摘要:
**基本信息**
《声音的特性》同步分层练习(基础版),初中物理八年级上册(苏科版),新授课同步练。以基础巩固为主,通过选择、填空到实验探究的梯度设计,覆盖声音特性核心知识点,培养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|
|----|----------|----------|
|基础认知|音调、响度、音色的基本区分|结合龙舟比赛、春晚音箱等生活情境,直接考查物理观念中的声音特性概念|
|概念应用|声音特性的综合判断与关联|通过诗词(如“乡音无改”)、乐器(二胡、小提琴)等情境,深化科学思维中的科学推理|
|综合探究|实验设计与跨情境应用|以琴弦音调影响因素实验、古代“釜”的声现象分析为例,培养科学探究中的问题与证据意识|
内容正文:
1.2《声音的特性》 学科素养同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级上册(苏科版新教材)
一、选择题
1.端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.速度大
2.2026年春晚演播大厅采用120只音箱构建360°矩阵声场,实现声音的精准定位。观众能清晰分辨出各种乐器演奏的声音,主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
3.客机使用复合材料将舱内噪声降至,这是改变了舱内噪声的( )
A.频率 B.响度 C.音调 D.速度
4.如图所示的轧琴是我国古代的一种拉弦乐器,曾流行于河北邯郸地区。若演奏时增大弦的振动幅度,则会改变琴声的( )
A.声速 B.音色 C.响度 D.音调
5.如图所示,用橡胶小锤敲击音叉,音叉发出的声音用话筒接收,将声信号转换成电信号,电信号通过示波器中的波形图显示出来。下列说法正确的是( )
A.音叉发声时,小锤振动,音叉不振动
B.音叉发出的声音靠空气传播进入话筒
C.不同的音叉,发出声音的音色不同
D.用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音,经示波器显示出来的振幅相同
6.如图所示,是笛子的结构示意图。演奏时,按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的( )
A.速度 B.响度 C.音调 D.音色
二、多选题
7.《中国诗词大会》是央视一档全民参与的诗词节目,其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎,关于节目中描写声的诗词,下列解释正确的是( )
A.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”中“琴声”是由弦的振动产生的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”描述的是声音的响度大
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
8.二胡是中国的民族乐器,有粗(内弦)、细(外弦)两根弦,拉弓时马尾和弦摩擦发出声音,如图所示,下列做法能改变二胡音调的是( )
A.用手指按压同一根弦的不同位置
B.手指按压在弦的相同位置,从摩擦内弦换到摩擦外弦
C.加大摩擦弦的力量
D.旋转弦轴,增加弦的紧张度
9.针对以下四幅图,下列说法不正确的是( )
A.图甲发声的音叉把乒乓球弹开说明声音是由物体的振动产生的
B.图乙中不断抽出空气,闹铃发出声音的音调变低
C.图丙中敲击瓶子时,瓶内空气柱振动发声
D.图丁中改变尺子伸出桌面的长度,用相同力度拨动尺子可以探究音调与振幅的关系
三、填空题
10.利用人工智能技术,可以合成出与某位歌唱家极其相似的歌声。若听众难以分辨AI 歌曲与原唱,说明AI模拟的歌声在 (选填“响度”“音调”或“音色”)这一声音特性上与歌唱家几乎相同。
11.歌曲《东方红》简谱中有片段 “556|2-|116|2-|55|6165|116|2-|”,其中数字符号表示声音的 特性,这种特性与 有关。不同学生演唱时声音的 一定不同。
12.声音是由物体 产生的,如图所示美食节所用的高脚杯,用小勺子轻敲装有水的高脚杯时,人能听到清脆的声音,这说明声音可以在 中传播,如果仅让杯中水少一些,敲击声的音调变 (选填“高”或“低”)。
13. 图所示为云南省博物馆珍藏的聂耳小提琴。小提琴演奏时优美的琴声是由琴弦 产生的,演奏前调整某根琴弦的松紧是为了改变该琴弦发出声音的 (选填“响度”或“音调”)。
14.某年央视春晚的戏曲节目《春晖满梨园》,以京剧武生的高亢唱腔震撼开场,观众即使不看画面,仅凭声音也能判断是京剧名家张幼麟在演唱,这是根据声音的 来判断的,动听的戏曲是由演员的声带 而产生,京剧武生高亢唱腔的“高亢”,主要描述的是声音的 高。
四、实验探究题
15.小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时,每根琴弦的音调不同。查阅资料后得知,弦乐器是靠调整弦的松紧来改变张力,调整其音高的,并振动弦发出声响。通常将弦调松,张力会减小,音调会变低。
小雨猜想:在琴弦张紧程度相同的条件下,音调高低可能还与弦的粗细、长短、及琴弦的材料有关。于是,她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她的实验数据:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
不锈钢
50
0.3
B
不锈钢
50
0.7
C
尼龙丝
40
0.5
D
黄铜
30
0.5
E
尼龙丝
30
0.5
(1)探究音调与琴弦粗细的关系,应选用编号为 的琴弦。小雨选择编号D、E的琴弦,可探究音调与 的关系。
(2)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动琴弦发声时,琴弦的张力变 (选填“大”或“小”),振动频率变高,因此音调升高。
(3)在上述探究过程中,用到的物理研究方法是 法。
(4)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等,你认为小雨要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是: (填写数字代号)
五、科普阅读题
阅读下列材料,完成下面小题。
我国古代称锅为“釜”,据《天工开物》记载“凡釜既成后,试法以轻杖敲之,响声如木者佳,声有差响则铁质未熟”,以此法分辨“釜”的优劣。
16.用杆敲击锅时,锅发出声音是由于( )
A.杆的振动 B.锅的振动 C.空气的振动 D.手的振动
17.通过听声分辨锅的优劣,主要是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
六、综合题
18.以下是关于声现象的各种情景和研究,请完成填空:
(1)甲图,钢尺振动频率越高, 越高;乙图,鼓面的 越大,纸屑跳动越高,发出声音的 越大,这里用到的研究方法是 ;丙图,抽气过程中钟罩内铃声的音调 (选填“变高”“不变”或“变低”),响度 (选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”),由此推理可知 ;丁图为相同时间内的波形,这两次声音的 (选填“音调”或“响度”)不同。
(2)物理兴趣小组的同学利用图戊装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A 内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。保持纸筒A和纸筒B 的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如表:
反射面材料
大理石
玻璃板
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
强
强
较强
弱
几乎听不到
①分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”)。
②如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,选择表中的 作为反射面效果最好。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据题意可知,端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的大小,也就是声音的响度,故故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】音调表示声音的高低,响度表示声音的大小,音色表示声音的特点,据此分析判断。
2.【答案】C
【知识点】音色
【解析】【解答】不同发声体的音色由其材料、结构决定,不同乐器发出声音的音色是不同的,观众能够清晰区分出演奏中不同乐器的声音,正是依靠音色来判断的,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
3.【答案】B
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A、频率决定音调,隔音复合材料无法改变噪声的振动频率,故A错误;
B、分贝是响度的单位,使用复合材料降噪,降低了声音响度,故B正确;
C、音调由振动频率决定,降噪不会改变音调,故C错误;
D、声音在空气中传播速度只由介质、温度决定,降噪不改变声速,故D错误。
故选:B。
【分析】分贝(dB)是描述声音响度大小的单位,隔音材料只能减弱声音响度,不会改变声音频率、音调与传播速度。
4.【答案】C
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、声速由介质和温度决定,振幅不改变声速,故A错误;
B、乐器不变,发声体材料结构不变,音色不变,故B错误;
C、增大琴弦振动幅度,响度变大,故C正确;
D、音调由弦振动频率决定,与振幅无关,故D错误。
故选:C。
【分析】响度由振动幅度决定;音调由振动频率决定;音色由发声体材料结构决定;声速只与介质、温度有关。
5.【答案】B
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A:声音是由物体的振动产生的,这个实验里发声的是音叉,振动的物体是音叉,不是敲击音叉的小锤,因此A错误。
B:声音的传播需要依靠介质,在这个实验里,音叉振动发出的声音是通过空气传播进入话筒的,因此B正确。
