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人教版八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性精品课时训练
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这是一份人教版八年级上册第二章 声现象第2节 声音的特性精品课时训练，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列做法中，不能改变音调的是( )
A. 用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿
B. 用相同力度敲击大小不同的编钟
C. 改变杯内水量，用湿手摩擦杯口发声
D. 保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺
2.如图所示，湖北出土的一套战国时期的编钟，依大小排列共65件，能演奏古今乐曲、音域宽广．“音域”描述的是声音的( )
A. 响度B. 音色C. 音调D. 速度
3.为了陶冶学生的艺术情操，学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景，其中说法正确的是( )
A. 琴声是由手指振动产生的B. 琴声是由琴弦振动产生的
C. 琴声在真空中也能传播D. 琴弦的振幅不同音调也不同
4.唐诗是中华民族珍贵的文化遗产之一，也是中华文化宝库中的一颗明珠，下列诗句中与声音有关的知识分析正确的是( )
A. “谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，笛声是通过空气传入人耳的
B. “不敢高声语，恐惊天上人”，”高声”是指声音的音调高
C. “时时闻鸟语，处处是泉声”，我们能分辨“鸟语”和”泉声”，是因为响度不同
D. “白日放歌须纵酒，青春作伴好还乡”，诗人”放歌”时声带没有振动
5.物理学习要注重联系生活，教材中提供了很多的生活场景图片，下列关于教材中图片的说法中正确的是( )
A. 用不同的力敲鼓，鼓声的音色变化
B. 向试管中吹气时，水量增加音调变低
C. 硬卡片划过梳齿，快划时响度大
D. 尺子伸出桌面长度越长，音调越低
6.规格为256Hz音叉声音波形如图所示，将512Hz音叉的声音输入同一设置的示波器后，其波形是选项中的哪一幅( )
A. B.
C. D.
7.用相同大小的力分别敲击甲、乙两个音叉，音叉发出的声音输入同一仪器后的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲的音调比乙低B. 乙的振动频率比甲低
C. 甲的响度比乙高D. 乙的振动幅度比甲小
8.如图所示的四个实验中，探究“声音的响度与振幅有关系”的是( )
A. 如图：逐渐抽出玻璃罩中的空气，听玻璃罩中闹钟铃声的变化情况
B. 如图：用大小相同的力拨动伸出桌面长度不同的锯条，听锯条发出声音的变化情况
C. 如图：用大小不同的力敲击同一个音叉，用叉股轻触乒乓球，比较乒乓球被弹开的幅度
D. 如图：八个相同玻璃瓶中装不同深度的水，用大小相同的力敲击瓶子，发出不同的声音
9.在日常生活和生产实际中，人们通常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量的好坏，以下做法中，不是为了达到这一目的的是( )
A. 瓜农用手拍打西瓜B. 顾客用手轻弹瓷器
C. 老师在课堂上敲击音叉D. 铁路工人用铁锤敲击铁轨
10.监测器测得发声体发出声音的特性如图甲和图乙所示，由此可知( )
A. 发声体每秒振动的次数不变B. 发声体的振幅变大
C. 声音的响度不变D. 声音的音调降低
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.观察图所示的两个声音波形图可以知道，两列声波的响度__________，音色__________(均选填“相同”或“不同”)。
12.小刚在艺术节上用吉他伴奏优美的乐曲，这是琴弦 发出声音，演奏前先要调节振动琴弦的松紧，这样做的目的是改变琴弦发声的 (选填“音调”或“响度”或“音色”)。小兰在观察提琴、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦松紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是想通过实验来探究自己的猜想是否正确，该实验要用的物理研究方法是 。
13.蝴蝶1min振翅360次，则其翅膀振动的频率为 Hz，它属于 (选填“超声波”、“次声波”或“声音”)，人耳 (选填“能”或“不能”)听到这种声音。
14.如图所示是一种深受学生喜欢的口哨棒棒糖(棒棒糖形状和口哨一样)，既可以吃，又可以当口哨，口哨响是因为 (选填“空气柱”或“棒棒糖”)振动。接着她又按照商家赠送的小乐谱吹起口哨，老师把她吹的几种声音输入到同一示波器上时显示的波形，其中音调相同的是 ；响度相同的是 。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.如图所示，在某课外活动中，小明从左至右用同样的力吹3个瓶子，发现发出的声音音调逐渐变高，请分别用直线画出图中另外两个瓶子中水位线的大致位置。
16.如图所示，根据给出的某一声音波形图，请在如图中画出响度是原来的一半、音调是原来的两倍的声音波形图。
四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
17.小孙在如图所示8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图所示。他依次对着每个瓶口吹气，发现发出的声音音调高低不同。请根据上述实验现象，提出一个可探究的科学问题______。
18.在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出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。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所列6种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)为了验证猜想一，应选用编号为_____的三根琴弦进行实验；
(2)本实验中对选中同一组材料进行多次实验的目的是_____(选填“减小误差”或“得到普遍规律”)；
(3)探究过程通常采用下列一些步骤：A.设计并进行实验；B.分析与论证；C.提出问题；D.猜想与假设；E.得出结论等，你认为小明要完成本实验探究的过程，所采用的合理顺序应该是_____(只填代号)。
五、计算题：本大题共2小题，共16分。
19.利用回声可以测量声源到障碍物的距离，科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4秒后接到回波信号，已知声音在海水中的传播速度为1530m/s。
回答下列问题：
(1)人耳能听到声波的频率范围？
(2)该处海底的深度是多少？
(3)能否利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离？并说明理由。
20.我国科考船携“奋斗者号”载人潜水器(如图所示)进行海洋科考作业，坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s，51s时用声呐向海底发射一次声信号，13s后收到回声信号。(声在海水中的速度是1500m/s)
(1)声呐向海底发射的信号是__________(选填“超声波”或“次声波”)；
(2)51s时潜水器下潜的距离__________；
(3)“奋斗者号”收到回声信号时距海底的距离__________。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
A、用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿，梳齿振动的快慢不一样，声音的音调不同，故A不符合题意；
B、用相同力度敲击大小不同的编钟，编钟振动的快慢不一样，声音的音调不同，故B不符合题意；
C、改变杯内水量，水量多的难振动，用湿手摩擦杯口发声时，振动的快慢不一样，声音的音调不同，故C不符合题意；
D、保持钢尺伸出桌面的长度不变，振幅不一样，声音的响度不一样，但振动的频率相同，音调不变，故D符合题意。
故选：D。
物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色。声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。
2.【答案】C
【解析】音域是指某人或乐器发出声音所能达到的最低音至最高音的范围。编钟的制作材料一样，厚薄和质量不同，不同的钟在敲击后振动的快慢不同，即频率不同，所以能够发出不同音调的声音，因此编钟的音域宽广指的是音调变化范围大。
故选：C。
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。
此题结合实例考查对音调的理解与应用，会结合定义进行解释。
3.【答案】B
【解析】AB.古筝声是由琴弦的振动而产生的，故A错误，B正确；
C.声可以在固体、液体和气体等介质中传播，但声音不能在真空中传播，故C错误；
D.琴弦的振幅不同，响度也不同。故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【解析】A、“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，人们听到的笛声是通过空气到我们的耳朵，故A正确；
B、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”指声音的响度大，故B错误；
C、我们能分辨“鸟语”和“泉声”，是依据声音的音色不同，故C错误；
D、声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，诗人“放歌”时声带振动，故D错误。
故选：A。
(1)声音的传播需要介质，固体、液体和气体都能够充当声音传播的介质，真空不能传播声音；
(2)响度是指声音的强弱，即我们常说的声音的大小，它与声源振动的振幅有关，以及距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大；
(3)声音的特性包括音调、响度和音色，其中音调指声音的高低，响度指声音的大小，音色反映的是声音的品质与特色；
(4)声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。
本题借古诗句考查了声音的产生、传播条件以及声音的特性等知识点，属于声学基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A、用大小不同的力敲鼓可以改变鼓声的响度，故A错误；
B、向试管中吹气时，水量增加，空气柱越短，音调越高，故B错误；
C、当硬卡片快速划过梳齿时，梳齿振动较快，因此快划时音调会变高，故C错误；
D、尺子伸出桌面长度越长，尺子振动越慢，音调越低，故D正确。
故选：D。
音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大。
本题考查声音的三要素，能正确区分声音的三要素并能够搞清影响它们的因素是关键。
6.【答案】C
【解析】512Hz音叉的振动频率大于256Hz的音叉，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7.【答案】A
【解析】解：
AB、由图知，相同时间内甲音叉振动的次数比乙音叉振动的次数少，波形较疏，所以甲音叉振动的频率比乙低，甲音叉发出的声音音调比乙低，故A正确，B错误；
CD、由图知，甲音叉与乙音叉振动时偏离平衡位置的距离相同，所以甲和乙的振幅相同，则发出声音的响度相同，故CD错误。
故选：A。
根据图形判断甲乙的振幅和频率，根据振幅和频率大小比较甲乙的音调和响度：
①振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅，振幅越大，响度越大。
②比较相同时间内物体振动的次数可以比较频率大小，频率越大，音调越高。
本题考查了通过物体振动的波形图判断物体振动频率的大小，通过判断物体的振幅，从而判断响度，要正确理解相关的知识点，避免出错。
8.【答案】C
【解析】【分析】
(1)声音的传播靠介质，真空不能传声；
(2)音调指声音的高低，由振动频率决定；
(3)响度的大小与发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大；此外，响度还与距发声体的远近有关。
此题考查声音的多个知识点；深入理解声音的传播知识、声音的三个特征；明确声音的几个实验所探究的内容，可做出选择。
【解答】
A、逐渐抽取玻璃罩中的空气，听到铃声逐渐变小，进一步推理可知真空中不能传声，故A不符合题意；
B、用相同大小的力拨动伸出桌面长度不同的锯条，则锯条振动的频率不同，探究的是音调与频率的关系，故B不符合题意；
C、用大小不同的力敲击同一个音叉，用叉股轻触乒乓球，比较乒乓球被弹开的幅度，听音叉发出的声音，探究“声音的响度与振幅是否有关系”，故C符合题意；
D、用同样大小的力敲击八个玻璃瓶，瓶中的水越多，瓶子越不容易振动，则八个玻璃瓶振动的快慢不同，即发声的频率不同，所以声音的音调不同，故D不符合题意。
故选：C。
9.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查声音特性中的音色，在生活中人们辨别区分物体所依靠的大都是音色。
人们根据敲击物体时物体所发出的声音来选择或辨别物体，都属于利用声音的音色鉴别物体的质量。
【解答】
解：A.瓜农用手拍打西瓜，是通过辨别西瓜振动发出的声音的音调和音色，来判断西瓜是否长熟，A不符合题意；
B.顾客用手轻弹瓷器，是利用音色来辨别瓷器的好坏，B不符合题意；
C.老师在课堂上敲击音叉，是探究声音产生的条件，不是鉴别音叉质量的好坏，C符合题意；
D.铁路工人用铁锤敲击铁轨，是利用音色来判断铁轨是否异常，D不符合题意。
故选C。
10.【答案】A
【解析】解：AD、从图甲可知，频率不变，即每秒振动次数不变，所以发出声音的音调不变，故A正确，D错误；
BC、从图乙可知，声音强弱的等级变小，即振幅降低，所以响度变小，故BC错误；
故选：A。
音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；音色跟发声体的材料、品质有关。
本题考查了声音的特征，难度不大，重点考查学生对声音音调和响度的区别，要对其加以强化记忆。
11.【答案】相同不同
【解析】[1]两列声波的振幅相同，所以响度相同。
[2]两列声波的波形不同，所以音色不同。
12.【答案】振动
音调
控制变量法
【解析】解：(1)小刚在艺术节上用吉他伴奏优美的乐曲，这是琴弦振动发出声音；
(2)演奏前先要调节振动琴弦的松紧，可以改变琴弦振动的频率，使声音的音调不同；
(3)弦乐器音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验的松紧是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。
故答案为：振动；音调；控制变量法。
13.【答案】6
次声波
不能
【解析】[1][2][3]频率是物体1s振动的次数，已知蝴蝶1min振翅360次，则其翅膀振动频率为
f=360次60s=6Hz
人类能听到的声音的频率范围是20Hz～20000Hz；高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波；故蝴蝶翅膀振动发出的声音属于次声波，人耳不能听到这种声音。
14.【答案】空气柱
甲乙
甲丙
【解析】[1]吹口哨发出的声音，是由口哨内部空气柱振动产生的，而不是棒棒糖本身。
[2]从甲、乙、丙三幅图知道，甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的，所以甲和乙的音调是相同的。
[3]由三幅图知道，甲和丙两种波形的振幅是相同的，所以，它们的响度是相同的。
15.【答案】。
【解析】解：当吹瓶子时，是瓶子内空气柱振动发声，从左至右用同样的力依次敲击3个瓶子，发现发出声音的音调逐渐变高，说明空气柱振动频率变大(即容易振动)，所以瓶中的水应该越来越多，如图所示：
。
吹瓶子时，空气在振动，根据音调和频率的关系，结合水位的不同进行判断即可。
本题考查了音调和频率的关系，关键有两点：一是确定振动发声的物体；二是根据“质量小、体积小的物体越容易振动”判断频率高低，再判断音调高低。
16.【答案】
【解析】【详解】
由题，响度是原来的一半、即振幅为原来的一半，音调是原来的两倍，则频率为原来的两倍，波峰(或波谷)的个数是原来的两倍，波形图如下：
17.【答案】发声体发出声音的音调与瓶中空气柱的高度有关吗？
【解析】8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，瓶内空气柱的高度不同，即空气柱的质量不同，空气柱质量小的容易振动，因此发出声音的音调高低不同，根据以上现象，提出可探究的科学问题是：发声体发出声音的音调与瓶中空气柱的高度有关吗？
18.【答案】(1)ABC
(2)得到普遍规律
(3)CDABE
【解析】(1)[1]为了验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦，应选A、B、C的琴弦进行实验。
(2)[2]本实验中对选中同一组材料进行多次实验，这样做的目的是防止偶然性的发生，获得普遍的规律。
(3)[3]探究过程的一般步骤：提出问题、猜想与假设、设计并进行实验、分析与论证、得出结论，所以顺序为CDABE。
19.【答案】解：(1)频率高于20000Hz的声音为超声波，频率小于20Hz的声音为次声波，人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz。
(2)该处海底的深度为
s=12vt=12×1530m/s×4s=3060m
(3)月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球，所以不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离。
答：(1)人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz；
(2)该处海底的深度是3060m；
(3)不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离，理由是月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球。
【解析】解：(1)频率高于20000Hz的声音为超声波，频率小于20Hz的声音为次声波，人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz。
(2)该处海底的深度为
s=12vt=12×1530m/s×4s=3060m
(3)月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球，所以不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离。
答：(1)人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz；
(2)该处海底的深度是3060m；
(3)不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离，理由是月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球。
20.【答案】解：(1)[1]超声波有良好的反射性，抗干扰能力强，声呐向海底发射的信号是超声波。
(2)[2]51s时下潜的路程为
s=vt=20m/s×51s=1020m
(3)[3]发出超声波开始到收到信息潜水器下潜的路程为
s1=vt1=20m/s×13s=260m
此时超声波通过的路程为
s声=v声t1=1500m/s×13s=19500m
则收到信息时距离海底的距离为
s2=12s声−s1=1219500m−260m=9620m
【解析】解：(1)[1]超声波有良好的反射性，抗干扰能力强，声呐向海底发射的信号是超声波。
(2)[2]51s时下潜的路程为
s=vt=20m/s×51s=1020m
(3)[3]发出超声波开始到收到信息潜水器下潜的路程为
s1=vt1=20m/s×13s=260m
此时超声波通过的路程为
s声=v声t1=1500m/s×13s=19500m
则收到信息时距离海底的距离为
s2=12s声−s1=1219500m−260m=9620m
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
80
1.02
F
铜
100
0.76
1.下列做法中，不能改变音调的是( )
A. 用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿
B. 用相同力度敲击大小不同的编钟
C. 改变杯内水量，用湿手摩擦杯口发声
D. 保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺
2.如图所示，湖北出土的一套战国时期的编钟，依大小排列共65件，能演奏古今乐曲、音域宽广．“音域”描述的是声音的( )
A. 响度B. 音色C. 音调D. 速度
3.为了陶冶学生的艺术情操，学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景，其中说法正确的是( )
A. 琴声是由手指振动产生的B. 琴声是由琴弦振动产生的
C. 琴声在真空中也能传播D. 琴弦的振幅不同音调也不同
4.唐诗是中华民族珍贵的文化遗产之一，也是中华文化宝库中的一颗明珠，下列诗句中与声音有关的知识分析正确的是( )
A. “谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，笛声是通过空气传入人耳的
B. “不敢高声语，恐惊天上人”，”高声”是指声音的音调高
C. “时时闻鸟语，处处是泉声”，我们能分辨“鸟语”和”泉声”，是因为响度不同
D. “白日放歌须纵酒，青春作伴好还乡”，诗人”放歌”时声带没有振动
5.物理学习要注重联系生活，教材中提供了很多的生活场景图片，下列关于教材中图片的说法中正确的是( )
A. 用不同的力敲鼓，鼓声的音色变化
B. 向试管中吹气时，水量增加音调变低
C. 硬卡片划过梳齿，快划时响度大
D. 尺子伸出桌面长度越长，音调越低
6.规格为256Hz音叉声音波形如图所示，将512Hz音叉的声音输入同一设置的示波器后，其波形是选项中的哪一幅( )
A. B.
C. D.
7.用相同大小的力分别敲击甲、乙两个音叉，音叉发出的声音输入同一仪器后的波形图如图所示，下列说法正确的是( )
A. 甲的音调比乙低B. 乙的振动频率比甲低
C. 甲的响度比乙高D. 乙的振动幅度比甲小
8.如图所示的四个实验中，探究“声音的响度与振幅有关系”的是( )
A. 如图：逐渐抽出玻璃罩中的空气，听玻璃罩中闹钟铃声的变化情况
B. 如图：用大小相同的力拨动伸出桌面长度不同的锯条，听锯条发出声音的变化情况
C. 如图：用大小不同的力敲击同一个音叉，用叉股轻触乒乓球，比较乒乓球被弹开的幅度
D. 如图：八个相同玻璃瓶中装不同深度的水，用大小相同的力敲击瓶子，发出不同的声音
9.在日常生活和生产实际中，人们通常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量的好坏，以下做法中，不是为了达到这一目的的是( )
A. 瓜农用手拍打西瓜B. 顾客用手轻弹瓷器
C. 老师在课堂上敲击音叉D. 铁路工人用铁锤敲击铁轨
10.监测器测得发声体发出声音的特性如图甲和图乙所示，由此可知( )
A. 发声体每秒振动的次数不变B. 发声体的振幅变大
C. 声音的响度不变D. 声音的音调降低
二、填空题：本大题共4小题，共8分。
11.观察图所示的两个声音波形图可以知道，两列声波的响度__________，音色__________(均选填“相同”或“不同”)。
12.小刚在艺术节上用吉他伴奏优美的乐曲，这是琴弦 发出声音，演奏前先要调节振动琴弦的松紧，这样做的目的是改变琴弦发声的 (选填“音调”或“响度”或“音色”)。小兰在观察提琴、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦松紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是想通过实验来探究自己的猜想是否正确，该实验要用的物理研究方法是 。
13.蝴蝶1min振翅360次，则其翅膀振动的频率为 Hz，它属于 (选填“超声波”、“次声波”或“声音”)，人耳 (选填“能”或“不能”)听到这种声音。
14.如图所示是一种深受学生喜欢的口哨棒棒糖(棒棒糖形状和口哨一样)，既可以吃，又可以当口哨，口哨响是因为 (选填“空气柱”或“棒棒糖”)振动。接着她又按照商家赠送的小乐谱吹起口哨，老师把她吹的几种声音输入到同一示波器上时显示的波形，其中音调相同的是 ；响度相同的是 。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
15.如图所示，在某课外活动中，小明从左至右用同样的力吹3个瓶子，发现发出的声音音调逐渐变高，请分别用直线画出图中另外两个瓶子中水位线的大致位置。
16.如图所示，根据给出的某一声音波形图，请在如图中画出响度是原来的一半、音调是原来的两倍的声音波形图。
四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
17.小孙在如图所示8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，制成了一个水瓶琴，如图所示。他依次对着每个瓶口吹气，发现发出的声音音调高低不同。请根据上述实验现象，提出一个可探究的科学问题______。
18.在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出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。
为了验证上述猜想是否正确，他们找到了上表所列6种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)为了验证猜想一，应选用编号为_____的三根琴弦进行实验；
(2)本实验中对选中同一组材料进行多次实验的目的是_____(选填“减小误差”或“得到普遍规律”)；
(3)探究过程通常采用下列一些步骤：A.设计并进行实验；B.分析与论证；C.提出问题；D.猜想与假设；E.得出结论等，你认为小明要完成本实验探究的过程，所采用的合理顺序应该是_____(只填代号)。
五、计算题：本大题共2小题，共16分。
19.利用回声可以测量声源到障碍物的距离，科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4秒后接到回波信号，已知声音在海水中的传播速度为1530m/s。
回答下列问题：
(1)人耳能听到声波的频率范围？
(2)该处海底的深度是多少？
(3)能否利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离？并说明理由。
20.我国科考船携“奋斗者号”载人潜水器(如图所示)进行海洋科考作业，坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s，51s时用声呐向海底发射一次声信号，13s后收到回声信号。(声在海水中的速度是1500m/s)
(1)声呐向海底发射的信号是__________(选填“超声波”或“次声波”)；
(2)51s时潜水器下潜的距离__________；
(3)“奋斗者号”收到回声信号时距海底的距离__________。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：
A、用同一张卡片先后以不同速度划过梳齿，梳齿振动的快慢不一样，声音的音调不同，故A不符合题意；
B、用相同力度敲击大小不同的编钟，编钟振动的快慢不一样，声音的音调不同，故B不符合题意；
C、改变杯内水量，水量多的难振动，用湿手摩擦杯口发声时，振动的快慢不一样，声音的音调不同，故C不符合题意；
D、保持钢尺伸出桌面的长度不变，振幅不一样，声音的响度不一样，但振动的频率相同，音调不变，故D符合题意。
故选：D。
物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色。声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。
声音的特征有音调、响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。
2.【答案】C
【解析】音域是指某人或乐器发出声音所能达到的最低音至最高音的范围。编钟的制作材料一样，厚薄和质量不同，不同的钟在敲击后振动的快慢不同，即频率不同，所以能够发出不同音调的声音，因此编钟的音域宽广指的是音调变化范围大。
故选：C。
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。
此题结合实例考查对音调的理解与应用，会结合定义进行解释。
3.【答案】B
【解析】AB.古筝声是由琴弦的振动而产生的，故A错误，B正确；
C.声可以在固体、液体和气体等介质中传播，但声音不能在真空中传播，故C错误；
D.琴弦的振幅不同，响度也不同。故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【解析】A、“谁家玉笛暗飞声，散入春风满洛城”，人们听到的笛声是通过空气到我们的耳朵，故A正确；
B、“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高声”指声音的响度大，故B错误；
C、我们能分辨“鸟语”和“泉声”，是依据声音的音色不同，故C错误；
D、声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动，诗人“放歌”时声带振动，故D错误。
故选：A。
(1)声音的传播需要介质，固体、液体和气体都能够充当声音传播的介质，真空不能传播声音；
(2)响度是指声音的强弱，即我们常说的声音的大小，它与声源振动的振幅有关，以及距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大；
(3)声音的特性包括音调、响度和音色，其中音调指声音的高低，响度指声音的大小，音色反映的是声音的品质与特色；
(4)声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。
本题借古诗句考查了声音的产生、传播条件以及声音的特性等知识点，属于声学基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A、用大小不同的力敲鼓可以改变鼓声的响度，故A错误；
B、向试管中吹气时，水量增加，空气柱越短，音调越高，故B错误；
C、当硬卡片快速划过梳齿时，梳齿振动较快，因此快划时音调会变高，故C错误；
D、尺子伸出桌面长度越长，尺子振动越慢，音调越低，故D正确。
故选：D。
音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，频率越高，音调越高；响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大。
本题考查声音的三要素，能正确区分声音的三要素并能够搞清影响它们的因素是关键。
6.【答案】C
【解析】512Hz音叉的振动频率大于256Hz的音叉，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7.【答案】A
【解析】解：
AB、由图知，相同时间内甲音叉振动的次数比乙音叉振动的次数少，波形较疏，所以甲音叉振动的频率比乙低，甲音叉发出的声音音调比乙低，故A正确，B错误；
CD、由图知，甲音叉与乙音叉振动时偏离平衡位置的距离相同，所以甲和乙的振幅相同，则发出声音的响度相同，故CD错误。
故选：A。
根据图形判断甲乙的振幅和频率，根据振幅和频率大小比较甲乙的音调和响度：
①振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅，振幅越大，响度越大。
②比较相同时间内物体振动的次数可以比较频率大小，频率越大，音调越高。
本题考查了通过物体振动的波形图判断物体振动频率的大小，通过判断物体的振幅，从而判断响度，要正确理解相关的知识点，避免出错。
8.【答案】C
【解析】【分析】
(1)声音的传播靠介质，真空不能传声；
(2)音调指声音的高低，由振动频率决定；
(3)响度的大小与发声体振动的振幅有关，振幅越大，响度越大；此外，响度还与距发声体的远近有关。
此题考查声音的多个知识点；深入理解声音的传播知识、声音的三个特征；明确声音的几个实验所探究的内容，可做出选择。
【解答】
A、逐渐抽取玻璃罩中的空气，听到铃声逐渐变小，进一步推理可知真空中不能传声，故A不符合题意；
B、用相同大小的力拨动伸出桌面长度不同的锯条，则锯条振动的频率不同，探究的是音调与频率的关系，故B不符合题意；
C、用大小不同的力敲击同一个音叉，用叉股轻触乒乓球，比较乒乓球被弹开的幅度，听音叉发出的声音，探究“声音的响度与振幅是否有关系”，故C符合题意；
D、用同样大小的力敲击八个玻璃瓶，瓶中的水越多，瓶子越不容易振动，则八个玻璃瓶振动的快慢不同，即发声的频率不同，所以声音的音调不同，故D不符合题意。
故选：C。
9.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查声音特性中的音色，在生活中人们辨别区分物体所依靠的大都是音色。
人们根据敲击物体时物体所发出的声音来选择或辨别物体，都属于利用声音的音色鉴别物体的质量。
【解答】
解：A.瓜农用手拍打西瓜，是通过辨别西瓜振动发出的声音的音调和音色，来判断西瓜是否长熟，A不符合题意；
B.顾客用手轻弹瓷器，是利用音色来辨别瓷器的好坏，B不符合题意；
C.老师在课堂上敲击音叉，是探究声音产生的条件，不是鉴别音叉质量的好坏，C符合题意；
D.铁路工人用铁锤敲击铁轨，是利用音色来判断铁轨是否异常，D不符合题意。
故选C。
10.【答案】A
【解析】解：AD、从图甲可知，频率不变，即每秒振动次数不变，所以发出声音的音调不变，故A正确，D错误；
BC、从图乙可知，声音强弱的等级变小，即振幅降低，所以响度变小，故BC错误；
故选：A。
音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；音色跟发声体的材料、品质有关。
本题考查了声音的特征，难度不大，重点考查学生对声音音调和响度的区别，要对其加以强化记忆。
11.【答案】相同不同
【解析】[1]两列声波的振幅相同，所以响度相同。
[2]两列声波的波形不同，所以音色不同。
12.【答案】振动
音调
控制变量法
【解析】解：(1)小刚在艺术节上用吉他伴奏优美的乐曲，这是琴弦振动发出声音；
(2)演奏前先要调节振动琴弦的松紧，可以改变琴弦振动的频率，使声音的音调不同；
(3)弦乐器音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验的松紧是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。
故答案为：振动；音调；控制变量法。
13.【答案】6
次声波
不能
【解析】[1][2][3]频率是物体1s振动的次数，已知蝴蝶1min振翅360次，则其翅膀振动频率为
f=360次60s=6Hz
人类能听到的声音的频率范围是20Hz～20000Hz；高于20000Hz的是超声波，低于20Hz的是次声波；故蝴蝶翅膀振动发出的声音属于次声波，人耳不能听到这种声音。
14.【答案】空气柱
甲乙
甲丙
【解析】[1]吹口哨发出的声音，是由口哨内部空气柱振动产生的，而不是棒棒糖本身。
[2]从甲、乙、丙三幅图知道，甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的，所以甲和乙的音调是相同的。
[3]由三幅图知道，甲和丙两种波形的振幅是相同的，所以，它们的响度是相同的。
15.【答案】。
【解析】解：当吹瓶子时，是瓶子内空气柱振动发声，从左至右用同样的力依次敲击3个瓶子，发现发出声音的音调逐渐变高，说明空气柱振动频率变大(即容易振动)，所以瓶中的水应该越来越多，如图所示：
。
吹瓶子时，空气在振动，根据音调和频率的关系，结合水位的不同进行判断即可。
本题考查了音调和频率的关系，关键有两点：一是确定振动发声的物体；二是根据“质量小、体积小的物体越容易振动”判断频率高低，再判断音调高低。
16.【答案】
【解析】【详解】
由题，响度是原来的一半、即振幅为原来的一半，音调是原来的两倍，则频率为原来的两倍，波峰(或波谷)的个数是原来的两倍，波形图如下：
17.【答案】发声体发出声音的音调与瓶中空气柱的高度有关吗？
【解析】8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，瓶内空气柱的高度不同，即空气柱的质量不同，空气柱质量小的容易振动，因此发出声音的音调高低不同，根据以上现象，提出可探究的科学问题是：发声体发出声音的音调与瓶中空气柱的高度有关吗？
18.【答案】(1)ABC
(2)得到普遍规律
(3)CDABE
【解析】(1)[1]为了验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦，应选A、B、C的琴弦进行实验。
(2)[2]本实验中对选中同一组材料进行多次实验，这样做的目的是防止偶然性的发生，获得普遍的规律。
(3)[3]探究过程的一般步骤：提出问题、猜想与假设、设计并进行实验、分析与论证、得出结论，所以顺序为CDABE。
19.【答案】解：(1)频率高于20000Hz的声音为超声波，频率小于20Hz的声音为次声波，人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz。
(2)该处海底的深度为
s=12vt=12×1530m/s×4s=3060m
(3)月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球，所以不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离。
答：(1)人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz；
(2)该处海底的深度是3060m；
(3)不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离，理由是月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球。
【解析】解：(1)频率高于20000Hz的声音为超声波，频率小于20Hz的声音为次声波，人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz。
(2)该处海底的深度为
s=12vt=12×1530m/s×4s=3060m
(3)月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球，所以不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离。
答：(1)人耳能听到声波的频率范围为20Hz∼20000Hz；
(2)该处海底的深度是3060m；
(3)不能利用超声波的发射测量地球和月球之间的距离，理由是月球表面是真空，声音不能在真空中传播，超声波不能传到月球。
20.【答案】解：(1)[1]超声波有良好的反射性，抗干扰能力强，声呐向海底发射的信号是超声波。
(2)[2]51s时下潜的路程为
s=vt=20m/s×51s=1020m
(3)[3]发出超声波开始到收到信息潜水器下潜的路程为
s1=vt1=20m/s×13s=260m
此时超声波通过的路程为
s声=v声t1=1500m/s×13s=19500m
则收到信息时距离海底的距离为
s2=12s声−s1=1219500m−260m=9620m
【解析】解：(1)[1]超声波有良好的反射性，抗干扰能力强，声呐向海底发射的信号是超声波。
(2)[2]51s时下潜的路程为
s=vt=20m/s×51s=1020m
(3)[3]发出超声波开始到收到信息潜水器下潜的路程为
s1=vt1=20m/s×13s=260m
此时超声波通过的路程为
s声=v声t1=1500m/s×13s=19500m
则收到信息时距离海底的距离为
s2=12s声−s1=1219500m−260m=9620m
编号
材料
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
80
1.02
F
铜
100
0.76
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