1.2声音的特征
一.选择题(共10小题)
1.“低声细语”中的“低”是描述声音的( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
2.养蜂人通过听蜜蜂飞出去和飞回来时的嗡嗡声就能判断蜜蜂是否采到蜜,判断的依据主要是声音的哪个特征?( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
3.人能感受的声音频率有一定的范围,大多数人能够听到的声音的频率范围大约是20Hz~20000Hz。大象进行交流的“声音”是一种次声波,人类听不到大象的“声音”,是因为( )
A.次声波的频率大于20000Hz
B.次声波的频率小于20Hz
C.大象发出的声音太小
D.次声波无法传到人耳
4.教室中的多媒体设备都接有外置音箱,这样做的目的是为了增大声音的( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
5.如图所示,用木槌敲击同一个音叉,第一次轻敲,第二次重敲。两次比较,下列判断正确的是( )
A.重敲频率高
B.轻敲振幅大
C.两次敲击音色不同
D.两次敲击音调相同
6.“空中课堂”教学中,不看画面只听声音就能辨别是男老师还是女老师的依据是( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.频率
7.沪上知名品牌﹣﹣南汇8424西瓜即将上市。人们在挑选西瓜时除了看表皮色泽和纹路外,还会用手指去敲击听声音来辨别其成熟度,这是利用声音的什么特征( )
A.响度
B.音调
C.音色
D.振幅
8.我们生活在声音的世界里,声音无处不在。下列声音:①工厂车间机器刺耳的轰鸣声,②山间小溪潺潺的流水声,③清晨公园里小鸟的鸣叫声,④装修房子时的电钻声,⑤飞机起飞时的声音。
其中属于噪声的是( )
A.①③④
B.①②⑤
C.①④⑤
D.①②④⑤
9.城市道路上常出现下图几种标志,其中与控制噪声源有关的标志是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图甲、乙分别是利用同一个示波器显示的两段声音的波形图的部分截图,分析图形,下列说法正确的是( )
A.甲图的声音音调较高
B.乙图的声音响度较大
C.两种声音的音色相同
D.两种声音的频率相同
评卷人
得
分
二.填空题(共8小题)
11.如图用敲击酒桶的方法可以判断酒桶中酒的多少,这是依据声音的
辨别的。
12.为了研究琴弦发出音调的高低与哪些因素有关,小华将一根琴弦的一端固定在桌子上,另一端绕过桌边的小滑轮,通过挂上不同数目的钩码改变琴弦的松紧程度。他先挂上三个钩码,并用A、B两个三角形柱状小木块将弦支起,如图(a),他用塑料尺弹拨弦的中部,听到弦发出较高的音调;然后他增大A、B间的距离,如(b),拨动琴弦,听到的音调比(a)低;最后他减少琴弦一端的钩码个数,如图(c),拨动琴弦,听到的音调又比(b)低。请根据实验现象,归纳得出初步结论。
①分析比较图(a)与(b)的实验现象可得:同一琴弦,
相同时,发声部分的长度越长,音调越低。
②分析比较图(b)与(c)的实验现象可得:同一琴弦,
相同时,琴弦越
,音调越高。
13.如图所示,人和动物都有不同的发声频率和听觉频率。
(1)频率超过
赫兹的声波称为超声波,频率低于20赫兹的声波称为
。
(2)图表所列的人或动物中,发声频率范围与人类发声频率范围比较接近的有
;能发出超声波的有
;发出的声音频率范围大于自己能听到的声音频率范围的有
。
14.悦耳动听的钢琴声是在空气中以
相间的形式向四周传播形成声波,越远声音的
越小(填写声音的特征)。钢琴中,中音C调“1(do)”的频率是262赫兹,D调“1(do)”的频率是294赫兹,由此可知C调“1”比D调“1”的音调
。当声音的频率大于
赫兹称为超声波,此时人耳就听不到了。
15.小明同学在学过声音的特征知识以后,到学校物理实验室借了两个不同的音叉,用同一台示波设备,做了4次实验并记录了4个声音的波形图,如图所示。
根据所学过的知识可知:如图4个波形图中,响度较大的是
两图,音调较高的是
两图。(均选填字母)
16.声源的振动在介质中以疏密波的形式向四面八方传播,从而形成
,音乐会上男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏,这时男中音的
比女高音的大,而女高音的
比男中音的高(均选填“响度”、“音色”或“音调”),这是因为在唱歌时女生声带振动比较
(选填“快”或者“慢”)。
17.如图是甲、乙、丙三种声音在示波器上显示的波形图,甲和丙
相同(选填“音调”、“音色”或“响度”),其中
音调高;甲、乙、丙中音调相同的是
;甲、乙、丙中响度最大的是
,音调最高的是
。
18.如图是浦东某地区的环境实时监测指示屏,图a中“56分贝”的“分贝”是表示声音
的单位。图b中“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5
