3.2 声音的特性(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)八年级上册
2026-08-06
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,从单一知识点巩固到综合应用进阶,通过生活实例与实验探究培养物理观念和科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|响度、音调、音色单一知识点|选择填空结合钢尺振动等实验,强化物理观念|
|B组能力进阶|三者辨析与综合应用|波形图分析等题型,提升科学推理能力|
|C组思维拔高|跨情境拓展与探究|音乐公路、多普勒效应等阅读题,培养科学探究与责任|
内容正文:
第2节 声音的特性
目 录
A组 巩固过关
知识点1:响度
知识点2:音调
知识点3:音色
知识点4:辨析音调、响度与音色
B组 能力进阶
C组 思维拔高
响度知识点1
1. 6月5日是世界环境日,学校举行“绿色校园”主题活动。同学们齐声高唱环保歌曲,“齐声高唱”是指声音的( )
A.响度大 B.音调高 C.音色好 D.声速快
2. 如图所示的实验,钢尺伸出的长度相同时,拨动的力度越大,下列说法正确的是( )
A.响度越大 B.响度越小
C.音调越高 D.音调越低
3. 医生用听诊器为病人诊病,关于听诊器的作用,下列说法正确的是( )
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.缩短声音传播的时间
4. 如图所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅______(选填“变大”或“变小”),声音的响度______(选填“变大”或“变小”),这说明响度与_______有关。
音调知识点2
5. 当吉他的一根琴弦振动变快时,该琴弦( )
A.振动频率变高 B.发声音调变低 C.振动幅度变大 D.发声响度变小
6. 如图所示为我国出土、距今八千多年的贾湖骨笛。吹奏时手指按住骨笛上不同的气孔是为了改变声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.振幅
7. 如图是一款具有哼唱识别功能的音乐软件,当我们对着手机哼唱时,它就能识别出曲目。它能识别不同的歌曲是依据声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.音量
8.编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,则( )
A.用大小不同的力敲M处时,编钟发出的音调不同
B.敲M处发出的声音频率高于敲N处的
C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
9.为了探究声音的特性,同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作,如图所示:
(1)如图甲,将钢尺一端紧紧压在桌面边缘,钢尺伸出桌面的长度________(选填“相同”或“不同”),用大小相同的力拨动钢尺,可以得出声音的音调与振动的________有关。
(2)把(1)步骤中的钢尺换成塑料尺,其他操作相同,则两次声音的________不同。
(3)图乙为小雨做的“水瓶琴”,在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水,水面的高度不等。若用相同的力敲击它们,从左到右,音调越来越________。
音色知识点3
10. AI技术能够模拟人的声音,其核心是对声音中最具辨识度的________进行模拟。( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
11.在丙午马年的新春晚会上有精彩的马头琴演奏。马头琴是我国蒙古族民间拉弦乐器。演奏时用琴弓在弦上擦奏,使琴弦振动发声。下列说法正确的是( )
A.琴声通过空气传播的速度约为
B.只要琴弦在振动,人们就一定能听到琴声
C.人们靠音色不同来区分马头琴和二胡的声音
D.拧动琴轴可以调节琴弦的松紧,这是为了改变琴的响度
12. 如图所示是小明用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”,从管口吹气,能发出类似鸟叫的声音,这是模仿鸟发声的________,拉动棉签可以改变声音的________。“鸟叫”声是通过________传递到人耳中。
13. 用勺子轻敲装有不同水量的玻璃杯,会听到高低不同的声音。声音是玻璃杯和水______产生的;随着杯内水量增多,声音的________会变低;即使不用眼睛看,也能通过声音判断是玻璃杯还是陶瓷杯,这是因为两者的________不同。(后两空均填“音调”、“响度”或“音色”)
14. 如图,是智能机器人和人的互动,机器人是高科技产品,它发出的声音 (选填“是”或“不是”)由物体振动产生的;我们能区分机器人和人的声音主要是根据他们的 不同。
