2.2
声音的特性同步卷
一.选择题(共12小题)
1.物理课上,老师用力吹一根较长的塑料吸管的同时,用剪刀一小段一小段地剪短吸管,如图所示,同学们听到的声音( )
A.音调一定变高了
B.音调一定变低了
C.响度一定变大了
D.响度一定变小了
2.如图是敲击音叉时示波器在相同时间内截取的二列声波图,下列说法正确的是( )
A.甲的音调比乙的音调低
B.甲的响度比乙的响度小
C.甲的音调比乙的音调高
D.甲的响度比乙的响度大
3.如图所示的古筝是我国古代的一种乐器,琴师要提高古筝的音调,应将( )
A.琴弦调紧一些
B.保持琴弦的松紧程度不变,使琴弦长一些
C.保持琴弦的松紧程度不变,换用较粗的琴弦
D.琴弦松紧不用调,用力拉弦
4.图甲是一手工艺品,由竹筒(A、B两端开口,C处开一小口)和“活塞”组成。将活塞从B处塞入,在A处吹气并来回拉动“活塞”能发出悦耳的哨音,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.哨音在真空中也能传播
B.哨音是由筒内空气振动产生的
C.换用更大的力吹气改变了哨音的音调
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的响度
5.影响声音音调的因素是声源的( )
A.振幅
B.频率
C.材料
D.结构
6.如图,用湿手摩擦杯口发声,若改变杯内水量可以改变声音的( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.速度
7.现代社会里,养狗成为一种“时尚”,但遛狗伤人事故也时有发生,超声驱狗器(如图所示为网上一款)应运而生。实验结果显示: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。以下分析正确的是( )
A.人什么也没听见,是因为它发出声音的响度小
B.人什么也没听见,是因为它发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内
C.人什么也没听见,是因为它发出的声音不是振动产生的
D.人什么也没听见,是因为它发出的声波不能在空气中传播
8.如图所示为向保温瓶中灌开水的情景,下列对此情景解释正确的是( )
A.灌开水时听到的声音是由保温瓶的振动产生的
B.灌开水时听到的声音是通过水传入人耳的,速度为340m/s
C.灌入水的过程中,由于空气柱长短改变,声音的响度在不断变化
D.灌开水时通过音调可以判断瓶内水位的高低,水位越高,音调越高
9.甲音叉发声时每秒振动256次,乙音叉发声时振动频率为512Hz,相比于乙音叉,甲音叉( )
A.发声时振幅一定更小
B.发声时振动频率一定更高
C.发出声音的音调一定更低
D.发出声音的响度一定更大
10.生活中经常用“高”来形容声音,以下的“高”描述音调的是( )
A.男高音歌唱家
B.请勿在公共场合高声喧哗
C.引吭高歌
D.不敢高声语,恐惊天上人
11.如图所示,在扬声器的纸盆上撒些纸屑,当扬声器播放音乐时,原来静止在纸盆上的纸屑会跳动起来,而且声音越大,纸屑跳动得越剧烈。根据纸屑跳动的幅度可以说明( )
A.声速与频率的关系
B.发声的物体在振动
C.声音的响度与振幅的关系
D.乐音与噪声的区别
12.同学们都说小红和小兰说话声音很像,主要指她们两个人说话时声音的( )
A.音调相近
B.频率相近
C.音色相近
D.响度相近
二.填空题(共6小题)
13.音调、响度、音色是声音的三个主要特征。演奏二胡时,手指上下移动按压琴弦的不同位置,可改变二胡发声的
特征;其下方有一个共鸣箱,可用来增大二胡发声
的
特征。
14.物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图所示,根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图,可以发现甲音叉比乙音叉发声的音调
,乙音叉比甲音叉发声的响度
。
15.蝙蝠通常是夜间活动,它飞行时发出一种
,这些声波碰到昆虫会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的
。
16.“我是歌手”的比赛现场,吉他手弹奏电吉他时,不断改变手指在琴弦上的位置,是为了改变声音的
;美妙的歌声是通过
传到现场观众耳朵里的。
17.同一支曲子,用不同的乐器演奏,人耳总能分辨出是什么乐器,这是因为不同乐器
的
不同。在百米赛跑时,如果计时员听到枪响才开始计时,则记录时间比实际跑的时间
(填“多”或“少”)了
S.(结果保留两位小数)
“留心观察皆学问,身边处处有物理”,我们在帮妈妈向保温瓶中灌热水时,会听到声音高低的不同变化,从而判断水是否灌满,请就这一现象,提出一个有研究价值的问题
。
三.实验探究题(共2小题)
19.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。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调的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。
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
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
(1)为了验证猜想一,应选用编号为
、
、
的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应选用编号为
、
、
的琴弦进行实验。
(3)表中的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容,请在表中填上所缺数据。
(4)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是
。
20.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
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(2)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)以上探究方法叫
。下列研究问题的方法不是采用这种方法的是
。
A.蒸发快慢与温度高低、空气流动快慢、液体表面积大小的关系
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
C.琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系
四.解答题(共4小题)
21.如图为国道某直线路段的一处测速仪,测速仪内有能发射和接受超声波的传感器。在汽车以某一速度v远离测速仪64m时,测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s.已知此路段限速为80km/h,超声波的速度为340m/s.试计算并说明汽车在此路段是否超速?
22.探究声音的特征:
(1)为了探究音调与什么因素有关,小明设计了下面几个实验,如图所示,你认为能够完成探究目的是
,通过探究可知:音调是由发声体振动的
决定的。
(2)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
(选填“钢尺”或“桌面被拍打”)振动发出的声音,若改用更大的力拨动钢尺,则听到声音的
(选填“音调”、“音色”或“响度”)变大;逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,仔细聆听钢尺振动发出声音后,发现音调逐渐变
(选填“高”或“低”)了,观察发现此时钢尺振动慢了,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音了,这是由于
。
23.某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。具体数据如下表:
编号
材料
长度
粗细
松紧
甲
钢丝
10cm
0.2mm2
紧
乙
钢丝
10cm
0.1mm2
紧
丙
钢丝
5cm
0.1mm2
紧
丁
钢丝
5cm
0.1mm2
松
(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动
钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是:在弦的长度、松紧程度相同时,振动的频率高低与弦的
有关。
(2)为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时,他应用同样大小的力先后拨动
钢丝和
钢丝。
(3)上述实验中所使用到的方法是
。
24.蜜蜂在飞行时,由于翅膀的振动发出嗡嗡的声音,蝴蝶飞行时,翅膀也在振动却听不到声音,如何解释这一现象?
2.2
声音的特性同步卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【解答】解:老师用力吹吸管时发出的声音是靠吸管内空气柱的振动产生的,不断的剪短,空气柱越短,发出声音的音调越高,所以剪短后同学们听到的声音与不剪时相比音调变高了。
故选:A。
2.【解答】解:
由图可知,两幅图中音叉振动的快慢相同(都有3个波峰和2个波谷),因此声音的音调相同;
物体振动时偏离原位置的程度不相同(即振幅不同),因此响度不相同;甲振动时偏离程度大,甲的振幅大,所以甲的响度大,即音量大。只有D选项说法正确。
故选:D。
3.【解答】解:弦乐的音调跟振动频率有关,弦的振动频率跟弦的松紧、长度、粗细有关,所以可以通过调节弦的粗细、弦的长短、弦的松紧程度,改变了弦的振动频率,从而改变古筝的音调;并且弦越细、越短、越紧,弦的振动频率越快,音调越高。
故选:A。
4.【解答】解:A、真空不能传声,故A错误;
B、声音由物体振动产生,用嘴吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,声音是由管内空气振动产生的,故B正确;
C、吹出的哨音响度由吹管口的力度决定,故换用更大的力吹气改变了哨音的响度,故C错误;
D、吹出的哨音响度由吹管口的力度决定,若吹的力度相同则响度相同,若吹的力度不同则响度不相同,与拉动活塞无关,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:音调指声音的高低,由振动频率决定,故影响声音音调的因素是声源振动的频率;故B正确,ACD错误。
故选:B。
6.【解答】解:用湿手摩擦杯口时,杯子由于振动发声,只改变注入杯中的水量,杯子振动的频率发生变化,音调发生变化,而振幅不变,所以响度不变,音色和速度也不变;故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.【解答】解:人的听觉范围是20Hz~20000Hz,狗的听觉范围是15Hz~50000Hz,人什么也没听见,是因为驱狗器发出声波的频率不在人耳能够感受的频率范围内,而在狗的听觉范围之内,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,故B正确,ACD错误;
故选:B。
8.【解答】解:A、灌开水时听到的声音是水壶内空气柱的振动产生的,故A错误;
B、灌开水时听到的声音是通过空气传入人耳的,速度为340m/s,故B错误;
C、空气柱的长短不同,其发出的声音的音调不同,而不是响度在不断变化,故C错误;
D、灌入水的过程中,水位越高,空气柱越来越短,频率越来越高,音调逐渐升高,所以我们便可以根据不同空气柱的发声不同可以判断瓶内水位的高低,故D正确。
故选:D。
9.【解答】解:(1)由题知,甲音叉每秒振动256次,即甲音叉振动的频率为256Hz;乙音叉发声时振动频率为512Hz。
因为音调跟频率有关,频率越大,音调越高;频率越小,音调越低,甲音叉振动的频率小于乙音叉,故相比于乙音叉,甲音叉发出声音的音调一定更低。
(2)响度是由发声体振动的幅度决定的,不知道甲乙音叉发生的振幅关系,无法比较其发出声音的响度大小。
综上分析可知,选项ABD错误,C正确。
故选:C。
10.【解答】解:A、男高音歌唱家是指的音调高,故A符合题意;
BCD、高声喧哗、引吭高歌、不敢高声语中的高指的是响度大,故BCD不符合题意。
故选:A。
11.【解答】解:
AD、在扬声器的纸盆上撒些纸屑,当扬声器播放音乐时,原来静止在纸盆上的纸屑会跳动起来,而且声音越大,纸屑跳动得越剧烈,可以说明声音是由物体振动产生的,但不能根据纸屑跳动的幅度说明声速与频率的关系、乐音与噪声的区别,故AD错误。
BC、当扬声器播放音乐时,原来静止在纸盆上的纸屑会跳动起来,可以说明发声的物体在振动;但根据纸屑跳动的幅度是为了说明声音的响度与振幅的关系,即纸屑跳动的幅度越大,声音的响度越大,故B错误,C正确。
故选:C。
12.【解答】解:不同人的声带发声结构不同,所以发出声音的音色不同,而同学们都说小红和小兰说话声音很像,主要指她们两个人说话时声音的音色相近。
故选:C。
二.填空题(共6小题)
13.【解答】解:音调与发声体的振动频率有关,不断用手指去按压琴弦的不同位置,可以改变琴声的音调;
共鸣箱的作用是弦的振动引起箱内空气的振动,从而增大声音的响度。
故答案为:音调;响度。
14.【解答】解:(1)如图,相同时间内,甲图物体振动了3次,乙图物体振动了1.5次,甲的频率大于乙的频率,甲的音调比乙的音调高。
(2)甲图比乙图物体偏离原平衡位置距离小,所以甲的振幅小于乙的振幅,甲的响度比乙的响度小。
故答案为:高;大。
15.【解答】解:蝙蝠在飞行中能不断发出超声波,这种超声波信号碰到任何物体时,都会被反射回来。蝙蝠正是依靠自己的声呐系统来发现目标,确定目标的位置和距离的。蝙蝠的这种方法叫回声定位;科学家根据回声定位原理发明了声呐系统。
故答案为:超声波;位置和距离。
16.【解答】解:(1)吉他手弹奏电吉他时,不断改变手指在琴弦上的位置,琴弦的长度变化,振动的频率会变化,则音调改变;故不断改变手指在琴弦上的位置,是为了改变声音的音调。
(2)声音的传播靠介质;美妙的歌声是通过空气传播的。
故答案为:音调;空气。
17.【解答】解:(1)不同的乐器即便演奏相同的乐曲,因为不同乐器的发声结构不同,所以会发出不同音色的声音,所以我们可以通过音色辨别是何种乐器;
(2)声音由起点处传到终点的计时员需要一定的时间,若听到枪声再计时,则测得时间肯定少了。
声音传播的路程s=100m,声速v=340m/s,则声音的传播时间t==≈0.29s,即记录时间比实际跑的时间少了0.29s。
故答案为:音色;
少;
0.29。
18.【解答】解:当向瓶中倒水时,瓶内空气柱的长短会发生变化,即真空快慢会发生变化,由于音调和物体的振动快慢有关,故据此提出的问题是:音调的高低和什么因素有关?