(填写单位)的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的.但它对空气质量和能见度等有重要的影响。根据空气质量标准(下表)可知,当前的空气质量为
空气质量标准
优
0﹣50
良
51﹣100
轻度污染
101﹣150
中度污染
151﹣200
重度污染
201﹣300
严重污染
大于300
评卷人
得
分
三.实验探究题(共4小题)
19.如图所示为小华、小为同学用自制的土吉他研究音调与哪些因素有关的实验示意图。他们选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出(acd粗细相同,b较粗),并且每根琴弦固定在音箱上的松紧程度一致。
(1)若他们想研究音调高低与琴弦长度的关系,应选择
两根琴弦。
(2)若他们选择琴弦a和b,是为了研究音调高低与
的关系。
(3)他们能否选择c和d进行研究?答:
(选填“能”或“不能”)。
(4)两位同学所用的研究物理问题的主要方法是
法。
20.如图所示,小李同学在“探究响度与发声体振动幅度的关系实验”中,把一根钢
尺的一端固定在桌面上,使钢尺的另一端伸出桌边,用手拨动钢尺的伸出端,听钢尺振动时发出的声音,同时观察钢尺振动的情况,记录数据如下:
实验
钢尺振动的幅度
响度的大小
第一次
小
小
第二次
中
中
第三次
大
大
(1)进行实验时,为了保证几次实验的音调不变,必须保持钢尺伸出的
不变。
(2)本实验应在较
(选填“安静”或“嘈杂”)的环境下进行。
(3)通过本实验可得到的初步结论是:发声体振动幅度越大,
。
(4)在不添加其他器材的情况下,利用此实验的器材,
(选填“能”或“不能”)探究音调与发声体长度的关系。
21.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
。
22.在学习吉他演奏的过程中,小龙发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定可对此进行研究。经过和同学们的讨论,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,小龙和他的同学们找到了如表所列8种规格的琴弦,因为音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来进行实验。
(1)为了验证猜想一,应该选用编号为
的琴弦进行实验。
(2)为了验证猜想二,应该选用编号为
的琴弦进行实验。
编号
材料
长度(单位:cm)
横截面积(单位:mm2)
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
100
0.76
F
钢
60
1.02
G
尼龙
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
(3)编号C和F和G三根琴弦发出声音的音调高低是不同的,分析表格数据C和F和G及观察到的现象可得:当琴弦的
和
相同,发出声音的音调高低与
有关。
(4)随着实验的进行,小龙又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,应进行的操作是:
。
评卷人
得
分
四.解答题(共4小题)
23.如图在8个相同的水平中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是
的振动。盛水越多,敲击时发出的声音的音调就越
。
②若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是
的振动,盛水越多,吹时发出的声音的音调就越
。
24.阅读下列材料,按要求完成后面提出的问题。
材料一:蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离。
材料二:如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当,可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古代“编钟”的道理。
材料三:许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音,频率低于20Hz,而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似,当二者相同时,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而丧生。
问题:
(1)请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字:①
,②
。
(2)亚声是指我们学过的
。
(3)从材料三中可以看出,人体内脏的固有频率大致是
左右,声具有
。
(4)从材料二中可以看出,所填的物理量②与
有关,关系是
。