辨析音调、响度与音色知识点4
15.2026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
16. 2026年5月10日晚,四川省城市足球联赛决赛阶段第十轮比赛打响,凉山队与达州队的比赛在凉山民族体育场举行。开赛前凉山文旅集团带来开场歌舞《我们在一起》,以凉山最热忱的好客之道,欢迎远道而来的朋友们。比赛现场的观众主要是根据下列哪个选项来辨别是男声演唱还是女声演唱( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
17.被称为“古乐之祖”的“石磬(qìng)”是中国古代一种石制打击乐器和礼器,如图所示,用大小相同的力敲击不同长度的石磐时,主要改变了声音的( )
A.声速 B.音调 C.响度 D.音色
18.唐代边塞诗人岑参“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,描写了胡琴、琵琶、羌笛三类乐器。如图,下列说法不正确的是( )
A.演奏胡琴时,按压琴弦不同位置可改变音调
B.弹拨琵琶的力度越大,声音响度越大
C.胡琴、琵琶与羌笛的发声音色不同
D.胡琴、琵琶与羌笛,均由琴弦振动发声
19.人工智能技术的不断发展,聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中,宇树科技凭借其卓越的性能和广泛的应用场景,成为了受欢迎的聊天机器人之一。如图是工程师聆听机器人唱歌表演的场景,下列说法正确的是( )
A.机器人的声音“震耳欲聋”指音调高
B.机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C.机器人的歌声不是振动产生的
D.歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
20. 如图所示,是宁乡黄材镇炭河里出土的古代乐器编钟,由大小不同的铜钟组成,敲击时能发出悦耳的声音。下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是由编钟振动产生的
B.用相同的力敲击大小不同的钟发出声音的响度不同
C.用大小不同的力敲击同一个钟发出声音的音调会改变
D.编钟发出的声音可以在真空中传播
21. 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。则下面说法中正确的是( )
A.甲和乙声音的音调相同 B.甲和丙声音的响度相同
C.丙和丁声音的音色相同 D.丙声音在真空中传播速度最快
22. 如图是小岩自制的小乐器,他将宽窄不同的橡皮筋绷到一个小盒上,又在小盒的两端各放一支木条,用来拉紧橡皮筋,弹拨橡皮筋,橡皮筋就会振动发出声音,如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋,由于橡皮筋振动的_______不同,所发出声音的_______也不同。小盒敞口且正对橡皮筋,这是为了增大听到声音的_______。在太空中演奏,_______(选填“能”或“不能”)听到声音。
23.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)逐渐增加伸出桌面的长度,保证________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,轻拨与重拨,则钢尺发出声音的_________(选填“音调”“响度”和“音色”)不同;
(3)当伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动振动,却听不到声音,这是由于______;
(4)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”)。
24. 在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,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,可能与琴弦的长短有关;
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,他们找来下表中几种规格的琴弦进行实验:
编号
材料
长度/cm
横截面积
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
80
0.76
D
钢
80
(1)为了验证猜想一,应选用编号为___________、___________的琴弦进行实验;
(2)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,是为了验证猜想___________。
(3)如果小明还想验证猜想三,则他可以选择编号为C、D的琴弦进行实验,此时表中所缺的数据应该填___________。本实验主要用到的实验方法是______________________。
