第05讲 声音的特征 超声与次声（解析版）-【暑假自学课】新八年级物理暑假课（上海沪教版）

第05讲声音的特征超声与次声1.知道声音的三个特征，音调、响度和音色；2.通过实验探究知道音调、响度和音色各与什么有关；3.会用物理知识解释生活中与声音特征有关的现象。4.了解超声波和次声波的概念；一、音调的高低——频率1.音调：声音的高低叫音调。2.频率：（1）物理意义：频率是描述物体的振动快慢的物理量。（2）定义：每秒内振动的次数叫频率。（3）单位：赫兹（Hz）3.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。4.超声波和次声波一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。要点：1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。二、声音的强弱——响度响度：物理学中，声音的强弱叫做响度。振幅：物体振动的幅度。影响响度的因素：（1）振幅；（2）人耳离发声体的距离。要点：1、实验证明发声体的振幅越大，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。三、音色声音的特色叫音色，不同物体发出的声音，即使音调和响度相同，我们也能分辨它们。主要是不同的发声体音色不同。音色是由发声体的材料、结构、发声方式决定的。发声体有变化，音色也将变化。如：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。就是利用了不同的发声体音色不同。四、乐音和乐器1.乐音的波形是规则的。2.乐器可分为三类：（1）打击乐器：以鼓为例鼓皮绷得越紧，振动越快，音调越高。击鼓力量越大，鼓皮的振幅越大，响度越大。（2）弦乐器：如二胡、小提琴、钢琴等。长而粗的弦音调低、短而细的弦音调高。绷紧的弦音调高。（3）管乐器：长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。要点：1.要注意区别发声体的振动快慢（频率）与振动幅度（振幅）的区别。音调一般用“高”、“低”、“尖”、“细”、“沉”、“闷”、“亮”等来描述，响度有时也用“高”、“低”来描述，如“高声喧哗”、“低声细语”等，要注意区别。一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的，从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。如图所示，不同乐器奏出相同音调的声音，从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同，但小的附加振动不一样，所以音色不同。五、超声波和次声波一般人的听力范围：20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波；振动频率高于20000Hz的叫超声波。要点：1、地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。2、一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。例1．看电视时调节音量是为了改变声音的（）A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度【答案】A【解析】【分析】A．调节音量时改变了声音的大小，喇叭的振幅发生了改变，物理学中用响度来描述声音的这一特征，故A符合题意；B．音调表示声音的高低，振动频率快音调高，振动慢音调低，故B不符合题意；C．音色是声音的特色，用来辨别不同的声音，故C不符合题意；D．传播速度是指声音传播的快慢，故D不符合题意。故选A。例2．小白兔能分辨出门外不是自己的外婆（如图）主要是依据声音的（）A．响度 B．音色 C．音调 D．频率【答案】B【解析】【分析】不同的人发出声音的音色不同，小白兔们能分辨出门外不是自己的外婆，主要是依据声音的音色。故选B。例3．在操场上上体育课，体育教师发出的口令，近处的学生听到了，而远处的学生没有听清楚。其原因是（）A．老师发出的声音音色不好 B．远处学生听到的声音响度小C．老师发出的声音频率较低 D．远处学生听到的声音振动幅度大【答案】B【解析】【分析】体育老师发出指令声音后，由于近处的同学听到的声音响度大，所以听得清楚些；而远处的同学听得的声音响度小，所以听的不清楚。故ACD不符合题意；B符合题意。故选B。例4．要使小提琴发出的声音的音调变低，可以采取的方法是（）A．拉紧弦线 B．增加发声部分弦的长度C．缩短发声部分弦的长度 D．用更大的力弹拨弦线【答案】B【解析】【分析】通过改变琴弦的松紧可以改变琴弦振动的快慢，所以要使小提琴发出的声音的音调变低，可以将琴弦变松弛一些，也可以改变增加琴弦发声部分长度，这样可以让琴弦振动减慢，音调就会变低。故选B。例5．生活中经常用“高”“低”来形容声音，如“女高音”的“高”，是指声音的（）A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度【答案】A【解析】【分析】声音的三特性为：音调、响度、音色。音调是由发声体振动的频率决定的，“女高音”的“高”，是指声音的频率高，即音调高。故选A。例6．编钟是我国春秋战国时代的乐器，用大小不同的力敲击同一个钟，用力越大时（）A．音调越高 B．音调越低 C．响度越大 D．响度越小【答案】C【解析】【分析】用大小不同的力敲击同一个钟，音调不会发生变化；用力越大时，振动幅度越大，响度越大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。例7．如图，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．振动的振幅一定较小 D．振动的频率一定较高【答案】B【解析】【分析】D．频率是物体在单位时间内振动的次数，根据题意知道，甲鼓发声时鼓皮每秒振动的次数比乙的少，说明甲鼓振动的频率比乙鼓小，故D错误；B．