第二单元《声》2.声的特性及利用（双基过关）（解析版）

八年级物理大单元设计第二单元声2.声的特性及利用知识点一、音调1、概念：物理学中，把声音的高低称为音调。声音清脆、尖细指音调高；声音粗犷、低沉指音调低。2、频率：（1）概念：发声体每秒钟振动的次数叫频率，用字母f表示。（2）物理意义：用来描述物体振动的快慢。（3）频率的国际单位是赫兹，简称赫，用符号Hz表示。若发声体1s振动的次数为100次，则其频率为100Hz。3、影响音调高低的因素：（1）音调的高低与频率有关，发声体振动频率越快，音调越高；振动频率越慢，音调越低。（2）在相同的时间内，甲图中波的个数少，波形稀疏，频率较低，声音的音调较低；乙图中波波的个数多，波形密集，频率较高，声音的音调较高。（3）不同音调的声音在空气中传播的速度相同，且音调不会随声音传播距离的改变而改变。基础自测：1．（2023·新疆·校联考模拟预测）频率为60Hz的声音，每分钟振动次数是（）A．60次 B．1800次 C．3600次 D．缺少条件，无法计算【答案】C【解析】60Hz表示物体在1s内振动60次，则物体在1min内振动的次数为60s×60次/s=3600次故选C。2．（2023·黑龙江哈尔滨·统考一模）下列有关声现象的实验中，不是用来“探究影响音调高低因素”的是（）A．用手指拨动宽容不同橡皮筋吉他B．

用大小不同的力敲击鼓面C．

改变钢尺伸出桌面长度，拨动钢尺D．

改变管内水量，对试管口吹气【答案】B【解析】A．用手指拨动宽度不同橡皮筋吉他，产生声音的音调不同，这是为了探究影响音调高低因素，故A不符合题意；B．用大小不同的力敲击鼓面，鼓面的振幅不同，声音的响度不同，不能探究影响音调高低因素，故B符合题意；C．改变钢尺伸出桌面长度，拨动钢尺，产生声音的音调不同，可以探究影响音调高低因素，故C不符合题意；D．改变管内水量，对试管口吹气，产生声音的音调不同，可以探究影响音调高低因素，故D不符合题意。故选B。3．（2023·辽宁沈阳·八年级沈阳市第四十三中学校考期末）如图所示，相同的瓶子里装入了不同的水量，用棒敲击瓶子时，可发出不同音调。这些声音是由___________振动发出的，（选填：“空气柱”“水和瓶”）。发出的声音音调从左至右是___________（选填“升高”、“降低”或“不变”）。用嘴对准瓶口吹，这些声音是由___________振动发出的。（选填：“空气柱”“水和瓶”）

【答案】水和瓶升高空气柱【解析】[1][2]用棒敲击瓶子时，瓶子和水振动发出声音，且瓶内的水越多时，越难振动，即振动的频率越低，相应的音调越低；故图中发出的声音音调从左至右是依次升高。[3]用嘴对准瓶口吹，振动的物体是空气柱，故声音是由空气柱的振动产生的。4．（2022秋·广东汕头·八年级校考阶段练习）学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想。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，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验。编号ABCD材料规格尼龙尼龙尼龙镍合金长度/cm555580①横截面积/mm210.510.5（1）为了验证猜想一，应选编号___、____两种规格的琴弦进行实验。（2）为了验证猜想二，应选编号___、____两种规格的琴弦进行实验。（3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是____。（4）小明在这个探究实验中，采用的研究方法是______。【答案】ABAC55控制变量法【解析】（1）[1][2]为验证猜想一，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行研究。（2）[3][4]为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、C进行研究。（3）[5]如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选B、D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55。（4）[6]音调的高度与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高度与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究知识点二、响度1、概念：物理学中，声音的强弱叫响度。2、振幅（1）概念：物体振动的幅度。（2）物体振动时，偏离平衡位置的最大距离越大，振幅就越大。3、影响响度的因素：（1）振幅：发声体的振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。（2）距离发声体的远近：距离发声体越近，听到声音的响度越大；距离发声体越远，听到声音的响度就越小。（3）声音的分散程度：声音越分散，听到声音的响度越小。基础自测：5．（2023·全国·八年级校联考假期作业）如图甲所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音；如图乙所示，将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。关于两图，下列说法正确的是（）