25.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,他们找到了表中所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是小华又借来一个能够测量声源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。
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
(3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,最好填上该项内容,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,可能还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:
。
(5)该探究实验采用的物理研究方法是
。
26.在下面空框中填上相应的概念或名词。
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:“低声细语”中的“低”是描述声音的响度小,故BCD错误,A正确。
故选:A。
2.【解答】解:因为蜜蜂在不带花蜜飞行时比带花蜜飞行时翅膀每秒钟振动频率大,发出的音调高,有经验的养蜂人可以通过听蜜蜂飞行时发出声音的音调高低来判断蜜蜂是出去采蜜还是采蜜回来。
故选:B。
3.【解答】解: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”。
故选:B。
4.【解答】解:教室中的多媒体设备都接有外置音箱,这样做的目的是为了增大声音的音量,能够改变声音的响度大小,音量大则响度大,音量小则响度小;外置音箱不能改变声音的音调、音色和频率;
故A正确;BCD错误。
故选:A。
5.【解答】解:同一个音叉的发声频率是固定不变的,故音调不变;音色也是不变的,用大小不同的力敲击音叉,改变了音叉的振动幅度,导致音叉的响度不同。第一次轻敲,第二次重敲,重敲振动幅度大,响度大。
故选:D。
6.【解答】解:“空中课堂”教学中,不看画面只听声音就能辨别是男老师还是女老师的依据是他们的音色不同。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【解答】解:用手指去敲击西瓜听声音,是由于瓜皮的硬度和果肉成熟度不同,导致振动频率不同,所以声音的音调不同。敲击声较清脆的是生瓜,敲击声相对沉闷的是熟瓜,所以可通过辨别音调高低来区分西瓜的成熟度。
故选:B。
8.【解答】解:根据噪声的定义,从环境保护的角度,凡是影响人们正常的学习、生活、休息和对要听到的声音起干扰作用的声音都属于噪声。
①工厂车间机器的轰鸣声、④装修房子时的电钻声、⑤飞机起飞时的声音,影响了人们的正常生活、工作和学习,属于噪声。
故选:C。
9.【解答】解:A、标志表示禁止载货汽车驶入,故A不符合题意;
B、标志表示禁止鸣笛,是从声源处控制噪声产生,故B符合题意;
C、标志表示严禁玩火,故C不符合题意;
D、标志表示前方路口禁止一切车辆向左转,故D不符合题意。
故选:B。
10.【解答】解:AD、由图象可知,相同时间内,甲、乙振动的次数相同,即甲、乙振动的频率相同,甲、乙音调相同;故A错误,D正确。
B、由图象可知,甲、乙振幅相同,故甲、乙响度相同,故B错误。
C、甲、乙波形不同,音色不同,故C错误。
故选:D。
二.填空题(共8小题)
11.【解答】解:酒桶中酒的多少不同时,容器的振动频率就会不同,因此奥地利人用敲击酒桶的方法来判断桶中酒的多少。
故上述现象是利用音调的高低进行判断的。
故答案为:音调。
12.【解答】解:
①(a)(b)两次实验中,同一琴弦的松紧程度相同,琴弦的长度不同,音调不同,且振动琴弦短的音调高,则可得结论:同一琴弦,松紧程度相同时,长度越长,音调越低;
②(b)与(c)两次的实验中,同一琴弦振动部分的长度相同,琴弦的松紧程度不同,音调不同,且琴弦越紧音调越高,则可得结论:同一琴弦,发声部分的长度相同时,琴弦越紧,音调越高。
故答案为:
①松紧程度;②发声部分的长度;紧。
13.【解答】解:(1)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;
(2)图表所列的人或动物中,发声频率范围与人类发声频率范围比较接近的有狗和猫;
能发出超声波的有海豚、蚱蜢、蝙蝠;
发出的声音频率范围大于自己能听到的声音频率范围的是蚱蜢。
故答案为:(1)20000;次声波;(2)狗和猫;海豚、蚱蜢、蝙蝠;蚱蜢。
14.【解答】解:悦耳动听的钢琴声是在空气中以疏密相间的形式向四周传播形成声波,越远声音的响度越小;
在音乐中,中音C调“1(do)”的频率是262Hz,D调“1(do)”的频率是294Hz,即D调“1”的频率比C调“1”的频率高,所以D调“1”的音调高;
当声音的频率大于20000Hz时称为超声波,此时人耳就听不到了。
故答案为:疏密;响度;低;20000。
15.【解答】解:比较A、B、C、D四个图可知,BC偏离原平衡位置距离相等,并且最大,所以BC的振动幅度相同,并且大于A,故BC的响度较大。