音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低；由于甲鼓振动的频率比乙鼓小，所以甲鼓发声的音调一定较低，故B正确；AC．响度是由发声体振动的幅度决定的，振幅越大、响度越大，根据题意，不能判断两鼓的振幅，故不能判断响度，故AC不符合题意。故选B。例8．正在拉二胡的同学，不断用左手指上下按压琴弦，他这样做的目的是（）A．为了获得更大的响度 B．为了获得更好音色C．阻止琴弦振动发声 D．使二胡发出不同的音调【答案】D【解析】声音的音调受振动频率影响，正在拉二胡的同学，不断用左手指上下按压琴弦，这是通过改变振动频率以使二胡发出不同的音调。故选D。例9．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，改变钢尺伸出桌边的长度，用同样大小的力拨动钢尺，听它发出的声音，则可听到钢尺发出声音不同的是（）A．响度B．音调C．音色D．振幅【答案】B【解析】用大小相同的力拨动钢尺，使钢尺的振动幅度大致相等。当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高，所以钢尺发出声音的音调不同。故选B。例10．牛的叫声和蚊子“叫”（飞行时发出的声音）相比，下列说法正确的是（）A．牛叫声振幅小，频率高 B．牛叫声音调高，响度大C．蚊子的“叫”声音调高，响度小 D．牛叫声是振动产生的，蚊子“叫”声不是【答案】C【解析】牛的叫声和蚊子“叫”（飞行时发出的声音）相比，都是由振动产生的，但蚊子的振动频率高，音调更高；牛的振动幅度大，响度更大。故选C。例11．如图所示的声音波形图，下列说法正确的是（）A．甲、乙的音调相同 B．甲、乙的响度相同C．乙、丙的音调相同 D．乙、丙的响度相同【答案】B【解析】【分析】AC．由图像可知，相同时间内甲和丙的振动的次数相同，乙振动的次数更少；即甲和丙振动的频率相同，乙振动的频率小，所以甲和丙的音调相同，甲、乙的音调不同，乙、丙的音调不同；故A、C错误；BD．丙的振幅最小，甲和乙的振幅相同，故甲和乙的响度相同，乙和丙的响度不同；故B正确、D错误。故选B。例12．小明和小华读出a、o、c三个拼音字母，利用软件采集到的数据如下表，分析可知（）字母小明小华a109.2Hz261.2Hzo115.4Hz279.0Hzc120.5Hz282.8HzA．小明声音音调低B．小明声音响度大C．小华声音音调低D．小华声音响度大【答案】A【解析】【分析】表中单位是Hz，所以测的是频率，反映了音调，小华声音频率高，音调高，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。例13．玻璃杯中装有适量的水，下列说法正确的是（）A．用细棒敲打杯子时，杯里装进水越多，发出声音的音调越低B．用细棒敲打杯子时，杯里装进水越少，发出声音的音调越低C．用嘴向杯口吹气，杯里装进水越多，发出声音的音调越低D．用嘴向杯口吹气，杯里装进水越少，发出声音的音调越高【答案】A【解析】【分析】玻璃杯中装有水，用细棒敲打杯子时，是杯子和水一起振动；用嘴向杯口吹气时，是杯子里的空气柱振动；振动物体质量越大，越难振动，频率越小，音调越低。AB．用细棒敲打杯子时，杯子和水一起振动，杯子里装进水越多，杯子越难振动，杯子发出声音的音调越低，故A正确、B错误；CD．用嘴向杯口吹气，杯子中空气柱振动，杯子里装进水越多，空气柱越小，空气柱越容易振动，空气柱发出声音的音调越高；杯子里装进水越少，杯子发出声音的音调越低，故C、D错误。故选A。例14．小华拎起水壶向暖水瓶灌水，小刚提醒他：“快满了”小刚判断的依据（）A．水灌的越多，水面上方空气柱越短，空气柱振动的频率越高，音调越高B．水灌的越多，水面上方空气柱越短，空气柱振动的频率越低，音调越高C．水灌的越多，水面上方空气柱越短，空气柱振动的振幅越大，响度越大D．水灌的越多，水面上方空气柱越短，空气柱振动的振幅越小，响度越小【答案】A【解析】当往暖水瓶中倒水时，水面上方的空气柱振动发出声音，灌的越多，水面上方空气柱越短，空气柱振动的频率越大，音调越高；跟响度没有关系。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。例15．下列事例中，属于利用次声波的是A．用声呐测海洋深度B．蝙蝠确定目标的位置C．海豚判断物体的位置和大小D．预报海啸、台风【答案】D【解析】A．声呐利用的是超声波，故A项不符合题意；B．蝙蝠可以发出超声波，并进行回声定位，故B项不符合题意；C．海豚可以发出超声波，通过回声定位来判断物体的位置和大小，故C项不符合题意；D．海啸、台风、火山喷发、地震等都伴有次声波产生，故D项符合题意．例16．刚竣工的港珠澳大桥经过超声波检测，无一结构性裂缝。超声波探伤仪发出超声波时，人耳不能察觉，原因是超声波的（）A．速度太快 B．频率太高 C．音色太差 D．响度太小【答案】B【解析】超声波是频率高于20000Hz的声波，而人的听觉频率范围在20Hz～20000Hz之间，超声波的频率高于人的听觉频率上限，故人耳不能察觉。故选B。例17．人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20〜20000Hz．大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（）A．次声波的频率小于20HzB．次声波无法传到人耳C．次声波的频率大于20000HzD．大象发出的声音太小【答案】A【解析】因为大象进行交流的“声音”是一种次声波，其频率低于20Hz，不在人耳能够听到的声音频率范围之内，所以人类听不到大象之间的交流“声音”，故应选A．例18．地震前夕,在地球内部某处振动发声,这种“地震征兆”人耳不能察觉,而动物能够观察,那么这种振动的频率范围可能是A．小于每秒20次B．在每秒20次到每秒5000次之间C．在每秒5000次到每秒20000次之间D．大于每秒20000次【答案】A【解析】【分析】人耳的听觉范围是频率在20Hz到20000Hz之间的声音，超出这个范围的声音，人耳是听不到的．超声是指高于20000Hz的声音，次声是指低于20Hz的声音．地震时发出声音的频率特别低，低于20赫兹，属于次声波，不在人的听觉范围以内，所以人听不到．故选A．【点睛】知道地震时发出次声波是本题的关键．例19．如图，使用超声驱狗器对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见，是因为（）A．驱狗器发声的响度小B．驱狗器发出的声音不是振动产生的C．驱狗器发声的振动频率高D．驱狗器发声的振动频率低【答案】C【解析】ACD．人的听觉范围是20～20000Hz，高于20000Hz的声叫做超声；狗的听觉范围是15～50000Hz。超声驱狗器发出声音的频率高于20000Hz，狗能听到，而人听不到。所以对着狗一按开关，狗好像听到巨大的噪声而躲开，而旁边的人什么也没听见，而不是发出声音的响度小，故AD不符合题意，C符合题意；B．声音是由物体的振动产生的，故B不符合题意。故选C。例20．图中的数据是人和一些动物的发声和听觉的频率范围，由图可知（）A．人能听到蝙蝠发出的超声波B．人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调低C．人可以通过音调或音色来区分小猫和大象发出的声音D．小猫听不到大象发出的声音，是因为大象发出的声音响度太小【答案】C【解析】A．根据图片可得：蝙蝠的发声频率范围在10000～120000Hz，人的听觉范围在20Hz到20000Hz，高于20000Hz的声叫做超声波，故人只能听到蝙蝠一部分频率的声音，不能听到蝙蝠发出的超声波，故A不符合题意；B．频率决定声音的音调，频率高则音调高。根据图片可知，人的发声频率范围在85～1100Hz，大象的发声频率范围在14～24Hz之间，人发出声音的音调一定比大象发出声音的音调高，故B不符合题意；C．小猫的发声范围为760～1500Hz，大象的发声频率范围为14～24Hz，故大象的音调比小猫低，故人可以通过音调来区分小猫和大象发出的声音；音色反映了声音的品质和特色，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，故人可以通过音色来区分小猫和大象发出的声音，故C符合题意；D．根据图片可知，大象的发声频率范围在14～24Hz之间，小猫的听觉范围在760～1500Hz，小猫听不到大象发出的声音，是因为大象发出的声音音调太低，故D不符合题意。故选C。一、单选题1．（2022·上海·统考中考真题）“请勿大声喧哗”是指控制声音的（）A．响度 B．音调 C．音色 D．振频【答案】A【详解】A．响度指的是声音的大小或者强弱，而大声喧哗，指的是响度大，故A符合题意；B．音调指的是声音的高低，故B不符合题意；C．音色指的是声音的特性与品质，故C不符合题意；D．振频指的是声音的振动的频率，影响音调，故D不符合题意。故选A。2．（2020·上海·统考中考真题）在公共场所交谈要轻声，是指要控制声音的（

）A．音色 B．响度 C．音调 D．频率【答案】B【详解】轻声是指声音小，因为响度是指声音的大小，所以在公共场所交谈要轻声，是指要控制声音的响度。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3．（2019·上海·中考真题）我们能分辨出鼓声和锣声，主要根据声音的（）A．响度 B．音色 C．音调 D．振幅【答案】B【分析】根据题中“分辨鼓声和锣声”可知，本题考查声音的特征，根据声音的三个特征进行分析【详解】乐器不同发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是哪种乐器，B符合题意4．（2023·湖南永州·统考中考真题）唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，客船上的人能辨别出传来的是钟声，是根据声音的（）A．音色 B．响度C．音调 D．频率【答案】A【详解】音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志，客船上的人能辨别出传来的是钟声，是根据声音的音色来判断的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5．（2023·天津·统考中考真题）如图所示，将正在发声的音叉，轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。弹开的幅度越大，音叉发出声音的（）

A．音调越高B．响度越大C．音色越好D．速度越大【答案】B【详解】响度是指人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅和距离有关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。故选B。6．（2023·陕西·统考中考真题）2023年5月，中国—中亚峰会在古城西安圆满举办。如图，好客的陕西人民用热情的腰鼓、欢快的秧歌来欢迎国际友人。下列说法正确的是（）

A．用力敲鼓是为了提高声音的音调B．人们主要根据声音的响度分辨出腰鼓的声音C．鼓声的传播不需要介质D．腰鼓发出的声音是由鼓面振动产生的【答案】D【详解】A．大力敲鼓是为了增大声音的响度，响度是指声音的大小，跟距声源的远近和振幅有关，故A错误；B．人们能根据声音的音色分辨出腰鼓的发出的声音，故B错误；C．声音的传播需要介质，人们听到的鼓声是靠空气传来的，故C错误；D．声音是由物体的振动产生的，腰鼓发出的声音正是由鼓面被敲打振动产生的，故D正确。故选D。7．（2020·江苏常州·统考中考真题）英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，番茄植株遭受伤害后，会发出（）A．响度很小的超声 B．响度很大的超声 C．响度很小的次声 D．响度很大的次声【答案】A【分析】用超大音量，增加声音的响度；超低速度播放，减少声音的振动频率，改变音调。【详解】用超大音量播放表示原来的响度小；超低速度播放表示原来的音调高，番茄植株遭受伤害后，会发出响度很小的超声，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题考查声音的特性，是一道基础题。