2.2 声音的特性 分层练习 2026-2027学年人教版物理八年级上册

**基本信息** 初中物理“声音的特性”同步练，通过“基础巩固-能力提升-拓展实践-中考精选”四层设计，实现从单一知识点到综合应用的进阶，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|音调与频率、响度与振幅等单一知识点|14道选择填空题，聚焦概念辨析（如钢尺振动实验）| |能力提升|综合实验与计算|5题含控制变量法探究（如琴弦音调影响因素）及回声测距计算| |拓展实践|实践操作|“橡皮筋吉他”实验，通过改变松紧、长度等验证音调规律| |中考精选|中考真题|3道波形分析、变声特性等真题，对接测评需求|

【核心素养】2.2 声音的特性 分层练习（原卷版） 基础巩固 知识点一：音调与频率 1．如图所示，将钢尺紧按在桌面上，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，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。下列说法正确的是（     ） A．钢尺伸出桌边越长，振动频率越高 B．钢尺伸出桌边越短，发出声音的音调越高 C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与振幅的关系 D．该实验只能探究音调与频率的关系，不能探究响度与振幅的关系 2．某只昆虫翅膀在1.5min内振动了2250次，则翅膀的振动频率为________Hz，人耳________（选填“不能”或“能”）听到它发出的声音。 3．课外实践活动中，同学们用粗细不同的橡皮筋或金属丝做弦，纸盒、吸管做支架，制成两种不同的简易吉他。用自制吉他演奏时，下列说法正确的是（     ） A．吉他发出的声音是由空气振动产生的 B．粗橡皮筋发出的低沉声音是次声波 C．改变弦的松紧程度，声音的音调保持不变 D．通过音色能分辨出金属丝和橡皮筋的声音 4．侗族大歌有其独有的“众低独高”演唱特色，即多人演唱低声部，一至三人轮换领唱高声部，这里的“低”“高”主要是指声音的（　　） A．声速 B．音色 C．响度 D．音调 知识点二：响度与振幅 5．如图所示，将轻敲、重敲后的同一音叉，分别轻触系在细绳上的乒乓球，听音叉发出的声音，并观察乒乓球被弹开的幅度。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验在探究声音的响度与频率的关系 B．乒乓球被弹开的幅度越小，说明音叉发出声音的音调越低 C．乒乓球被弹开，说明音叉发出的是超声波 D．该实验能说明发声体在振动 6．下列做法中，能改变响度的是（     ） A．改变杯内水量，用湿手摩擦杯口发声 B．用相同力度敲击大小不同的编钟 C．用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿 D．保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺 7．古代军队中无论是“击鼓进军”，还是“鸣金收兵”，士兵在不同位置都能听到指令。下列说法正确的是（     ） A．敲击鼓面时，鼓面振动发出声音 B．击鼓力度越大，鼓声传播速度越快 C．士兵在不同位置听到鼓声的响度一定相同 D．士兵主要通过音调判断“收兵”还是“进军” 8．我们生活在声音的广袤空间里。下列有关声现象描述正确的是（　　） A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是指声音的响度大 B．“箫鼓追随春社近，衣冠简朴古风存”中的鼓声是空气振动产生 C．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”是通过音调来识别“蛙声” D．“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”是利用转轴改变声音的音色 知识点三：音色 9．唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子，又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》，分别是依据声音特性中的（    ） A．音调和音色 B．音色和音调 C．音调和响度 D．响度和音色 10．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的音调和响度相同 B．甲、丙的音调和音色相同 C．乙、丁的音调和音色相同 D．丙、丁的音色和响度相同 11．徐州柳琴戏深受本地群众喜爱，其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时，弹拨琴弦使其______发声，用手按压琴弦的不同位置，可以改变琴声的______。根据______的不同，听众还能分辨出其他伴奏乐器。 知识点四：超声波与次声波 12．训狗员会使用超声波犬笛向狗发出信号，狗按他的指令做出很多动作，但观众却什么声音也听不到，小东查阅到相关资料，如图所示，该犬笛的发声频率是（     ） A．15Hz—20Hz B．20Hz—20000Hz C．20000Hz—50000Hz D．1800Hz—20000Hz 13．