25.阅读短文,回答问题。
音乐公路
如图甲所示,当汽车以特定的速度在音乐公路上行驶时,人们就会听到优美的乐曲。这些优美的乐曲是怎样产生的呢?
原来,音乐公路的路面上设计了凸起的标线或凹槽,当行驶的汽车轮胎每经过一个凹槽,就会上下振动一次,由于标线或凹槽的宽度、间距和高度(或深度)不同,就能产生不同的音符。
如图乙所示,以凸起的标线为例,标线的宽度为D,凹槽的宽度为W,标线和凹槽组成的标线组的宽度为L。音乐公路设计的大致过程如下:
第一步,把乐曲拆分成一个个音符,先设定汽车驶过公路时的速度,再根据已设定的速度和每个音符的频率,计算出每个音符对应的标线组宽度L的大小。
第二步,根据每个单音符发音的时长、这个音符的频率和对应的L的大小,计算出应复制多少个标线组,就能确定每个音符对应的路面长度。
第三步,将每一个音符对应的路面长度加在一起,就能算出一首歌需要多长的路面。
(1)要使汽车经过音乐公路时,产生的音乐声的响度大一些,就需要增大轮胎振动的幅度,可以把W留得______(选填“大”或“小”)一些;
(2)在音乐公路上如果车速偏快,对应产生的声音的______(选填“音调”“响度”或“音色”)就会发生变化,单个音符的时长_______(选填“变长”“不变”或“变短”);
(3)若某音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲的某一个音符的频率为300Hz,则所对应的L是______m。
26.阅读材料,回答问题。
多普勒效应
1842年的一天,奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驶过,他发现火车从远而近时鸣笛声变响,音调变高,而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣,就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高,后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波。声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。
(1)一列火车从远处鸣笛向你驶来,你听到的鸣笛声响度变________,音调变______。
(2)材料所说的交通中的测速仪应用多普勒效应原理工作,仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率________(选填“相同”或“不同”)。
(3)战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在_____(选填“靠近”或“远离”)他。
27.阅读短文,回答问题。
古建筑中的声学智慧
在中国古代建筑中,隐藏着许多令人惊叹的声学设计。这些建筑不仅是艺术杰作,更是古人探索声学规律的智慧结晶。
莺莺塔的“蛙声”之谜:山西普救寺的莺莺塔高约36 m,全塔共13层。当游客在塔前特定位置拍手时,会听到类似青蛙鸣叫的回声。研究发现,塔身每层檐角的特殊弧度能将声波反射至地面,而塔基周围的石板路进一步将声波传回,形成独特的“蛙声”效果。
福建土楼的“扩音”效果:福建永定土楼的环形夯土墙厚达1.8m。过去,族长在中庭敲击铜锣时,楼内所有房间都能听到清晰的声响。实验证明,夯土墙能将声波沿墙体传播,且环形结构使声波均匀扩散。
蛤蟆塔的“互动”声效:河南蛤蟆塔高约26m,塔身中空。游客在塔底击掌时,塔顶会传回类似蛤蟆的叫声。声学检测发现,塔内木质楼梯的阶梯间距(约0.3m)与声波波长匹配,形成特殊的声学效果。
(1)莺莺塔高约36m=_______cm。
(2)福建土楼内敲击铜锣的声音能传遍全楼,是因为声音可以通过________(选填“固体”或“气体”)传播。在福建土楼中,族长用更大的力敲击铜锣时,楼内居民听到的声音更响亮,这是因为敲击力度的增加使铜锣振动的________增大。
(3)蛤蟆塔将击掌声变成“呱呱”声,主要是由于塔内结构改变了声音的_______(选填“音调”“响度”或“音色”)。若将蛤蟆塔建造在月球上,在塔的附近敲击石块,人们______(选填“能”或“不能”)听到类似蛤蟆的叫声,理由是______________________________。
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第2节 声音的特性
目 录
A组 巩固过关
知识点1:响度
知识点2:音调
知识点3:音色
知识点4:辨析音调、响度与音色
B组 能力进阶
C组 思维拔高
响度知识点1
1. 6月5日是世界环境日,学校举行“绿色校园”主题活动。同学们齐声高唱环保歌曲,“齐声高唱”是指声音的( )
A.响度大 B.音调高 C.音色好 D.声速快
【答案】A
【详解】声音的三个特性中,响度指声音的强弱(大小),音调指声音的高低,音色是发声体本身的特性,用于区分不同发声体。 “齐声高唱”中的“高”指声音的振幅大、响度大。故选A。