8．（2023·贵州·统考中考真题）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【详解】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。9．（2017·广东·中考真题）如图所示，下列说法正确的是（）A．人的听觉频率范围是85～1100Hz B．狗的听觉频率范围是15～50000HzC．蝙蝠能听到次声波 D．大象能听到超声波【答案】B【详解】A．人的听觉频率在20-20000Hz，故A错误；B．狗的听觉频率在15-50000Hz，故B正确；C．次声波的频率范围（小于20Hz），而蝙蝠听觉的下限为1000Hz，所以蝙蝠不能听到次声波，故C错误；D．超声波的频率范围（大于20000Hz），而大象的听觉上限是20000Hz，所以大象不能听到超声波，故D错误．二、填空题10．（2023·四川凉山·统考中考真题）智能音箱可以模仿很多动物的声音，该音响主要是模仿声音的______（选填“音调”“音色”或“响度”）；休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心但音量不能过大，是指声音的______（选填“音调”、“音色”或“响度”）要适中，以免影响听力。【答案】音色响度【详解】[1]不同的发声体，发出声音的音色一般不同，而智能音箱可以模仿很多动物的声音，主要是模仿声音的音色。[2]休息时，智能音箱可以播放轻音乐舒缓身心，但音量不能过大，是指声音的响度不能太大，太大了会对人耳有影响。11．（2022·江苏徐州·统考中考真题）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，鸟鸣器发声是由空气______产生的，拉动棉签可以改变声音的______，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的______归为一类。【答案】振动音调笛子【详解】[1]从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。[2]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。[3]“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，而鼓是鼓面的振动发声，所以根据声源的差异，鸟鸣器可以与笛子归为一类。12．（2021·贵州安顺·统考中考真题）近期报道十几头大象集体从云南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的______声波交流。【答案】次【详解】人们把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫做次声波。13．（2018·江苏徐州·中考真题）人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，是由蚊子翅膀_____产生的，通过_____传入人耳．但人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶发出声音的_____不在可听声的范围内．【答案】振动空气频率【详解】声音由振动产生，所以人听到蚊子飞行的“嗡嗡”声，是由蚊子翅膀振动产生的；空气可以传播声音，所以此声音通过空气传入人耳；人听不到蝴蝶飞行的声音，是因为蝴蝶翅膀振动的频率很低，低于人耳的听觉范围，所以听不到，即蝴蝶发出声音的频率不在可听声的范围内．一、单选题1．声音的三个特征中，与距发声体远近有关的是（）A．音调 B．响度 C．音色 D．音调和响度【答案】B【详解】在声音的特征中，只有响度与发声体的远近有关，距离发声体越近，响度就越大，距离发声体越远，响度就越小，音调与频率有关，音色与振动体的材料和振动的方式有关，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2．监考教师在考场内走动时放轻脚步，这主要是控制声音的（）A．响度 B．音调 C．音色 D．传播速度【答案】A【详解】走动时放轻脚步，主要减小声音振动的幅度，让声音的响度变小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。3．用大小不同的力先后敲打同一只鼓，所发出声音不同的是（）A．声速 B．音调 C．响度 D．音色【答案】C【详解】A．声速与传声介质的种类有关，与用大小不同的力去敲打无关，故A不符合题意；B．音调由物体的振动快慢决定的，与大小不同的力先后两次敲击无关，故B不符合题意；C．用大小不同的力先后敲打同一只鼓，使鼓的振幅不同，所以发出声音的响度就不同。与其他因素无关，故C符合题意；D．一般情况下，同一个物体发出声音的音色是相同的，故D不符合题意。故选C。4．在某音乐会上，男低音放声独唱，女高音轻声伴唱。下列关于两人声音的描述，正确的是（）A．男低音比女高音音调低，响度小 B．男低音比女高音音调低，响度大C．男低音比女高音音调高，响度小 D．男低音比女高音音调高，响度大【答案】B【详解】男士声带的振动频率慢，但振动幅度大，所以其声音的响度大但音调低；女士声带的振动频率快，但振动幅度小，所以其声音的音调高但响度小。故选B。5．蜜蜂载花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动约300次翅膀；不载花蜜时，平均每秒振动440次，有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是飞出去采蜜，还是采了蜜飞回来。养蜂人辨别所依据的特征是（）A．声音的音色不同 B．声音的响度不同C．声音的音调不同 D．飞行的路线和高度不同【答案】C【详解】因蜜蜂载着花蜜飞行时，它的翅膀平均每秒振动300次，不载花蜜时，平均每秒振动440次；因振动频率不同音调就会不同，所以养蜂人可以根据音调进行分辨。