第二章 声的世界（复习讲义）物理新教材沪科版八年级全一册
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精品
摘要：
该初中物理“声的世界”单元复习讲义通过表格系统梳理7项复习要点，以“产生-传播-特性-应用”为逻辑主线构建知识框架，突出声音的产生与传播条件、三个特性及影响因素等重点，明确音调与响度辨析、回声测距计算等难点，呈现知识内在联系。
讲义亮点在于分层练习设计与科学方法指导，如“波形分析法”通过波形疏密、高度区分音调与响度（科学思维），“土电话”实验探究固体传声（科学探究），基础达标与能力进阶题满足不同学生需求，助力自主复习，为教师实施精准教学提供支持。
内容正文：
第二章 声的世界
复习要点
1. 理解声音由物体振动产生的规律，知道声源的概念，掌握转换法在声学实验中的应用。
2. 掌握声音的传播条件，明确真空不能传声；知道声音在不同介质中的声速规律，记住常温下空气中的声速；理解回声现象及应用。
3. 理解响度、音调、音色是声音的三个特性，掌握各自的决定因素，能结合生活实例与波形图准确区分三者。
4. 知道人耳的听觉频率范围，掌握超声波与次声波的定义、特点及在生产、科技、生活中的应用。
5. 了解噪声的定义与危害，掌握在声源处、传播过程中、人耳处控制噪声的三个环节，能分析实际降噪措施的原理。
6. 能利用声速公式进行回声测距等相关计算，能通过波形图分析声音的频率与振幅。
7. 了解我国古代声学成就（天坛、编钟等），体会声学知识的应用价值，树立环保与健康意识。
复习重难点
重点：声音的产生与传播条件；声音的三个特性及影响因素；控制噪声的三个环节；声速的相关计算。
难点：音调与响度的概念辨析；生活中声音特性的实例判断；回声测距的路程对应关系；噪声控制三个环节的区分。
要点 声音的产生与传播
1．声音的产生
声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。正在发声的物体叫做声源。
（1）固体、液体、气体都可以振动发声：弦乐器靠弦振动发声，管乐器靠管内空气柱振动发声，流水声靠水振动发声。
（2）实验方法：转换法（放大法），如音叉振动溅起水花、泡沫小球被弹开，将不易观察的微小振动放大，便于观察。
2．声音的传播
（1）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以作为传声介质；真空不能传声。
（2）声音在介质中以声波的形式传播，形成疏密相间的波动。
（3）回声：声音遇到障碍物会被反射回来的现象。障碍物距离较近时，回声与原声混合，使声音更加洪亮；距离较远时，人耳可区分回声与原声。
3．声速
（1）定义：声波传播的距离与传播时间之比，公式 。
（2）规律：一般情况下，固体中声速最大，液体次之，气体中最小；声速大小与介质种类和温度有关。
（3）常温下，空气中声速约为 340 m/s，水中约 1500 m/s，钢铁中约 5200 m/s。
特别提醒
（1）振动停止只是不再发声，原来发出的声音仍会在介质中继续传播，不会立即消失。
（2）回声测距时，声音往返经过的路程是声源到障碍物距离的 2 倍，计算时注意路程的对应关系。
（3）真空不能传声，因此太空中航天员需要借助无线电波进行交流。。
要点速测
1．大课间，学校腰鼓队正在表演，用手掌按住正在发声的鼓面，鼓声就会消失，这是因为（ ）
A．手使鼓面停止了振动 B．手吸收了鼓声
C．手把声音反射回去了 D．手不能传播声音
2．在探究声音的产生时，小李做了下面的实验：
（1）如图A所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，它说明了发声的物体在______________。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动___________，这种思维方法叫作___________。（选填“等效替代法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）
（2）如图B所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉_______（选填“会”或“不会”）响，并且把泡沫塑料球弹起，说明了___________可以传声。在月球上做这个实验___________（选填“能”或“不能”）看到泡沫塑料球弹起。
3．如图所示，小明和小华用两个一次性纸杯和10m长的棉线自制一个“土电话”。用“土电话”能实现较远距离的通话，这表明___________，图中细线处于松弛状态___________（选填“能”或“不能”）听清楚土电话传来的声音。用三个纸杯___________（选填“能”或“不能”）实现三人通话。
要点声音的三个特性
1．响度
（1）物理意义：声音的强弱，也叫音量。
（2）决定因素：声源的振幅，振幅越大，响度越大；同时响度还与声音的传播距离、分散程度有关，距离声源越远，响度越小。
（3）单位：分贝（dB），0 dB 是人耳的听觉下限。
2．音调
（1）物理意义：声音的高低。
（2）决定因素：声源振动的频率。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（3）频率：物体振动次数与所用时间之比，单位是赫兹（Hz）。
（4）弦乐器音调规律：弦越短、越细、张得越紧，振动频率越高，音调越高；管乐器靠空气柱振动，空气柱越短，音调越高。
3．音色
（1）物理意义：声音的品质与特色，也叫音品。
（2）决定因素：由发声体的材料、结构及发声方式决定。
（3）应用：分辨不同人的说话声、区分不同乐器的声音；不同音色对应示波器上不同的波形。
特别提醒
（1）生活中 “高、低” 含义不同：“高音声部、低音声部” 中的高低指音调；“大声喧哗、低声细语” 中的高低指响度，需结合语境辨析。
（2）响度和音调是声音的两个独立特性：音调高的声音响度不一定大，响度大的声音音调也不一定高。
（3）响度、音调、音色是决定乐音特征的三个因素，三者共同决定乐音的听觉效果。
要点速测
4．第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上，轮胎经过特定设计的凹凸路面时，发出乐音。当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，发出的声音（ ）
A．频率变大，音调变高 B．频率变大，音调变低
C．频率不变，音调不变 D．频率变小，音调变低
5．《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句，以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫（图）因竹管长短错落，雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．振幅
6．苏州评弹是国家级非物质文化遗产，表演中常用到琵琶、三弦等乐器，如图所示．当演奏者拨动琴弦时，弦因_________而发出声音，且拨的力度越大，声音的_________越大；听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音，主要是依据声音的_________不同。
要点超声、次声与噪声控制
1．人耳的听觉范围
人耳能听到的声音频率范围是 20 Hz ~ 20 000 Hz。
（1）超声波：振动频率高于 20 000 Hz的声波。特点：方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能。应用：声呐探测、B 超检查、超声探伤、超声清洗杀菌等。
（2）次声波：振动频率低于 20 Hz的声波。来源：火山爆发、地震、海啸、台风、核爆炸等。特点：传播距离远、能绕过障碍物。应用：灾害预警、核爆炸监测；强次声波具有极大破坏力。
2．噪声
（1）定义：物理学角度，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音，波形杂乱；环保角度，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，都属于噪声。
（2）危害：分散注意力、影响情绪；长期暴露会损伤听力；严重时会诱发多种疾病，甚至危及生命。
（3）环境标准：居民、文教、行政办公区白天噪声限值 55 dB，夜间 45 dB。
3．控制噪声的三个环节
（1）声源处减弱（消声）：如摩托车安装消声器、城区禁止汽车鸣笛、机器加装隔音罩。
（2）传播过程中减弱（吸声、隔声）：如高架道路建隔音墙、道路旁植树、室内使用吸音材料、真空玻璃隔音。
（3）人耳处减弱：如佩戴防噪声耳罩、用手捂住耳朵。
特别提醒
（1）超声波和次声波都属于声波，传播都需要介质，真空同样不能传播超声和次声。
（2）噪声具有相对性：优美的音乐在不合适的场景下也会成为噪声。
（3）吸声和隔声都属于在传播过程中控制噪声，原理不同：吸声是吸收声能，隔声是阻挡声波传播。
要点速测
7．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（ ）
A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐”
C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
8．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（ ）
A．人有可能听到频率为10kHz的声波
B．人不可能听得到乙图的声波
C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见
D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息
9．为保护听力，我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的______方面进行控制；图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的______方面进行控制；家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的______方面进行控制。
难点声音三特性的辨析方法
声音的三个特性是本章核心易混点，可通过三种方法快速区分：
1．概念对应法
（1）响度：对应声音的 “大小、强弱、音量”，描述振动的幅度，由振幅和距离决定。
（2）音调：对应声音的 “高低、尖细 / 低沉”，描述振动的快慢，由振动频率决定。
（3）音色：对应声音的 “辨识度、音质特色”，由发声体本身决定，是区分不同发声体的核心依据。
2．关键词定位法
（1）出现 “用力敲、大声、轻声、震耳欲聋、音量” 等表述，对应响度；
（2）出现 “高音、低音、琴弦松紧、音阶、频率” 等表述，对应音调；
（3）出现 “听声辨人、区分乐器、音质不同” 等描述，对应音色。