2. 如图所示的实验,钢尺伸出的长度相同时,拨动的力度越大,下列说法正确的是( )
A.响度越大 B.响度越小 C.音调越高 D.音调越低
【答案】A
【详解】钢尺伸出桌面的长度不变,拨动力度越大,钢尺振动的幅度越大,声音的响度就越大,故选A。
3. 医生用听诊器为病人诊病,关于听诊器的作用,下列说法正确的是( )
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.缩短声音传播的时间
【答案】B
【详解】听诊器的工作原理是通过固体传声,减少声音的分散,从而增大传入人耳的声音响度,其不能改变声音的音调、音色,也不能缩短声音传播的时间。故选B。
4. 如图所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅______(选填“变大”或“变小”),声音的响度______(选填“变大”或“变小”),这说明响度与_______有关。
【答案】 变大 变大 振幅
【详解】用力拨锯条,锯条的振幅变大,听到的响度也变大,这说明响度与振幅有关。
音调知识点2
5. 当吉他的一根琴弦振动变快时,该琴弦( )
A.振动频率变高 B.发声音调变低 C.振动幅度变大 D.发声响度变小
【答案】A
【详解】A.频率是描述物体振动快慢的物理量,琴弦振动变快,说明单位时间内振动次数变多,也就是振动频率变高,故A符合题意;
B.音调由频率决定,频率越高音调越高,因此振动变快后音调会变高,故B不符合题意;
CD.响度由振幅决定,振幅是描述振动的强弱,和振动快慢没有关系,故CD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示为我国出土、距今八千多年的贾湖骨笛。吹奏时手指按住骨笛上不同的气孔是为了改变声音的( )
A.音色 B.响度 C.音调 D.振幅
【答案】C
【详解】吹奏骨笛时,按压不同的笛孔,可以改变空气柱的长短来改变振动频率,进而是为了改变发出声音的音调。故选C。
7. 如图是一款具有哼唱识别功能的音乐软件,当我们对着手机哼唱时,它就能识别出曲目。它能识别不同的歌曲是依据声音的( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.音量
【答案】A
【详解】不同歌曲的旋律由不同的音调(声音的高低)组合而成,哼唱识别软件通过分析哼唱时的音调变化规律来匹配对应的曲目;而音色用于区分发声体、响度和音量反映声音强弱,均与歌曲旋律识别无关。故选A。
8.编钟是我国瑰宝,如图,敲M处发出的声音音调比敲N处的高,则( )
A.用大小不同的力敲M处时,编钟发出的音调不同
B.敲M处发出的声音频率高于敲N处的
C.敲P处时,钟的振幅一定比敲M处时大
D.敲N处时,发出的声音响度一定比敲M处时大
【答案】B
【详解】A.大小不同的力敲M处,只改变振幅(响度),M处振动频率不变,音调不变,故A不符合题意;
B.音调越高对应振动频率越高,已知敲M处音调比N处高,因此M处发声频率高于N处,故B符合题意;
C.振幅由敲击力度决定,和敲击位置无关,无法确定敲P处振幅一定更大,故C不符合题意;
D.响度由振幅决定,没有敲击力度的大小关系,所以无法比较N和M的响度,故D不符合题意。
故选B。
9.为了探究声音的特性,同学们用两把大小完全一样的钢尺和塑料尺分别进行了以下操作,如图所示:
(1)如图甲,将钢尺一端紧紧压在桌面边缘,钢尺伸出桌面的长度________(选填“相同”或“不同”),用大小相同的力拨动钢尺,可以得出声音的音调与振动的________有关。
(2)把(1)步骤中的钢尺换成塑料尺,其他操作相同,则两次声音的________不同。
(3)图乙为小雨做的“水瓶琴”,在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水,水面的高度不等。若用相同的力敲击它们,从左到右,音调越来越________。
【答案】(1) 不同;频率;(2)音色;(3)低
【详解】(1)如图甲,将钢尺一端紧紧压在桌面边缘,保持钢尺伸出桌面的长度不同,先后用大小相同的力去拨动它,钢尺振动的幅度相同,振动的频率不同,发出声音的音调不同,从而得出声音的音调与振动的频率有关。
(2) 把(1)步骤中的钢尺换成塑料尺,其他操作相同,因尺子的材料发生变化,而音色与发声体的结构和材料有关,故两次声音的音色不同。
(3) 图乙中,水面的高度不等,若用相同的力敲击它们,可以发出不同的音调,此时的声源是瓶和水,盛水越多,敲击时振动越慢,发出的声音的音调就越低,因此从左到右,音调越来越低。
音色知识点3
10. AI技术能够模拟人的声音,其核心是对声音中最具辨识度的________进行模拟。( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】C
【详解】声音的三个特性中:音调由频率决定,描述声音的高低;响度描述声音的强弱,由振幅决定;音色是发声体本身特有的属性,不同人的发声结构不同,音色不同,是区分不同人声音最核心的辨识度特征,因此AI模拟人声的核心就是模拟音色,故选C。