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。6．如图所示，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。改变钢尺伸出桌边的长度，再次用力拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同，听它发出声音的变化。这个实验用来探究（）A．声音能否在固体中传播 B．响度与物体振幅的关系C．音调与物体振动频率的关系 D．音色与发声体的哪些因素有关【答案】C【详解】A．我们听到钢尺发声是通过空气传播的，故A不符合题意；B．响度跟振幅有关，钢尺两次振动的幅度相同，响度相同，故B不符合题意；C．伸出的钢尺的长度不同，振动物体的质量和体积不同，振动快慢不同，振动频率不同，音调不同，可研究音调与物体振动频率的关系，故C符合题意；D．音色跟振动物体的材料和结构有关，改变伸出桌面的钢尺长度不同，材料和结构不变，音色不变，故D不符合题意。故选C。7．下列说法中正确的是（）A．次声波是频率高于20000Hz的声波，应用有声呐B．次声波是频率低于20Hz的声波，可用于B超检测C．超声波是频率高于20000Hz的声波，应用有倒车雷达D．超声波是频率低于20Hz的声波，常伴随自然灾害产生【答案】C【详解】ABC．根据超声波的知识可知，超声波是频率高于20000Hz的声波，应用有B超、声呐、倒车雷达，故AB错误，C正确；D．根据次声波的知识可知，次声波是频率低于20Hz的声波，常伴随自然灾害产生，故D错误。故选C。8．据中国地震台网消息，中国地震台网正式测定：5月21日在云南大理州漾濞县发生6.4级地震，震源深度8千米。但令人感到惊讶的是，地震过后，人们没有发现野生动物大规模伤亡的情况。如果从物理知识的角度分析，其中的原因可能是（）A．动物反应灵敏B．有些动物能听到超声C．有些动物能听到次声D．动物能观察到地面的变化【答案】C【详解】人耳听觉的频率范围是20Hz~20000Hz，而动物的听力比人强，许多动物可以听见地震的产生的次声波，所以野生动物提前逃跑或隐藏，很少大规模死亡，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。9．如图所示，琴师在使用前会对二胡进行调音，下列对调音时采用的做法的解释正确的是（）A．旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音色B．旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音调C．将琴枕上移一些，是为了改变音色D．换一根更细一些的琴弦，是为了改变响度【答案】B【详解】AB．弦乐器发声时，弦的松紧影响发出声音的音调。故A错误，B正确；C．将琴枕上移，改变了弦振动部分的长度，影响的是音调。故C错误；D．弦的粗细影响的声音的音调。故D错误。故选B。10．如图所示，在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中，装入不同高度的水，下列说法正确的是（）A．用同样大小的力度依次敲打瓶口，D瓶发出声音的音调最高B．用同样大小的力度依次敲打瓶口，A瓶发出声音的音调最高C．用同样大小的力度依次向瓶口吹气，A瓶发出声音的音调最高，D瓶发出声音的响度最大D．用同样大小的力度依次向瓶口吹气，D瓶发出声音的响度最大【答案】A【详解】AB．用同样大小的力度依次敲打瓶口，瓶子和水振动发出声音，由于D瓶中的水最少，发出声音的音调最高，A瓶发出声音的音调最低，故A正确，B错误；CD．用同样大小的力度依次向瓶口吹气，空气柱振动发声，A瓶中空气柱最短，则A瓶发出声音的音调最高；由于力的大小相同，所以四个瓶子发出声音的响度相同，故CD错误。故选A。11．如图所示声波的波形图，下列说法正确的是（）A．甲、乙的音色、响度相同，音调不同B．甲、丙的音色、音调相同，响度不同C．乙、丁的音色，音调，响度都不同D．丙、丁的音色相同，音调和响度不相同【答案】D【详解】A．从图中可以看出，相同时间内，甲和乙的波形不同，音色不同，振幅相同，响度相同，故A错误；B．甲、丙的振动的频率不同，故音调不同，波形相同，音色相同，故B错误；C．乙、丁的波形不相同，音色不相同，振动的频率相同，音调相同，振幅相同，响度相同，故C错误；D．丙、丁的振幅不相同，故丙、丁响度不相同；振动的频率不同，音调不同，波形相同，音色相同，故D正确。故选D。12．下表列举的是人和某些动物的发声和听觉的频率范围，根据表中的信息判断下列说法不正确的是（）名称人大象海豚猫发声频率范围/Hz64~130014~247000~120000760~1500听觉频率范围/Hzx1~20000150~15000060~65000A．x的范围约为20~20000 B．发声频率范围最小的是大象C．听觉频率范围最大的是海豚 D．猫一定能听到海豚发出的声音【答案】D【详解】A．人的听觉频率范围是20～20000Hz，所以x的范围约为20~20000，故A正确，不符合题意；B．分析数据可知，发声频率范围最小的是大象，最大的是海豚，故B正确，不符合题意；C．分析数据可知，听觉频率范围最大的是海豚，最小的是人，故C正确，不符合题意；D．海豚的发声频率范围是7000~120000Hz，猫的听觉频率范围是60~65000Hz，频率超过65000Hz的声音猫听不见，故D错误，符合题意。故选D。二、填空题13．分辨下面的描述各指声音的哪一种特征：（1）声音“震耳欲聋”____；（2）“上下楼梯，轻声慢步”________.；（3）“窃窃私语”____；（4）空中响起了“沉闷的雷声”________.；（5）“女高音，男低音”____；（6）“引吭高歌”________.。【答案】响度响度响度音调音调响度【详解】（1）[1]震耳欲聋是指声音的响度大。（2）[2]“轻声”说明声音小，响度小。（3）[3]“窃窃私语”指的是声音的响度小。（4）[4]“沉闷的雷声”指的是声音的音调低。（5）[5]“女高音，男低音”中的“高”和“低”指的是声音的音调高和低。