专题2.2 声音的特性【六大题型】（举一反三）（解析版）-2024-2025学年八年级上册物理举一反三系列（人教版2024）

专题2.2声音的特性【六大题型】【人教版2024】TOC\o"1-3"\h\u【题型1音调及其影响因素】 2【题型2响度及其影响因素】 4【题型3音色】 6【题型4声音三要素的辨别】 7【题型5超声波和次声波】 9【题型6综合实验与探究】 11知识点1：音调及其影响因素1.乐音：我们把听起来优美动人的声音称为乐音。2.频率：物体振动的快慢用每秒内振动的次数来表示，这个物理量叫做频率。（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。（2）单位：赫兹（Hz）3.音调：物理学中用音调表示声音的高低。4.音调与频率的关系：音调与发声体振动的频率有关。频率高，音调就高，听起来尖细；频率低，音调就低，听起来低沉。要点诠释：探究影响发声体振动频率的因素：1.提出问题：发声体振动的快慢与哪些因素有关？2.猜想和假设：发声体的振动频率和材料的长短、粗细、松紧有关。3.实验过程：如图所示，将一把钢尺按紧在桌面上，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，使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。4.结论：钢尺伸出的越短，振动的越快，频率越高音调就越高。【题型1音调及其影响因素】【例1】（2023·牡丹江）如图所示，中国科技馆中的展品“曾侯乙编钟”，用青铜铸成，17个大小不同的钟悬挂在一个钟架上、用大小相同的力敲击不同的钟，能发出不同的声音，这是指声音具有不同的（）。A.响度 B.音色 C.音调 D.传播途径【答案】C。【解析】用大小相同的力敲击不同的钟，编钟的质量不同（体积不同），振动的快慢不同，即振动频率不同，所以发出声音的音调不同，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。【变式1-1】（（2023·枣庄）如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音（）。A.响度变大B.响度变小C.音调变高D.音调变低【答案】D。【解析】将一把钢尺紧按在桌面边缘，先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音，再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变慢，钢尺振动发出声音的频率变慢，音调会变低。故选D。【变式1-2】(2021广东广州中考)如图所示,甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少,甲、乙相比,甲鼓皮 ()A.发声的响度一定较大B.发声的音调一定较低C.振动的幅度一定较小D.振动的频率一定较高【答案】B。【解析】甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少,说明甲鼓皮振动的频率比乙鼓皮的低,甲鼓皮发声的音调比乙鼓皮的低;由于题目中未提及甲鼓皮和乙鼓皮的振幅,所以不能判断其响度大小。故B正确。【变式1-3】（2022·宁夏·银川唐徕回民中学三模）图中是八个相同的玻璃瓶，装有高度不同的水。用筷子分别敲击瓶口，下列说法正确的是（）A．声音主要是由瓶内空气振动产生的B．声音主要是由玻璃瓶和水振动产生的C．a瓶的音调最低D．d瓶的响度最小【答案】B【解析】AB．声音是由物体振动产生的，敲击瓶子时，声音是由瓶子和水柱的振动产生的，故A错误，B正确；C．从左往右瓶内水的质量逐渐增多，从左往右敲击瓶子时，瓶子和水振动越来越慢（即振动频率越来越低），所以声音的音调会变低，即a瓶的音调最高，h瓶的音调最低，故C错误。D．由于响度与振幅有关，所以，若敲击的力度相同，则振幅相同，响度相同，故D错误。故选B。知识点2：响度及其影响因素响度：物理学中，把声音的强弱称为响度。（1）振幅：振动的幅度叫做振幅。（2）影响响度的因素：（1）声源的振幅；（2）人到声源的距离。要点诠释：1.实验证明发声源的振幅越大，声音的响度越大，例如，用力地敲鼓，鼓面振幅变大，声音的响度增大。2.声音在介质中传播能量会衰减，传播距离越远，声音的能量减小得越多，响度越小。但是，需要注意的是声音的音调并不改变，也就是说介质不会改变声音的频率，不能说距离远了，听不清楚了，是因为音调变低了。【题型2响度及其影响因素】【例2】（2022·山东聊城·中考真题）如图所示，小慧同学用小锤轻敲和重敲音叉，并将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，听音叉发声的同时观察乒乓球被弹开的幅度变化。她想探究的问题是（）A．声音产生的原因 B．声音传播的条件C．音调和频率的关系 D．响度与振幅的关系【答案】D【解析】乒乓球振动幅度越大，说明音叉振动幅度比较大，物体的振幅影响声音的响度，振幅越大，响度越大，所以此实验探究声音的响度跟振幅的关系。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。