3．波形分析法
（1）波形的上下高度 → 振幅 → 响度：波形越高，振幅越大，响度越大；
（2）波形的疏密程度 → 频率 → 音调：波形越密，频率越高，音调越高；
（3）波形的整体形状 → 音色：形状不同，音色不同；杂乱无章的波形对应噪声。
难点回声测距的计算方法
利用回声测距离是声速计算的典型题型，解题关键是理清声音的传播路程：
1．基本公式
声速公式：，变形得 、。
2．静止声源的回声测距
声音从声源发出，经障碍物反射后返回声源，传播的总路程是声源到障碍物距离的 2 倍。
即：，因此 。
注意：公式中的是声音从发出到接收的往返总时间。
3．常见介质声速（常温）
空气：340 m/s；海水：约 1500 m/s
易错提醒
（1）审题时明确题目给出的时间是 “单程时间” 还是 “往返时间”，避免忘记除以 2。
（2）运动物体的回声问题，需结合物体移动的路程，分析声音传播的总路程与距离的关系。
考点声音的产生与传播
▌例1 （24-25八年级上·陕西延安·阶段检测）小美同学在长铁管的一端敲一下，小智同学在铁管的另一端听到两次声音；听到第一次声音的时间为0.34s，声音在空气中的传播速度为，声音在钢铁中的传播速度为。问：
（1）小智同学听到的第一次声音是通过______传来的；
（2）铁管的长度是多少______？
（3）听到两次声音的间隔时间为多少秒______？
解题要点
（1）传播规律：声速固体＞液体＞气体，先听到固体传过来的声音。
（2）路程公式：，铁管长度用钢铁中声速 × 钢铁传播时间计算。
（3）时间差计算：先算声音在空气中传播总时间，再减去固体传播时间，得到两次声响间隔。
▌迁移练1-1（24-25八年级上·河南新乡·期中）利用手机可以做如图所示的声现象实验，也可以利用手机软件测山崖的距离，如利用Acoustic Stopwatch软件能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔。当手机接收到第一次响声时便自动计时，再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。
（1）随着不断向外抽气，发现所听到的手机铃声越来______。由此现象可以推理出______不能传声。
（2）若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为多少_________？
（3）某人使用手机在空旷的平地山上，测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次，手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是4秒。那么山崖距离人的距离多远________？
▌迁移练1-2（25-26八年级上·江西南昌·阶段检测）在长0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两次声音，两次声音相隔2.33s（此时为15℃）（单位：m/s）。
空气（0℃）
331
冰
3230
空气（15℃）
340
铜
3750
煤油（25℃）
1324
铝
5000
水（常温）
1500
铁
5200
（1）第二次听到的声音是通过______（选填“空气”或“金属管”）传来的；
（2）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制作的？
考点声音的三特性辨析
▌例2（26-27八年级上·全国·课后作业）在“探究响度与什么因素有关”时，小红做了如下实验，请你帮她将实验记录填写完整，使音叉发出不同响度的声音，将正在发声的音叉轻触悬挂在细绳上的乒乓球，观察到乒乓球弹开的幅度不同，这说明响度的大小与_______有关，这种研究方法叫________。使音叉发出相同响度的声音时，距离音叉远、近不同的同学听到音叉发声的响度不同，这说明响度的大小还与_____________有关。
解题要点
（1）响度第一影响因素：振幅，乒乓球弹开幅度放大音叉振动，用转换法。
（2）响度第二影响因素：到声源的距离，距离越远响度越小。
▌迁移练2-1（24-25八年级上·内蒙古呼和浩特·期中）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，如图所示。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392Hz，求：
（1）392Hz表示物体在1s内振动___________次；
（2）汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离。
▌迁移练2-2（24-25八年级下·宁夏固原·阶段检测）如图是龙舟比赛的一个场景。
（1）敲鼓越用力，鼓声越响，这是通过改变声源的_________来改变声音的响度。运动员听到的鼓声是通过_________传入人耳的。
（2）以运动员为参照物，龙舟是__________________的。
（3）某赛队在500m直道比赛中共用时1min40s，计算龙舟的平均速度多少。
考点噪声控制与超声次声应用
▌例3（24-25八年级上·福建福州·期末）“双减”教育政策落实之后，各校开展了丰富多彩的课后延时服务活动（如图）。请用所学知识，解决下列问题：
（1）图甲，器乐社团队员们正在学习吹笛子，优美的笛声是由笛子内________振动而产生的，吹奏时按压不同孔位，竖笛发出声音的________不同（选填“音调”、“音色”或“响度”）；
（2）社团专用教室门窗玻璃由学校专门定制，具有很好的隔音效果，这是从________减弱噪声；
（3）如图乙所示的学生正在参加体育训练活动，他跑完1000m用时250s，这次训练的平均速度是________m/s。
解题要点
（1）管乐器发声：靠管内空气柱振动；按孔改变空气柱长度，改变音调。
（2）噪声减弱途径：隔音玻璃阻挡声音传播，属于传播过程中减弱噪声。
（3）平均速度公式：，总路程除以总时间直接计算。
▌迁移练3-1（24-25八年级上·陕西西安·期末）如图所示为某小区地下车库的一条道路，道路尽头及两侧均是建筑墙体，小刚在学习了声音的知识后，想利用回声知识来测量这条路的长度，已知人能区别开原声和回声的时间间隔至少在0.1s以上，小刚在道路起点使汽车鸣笛，经过1.6s后听到道路尽头反射回来的声音。已知空气中的声速为340m/s。求：
（1）汽车鸣笛声的频率 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）20000Hz，汽笛声对休息的人来讲 ___________（选填“属于”或“不属于”）噪声。
（2）若两侧墙体之间的距离为15m，汽车鸣笛后能区分出两侧墙体传回的声音吗？
（3）这条路的长度是多少？
▌迁移练3-2（24-25八年级上·湖北武汉·期中）蝙蝠飞行时可以利用超声波发现昆虫，科学家利用这个原理发明了声呐。
（1）利用声呐探知海洋的深度，是因为声可以传递___________。
（2）声速与介质的___________和___________有关，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经3s接收到反射回来的声信号，计算海底障碍物到海面的距离是多少___________？（声波在海水中的传播速度为1500m/s）
基础达标
1．北京天坛公园中的回音壁是我国建筑历史上的一大声学奇迹，如图所示，回音壁应用的声学原理是（ ）
A．声音的反射 B．声音在墙壁中的传播
C．声音在空气中的传播 D．声音在固体中的传播
2．在操场上体育课，体育老师发出的口令，近处的同学听到了，而远处的同学没有听清楚，这说明（ ）
A．距离越远，声音的频率越低 B．距离越远，声音的传播速度越慢
C．距离越远，声音的音调越低 D．距离越远，我们听到声音的响度越小
3．如图是一种超声导盲手杖。它发射的超声波可探测周围内的障碍物情况，然后将反射信号处理成语言信息及时播报出来，提醒使用者障碍物的方位、距离、大小等信息。下列说法错误的是（ ）
A．超声波可以传递信息 B．超声波可以回声定位
C．超声波在传播过程中能量会减弱 D．语音信息是次声波
4．关于乐音和噪声的叙述正确的是（ ）
A．凡是物体振动发出的声音都是噪声
B．乐音是乐器发出的声音，噪声是机器发出的声音
C．优美的歌声一定是乐音
D．凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音，都可以看作噪声
5．今年8月14日00时30分前后，台风“杨柳”以强热带风暴级在福建省漳浦县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力11级（30m/s）。其值表示的物理意义是：________；若在足够长的有水的铁质水管一端敲击，另一端的人将耳朵贴在水管上，在另一端可以听到________次敲击声。
6．市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，则变声后声音的音调_______________（选填“变高”“不变”或“变低”），响度_______________（选填“变大”“不变”或“变小”），其传播速度_______________（选填“变”或“不变”）。
7．医院利用___________进行超声检查。让___________进入人体，经体内不同组织的交界面反射形成“像”，医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育
8．（1）短跑比赛中，观众认为跑在最前面的运动员跑得最快，这是通过________的方法来比较运动员运动快慢的；
（2）机器狗“铁蛋二号”在杭州亚运会上发挥了巨大作用，它可以通过发射和接收频率为25000Hz的_______（选填“次声波”或“超声波”）来探测周围5m内障碍物的情况，说明声可以传递_______；
（3）“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______（选填“响度”“音调”或“音色”）；摩托车安装消声器是从________处减弱噪声；预报地震用到的是________。（选填“次声波”或“超声波”）
9．按要求完成下列小题。
（1）小华、小京两位同学保持一定的距离坐在桌子的两侧，小华用笔在置于桌面上的白纸上连续画线，小京耳朵未贴在桌面上时，听不到画线声。保持两人的距离不变，让小京将耳朵紧贴在桌面上，如图甲所示，小京听到了小华画线的声音，这说明桌子____传声。（选填“能”或“不能”）
（2）如图乙所示，将发声的音箱放在密封的塑料袋中，然后将塑料袋放入装水的玻璃容器内，观察到音箱在水中下沉的过程中（未接触容器），依然能听到音箱发出的声音，这说明水____传声。（选填“能”或“不能”）
10．小安用如图所示的器材探究影响声音响度大小的因素。
（1）小安轻敲音叉，听到了声音，同时观察到乒乓球被弹开，这说明___________可以传播声音。