（6）[6]“引吭高歌”中的“高”指的是声音响度大。14．声音是由物体的_______产生的，频率越高，声音的______越高。【答案】振动音调【详解】[1]发声的物体在振动，声音是由物体振动产生的。[2]音调指的是声音的高低，它与发声体振动的频率有关，频率越高，声音的音调就越高。15．小明在表演二胡时，手指不断在琴弦上移动，这样做的目的是为了改变声音的___________；蒙住双眼的小明做游戏时（如图），他也可以根据声音的___________来判断发声的是谁？（均选填“响度”、“音调”或“音色”）。【答案】音调音色【详解】[1]音调指声音的高低，由振动频率决定；拉二胡时不断用手指去控制琴弦长度，从而改变了琴弦振动的快慢，也就改变了声音的音调。[2]不同的人说话的音色不同，小明做游戏时根据声音的音色来判断发声的是谁。16．演奏古筝时，演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦，如图所示，古筝就能发出_____不同的声音。（选填“音调”“响度”或“音色”）地震时有些动物能比人提前感觉到，是因为它们听到了地震时产生的_____（选填“超声波”或“次声波”）。【答案】音调次声波【详解】[1]演奏古筝时，演奏者分别拨动长度、粗细不同的琴弦，使得琴弦振动的频率不同，这样做的目的是为了改变声音的音调。[2]火山爆发、地震、台风等都能产生次声波，这种声波可以绕过较大的障碍物传播的很远，人听不到，但有些动物能听到。17．在与海平面垂直的方向上运用声呐系统向海底发射超声波可以探测海洋深度，然而声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球之间的距离），这是因为___________。关于地震的发生，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有人听不到的___________（选填“超声波”或“次声波”）产生。【答案】真空不能传声次声波【详解】[1]因为太空中是真空，而声音在真空中不能传播，所以声呐不能用于太空测距。[2]人的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波，地震前夕发出次声波，人感觉不到，动物能感觉到。18．蝴蝶每分钟振翅360次，蜜蜂每秒振翅300次，当它们从身边飞过时，凭听觉能感受到_____飞过，另一个听不到的原因是翅膀振动发出的是_____波。【答案】蜜蜂次声【详解】[1]蜜蜂每秒振翅300次，即蜜蜂振动频率是300Hz，在人的听觉频率范围内，能听到飞舞的声音，故能感知到蜜蜂飞过。[2]蝴蝶每分钟振翅360次，即蝴蝶振动频率是6Hz，其发出的是次声波，不在人的听觉频率范围内，不能听到飞舞的声音，故感知不到蝴蝶飞过。19．通过观察下列的声音波形图，________的音调相同，________的响度相同。A．B．C．D．【答案】ABDABC【详解】[1]由图可知，在相同时间内A、B、D图中的声波振动频率相同，因此ABD的音调相同。[2]其中A、B、C波形偏离原位置的幅度相同，因此振幅相同，故ABC响度相同。20．童话《大象招聘》中有这样的描述。大象办的农场饱受老鼠的困扰，大象想招聘一些猫来灭鼠。下图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。(1)大象与猫之间是否能完成招聘中语言沟通吗？____；(2)大象发声的频率主要是集中在_____（选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内。(3)如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？____。【答案】不能次声波大象【详解】(1)[1]由图可知，猫的发声频率范围为700—1500Hz，听觉的范围为60—65000Hz；大象的发声频率范围为14—24Hz，听觉的范围为1—20000Hz；猫发出的声音大象能听到，而大象发出的声音，猫无法听到，故大象和猫无法交流。(2)[2]大象的发声频率范围为14—24Hz，低于20Hz的是次声波，所以大象发声的频率主要是集中在次声波所在的频率范围内。(3)[3]如果有地震发生，地震发出的是次声波，大象能听到次声波，能感知到地震发出的声是大象。三、实验题21．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”）的力拨动它伸出桌面的端部，听声音，看现象，从而得出了声音的响度与______有关；（3）把步骤中的钢尺换成塑料尺，其它操作相同，听出了两次声音的______不同；（4）以上的物理探究方法叫______。【答案】音调频率不同振幅音色控制变量法【详解】（1）[1][2]改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即振动的频率不同，发出声音的音调也不同，从而得出声音的音调和振动频率有关。（2）[3][4]保持钢尺伸出桌面的长度不变，先后用大小不同的力去拨动它，这样会导致钢尺振动的幅度不同，即发出声音的响度不同；从而得出了声音的响度与振幅有关。（3）[5]把上述步骤中的钢尺换成塑料尺，其它操作相同时，振动的物体不同，所以听到声音的音色不同。（4）[6]探究音调时，控制音色和响度不变；探究响度时，控制音色和音调不变；这种探究方法叫控制变量法。22．（1）小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，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。编号材料长度横截面积/mm2A铜600.76B铜600.89C铜800.76D钢80为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所列4种规格的琴弦借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验，数据如上表格所示：（1）为了验证猜想一，应选用编号为______的琴弦进行实验；为了验证猜想二，应用编号为______的琴弦进行实验；表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容为______；（2）该探究实验所应用到的物理实验方法是______。