11.在丙午马年的新春晚会上有精彩的马头琴演奏。马头琴是我国蒙古族民间拉弦乐器。演奏时用琴弓在弦上擦奏,使琴弦振动发声。下列说法正确的是( )
A.琴声通过空气传播的速度约为
B.只要琴弦在振动,人们就一定能听到琴声
C.人们靠音色不同来区分马头琴和二胡的声音
D.拧动琴轴可以调节琴弦的松紧,这是为了改变琴的响度
【答案】C
【详解】A.琴声通过空气传播的速度约为340m/s,不是光在真空中的传播速度,故A错误;
B.人耳听到声音需要满足频率在20Hz到20000Hz之间、有传播介质等条件,琴弦振动人们不一定能听到琴声,故B错误;
C.不同乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同,人们是靠音色来区分马头琴和二胡的声音,故C正确;
D.拧动琴轴调节琴弦的松紧,可以改变琴弦振动的频率,从而改变琴声的音调,故D错误。
故选C。
12. 如图所示是小明用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”,从管口吹气,能发出类似鸟叫的声音,这是模仿鸟发声的________,拉动棉签可以改变声音的________。“鸟叫”声是通过________传递到人耳中。
【答案】 音色 音调 空气
【详解】不同发声体的发声特色不同,音色是用来区分不同发声体的特性,鸟鸣器发出类似鸟叫的声音,是模仿鸟发声的音色。
该装置发声是靠吸管内空气柱振动,拉动棉签会改变吸管内空气柱的长度,空气柱振动的频率随之改变,而频率决定声音的音调,因此拉动棉签改变的是声音的音调。
声音的传播需要介质,日常生活中我们听到的声音,是通过空气传播到人耳中的。
13. 用勺子轻敲装有不同水量的玻璃杯,会听到高低不同的声音。声音是玻璃杯和水______产生的;随着杯内水量增多,声音的________会变低;即使不用眼睛看,也能通过声音判断是玻璃杯还是陶瓷杯,这是因为两者的________不同。(后两空均填“音调”、“响度”或“音色”)
【答案】 振动 音调 音色
【详解】轻敲玻璃杯时,声音是玻璃杯和水振动产生的。
敲玻璃杯时,发声体是玻璃杯和水:杯内水量越多,玻璃杯和水越不容易振动,振动频率越低,声音的音调就越低。
玻璃和陶瓷材料不同,发声的音色不同,因此可以通过音色区分二者。
14. 如图,是智能机器人和人的互动,机器人是高科技产品,它发出的声音 (选填“是”或“不是”)由物体振动产生的;我们能区分机器人和人的声音主要是根据他们的 不同。
【答案】 是 音色
【详解】声音是由物体振动产生的,机器人发出的声音也不例外。
区分不同发声体的主要依据是音色(不同物体发声的音色不同),因此我们能区分机器人和人的声音,是根据它们的音色不同。
辨析音调、响度与音色知识点4
15.2026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。
16. 2026年5月10日晚,四川省城市足球联赛决赛阶段第十轮比赛打响,凉山队与达州队的比赛在凉山民族体育场举行。开赛前凉山文旅集团带来开场歌舞《我们在一起》,以凉山最热忱的好客之道,欢迎远道而来的朋友们。比赛现场的观众主要是根据下列哪个选项来辨别是男声演唱还是女声演唱( )
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
【答案】A
【详解】男性和女性发出的声音的主要区别是音调不同,正常情况下,男性声音音调比女性低一些,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。
17.被称为“古乐之祖”的“石磬(qìng)”是中国古代一种石制打击乐器和礼器,如图所示,用大小相同的力敲击不同长度的石磐时,主要改变了声音的( )
A.声速 B.音调 C.响度 D.音色
【答案】B
【详解】A.声速由传播介质的种类、温度决定,同一环境下声速不变,故A错误;
C.响度由振幅决定,本题中敲击的力大小相同,石磬的振幅相近,响度近似相同,故C错误;
D.音色由发声体的材料、结构决定,石磬均为石制,材料性质相近,音色近似相同,故D错误;
B.音调由发声体的振动频率决定,不同长度的石磬振动频率不同:长度越短,振动越快,频率越高,音调越高,因此敲击不同长度的石磬时,主要改变了声音的音调,故B正确。故选B。
18.唐代边塞诗人岑参“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,描写了胡琴、琵琶、羌笛三类乐器。如图,下列说法不正确的是( )
A.演奏胡琴时,按压琴弦不同位置可改变音调
B.弹拨琵琶的力度越大,声音响度越大
C.胡琴、琵琶与羌笛的发声音色不同
D.胡琴、琵琶与羌笛,均由琴弦振动发声
【答案】D
【详解】A.演奏胡琴时,按压琴弦不同位置,会改变琴弦振动部分的长度,改变振动频率,因此可以改变音调,故A正确;