自然界中的火山爆发、地震、台风等都会产生______（选填“超声”或“次声”）波，这种声波人耳______（选填“能”或“不能”）听到。 14．如图所示，自然界中许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如，通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，这是因为它们可利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开，蝙蝠发出的超声波频率___________（选填“高于”或“低于”）20000 Hz。 能力提升 1．实验探究探究声音的产生与特性 过程结论 如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：①轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现乒乓球也弹开，说明声音是由物体_____产生的； ②重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的_____有关； ③换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的_____有关． 2．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 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，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 F 铜 100 0.76 B 铜 60 0.89 G 钢 80 1.02 C 铜 60 1.02 H 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02 E 铜 100 1.02 J 铜 —— —— (1)小红想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选___________（填“编号”） 的琴弦。 (2)小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与___________的关系； 而同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？___________（填“能”或“不能”）。 3．一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口吹气，如果能分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题：           (1)这位同学对瓶吹气声源是________。 (2)如果改用筷子敲打瓶子，那么音调由高到低的排序是________。 (3)如图2，将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音越来越轻，甚至将要消失，说明声音的传播需要________。该实验所采用的实验方法是：________（控制变量法/理想实验法/转换法/类比法）。 (4)向保温瓶里灌开水的过程中，听凭声音就能判断出瓶内水位的高低，这是因为________。 A．灌水过程，音调不变，响度越来越大 B．灌水过程，音调不变，响度越来越小 C．随着水位上升，音调逐渐变高 D．随着水位上升，音调逐渐变低 4．声音的特性 振动马达以及金属板的声音均比较复杂，所以使用振动波形更为简单的音叉，探究声音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间，纵轴均为声音的相对响度。 (1)使用距离不同的两个传感器同时测量声音，以探究声波振幅与距离的关系。其结果如图1所示。A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，根据实验设置图以及结果可以得出结论___________。 (2)频率表示单位时间内的振动次数，振动的频率越高，音调越___________。敲击音叉，利用传感器测量声音的波形，如图2所示。图中①点的时刻为0.0024s，②点的时刻为0.0070s，两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率，保留计算过程。___________ (3)敲击型号不同的甲、乙两个音叉，利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖，所以曲线___________（选填“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 (4)有时，使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形，但却无法听到声音，原因可能是___________。 (5)不同乐器在发出音调相同的某个音时，人们听到的感觉各不相同，称为音色。使用电子琴可以模拟不同乐器发生过程，通过使用传感器记录波形，可以探究不同乐器发声的差异。使用电子琴模拟不同的四种乐器，发出同一个音调，传感器记录的波形分别如图3所示。