故答案为:音调的高低和什么因素有关?
三.实验探究题(共2小题)
19.【解答】解:控制变量法就是控制其它的因素不变,研究物理量与该因素的关系,
(1)当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时,应控制材料和长度相同,故选ABC;
(2)当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时,应控制材料和横截面积相同,故选ADF;
(3)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,故表格应该填入与尼龙的数据相同,即80、1.02或100、1.02.
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
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
(4)为了验证琴弦音调的高低,可能与琴弦的松紧程度有关,可以改变琴弦的松紧程度,用同一根琴弦,用同样的力去拨动琴弦,比较声音的高低。
故答案为:(1)ABC;(2)ADF;(3)80;1.02;(4)可以改变琴弦的松紧程度,用同一根琴弦,用同样的力去拨动琴弦,比较声音的高低。
20.【解答】解:(1)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)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)把b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)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;
A.影响液体蒸发快慢的因素有:液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度,因此应采用控制变量法进行研究;
B.用悬挂的乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明发声的音叉在振动;这个实验是用来探究“声音是由物体振动产生的”,没有应用控制变量法,而是采用了转换法;
C.琴弦发出声音的音调高低与琴弦长短、粗细、松紧的关系,因此应采用控制变量法进行研究;
故选B;
故答案为:(1)音调;频率;(2)不同;振幅;(3)音色;(4)控制变量法;B。
四.解答题(共4小题)
21.【解答】解:
因为v=,
所以超声波在t=×0.4s=0.2s通过的距离:s=vt=340m/s×0.2s=68m,
汽车0.2s通过的距离:s汽车=68m﹣64m=4m,
汽车行驶的速度为v汽车===20m/s=72km/h,
因为72km/h<80km/h,所以汽车在此路段不超速。
答:汽车在此路段不超速。
22.【解答】解:
(1)A、硬纸板接触齿数不同的齿轮,振动的频率不同,发出的声音的音调不同,符合题意;
B、改变钢尺伸出桌边的长度,振动的频率不同,发出的声音的音调不同,符合题意;
C、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时,梳子齿振动的频率不同,发出的声音的音调不同,符合题意;
D、改变吹笔帽的力度,振幅不同,响度不同,研究响度跟振幅的关系,不符合题意;
通过探究可知:音调是由发声体振动的频率决定的;
(2)将一把钢尺紧紧按在桌面上,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;
若改用更大的力拨动钢尺,钢尺的振幅变大,响度变大;
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,即发出声音的音调不同;钢尺伸出桌面越长,振动越慢,音调会逐渐变低;当超过一定长度,振动得很慢,即钢尺振动的频率小于20Hz,发出的是次声波,所以人耳听不到。
故答案为:(1)ABC;频率;(2)钢尺;响度;低;钢尺振动太慢了,发出次声波,人耳听不到。
23.【解答】解:(1)由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样,甲比乙粗,乙振动的频率大,音调高;因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。
(2)如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系,必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样,符合条件的是乙和丙两根钢丝;
(3)因为发声体产生声音的音调与钢丝的长度、粗细、松紧有关,因此探究音调与钢丝粗细以及长度关系时都运用了控制变量法。
故答案是:(1)乙;粗细;(2)乙、丙;(3)控制变量法。
24.【解答】解:蜜蜂飞行时,翅膀振动的频在350次/秒左右(或高于20Hz),在人耳的听觉范围内,而蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,低于20Hz,所以人能听到蜜蜂飞行的声音,而听不到蝴蝶飞行的声音。
答:蜜蜂的振动频率在人的听觉范围内,而蝴蝶飞行时翅膀振动频率低于人的听觉范围(小于20Hz)。