B.响度由发声体的振幅决定,弹拨琵琶的力度越大,琴弦振动的振幅越大,发出声音的响度越大,故B正确;
C.音色由发声体的材料和结构决定,胡琴、琵琶与羌笛的发声材料、结构不同,发声音色不同,故C正确;
D.胡琴、琵琶是弦乐器,由琴弦振动发声,羌笛是管乐器,由笛子内部的空气柱振动发声,不是都由琴弦振动发声,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
19.人工智能技术的不断发展,聊天机器人成为了一个备受瞩目的领域。在这个领域中,宇树科技凭借其卓越的性能和广泛的应用场景,成为了受欢迎的聊天机器人之一。如图是工程师聆听机器人唱歌表演的场景,下列说法正确的是( )
A.机器人的声音“震耳欲聋”指音调高
B.机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的
C.机器人的歌声不是振动产生的
D.歌声在各种介质中的传播速度均为340m/s
【答案】B
【详解】A.机器人的声音“震耳欲聋”是指响度大,故A错误;
B.声音的传播需要介质,机器人的歌声是通过空气传入工程师耳朵的,故B正确;
C.声音是由物体的振动产生的,机器人的歌声也是由物体振动产生的,故C错误;
D.声音在不同介质中的传播速度一般不同,声音在空气中的传播速度是,故D错误。
故选 B。
20. 如图所示,是宁乡黄材镇炭河里出土的古代乐器编钟,由大小不同的铜钟组成,敲击时能发出悦耳的声音。下列说法正确的是( )
A.敲击编钟时发出的声音是由编钟振动产生的
B.用相同的力敲击大小不同的钟发出声音的响度不同
C.用大小不同的力敲击同一个钟发出声音的音调会改变
D.编钟发出的声音可以在真空中传播
【答案】A
【详解】A.声音是由物体振动产生的,敲击编钟时发出的声音是由编钟振动产生的,故A正确;
B.用相同的力敲击大小不同的钟,振幅相近,响度基本相同;但钟的大小不同,振动频率不同,所以音调不同,而非响度不同,故B错误;
C.用大小不同的力敲击同一个钟,振幅不同,发出声音的响度改变;而钟的振动频率由自身结构决定,音调不变,故C错误;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,因此编钟发出的声音不能在真空中传播,故D错误。
故选A。
21. 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。则下面说法中正确的是( )
A.甲和乙声音的音调相同 B.甲和丙声音的响度相同
C.丙和丁声音的音色相同 D.丙声音在真空中传播速度最快
【答案】A
【详解】A.图中相同时间内,甲和乙完成振动的次数相同,频率相同,因此音调相同,故A正确;
B.图中甲的振幅远小于丙,振幅决定响度,因此甲的响度比丙小,故B错误;
C.图中丙是规则振动的波形,丁是杂乱无章的波形,二者波形形状不同,音色不同,故C错误;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,故D错误。
故选A。
22. 如图是小岩自制的小乐器,他将宽窄不同的橡皮筋绷到一个小盒上,又在小盒的两端各放一支木条,用来拉紧橡皮筋,弹拨橡皮筋,橡皮筋就会振动发出声音,如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋,由于橡皮筋振动的_______不同,所发出声音的_______也不同。小盒敞口且正对橡皮筋,这是为了增大听到声音的_______。在太空中演奏,_______(选填“能”或“不能”)听到声音。
【答案】频率 音调 响度 不能
【详解】[1]宽窄不同的橡皮筋,绷紧程度相同时,振动的快慢不同,即频率不同。橡皮筋越宽,振动越慢,频率越低。
[2]声音的音调由振动频率决定,频率不同,声音的音调不同。
[3]这个小盒相当于共鸣箱,能通过共振放大声音,增大听到声音的响度。
[4]声音传播需要介质,太空是真空环境,真空不能传声,因此在太空中不能听到声音。
23.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)逐渐增加伸出桌面的长度,保证________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,轻拨与重拨,则钢尺发出声音的_________(选填“音调”“响度”和“音色”)不同;
(3)当伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动振动,却听不到声音,这是由于______;
(4)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”)。
【答案】(1)拨动钢尺的力度;低;(2)响度;(3)声音的频率不在人耳听觉范围内;(4)音色
【详解】(1)根据控制变量法,实验中需控制拨动钢尺的力度不变;当钢尺伸出桌面长度增加时,振动会变慢,频率降低,而音调由振动频率决定,频率越低,音调越低。所以此处听到的音调会变低。