据图分析：不同乐器发同一个音调时，音色不同主要是因为___________不同。 5．有一个发声体，每分钟振动1.8×102次。问： （1）发声体的振动频率是多少？ （2）这种振动发出的声音人耳能否听到？ （3）如果利用这个发声体作为声源来探知某一海洋的深度，测得其发出到听到回声所用的时间为4s，则所测量的海底深度为多少？（已知声音在海水中的速度为1500m/s） 拓展实践 实验　做一把“橡皮筋吉他”（改编自教材第42页“练习与应用”第5题） 【器材】粗细不同的橡皮筋若干、一个纸盒（或空鞋盒）、两根木条（或铅笔） 【做一做】 1.把几根橡皮筋绷在纸盒上，两根木条垫在橡皮筋下面当“琴码”； 2.用同样的力拨动粗橡皮筋和细橡皮筋，听音调有什么不同： 　　粗橡皮筋的音调＿＿＿＿，细橡皮筋的音调＿＿＿＿（选填“高”或“低”）； 3.把同一根橡皮筋绷紧一些、再放松一些，各拨一次： 　　绷得越紧，音调越＿＿＿＿； 4.移动两根木条，改变橡皮筋振动部分的长度，再拨： 　　振动部分越短，音调越＿＿＿＿； 5.用不同的力拨同一根橡皮筋，听到的声音有什么不同？改变的是＿＿＿＿； 6.把结论填进下表： 　　改变的条件　　　　橡皮筋振动的快慢　　音调的高低 　　变细　　　　　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 　　绷紧　　　　　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 　　振动部分变短　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 7.想一想：用你的结论解释——胡琴、提琴等弦乐器是怎样发出不同音调的声音的？ 中考精选 1．（2025·四川内江·中考真题）如图所示，是将声音信号转变为电信号后输入到计算机显示出的波形图。其中，振动最快、频率最高的是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·甘肃定西·中考真题）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”“变”或“变低”），响度___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 3．（2023·四川绵阳·中考真题）如图甲、乙所示的两幅声音波形，可能是钢琴声音波形或泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声波形。下列判断正确的是（　　） A．甲是噪声波形，乙是钢琴声音波形 B．甲是钢琴声音波形，乙是噪声波形 C．甲、乙都是钢琴声音波形 D．甲、乙都是噪声波形 学科网（北京）股份有限公司 $ 【核心素养】2.2 声音的特性 分层练习（解析版） 基础巩固 知识点一：音调与频率 1．如图所示，将钢尺紧按在桌面上，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，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。下列说法正确的是（     ） A．钢尺伸出桌边越长，振动频率越高 B．钢尺伸出桌边越短，发出声音的音调越高 C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与振幅的关系 D．该实验只能探究音调与频率的关系，不能探究响度与振幅的关系 【答案】B 【详解】A．钢尺伸出桌边越长，振动越慢，频率越低，音调越低，故A错误； B．钢尺伸出桌边越短，振动越快，频率越高，音调越高，故B正确； C．实验中控制振动幅度相同，是为了探究音调与频率的关系，故C错误； D．保持钢尺伸出长度不变，改变拨动的力度，可探究响度与振幅的关系，故D错误。 故选B。 2．某只昆虫翅膀在1.5min内振动了2250次，则翅膀的振动频率为________Hz，人耳________（选填“不能”或“能”）听到它发出的声音。 【答案】 25 能 【详解】，翅膀的振动频率 人耳的听觉频率范围为，处于该范围内，因此人耳能听到它发出的声音。 3．课外实践活动中，同学们用粗细不同的橡皮筋或金属丝做弦，纸盒、吸管做支架，制成两种不同的简易吉他。用自制吉他演奏时，下列说法正确的是（     ） A．吉他发出的声音是由空气振动产生的 B．粗橡皮筋发出的低沉声音是次声波 C．改变弦的松紧程度，声音的音调保持不变 D．通过音色能分辨出金属丝和橡皮筋的声音 【答案】D 【详解】A．声音是由物体振动产生的，吉他发出声音是弦的振动产生，空气只是传播声音的介质，故A错误； B．次声波是频率低于20Hz、人耳无法听到的声波，我们能听到粗橡皮筋发出的低沉声音，说明它在人耳听觉范围内，不是次声波，故B错误； C．音调由发声体振动的频率决定，改变弦的松紧程度，弦振动的频率会改变，音调也会随之改变，故C错误； D．音色由发声体的材料、结构决定，金属丝和橡皮筋材料不同，发出声音的音色不同，因此可以通过音色分辨两者，故D正确。 故选 D。 4．侗族大歌有其独有的“众低独高”演唱特色，即多人演唱低声部，一至三人轮换领唱高声部，这里的“低”“高”主要是指声音的（　　） A．声速 B．音色 C．响度 D．