【答案】ABAC0.76控制变量法【详解】（1）[1]为了验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系，应控制琴弦的长度和材料相同，选择横截面积不同的琴弦进行实验，故应选择AB进行实验。[2]为了验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系，要控制琴弦的横截面积、材料相同，改变琴弦的长度，故应选择AC进行实验。[3]为了验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系，应控制长度和横截面积相同，选择材料不同的琴弦进行实验，只有C中铜的长度与D中钢的长度相同，C中铜的横截面积为0.76mm2，因此D中钢的横截面积应为0.76mm2。（2）[4]实验中，研究音调高低分别与琴弦长度、横截面积、材料的关系时，采用控制变量法进行研究。23．如图所示，是在学习“声现象”一章中常见的几个探究实验：（1）如图甲，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。实验现象说明：声音是由物体_______产生的；乒乓球的作用是_______，便于观察；用相同的力敲击音叉，距音叉远近不同的人听到声音大小不同，说明声音的响度不仅与_______有关，也与_______有关。（2）如图乙，把正在响铃的闹钟放在玻璃钟罩内，逐渐抽出钟罩内的空气，听到的铃声明显减小。进一步推理可以得出：_______。（3）如图丙小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，声音的音调变_______（填“高”或“低”），如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到，此时钢尺发出的是_______（选填“超声波”、“次声波”或“正常声波”）。（4）如图丁，拿一塑料片在木梳齿上划过，一次慢，一次快，发现塑料片划得越快，塑料片振动频率越_______（选填“快”或“慢”），发出声音的音调越_______（选填“高”或“低”）。【答案】振动将音叉的微小振动放大振幅距离发声体的远近真空不能传声低次声波快高【详解】（1）[1][2]甲图中，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，这说明声音是由物体振动产生的；乒乓球在实验中的作用是将音叉的微小振动放大，便于观察，该实验中用到的这种科学探究方法是转换法。[3][4]用相同的力敲击音叉，距音叉远近不同的人听到声音大小不同，响度大小不同，说明声音的响度不仅与振幅有关，也与距离发声体的远近有关。（2）[5]乙图中，玻璃钟罩中的空气越少，声音越小，进一步推理可以得出：真空不能传声。（3）[6]丙图中，小明把伸出桌边一端钢尺的长度逐渐变长一些，用相同的力再拨动钢尺，此时钢尺的振动频率变小，声音的音调变低。[7]如果钢尺伸出桌面很长时，拨动钢尺时，可能听不到声音，此时钢尺发出声音的频率低于20Hz，是次声波。（4）[8][9]拿一塑料片在木梳齿上划过，一次慢，一次快，发现塑料片划得越快，塑料片振动频率越快，发出声音的音调越高。24．如图四幅图片是有关声现象的四个实验。（1）如图甲所示，用一张硬塑料片先后快拨和慢拨木梳的齿（两次用的力一样大），听到两种不同的声音，请你据此现象提出一个物理问题：___________？（2）如图乙所示，在探究声音的响度与发声体振幅的关系时，我们可以撒一些黄豆在鼓面上，通过黄豆跳起的高度来反应鼓面振幅的大小，这种物理方法叫___________。（3）如图丙所示，用抽气机抽气，听到振铃声越来越弱，最后几乎听不到铃声，由此现象可推理出：___________。这种物理方法叫___________。（4）如图丁所示，将一把长钢尺（足够长）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。若增加钢尺伸出桌面的长度，然后用一样大的力拨动钢尺，细心的同学会发现声音的音调变___________了（选填“高”或“低”）。当钢尺伸出桌面超过一定长度时，我们再也听不到钢尺振动的声音了，这是因为___________。【答案】音调与发声体振动的频率有什么关系转换法真空不能传声科学推理法低钢尺发声的频率低于20Hz，属次声波，人耳无法听到【详解】（1）[1]用硬塑料片先后快拨和慢拨木梳的齿（两次用的力一样大），木梳的齿振动快慢不同（振动频率不同），听到两种音调不同的声音，根据这一现象提出的物理问题是：音调与发声体振动的频率有什么关系？（2）[2]敲击鼓使其振动发声，鼓面振动较小，不宜观察，在鼓面放置一些黄豆，敲击鼓面，通过黄豆跳起的高度来反映鼓面振幅的大小，这种物理方法叫转换法。（3）[3][4]由实验现象可知，用抽气机抽气，听到振铃声越来越弱，最后几乎听不到铃声，根据空气越来越稀薄，听到声音越来越弱，进一步推理，若抽成真空，则听不到声音，故可推理出：真空不能传声；这种研究方法称为理想实验法或科学推理法。（4）[5][6]增加钢尺伸出桌面的长度，然后用一样大的力拨动钢尺，此时钢尺振动变慢，频率变低，所以声音的音调变低；当钢尺伸出桌面超过一定长度时，我们再也听不到钢尺振动的声音了，这是因为钢尺发声的频率低于20Hz，属次声波，人耳无法听到。25．某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图所示，具体步骤如下∶a.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，同时记录它发出声音的波形。b.不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。c.使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。请完成下列问题∶（1）拨动钢尺，钢尺才能发出声音，这说明声音是由物体______产生的；（2）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着_____的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动______次；（3）通过步骤______和______可以研究振幅和响度的关系；（4）三个步骤中实验小组记录的波形如图甲、乙、丙所示，按照步骤从先拍到后的顺序排列是下列四个选项中的______。A．甲乙丙

B．乙甲丙

C．甲丙乙

D．丙甲乙【答案】振动音调3600abB【详解】（1）[1]把长钢尺紧紧压在桌上，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，这说明声音是由物体振动产生的。（2）[2]频率是指发声体振动的快慢的物理量，发声体振动越快，频率越高，音调越高；发声体振动越慢，频率越低，音调越低;所以频率决定着音调的高低。[3]示波器波形显示声音的频率为60Hz，表示物体1s振动60次，则此时钢尺在1分钟内振动的次数为n=60次/s×60s=3600次（3）[4][5]探究振幅与响度的关系时，要控制钢尺伸出桌边的长度不变，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形，故选择步骤a和b。（4）[6]实验步骤b增大拨动钢尺的力度，钢尺振动的振幅增大，响度变大；步骤c缩短了钢尺伸出桌面的长度，增大了振动频率，音调升高；相对波形可知，正确顺序为乙、甲、丙，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。26．下面是探究声现象的四个实验情景，请回答相关问题：（1）如图甲将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，发现乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体_____产生的；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球_____（选填“能”或“不能”）弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是_____（选填“控制变量法”或“转换法”）。图甲装置还可以探究_____（选填序号）；①响度与振幅的关系②音调和频率的关系（2）如图丙所示，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，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，用相同大小的力再次拨动钢尺。比较两种情况下钢尺振动的_____（选填“频率”或“振幅”）和发声的_____（选填“音调”或“响度”）。若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，这是由于_____；（3）如图丁所示，在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。用相同大小的力向瓶内吹气，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中，音调最高的是_____瓶（选填瓶子序号）；若是敲击瓶子，发声体为_____（选填“空气柱”、“瓶和瓶内的水”）。【答案】频率不能转换法①频率音调频率太慢，音调太低a瓶和瓶内的水【详解】（1）[1]乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体的振动产生的。[2]月球表面是真空，真空不能传声，故月球上不能看到乒乓球被弹开。[3]本实验用乒乓球放大了音叉的振动，所以是采用了转换法。[4]此装置可以用来探究响度与振幅的关系；同一音叉，音调相同，故不能探究音调与频率的关系。（2）[5]改变钢尺伸出桌边的长度，可以改变钢尺振动的频率，改变音调。[6]用相同大小的力再次拨动钢尺，不能改变响度。[7]若钢尺伸出桌面超过一定长度，虽然用同样的力拨动钢尺振动，却听不到声音，是因为钢尺振动的频率太慢，音调太低。（3）[8]用相同大小的力向瓶内吹气，瓶内的空气柱振动，空气柱最短的是a瓶，音调最高。[9]若敲击瓶子，则是瓶和瓶内的水振动发声。27．如图所示为人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围信息．试归纳出上述信息的共性特征，并简述其合理性．现在有关地震的资料上都写道：地震前夕，一些动物有异常反应，如老鼠出洞、鸡鸣狗叫等，而很少见到猫有什么反应，这是为什么？某种昆虫靠翅的振动发声．如果这种昆虫的翅膀在内振动了次，它的频率是多少赫兹，人类能不能听到这种昆虫飞行的声音．蚊子不但能吸人血、传播疾病，同时它的嗡嗡声在人的听觉范围之内，晚上睡觉时感到十分讨厌，人们常常采用蚊香进行驱蚊．蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产不同规格的各种蚊香．有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度．说明你的方法．【答案】见解析所示【详解】根据题干的图中信息得到：狗的发声范围：452∼1800赫兹，猫的发声范围是：760∼1500赫兹，而蝙蝠是10000∼120000赫兹，海豚的是7000∼120000赫兹．狗的听觉范围是：15∼50000赫兹，猫的听觉范围是：60∼65000赫兹，而蝙蝠是1000∼120000赫兹，海豚的是150∼150000赫兹．所以猫的发声的频率范围最小．听觉频率范围最大的动物是海豚．根据以上信息可得出其共性的特征：(1)①人和动物的发声频率范围一般均小于自己的听觉频率范围；②很多动物可以听到人所听不到