A．甲图中改变尺子的长度，声音响度增大B．乙图中改变敲击音叉力度，声音音调变高C．用甲图实验器材不能说明响度与振幅有关D．乙图更换不同的音叉可以说明音调与频率的关系【答案】D【解析】A．钢尺伸出桌面长度越长，拨动它时发出声音的频率越低，音调越低，故A错误； B．改变敲击音叉力度，音叉的振幅不同，响度不同，故B错误； C．当钢尺伸出长度一定时，改变拨动钢尺的力度，钢尺的振幅不同、响度不同，说明响度与振幅有关，故C错误； D．乙图更换不同的音叉，频率不同，可以说明音调与频率的关系，故D正确。 故选D。6．（2023·四川成都·统考二模）如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是吹气（）

A．鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的B．鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳C．拉动棉签改变空气柱长度能改变声音的响度D．向吸管口吹气的力度越大，声音的响度越大【答案】C【解析】A．声音是由物体的振动产生的，鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的，故A正确，不符合题意；B．声音的传播需要介质，鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳，故B正确，不符合题意；C．拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化，故C错误，符合题意；D．向吸管口吹气的力度越大，空气中振动幅度越大，声音的响度越大，故D正确，不符合题意。故选C。7．医生用听诊器诊病是因为（）A．听诊器能减小声音的分散，传人人耳的响声更大些B．听诊器能使振动的振幅增加，响度增大C．听诊器能改变发声体音调D．听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些【答案】A【解析】AB．听诊器能减小声音的分散，同时遮蔽了周围声音进入人耳，因此会使传入人耳的响度更大一些，但它并不能是使心脏的振幅增加，故A符合题意，B不符合题意；C．听诊器不能改变发声体的音调或响度，主要是减少了能量的分散，才会使传入人耳的响度大一些，故C不符合题意；D．即使距离相同，使用听诊器传到人耳的声音响度也大得多，故D不符合题意。故选A。8．（2023·河南商丘·统考三模）如图所示是古代战争中被广泛应用的战鼓，战士们听到的鼓声是由鼓皮___________产生的；为鼓舞士气，打鼓人用力敲鼓，这改变了鼓声的___________（选填“音调”“响度”或“音色”）。

【答案】振动响度【解析】[1]声音是由物体的振动产生的，战士们听到的鼓声是由鼓皮振动产生的。[2]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；振动幅度越小，响度越小。用力敲鼓，改变了鼓面的振动幅度，这样做改变了鼓声的响度。9．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动钢尺，发现钢尺振动的频率逐渐变___________（选填“高”或“低”），发出声音的音调逐渐变___________（选填“高”或“低”）。再用大力拨动钢尺，可以改变发出声音的___________（选填“音调”或“响度”）。实验采用了___________法。