音调 【答案】D 【详解】这里的低声部、高声部是指音调的高低，通过改变音调高低使歌曲旋律发生变化，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 知识点二：响度与振幅 5．如图所示，将轻敲、重敲后的同一音叉，分别轻触系在细绳上的乒乓球，听音叉发出的声音，并观察乒乓球被弹开的幅度。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验在探究声音的响度与频率的关系 B．乒乓球被弹开的幅度越小，说明音叉发出声音的音调越低 C．乒乓球被弹开，说明音叉发出的是超声波 D．该实验能说明发声体在振动 【答案】D 【详解】A．同一音叉的频率固定，轻敲、重敲改变的是音叉的振动振幅，实验探究的是响度与振幅的关系，故A错误； B．乒乓球被弹开的幅度越小，说明音叉振幅越小，对应声音的响度越小，同一音叉音调不变，故B错误； C．乒乓球被弹开只能说明音叉在振动，本实验中音叉发出的声音可被人耳听到，不是超声波，故C错误； D．音叉发声时能将乒乓球弹开，说明发声的音叉在振动，即发声体在振动，故D正确。 故选D。 6．下列做法中，能改变响度的是（     ） A．改变杯内水量，用湿手摩擦杯口发声 B．用相同力度敲击大小不同的编钟 C．用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿 D．保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺 【答案】D 【详解】A．改变杯内水量，湿手摩擦杯口时，杯和水的振动频率改变，改变的是音调，响度不变，故A不符合题意； B．用相同力度敲击大小不同的编钟，编钟振动频率不同，改变的是音调，力度相同则振幅相同，响度不变，故B不符合题意； C．用不同速度划过梳齿，梳齿振动频率不同，改变的是音调，故C不符合题意； D．保持钢尺伸出长度不变，振动频率不变，音调不变，用大小不同的力拨动钢尺，钢尺振动的振幅改变，因此响度改变，故D符合题意。 故选D。 7．古代军队中无论是“击鼓进军”，还是“鸣金收兵”，士兵在不同位置都能听到指令。下列说法正确的是（     ） A．敲击鼓面时，鼓面振动发出声音 B．击鼓力度越大，鼓声传播速度越快 C．士兵在不同位置听到鼓声的响度一定相同 D．士兵主要通过音调判断“收兵”还是“进军” 【答案】A 【详解】A．声音是由物体振动产生的，敲击鼓面时，鼓面振动发出声音，故A正确； B．声音的传播速度只和介质种类、温度有关，击鼓力度增大不会改变声速，故B错误； C．响度大小和到声源的距离有关，距离越远响度越小，士兵在不同位置离声源距离不同，听到鼓声的响度不同，故C错误； D．不同发声体发出声音的音色不同，士兵主要通过音色区分鼓声和鸣金声，判断指令，故D错误。 故选A。 8．我们生活在声音的广袤空间里。下列有关声现象描述正确的是（　　） A．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是指声音的响度大 B．“箫鼓追随春社近，衣冠简朴古风存”中的鼓声是空气振动产生 C．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”是通过音调来识别“蛙声” D．“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”是利用转轴改变声音的音色 【答案】A 【详解】A．发声体的振幅越大，响度越大；“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”是指声音的振幅大、响度大，故A正确； B．声音是由物体振动产生的，“箫鼓追随春社近，衣冠简朴古风存”中的鼓声是鼓面振动产生，故B错误； C．发声体的材料、结构不同发出声音的音色不同，利用音色可以辨别不同的发声体；“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”是通过音色来识别“蛙声”的，故C错误； D．发声体振动的频率越高，声音的音调越高，“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”是利用转轴调节弦的松紧来改变弦振动的频率，从而改变声音的音调，故D错误。 故选A。 知识点三：音色 9．唐代诗人李白游黄鹤楼时留下了千古名句“黄鹤楼中吹玉笛，江城五月落梅花”。诗人既能辨别吹奏的乐器是笛子，又能辨别吹奏的曲子是《梅花落》，分别是依据声音特性中的（    ） A．音调和音色 B．音色和音调 C．音调和响度 D．响度和音色 【答案】B 【详解】A．音调指声音的高低，不能辨别乐器，音色指声音的特色，不能辨别乐曲，故A不符合题意； B．音色指声音的特色，可以辨别乐器，音调指声音的高低，可以辨别乐曲，故B符合题意； C．音调指声音的高低，不能辨别乐器，响度指声音的强弱，不能辨别乐曲，故C不符合题意； D．响度指声音的强弱，不能辨别乐器，音色指声音的特色，不能辨别乐曲，故D不符合题意。 故选B。 10．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的音调和响度相同 B．甲、丙的音调和音色相同 C．乙、丁的音调和音色相同 D．丙、丁的音色和响度相同 【答案】A 【详解】A．甲、乙的振幅和频率都相同，所以音调和响度相同，故A正确符合题意； B．甲、丙的振幅相同，但频率不同，所以响度相同，但音调不同，故B错误不符合题意； C．