（2）本实验用到了转换法，下列实验也应用此方法的是___________（填字母）。
A．探究声音的传播条件
B．探究音调高低与发声体长度的关系
C．敲击大鼓，鼓面上的纸屑一起运动
（3）小安用更大的力敲击音叉，发现听到的声音更大，同时观察到乒乓球被弹开得更___________（选填“近”或“远”），这说明___________。
11．某同学在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是他利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。
（1）若他选择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）若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择______和______两弦线做实验；
（3）小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越______；弦线越粗，发出的音调越低；实验中选取弦的时候，遵循的探究方法叫______法；
12．跨学科实践活动中，同学们分组制作了隔音房模型，如图所示。为了比较哪个小组的模型隔音效果更好，同学们选择声源、声级计等器材进行实验探究。
（1）若没有手机，实验中应选用______（填“音叉”或“闹钟”）作为声源；
（2）把声源放入隔音房模型中，在距隔音房模型______（填“相同”或“不相同”）的距离处放置声级计，读出声级计的数据，记录如下表；
隔音房模型
声级计数据/dB
甲
60
乙
50
丙
40
（3）分析实验数据可知，隔音房模型______（填“甲”“乙”或“丙”）的隔音效果最好；
（4）由本次实验可知，隔音房模型减小的是声音的______（填“音调”或“响度”），隔音房模型内部填充隔音材料，这是在______（填选项）控制噪声。
A．声源处 B．传播过程中 C．人耳接收处
13．某军舰利用声呐发射声波，声波传到海底，再反射回海面共经过3s，已知海水中的平均声速为1500m/s。求：
（1）声波在海水中3s内传播的距离；
（2）海水的深度。
14．一汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖处鸣笛，汽车直线向前行驶后，司机刚好听到笛声的回声（声速取340m/s），求：
（1）声音传播路程；
（2）声音传播的时间；
（3）汽车行驶的速度。
15．利用图示，可以帮助我们很好解决一些物理问题，比如声现象的回声测距问题。请根据图示完成计算（写出公式及计算过程）
【典型例题】如图，汽车以正对一座高山匀速行驶。在高山前处鸣笛，后在处听到回声（笛声从点发出，经处反射，到处听到回声）。已知声音在空气中的传播速度是。求：汽车鸣笛时到山的距离（即的距离）。解：
（1）如图，实线部分、两点间的距离即为内汽车行驶的路程__________
（2）如图，虚线部分就是内，声音在空气中传播的路程__________
（3）如图，、间的距离等于、间的距离加上声音传播的路程的和的一半，所以汽车鸣笛时到山的距离__________
16．为了探测海底某处的深度，在海上的探测仪向海底垂直发射超声波测距，与声呐的原理相同，都是利用了___________方法测量距离。（声音在海水中传播的速度是1500m/s）。求：
（1）若在海面的船上站着一个人，在船正下方150m处的海里发出一个响声后，此人多长时间可以听到？( )
（2）若经过6s收到了返回声波信号，则海洋中该处的深度是多少______m？
能力进阶
17．许多经典诗句古文中都蕴含着物理智慧。下列诗句中所涉及的物理学原理，其说法正确的是（ ）
A．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，声音的传播不需要介质
B．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，人们听出“猿声”主要是依据响度的不同来判断
C．“商女不知亡国恨，隔江犹唱后庭花”，“商女”发出的声音是超声波
D．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，体现了运动的相对性
18．某地修筑了一条“音乐公路”，路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。当汽车匀速行驶时，每经过一个凹槽，车轮就会上下振动一次，从而发出不同的声音。假设该音乐公路规定的行驶速度是54km/h，设定乐曲为时长20s的《歌唱祖国》，音符“la”的频率为440Hz。下列说法不正确的是（ ）
A．该音乐公路的总长约为300m
B．车速保持不变，若想发出330Hz的“mi”音，应减小相邻凹槽间的距离
C．路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D．汽车发出“la”这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4cm
19．生物教材上介绍过叮人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵期的雌蚊叮人更为厉害，但雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到了雄蚊的声音就逃之夭夭。研究发现雄蚊的发声频率在9500~12000Hz，小明了解到以上知识后设计并制作了一个与收音机差不多的盒子，晚上一试，发现效果还真不错。小明设计的这种盒子是怎样来驱赶雌蚊的？____________；使用这种驱蚊器有什么缺陷？______。（从对人类影响的角度思考）
20．目前，超声波指纹识别技术（简称SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁。超声波能 用来识别指纹，应用的是超声波可以传递___________。某超声波指纹识别系统在A、B、C、D、E五个位置发射的超声波，遇到凹凸不平的手指表面，超声波从发射到接收的时间分 别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（）。根据时间，可绘出该区域手 指表面大致形状可能是图中的___________（选填序号）。
21．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，用相同的力敲击不同的金属管，测出各自发出声音的频率，数据如表：
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.50
1.50
2131
2
31.00
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
（1）从表格数据可知，三根管中音调最低的是______号管。
（2）根据表中数据，______（选填“能”或“不能”）得出“管子发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论？理由：______。
（3）如果再增加一根长度为20.50cm和直径为______的金属管做实验，就能得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系。
22．某校物理兴趣小组开展“生活中的声现象”实践活动，同学们利用吸管、剪刀、透明胶带、直尺和不同材质的卡纸，自制简易吸管排箫。制作前，小组共同制定了4项评价标准：
①音调准确；②响度均匀；③音色柔和；④组装牢固、吹奏方便。
（1）为确定排箫的吸管材料，大家测试了三种常见吸管的音色：塑料吸管音色柔和，玻璃吸管音色尖锐，纸质吸管音色沉闷。根据评价标准③，他们应选择_______ 材料的吸管。
（2）调节排箫音调时，小组提出两种不同方案：
方案一：先裁剪10根长度相同的吸管，组装后逐根剪短，边剪边测试音调，直至符合要求。
方案二：先查阅资料，根据音调需求计算出每根吸管的长度，一次性裁剪完成后直接组装、测试。
从操作简便和减少材料浪费的角度看，更合理的方案是________ 。
（3）排箫制作完成后如图所示。吹奏时，从相同的角度对准吸管吹气，用力越大，吸管内空气柱振动的_______ 越大，发出声音的_______ 越大。
（4）实际吹奏时，有同学发现部分吸管因固定不牢，吹奏时会晃动，导致音调失准。请你提出一条改进建议：__________ 。
23．吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关，可利用图2所示实验装置，一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
（1）分析表中的数据发现，该小组同学研究的是琴弦振动时发声的音调与弦的长度和______这两个因素的关系；
（2）当表中的空格数据为______时，可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的______的关系；
（3）由表中______两次实验数据发现：同一根弦在松紧程度相同时，弦越______，振动时弦的音调越低；
（4）在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则需悬挂重物个数为______个。
24．我们知道声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速，完成下列问题：
一些介质中的声速v（m/s）
空气（0℃）
331
冰
3230
空气（15℃）
340
铜
3750
煤油（25℃）
1324
铝
5000
水（常温）
1500
铁
5200
（1）声音在介质中传播速度的规律：________。（写出一点即可）
（2）在长为884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.43s。声音在金属管中的传播速度是多大？（此时气温约为15℃）
（3）该金属管可能是由什么材料制成的？
25．暑假期间，小明和爸爸妈妈坐高铁去重庆旅游，当火车匀速通过一条长的隧道时，小明测得火车进入隧道到完全离开隧道用的时间是，出隧道后一段时间，火车鸣笛一声，后小明听到了从前面远处峭壁反射的回声，此时峭壁距火车的距离是，已知声音在空气中的传播速度为，假设小明所在的车厢紧挨着火车头（而且小明坐在车厢靠近火车头的位置），火车头的长度忽略不计。求：
（1）火车行驶的速度；
（2）火车的长度约为多少？
26．如图的导盲杖说明书，使用时导盲杖会持续发出声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。请回答：
说明书（节选）
发声频率
40000Hz
距离/m
1.0～1.5
0～0.5
手柄每s振动
1次
2次
3次
（1）导盲杖发出的是______（选填“超声波”或“次声波”）。
（2）提示音提醒盲人绕开障碍物，说明声能传递______。