C:音色是由发声体本身的材料、结构决定的,不同的音叉一般只是振动频率也就是音调不同,如果音叉的材料和结构相同,那么它们的音色就是相同的,因此C错误。
D:如果用大小不同的力敲击同一个音叉,用力越大,音叉振动的振幅就会越大,所以示波器上显示出的波形振幅也会不同,因此D错误。
故选B。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
6.【答案】C
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、声音在空气中的传播速度只与介质、温度有关,按压指孔不能改变声速,故 A 错误;
B、响度由振幅决定,按压指孔不会改变振幅,无法改变响度,故 B 错误;
C、按压不同指孔,改变管内空气柱长度,空气柱振动频率改变,从而改变声音的音调,故 C 正确;
D、音色由发声体材料、结构决定,按压指孔不会改变音色,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查声速的影响因素,声速与振动频率无关;
B、考查响度,响度由振动振幅决定;
C、考查音调,音调由振动频率决定,空气柱长度改变振动频率;
D、考查音色,音色用于区分不同发声体。
7.【答案】B,C,D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.“乡音无改”是指人的口音没变,发声体的材料和结构不变,音色不变,故A错误;
B.“琴声”是由琴弦的振动产生的,故B正确;
C.不敢高声语,即不敢大声说话,所以“高声”描述的是声音的响度大,故C正确;
D.声音的传播需要介质,“钟声”是通过空气传入人耳的,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)音色是指声音的特色,跟发声体的材料和结构有关;
(2)声音是由物体的振动产生的;
(3)响度是指声音的大小;
(4)声音的传播需要介质,我们平时听到的声音是通过空气等介质传入人耳的。
8.【答案】A,B,D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.用手指按压同一根弦的不同位置,振动的频率不同,音调不同,故A符合题意;
B.摩擦内弦换到摩擦外弦,振动的频率不同,发声的音调不同,故B符合题意;
C.加大摩擦弦的力量,振幅不同,使得响度不同,故C不符合题意;
D.旋转弦轴,可使弦振动的频率加快,音调提高,故D符合题意。
故选ABD。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
9.【答案】B,C,D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,说明音叉在振动,可得出结论声音是由物体振动产生的,故A正确;
B.逐渐抽出钟罩内的空气,能传声的介质空气越来越少,听到的铃声的响度明显减小,故B错误;
C.敲击瓶子时,瓶子和瓶内的水振动发声,故C错误;
D.改变尺子伸出桌面的长度,若用相同的力拨动尺子,尺子的振动频率不同,声音的音调不同,是为了研究音调与频率的关系,故D错误。
故选BCD。
【分析】(l)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)敲击瓶子时,瓶子和瓶内的水振动发声;
(4)音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。
10.【答案】音色
【知识点】音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】区分不同发声体依靠音色,响度是声音大小,音调是高低,分辨原唱和AI歌声靠音色。
【分析】音色是辨别不同发声者声音的特征,音调代表声音高低,响度代表声音大小。
11.【答案】音调;频率;音色
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】简谱数字 1、2、3、5、6 代表不同音高,对应声音的音调;音调由发声体振动的频率决定,频率越高音调越高。音色由发声体本身材料、结构决定,每位学生声带结构不同,演唱时音色一定不同。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
12.【答案】振动;空气;高
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】 所有声音都是由物体的振动产生的。
当我们用小勺子轻敲打装了水的高脚杯时,我们听到的清脆声音,是通过空气作为传播介质,传入人耳被我们接收的。
如果只改变杯中的水量,让水量减少,那么杯子和水的总质量会变小,敲击后振动的速度会变快,振动频率也就变高了;而音调的高低和振动频率有关,振动频率越高,发出声音的音调就越高,因此此时敲击杯子,声音的音调会变高。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
13.【答案】振动;音调
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】小提琴演奏时优美的琴声,是由琴弦的振动产生的;演奏前调整琴弦的松紧,会改变琴弦振动的频率,频率决定声音的音调,因此是为了改变该琴弦发出声音的音调。