【变式2-1】（2023·鄂州）鄂州是全国文明城市，为了不影响他人，市民在公共场所不高声喧哗，说话尽量轻言细语。这里“轻言细语”是指声音的（）。A.音调低 B.响度小 C.音色美 D.频率低【答案】B。【解析】“轻言细语”是指声音的音量小，即响度小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。【变式2-2】（2023·邵阳）学校举行红歌比赛，团团同学班合唱《歌唱祖国》，“五星红旗迎风飘扬，胜利歌声多么嘹亮……”。“多么嘹亮”指声音的（）。A.音色好 B.音调高 C.响度大 D.频率高【答案】C。【解析】由题意可知，歌词中的“多么嘹亮”是指胜利的歌声音量很大，很远都能听到，而不是低声细语唱出来的，这里的“多么嘹亮”是指声音的响度大。A．音色指的是声音的特点特征，故A不符合题意；B．音调是指声音的高低，显然与题意中的“多么嘹亮”表达的意思不符，故B不符合题意；C．歌词中的“多么嘹亮”就是指声音响度大，故C符合题意；D．声音的频率指发声体每秒振动的次数，频率的大小决定了音调的高低，故D不符合题意。故选C。【变式2-3】如图所示,是医生用听诊器检查病人心脏跳动的情况,医生使用听诊器主要是为了 ()A.增大和病人之间的距离,增大声音的响度B.适当改变心脏跳动频率,使音调变高C.增大心脏跳动幅度,使响度增大D.减少声音的分散,增大所听到的声音的响度【答案】D【解析】听诊器可以减少声音的分散,从而增大所听到的声音的响度。知识点3：音色音色：音色也叫音质或音品，它反映了每个物体发出的声音特有的品质。如：用不同的乐器演奏同一乐曲时，它们的波形不同。影响音色的因素：音色是由发声体的材料、结构和振动方式（如弹奏的手法）等因素造成的。要点诠释：1.有经验的工人师傅可以通过听声音来辨别机器运转情况是否良好。就是利用了不同的声源音色不同。2.同一个人的音色会随着年龄的增长以及饮食、起居、健康、训练等因素而变化。【题型3音色】【例3】（2023·宜昌）“蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句，被誉为“文外独绝”。下列关于人们听到的蝉叫声和鸟鸣声说法正确的是（）。A.都是由于人耳鼓膜振动产生的；B.都是通过空气传播的；C.人们根据响度来辨别蝉叫声和鸟鸣声；D.人离蝉和鸟越近，听到声音的音调越高【答案】B。【解析】A．蝉叫声和鸟鸣都是由它们各自的发声体因为振动而产生的，故A错误；B．气体、液体、固体都能传声，平常我们听到的声音是通过空气传播的，故B正确；C．不同乐器、不同发声体的材料和结构不同，发出声音的音色会不同，所以我们能分辨是蝉叫声和鸟鸣声，是根据声音的音色不同，故C错误；D．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，所以人离蝉和鸟越近，听到声音的音调不会改变，故D错误。故选B。【变式3-1】(2022山东青岛中考)辛弃疾的《西江月》中有“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”,词人辨别出青蛙的声音,是依据声音的()A.音调B.响度C.音色D.速度【答案】C【解析】词人能分辨出叫声是青蛙发出的,是因为青蛙发出声音的音色与其他动物不同。【变式3-2】（2023·武汉）如图所示，小红同学正在演奏古筝，听众分辨出古筝的声音，是依据声音的（）。A.响度 B.音调 C.音色 D.速度【答案】C。【解析】古筝是一种弦乐器，演奏者用手拨弦，使弦振动发声；人们能分辨出古筝和琵琶演奏的声音，主要是依据声音的音色不同。故选C。【变式3-3】（2023·怀化）神州十五号宇航员费俊龙、邓清明和张陆在中国太空空间站天宫一号向全国人民送了“2023年春节祝福”，关于他们的声音，下列说法正确的是（）。A.航天员在太空舱外不能直接用声音交流，是因为航天员声带不能振动；B.广播中能够分辨出不同宇航员的声音，主要依据是声音音色的不同；C.航天员的“春节祝福”声音是通过声波传回地球的；D.电磁波在太空中的传播速度为340m/s【答案】B。【解析】A．航天员在太空舱外不能直接用声音交流，是因为真空不能传声，故A错误；B．不同的宇航员说话时，由于声带结构、形状、发声方式等不同，发出声音的音色不同，可以根据音色辨别不同宇航员的声音，故B正确；C．航天员的“春节祝福”声音是通过电磁波传回地球的，故C错误；D．电磁波在太空中的传播速度为3×108m/s，故D错误。故选B。【题型4声音三要素的辨别】【例4】(2022河北邯郸永年期末)英国科学家切断番茄植株的茎,人耳倾听没有引起任何听觉,但番茄植株遭受伤害后,会发出响度很小的超声波,科学家在靠近茎的切口处放置录音机录音,以下播放方式中,能听到番茄的“尖叫”声的是 ()A.超小音量、超高速度B.超小音量、超低速度C.超大音量、超低速度D.超大音量、超高速度【答案】C【解析】根据题中“会发出响度很小的超声波”可知,原来声的响度小,需要用超大音量播放;同时由于超声波音调高,高于人的听觉频率范围,故应以超低速度播放降低音调,故C正确。【变式4-1】(2023广东中山期中,10,★☆☆)女高音放声歌唱,男低音低声伴唱,男低音与女高音相比较,男低音的响度(选填“大”或“小”),女高音的音调(选填“高”或“低”);口技演员能模仿出各种动物的声音,其实是在模仿它们的(选填“音调”“响度”或“音色”)。