（3）如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力量吹气，声音是由______振动发出的，若用相同的力量敲击它们，音调最高的是______。
（4）为了更好地保证交通安全，驾驶员开车时禁止打电话、发微信等行为。若公交车以的速度沿直线匀速行驶，驾驶员开车时看一眼手机需要2s，则在这段时间内公交车相当于在“盲开”状态下行驶______m的距离，极易发生交通事故。
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第二章 声的世界
复习要点
1. 理解声音由物体振动产生的规律，知道声源的概念，掌握转换法在声学实验中的应用。
2. 掌握声音的传播条件，明确真空不能传声；知道声音在不同介质中的声速规律，记住常温下空气中的声速；理解回声现象及应用。
3. 理解响度、音调、音色是声音的三个特性，掌握各自的决定因素，能结合生活实例与波形图准确区分三者。
4. 知道人耳的听觉频率范围，掌握超声波与次声波的定义、特点及在生产、科技、生活中的应用。
5. 了解噪声的定义与危害，掌握在声源处、传播过程中、人耳处控制噪声的三个环节，能分析实际降噪措施的原理。
6. 能利用声速公式进行回声测距等相关计算，能通过波形图分析声音的频率与振幅。
7. 了解我国古代声学成就（天坛、编钟等），体会声学知识的应用价值，树立环保与健康意识。
复习重难点
重点：声音的产生与传播条件；声音的三个特性及影响因素；控制噪声的三个环节；声速的相关计算。
难点：音调与响度的概念辨析；生活中声音特性的实例判断；回声测距的路程对应关系；噪声控制三个环节的区分。
要点 声音的产生与传播
1．声音的产生
声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也停止。正在发声的物体叫做声源。
（1）固体、液体、气体都可以振动发声：弦乐器靠弦振动发声，管乐器靠管内空气柱振动发声，流水声靠水振动发声。
（2）实验方法：转换法（放大法），如音叉振动溅起水花、泡沫小球被弹开，将不易观察的微小振动放大，便于观察。
2．声音的传播
（1）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以作为传声介质；真空不能传声。
（2）声音在介质中以声波的形式传播，形成疏密相间的波动。
（3）回声：声音遇到障碍物会被反射回来的现象。障碍物距离较近时，回声与原声混合，使声音更加洪亮；距离较远时，人耳可区分回声与原声。
3．声速
（1）定义：声波传播的距离与传播时间之比，公式 。
（2）规律：一般情况下，固体中声速最大，液体次之，气体中最小；声速大小与介质种类和温度有关。
（3）常温下，空气中声速约为 340 m/s，水中约 1500 m/s，钢铁中约 5200 m/s。
特别提醒
（1）振动停止只是不再发声，原来发出的声音仍会在介质中继续传播，不会立即消失。
（2）回声测距时，声音往返经过的路程是声源到障碍物距离的 2 倍，计算时注意路程的对应关系。
（3）真空不能传声，因此太空中航天员需要借助无线电波进行交流。。
要点速测
1．大课间，学校腰鼓队正在表演，用手掌按住正在发声的鼓面，鼓声就会消失，这是因为（ ）
A．手使鼓面停止了振动 B．手吸收了鼓声
C．手把声音反射回去了 D．手不能传播声音
【答案】A
【解析】A．声音是由物体振动产生的，用手掌按住正在发声的鼓面，鼓声就消失了，原因是手使鼓面停止了振动，所以声音消失，故A符合题意，
BC．多孔或柔软材料可以吸声，手无法像吸音材料那样高效吸收声波，手可以反射声音，不能使声音消失，故BC不符合题意；
D．声音的传播需要介质，手是固体，可以传播声音，故D不符合题意。
故选A。
2．在探究声音的产生时，小李做了下面的实验：
（1）如图A所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开，它说明了发声的物体在______________。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动___________，这种思维方法叫作___________。（选填“等效替代法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）
（2）如图B所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉_______（选填“会”或“不会”）响，并且把泡沫塑料球弹起，说明了___________可以传声。在月球上做这个实验___________（选填“能”或“不能”）看到泡沫塑料球弹起。
【答案】（1）振动 放大 转换法；（2）会 空气 不能
【解析】（1）[1]声音是由物体振动产生的，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开，这表明发声的物体在振动 。
[2]音叉的振动非常微小，肉眼很难直接观察到。而悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动 放大 。当音叉振动时，它会撞击乒乓球，乒乓球的弹开幅度相对较大，能够让我们更清楚地看到音叉的振动情况。
[3]这种把不容易观察到的微小振动，通过乒乓球的弹开这种明显的现象表现出来的思维方法叫作 转换法 。等效替代法是用一个物理量来代替另一个物理量进行研究；控制变量法是控制其他因素不变，只改变一个因素来研究其对研究对象的影响；类比法是根据两个对象某些属性相同来推出其他属性也可能相同，这里都不符合，所以是转换法。
（2）[1]如图B所示，敲响右边的音叉，右边音叉振动产生的声音通过空气传播到左边完全相同的音叉，左边的音叉会响，这是因为声音可以在空气中传播，并且由于两个音叉完全相同，右边音叉的振动引发了左边音叉的共振，所以左边音叉也会振动发声，进而把泡沫塑料球弹起，即左边完全相同的音叉会响。
[2]该现象说明了空气可以传声。右边音叉的声音能传到左边音叉处，是依靠空气作为介质来传播声音的。
[3]在月球上做这个实验不能看到泡沫塑料球弹起。因为月球上是真空环境，真空不能传声，右边音叉振动产生的声音无法通过空气传播到左边音叉，左边音叉就不会振动，也就不能把泡沫塑料球弹起。
3．如图所示，小明和小华用两个一次性纸杯和10m长的棉线自制一个“土电话”。用“土电话”能实现较远距离的通话，这表明___________，图中细线处于松弛状态___________（选填“能”或“不能”）听清楚土电话传来的声音。用三个纸杯___________（选填“能”或“不能”）实现三人通话。
【答案】 固体能传声 不能 能
【解析】[1]固体、液体、气体都能传声，用“土电话”能实现10m间的通话，这表明固体能够传递声音。
[2]如果说话时，线没有拉直，则听的人就听不到对方的讲话声，其原因是松弛的棉线不容易振动传声，即松弛的棉线不容易振动；因此用“土电话”打电话时，细线必须拉紧。
[3]纸杯能够聚拢声音，细线能够传递声音，用三个纸杯制作的“土电话”能实现三人之间的通话。
要点声音的三个特性
1．响度
（1）物理意义：声音的强弱，也叫音量。
（2）决定因素：声源的振幅，振幅越大，响度越大；同时响度还与声音的传播距离、分散程度有关，距离声源越远，响度越小。
（3）单位：分贝（dB），0 dB 是人耳的听觉下限。
2．音调
（1）物理意义：声音的高低。
（2）决定因素：声源振动的频率。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（3）频率：物体振动次数与所用时间之比，单位是赫兹（Hz）。
（4）弦乐器音调规律：弦越短、越细、张得越紧，振动频率越高，音调越高；管乐器靠空气柱振动，空气柱越短，音调越高。
3．音色
（1）物理意义：声音的品质与特色，也叫音品。
（2）决定因素：由发声体的材料、结构及发声方式决定。
（3）应用：分辨不同人的说话声、区分不同乐器的声音；不同音色对应示波器上不同的波形。
特别提醒
（1）生活中 “高、低” 含义不同：“高音声部、低音声部” 中的高低指音调；“大声喧哗、低声细语” 中的高低指响度，需结合语境辨析。
（2）响度和音调是声音的两个独立特性：音调高的声音响度不一定大，响度大的声音音调也不一定高。
（3）响度、音调、音色是决定乐音特征的三个因素，三者共同决定乐音的听觉效果。
要点速测
4．第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上，轮胎经过特定设计的凹凸路面时，发出乐音。当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，发出的声音（ ）
A．频率变大，音调变高 B．频率变大，音调变低
C．频率不变，音调不变 D．频率变小，音调变低
【答案】A
【解析】当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，乙图中振动的频率变大，发出的声音的音调变高，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．《诗经·关雎》中“参差荇菜”一句，以“参差”形容水草长短不齐。我国传统管乐器排箫（图）因竹管长短错落，雅称“参差”。竹管“参差”是为了改变声音的（ ）
A．音调 B．响度 C．音色 D．振幅
【答案】A
【解析】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，发出声音的音调也会不同，所以竹管参差不齐，目的是为了改变声音的音调，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．苏州评弹是国家级非物质文化遗产，表演中常用到琵琶、三弦等乐器，如图所示．当演奏者拨动琴弦时，弦因_________而发出声音，且拨的力度越大，声音的_________越大；听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音，主要是依据声音的_________不同。
【答案】 振动 响度 音色
【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，一切正在发声的物体都在振动。当演奏者拨动琴弦时，弦会振动，从而发出声音。
[2]响度是指声音的强弱，它与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。拨的力度越大，琴弦振动的幅度就越大，即振幅越大，所以声音的响度越大。
[3]音色是指声音的特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同。琵琶和三弦的材料、结构不同，它们发出声音的音色不同。听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音，主要是依据声音的音色不同。
要点超声、次声与噪声控制
1．人耳的听觉范围
人耳能听到的声音频率范围是 20 Hz ~ 20 000 Hz。