(2)保持钢尺伸出桌面的长度不变,轻拨与重拨时,钢尺的振动幅度不同;而响度的大小由振动幅度决定,振幅越大,响度越大,因此此时声音的差异是响度。
(3)人耳能听到的声音频率范围是20~20000Hz。当钢尺伸出桌面过长时,振动频率会低于20Hz,发出的是次声波,次声波不在人耳听觉范围内,所以听不到声音。
(4)音色由发声体的材料、结构等决定。钢尺和塑料尺的材料不同,即使振动频率、振幅相同,声音的音色也会不同。
24. 在学习吉他演奏的过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,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,可能与琴弦的长短有关;
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,他们找来下表中几种规格的琴弦进行实验:
编号
材料
长度/cm
横截面积
A
铜
60
0.76
B
铜
60
1.02
C
铜
80
0.76
D
钢
80
(1)为了验证猜想一,应选用编号为___________、___________的琴弦进行实验;
(2)选用编号A、C的两根琴弦进行实验,是为了验证猜想___________。
(3)如果小明还想验证猜想三,则他可以选择编号为C、D的琴弦进行实验,此时表中所缺的数据应该填___________。本实验主要用到的实验方法是______________________。
【答案】(1) A;B;(2)二;(3)0.76;控制变量法
【详解】(1)验证琴弦发出声音的音调高低是否与琴弦的横截面积有关,应控制琴弦的材料和长度相同,改变横截面积,所以应选用编号为A、B的琴弦进行实验。
(2)编号A、C的两根琴弦,材料和横截面积相同,但C的长度比A的长度要长,是为了验证琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短是否有关,即猜想二。
(3)验证猜想三,应控制长短和横截面积相同,材料不同,因为横截面积需要相同,所以横截面积应填0.76mm2。
琴弦发出声音的音调高低,可能与横截面积、长短和材料有关,所以实验采用控制变量法。
25.阅读短文,回答问题。
音乐公路
如图甲所示,当汽车以特定的速度在音乐公路上行驶时,人们就会听到优美的乐曲。这些优美的乐曲是怎样产生的呢?
原来,音乐公路的路面上设计了凸起的标线或凹槽,当行驶的汽车轮胎每经过一个凹槽,就会上下振动一次,由于标线或凹槽的宽度、间距和高度(或深度)不同,就能产生不同的音符。
如图乙所示,以凸起的标线为例,标线的宽度为D,凹槽的宽度为W,标线和凹槽组成的标线组的宽度为L。音乐公路设计的大致过程如下:
第一步,把乐曲拆分成一个个音符,先设定汽车驶过公路时的速度,再根据已设定的速度和每个音符的频率,计算出每个音符对应的标线组宽度L的大小。
第二步,根据每个单音符发音的时长、这个音符的频率和对应的L的大小,计算出应复制多少个标线组,就能确定每个音符对应的路面长度。
第三步,将每一个音符对应的路面长度加在一起,就能算出一首歌需要多长的路面。
(1)要使汽车经过音乐公路时,产生的音乐声的响度大一些,就需要增大轮胎振动的幅度,可以把W留得______(选填“大”或“小”)一些;
(2)在音乐公路上如果车速偏快,对应产生的声音的______(选填“音调”“响度”或“音色”)就会发生变化,单个音符的时长_______(选填“变长”“不变”或“变短”);
(3)若某音乐公路规定的行驶速度是54km/h,设定乐曲的某一个音符的频率为300Hz,则所对应的L是______m。
【答案】(1)大;(2)音调;变短;(3)0.05
【详解】(1)要使汽车经过音乐公路时,产生的音乐声的响度大一些,就需要增大轮胎振动的幅度。根据题目描述,轮胎的振动幅度与凹槽的宽度W有关。当W留得大一些时,轮胎经过凹槽时会有更大的上下移动空间,从而增大振动幅度,使响度增大。
(2)在音乐公路上,如果车速偏快,那么汽车轮胎经过每个凹槽的时间就会缩短。由于音调与频率有关,而频率是单位时间内振动的次数,所以车速偏快会导致每个音符的频率发生变化,即音调发生变化。同时,单个音符的时长也会因为车速加快而变短。
(3)速度v为54km/h,即15m/s。音符的频率f为300Hz,表示每秒振动300次。根据速度、频率和标线组宽度L的关系v=fL,L的大小
26.阅读材料,回答问题。
多普勒效应
1842年的一天,奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驶过,他发现火车从远而近时鸣笛声变响,音调变高,而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣,就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高,后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波。声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。