【答案】低低响度控制变量【解析】[1][2]逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，伸出桌面的钢尺越长，振动越慢，频率越低，则音调越低。[3]不改变钢尺伸出桌面的长度，用大力拨动钢尺，钢尺的振动幅度变大，振幅越大响度越大。因此用大力拨动钢尺，可以改变发出声音的响度。[4]实验中探究音调与频率关系时控制拨动力度相同，改变钢尺伸出桌面的长度；探究响度与振幅的关系时，控制钢尺伸出桌面的长度，改变拨动力度，因此实验采用了控制变量法。知识点三、音色1、概念：声音特有的品质叫音色。它反映每个物体发出声音的特有品质。2、差异性：不同发声体发出的声音音色不同。不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能根据音色分辨出它们。3、音色的影响因素：发声体的材料、结构和发声方式。微拓展：乐音和乐器：1、乐音：人们把悠扬、悦耳，让人感到舒服的声音叫乐音。乐音是发声体规则振动发出的。2、三种典型乐器：种类示例改变音调的方法改变响度的方法打击乐器鼓改变鼓皮的绷紧程度改变力度弦乐器二胡改变弦长、粗细、松紧管乐器笛子改变振动空气柱的长度3、用示波器观察不同乐器发出声音的波形基础自测10．（2022秋·全国·八年级校联考专题练习）音色：音色又叫音品，反映声音的______与______。【答案】品质特色【解析】[1][2]不同的人、不同的乐器由于结构、形状等因素的不同，即使发出音调和响度都相同，但我们也可以区分，这是通过音色区分的，音色也叫音品，它放映了声音的品质和特色。11．（2022秋·八年级校联考课时练习）某款智能手机有一个功能叫“智慧语音”，它可以通过识别声音实现对手机解锁，该功能主要是根据声音的__（选填“音调”“音色”或“响度”）这一特性来实现的。不同的物体发出的声音，即使音调和响度相同，但是根据音色还是能够区分它们。音色与发声体的__和__有关。【答案】音色材料结构【解析】[1]不同物体发出的声音的音色是不同的，智能手机的“智慧语音”，可以通过识别声音。实现对手机解锁，该系统主要是根据声音的音色这一特征来工作的。[2][3]音色与发声体的材料和结构有关。12．（2023·福建厦门·统考二模）兔年春晚节目《百鸟归巢》是我国南音四大名谱之一，曲中洞箫以花舌吹法模拟鸟啼声，主要是模拟声音的______，发声体是______。【答案】音色洞箫内的空气柱【解析】[1]洞箫以花舌吹法模拟鸟啼的声音，这是使用洞箫模拟了鸟啼声音的音色。[2]用洞箫吹出来的声音是由洞箫内的空气柱振动产生的，所以发声体是洞箫内的空气柱。13．我们接听电话时，不看电话号码也能判断是谁打来的电话，判断的主要依据声音特性中的（）A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度【答案】C【解析】不同人声音的音色不同，区别出熟悉的人谁在说话，是因为音色不同的原因，与声音的频率、音调和响度无关，故C符合题意，故ABD不符合题意。故选C。14．（2023·江苏宿迁·统考一模）随着科技的发展，智能门锁走进千家万户。小李回家不用钥匙开门，只要说出“暗语”，门就自动打开。下列有关说法正确的是（）A．小李说话时发出的声音是一种波 B．小李发出的声音在传播过程中音调逐渐降低C．小李发出的声音传播过程中速度越来越慢 D．这种声纹锁辨别声音的主要依据是音调【答案】A【解析】A．物体振动产生声音，声音在空气中以波的形式向四面八方传播，所以，声音是一种声波，故A正确；B．声音的音调由物体振动的快慢决定，声音在传播过程中音调不会改变，故B错误；C．声音在同种均匀介质中的传播速度不会改变，故C错误；D．辨别不同的人发出的声音主要依据是音色，故D错误。故选A。知识点四、声与信息：1.超声波和次声波（1）声音：人类能听到的声叫可闻声，简称声音。多数人能够听到的声音频率范围为20Hz到20000Hz。（2）超声波：频率高于20000Hz的声叫做超声波。（3）次声波：频率低于20Hz的声叫做次声波。（4）超声波和次声波人耳无法听到，但传播仍需要介质，在真空中同样不能传播。2、声音可以传递信息（1）听到远处“隆隆”的雷声，可以判断一场大雨即将来临；（2）铁路工人用铁锤敲击铁轨，会从异常的声音中发现松动的螺栓；（3）医生通过“听诊”，判断病人的病情；（4）人们通过电视、广播，了解国内国际新闻；（5）“闻其声、知其人”，人们通过听不同的声音，了解周围的情况；（6）检修工人通过机器运转时的异常声音，判断机器的故障。结论：声可以传递信息。3、利用次声波传递信息（1）自然灾害的监测：大自然的许多灾害发声时，都会产生次声波。利用灵敏的声学仪器可以监测地震、火山喷发、台风、海啸等自然灾害的发生。（2）监控机器的运转：一些机器在运转过程中也会产生次声波，根据接收到的次声波，可以判断机器的运转情况或可能存在的故障。4、利用超声波传递信息（1）回声定位：①概念：声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来，根据回声到来的方位和时间，可以确定障碍物的位置，这种方法叫做回声定位。②应用：蝙蝠、倒车雷达、声呐等（2）B超：医生利用B型超声波探测病人体内的病变。（3）工业：工人利用超声波探测工件内部是否有损伤。基础自测15．（2022秋·甘肃庆阳·八年级校考阶段练习）根据图中所给信息，下列说法错误的是（）

A．蝙蝠可以发出频率为10000Hz的声音B．人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音C．人的听觉频率范围比人的发声频率范围大D．15Hz的声音只要响度足够大，人耳是能听到的【答案】D【解析】A．由图可知，蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz，所以蝙蝠可以发出频率为10000Hz，故A正确，不符合题意；B．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz，所以人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音，故B正确，不符合题意；C．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，人的发声频率范围是85~1100Hz，所以人的听觉频率范围比人的发声频率范围大，故C正确，不符合题意；D．人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，15Hz的声音人耳是不能听到的，故D错误，符合题意。故选D。16．（2023·湖南长沙·校联考模拟预测）如图是一种便携式“声波盒”，工作时可以产生48000Hz的“高频波”使液体振动，从而将放入盒中的物体清洗干净。关于该“高频波”下列说法正确的是（）A．它在15℃空气中的传播速度约为340m/s B．它可以在真空中传播C．人耳能够听见它 D．它不是由物体振动产生的【答案】A【解析】A．声音在15摄氏度的空气中的传播速度约为340m/s，高频波是声音，所以在15摄氏度的空气中传播速度约为340m/s。故A正确；B．声音的传播需要介质，不可以在真空中传播，故B错误；C．声音的频率范围在20Hz到20000Hz时，多数人能听到，而48000Hz的声音频率高于20000Hz，人耳听不到，故C错误；D．声音是由物体的振动产生的，声波盒发出的高频波是由物体振动产生的，故D错误。故选A。17．（2023·全国·八年级校联考假期作业）科学家在切断番茄植株茎的过程中，一方面侧耳倾听，一方面在靠近茎的切口处放置录音机录音。科学家没有直接听到任何声音，但将录音带用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声。该实验说明番茄植株遭受伤害后，发出了（）A．响度很小的超声波 B．响度很大的超声波C．响度很小的次声波 D．响度很大的次声波【答案】A【解析】人耳听不到的声音，说明声音的频率不在人耳的听觉范围内；录音带用超大音量、超低速度播放，才能清晰地听到番茄植株茎的“尖叫”声，说明番茄植株遭受伤害后，发出了响度很小的超声波，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。18．如图所示的四种情形中，没有利用超声波的是（）A．