（1）超声波：振动频率高于 20 000 Hz的声波。特点：方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能。应用：声呐探测、B 超检查、超声探伤、超声清洗杀菌等。
（2）次声波：振动频率低于 20 Hz的声波。来源：火山爆发、地震、海啸、台风、核爆炸等。特点：传播距离远、能绕过障碍物。应用：灾害预警、核爆炸监测；强次声波具有极大破坏力。
2．噪声
（1）定义：物理学角度，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音，波形杂乱；环保角度，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，都属于噪声。
（2）危害：分散注意力、影响情绪；长期暴露会损伤听力；严重时会诱发多种疾病，甚至危及生命。
（3）环境标准：居民、文教、行政办公区白天噪声限值 55 dB，夜间 45 dB。
3．控制噪声的三个环节
（1）声源处减弱（消声）：如摩托车安装消声器、城区禁止汽车鸣笛、机器加装隔音罩。
（2）传播过程中减弱（吸声、隔声）：如高架道路建隔音墙、道路旁植树、室内使用吸音材料、真空玻璃隔音。
（3）人耳处减弱：如佩戴防噪声耳罩、用手捂住耳朵。
特别提醒
（1）超声波和次声波都属于声波，传播都需要介质，真空同样不能传播超声和次声。
（2）噪声具有相对性：优美的音乐在不合适的场景下也会成为噪声。
（3）吸声和隔声都属于在传播过程中控制噪声，原理不同：吸声是吸收声能，隔声是阻挡声波传播。
要点速测
7．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（ ）
A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐”
C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【答案】D
【解析】 A．B超利用超声波反射成像，传递人体内部结构信息，属于传递信息，故A不符合题意；
B．声呐通过接收反射声波探测鱼群位置，属于传递信息，故B不符合题意；
C．中医“闻”是通过听声音获取病情信息，属于传递信息，故C不符合题意；
D．超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍，属于传递能量，故D符合题意。
故选D。
8．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（ ）
A．人有可能听到频率为10kHz的声波
B．人不可能听得到乙图的声波
C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见
D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息
【答案】A
【解析】A．由图可知，人耳的听觉频率范围是，所以人有可能听到频率为10kHz（）的声波，故A正确；
B．乙图的声波每毫秒振动一次，频率为
人耳的听觉频率范围是，所以人能听得到乙图的声波，故B错误；
C．由图可知，蝙蝠的听觉频率范围是，所以蝙蝠听不见200Hz的声波，故C错误；
D．地震、海啸的预警中利用了频率低于20Hz的次声波来传递信息，故D错误。
故选A。
9．为保护听力，我们可以从声音的产生、传播和接收三个方面控制噪声。射击运动员训练时戴耳罩是从声音的______方面进行控制；图书馆中规定不能大声喧哗是从声音的______方面进行控制；家庭窗户安装真空双层玻璃是从声音的______方面进行控制。
【答案】 接收 产生 传播
【解析】[1][2][3]减弱噪声主要从三种途径入手，一是在声源处减弱，二是在传播过程中减弱，三是在接收处减弱。射击运动员戴耳罩，属于在人耳处减弱噪声，即声音接收方面控制；图书馆中规定不能大声喧哗，属于从声源处减弱噪声，即声音的产生方面进行控制；家庭窗户安装真空双层玻璃，属于从传播过程中减弱噪声，即声音的传播方面进行控制。
难点声音三特性的辨析方法
声音的三个特性是本章核心易混点，可通过三种方法快速区分：
1．概念对应法
（1）响度：对应声音的 “大小、强弱、音量”，描述振动的幅度，由振幅和距离决定。
（2）音调：对应声音的 “高低、尖细 / 低沉”，描述振动的快慢，由振动频率决定。
（3）音色：对应声音的 “辨识度、音质特色”，由发声体本身决定，是区分不同发声体的核心依据。
2．关键词定位法
（1）出现 “用力敲、大声、轻声、震耳欲聋、音量” 等表述，对应响度；
（2）出现 “高音、低音、琴弦松紧、音阶、频率” 等表述，对应音调；
（3）出现 “听声辨人、区分乐器、音质不同” 等描述，对应音色。
3．波形分析法
（1）波形的上下高度 → 振幅 → 响度：波形越高，振幅越大，响度越大；
（2）波形的疏密程度 → 频率 → 音调：波形越密，频率越高，音调越高；
（3）波形的整体形状 → 音色：形状不同，音色不同；杂乱无章的波形对应噪声。
难点回声测距的计算方法
利用回声测距离是声速计算的典型题型，解题关键是理清声音的传播路程：
1．基本公式
声速公式：，变形得 、。
2．静止声源的回声测距
声音从声源发出，经障碍物反射后返回声源，传播的总路程是声源到障碍物距离的 2 倍。
即：，因此 。
注意：公式中的是声音从发出到接收的往返总时间。
3．常见介质声速（常温）
空气：340 m/s；海水：约 1500 m/s
易错提醒
（1）审题时明确题目给出的时间是 “单程时间” 还是 “往返时间”，避免忘记除以 2。
（2）运动物体的回声问题，需结合物体移动的路程，分析声音传播的总路程与距离的关系。
考点声音的产生与传播
▌例1 （24-25八年级上·陕西延安·阶段检测）小美同学在长铁管的一端敲一下，小智同学在铁管的另一端听到两次声音；听到第一次声音的时间为0.34s，声音在空气中的传播速度为，声音在钢铁中的传播速度为。问：
（1）小智同学听到的第一次声音是通过______传来的；
（2）铁管的长度是多少______？
（3）听到两次声音的间隔时间为多少秒______？
【答案】（1）铁管；（2）1700m；（3）4.66s
【解析】（1）声音在固体中传播的速度最快，故小智同学听到的第一次声音是通过铁管传来的。
（2）铁管的长度为
（3）声音在空气中传播的时间为
两次声音间隔的时间为
解题要点
（1）传播规律：声速固体＞液体＞气体，先听到固体传过来的声音。
（2）路程公式：，铁管长度用钢铁中声速 × 钢铁传播时间计算。
（3）时间差计算：先算声音在空气中传播总时间，再减去固体传播时间，得到两次声响间隔。
▌迁移练1-1（24-25八年级上·河南新乡·期中）利用手机可以做如图所示的声现象实验，也可以利用手机软件测山崖的距离，如利用Acoustic Stopwatch软件能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔。当手机接收到第一次响声时便自动计时，再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.001s。
（1）随着不断向外抽气，发现所听到的手机铃声越来______。由此现象可以推理出______不能传声。
（2）若已知空气中的声速为340m/s，0.001s内声音的传播距离为多少_________？
（3）某人使用手机在空旷的平地山上，测量到对面山崖的距离。他在手机边击掌一次，手机第二次记录到掌声的回声时显示时间差是4秒。那么山崖距离人的距离多远________？
【答案】（1）小 真空；（2）0.34m；（3）680m
【解析】（1）[1]随着不断向外抽气，声的传播介质越来越少，会发现所听到的手机铃声越来小。
[2]由此现象可以推理：如果里面被抽成真空，将听不到声音，即真空不能传声。
（2）0.001s内声音的传播距离为s=vt=340m/s×0.001s=0.34m
（3）声音从人这边传到山崖那边的时间为
故山崖到人的距离为s′=vt′=340m/s×2s=680m
▌迁移练1-2（25-26八年级上·江西南昌·阶段检测）在长0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两次声音，两次声音相隔2.33s（此时为15℃）（单位：m/s）。
空气（0℃）
331
冰
3230
空气（15℃）
340
铜
3750
煤油（25℃）
1324
铝
5000
水（常温）
1500
铁
5200
（1）第二次听到的声音是通过______（选填“空气”或“金属管”）传来的；
（2）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制作的？
【答案】（1）空气；（2）5000m/s，铝
【解析】（1）一般情况下，声音在固体中传播速度比气体快，因此第一次听到的声音是通过金属管传来，第二次是通过空气传来。
（2）15℃的空气中声速为，金属管长度
根据两次声音相隔2.33s可列如下等式
解得。查表可知，该金属管材料的声速与铝相等，因此该金属管可能是由铝制作的。
考点声音的三特性辨析
▌例2（26-27八年级上·全国·课后作业）在“探究响度与什么因素有关”时，小红做了如下实验，请你帮她将实验记录填写完整，使音叉发出不同响度的声音，将正在发声的音叉轻触悬挂在细绳上的乒乓球，观察到乒乓球弹开的幅度不同，这说明响度的大小与_______有关，这种研究方法叫________。使音叉发出相同响度的声音时，距离音叉远、近不同的同学听到音叉发声的响度不同，这说明响度的大小还与_____________有关。
【答案】 振幅 转换法 距离发声体的远近
【解析】[1]乒乓球振动幅度越大，说明音叉振动幅度比较大，这说明响度的大小与振幅有关，振幅越大，响度越大。
[2]物体的振动有时用眼睛无法直接看到，可以通过乒乓球将音叉的振动放大，这种思维方法叫做转换法。
[3]使音叉发出相同响度的声音时，距离不同，听到声音的响度不同，距离发声体越近，响度越大，因此说明响度与距离发声体远近有关。
解题要点
（1）响度第一影响因素：振幅，乒乓球弹开幅度放大音叉振动，用转换法。
（2）响度第二影响因素：到声源的距离，距离越远响度越小。
▌迁移练2-1（24-25八年级上·内蒙古呼和浩特·期中）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，如图所示。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392Hz，求：
（1）392Hz表示物体在1s内振动___________次；
（2）汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离。
【答案】（1）392；（2）0.038m
【解析】（1）音符“sol”的频率为392Hz，表示物体在1s内振动392次。
（2）汽车的行驶速度是v＝54km/h＝15m/s