(1)一列火车从远处鸣笛向你驶来,你听到的鸣笛声响度变________,音调变______。
(2)材料所说的交通中的测速仪应用多普勒效应原理工作,仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率________(选填“相同”或“不同”)。
(3)战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在_____(选填“靠近”或“远离”)他。
【答案】(1) 响;高;(2)不同;(3)远离
【解析】【小题1】从题文可知,一列火车从远处鸣笛向你驶来,你听到的鸣笛声响度变响,音调变高;而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。
【小题2】声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。所以仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率不同。
【小题3】当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高。战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在远离他。
27.阅读短文,回答问题。
古建筑中的声学智慧
在中国古代建筑中,隐藏着许多令人惊叹的声学设计。这些建筑不仅是艺术杰作,更是古人探索声学规律的智慧结晶。
莺莺塔的“蛙声”之谜:山西普救寺的莺莺塔高约36 m,全塔共13层。当游客在塔前特定位置拍手时,会听到类似青蛙鸣叫的回声。研究发现,塔身每层檐角的特殊弧度能将声波反射至地面,而塔基周围的石板路进一步将声波传回,形成独特的“蛙声”效果。
福建土楼的“扩音”效果:福建永定土楼的环形夯土墙厚达1.8m。过去,族长在中庭敲击铜锣时,楼内所有房间都能听到清晰的声响。实验证明,夯土墙能将声波沿墙体传播,且环形结构使声波均匀扩散。
蛤蟆塔的“互动”声效:河南蛤蟆塔高约26m,塔身中空。游客在塔底击掌时,塔顶会传回类似蛤蟆的叫声。声学检测发现,塔内木质楼梯的阶梯间距(约0.3m)与声波波长匹配,形成特殊的声学效果。
(1)莺莺塔高约36m=_______cm。
(2)福建土楼内敲击铜锣的声音能传遍全楼,是因为声音可以通过________(选填“固体”或“气体”)传播。在福建土楼中,族长用更大的力敲击铜锣时,楼内居民听到的声音更响亮,这是因为敲击力度的增加使铜锣振动的________增大。
(3)蛤蟆塔将击掌声变成“呱呱”声,主要是由于塔内结构改变了声音的_______(选填“音调”“响度”或“音色”)。若将蛤蟆塔建造在月球上,在塔的附近敲击石块,人们______(选填“能”或“不能”)听到类似蛤蟆的叫声,理由是______________________________。
【答案】(1)3600;(2) 固体;振幅;(3)音色;不能;真空不能传声
【详解】(1)由可知,
(2)由题意可知,“夯土墙能将声波沿墙体传播”可知,福建土楼内敲击铜锣的声音能传遍全楼,是因为声音可以通过固体中传播;
响度的大小与物体振动幅度有关,振幅越大,响度越大。在福建土楼中,族长用更大的力敲击铜锣时,铜锣的振幅增大,响度更大,因此楼内居民听到的声音更响亮。
(3)蛤蟆塔将击掌声变成“呱呱”声,说明声源的发声方式发生改变,即声音的音色发生改变;
由于声音不能在真空中传播,若将蛤蟆塔建造在月球上,月球上是真空,在塔的附近敲击石块,人们将不能听到类似蛤蟆的叫声。
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第2节 声音的特性
响度知识点1
1. 【答案】A
2. 【答案】A
3. 【答案】B
4. 【答案】 变大 变大 振幅
音调知识点2
5. 【答案】A
6. 【答案】C
7. 【答案】A
8.【答案】B
9.【答案】(1) 不同;频率;(2)音色;(3)低
音色知识点3
10. 【答案】C
11.【答案】C
12. 【答案】 音色 音调 空气
13. 【答案】 振动 音调 音色
14. 【答案】 是 音色
辨析音调、响度与音色知识点4
15.【答案】C
16. 【答案】A
17.【答案】B
18.【答案】D
19.【答案】B
20. 【答案】A
21. 【答案】A
22.【答案】频率 音调 响度 不能
23.【答案】(1)拨动钢尺的力度;低;(2)响度;(3)声音的频率不在人耳听觉范围内;(4)音色
24. 【答案】(1) A;B;(2)二;(3)0.76;控制变量法
25.【答案】(1)大;(2)音调;变短;(3)0.05
26.【答案】(1) 响;高;(2)不同;(3)远离
27.【答案】(1)3600;(2) 固体;振幅;(3)音色;不能;真空不能传声
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