乙、丁的波形不同，所以音色不同，故C错误不符合题意； D．丙、丁的振幅不同，所以响度不同，故D错误不符合题意； 11．徐州柳琴戏深受本地群众喜爱，其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时，弹拨琴弦使其______发声，用手按压琴弦的不同位置，可以改变琴声的______。根据______的不同，听众还能分辨出其他伴奏乐器。 【答案】 振动 音调 音色 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。演奏时，弹拨琴弦使其振动，就会发声。 [2]用手按压琴弦的不同位置，改变了琴弦振动部分的长度，从而改变了琴弦振动的频率，而频率决定音调，所以可以改变琴声的音调。 [3]不同的乐器由于材料、形状、结构的不同，发出声音的音色不同。所以根据音色的不同，听众还能分辨出其他伴奏乐器。 知识点四：超声波与次声波 12．训狗员会使用超声波犬笛向狗发出信号，狗按他的指令做出很多动作，但观众却什么声音也听不到，小东查阅到相关资料，如图所示，该犬笛的发声频率是（     ） A．15Hz—20Hz B．20Hz—20000Hz C．20000Hz—50000Hz D．1800Hz—20000Hz 【答案】C 【详解】由题可知，犬笛是“超声波犬笛”。狗能听到犬笛的声音。人（观众）听不到犬笛的声音。根据图表，人的听觉频率范围是20 Hz 到20000 Hz 。狗的听觉频率范围是15 Hz 到50000 Hz 。为了同时满足“人听不到”和“狗能听到”这两个条件，犬笛的发声频率范围应该是20000 Hz 到50000 Hz ，故选 C。 13．自然界中的火山爆发、地震、台风等都会产生______（选填“超声”或“次声”）波，这种声波人耳______（选填“能”或“不能”）听到。 【答案】 次声 不能 【详解】火山爆发、地震、台风等自然现象产生的是频率低于的声波，这类声波属于次声波； 人耳的听觉频率范围为，次声波不在人耳的听觉范围内，所以人耳不能听到该声波。 14．如图所示，自然界中许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如，通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，这是因为它们可利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开，蝙蝠发出的超声波频率___________（选填“高于”或“低于”）20000 Hz。 【答案】高于 【详解】超声波的频率高于20000Hz。人耳能听到的声音频率范围是20Hz到20000Hz，高于20000Hz的声音称为超声波，因此蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz。 能力提升 1．实验探究探究声音的产生与特性 过程结论 如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：①轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现乒乓球也弹开，说明声音是由物体_____产生的； ②重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的_____有关； ③换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的_____有关． 【答案】 振动 振幅 频率 【分析】（1）声音是由物体振动产生的；（2）音叉发出响度更大的声音时，音叉振动的幅度越大，乒乓球弹起的幅度越大，据此得出响度与振幅的关系；（3）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高． 【详解】①发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹起； ②当敲击音叉的力增大时，音叉发出响度更大的声音，重做上面的实验时，观察到乒乓球弹起的幅度越大；通过实验可以判断物体振幅是不同的，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大； ③振动越快，音调就越高；故换用512Hz的音叉重复实验，音叉振动的更快，故听到声音的音调更高，这说明声音的音调与发声体振动的频率有关． 【点睛】（1）声音是物体的振动产生的；（2）音叉发出响度更大的声音时，音叉振动的幅度越大，乒乓球弹起的幅度越大，据此得出响度与振幅的关系．（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫做转换法． 2．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 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，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） 编号 材料 长度（cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 F 铜 100 0.76 B 铜 60 0.89 G 钢 80 1.02 C 铜 60 1.02 H 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02 E 铜 100 1.02 J 铜 —— —— (1)小红想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选___________（填“编号”） 的琴弦。 (2)小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与___________的关系； 而同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？___________（填“能”或“不能”）。 【答案】(1)A、B、C (2) 长度 能 【详解】（1）为了验证琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积是否有关，需要控制其他因素不变，只改变横截面积。因此，应选用编号为A、B、C的琴弦，它们的材料和长度相同，但横截面积不同。 （2）小华选用了H、I两根琴弦，这两根琴弦的长度不同，其他因素相同。因此，这是为了研究音调的高低与琴弦长度的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，这三根琴弦的长度不同，其他因素相同，因此能研究音调与长度的关系。 3．一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同，用嘴贴着瓶口吹气，如果能分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题：           (1)这位同学对瓶吹气声源是________。 (2)如果改用筷子敲打瓶子，那么音调由高到低的排序是________。 (3)如图2，将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音越来越轻，甚至将要消失，说明声音的传播需要________。该实验所采用的实验方法是：________（控制变量法/理想实验法/转换法/类比法）。 (4)向保温瓶里灌开水的过程中，听凭声音就能判断出瓶内水位的高低，这是因为________。 A．灌水过程，音调不变，响度越来越大 B．灌水过程，音调不变，响度越来越小 C．随着水位上升，音调逐渐变高 D．随着水位上升，音调逐渐变低 【答案】(1)空气柱 (2)丙乙甲丁 (3) 介质 理想实验法 (4)C 【详解】（1）对瓶口吹气时，引起瓶内空气柱振动发声，所以这位同学对瓶吹气声源是空气柱。 （2）用筷子敲打瓶子时，是瓶子和瓶内的水在振动，瓶内的水越少，瓶子和瓶内的水振动越快，发出声音的音调就越高，所以音调由高到低的排序是丙乙甲丁。 （3）将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音越来越轻，甚至将要消失，这说明声音的传播需要介质，因为该结论不是通过实验现象直接得出的，所以该实验所采用的实验方法是理想实验法。 （4）音调是由振动频率决定的，水越多，瓶内的空气柱越短，频率越高，音调越高，即随着水位上升，音调逐渐变高，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．声音的特性 振动马达以及金属板的声音均比较复杂，所以使用振动波形更为简单的音叉，探究声音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间，纵轴均为声音的相对响度。 (1)使用距离不同的两个传感器同时测量声音，以探究声波振幅与距离的关系。其结果如图1所示。A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，根据实验设置图以及结果可以得出结论___________。 (2)频率表示单位时间内的振动次数，振动的频率越高，音调越___________。敲击音叉，利用传感器测量声音的波形，如图2所示。图中①点的时刻为0.0024s，②点的时刻为0.0070s，两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率，保留计算过程。___________ (3)敲击型号不同的甲、乙两个音叉，利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖，所以曲线___________（选填“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 (4)有时，使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形，但却无法听到声音，原因可能是___________。 (5)不同乐器在发出音调相同的某个音时，人们听到的感觉各不相同，称为音色。使用电子琴可以模拟不同乐器发生过程，通过使用传感器记录波形，可以探究不同乐器发声的差异。使用电子琴模拟不同的四种乐器，发出同一个音调，传感器记录的波形分别如图3所示。据图分析：不同乐器发同一个音调时，音色不同主要是因为___________不同。 