即每秒通过的路程是15m。汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次，因此汽车发出“sol”这个音符时，所对应的相邻凹槽之间的距离为
▌迁移练2-2（24-25八年级下·宁夏固原·阶段检测）如图是龙舟比赛的一个场景。
（1）敲鼓越用力，鼓声越响，这是通过改变声源的_________来改变声音的响度。运动员听到的鼓声是通过_________传入人耳的。
（2）以运动员为参照物，龙舟是__________________的。
（3）某赛队在500m直道比赛中共用时1min40s，计算龙舟的平均速度多少。
【答案】（1）振幅 空气；（2）静止；（3）5m/s
【解析】（1）声音的响度与声源的振幅有关，敲鼓越用力，鼓声越响，这是通过改变声源的振幅来改变声音的响度；声音的传播需要介质，运动员听到的鼓声是通过空气传入人耳的。
（2）以运动员为参照物，龙舟相对于运动员的位置不变，是静止的。
（3）龙舟的平均速度是
考点噪声控制与超声次声应用
▌例3（24-25八年级上·福建福州·期末）“双减”教育政策落实之后，各校开展了丰富多彩的课后延时服务活动（如图）。请用所学知识，解决下列问题：
（1）图甲，器乐社团队员们正在学习吹笛子，优美的笛声是由笛子内________振动而产生的，吹奏时按压不同孔位，竖笛发出声音的________不同（选填“音调”、“音色”或“响度”）；
（2）社团专用教室门窗玻璃由学校专门定制，具有很好的隔音效果，这是从________减弱噪声；
（3）如图乙所示的学生正在参加体育训练活动，他跑完1000m用时250s，这次训练的平均速度是________m/s。
【答案】（1）空气 音调；（2）传播过程中；（3）4
【解析】（1）[1]声音是由物体的振动产生的，优美的笛声是由笛子内空气振动而产生的。
[2]吹奏时按压不同孔位，空气柱的长度不同，振动频率不同，则竖笛发出声音的音调不同。
（2）社团专用教室门窗玻璃由学校专门定制，具有很好的隔音效果，阻止声音的传播，这是通过在声音的传播过程中减弱了噪声的传播。
（3）学生跑完1000m用时250s，他这次训练的平均速度是
解题要点
（1）管乐器发声：靠管内空气柱振动；按孔改变空气柱长度，改变音调。
（2）噪声减弱途径：隔音玻璃阻挡声音传播，属于传播过程中减弱噪声。
（3）平均速度公式：，总路程除以总时间直接计算。
▌迁移练3-1（24-25八年级上·陕西西安·期末）如图所示为某小区地下车库的一条道路，道路尽头及两侧均是建筑墙体，小刚在学习了声音的知识后，想利用回声知识来测量这条路的长度，已知人能区别开原声和回声的时间间隔至少在0.1s以上，小刚在道路起点使汽车鸣笛，经过1.6s后听到道路尽头反射回来的声音。已知空气中的声速为340m/s。求：
（1）汽车鸣笛声的频率 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）20000Hz，汽笛声对休息的人来讲 ___________（选填“属于”或“不属于”）噪声。
（2）若两侧墙体之间的距离为15m，汽车鸣笛后能区分出两侧墙体传回的声音吗？
（3）这条路的长度是多少？
【答案】（1）小于 属于；（2）不能；（3）272m
【解析】（1）[1]人的听觉频率范围在20-20000Hz之间，汽车鸣笛声我们能听见，则汽车鸣笛声的频率小于20000Hz。
[2]鸣笛声影响了人的休息，因此鸣笛声对休息的人来讲属于噪声。
（2）人耳能区别开回声和原声的最小距离为
两侧墙体之间的距离为15m，故汽车鸣笛后不能区分出两侧墙体传回的声音。
（3）这条路的长度为
▌迁移练3-2（24-25八年级上·湖北武汉·期中）蝙蝠飞行时可以利用超声波发现昆虫，科学家利用这个原理发明了声呐。
（1）利用声呐探知海洋的深度，是因为声可以传递___________。
（2）声速与介质的___________和___________有关，某探测船利用声呐从海面处垂直向海底发射超声波，经3s接收到反射回来的声信号，计算海底障碍物到海面的距离是多少___________？（声波在海水中的传播速度为1500m/s）
【答案】（1）信息；（2）种类 温度 2250m
【解析】（1）声呐通过接收反射的超声波确定海洋深度，属于利用声传递信息，而非能量。
（2）[1][2]声速与介质的种类和温度有关，不同介质中声速不同，同一介质温度变化也会影响声速。
[3]超声波往返总时间为3s，单程时间为1.5s。海水中声速为1500m/s，距离为
基础达标
1．北京天坛公园中的回音壁是我国建筑历史上的一大声学奇迹，如图所示，回音壁应用的声学原理是（ ）
A．声音的反射 B．声音在墙壁中的传播
C．声音在空气中的传播 D．声音在固体中的传播
【答案】A
【解析】回音壁的墙体是光滑的圆形结构，当人发出的声音在空气中传播、碰到墙壁时，会发生反射，声波沿着弧形墙面多次反射传播，使在特定位置的人拍手后能听到多次回声。故选A。
2．在操场上体育课，体育老师发出的口令，近处的同学听到了，而远处的同学没有听清楚，这说明（ ）
A．距离越远，声音的频率越低 B．距离越远，声音的传播速度越慢
C．距离越远，声音的音调越低 D．距离越远，我们听到声音的响度越小
【答案】D
【解析】A．声音的频率由发声体振动特性决定，与传播距离无关，故A不符合题意；
B．声速仅由介质种类和温度决定，操场空气介质相同、温度相近，声速不变，故B不符合题意；
C．音调由发声体振动频率决定，频率不变则音调不变，故C不符合题意；
D．响度与发声体振幅、距离发声体的远近有关，距离越远，声音响度越小，故D符合题意。
故选 D。
3．如图是一种超声导盲手杖。它发射的超声波可探测周围内的障碍物情况，然后将反射信号处理成语言信息及时播报出来，提醒使用者障碍物的方位、距离、大小等信息。下列说法错误的是（ ）
A．超声波可以传递信息 B．超声波可以回声定位
C．超声波在传播过程中能量会减弱 D．语音信息是次声波
【答案】D
【解析】A．手杖利用超声波探测障碍物并播报方位、距离，说明超声波可以传递信息，故A正确；
B．发射超声波、接收反射回波判断障碍物，属于回声定位原理，故B正确；
C．声波传播时会分散、损耗，传播距离越远能量越弱，因此手杖仅能探测 5m 内障碍物，故C正确 ；
D．语音是人耳能听到的声音，频率在 20~20000Hz 之间；次声波是频率低于 20Hz、人耳听不见的声波，二者完全不同，故D错误。
本题选择错误的选项，因此选D。
4．关于乐音和噪声的叙述正确的是（ ）
A．凡是物体振动发出的声音都是噪声
B．乐音是乐器发出的声音，噪声是机器发出的声音
C．优美的歌声一定是乐音
D．凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音，都可以看作噪声
【答案】D
【解析】A．发声体做规则振动产生的声音通常是乐音，故A错误；
BC．乐音不一定来自乐器，如歌唱家优美的歌声；噪声也不一定是机器发出的，比如深夜大声歌唱，即使歌声再优美，也属于噪声，故BC错误；
D．凡是干扰他人休息、学习、生活、工作的声音，都属于噪声，故D正确。
故选D。
5．今年8月14日00时30分前后，台风“杨柳”以强热带风暴级在福建省漳浦县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力11级（30m/s）。其值表示的物理意义是：________；若在足够长的有水的铁质水管一端敲击，另一端的人将耳朵贴在水管上，在另一端可以听到________次敲击声。
【答案】 表示每秒内风移动的距离是30m 三
【解析】速度的物理意义是单位时间内物体通过的路程，因此30m/s表示每秒内风通过的路程是30米。
声音的传播依赖介质，且在固体、液体、气体中的传播速度依次减小。在有水的水管一端敲击时，声音会通过水管（固体）、水（液体）、空气（气体）这三种不同介质传播到另一端，由于三种介质中声音传播速度不同，到达另一端的时间有差异，所以能听到3次敲击声。
6．市场上有一种变声器，可以改变声音的特性。某段声音的波形变化如图所示，变声前是A段，变声后是B段，则变声后声音的音调_______________（选填“变高”“不变”或“变低”），响度_______________（选填“变大”“不变”或“变小”），其传播速度_______________（选填“变”或“不变”）。
【答案】 不变 变大 不变
【解析】由图可知，B段与A段相比，声波相同时间内振动的次数不变，说明频率不变，则变声后声音的音调不变；声波的振幅增大、响度变大。
因声速只与介质种类和温度有关，与声音的音调和响度无关，故传播速度不变。
7．医院利用___________进行超声检查。让___________进入人体，经体内不同组织的交界面反射形成“像”，医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育
【答案】 超声波 超声波
【解析】超声波具备穿透性强、遇到不同介质界面易反射的特点，超声检查常用B型超声波诊断仪，工作时向人体内发射超声波，超声波经体内组织界面反射后携带内部信息，经处理形成图像，以此诊断病情。
8．（1）短跑比赛中，观众认为跑在最前面的运动员跑得最快，这是通过________的方法来比较运动员运动快慢的；
（2）机器狗“铁蛋二号”在杭州亚运会上发挥了巨大作用，它可以通过发射和接收频率为25000Hz的_______（选填“次声波”或“超声波”）来探测周围5m内障碍物的情况，说明声可以传递_______；
（3）“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______（选填“响度”“音调”或“音色”）；摩托车安装消声器是从________处减弱噪声；预报地震用到的是________。（选填“次声波”或“超声波”）
【答案】（1）相同时间比较路程；（2）超声波 信息；（3）响度 声源 次声波
【解析】（1）观众判断跑在最前面的运动员最快，是在相同时间的前提下，通过比较运动员运动的路程长短来判定运动快慢，路程越长则运动越快。
（2）人耳可听声的频率范围是，频率高于的声波为超声波，大于，因此属于超声波；机器狗通过声波探测障碍物，是利用声音获取周围环境的相关情况，这体现了声可以传递信息。
（3）响度是指声音的强弱或大小，“不敢高声语”里的“高”描述的是声音强，响度大；
减弱噪声的途径分为声源处、传播过程中、人耳处三类，摩托车安装消声器是从噪声的产生源头阻止噪声，属于在声源处减弱噪声；
地震等自然灾害发生时会产生次声波，次声波传播距离远，因此预报地震会用到次声波。
9．按要求完成下列小题。
（1）小华、小京两位同学保持一定的距离坐在桌子的两侧，小华用笔在置于桌面上的白纸上连续画线，小京耳朵未贴在桌面上时，听不到画线声。保持两人的距离不变，让小京将耳朵紧贴在桌面上，如图甲所示，小京听到了小华画线的声音，这说明桌子____传声。（选填“能”或“不能”）
（2）如图乙所示，将发声的音箱放在密封的塑料袋中，然后将塑料袋放入装水的玻璃容器内，观察到音箱在水中下沉的过程中（未接触容器），依然能听到音箱发出的声音，这说明水____传声。（选填“能”或“不能”）
【答案】（1）能；（2）能