【分析】声音是由物体的振动产生的;声音的音调由物体振动的频率决定,琴弦的松紧会改变琴弦振动的频率;声音的响度由物体振动的振幅决定。
14.【答案】音色;振动;音调
【知识点】声音的产生;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】音色是发声体的特征,不同发声体的音色不同,区分不同的演唱者,根据音色的不同。
声音是物体振动产生的,戏曲的声音是由演员的声带振动产生的。
音调指声音的高低,“高亢”体现的是声音的音调高,音调由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高。
【分析】声音的产生源于物体的振动,不同发声体,音色不同;声音的高低指音调。
15.【答案】(1)A、B;材料
(2)大
(3)控制变量
(4)③①②④
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)探究音调与琴弦粗细的关系时,需采用控制变量法,即保持琴弦的材料、长度相同,只改变横截面积。观察实验数据可知,编号A和B的琴弦材料均为不锈钢,长度均为50cm,仅横截面积不同,符合实验要求,因此应选用编号为A、B的琴弦;分析编号D和E的琴弦数据:D的材料为黄铜,E的材料为尼龙丝,而两者的长度均为30cm,横截面积均为0.5mm2。在长度和粗细相同的情况下,唯一的变量是材料,因此选择这两组琴弦可探究音调与材料的关系。
(2)琴弦的张力与松紧程度直接相关,调紧琴弦时,琴弦的张力会变大。在振幅相同的情况下,张力增大的琴弦振动频率升高,而音调的高低由频率决定,频率越高,音调越高,因此此时音调会升高。
(3)在本实验中,探究音调与琴弦粗细、长度、材料等因素的关系时,每次只改变一个因素,而保持其他因素不变,这种研究方法称为控制变量法。
(4)科学探究的合理步骤通常是:首先提出问题;然后进行实验研究;接着对实验数据进行分析归纳;最后得出结论。因此完成本探究全过程的步骤顺序应为③①②④。
综上所述,(1)第一空答案为:A、B;(1)第二空答案为:材料;(2)答案为:大;(3)答案为:控制变量;(4)答案为:③①②④
【分析】根据音调相关知识进行解答
(1)探究音调与琴弦粗细的关系时,需运用控制变量法,即保证除琴弦粗细外,其他可能影响音调的因素均相同。观察实验数据,编号A和B的琴弦材料均为不锈钢,长度均为50cm,仅横截面积不同,完全符合控制变量的要求,因此应选用编号为A、B的琴弦;要确定探究的因素,需分析所选琴弦的变量。编号D和E的琴弦长度均为30cm,横截面积均为0.5mm2,唯一不同的是材料,根据控制变量法,此时探究的是音调与材料的关系。
(2)琴弦的张力大小与松紧程度直接相关,调松琴弦时,张力减小,调紧琴弦时,张力增大。题目中要求琴弦调紧一些,因此琴弦的张力会变大。而张力增大时,琴弦振动更剧烈,频率升高,音调也随之升高,这一逻辑符合实验现象。
(3)在探究音调与琴弦粗细、长度、材料的关系时,每次实验只改变一个因素,同时保持其他因素不变,通过对比实验结果得出该因素对音调的影响,这种控制其他因素不变,只改变研究对象的方法,是物理实验中常用的控制变量法,能有效排除无关因素干扰,确保结论的准确性。
(4)科学探究的基本流程为:首先从现象中提出问题;接着通过实验研究收集数据;然后对实验数据进行分析归纳;最后得出结论。
(1)[1]由表可知,要探究音调与琴弦粗细的关系,则琴弦的长短、材料要保持一致,故选编号为A、B。
[2]由表可知,编号D、E的琴弦,琴弦的长短、粗细一样,琴弦的材料不一样,故探究音调与材料的关系。
(2)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动琴弦发声时,琴弦的张力变大了,琴弦约容易振动,琴弦振动频率变高,琴弦的音调升高。
(3)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种控制其它因素不变,只改变其中一个因素的方法是控制变量法。
(4)实验探究的步骤为:提出问题、猜想和假设、实验研究、分析归纳、得出结论,因此该实验探究的步骤排序为③①②④。
【答案】16.B
17.C
【知识点】声音的产生;音调、响度与音色的区分
【解析】【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)音调是指声音的高低,响度是声音的强弱,音色是声音的品质和特性。
16.根据题意可知,用杆敲击锅时,锅发生振动从而发出声音,并非杆、空气或手的振动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.通过听声分辨锅的优劣,主要是根据声音的特点,也就是音色,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18.【答案】(1)音调;振动幅度;响度;转换法;不变;逐渐变小;真空不能传声;响度
(2)有关;大理石
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1) 钢尺振动频率越高, 音调越高;鼓面振动幅度越大,说明响度越大,使用致谢跳动高度来转换为鼓面的振动幅度,该方法为转换法, 抽气过程中钟罩内铃声的音调 不变,响度变小,所以振动不能传声,图中声音的振动幅度不同,响度不同;
(2)不同材料对声音的反射强度不同,所以 :在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 有关;大理石反射声音的效果最好,所以使用其作为反射面效果最好。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
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1.2《声音的特性》 学科素养同步分层练习设计(基础版) 初中物理八年级上册(苏科版新教材)
一、选择题
1.端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的( )
A.音调高 B.响度大 C.音色好 D.速度大
【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】根据题意可知,端午节进行龙舟比赛时鼓声很大,这里“很大”指的是鼓声的大小,也就是声音的响度,故故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】音调表示声音的高低,响度表示声音的大小,音色表示声音的特点,据此分析判断。
2.2026年春晚演播大厅采用120只音箱构建360°矩阵声场,实现声音的精准定位。观众能清晰分辨出各种乐器演奏的声音,主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
【答案】C
【知识点】音色
【解析】【解答】不同发声体的音色由其材料、结构决定,不同乐器发出声音的音色是不同的,观众能够清晰区分出演奏中不同乐器的声音,正是依靠音色来判断的,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
3.客机使用复合材料将舱内噪声降至,这是改变了舱内噪声的( )
A.频率 B.响度 C.音调 D.速度
【答案】B
【知识点】声速;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A、频率决定音调,隔音复合材料无法改变噪声的振动频率,故A错误;
B、分贝是响度的单位,使用复合材料降噪,降低了声音响度,故B正确;
C、音调由振动频率决定,降噪不会改变音调,故C错误;
D、声音在空气中传播速度只由介质、温度决定,降噪不改变声速,故D错误。
故选:B。
【分析】分贝(dB)是描述声音响度大小的单位,隔音材料只能减弱声音响度,不会改变声音频率、音调与传播速度。
4.如图所示的轧琴是我国古代的一种拉弦乐器,曾流行于河北邯郸地区。若演奏时增大弦的振动幅度,则会改变琴声的( )
A.声速 B.音色 C.响度 D.音调
【答案】C
【知识点】响度及响度与振幅的关系;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、声速由介质和温度决定,振幅不改变声速,故A错误;
B、乐器不变,发声体材料结构不变,音色不变,故B错误;
C、增大琴弦振动幅度,响度变大,故C正确;
D、音调由弦振动频率决定,与振幅无关,故D错误。
故选:C。
【分析】响度由振动幅度决定;音调由振动频率决定;音色由发声体材料结构决定;声速只与介质、温度有关。
5.如图所示,用橡胶小锤敲击音叉,音叉发出的声音用话筒接收,将声信号转换成电信号,电信号通过示波器中的波形图显示出来。下列说法正确的是( )
A.音叉发声时,小锤振动,音叉不振动
B.音叉发出的声音靠空气传播进入话筒
C.不同的音叉,发出声音的音色不同
D.用大小不同的力敲击同一音叉发出的声音,经示波器显示出来的振幅相同
【答案】B
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A:声音是由物体的振动产生的,这个实验里发声的是音叉,振动的物体是音叉,不是敲击音叉的小锤,因此A错误。
B:声音的传播需要依靠介质,在这个实验里,音叉振动发出的声音是通过空气传播进入话筒的,因此B正确。
C:音色是由发声体本身的材料、结构决定的,不同的音叉一般只是振动频率也就是音调不同,如果音叉的材料和结构相同,那么它们的音色就是相同的,因此C错误。
D:如果用大小不同的力敲击同一个音叉,用力越大,音叉振动的振幅就会越大,所以示波器上显示出的波形振幅也会不同,因此D错误。
故选B。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
6.如图所示,是笛子的结构示意图。演奏时,按压不同的“指孔”主要是为了改变发出声音的( )
A.速度 B.响度 C.音调 D.音色
【答案】C
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A、声音在空气中的传播速度只与介质、温度有关,按压指孔不能改变声速,故 A 错误;
B、响度由振幅决定,按压指孔不会改变振幅,无法改变响度,故 B 错误;
C、按压不同指孔,改变管内空气柱长度,空气柱振动频率改变,从而改变声音的音调,故 C 正确;
D、音色由发声体材料、结构决定,按压指孔不会改变音色,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】A、考查声速的影响因素,声速与振动频率无关;
B、考查响度,响度由振动振幅决定;
C、考查音调,音调由振动频率决定,空气柱长度改变振动频率;
D、考查音色,音色用于区分不同发声体。
二、多选题
7.《中国诗词大会》是央视一档全民参与的诗词节目,其中“飞花令”环节在节目中非常受欢迎,关于节目中描写声的诗词,下列解释正确的是( )
A.“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”中“乡音无改”是指声音的响度没变
B.“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”中“琴声”是由弦的振动产生的
C.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”描述的是声音的响度大
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”中“钟声”是通过空气传入人耳的
【答案】B,C,D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.“乡音无改”是指人的口音没变,发声体的材料和结构不变,音色不变,故A错误;
B.“琴声”是由琴弦的振动产生的,故B正确;
C.不敢高声语,即不敢大声说话,所以“高声”描述的是声音的响度大,故C正确;
D.声音的传播需要介质,“钟声”是通过空气传入人耳的,故D正确。
故选BCD。
【分析】(1)音色是指声音的特色,跟发声体的材料和结构有关;
(2)声音是由物体的振动产生的;
(3)响度是指声音的大小;
(4)声音的传播需要介质,我们平时听到的声音是通过空气等介质传入人耳的。
8.二胡是中国的民族乐器,有粗(内弦)、细(外弦)两根弦,拉弓时马尾和弦摩擦发出声音,如图所示,下列做法能改变二胡音调的是( )
A.用手指按压同一根弦的不同位置
B.手指按压在弦的相同位置,从摩擦内弦换到摩擦外弦
C.加大摩擦弦的力量
D.旋转弦轴,增加弦的紧张度
【答案】A,B,D
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】A.用手指按压同一根弦的不同位置,振动的频率不同,音调不同,故A符合题意;
B.摩擦内弦换到摩擦外弦,振动的频率不同,发声的音调不同,故B符合题意;
C.加大摩擦弦的力量,振幅不同,使得响度不同,故C不符合题意;
D.旋转弦轴,可使弦振动的频率加快,音调提高,故D符合题意。
故选ABD。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
9.针对以下四幅图,下列说法不正确的是( )
A.图甲发声的音叉把乒乓球弹开说明声音是由物体的振动产生的
B.图乙中不断抽出空气,闹铃发出声音的音调变低
C.图丙中敲击瓶子时,瓶内空气柱振动发声
D.图丁中改变尺子伸出桌面的长度,用相同力度拨动尺子可以探究音调与振幅的关系
【答案】B,C,D
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被反复弹起,说明音叉在振动,可得出结论声音是由物体振动产生的,故A正确;
B.逐渐抽出钟罩内的空气,能传声的介质空气越来越少,听到的铃声的响度明显减小,故B错误;
C.敲击瓶子时,瓶子和瓶内的水振动发声,故C错误;
D.改变尺子伸出桌面的长度,若用相同的力拨动尺子,尺子的振动频率不同,声音的音调不同,是为了研究音调与频率的关系,故D错误。
故选BCD。
【分析】(l)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,真空不能传声;
(3)敲击瓶子时,瓶子和瓶内的水振动发声;
(4)音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。
三、填空题
10.利用人工智能技术,可以合成出与某位歌唱家极其相似的歌声。若听众难以分辨AI 歌曲与原唱,说明AI模拟的歌声在 (选填“响度”“音调”或“音色”)这一声音特性上与歌唱家几乎相同。
【答案】音色
【知识点】音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】区分不同发声体依靠音色,响度是声音大小,音调是高低,分辨原唱和AI歌声靠音色。
【分析】音色是辨别不同发声者声音的特征,音调代表声音高低,响度代表声音大小。
11.歌曲《东方红》简谱中有片段 “556|2-|116|2-|55|6165|116|2-|”,其中数字符号表示声音的 特性,这种特性与 有关。不同学生演唱时声音的 一定不同。
【答案】音调;频率;音色
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】简谱数字 1、2、3、5、6 代表不同音高,对应声音的音调;音调由发声体振动的频率决定,频率越高音调越高。音色由发声体本身材料、结构决定,每位学生声带结构不同,演唱时音色一定不同。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
12.声音是由物体 产生的,如图所示美食节所用的高脚杯,用小勺子轻敲装有水的高脚杯时,人能听到清脆的声音,这说明声音可以在 中传播,如果仅让杯中水少一些,敲击声的音调变 (选填“高”或“低”)。
【答案】振动;空气;高
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】 所有声音都是由物体的振动产生的。
当我们用小勺子轻敲打装了水的高脚杯时,我们听到的清脆声音,是通过空气作为传播介质,传入人耳被我们接收的。
如果只改变杯中的水量,让水量减少,那么杯子和水的总质量会变小,敲击后振动的速度会变快,振动频率也就变高了;而音调的高低和振动频率有关,振动频率越高,发出声音的音调就越高,因此此时敲击杯子,声音的音调会变高。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
13. 图所示为云南省博物馆珍藏的聂耳小提琴。小提琴演奏时优美的琴声是由琴弦 产生的,演奏前调整某根琴弦的松紧是为了改变该琴弦发出声音的 (选填“响度”或“音调”)。
【答案】振动;音调
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】小提琴演奏时优美的琴声,是由琴弦的振动产生的;演奏前调整琴弦的松紧,会改变琴弦振动的频率,频率决定声音的音调,因此是为了改变该琴弦发出声音的音调。
【分析】声音是由物体的振动产生的;声音的音调由物体振动的频率决定,琴弦的松紧会改变琴弦振动的频率;声音的响度由物体振动的振幅决定。
14.某年央视春晚的戏曲节目《春晖满梨园》,以京剧武生的高亢唱腔震撼开场,观众即使不看画面,仅凭声音也能判断是京剧名家张幼麟在演唱,这是根据声音的 来判断的,动听的戏曲是由演员的声带 而产生,京剧武生高亢唱腔的“高亢”,主要描述的是声音的 高。
【答案】音色;振动;音调
【知识点】声音的产生;音色;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】音色是发声体的特征,不同发声体的音色不同,区分不同的演唱者,根据音色的不同。
声音是物体振动产生的,戏曲的声音是由演员的声带振动产生的。
音调指声音的高低,“高亢”体现的是声音的音调高,音调由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高。
【分析】声音的产生源于物体的振动,不同发声体,音色不同;声音的高低指音调。
四、实验探究题
15.小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时,每根琴弦的音调不同。查阅资料后得知,弦乐器是靠调整弦的松紧来改变张力,调整其音高的,并振动弦发出声响。通常将弦调松,张力会减小,音调会变低。
小雨猜想:在琴弦张紧程度相同的条件下,音调高低可能还与弦的粗细、长短、及琴弦的材料有关。于是,她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她的实验数据:
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
不锈钢
50
0.3
B
不锈钢
50
0.7
C
尼龙丝
40
0.5
D
黄铜
30
0.5
E
尼龙丝
30
0.5
(1)探究音调与琴弦粗细的关系,应选用编号为 的琴弦。小雨选择编号D、E的琴弦,可探究音调与 的关系。
(2)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动琴弦发声时,琴弦的张力变 (选填“大”或“小”),振动频率变高,因此音调升高。
(3)在上述探究过程中,用到的物理研究方法是 法。
(4)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等,你认为小雨要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是: (填写数字代号)
【答案】(1)A、B;材料
(2)大
(3)控制变量
(4)③①②④
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)探究音调与琴弦粗细的关系时,需采用控制变量法,即保持琴弦的材料、长度相同,只改变横截面积。观察实验数据可知,编号A和B的琴弦材料均为不锈钢,长度均为50cm,仅横截面积不同,符合实验要求,因此应选用编号为A、B的琴弦;分析编号D和E的琴弦数据:D的材料为黄铜,E的材料为尼龙丝,而两者的长度均为30cm,横截面积均为0.5mm2。在长度和粗细相同的情况下,唯一的变量是材料,因此选择这两组琴弦可探究音调与材料的关系。
(2)琴弦的张力与松紧程度直接相关,调紧琴弦时,琴弦的张力会变大。在振幅相同的情况下,张力增大的琴弦振动频率升高,而音调的高低由频率决定,频率越高,音调越高,因此此时音调会升高。
(3)在本实验中,探究音调与琴弦粗细、长度、材料等因素的关系时,每次只改变一个因素,而保持其他因素不变,这种研究方法称为控制变量法。
(4)科学探究的合理步骤通常是:首先提出问题;然后进行实验研究;接着对实验数据进行分析归纳;最后得出结论。因此完成本探究全过程的步骤顺序应为③①②④。
综上所述,(1)第一空答案为:A、B;(1)第二空答案为:材料;(2)答案为:大;(3)答案为:控制变量;(4)答案为:③①②④
【分析】根据音调相关知识进行解答
(1)探究音调与琴弦粗细的关系时,需运用控制变量法,即保证除琴弦粗细外,其他可能影响音调的因素均相同。观察实验数据,编号A和B的琴弦材料均为不锈钢,长度均为50cm,仅横截面积不同,完全符合控制变量的要求,因此应选用编号为A、B的琴弦;要确定探究的因素,需分析所选琴弦的变量。编号D和E的琴弦长度均为30cm,横截面积均为0.5mm2,唯一不同的是材料,根据控制变量法,此时探究的是音调与材料的关系。
(2)琴弦的张力大小与松紧程度直接相关,调松琴弦时,张力减小,调紧琴弦时,张力增大。题目中要求琴弦调紧一些,因此琴弦的张力会变大。而张力增大时,琴弦振动更剧烈,频率升高,音调也随之升高,这一逻辑符合实验现象。
(3)在探究音调与琴弦粗细、长度、材料的关系时,每次实验只改变一个因素,同时保持其他因素不变,通过对比实验结果得出该因素对音调的影响,这种控制其他因素不变,只改变研究对象的方法,是物理实验中常用的控制变量法,能有效排除无关因素干扰,确保结论的准确性。
(4)科学探究的基本流程为:首先从现象中提出问题;接着通过实验研究收集数据;然后对实验数据进行分析归纳;最后得出结论。
(1)[1]由表可知,要探究音调与琴弦粗细的关系,则琴弦的长短、材料要保持一致,故选编号为A、B。
[2]由表可知,编号D、E的琴弦,琴弦的长短、粗细一样,琴弦的材料不一样,故探究音调与材料的关系。
(2)把琴弦调紧一些,以相同的振幅拨动琴弦发声时,琴弦的张力变大了,琴弦约容易振动,琴弦振动频率变高,琴弦的音调升高。
(3)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种控制其它因素不变,只改变其中一个因素的方法是控制变量法。
(4)实验探究的步骤为:提出问题、猜想和假设、实验研究、分析归纳、得出结论,因此该实验探究的步骤排序为③①②④。
五、科普阅读题
阅读下列材料,完成下面小题。
我国古代称锅为“釜”,据《天工开物》记载“凡釜既成后,试法以轻杖敲之,响声如木者佳,声有差响则铁质未熟”,以此法分辨“釜”的优劣。
16.用杆敲击锅时,锅发出声音是由于( )
A.杆的振动 B.锅的振动 C.空气的振动 D.手的振动
17.通过听声分辨锅的优劣,主要是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【答案】16.B
17.C
【知识点】声音的产生;音调、响度与音色的区分
【解析】【分析】(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)音调是指声音的高低,响度是声音的强弱,音色是声音的品质和特性。
16.根据题意可知,用杆敲击锅时,锅发生振动从而发出声音,并非杆、空气或手的振动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.通过听声分辨锅的优劣,主要是根据声音的特点,也就是音色,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
六、综合题
18.以下是关于声现象的各种情景和研究,请完成填空:
(1)甲图,钢尺振动频率越高, 越高;乙图,鼓面的 越大,纸屑跳动越高,发出声音的 越大,这里用到的研究方法是 ;丙图,抽气过程中钟罩内铃声的音调 (选填“变高”“不变”或“变低”),响度 (选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”),由此推理可知 ;丁图为相同时间内的波形,这两次声音的 (选填“音调”或“响度”)不同。
(2)物理兴趣小组的同学利用图戊装置,探究反射声音的强弱与充当反射面的材料是否有关。他们将发声的闹铃置于纸筒A 内,将充当反射面的材料置于O处,通过纸筒B倾听反射的铃声强弱。保持纸筒A和纸筒B 的位置不变,只改变充当反射面的材料,让同一位同学倾听反射声音的强弱,实验结果如表:
反射面材料
大理石
玻璃板
木板
棉布
毛巾
海绵
反射声音的强弱
最强
强
强
较强
弱
几乎听不到
①分析实验结果可以得出:在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 (选填“有关”或“无关”)。
②如果利用声音的反射现象,测量声音在空气中的传播速度,选择表中的 作为反射面效果最好。
【答案】(1)音调;振动幅度;响度;转换法;不变;逐渐变小;真空不能传声;响度
(2)有关;大理石
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1) 钢尺振动频率越高, 音调越高;鼓面振动幅度越大,说明响度越大,使用致谢跳动高度来转换为鼓面的振动幅度,该方法为转换法, 抽气过程中钟罩内铃声的音调 不变,响度变小,所以振动不能传声,图中声音的振动幅度不同,响度不同;
(2)不同材料对声音的反射强度不同,所以 :在其他条件相同时,反射声音的强弱与充当反射面的材料 有关;大理石反射声音的效果最好,所以使用其作为反射面效果最好。
【分析】1、声音产生是由物体振动产生,通过介质(固体、液体、气体)中传播,不能在真空中传播;
2、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
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