【答案】小高音色【解析】男低音与女高音相比较,男低音低声伴唱,男低音的响度小;女高音的声带振动的频率高,音调高。口技演员能模仿出各种动物的声音,指的是两种声音的音色相似。【变式4-2】(2022江苏苏州中考,13,★☆☆)昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》,她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等为主要伴奏乐器,拨动三弦时,弦产生声音。吹奏曲笛时,按住不同的孔可以改变声音的。两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,通过可以辨别它们的声音。

【答案】振动音调音色【解析】声音是由物体的振动产生的。按住不同的孔,空气柱的长度发生改变,空气柱振动的频率发生改变,可以改变声音的音调。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同。【变式4-3】通过观察下列的声音波形图,的音调相同,的响度相同。

ABCD【答案】A、B、DA、B、C【解析】由波形图可知,相同时间内A、B、D的振动次数相同,它们振动的频率相同,因此它们的音调相同;A、B、C的振动幅度相同,因此它们的响度相同。知识点4：超声波和次声波1．超声波和次声波：人耳能听到的声音在20Hz～20000Hz之间，高于20000Hz叫超声波，低于20Hz叫次声波。2.动物能听到的频率范围和人不同。要点诠释：大象靠次声波交流，蝙蝠、海豚能发出超声波，地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波等。【题型5超声波和次声波】【例5】(2022河南开封期末)如图所示是人和一些动物的发声和听觉的频率范围,下列关于次声波和超声波的说法正确的是 ()A.频率高于1100Hz的声叫超声波B.人耳不能听到次声波,但能听到超声波C.狗可以听到部分次声波D.大象之间的“交谈”有时用超声波,人类听不见但大象们能听见【答案C【解析】频率高于20000Hz的声叫做超声波,故A错误;人耳能听到的频率范围大约从20Hz到20000Hz,人耳不能听到次声波和超声波,故B错误;狗的听觉频率范围为15~50000Hz,所以狗可以听到部分次声波,故C正确;大象的发声频率范围为14~24Hz,听觉频率范围为1~20000Hz,可知大象之间的“交谈”有时用次声波,人类听不见但大象们能听见,故D错误。【变式5-1】（2023·贵州省）疫情期间，有的地方利用无人机巡逻，并向人们宣传防疫知识，如图所示。下列关于无人机巡逻过程中发出的声音，说法正确的是（）。A.无人机上的喇叭发出的声音不是由物体振动发出的；B.无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同；C.无人机螺旋桨发出的声音比喇叭发出的声音传播速度大；D.喇叭发出的声音传播距离远，说明它发出的声音是超声波【答案】B。【解析】A．声音是由物体的振动产生的，无人机上的喇叭发出的声音，是由喇叭的纸盆振动发出的，故A错误；B．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音音色不同，可以通过音色辨别不同物体发出的声音，故B正确；C．无人机螺旋桨发出的声音与喇叭发出的声音在空气中的传播速度相同，故C错误；D．喇叭发出的声音响度大，传播距离远，它发出的声音不是超声波，超声波人耳听不到，故D错误。故选B。【变式5-2】某小朋友在日记中写道:“我看到蜻蜓在空中飞来飞去,听到蜻蜓翅膀发出的声音……”你认为该内容是(选填“真实”或“不真实”)的,理由是。(已知蜻蜓的翅膀每秒钟振动10~13次)