【答案】(1)距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大 (2) 高 ①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率 (3)Ⅱ (4)声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围 (5)波形的形状 【详解】（1）A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，从图1能看到A的振幅更大，B的振幅更小。结论：距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大。 （2）频率决定音调，振动的频率越高，音调越高。 ①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔 从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率 （3）音叉甲的声音听起来更尖，说明音调更高，对应振动频率更快。图中曲线Ⅱ的振动频率更快，所以曲线Ⅱ是音叉甲的波形图。 （4）人耳的听觉范围是20~20000Hz，当声音频率高于20000Hz（超声波）时，人耳无法听到。 所以原因是：声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围。 （5）从图3能看到，不同乐器发同一个音调时，波形的形状不同，这是音色不同的原因。 5．有一个发声体，每分钟振动1.8×102次。问： （1）发声体的振动频率是多少？ （2）这种振动发出的声音人耳能否听到？ （3）如果利用这个发声体作为声源来探知某一海洋的深度，测得其发出到听到回声所用的时间为4s，则所测量的海底深度为多少？（已知声音在海水中的速度为1500m/s） 【答案】（1） （2）听不到 （3） 【详解】（1）发声物体每秒内振动的次数叫频率，发声体的振动频率是 （2）人耳能够听到声音频率范围为，这种振动发出的声音的频率不在人耳能够听到声音频率范围内，人耳听不到。 （3）测得其发出到听到回声所用的时间为4s，所测量的海底深度为 拓展实践 实验　做一把“橡皮筋吉他”（改编自教材第42页“练习与应用”第5题） 【器材】粗细不同的橡皮筋若干、一个纸盒（或空鞋盒）、两根木条（或铅笔） 【做一做】 1.把几根橡皮筋绷在纸盒上，两根木条垫在橡皮筋下面当“琴码”； 2.用同样的力拨动粗橡皮筋和细橡皮筋，听音调有什么不同： 　　粗橡皮筋的音调＿＿＿＿，细橡皮筋的音调＿＿＿＿（选填“高”或“低”）； 3.把同一根橡皮筋绷紧一些、再放松一些，各拨一次： 　　绷得越紧，音调越＿＿＿＿； 4.移动两根木条，改变橡皮筋振动部分的长度，再拨： 　　振动部分越短，音调越＿＿＿＿； 5.用不同的力拨同一根橡皮筋，听到的声音有什么不同？改变的是＿＿＿＿； 6.把结论填进下表： 　　改变的条件　　　　橡皮筋振动的快慢　　音调的高低 　　变细　　　　　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 　　绷紧　　　　　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 　　振动部分变短　　　＿＿＿＿　　　　　　＿＿＿＿ 7.想一想：用你的结论解释——胡琴、提琴等弦乐器是怎样发出不同音调的声音的？ 【参考提示】细的、绷紧的、振动部分短的橡皮筋，振动得快、频率高，音调就高； 粗的、松的、振动部分长的橡皮筋，振动得慢、频率低，音调就低。 用不同的力拨动，改变的是振幅，也就是响度，音调不变。 弦乐器正是靠这三条来变音调的：粗细不同的弦分工不同，旋钮可以调节弦的松紧， 手指按在不同位置则改变了弦振动部分的长度——按得越靠近琴码，音调越高。 中考精选 1．（2025·四川内江·中考真题）如图所示，是将声音信号转变为电信号后输入到计算机显示出的波形图。其中，振动最快、频率最高的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】波形图的疏密程度表示振动的快慢，A选项中的波形图最密集，振动最快、频率最高。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2025·甘肃定西·中考真题）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”）。 【答案】 不变 变大 【详解】[1][2]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，则声后声音的音调不变；声波的振幅增大、响度变大。 3．（2023·四川绵阳·中考真题）如图甲、乙所示的两幅声音波形，可能是钢琴声音波形或泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声波形。下列判断正确的是（　　） A．甲是噪声波形，乙是钢琴声音波形 B．甲是钢琴声音波形，乙是噪声波形 C．甲、乙都是钢琴声音波形 D．甲、乙都是噪声波形 【答案】B 【详解】如图，甲的波形有规律，是钢琴声音的波形，乙的波形杂乱无章，是噪声的波形，故B正确，ACD错误。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $