箫等级为合格。 40．阅读短文，回答问题。 神奇的乐器 物理实践活动课上，张老师带来了两种乐器：口琴和水瓶琴，与同学们一起进行探究。 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。 如图乙所示为老师制作的水瓶琴，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（选填“高”“中”或“低”） ；往中间的一个气孔用力吹气时，发出声音的音调与用较小的力吹气相比______（选填“改变”或“不改变”）； （2）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；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。 （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）如下图所示。国庆期间，小明一家开车去山区旅行，汽车以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶，公路前方有一座高山，汽车鸣笛3s后小明听到回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s。鸣笛处汽车离高山有______m。 （5）交通部门常用超声波测速仪来检测汽车行驶时是否超速。测速原理是同一处测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差测出车速。测速仪向汽车发出超声波，超声波经汽车反射后又被测速仪接收。已知测速仪每隔1.1s发出一次信号，当一辆匀速直线行驶的小汽车逐步驶离测控区的过程中，测速仪第一次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.2s，第二次从发出信号到接收到信号整个过程用时0.5s。这辆小汽车的速度为______m/s？ 【答案】（1）高 不改变；（2）H A；（3）B；（4）540；（5）40.8 【解析】（1）[1]口琴中铜片越长、越厚，振动越慢，音调越低；铜片越短、越薄，振动越快，音调越高。C区的铜片较薄、较短，所以C区是高音区。 [2]往气孔吹气时，音调由铜片的振动频率决定，与吹气的力度无关，所以用较大的力和较小的力吹气相比，音调不改变。 （2）[1]对瓶口吹气时，是瓶内空气柱振动发声，空气柱越短，振动越快，音调越高。H瓶内空气柱最短，所以音调最高的是编号H的玻璃瓶。 [2]用竹筷轻拍瓶身时，是瓶子和水振动发声，水越少，瓶子振动越快，音调越高。A瓶水最少，所以音调最高的是编号为A的玻璃瓶。 （3）声音是由物体振动产生的，停止吹气后，口琴仍 “余音未绝”，是因为铜片在继续振动，故选B。 （4）汽车速度 声音3s传播的路程 汽车3s行驶的路程 鸣笛处到高山的距离 （5）第一次信号：传播时间 距离 第二次信号：传播时间 距离 汽车行驶距离 行驶时间 速度 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $