内容正文:
专题03 声现象
基础·固本强基
题型1 声音的产生与传播
题型2 声音的特征辨析
题型3 声波的应用
题型4 噪声与控制
提升·进阶突破
题型5 声速计算类题
题型6 超声波测速题
题型7 实验探究题
基础·固本强基
题型1 声音的产生与传播(共7小题)
【模型】常见题型为概念辨析选择、实验现象分析、声速规律应用、回声基础计算。
【方法】
概念辨析题先抓“振动”,严格区分“振动”与“震动”,牢记振动停止仅发声停止,已发出的声音仍会继续传播,避开“振动消失声音立刻消失”的高频误区。
介质类判断题直接套用规律:声音传播必须依托介质,真空不能传声,声速遵循v固>v液>v气,15℃空气中标准声速为340m/s,可快速匹配场景类选项。
回声计算题先确认0.1s时间差条件,明确人耳可分辨回声的最小距离为17m,测距时路程必须除以2,避免直接代入总路程算距离的失分点。
1.(25-26八年级上·上海松江·期中)古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析不正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指的是声音的响度大
B.“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播到人耳中的
C.“转轴拨弦三两声”中的声音是由空气振动产生的
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟”声是根据声音的音色判断出来的
2.(25-26八年级上·安徽·课后作业)音乐会上,各种乐器演奏出美妙的音乐。一般说来,管乐器是利用______振动发声的,弦乐器是利用______振动发声的,声音在______中传播得最快。(均选填“气体”“液体”或“固体”)
3.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)鼓声响起时,鼓面由于______而发出声音,形容鼓声铿锵有力反映了声音的______大,这是因为当轻敲和重敲鼓面时,可以改变声源的______。
4.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)美妙的乐声通过______(填写介质名称)传播到人耳,若小明距离主席台34m,则______秒后能听到乐声。(常温下,空气中声速)
5.(25-26八年级上·上海松江·期中)如图所示,将玻璃罩中的空气逐渐抽出,听到的声音越来越轻,进一步推理可得:______,本实验用到的科学方法是______(选填“实验推理法”或“建立理想模型法”)。
6.(24-25八年级上·上海·期中)用声呐来探测海底的深度,某探测船竖直向海底发出声波后,经4秒钟船收到回声,求该处海水的深度?
7.(24-25八年级上·上海闵行·阶段检测)某同学在研究声音的传播速度与哪些因素有关时,通过实验得到下表数据,请仔细分析表格相关数据,完成下列各题。
表一:在空气中
表二:在气、固、液体中(0℃)
表三:在15℃空气中
温度/℃
声速/
介质
声速/
频率/Hz
声速/
0
330
氧气
316
2000
340
15
340
海水
1500
1000
340
100
386
铁
4900-5000
256
340
(1)由表格中数据可知,声音在气体中的速度一般比液体中的_________(选填“大”或“小”);
(2)分析表一可以得出的结论是_________;
分析表三可以得出的结论是____________。
题型2 声音的特征辨析(共9小题)
【模型】三要素概念辨析、生活用语物理对应、波形图识别、乐器发声原理判断。
【方法】
1. 第一步先圈题干关键词,遇“快慢、长短、尖细、高低”直接对应音调,由频率决定;遇“用力、远近、洪亮、轻声”对应响度,由振幅和距声源距离决定;遇“辨人、辨乐器、模仿声”对应音色,由发声体材料结构决定。第二步波形图题按“疏密看音调、高度看响度、形状看音色”的规则直接比对,避开三要素相互影响的误区。第三步结合上海期中真题常见陷阱,排除“高音唱不上去是响度大”这类生活用语误导,三步即可快速锁定正确答案。
8.(25-26八年级上·上海·期中)在日常生活中,常用“高声喧哗”、“低声细语”来形容人说话的声音,这里的“高”、“低”是指声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音色
9.(24-25八年级上·上海杨浦·期末)弹琵琶之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.音量
10.(24-25八年级上·上海·阶段检测)闻其声知其人是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
11.(2025·上海松江·二模)曲笛和二胡是两种民族乐器。当用曲笛和二胡演奏乐曲时,听众可以根据声音的哪个特征来区分这两种乐器( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.声速
12.(24-25八年级上·广东江门·阶段检测)我们处在声音的世界中,声音无处不在。如下图是甲、乙、丙、丁四个物体发出的声音在示波器上显示的波形,下列有关描述正确的是( )
A.甲、乙音调相同 B.乙、丙响度不同
C.丙、丁音色相同 D.甲、乙、丙音调和响度各不相同
13.(24-25八年级上·上海·期中)下图是一组实验图片,为了探究声音的音调与哪些因素有关,下列情景不能完成探究目的是( )
A.改变钢尺伸出桌边的长度 B.将吸管的另一端逐渐剪短
C.敲动盆子泡沫屑跳动 D.塑料尺接触齿数不同的齿轮
14.(24-25八年级下·上海青浦·期末)周末,小明去音乐厅参加上海之春音乐节。(均选填)
(1)音乐厅的墙上贴有“静”的宣传画,这是提醒观众要控制声音的______;
(2)舞台上两个女高音演员唱着《唱支山歌给党听》,女高音的“高”是指声音的______高,听众可以“听音辨人”主要是因为不同歌手有不同的______。
A.音调 B.响度 C.音色
15.(2026·上海虹口·二模)小红乘车通过扬州“环洲一号”公路。
(1)若汽车以40 km/h的速度匀速行驶,0.1 h内通过的路程为________km;
(2)汽车通过某路段时,小红耳边传来乐曲《茉莉花》的旋律。对此她产生了兴趣,查阅资料后得知:
a.如图甲所示,该路段的路面上设计有特定的凹槽;
b.为达到音乐公路的最佳效果,建议以某一时速通过该路段;
c.声音的频率f与车速v、凹槽间距l的关系分别如图乙和表1所示。
表1
v=40 km·h-1
实验序号
1
2
3
4
l/mm
30
35
40
45
f/Hz
370
317
278
247
①小红听到的声音主要是由轮胎撞击凹槽发生________产生的;
②由________(选涂“A.图乙”或“B.表1”)可知,车速一定时,凹槽间距越大,频率越低;
③汽车通过该路段时,若车速超过建议时速,人听到声音的音调将________(选涂“A.变高”“B.不变”或“C.变低”),请写出分析过程:______。
16.(26-27八年级上·吉林长春·阶段检测)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)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,从而得出了声音的______与振动______有关。
(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)在月球表面_______(选填“能”或“不能”)完成该实验。
(4)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____________。
(5)把(1)步骤中的钢尺换成塑料尺,其他操作相同,听出了两次声音的___________不同。
(6)以上探究方法叫___________,下列实验不是采用这种方法的是_______。
A.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
B.探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
题型3 声波的应用(共5小题)
【模型】信息与能量属性辨析、超声次声场景区分、回声测距计算、声波与电磁波辨析。
【方法】
第一步辨属性,先根据场景关键词判断是声波传递信息(如倒车雷达、B超、声呐探测)还是传递能量(如超声碎石、超声清洗),明确超声、次声都属于机械声波,传播必须依赖介质。
第二步抓细节,牢记超声波指向性强、次声波传播距离远的特点,区分超声日常应用和次声的地震、海啸预警类场景。
第三步算回声,遇到测距类题目,严格遵循15℃空气声速取340m/s,总时间对应往返路程,最终距离必须除以2,避开“直接用总时间乘声速”的高频失分点。
17.(25-26八年级上·上海·期中)声音的应用
(1)外科医生利用超声波可以除去病人体内的结石,这是利用了声波能传递________。利用声波还能测距,在15℃的空气中,声音每秒传播的距离约为340米,若你面对山谷喊叫,经过6秒后听到回声,则你离山的距离约为___________米。小亮看到闪电后3秒才听到雷声,说明光传播的速度_________声音传播的速度。(选填“>”“=”或“<”)
(2)如图是音叉、钢琴与长笛发出的C调(do)的波形图。分析图像,下列说法正确的是( )
A.三种乐器音调相同,响度相同,音色相同
B.音叉与钢琴的音调相同,响度不同,音色不同
C.钢琴与长笛的响度相同,音调不同,音色不同
D.音叉与长笛的响度相同,音调相同,音色不同
(3)对于声现象,下列说法中正确的是( )
A.摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声
B.人们可以用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度
C.倒车雷达利用电磁波的反射获得障碍物的信息
D.利用声呐可探测海底的深度,说明声音可以传递能量
18.(24-25八年级上·上海黄浦·期中)我们能分辨出不同乐器的声音,是因为不同乐器的________不同;体育馆、电影院、音乐厅的内墙都要用吸音材料来装饰,这是为了降低_______;医生用听诊器诊断患者病情,说明声波能够传递_______;利用超声波能将肾结石震碎,说明声波能够传递_______。
19.(26-27八年级上·江苏徐州·阶段检测)下列属于次声波的应用的是( )
A.蝙蝠飞行中确定障碍物的位置 B.探测金属内部存在的缺陷
C.眼镜店中的镜片清洗机 D.气象台预报台风的机器
20.(25-26八年级上·陕西西安·期中)声音的用途广泛,下列各例中利用超声波传递能量的是( )
A.超声波雾化器使药液雾化后让病人吸入治疗咽喉炎症
B.蝙蝠利用超声波确定食物及障碍的位置
C.医院利用“B超”检查体内情况
D.用超声波探测水库大坝是否有空隙裂纹
21.(26-27八年级上·全国·随堂练习)如图甲所示为北京天坛的皇穹宇和回音壁,回音壁的表面比较光滑,非常有利于声波_______,分别站在东、西配殿后围墙边的两人可借助墙壁实现对话;图乙为影院的墙壁,应选择_______(选填“光滑”或“多孔”)的材质,来_______(选填“增强”或“减弱”)回声产生的混响,以免影响观众的观影感受。
题型4 噪声与控制(共6小题)
【模型】概念辨析题、分贝标准判断题、降噪措施分类题。
【方法】
第一步辨定义,从物理和环保双角度判断,明确干扰他人的悦耳音乐也属于噪声,跳出“好听的声音就不是噪声”的误区。
第二步区分三类降噪途径:声源处如禁鸣、消声器,传播过程中如隔音墙、植树,人耳处如耳罩、耳塞,做题时先定位噪声“产生-传播-接收”的环节,就能快速选出正确答案。
22.(25-26八年级上·上海普陀·期中)下列控制噪声的方法中,属于在传播过程中减弱噪声的是( )
①城市园林绿化;②工人戴防噪声耳罩;③道路旁安装隔音板;④研制新材料减弱物体发声
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
23. (24-25八年级上·上海·期中)高架道路两侧安装的隔音屏障,主要用来减少车辆行驶时造成的噪声污染。以下减少噪声污染的方法与“隔音屏障”相同的有( )
A.车间工作在耳朵上戴防声耳罩 B.音乐教室墙壁上安装吸音材料
C.小区内树立鸣笛交通标志牌 D.给车床及其加减震装置
24. (23-24八年级上·上海浦东新·期末)以下减弱噪声的措施中,属于“阻断噪声传播”的是( )
A.车辆排气管安装消音器 B.高架道路安装隔音护栏
C.外环线内禁止车辆鸣号 D.机场地勤佩戴隔音耳机
25.(24-25八年级上·上海黄浦·期中)为减小周围噪声的影响,下列措施中属于“保护受噪声影响的对象”的是( )
A.纺织厂工人带上耳罩 B.汽车排气管安装消音器
C.学校周围禁止车辆鸣笛 D.在学校周围种植树木
26.(25-26八年级上·上海·期中)音乐是生活中非常重要的艺术形式。如果在我们晚上睡觉时,邻居大声播放贝多芬的《命运交响曲》,那么对我们而言这________噪声(选填“是”或“不是”)。想要控制曲子对我们的影响,以下操作可行的是________(多选)。
A.戴耳塞 B.让邻居调低音量
C.加强墙壁的隔音效果 D.使用震楼器互相“伤害”
27.(24-25八年级上·上海·期中)随着生活水平的日益提高,不少家庭都会在装修时考虑隔音效果。小明同学想在家中对不同材料的隔声性能开展研究,他将手机作为声源放入纸盒,纸盒中填满待检测的材料。
(1)若手机声源的振动图像如图(a)所示,请在图(b)中画出纸盒外接收到的声音变轻的振动图像。
材料种类
聚酯棉
泡沫
海绵
距声源的距离/m
5.2
2.8
3.7
(2)实验过程中,小明一边听声音,一边向后退,直到________,比较此处到鞋盒的距离,并记录实验数据如上表,若仅从隔声性能的角度考虑,最适合作为隔音墙填充材料的是________。
(3)隔音墙是通过在________的方法来控制噪声。
提升·进阶突破
题型5 声速计算类题(共8小题)
【模型】基础声速公式应用、回声测距、山谷鸣笛、运动车辆鸣笛计时误差、多介质传声时间差。
【方法】
1. 基础回声测距模型——利用回声测量到静止障碍物的距离。
破题要诀:声音走往返路程,最终距离必须除以2;牢记人耳分辨回声的最小时间间隔0.1s,对应最近分辨距离17m,公式为s= v声t/2 。
2. 两山测距模型——人站在两平行峭壁/高楼之间鸣枪/喊话,先后听到两次回声。
破题要诀:两次回声的总路程恰好是两山间距的2倍,直接用公式s总= v声(t1+t2)/2计算总距离;若已知两山总宽度和两次回声的时间差,可设近侧回声时间为t,列方程求解人到两侧山的距离。
3. 运动物体鸣笛回声模型——行驶中的汽车/火车向着山崖鸣笛,t秒后司机听到回声。
破题要诀:向山行驶时,鸣笛时的距离用s总=(v声+v车)t/2;远离山行驶时,鸣笛时的距离用s总=(v声-v车)t/2;听到回声时的距离对应反向调整加减关系即可。
4. 百米赛跑计时模型——百米赛跑中计时员听枪声计时 vs 看冒烟计时的误差分析。
破题要诀:光速远大于声速,光传播100m的时间可忽略,声音传播100m的时间约为0.29s,听声计时会少计这段时间,导致测得的运动员成绩偏快。
5. 多介质传声(敲水管)模型——敲击装满水的长铁管,判断人耳能听到的声音次数。
破题要诀:声音在固、液、气三介质中传播速度满足v固>v液>v气,分别计算三次传声的时间差,时间差大于0.1s才能被人耳区分,据此判断听到的声音次数。
28.(25-26八年级上·上海青浦·期中)声呐被称为潜水器的耳目。若悬停在海水中的潜水器发出的声波在8秒内被海底反射回来并接收,求潜水器与海底间的距离。(已知声波在海水中传播的速度是1500米/秒)
29.(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)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,就会奏出一段悦耳动听的乐曲。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,相邻两个凹槽之间距离是,汽车跑了2s才唱完设定乐曲《歌唱祖国》的第一个音符“sol”。请问:
(1)从环保角度讲,“悦耳动听”的乐曲声________(选填“一定”或“不一定”)是乐音。
(2)汽车2s通过的路程是多少?
(3)这个音符的频率是多少?
30.(25-26八年级上·山东临沂·阶段检测)有一天雷雨交加,小明同学在实验室里根据如图所示的“空气中的声速跟气温的关系图像”进行探究活动。小明发现看见闪电后4s可以听到雷声(不计光的传播时间)。
(1)若当时的气温为,打雷处离小明有多远?
(2)第二天,小明对着某一离他173m的障碍物大喊一声,经1s听到回声,请你求出当时的气温。
31.(26-27八年级上·河北沧州·阶段检测)在长为1020m的一根铁管两端有甲、乙两个同学,若乙同学在长铁管的一端敲一下铁管,甲同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.8s,则甲同学第一次听到的声音是由______(选填“空气”或“铁管”)传播而来;声音在铁管中的传播速度是______m/s(声音在空气中的传播速度取340m/s)。
32.(25-26八年级上·安徽六安·期中)国庆期间,小工一家自驾去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛5s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是24m/s,声音在空气中速度340m/s。求:
(1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远;
(2)声音传播的路程是多少;
(3)听到回声时,车离高山多远?
33.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)国庆期间,小强和父母外出游玩,在一处景区乘坐景区小火车要穿过一个隧道,在距前方隧道350m处拉响汽笛,历时2s听到隧道上方山体反射的回声,小火车始终匀速行驶,已知声音在空气中传播的速度为340m/s。小火车长30m。求:
(1)小火车的速度是多少。
(2)他听到回声时离隧道有多远。
(3)若隧道长50m,小火车完全通过需要多长时间。
34. (26-27八年级上·广西南宁·开学考试)一列长250m的列车在笔直的轨道上匀速行驶,在车头距离桥头200m时,坐在车头的司机鸣笛。在鸣笛10s后列车到达桥头,此时司机恰好听到来自车后面山崖传回的回声,列车再行驶110s后,车尾驶过桥尾。(空气中声速为340m/s)
(1)计算列车的速度;
(2)计算大桥的长度;
(3)司机鸣笛时,列车车头到后面山崖的距离是多少。
35.(25-26八年级上·陕西西安·期中)声音传播的速度与弹性介质的种类和状况关系极大,通常说的声速340m/s,其传播介质是15℃的标准空气。事实上,我们身边的空气是不可能“标准”的,它的状况与各种气象要素的组合(也就是天气的状况)密不可分。如表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/(m/s)
318
324
330
336
342
348
(1)根据图表中的信息,分析、论证空气中的声速与温度之间的关系:声速随着温度的升高而______(选填“加快”或“减慢”)。
(2)下列图像能描述声音在空气中的传播速度与气温关系的是______。由此推断,25℃时,声音在空气中的传播速度是______m/s。
A. B.C. D.
(3)当飞机的飞行速度接近周围空气中的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行,在飞机速度有限的情况下,______(选填“高温”或“低温”)天气的情况下试验更容易成功。
(4)0℃时,小明站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.2s听到右面山崖反射回来的声音,经过0.4s才听到左面山崖反射回来的声音。求①小明距右侧山崖的距离是多少?②这个山谷的宽度是多少。(按计算题格式写出标准的计算过程)
题型6超声波测速题(共4小题)
【模型】基础回声测距、运动车辆鸣笛回声、双次超声波测速求车速。
【方法】
1. 牢记声速默认取340m/s,超声波往返传播,计算距离时必须将总时间除以2,直接用公式s=v声×t/2算出汽车两次接收到信号时与测速仪的距离。
2. 用两次距离的差值Δs,得到汽车在两次接收信号间隔内行驶的路程。
3. 避开“直接用发波间隔当行驶时间”的高频陷阱,用“发波间隔-第一次单程时间+第二次单程时间”算出汽车的实际运动时间Δt。
4. 最后代入v车=Δs/Δt,即可求出车速。
36. (25-26八年级上·江西九江·期中)如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤,某时刻警车向正前方360m处一辆静止在路边的大卡车发射超声波信号,经过2s警车接收到卡车反射回来的信号(已知超声波的传播速度为340m/s)。求:
(1)从警车发射信号到接收到返回信号,超声波通过的路程为多少米?
(2)警车接收到卡车反射回来的信号时,距离卡车多少米?
(3)警车的速度为多少米每秒?
37.(25-26八年级上·广西钦州·阶段检测)小明家假期驾车旅行,在景区山路上以30km/h的平均速度行驶了45km,紧接着开上限速为120km/h的高速公路,已知超声波在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)汽车在景区山路上行驶了多长时间?
(2)如图所示,当汽车在高速公路的某段上匀速行驶时,进入了某超声波测速区域,测速仪向该车第一次发出超声波信号,从发出至接收到用了6s,求汽车与超声波相遇时离测速仪的距离为多少?
(3)当该车运动到距测速仪748m时,测速仪向该车发出第二次超声波信号,4s后收到从车返回的信号,则此时车辆车速多少?是否超速?
38.(25-26八年级上·陕西西安·期中)周末小明和同学约好去公园游玩,小明选择打车前往,如图所示是小明乘坐的出租车发票的一部分,通过发票的信息求:
(1)小明乘车的全过程中,出租车的平均速度是多少?
(2)出租车行驶过程中,如果按如图甲所示的速度行驶了8min,则这段时间通过的距离为多少千米?(结果保留一位小数)
(3)如图乙为某直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。在汽车距离测速仪处以某一速度远离测速仪时,测速仪发出超声波,0.2s后接收到反射回来的超声波信号。已知此路段限速为,超声波的速度为。试计算并说明汽车在此路段是否超速?
39.(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·阶段检测)“区间测速”可以有效监管汽车超速。在一段道路上布设两个监控点,分别记录车辆到达“测速起点”和“测速终点”的时间,通过计算车辆在此区间行驶的平均速度来判断汽车是否超速。图甲为暑假小明和爸爸自驾去兰州旅游时经过某一区间测速的提示牌,通过该测速路段的时间如图乙所示。
(1)小明和爸爸自驾的汽车通过该区间测速路段所用的时间为多少小时?
(2)通过计算说明该汽车在区间测速路段是否超速;
(3)汽车驶出区间测速终点后,以限速匀速驶向一座高山,鸣笛后6s听到回声,汽车从发出鸣笛声时到山崖距离是多少?(取340m/s)
题型7实验探究题(共8小题)
【模型】聚焦转换法放大微小振动、真空罩推理、水瓶/琴弦音调控制变量三类。
【方法】
第一步先明确实验目的,圈出自变量、因变量和需控制的无关变量,避免偏离探究方向。
第二步优先识别实验方法:微小振动放大用转换法,真空铃推导真空不传声用实验推理法,探究音调/响度影响因素用控制变量法,答题时明确写出方法名称。
第三步紧扣上海期中考情规避易错点:敲瓶振动主体是瓶子和水,吹瓶振动主体是空气柱;描述结论要补全控制条件,回声类实验需注意17m最小分辨距离,避免把“振动”误写为“震动”。
40. (24-25八年级上·上海奉贤·期中)风吹风铃发出优美的声音,如图所示的风铃有七根长短不同的金属管,小申敲打金属管,发现他们发出的音调不同。小申开始研究,下表是同一金属管不同长度L时,敲击的振动频率。
实验序号
①
②
③
④
⑤
L(cm)
5
10
15
20
25
700
500
400
300
200
优美的声音是金属管________而产生的。根据原有知识和上述信息,判断敲击长度不同的同种金属管发声的音调与长度之间的关系,并说明理由:___________________________
41.(24-25八年级上·上海·期中)如图所示把正在发声的扬声器放入连接抽气装置的透明玻璃罩中。隔着玻璃罩,能听到扬声器发出的声音,并能看到扬声器上方的泡沫塑料颗粒不断跳动。
逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音会变轻,看到泡沫塑料的跳动情况是_______。当阀门打开,空气再次流入玻璃罩内,听到的声音会_______。该实验中,抽气机是否抽光了钟罩空气,请根据所学的声学知识作出判断,并给出相应的依据_______。
42.(25-26八年级上·上海金山·期中)小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示。
(1)这哨声是由管内的______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”)。
(2)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“dou(1)”“ruai(2)”、“mi(3)”三个音阶,则dou(1)这个音阶与______(选填“A”、“B”或“C”)图位置对应。
(3)如图丙所示的波形图中,音调最高的是图______,响度最小的是图______。(最后两空均选填“A”、“B”或“C”)
43. (24-25八年级上·上海浦东新·期中)小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图乙所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔(读xiē,小木橛)子支撑着琴弦,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L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,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦AB间部分,AB段琴弦产生振动发声,并用仪器测出发声的频率。
次数
长度(m)
重物(个)
频率(Hz)
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)小组同学得到了表格中的数据,则第___________次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现:该小组同学研究的是琴弦发声的音调与___________、弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当表格中的空格数据应该为___________m时,可用第2与3两次实验来研究弦的音调与弦的___________的关系;
(4)分析第___________两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,弦___________,音调越低;
(5)在上述研究的基础上,小组同学又选用一根与钢制弦粗细相同的长0.8m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为___________个。
44.(26-27七年级上·江苏泰州·阶段检测)如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是________(选填“②”或“③”);
(2)若选择的是量筒________,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调相同,从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度________(选填“有关”或“无关”);
(3)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声,________所发出的声音音调较高;
(4)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是________Hz(选填“380”“300”或“240”)。
45.(26-27八年级上·广西防城港·阶段检测)小明在学习了声的知识以后,和同学们做了以下的实验。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉,将会看到小球被弹开,说明声音是由物体的__________________产生的;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉时,会看见左边完全相同的音叉把泡沫球弹起,这个现象叫做“共振”。说明声音可以在___________中传播,也能够说明声音可以传递_________(填“信息”或“能量”);
(3)如果将甲、乙两组实验装置移到月球上,则实验_____(选填“甲”或“乙”)不能完成,这是因为____。
46.(26-27八年级上·江苏南通·阶段检测)小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发声的,如图甲所示,小雅探究同一根钢制琴弦发声的音调与哪些因素有关?通过观察琴弦,提出以下猜想:
猜想一:弦发声的音调可能与弦的长度有关
猜想二:弦发声的音调可能与弦的松紧有关
为了验证猜想,设计如图乙所示的实验装置。一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度L。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,数据如表格一所示。
表一:
实验序号
长度
重物/个
频率
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
表二:
实验序号
弦的粗细(直径)
频率
1
0.5
650
2
0.8
480
3
1.2
320
(1)分析1、2数据可以发现,猜想一是_____________(选填“正确”或“错误”)的;分析1、2两次实验数据可以得到结论:___________________________________;
(2)当表格中的空格数据为____________时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦的________的关系;这里用到的物理实验探究方法是_________________________;
(3)小雅又选用粗细不同,长度和松紧程度相同的钢制琴弦,来探究音调与琴弦粗细的关系,测得数据如表二所示。小提琴的琴弦如图丙所示,可以判断小提琴从左到右空弦(未按压弦时)的音调是______________选填“由高到低”或“由低到高”);
(4)在上述探究的基础上,他又选用一根与图乙中钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,来探究音调与琴弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为_______个;小雅想到使用软件还可以给小提琴调音,上网查询资料发现其A弦的空弦为标准音“la”,频率为,而实际测量出的频率为,此时应该______(选填“拧紧”或“拧松”)琴弦对应的旋钮。
47.(25-26八年级上·上海闵行·阶段检测)站在火车站台上的小周发现当发出长鸣的列车呼啸而过时,听到的音调会发生变化。
为了更系统地探究“声音音调”与“声源运动速度”之间的具体关系,他进行了以下的实验探究:取一频率恒定为不变的声源,让它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器,记录接收器接收到的频率。如表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
声源速度
接收频率
(1)请填写声源速度为时的接收频率______。
(2)当声源靠近静止的接收器时,接收频率与声源速度的关系是______。
(3)一列火车驶进站台“跳停”经过站台,不停车时鸣笛,火车上乘客听到的汽笛声比站台上乘客听到的音调更______选填“A.高”或“B.低”。
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专题03 声现象
基础·固本强基
题型1 声音的产生与传播
题型2 声音的特征辨析
题型3 声波的应用
题型4 噪声与控制
提升·进阶突破
题型5 声速计算类题
题型6 超声波测速题
题型7 实验探究题
基础·固本强基
题型1 声音的产生与传播(共7小题)
【模型】常见题型为概念辨析选择、实验现象分析、声速规律应用、回声基础计算。
【方法】
概念辨析题先抓“振动”,严格区分“振动”与“震动”,牢记振动停止仅发声停止,已发出的声音仍会继续传播,避开“振动消失声音立刻消失”的高频误区。
介质类判断题直接套用规律:声音传播必须依托介质,真空不能传声,声速遵循v固>v液>v气,15℃空气中标准声速为340m/s,可快速匹配场景类选项。
回声计算题先确认0.1s时间差条件,明确人耳可分辨回声的最小距离为17m,测距时路程必须除以2,避免直接代入总路程算距离的失分点。
1.(25-26八年级上·上海松江·期中)古诗词是中华传统文化的瑰宝之一,它不仅文字优美,还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析不正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指的是声音的响度大
B.“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播到人耳中的
C.“转轴拨弦三两声”中的声音是由空气振动产生的
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟”声是根据声音的音色判断出来的
【答案】C
【详解】A.“不敢高声语,恐惊天上人”中的高指声音的强弱,是指声音的响度大,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播到人耳中的,故B正确,不符合题意;
C.声音是由物体的振动产生的,“转轴拨弦三两声”中的声音是由琴弦振动产生的,故C错误,符合题意;
D.音色表示声音的品质与特色,通常用来鉴别发声体,“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,“钟”声是根据声音的音色判断出来的,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(25-26八年级上·安徽·课后作业)音乐会上,各种乐器演奏出美妙的音乐。一般说来,管乐器是利用______振动发声的,弦乐器是利用______振动发声的,声音在______中传播得最快。(均选填“气体”“液体”或“固体”)
【答案】 气体 固体 固体
【详解】声音的是由振动产生的,管乐器是利用气体振动发声的;弦乐器是利用固体的振动发声的。
声音的传播需要介质,声音能在固体、液体、气体中传播,声音在固体中传播最快。
3.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)鼓声响起时,鼓面由于______而发出声音,形容鼓声铿锵有力反映了声音的______大,这是因为当轻敲和重敲鼓面时,可以改变声源的______。
【答案】 振动 响度 振幅
【详解】鼓声由鼓面振动产生,声音的本质是物体振动引发的声波。
“铿锵有力”描述声音强弱,对应声音三要素中的响度,响度由振幅决定。
轻敲与重敲改变敲击力度,直接影响鼓面的振幅(振动幅度),振幅越大响度越大。
4.(25-26八年级上·上海奉贤·期中)美妙的乐声通过______(填写介质名称)传播到人耳,若小明距离主席台34m,则______秒后能听到乐声。(常温下,空气中声速)
【答案】 空气 0.1
【详解】[1]声音的传播需要介质,美妙的乐声通过空气传播进入人耳。
[2]声音传播的时间为
5.(25-26八年级上·上海松江·期中)如图所示,将玻璃罩中的空气逐渐抽出,听到的声音越来越轻,进一步推理可得:______,本实验用到的科学方法是______(选填“实验推理法”或“建立理想模型法”)。
【答案】 真空不能传声 实验推理法
【详解】[1]如图所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内空气,听到铃声逐渐变小,当玻璃罩内空气全部被抽出时,就听不到声音,因此推理可得真空不能传声的结论。
[2]因为实验室设备很难将玻璃罩抽成真空状态,在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律,这种物理实验方法就是实验推理法。
6.(24-25八年级上·上海·期中)用声呐来探测海底的深度,某探测船竖直向海底发出声波后,经4秒钟船收到回声,求该处海水的深度?
【答案】3000m
【解析】声波在海水中的传播速度:通常取公认值 1500m/s,声波往返时间
声波从船到海底的时间
海水深度
7.(24-25八年级上·上海闵行·阶段检测)某同学在研究声音的传播速度与哪些因素有关时,通过实验得到下表数据,请仔细分析表格相关数据,完成下列各题。
表一:在空气中
表二:在气、固、液体中(0℃)
表三:在15℃空气中
温度/℃
声速/
介质
声速/
频率/Hz
声速/
0
330
氧气
316
2000
340
15
340
海水
1500
1000
340
100
386
铁
4900-5000
256
340
(1)由表格中数据可知,声音在气体中的速度一般比液体中的_________(选填“大”或“小”);
(2)分析表一可以得出的结论是_________;
分析表三可以得出的结论是_________。
【答案】(1)小 (2) 见解析 见解析
【详解】(1)由表格中数据可知,相同温度时,声音在氧气、海水、铁中的传播速度大小关系为
故声音在气体中的速度一般比在液体中的小。
(2)表一中介质相同,温度越高,声速越快,故可得出的结论:声音在同种介质中传播时,温度越高,声速越快。
表三中介质和温度都相同,只有频率在改变,但是声速都相同,故得出的结论:当温度和传播介质均相同时,声速与频率无关。
题型2 声音的特征辨析(共9小题)
【模型】三要素概念辨析、生活用语物理对应、波形图识别、乐器发声原理判断。
【方法】
1. 第一步先圈题干关键词,遇“快慢、长短、尖细、高低”直接对应音调,由频率决定;遇“用力、远近、洪亮、轻声”对应响度,由振幅和距声源距离决定;遇“辨人、辨乐器、模仿声”对应音色,由发声体材料结构决定。第二步波形图题按“疏密看音调、高度看响度、形状看音色”的规则直接比对,避开三要素相互影响的误区。第三步结合上海期中真题常见陷阱,排除“高音唱不上去是响度大”这类生活用语误导,三步即可快速锁定正确答案。
8.(25-26八年级上·上海·期中)在日常生活中,常用“高声喧哗”、“低声细语”来形容人说话的声音,这里的“高”、“低”是指声音的( )
A.音调 B.频率 C.响度 D.音色
【答案】C
【详解】“高声喧哗”的“高声”是指声音大,即响度大;“低声细语”的“低声”是指声音小,即响度小。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
9.(24-25八年级上·上海杨浦·期末)弹琵琶之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.音量
【答案】B
【详解】琴弦的松紧程度直接影响其振动频率,弦绷得越紧,振动频率越高,发出的声音音调越高;反之音调越低,因此"转轴"调节弦的松紧是为了改变弦发声的音调,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(24-25八年级上·上海·阶段检测)闻其声知其人是根据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.振幅
【答案】C
【详解】A.音调是指声音的高低,它由发声体振动的频率决定,频率越高,音调越高。不同音调的声音给人的感觉是声音的尖细或低沉程度不同,比如高音调的声音比较尖细,低音调的声音比较低沉。而“闻其声知其人”并不是依据声音的高低来判断的,故A不符合题意;
B.响度是指声音的强弱或大小,它与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。我们平时说的声音很响亮或者很微弱指的就是响度。但是通过响度并不能准确辨别出具体是谁发出的声音,故B不符合题意;
C.音色也叫音品,是指不同发声体发出的声音的特色。不同的发声体由于材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。每个人的发声器官(如声带等)在构造、材质等方面存在差异,所以即使说同样的话,发出的声音的音色也是独一无二的,我们可以根据音色来辨别不同的人,因此“闻其声知其人”是根据声音的音色来判断的,故C符合题意;
D.振幅是影响响度的因素,而不是直接用于辨别发声者身份的特征,故D不符合题意。
故选C。
11.(2025·上海松江·二模)曲笛和二胡是两种民族乐器。当用曲笛和二胡演奏乐曲时,听众可以根据声音的哪个特征来区分这两种乐器( )
A.响度 B.音色 C.音调 D.声速
【答案】B
【详解】不同发声体结构和材料不同,发出声音的音色不同,所以当曲笛和二胡演奏乐曲时,听众可以根据声音的音色来区分这两种乐器发出的声音。
故选B。
12.(24-25八年级上·广东江门·阶段检测)我们处在声音的世界中,声音无处不在。如下图是甲、乙、丙、丁四个物体发出的声音在示波器上显示的波形,下列有关描述正确的是( )
A.甲、乙音调相同 B.乙、丙响度不同
C.丙、丁音色相同 D.甲、乙、丙音调和响度各不相同
【答案】A
【详解】A.甲、乙振动的频率相同,所以音调相同,故A正确;
B.乙、丙振动的振幅相同,所以响度相同,故B错误;
C.丙、丁的波形不同,所以发声体不同,故音色不同,故C错误;
D.甲、乙振动的频率相同,音调相同,乙、丙振动的振幅相同,响度相同,故D错误。
故选A。
13.(24-25八年级上·上海·期中)下图是一组实验图片,为了探究声音的音调与哪些因素有关,下列情景不能完成探究目的是( )
A.改变钢尺伸出桌边的长度 B.将吸管的另一端逐渐剪短
C.敲动盆子泡沫屑跳动 D.塑料尺接触齿数不同的齿轮
【答案】C
【详解】A.改变伸出桌边的钢尺的长度,改变了钢尺的振动频率,可以改变音调高低,故A不符合题意;
B.将吸管的另一端逐渐剪短,改变了吸管内空气柱的振动频率,可以改变音调高低,故B不符合题意;
C.敲动盆子泡沫屑跳动是因为声音的产生是由于物体的振动,故C符合题意;
D.塑料尺接触齿数不同的齿轮,此时塑料尺振动 的快慢不同,即振动频率不同,声音的音调不同,故D不符合题意。
故选C。
14.(24-25八年级下·上海青浦·期末)周末,小明去音乐厅参加上海之春音乐节。(均选填)
(1)音乐厅的墙上贴有“静”的宣传画,这是提醒观众要控制声音的______;
(2)舞台上两个女高音演员唱着《唱支山歌给党听》,女高音的“高”是指声音的______高,听众可以“听音辨人”主要是因为不同歌手有不同的______。
A.音调 B.响度 C.音色
【答案】(1)响度 (2) 音调 音色
【详解】(1)墙上贴有“静”的宣传画提醒观众要保持安静,控制声音的强弱,即响度。
(2)两个女高音歌手在唱歌,这里的“高”指她们发出声音的频率快,音调高。
音色与发声体的材料和结构有关,可以通过音色辨别不同的发声体;观众能分辨出不同的歌手,是因为她们的音色不同。
15.(2026·上海虹口·二模)小红乘车通过扬州“环洲一号”公路。
(1)若汽车以40 km/h的速度匀速行驶,0.1 h内通过的路程为________km;
(2)汽车通过某路段时,小红耳边传来乐曲《茉莉花》的旋律。对此她产生了兴趣,查阅资料后得知:
a.如图甲所示,该路段的路面上设计有特定的凹槽;
b.为达到音乐公路的最佳效果,建议以某一时速通过该路段;
c.声音的频率f与车速v、凹槽间距l的关系分别如图乙和表1所示。
表1
v=40 km·h-1
实验序号
1
2
3
4
l/mm
30
35
40
45
f/Hz
370
317
278
247
①小红听到的声音主要是由轮胎撞击凹槽发生________产生的;
②由________(选涂“A.图乙”或“B.表1”)可知,车速一定时,凹槽间距越大,频率越低;
③汽车通过该路段时,若车速超过建议时速,人听到声音的音调将________(选涂“A.变高”“B.不变”或“C.变低”),请写出分析过程:______。
【答案】(1)4 (2) 振动 B A 从图乙可知凹槽间距固定时,车速越大,声音的频率越高,因此车速超过建议时速时,频率升高,音调变高。
【详解】(1)0.1 h内通过的路程
(2)声音是由物体振动产生的,此处声音是轮胎撞击凹槽振动产生的。
图乙是固定凹槽间距l,探究频率和车速的关系;表1固定了车速,改变凹槽间距,从数据能得到“车速一定时,凹槽间距越大,频率越低”的结论,因此选B。
音调由频率决定,频率越高音调越高。从图乙可知:凹槽间距固定时,车速越大,声音的频率越高,因此车速超过建议时速时,频率升高,音调变高,选A。
16.(26-27八年级上·吉林长春·阶段检测)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)将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,从而得出了声音的______与振动______有关。
(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)在月球表面_______(选填“能”或“不能”)完成该实验。
(4)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____________。
(5)把(1)步骤中的钢尺换成塑料尺,其他操作相同,听出了两次声音的___________不同。
(6)以上探究方法叫___________,下列实验不是采用这种方法的是_______。
A.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
B.探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
【答案】(1)音调 频率 (2)响度 (3)不能
(4)钢尺振动的频率低于20Hz,属于次声波,不在人耳的听觉范围内
(5)音色 (6) 控制变量法 A
【详解】(1)用相同力拨动钢尺时,改变伸出长度会让钢尺振动的快慢(频率)不同,最终声音的音调不同,因此该实验探究的是音调和振动频率的关系。
(2)伸出长度不变时,钢尺振动频率固定,轻拨和重拨会改变钢尺的振动幅度,振动幅度决定声音的响度,因此是响度不同。
(3)声音的传播需要介质,月球表面是真空环境,真空不能传声,因此无法听到声音,不能完成该声学实验。
(4)钢尺伸出桌面过长时,振动会变得非常慢,频率低于20Hz,属于人耳无法感知的次声波,因此听不到声音。
(5)把钢尺换成塑料尺,其他操作完全相同时,发声体的材料不同,声音的音色会有明显区别。
(6)探究多个变量对声音特性的影响时,每次只控制一个变量改变、保持其他条件一致的方法是控制变量法;
A.将音叉的微小振动转换为乒乓球的弹开,用到的是转换法,故A符合题意;
B.探究音调与琴弦多个因素的关系时,每次固定其他因素只改变一个因素,用的是控制变量法,故B不符合题意。
故选A。
题型3 声波的应用(共5小题)
【模型】信息与能量属性辨析、超声次声场景区分、回声测距计算、声波与电磁波辨析。
【方法】
第一步辨属性,先根据场景关键词判断是声波传递信息(如倒车雷达、B超、声呐探测)还是传递能量(如超声碎石、超声清洗),明确超声、次声都属于机械声波,传播必须依赖介质。
第二步抓细节,牢记超声波指向性强、次声波传播距离远的特点,区分超声日常应用和次声的地震、海啸预警类场景。
第三步算回声,遇到测距类题目,严格遵循15℃空气声速取340m/s,总时间对应往返路程,最终距离必须除以2,避开“直接用总时间乘声速”的高频失分点。
17.(25-26八年级上·上海·期中)声音的应用
(1)外科医生利用超声波可以除去病人体内的结石,这是利用了声波能传递________。利用声波还能测距,在15℃的空气中,声音每秒传播的距离约为340米,若你面对山谷喊叫,经过6秒后听到回声,则你离山的距离约为___________米。小亮看到闪电后3秒才听到雷声,说明光传播的速度_________声音传播的速度。(选填“>”“=”或“<”)
(2)如图是音叉、钢琴与长笛发出的C调(do)的波形图。分析图像,下列说法正确的是( )
A.三种乐器音调相同,响度相同,音色相同
B.音叉与钢琴的音调相同,响度不同,音色不同
C.钢琴与长笛的响度相同,音调不同,音色不同
D.音叉与长笛的响度相同,音调相同,音色不同
(3)对于声现象,下列说法中正确的是( )
A.摩托车的消音器是在传播过程中减弱噪声
B.人们可以用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度
C.倒车雷达利用电磁波的反射获得障碍物的信息
D.利用声呐可探测海底的深度,说明声音可以传递能量
【答案】(1) 能量 1020 > (2)D (3)B
【详解】(1)声既能够传递信息,又能够传递能量,利用超声波将结石粉碎,利用声波可以传递能量。
声音传播到山的时间
人和山的距离
光在空气中的传播速度大于声速,所以看到闪电后3秒听到雷声。
(2)由波形图可知,三幅图中音叉、钢琴、长笛的振动快慢相同,即振动频率相同,因此音调相同;振幅相同,响度相同;而音叉、钢琴与长笛的结构和制作材料不同,声波的形状也不同,所以音色不同,故D正确,ABC错误。
故选D。
(3)A.摩托车的消音器是在声源处减弱噪声,故A错误;
B.地震时会产生次声波,用声学仪器接收到次声波判断地震的方位和强度,故B正确;
C.倒车雷达利用超声波的反射获得障碍物的信息,故C错误;
D.利用声呐可探测海底的深度,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选B。
18.(24-25八年级上·上海黄浦·期中)我们能分辨出不同乐器的声音,是因为不同乐器的________不同;体育馆、电影院、音乐厅的内墙都要用吸音材料来装饰,这是为了降低_______;医生用听诊器诊断患者病情,说明声波能够传递_______;利用超声波能将肾结石震碎,说明声波能够传递_______。
【答案】 音色 噪声 信息 能量
【详解】[1]音色是指声音的品质和特色,不同的乐器演奏,即使音调和响度都相同,也能分辨出来,这就是音色不同分辨出的。
[2]体育馆、电影院、音乐厅的内墙都要用吸音材料来装饰,防止声音的反射,从而防止回声的产生,为了降低噪声。
[3]声音即能够传递信息,也能够传递能量,医生用听诊器诊断患者病情,说明声波能够传递信息,通过听到的声音来了解病情。
[4]声音即能够传递信息,也能够传递能量,利用超声波能将肾结石震碎,说明声波能够传递能量,利用声波的能量将结石击碎。
19.(26-27八年级上·江苏徐州·阶段检测)下列属于次声波的应用的是( )
A.蝙蝠飞行中确定障碍物的位置 B.探测金属内部存在的缺陷
C.眼镜店中的镜片清洗机 D.气象台预报台风的机器
【答案】D
【详解】ABC.蝙蝠确定障碍物位置、探测金属内部存在的缺陷以及眼镜店中的镜片清洗机都属于超声波的应用,故ABC不符合题意;
D.台风等自然灾害发生时会产生次声波,气象台可通过监测次声波预报台风,属于次声波的应用,故D符合题意。
故选D。
20.(25-26八年级上·陕西西安·期中)声音的用途广泛,下列各例中利用超声波传递能量的是( )
A.超声波雾化器使药液雾化后让病人吸入治疗咽喉炎症
B.蝙蝠利用超声波确定食物及障碍的位置
C.医院利用“B超”检查体内情况
D.用超声波探测水库大坝是否有空隙裂纹
【答案】A
【详解】A. 超声波使药液从液态变为雾状小液滴,是利用超声波传递能量,故A符合题意;
B. 蝙蝠利用超声波获取目标位置信息,属于传递信息,故B不符合题意;
C. “B超”通过超声波获取人体内部情况的信息,属于传递信息,故C不符合题意;
D. 超声波探测大坝裂纹是获取大坝内部结构的信息,属于传递信息,故D不符合题意。
故选A。
21.(26-27八年级上·全国·随堂练习)如图甲所示为北京天坛的皇穹宇和回音壁,回音壁的表面比较光滑,非常有利于声波_______,分别站在东、西配殿后围墙边的两人可借助墙壁实现对话;图乙为影院的墙壁,应选择_______(选填“光滑”或“多孔”)的材质,来_______(选填“增强”或“减弱”)回声产生的混响,以免影响观众的观影感受。
【答案】 反射 多孔 减弱
【详解】光滑的墙面能让声波发生明显的反射,从而形成清晰的回声,这是回音壁能实现对话的原理。多孔的材料内部有很多小孔,声波进入后会在小孔内不断反射、消耗能量,从而减弱回声产生的混响,提升影院的音质。
题型4 噪声与控制(共6小题)
【模型】概念辨析题、分贝标准判断题、降噪措施分类题。
【方法】
第一步辨定义,从物理和环保双角度判断,明确干扰他人的悦耳音乐也属于噪声,跳出“好听的声音就不是噪声”的误区。
第二步区分三类降噪途径:声源处如禁鸣、消声器,传播过程中如隔音墙、植树,人耳处如耳罩、耳塞,做题时先定位噪声“产生-传播-接收”的环节,就能快速选出正确答案。
22.(25-26八年级上·上海普陀·期中)下列控制噪声的方法中,属于在传播过程中减弱噪声的是( )
①城市园林绿化;②工人戴防噪声耳罩;③道路旁安装隔音板;④研制新材料减弱物体发声
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】C
【详解】①城市园林绿化:树木和绿化带能吸收和反射部分噪声,属于在传播过程中减弱噪声。
②工人戴防噪声耳罩:直接保护人耳,属于在人耳处减弱噪声。
③道路旁安装隔音板:隔音板阻挡噪声传播,属于在传播过程中减弱噪声。
④研制新材料减弱物体发声:从声源处减少噪声产生,属于在声源处减弱噪声。
因此,属于传播过程中减弱噪声的是①和③,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
23. (24-25八年级上·上海·期中)高架道路两侧安装的隔音屏障,主要用来减少车辆行驶时造成的噪声污染。以下减少噪声污染的方法与“隔音屏障”相同的有( )
A.车间工作在耳朵上戴防声耳罩 B.音乐教室墙壁上安装吸音材料
C.小区内树立鸣笛交通标志牌 D.给车床及其加减震装置
【答案】B
【详解】减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;阻断噪声的传播;在人耳处减弱噪声。高架道路两侧安装的隔音屏障,是在噪声的传播过程中减弱噪声。
A.车间工作在耳朵上戴防声耳罩,是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
B.音乐教室墙壁上安装吸音材料,是在传播过程中减弱噪声,故B符合题意;
C.小区内树立鸣笛交通标志牌,是在声源处减弱噪声,故C不符合题意;
D.给车床及其加减震装置,是在声源处减弱噪声,故D不符合题意。
故选B。
24. (23-24八年级上·上海浦东新·期末)以下减弱噪声的措施中,属于“阻断噪声传播”的是( )
A.车辆排气管安装消音器 B.高架道路安装隔音护栏
C.外环线内禁止车辆鸣号 D.机场地勤佩戴隔音耳机
【答案】B
【详解】噪声的减弱途径有:在声源处、传播过程中以及人耳处。
A.车辆排气管安装消音器,是在声源处减弱噪声,故A不符合题意;
B.高架道路安装隔音护栏,是在传播过程中减弱噪声,即阻断噪声传播,故B符合题意;
C.外环线内禁止车辆鸣号,是在声源处减弱噪声,故C不符合题意;
D.机场地勤佩戴隔音耳机,是在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选B。
25.(24-25八年级上·上海黄浦·期中)为减小周围噪声的影响,下列措施中属于“保护受噪声影响的对象”的是( )
A.纺织厂工人带上耳罩 B.汽车排气管安装消音器
C.学校周围禁止车辆鸣笛 D.在学校周围种植树木
【答案】A
【详解】A.纺织厂工人带上耳罩,属于在人耳处保护工人不受噪音危害,故A符合题意;
B.汽车排气管安装消音器,属于声源处减弱噪音,故B不符合题意;
C.学校周围禁止车辆鸣笛,属于声源处减弱噪音,故C不符合题意;
D.在学校周围种植树木,属于在传播过程中减弱噪音,故D不符合题意。
故选A。
26.(25-26八年级上·上海·期中)音乐是生活中非常重要的艺术形式。如果在我们晚上睡觉时,邻居大声播放贝多芬的《命运交响曲》,那么对我们而言这________噪声(选填“是”或“不是”)。想要控制曲子对我们的影响,以下操作可行的是________(多选)。
A.戴耳塞 B.让邻居调低音量
C.加强墙壁的隔音效果 D.使用震楼器互相“伤害”
【答案】 是 ABC
【详解】[1]如果在我们晚上睡觉时,邻居大声播放贝多芬的《命运交响曲》,音乐声影响人们的正常休息,那么对我们而言这是噪声。
[2]A.戴耳塞,耳塞能阻止噪声进入耳朵,减少噪声对我们的影响,故A符合题意;
B.让邻居调低音量,可以在声源处控制噪声的强度,也能控制噪声对我们的影响,故B符合题意;
C.加强墙壁的隔音效果,可以在传播过程中减弱噪声,故C符合题意;
D.使用震楼器互相“伤害”,不仅不能控制曲子对我们的影响,还会产生新的噪声,故D不符合题意。
故选ABC。
27.(24-25八年级上·上海·期中)随着生活水平的日益提高,不少家庭都会在装修时考虑隔音效果。小明同学想在家中对不同材料的隔声性能开展研究,他将手机作为声源放入纸盒,纸盒中填满待检测的材料。
(1)若手机声源的振动图像如图(a)所示,请在图(b)中画出纸盒外接收到的声音变轻的振动图像。
材料种类
聚酯棉
泡沫
海绵
距声源的距离/m
5.2
2.8
3.7
(2)实验过程中,小明一边听声音,一边向后退,直到________,比较此处到鞋盒的距离,并记录实验数据如上表,若仅从隔声性能的角度考虑,最适合作为隔音墙填充材料的是________。
(3)隔音墙是通过在________的方法来控制噪声。
【答案】(1)见解析 (2)听不到声音 泡沫 (3)传播途中减弱
【详解】(1)“声音变轻”通常指的是声音的强弱或大小发生了变化,即声音的响度变小。发声体的振幅减小,如图所示:
(2)[1]隔声性能的好坏不能直接感觉出来,是通过比较听不到声音的距离来比较的,所以一边听声音,一边向后退,直到听不到声音为止。
[2]由实验表格数据可知,聚酯棉的隔声性能最弱,泡沫的隔声性能最强,所以仅从隔音性能的角度来说,最适合隔音墙装修的是泡沫。
(3)隔音墙是为了阻断声音的传播,所以可以在传播途中隔断噪声。
提升·进阶突破
题型5 声速计算类题(共8小题)
【模型】基础声速公式应用、回声测距、山谷鸣笛、运动车辆鸣笛计时误差、多介质传声时间差。
【方法】
1. 基础回声测距模型——利用回声测量到静止障碍物的距离。
破题要诀:声音走往返路程,最终距离必须除以2;牢记人耳分辨回声的最小时间间隔0.1s,对应最近分辨距离17m,公式为s= v声t/2 。
2. 两山测距模型——人站在两平行峭壁/高楼之间鸣枪/喊话,先后听到两次回声。
破题要诀:两次回声的总路程恰好是两山间距的2倍,直接用公式s总= v声(t1+t2)/2计算总距离;若已知两山总宽度和两次回声的时间差,可设近侧回声时间为t,列方程求解人到两侧山的距离。
3. 运动物体鸣笛回声模型——行驶中的汽车/火车向着山崖鸣笛,t秒后司机听到回声。
破题要诀:向山行驶时,鸣笛时的距离用s总=(v声+v车)t/2;远离山行驶时,鸣笛时的距离用s总=(v声-v车)t/2;听到回声时的距离对应反向调整加减关系即可。
4. 百米赛跑计时模型——百米赛跑中计时员听枪声计时 vs 看冒烟计时的误差分析。
破题要诀:光速远大于声速,光传播100m的时间可忽略,声音传播100m的时间约为0.29s,听声计时会少计这段时间,导致测得的运动员成绩偏快。
5. 多介质传声(敲水管)模型——敲击装满水的长铁管,判断人耳能听到的声音次数。
破题要诀:声音在固、液、气三介质中传播速度满足v固>v液>v气,分别计算三次传声的时间差,时间差大于0.1s才能被人耳区分,据此判断听到的声音次数。
28.(25-26八年级上·上海青浦·期中)声呐被称为潜水器的耳目。若悬停在海水中的潜水器发出的声波在8秒内被海底反射回来并接收,求潜水器与海底间的距离。(已知声波在海水中传播的速度是1500米/秒)
【答案】6000m
【详解】声波从潜水器发出到被海底反射后返回潜水器,8秒是声波往返潜水器和海底的总时间,因此声波从潜水器单向传播到海底的时间为总时间的一半
潜水器与海底间的距离
29.(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)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,就会奏出一段悦耳动听的乐曲。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,相邻两个凹槽之间距离是,汽车跑了2s才唱完设定乐曲《歌唱祖国》的第一个音符“sol”。请问:
(1)从环保角度讲,“悦耳动听”的乐曲声________(选填“一定”或“不一定”)是乐音。
(2)汽车2s通过的路程是多少?
(3)这个音符的频率是多少?
【答案】(1)不一定 (2) (3)
【详解】(1)干扰人们正常休息、学习、工作的声音属于噪声,因此悦耳动听的乐曲声不一定是乐音。
(2)汽车匀速行驶,由速度公式得
(3)相邻凹槽间距
2s内汽车经过的凹槽总个数
即2s内汽车振动1000次。该音符的频率
30.(25-26八年级上·山东临沂·阶段检测)有一天雷雨交加,小明同学在实验室里根据如图所示的“空气中的声速跟气温的关系图像”进行探究活动。小明发现看见闪电后4s可以听到雷声(不计光的传播时间)。
(1)若当时的气温为,打雷处离小明有多远?
(2)第二天,小明对着某一离他173m的障碍物大喊一声,经1s听到回声,请你求出当时的气温。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)气温为时,声音在空气中的传播速度,则打雷处到小明的距离
(2)声音由小明传播到障碍物的时间
此时声速
由图像可知,当时的气温为
31.(26-27八年级上·河北沧州·阶段检测)在长为1020m的一根铁管两端有甲、乙两个同学,若乙同学在长铁管的一端敲一下铁管,甲同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.8s,则甲同学第一次听到的声音是由______(选填“空气”或“铁管”)传播而来;声音在铁管中的传播速度是______m/s(声音在空气中的传播速度取340m/s)。
【答案】 铁管 5100
【详解】声音在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度,故甲同学第一次听到的声音由铁管传播而来;声音在空气中传播的时间
声音在铁管中传播的时间
声音在铁管中的传播速度为
32.(25-26八年级上·安徽六安·期中)国庆期间,小工一家自驾去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车正匀速远离一座高山,鸣笛5s后听到回声,若当时汽车行驶时的速度是24m/s,声音在空气中速度340m/s。求:
(1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远;
(2)声音传播的路程是多少;
(3)听到回声时,车离高山多远?
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)车在平直路面匀速行驶,行驶路程为
(2)声音在空气中传播的路程为
(3)车匀速远离高山,听到回声时车到高山的距离满足
33.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)国庆期间,小强和父母外出游玩,在一处景区乘坐景区小火车要穿过一个隧道,在距前方隧道350m处拉响汽笛,历时2s听到隧道上方山体反射的回声,小火车始终匀速行驶,已知声音在空气中传播的速度为340m/s。小火车长30m。求:
(1)小火车的速度是多少。
(2)他听到回声时离隧道有多远。
(3)若隧道长50m,小火车完全通过需要多长时间。
【答案】(1)10m/s (2)330m (3)8s
【详解】(1)2s内声音传播的路程
鸣笛后2s内,声音传播路程与火车行驶路程之和等于鸣笛时车到隧道距离的2倍,火车行驶的路程为
火车速度
(2)听到回声时车到隧道的距离
(3)火车完全通过隧道的总路程为隧道长与火车长之和。总路程
所需时间
34. (26-27八年级上·广西南宁·开学考试)一列长250m的列车在笔直的轨道上匀速行驶,在车头距离桥头200m时,坐在车头的司机鸣笛。在鸣笛10s后列车到达桥头,此时司机恰好听到来自车后面山崖传回的回声,列车再行驶110s后,车尾驶过桥尾。(空气中声速为340m/s)
(1)计算列车的速度;
(2)计算大桥的长度;
(3)司机鸣笛时,列车车头到后面山崖的距离是多少。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1) 列车的速度
(2)列车从桥头到车尾驶过桥尾行驶的总路程
大桥长度
(3)声音10s内传播的路程
10s内列车行驶200m,鸣笛时车头到山崖距离
35.(25-26八年级上·陕西西安·期中)声音传播的速度与弹性介质的种类和状况关系极大,通常说的声速340m/s,其传播介质是15℃的标准空气。事实上,我们身边的空气是不可能“标准”的,它的状况与各种气象要素的组合(也就是天气的状况)密不可分。如表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃
-20
-10
0
10
20
30
声音速度/(m/s)
318
324
330
336
342
348
(1)根据图表中的信息,分析、论证空气中的声速与温度之间的关系:声速随着温度的升高而______(选填“加快”或“减慢”)。
(2)下列图像能描述声音在空气中的传播速度与气温关系的是______。由此推断,25℃时,声音在空气中的传播速度是______m/s。
A. B.C. D.
(3)当飞机的飞行速度接近周围空气中的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期,人们就尝试进行超音速飞行,在飞机速度有限的情况下,______(选填“高温”或“低温”)天气的情况下试验更容易成功。
(4)0℃时,小明站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.2s听到右面山崖反射回来的声音,经过0.4s才听到左面山崖反射回来的声音。求①小明距右侧山崖的距离是多少?②这个山谷的宽度是多少。(按计算题格式写出标准的计算过程)
【答案】(1)加快 (2) A 345 (3)低温
(4)0℃时声速 ,声音传播到右侧山崖的单程时间
小明距右侧山崖的距离
声音传播到左侧山崖的单程时间
小明距左侧山崖的距离
山谷的宽度
【详解】(1)由表中数据可知,温度越高,声音传播的速度越快,因此声速随温度升高而加快。
(2)A.表中数据显示声速随温度升高均匀增大,对应斜向上的直线图像,故A符合题意;
B.图像表示声速不随温度变化,与数据规律不符,故B不符合题意;
C.图像表示声速随温度升高增大得越来越慢,与均匀增大的规律不符,故C不符合题意;
D.图像表示声速随温度升高而减小,与数据规律不符,故D不符合题意。
故选A。
由表中数据可知,温度每升高10℃声速增大6m/s,故每升高1℃声速增加0.6m/s,25℃时声速为
(3)低温天气空气中声速更小,飞机速度有限时更易实现超音速飞行,故低温天气试验更容易成功。
(4)见答案。
题型6超声波测速题(共4小题)
【模型】基础回声测距、运动车辆鸣笛回声、双次超声波测速求车速。
【方法】
1. 牢记声速默认取340m/s,超声波往返传播,计算距离时必须将总时间除以2,直接用公式s=v声×t/2算出汽车两次接收到信号时与测速仪的距离。
2. 用两次距离的差值Δs,得到汽车在两次接收信号间隔内行驶的路程。
3. 避开“直接用发波间隔当行驶时间”的高频陷阱,用“发波间隔-第一次单程时间+第二次单程时间”算出汽车的实际运动时间Δt。
4. 最后代入v车=Δs/Δt,即可求出车速。
36. (25-26八年级上·江西九江·期中)如图,A是一辆装有超声测速装置的警车,正匀速行驶在一平直的公路上执勤,某时刻警车向正前方360m处一辆静止在路边的大卡车发射超声波信号,经过2s警车接收到卡车反射回来的信号(已知超声波的传播速度为340m/s)。求:
(1)从警车发射信号到接收到返回信号,超声波通过的路程为多少米?
(2)警车接收到卡车反射回来的信号时,距离卡车多少米?
(3)警车的速度为多少米每秒?
【答案】(1)680m (2)320m (3)20m/s
【详解】(1)超声波往返过程做匀速直线运动通过的路程为
(2)因超声波总路程为去程与回程之和,去程路程等于发射时两车的距离,回程路程等于接收时两车的距离
(3)因警车匀速向卡车行驶,行驶路程等于初始距离与接收时距离的差值。警车行驶的路程
警车的速度
37.(25-26八年级上·广西钦州·阶段检测)小明家假期驾车旅行,在景区山路上以30km/h的平均速度行驶了45km,紧接着开上限速为120km/h的高速公路,已知超声波在空气中的传播速度为340m/s。求:
(1)汽车在景区山路上行驶了多长时间?
(2)如图所示,当汽车在高速公路的某段上匀速行驶时,进入了某超声波测速区域,测速仪向该车第一次发出超声波信号,从发出至接收到用了6s,求汽车与超声波相遇时离测速仪的距离为多少?
(3)当该车运动到距测速仪748m时,测速仪向该车发出第二次超声波信号,4s后收到从车返回的信号,则此时车辆车速多少?是否超速?
【答案】(1) (2) (3);超速
【详解】(1)汽车在景区山路上行驶的时间
(2)第一次超声波从测速仪到汽车的时间为
汽车与超声波相遇时离测速仪的距离
(3)第二次超声波与汽车相遇所用时间
超声波传播的距离
汽车行驶的距离
汽车行驶时间与超声波传播时间相同,即,则车速
因为,所以车辆超速。
38.(25-26八年级上·陕西西安·期中)周末小明和同学约好去公园游玩,小明选择打车前往,如图所示是小明乘坐的出租车发票的一部分,通过发票的信息求:
(1)小明乘车的全过程中,出租车的平均速度是多少?
(2)出租车行驶过程中,如果按如图甲所示的速度行驶了8min,则这段时间通过的距离为多少千米?(结果保留一位小数)
(3)如图乙为某直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接收超声波的传感器。在汽车距离测速仪处以某一速度远离测速仪时,测速仪发出超声波,0.2s后接收到反射回来的超声波信号。已知此路段限速为,超声波的速度为。试计算并说明汽车在此路段是否超速?
【答案】(1) (2)
(3) 汽车在此路段超速,行驶速度为大于
【详解】(1)乘车全过程所用总时间
则出租车的平均速度
(2)出租车按速度表所示速度行驶。速度表示数 ,行驶时间
则通过的距离
(3)汽车远离测速仪,超声波从发出到接收的总时间为。超声波单程时间
相遇时汽车与测速仪的距离
汽车行驶的距离
汽车速度
因,故汽车在此路段超速。
39.(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·阶段检测)“区间测速”可以有效监管汽车超速。在一段道路上布设两个监控点,分别记录车辆到达“测速起点”和“测速终点”的时间,通过计算车辆在此区间行驶的平均速度来判断汽车是否超速。图甲为暑假小明和爸爸自驾去兰州旅游时经过某一区间测速的提示牌,通过该测速路段的时间如图乙所示。
(1)小明和爸爸自驾的汽车通过该区间测速路段所用的时间为多少小时?
(2)通过计算说明该汽车在区间测速路段是否超速;
(3)汽车驶出区间测速终点后,以限速匀速驶向一座高山,鸣笛后6s听到回声,汽车从发出鸣笛声时到山崖距离是多少?(取340m/s)
【答案】(1)0.2h (2)汽车在该区间测速路段行驶的平均速度
所以汽车未超速 (3)1120m
【详解】(1)小明和爸爸自驾的汽车通过该区间测速路段所用的时间
(2)略
(3)鸣笛声传播的距离
汽车行驶的距离
鸣笛时距离山崖的距离
题型7实验探究题(共8小题)
【模型】聚焦转换法放大微小振动、真空罩推理、水瓶/琴弦音调控制变量三类。
【方法】
第一步先明确实验目的,圈出自变量、因变量和需控制的无关变量,避免偏离探究方向。
第二步优先识别实验方法:微小振动放大用转换法,真空铃推导真空不传声用实验推理法,探究音调/响度影响因素用控制变量法,答题时明确写出方法名称。
第三步紧扣上海期中考情规避易错点:敲瓶振动主体是瓶子和水,吹瓶振动主体是空气柱;描述结论要补全控制条件,回声类实验需注意17m最小分辨距离,避免把“振动”误写为“震动”。
40. (24-25八年级上·上海奉贤·期中)风吹风铃发出优美的声音,如图所示的风铃有七根长短不同的金属管,小申敲打金属管,发现他们发出的音调不同。小申开始研究,下表是同一金属管不同长度L时,敲击的振动频率。
实验序号
①
②
③
④
⑤
L(cm)
5
10
15
20
25
700
500
400
300
200
优美的声音是金属管________而产生的。根据原有知识和上述信息,判断敲击长度不同的同种金属管发声的音调与长度之间的关系,并说明理由:___________________________
【答案】 振动 长度越长,音调越低,频率随长度增加而减小,频率小即音调低。
【详解】声音是由物体振动产生的,小申敲打金属管,使金属管振动产生声音。
由表格数据可知,当敲击的长度越长时,振动的频率越低,音调越低∶当长度越短时,振动的频率越高,音调越高。
41.(24-25八年级上·上海·期中)如图所示把正在发声的扬声器放入连接抽气装置的透明玻璃罩中。隔着玻璃罩,能听到扬声器发出的声音,并能看到扬声器上方的泡沫塑料颗粒不断跳动。
逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到的声音会变轻,看到泡沫塑料的跳动情况是_______。当阀门打开,空气再次流入玻璃罩内,听到的声音会_______。该实验中,抽气机是否抽光了钟罩空气,请根据所学的声学知识作出判断,并给出相应的依据_______。
【答案】 仍不断跳动 逐渐变大 见解析
【详解】[1]逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到声音的响度变小,但扬声器仍在发声,振动不停,故泡沫塑料的跳动情况保持不变,仍不断跳动。
[2]当空气再次流入玻璃罩内,声音的传播介质增加,故听到声音的响度会变大。
[3]若看到泡沫塑料不断跳动,但完全听不到声音,因为真空不能传声,说明抽气机抽光了空气,若仍能听到声音,则说明不能抽光空气。
42.(25-26八年级上·上海金山·期中)小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示。
(1)这哨声是由管内的______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”)。
(2)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“dou(1)”“ruai(2)”、“mi(3)”三个音阶,则dou(1)这个音阶与______(选填“A”、“B”或“C”)图位置对应。
(3)如图丙所示的波形图中,音调最高的是图______,响度最小的是图______。(最后两空均选填“A”、“B”或“C”)
【答案】(1) 空气柱 音调 (2)B (3) B A
【详解】(1)吹哨子时,是管内的空气柱振动产生声音。
上下推拉活塞改变了空气柱的长度,空气柱振动的频率随之改变,因此改变的是声音的音调。
(2)空气柱越长,振动越慢,频率越低,音调越低。音阶dou(1)是三个音阶中音调最低的,对应最长的空气柱;图乙中B位置活塞最靠下,空气柱长度最长,因此音阶dou(1)对应B位置。
(3)音调由频率决定,波形越密集,表示单位时间内振动次数越多,频率越高、音调越高,丙图中B的波形最密集,因此音调最高。
响度由振幅决定,波峰到平衡位置的距离即振幅,振幅越小,响度越小,丙图中A的振幅最小,因此响度最小。
43. (24-25八年级上·上海浦东新·期中)小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图甲所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图乙所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔(读xiē,小木橛)子支撑着琴弦,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L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,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦AB间部分,AB段琴弦产生振动发声,并用仪器测出发声的频率。
次数
长度(m)
重物(个)
频率(Hz)
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
(1)小组同学得到了表格中的数据,则第___________次实验中琴弦发声的音调最高;
(2)分析数据可以发现:该小组同学研究的是琴弦发声的音调与___________、弦的松紧程度这两个因素的关系;
(3)当表格中的空格数据应该为___________m时,可用第2与3两次实验来研究弦的音调与弦的___________的关系;
(4)分析第___________两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,弦___________,音调越低;
(5)在上述研究的基础上,小组同学又选用一根与钢制弦粗细相同的长0.8m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为___________个。
【答案】(1)1 (2)弦的长度 (3) 0.8 松紧程度 (4) 1、2 越长 (5)2或4
【详解】(1)由表中数据可知,第1次琴弦振动的频率最大,音调最高。
(2)由表中数据可知,琴弦的长度、拉弦的重物的个数在变化,故是研究弦发声的音调与弦的长度和弦的松紧程度的关系。
(3)当控制长度不变时,改变重物的个数,来改变弦的松紧程度,可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的松紧程度的关系,即填写的数据为0.8。
(4)根据控制变量法,要想探究弦的音调和弦的长度的关系,应控制弦的松紧程度相同,即重物的个数相同,所以分析1、2两次实验数据,第2次弦较长,频率较低,弦的音调较低,可以得到在松紧程度相同时,琴弦越长,琴弦的音调越低。
(5)选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.8m的尼龙琴弦,探究音调与弦的材料的关系时,应控制琴弦的长度和松紧程度相同,当与第2次实验比较时,悬挂2个重物,当与第3次实验比较时,悬挂4个重物,故可悬挂重物个数为2或4个。
44.(26-27七年级上·江苏泰州·阶段检测)如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是________(选填“②”或“③”);
(2)若选择的是量筒________,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调相同,从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度________(选填“有关”或“无关”);
(3)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声,________所发出的声音音调较高;
(4)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是________Hz(选填“380”“300”或“240”)。
【答案】(1)② (2) c、d 无关 (3)c (4)300
【详解】(1)b和c的量筒气柱长短相同,但横截面积不同。由控制变量法可知,探究的是气柱发声的音调与气柱的横截面积的关系,即猜想②。
(2)选择c和d量筒,它们的气柱长短和横截面积相同,但水柱长度不同。用同样大小的力吹气,由表格数据可知频率相同,则音调相同,从而得出气柱发声的音调与水柱的长度无关。
(3)用同样大小的力分别敲击量筒c、d时,量筒和量筒中的水振动发声。量筒c的水柱较短,容易振动,频率较大,音调较高。
(4)吹气时,气柱发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关。e的空气柱长度与b、c相同,横截面积比b大、比c小,振动频率应介于274~352Hz之间,则声音的频率可能是300Hz。
45.(26-27八年级上·广西防城港·阶段检测)小明在学习了声的知识以后,和同学们做了以下的实验。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉,将会看到小球被弹开,说明声音是由物体的__________________产生的;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉时,会看见左边完全相同的音叉把泡沫球弹起,这个现象叫做“共振”。说明声音可以在___________中传播,也能够说明声音可以传递_________(填“信息”或“能量”);
(3)如果将甲、乙两组实验装置移到月球上,则实验_____(选填“甲”或“乙”)不能完成,这是因为____。
【答案】(1)振动 (2) 空气 能量 (3) 乙 月球上没有空气,声音无法传播
【详解】(1)一切正在发声的物体都在振动,用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉,将会看到小球被弹开,说明声音是由物体的振动产生的。
(2)[1][2]敲击右边的音叉时,音叉振动发声,经空气传播到左边的音叉,引起左边的音叉振动,说明声音可以在空气中传播,也能够说明声音可以传递能量。
(3)[1][2]声音传播需要介质,真空不能传声,如果将甲、乙两组实验装置移到月球上,甲音叉仍能振动,引起泡沫被弹开,实验乙由于月球表面是真空,无法传声,故实验乙不能完成。
46.(26-27八年级上·江苏南通·阶段检测)小提琴是由两端固定的琴弦产生振动而发声的,如图甲所示,小雅探究同一根钢制琴弦发声的音调与哪些因素有关?通过观察琴弦,提出以下猜想:
猜想一:弦发声的音调可能与弦的长度有关
猜想二:弦发声的音调可能与弦的松紧有关
为了验证猜想,设计如图乙所示的实验装置。一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度L。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,数据如表格一所示。
表一:
实验序号
长度
重物/个
频率
1
0.4
2
375
2
0.8
2
170
3
4
265
表二:
实验序号
弦的粗细(直径)
频率
1
0.5
650
2
0.8
480
3
1.2
320
(1)分析1、2数据可以发现,猜想一是_____________(选填“正确”或“错误”)的;分析1、2两次实验数据可以得到结论:___________________________________;
(2)当表格中的空格数据为____________时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦的________的关系;这里用到的物理实验探究方法是_________________________;
(3)小雅又选用粗细不同,长度和松紧程度相同的钢制琴弦,来探究音调与琴弦粗细的关系,测得数据如表二所示。小提琴的琴弦如图丙所示,可以判断小提琴从左到右空弦(未按压弦时)的音调是______________选填“由高到低”或“由低到高”);
(4)在上述探究的基础上,他又选用一根与图乙中钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,来探究音调与琴弦的材料的关系,则可悬挂重物个数为_______个;小雅想到使用软件还可以给小提琴调音,上网查询资料发现其A弦的空弦为标准音“la”,频率为,而实际测量出的频率为,此时应该______(选填“拧紧”或“拧松”)琴弦对应的旋钮。
【答案】(1) 正确 在琴弦的材料、粗细、松紧程度都相同时,琴弦振动部分的长度越长,发声的音调越低
(2) 0.8 松紧 控制变量法 (3)由低到高 (4) 2 拧紧
【详解】(1)表一1、2两次实验中,是同一根钢制琴弦(材料、粗细完全相同),悬挂重物数相同即松紧程度一致,仅琴弦振动长度不同,最终发声频率不同、音调不同,说明音调确实和弦的长度有关,因此猜想一正确;
对比数据:长度从0.4m增加到0.8m时,频率从375Hz降到170Hz,因此可得结论在琴弦的材料、粗细、松紧程度都相同时,琴弦振动部分的长度越长,发声的音调越低。
(2)要使用2、3两次实验研究音调和松紧的关系,根据控制变量法需要保持振动长度完全相同,因此空格的长度值要和实验2一致,为0.8m;
两次实验仅重物个数不同即琴弦松紧不同,因此探究的是音调和琴弦松紧的关系;每次只控制一个变量不同、其余变量保持一致的方法是控制变量法。
(3)从表二数据可知:长度、松紧、材料都相同时,琴弦越粗,发声频率越低、音调越低。图丙中小提琴从左到右琴弦越来越细,因此空弦音调由低到高。
(4)探究音调与材料的关系时,要控制琴弦的长度、粗细、松紧都和原钢制琴弦一致,题目选定的尼龙弦长度为0.4m,对应表一实验1的条件,因此悬挂重物个数为2个;
实际测量的411Hz低于标准的440Hz,说明当前音调偏低,要让音调升高,需要将琴弦绷得更紧,因此要拧紧对应的旋钮。
47.(25-26八年级上·上海闵行·阶段检测)站在火车站台上的小周发现当发出长鸣的列车呼啸而过时,听到的音调会发生变化。
为了更系统地探究“声音音调”与“声源运动速度”之间的具体关系,他进行了以下的实验探究:取一频率恒定为不变的声源,让它多次以不同速度匀速靠近静止的接收器,记录接收器接收到的频率。如表是接收器接收到该声源以不同速度靠近时的频率:
声源速度
接收频率
(1)请填写声源速度为时的接收频率______。
(2)当声源靠近静止的接收器时,接收频率与声源速度的关系是______。
(3)一列火车驶进站台“跳停”经过站台,不停车时鸣笛,火车上乘客听到的汽笛声比站台上乘客听到的音调更______选填“A.高”或“B.低”。
【答案】(1)800Hz (2)声源速度越快,接收频率越高 (3)B
【详解】(1)取一频率恒定为800Hz不变的声源,速度为0时,接收频率等于声源频率,故声源速度为0时的接收频率为800Hz。
(2)从表格数据得知,当声源靠近静止的接收器时,接收频率与声源速度的关系是声源速度越快,接收频率越高。
(3)一列火车驶进站台“跳停”(经过站台,不停车)时鸣笛,火车上乘客听到的汽笛声比站台上乘客听到的音调更低。因为火车进站时,汽笛(声源)向站台乘客靠近,站台乘客接收到的声波频率升高,音调高。火车上的乘客随火车与汽笛(声源)无相对运动(都在火车上),接收频率等于声源振动的频率,比站台乘客的接收频率低,音调低,故应填B。
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