【解析】（1）当小京耳朵未贴在桌面上时听不到画线声，耳朵紧贴桌面时能听到，这表明桌子能传声。因为声音的传播需要介质，桌面作为固体介质，传递了小华画线产生的声音。
（2）音箱在密封塑料袋中，放入装水的玻璃容器内（未接触容器），依然能听到声音，这说明水能传声。水作为液体介质，能够传播音箱发出的声音。
10．小安用如图所示的器材探究影响声音响度大小的因素。
（1）小安轻敲音叉，听到了声音，同时观察到乒乓球被弹开，这说明___________可以传播声音。
（2）本实验用到了转换法，下列实验也应用此方法的是___________（填字母）。
A．探究声音的传播条件
B．探究音调高低与发声体长度的关系
C．敲击大鼓，鼓面上的纸屑一起运动
（3）小安用更大的力敲击音叉，发现听到的声音更大，同时观察到乒乓球被弹开得更___________（选填“近”或“远”），这说明___________。
【答案】（1）空气；（2）C；（3）远 发声体振动的幅度越大响度越大
【解析】（1）声音的传播需要介质，这里音叉振动发声，通过空气传播到我们耳朵，所以听到了声音。
（2）转换法是把不容易观察的现象转换成容易观察的现象。
A．探究声音的传播条件运用的是推理法；
B．探究音调与发声体长度关系运用的是控制变量法；
C．敲击大鼓，鼓面振动不容易直接看到，通过鼓面上纸屑的运动来体现鼓面振动，运用的是转换法。
故选C。
（3）[1][2]声音的响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大。更大的力敲音叉，音叉振幅大，所以声音更响，乒乓球弹得更远。
11．某同学在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是他利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的松紧程度相同。
（1）若他选择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）若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择______和______两弦线做实验；
（3）小明研究后得出结论：在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越______；弦线越粗，发出的音调越低；实验中选取弦的时候，遵循的探究方法叫______法；
【答案】（1）长度；（2）a b；（3）低 控制变量
【解析】（1）由图示可知，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弦线长度的关系。
（2）[1][2]要研究音调与弦线粗细的关系，要控制琴弦的材料和长度相同，而粗细不同，故选择a、b两弦线进行实验。
（3）[1]在其他条件相同的情况下，物体越小、越轻，物体越容易振动，故小明研究后得出结论：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，发出声音的音调越低。
[2]每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，实验中选取弦的时候，采用的探究方法是控制变量法。
12．跨学科实践活动中，同学们分组制作了隔音房模型，如图所示。为了比较哪个小组的模型隔音效果更好，同学们选择声源、声级计等器材进行实验探究。
（1）若没有手机，实验中应选用______（填“音叉”或“闹钟”）作为声源；
（2）把声源放入隔音房模型中，在距隔音房模型______（填“相同”或“不相同”）的距离处放置声级计，读出声级计的数据，记录如下表；
隔音房模型
声级计数据/dB
甲
60
乙
50
丙
40
（3）分析实验数据可知，隔音房模型______（填“甲”“乙”或“丙”）的隔音效果最好；
（4）由本次实验可知，隔音房模型减小的是声音的______（填“音调”或“响度”），隔音房模型内部填充隔音材料，这是在______（填选项）控制噪声。
A．声源处 B．传播过程中 C．人耳接收处
【答案】（1）闹钟；（2）相同；（3）丙；（4）响度 B
【解析】（1）音叉振动发声响度小、持续时间短，闹钟振动声音响度大且易调控、持续时间长，故选闹钟作为声源。
（2）应将声级计放在距隔音房相同的距离处，控制单一变量，从而根据声级计的数据的大小判定哪个隔音房的隔音效果好。
（3）根据实验表格数据分析，当声级计放在距隔音房相同的距离处时，隔音房丙的声级计数据最小，故隔音房丙的隔音效果最好。
（4）[1]本实验中采用声级计判断隔音效果，声级计数据单位为dB，dB是响度的单位，可判断出隔音房模型减小的是声音的响度。
[2]减弱噪声的途径是在人耳处、在传播过程中或在声源处；隔音房模型内部填充隔音材料是在声音的传播过程中控制噪声的，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
13．某军舰利用声呐发射声波，声波传到海底，再反射回海面共经过3s，已知海水中的平均声速为1500m/s。求：
（1）声波在海水中3s内传播的距离；
（2）海水的深度。
【答案】（1）4500m；（2）2250m
【解析】（1）声波3s内传播的距离
（2）总路程是往返距离，因此海水深度为总路程的一半，即
14．一汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖处鸣笛，汽车直线向前行驶后，司机刚好听到笛声的回声（声速取340m/s），求：
（1）声音传播路程；
（2）声音传播的时间；
（3）汽车行驶的速度。
【答案】（1）1700m；（2）5s；（3）20m/s
【解析】（1）声音传播的路程为鸣笛点到山崖的距离加上山崖到汽车听到回声时位置的距离，即
（2）声音传播的时间
（3）汽车行驶的时间与声音传播的时间相同，即
故汽车行驶的速度
15．利用图示，可以帮助我们很好解决一些物理问题，比如声现象的回声测距问题。请根据图示完成计算（写出公式及计算过程）
【典型例题】如图，汽车以正对一座高山匀速行驶。在高山前处鸣笛，后在处听到回声（笛声从点发出，经处反射，到处听到回声）。已知声音在空气中的传播速度是。求：汽车鸣笛时到山的距离（即的距离）。解：
（1）如图，实线部分、两点间的距离即为内汽车行驶的路程__________
（2）如图，虚线部分就是内，声音在空气中传播的路程__________
（3）如图，、间的距离等于、间的距离加上声音传播的路程的和的一半，所以汽车鸣笛时到山的距离__________
【答案】（1）40m；（2）680m；（3）360m
【解析】（1）[1] 汽车以正对一座高山匀速行驶，根据可得，2s内汽车行驶的路程
（2）[2]2s内，声音在空气中传播的路程
（3）[3]汽车鸣笛时到山的距离
16．为了探测海底某处的深度，在海上的探测仪向海底垂直发射超声波测距，与声呐的原理相同，都是利用了___________方法测量距离。（声音在海水中传播的速度是1500m/s）。求：
（1）若在海面的船上站着一个人，在船正下方150m处的海里发出一个响声后，此人多长时间可以听到？( )
（2）若经过6s收到了返回声波信号，则海洋中该处的深度是多少______m？
【答案】回声测距；（1）0.1s；（2）
【解析】[1]声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来，形成回声。声呐和超声波测距就是利用回声测距的原理，通过测量声音从发射到接收回声的时间，结合声音在介质中的传播速度来计算距离。
[2]因人耳到海面的距离远小于150m，声音在空气中传播的时间可忽略不计；已知声音在海水中传播速度，在船正下方150m处的海里发出一个响声后，根据公式可得船上的人听到声音的时间
[3]声音从海面到海底再返回海面的总时间，那么声音从海面到海底的时间
根据公式可得，海洋中该处的深度
能力进阶
17．许多经典诗句古文中都蕴含着物理智慧。下列诗句中所涉及的物理学原理，其说法正确的是（ ）
A．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，声音的传播不需要介质
B．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，人们听出“猿声”主要是依据响度的不同来判断
C．“商女不知亡国恨，隔江犹唱后庭花”，“商女”发出的声音是超声波
D．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，体现了运动的相对性
【答案】D
【解析】A．声音传播需要介质，钟声依靠空气传播到客船，声音的传播需要介质，故A错误；
B．人们分辨出 “猿声” 是依靠音色，故B错误；
C．人耳听不到超声波，商女的歌声可以被人听到，属于可听声，故C错误；
D．“坐地” 以地面为参照物人静止，“日行八万里” 以地心为参照物人运动，选择不同的参照物，物体的运动状态可能不同，体现了运动的相对性，故D正确。
故选 D。
18．某地修筑了一条“音乐公路”，路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。当汽车匀速行驶时，每经过一个凹槽，车轮就会上下振动一次，从而发出不同的声音。假设该音乐公路规定的行驶速度是54km/h，设定乐曲为时长20s的《歌唱祖国》，音符“la”的频率为440Hz。下列说法不正确的是（ ）
A．该音乐公路的总长约为300m
B．车速保持不变，若想发出330Hz的“mi”音，应减小相邻凹槽间的距离
C．路面上凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计
D．汽车发出“la”这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离约为3.4cm
【答案】B
【解析】A．汽车行驶的速度
该音乐公路的总长
故A正确，不符合题意；
B．汽车每前进一个凹槽间距d，轮胎就会与凹槽碰撞一次，产生一次振动。汽车在时间t内行驶的距离为
在这段距离内，轮胎与凹槽碰撞的总次数为
频率是单位时间内的振动次数，即
车速不变时，若想发出330Hz的“mi”音，频率由440Hz变为330Hz，频率减小，所以应增大相邻凹槽间的距离d。故B错误，符合题意；
C．音调由频率决定，不同音符音调不同，对应频率不同，凹槽疏密会改变振动频率，因此可以根据乐曲的音调高低设计凹槽疏密。故C正确，不符合题意；
D．汽车发出“la”这个音时，频率为440Hz，汽车行驶速度为15m/s，根据可得，所对应的相邻凹槽之间的距离。故D正确，不符合题意。
故选B。
19．生物教材上介绍过叮人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵期的雌蚊叮人更为厉害，但雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到了雄蚊的声音就逃之夭夭。研究发现雄蚊的发声频率在9500~12000Hz，小明了解到以上知识后设计并制作了一个与收音机差不多的盒子，晚上一试，发现效果还真不错。小明设计的这种盒子是怎样来驱赶雌蚊的？____________；使用这种驱蚊器有什么缺陷？______。（从对人类影响的角度思考）