【答案】不真实蜻蜓翅膀振动发出的声是次声波,人类听不到【解析】已知蜻蜓的翅膀每秒钟振动10~13次,则蜻蜓翅膀的振动频率为10~13Hz,低于20Hz,属于次声波,人类不能听到。【变式5-3】（2023·泸州）如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境，当汽车与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中，正确的是（）。A.超声波的传播需要介质；B.“嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波；C.超声波在空气中的传播速度为：3×108m/s；D.警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声【答案】A。【解析】A．声音的传播需要介质，超声波属于声波，因此超声波的传播需要介质，故A正确；B．人类听不到超声波，故“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波，故B错误；C．超声波在空气中的传播速度是340m/s，故C错误；D．警报声对正在倒车的驾驶员来说不是噪声，故D错误。故选A。【题型6综合实验与探究】【例6】（2022·江西·南城县第二中学七年级阶段练习）请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。（1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明______；（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：______；（3）如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松驰状态，则听的一方通过棉线（选填“能”或“不能”）_______听到对方的讲话；（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的的直径关系：a=c=d<b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦____（选填符号a、b、c或d）；②若选择琴弦a和b，则是为了研究______；③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论，该同学探究过程中存在什么问题？______；④研究小组在进行实验时，采用的研究方法是_______。【答案】

声音能够在固体中传播

金属丝的传声性能比棉线好

不能

a、d

音调的高低与琴弦的粗细的关系

没有控制琴弦的材料相同

控制变量法【解析】（1）[1]细棉线是固体，能实现通话，声音是通过细棉线传递的，说明声音能够在固体中传播。（2）[2]由题意可知，相距同样远，且说话的响度也相同，但改用细金属丝连接“土电话”，听到的声音大些，这说明金属丝的传声性能比棉线好，（3）[3]如果线没有拉直，由于线是松软的，声源的振动难以通过线来传递，则听的一方通过棉线不能听到对方的讲话。（4）①[4]要研究音调的高低与琴弦长度的关系，应控制琴弦的材料和粗细相同，改变琴弦的长度，故应选择琴弦a、d。②[5]由图中可知，琴弦a和b的材料相同，长度相同，而粗细不同，故可知是为了研究音调的高低与琴弦的粗细的关系。③[6]要研究音调的高低与琴弦长度的关系，应控制琴弦的材料和粗细相同，改变琴弦的长度，而c和d琴弦的长度和材料均不同，故不能得出该结论。④[7]在探究音调的高低与琴弦的某一因素的关系时，要控制其它因素不变，故可知采用的研究方法是控制变量法。【变式6-1】（2022·江苏南京·一模）2022年北京冬奥会于2月4日在国家体育场“鸟巢”开幕。（1）图甲，开幕式第一个节目《立春》，节目中的“小草”是一根根近10米的长杆，为了表现小草随风摆动的柔美，制作长杆的材料应具有较好的______（选填“磁性”“弹性”或“导热性”）；（2）图乙，小男孩用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。小号是靠空气柱______发声的，“嘹亮”主是用来描述声音的______；（3）图丙，冬奥会主火炬采用“微火”，小小火苗传达了低碳环保的理念。在日常生活中，哪些实际行动能够践行低碳环保的理念，请举出一例______。【答案】

弹性

振动

响度

乘坐公交出行【解析】（1）[1]小草随风摆动，说明小草形状容易发生改变，所以需要的材质弹性要比较好。（2）[2]声音是由振动产生的，小号是靠空气柱振动发生的。[3]“嘹亮”主是用来描述声音音量的大小，即响度。（3）[4]践行低碳环保，就是要减少碳的排放，可以多乘坐公交出行，少开私家车。【变式6-2】（2022·上海·八年级）为了探究声音的三个特性，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，听声音看现象，从而得出了声音的______与振动的______有关；（2）保持钢尺伸出长度不变，用大小______（“不同”或“相同”）的力拨动它伸出桌