用声呐探测海深 B．

蝙蝠利用声波发现昆虫C．

用“B超”做体检 D．

大象的“声音”交流【答案】D【解析】A．用声呐探测海深属于超声波的利用，故A不符合题意；B．蝙蝠利用声波发现昆虫属于超声波的利用，故B不符合题意；C．用B超检查身体是利用超声波来获取身体的健康情况的，故C不符合题意；D．大象的“声音”是一种次声波，所以人类听不到大象之间的交流的声音，但是大象却能听见，从而相互交流，故D符合题意。故选D。19．（2022秋·福建宁德·八年级校考阶段练习）人耳能听到的声波的频率范围是______Hz，频率低于______Hz的声波叫次声波，地震时产生的强度大的次声波对人体十分有害。【答案】20Hz~2000020【解析】[1][2]人耳能听到的声波的频率范围是20Hz~20000Hz，频率低于20Hz的声波叫次声波，超过20000Hz的叫超声波，发生自然灾害时会发出次声波，地震时产生的强度大的次声波对人体十分有害。20．（2022秋·广东惠州·八年级统考期末）频率高于______Hz的声波叫超声波，人们可以利用超声波探测海水的深度，这说明超声波可以传递______（选填“能量”或“信息”）。已知超声波在海水中的传播速度为1500m/s，用回声探测器垂直向海底发射超声波，经过4s后收到回波，则此处海水的深度为______m。【答案】20000信息3000【解析】[1]人耳的听声范围是20~20000Hz，高于20000Hz的是超声波。[2]声音可以传递信息与能量，人们可以利用超声波探测海水的深度，这说明超声波可以传递信息。[3]由得，海水的深度知识点五、声与能量1、实验探究：过程：将扬声器对准烛焰，播放音乐现象：烛焰随音乐“舞动”结论：声能传递能量2、利用超声波传递能量（1）医学：超声波除结石。（2）工业：超声波去污垢；超声波焊接。（3）军事：超声武器（4）日常生活：超声波加湿器；超声波育种；超声波洁牙；超声波除尘。3、利用次声波传递能量（1）特点：传播路程远，穿透能力强，频率低。（2）应用：次生武器基础自测21．（2023·上海·八年级校联考假期作业）下列事例是利用声传递能量的是（）A．科技工作者利用声呐探测海底深度B．利用超声波排除人体内的结石C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置【答案】B【解析】声音可以传递信息，声音能够传递能量。A．科技工作者利用声呐探测海底深度，说明声音可以传递信息，故A不符合题意；B．利用超声波排除人体内的结石，属于利用声音传递能量，故B符合题意；C．渔民捕鱼时超声波探测鱼群所在的位置和距离，属于利用声音传递信息，故C不符合题意；D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置，属于利用声音传递信息，故D不合题意。故选B。22．（2023·湖北·统考模拟预测）鼓是我国传统的打击乐器，鼓声气势磅礴，催人奋进，给人以力量。如图所示是鼓手击鼓的情景，下列说法正确的是（）

A．人们通过声音的音色从现场各种声音中分辨出鼓声B．鼓手敲击鼓面越快，鼓声的响度越大C．鼓声的响度越大，鼓声在空气中传播的速度也越大D．人们跟着鼓声手舞足蹈，说明声波能传递能量【答案】A【解析】A．不同发声体的结构和材质不同，所以音色不同，故人们通过声音的音色从现场各种声音中分辨出鼓声，故A正确；B．鼓手敲击鼓面越快，鼓面振动越快，振动频率越高，则鼓声的音调越高，故B错误；C．声音的传播速度与介质和温度有关，所以鼓声的响度不影响声音在空气中传播速度，故C错误；D．人们跟着