【答案】 盒子内有发声器，能模拟雄蚊的声音而驱赶叮人的雌蚊 该发声器发出声音的频率在人的听觉频率范围之内，会影响人的休息
【解析】[1]从材料中可知叮人的蚊子都是雌蚊，雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到雄蚊的声音就逃之夭夭，所以只要能模拟雄蚊的声音就不会受到雌蚊的叮咬，所以这种盒子发出了9500~12000Hz的声音来驱赶雌蚊的。
[2]人耳能听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，该驱蚊器发出的声音能被人听到会干扰人的正常休息。
20．目前，超声波指纹识别技术（简称SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁。超声波能 用来识别指纹，应用的是超声波可以传递___________。某超声波指纹识别系统在A、B、C、D、E五个位置发射的超声波，遇到凹凸不平的手指表面，超声波从发射到接收的时间分 别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（）。根据时间，可绘出该区域手 指表面大致形状可能是图中的___________（选填序号）。
【答案】 信息 乙
【解析】超声波可以传递信息和能量，超声波识别指纹是通过超声波获取指纹的形状信息，因此利用的是超声波可以传递信息；超声波在同种介质中传播速度不变，根据公式，超声波往返时间越长，说明传感器（下方的SenseID）到手指对应位置的距离越远。 已知五个位置的时间（最长，对应距离最大，位置最高），（次之，位置第二低），（最短，对应距离最小，位置最低），符合这个高度关系的是图乙。
21．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，用相同的力敲击不同的金属管，测出各自发出声音的频率，数据如表：
编号
长度/cm
直径/cm
频率/Hz
1
20.50
1.50
2131
2
31.00
2.00
1284
3
48.50
2.50
656
（1）从表格数据可知，三根管中音调最低的是______号管。
（2）根据表中数据，______（选填“能”或“不能”）得出“管子发出声音的频率随长度的增大而减小”的结论？理由：______。
（3）如果再增加一根长度为20.50cm和直径为______的金属管做实验，就能得出管子发出声音的频率与长度、直径的关系。
【答案】（1）3；（2）不能 没有控制直径相同，不符合控制变量法的实验要求；（3）2.00cm或2.50cm
【解析】（1）音调由频率决定，频率越低音调越低。表格中3号管的频率最小，因此音调最低。
（2）根据控制变量法，探究频率和长度的关系时，必须保持直径不变，只改变长度。本题中三根直管的长度和直径都不相同，同时改变了两个变量，因此不能得出对应结论。
（3）要分别得出频率与长度、直径的关系，需要控制其中一个变量不变，探究另一个变量的影响。若增加一根长度为20.50cm、直径为2.00cm的金属管，可与1号管（长度相同、直径不同）对比探究频率与直径的关系，与2号管（直径相同、长度不同）对比探究频率与长度的关系。同理，直径为2.50cm的金属管也可达到相同目的。
22．某校物理兴趣小组开展“生活中的声现象”实践活动，同学们利用吸管、剪刀、透明胶带、直尺和不同材质的卡纸，自制简易吸管排箫。制作前，小组共同制定了4项评价标准：
①音调准确；②响度均匀；③音色柔和；④组装牢固、吹奏方便。
（1）为确定排箫的吸管材料，大家测试了三种常见吸管的音色：塑料吸管音色柔和，玻璃吸管音色尖锐，纸质吸管音色沉闷。根据评价标准③，他们应选择_______ 材料的吸管。
（2）调节排箫音调时，小组提出两种不同方案：
方案一：先裁剪10根长度相同的吸管，组装后逐根剪短，边剪边测试音调，直至符合要求。
方案二：先查阅资料，根据音调需求计算出每根吸管的长度，一次性裁剪完成后直接组装、测试。
从操作简便和减少材料浪费的角度看，更合理的方案是________ 。
（3）排箫制作完成后如图所示。吹奏时，从相同的角度对准吸管吹气，用力越大，吸管内空气柱振动的_______ 越大，发出声音的_______ 越大。
（4）实际吹奏时，有同学发现部分吸管因固定不牢，吹奏时会晃动，导致音调失准。请你提出一条改进建议：__________ 。
【答案】（1）塑料；（2）方案二；（3）振幅 响度；（4）检查并调整吸管的固定装置，确保吸管在固定位置上不会晃动
【解析】（1）塑料吸管音色柔和，因此根据评价标准③，应选择塑料材料的吸管。
（2）方案二操作简便，材料浪费少，更加合理。
（3）[1][2]声音的响度和发声体的振幅有关，吹奏排箫时，从相同的角度对准吸管吹气，用力越大，吸管内空气柱振动的幅度越大，发出声音的响度越大。
（4）实际吹奏时，发现部分吸管因固定不牢，吹奏时会晃动，导致音调失准，可以检查并调整吸管的固定装置，确保吸管在固定位置上不会晃动。
23．吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的，如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关，可利用图2所示实验装置，一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物，重物个数越多，琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。
实验序号
长度L/m
重物/个数
频率f/Hz
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
（1）分析表中的数据发现，该小组同学研究的是琴弦振动时发声的音调与弦的长度和______这两个因素的关系；
（2）当表中的空格数据为______时，可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的______的关系；
（3）由表中______两次实验数据发现：同一根弦在松紧程度相同时，弦越______，振动时弦的音调越低；
（4）在上述探究的基础上，他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则需悬挂重物个数为______个。
【答案】（1）松紧；（2）0.8 松紧；（3）1、2 长；（4）2
【解析】（1）实验中既改变了琴弦振动部分的长度，又通过改变重物个数改变了琴弦的松紧程度，因此研究的是音调与琴弦长度、松紧程度两个因素的关系。
（2）[1][2]2、3两次实验要探究音调与某一因素的关系，需控制长度不变，实验2长度为0.8 m，因此实验3中的长度也为0.8 m，此时变量为琴弦松紧程度，因此探究的是音调与松紧程度的关系。
（3）[1][2]要探究松紧相同时，长度对音调的影响，需要选松紧相同，即重物个数相同，长度不同的1、2两次实验；对比数据，长度越长，频率越低，音调越低。
（4）探究音调与材料的关系，需要控制琴弦长度、松紧程度都相同，原长0.4 m的钢制琴弦悬挂了2个重物，因此尼龙弦也需要悬挂2个重物，保证松紧程度相同。
24．我们知道声音在不同介质中传播的速度不同。阅读下表中一些介质中的声速，完成下列问题：
一些介质中的声速v（m/s）
空气（0℃）
331
冰
3230
空气（15℃）
340
铜
3750
煤油（25℃）
1324
铝
5000
水（常温）
1500
铁
5200
（1）声音在介质中传播速度的规律：________。（写出一点即可）
（2）在长为884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.43s。声音在金属管中的传播速度是多大？（此时气温约为15℃）
（3）该金属管可能是由什么材料制成的？
【答案】（1）不同介质中，声音的传播速度一般不同/声速与温度有关；（2）；（3）金属管是铁制成的
【解析】（1）略
（2）由得，声音在空气中传播的时间是
声音在金属管内传播的时间
声音在金属管内传播的速度
（3）由于，查表可知：金属管是铁制成的
25．暑假期间，小明和爸爸妈妈坐高铁去重庆旅游，当火车匀速通过一条长的隧道时，小明测得火车进入隧道到完全离开隧道用的时间是，出隧道后一段时间，火车鸣笛一声，后小明听到了从前面远处峭壁反射的回声，此时峭壁距火车的距离是，已知声音在空气中的传播速度为，假设小明所在的车厢紧挨着火车头（而且小明坐在车厢靠近火车头的位置），火车头的长度忽略不计。求：
（1）火车行驶的速度；
（2）火车的长度约为多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设火车鸣笛时距离峭壁的距离为s1，火车听到回声时距离峭壁的距离为s2，火车的速度为v车，声音的速度为v声，从鸣笛到听到回声的时间为t。
在这段时间内，声音传播的路程为
由题意可得
在这段时间内，火车行驶的路程为
火车的速度为
（2）设火车的长度为L车，隧道的长度为L隧，火车完全通过隧道的时间为t隧。火车完全通过隧道行驶的总路程为隧道长度与火车长度之和，即
所以，火车的长度为
26．如图的导盲杖说明书，使用时导盲杖会持续发出声波，若前进方向上遇到障碍物，导盲杖会接收到反射信号并产生提示音，离障碍物越近提示音越尖锐，提醒盲人绕开障碍物。请回答：
说明书（节选）
发声频率
40000Hz
距离/m
1.0～1.5
0～0.5
手柄每s振动
1次
2次
3次
（1）导盲杖发出的是______（选填“超声波”或“次声波”）。
（2）提示音提醒盲人绕开障碍物，说明声能传递______。
（3）如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用相同的力量吹气，声音是由______振动发出的，若用相同的力量敲击它们，音调最高的是______。
（4）为了更好地保证交通安全，驾驶员开车时禁止打电话、发微信等行为。若公交车以的速度沿直线匀速行驶，驾驶员开车时看一眼手机需要2s，则在这段时间内公交车相当于在“盲开”状态下行驶______m的距离，极易发生交通事故。
【答案】（1）超声波；（2）信息；（3）空气柱 A；（4）20
【解析】（1）根据表可知，导盲杖的发声频率为40000Hz，超声波的发声频率大于20000Hz，所以导盲杖发出的是超声波。
（2）提示音提醒盲人绕开障碍物，人们接收到了信息，所以说明声音能传递信息。
（3）若用相同的力量吹气，声音是由空气柱振动产生的；若用相同的力量敲击它们，声音是由瓶子和里面的水共同振动产生的，A中水最少，最容易振动，振动频率最高，所以音调最高的是A。
（4）公交车的速度为
驾驶员开车时看一眼手机需要2s，所以驾驶员在这段时间行驶的距离为
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