比较A、B、C、D四个图可知,相同时间内,A图物体振动了1次,B图物体振动了2次,C图物体振动了1次,D图物体振动了2次,故B、D物体的音调高。
故答案为:BC;BD。
16.【解答】解:声源的振动在介质中以疏密波的形式向四面八方传播,从而形成声波;男中音放声高歌,声带振动幅度大,声音的响度大;女高音轻声伴唱是指的声带振动快,音调较高。
故答案为:声波;响度;音调;快。
17.【解答】解:读图可知,甲和丙波形的振幅相同,因此它们的响度相同,其中丙在相同时间内振动的频率大,所以丙的音调高;同时,甲和丙的波形图形状非常相近,因此,其音色也应该是相同的。
甲、乙、丙中,甲和乙振动的频率相同,因此音调相同的是甲和乙;
甲、乙、丙中波形振幅最大的是乙,因此,响度最大的是乙,振动频率最高的是丙,因此音调最高的是丙。
故答案为:响度和音色;丙;甲和乙;乙;丙。
18.【解答】解:人们用分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级;
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物;
由图可知,此时的空气质量指数为84,此时空气质量为良。
故答案为:强弱;微米;良。
三.实验探究题(共4小题)
19.【解答】解:(1)要探究音调高低跟琴弦长度的关系时,保持材料和粗细相同。选择a和d。
(2)选择a和b,材料和长度相同,粗细不同,所以探究的是音调高低跟琴弦粗细的关系。
(3)选择c和d,不能探究音调高低的影响因素,因为琴弦的材料、长度都不相同,不符合控制变量法。
(4)本实验采用的是控制变量法。
故答案为:(1)a、d;(2)琴弦粗细;(3)不能;(4)控制变量。
20.【解答】解:(1)为了保证几次实验的音调不变,频率决定音调,振动快慢相同,必须保持钢尺伸出的长度不变;
(2)为了清晰的听到声音,应在安静的环境下进行;
(3)通过本实验可得到的初步结论是:发声体振动幅度越大,响度越大;
(4)实验时若改变钢尺伸出桌面的长度,用相同大小的力拨动钢尺,这样尺的振幅相同,响度不变。这时尺振动的频率会改变,发出声音的音调会不同。则这样做能探究音调与频率
的关系。
故答案为:长度;安静;响度越大;能。
21.【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。
22.【解答】解:(1)为验证猜想一,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究。
(2)为验证猜想二,可选择选择横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦A、D、E进行研究。
(3)C和F和G,横截面积与长度相同,而材料不同,发出声音的音调高低是不同,说明当琴弦的横截面积和长度相同,发出声音的音调高低与材料有关。
(4)探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时,需要使用同一种琴弦,且控制拨弦的力相同、弦的松紧程度不同,来研究音调高低和琴弦的松紧程度的关系。
故答案为:(1)A、B、C;
(2)A、D、E;
(3)横截面积;长度;材料;
(4)选取一根琴弦,用一定大小的力拉紧琴弦,拨动琴弦测出此时的频率,然后改用不同大小的力拉紧琴弦,分别测出相应的频率,重复三次,进行比较分析。
四.解答题(共4小题)
23.【解答】解:(1)当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶壁,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低。
(2)当用嘴依次吹瓶口,振动的物体是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越大,音调越高。
故答案为:(1)瓶壁;低;(2)空气柱;高。
24.【解答】解:
(1)蝙蝠是利用超声波进行探测信息和定位,所以①应是:超声。
用一根细棒依次敲打杯子,杯子中的水量不同,杯子与水振动的快慢不同,杯子与水的振动产生的声音音调不同,所以②应是:音调
(2)频率低于20Hz的声波叫次声波,所以亚声是指我们学过的次声波。
(3)只有当两个物体的振动频率相同时才能产生共振现象,亚声波的振动频率低于20Hz,所以人体内脏的固有频率大致是20Hz左右。
因为声波能够把内脏振坏,所以声波具有能量。
(4)声音的音调与频率有关;声源振动的频率越高,声音的音调越高。
故答案为:(1)①超声;②音调;
(2)次声波;
(3)20Hz;能量;
(4)频率;频率越高,音调越高。
25.【解答】解:(1)为验证猜想一,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究;
(2)为验证猜想二,可选择选择横截面积和材料都相同,而长度不同的琴弦A、D、F进行研究;
(3)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,应控制琴弦的横截面积与长度相同,而材料不同,可选编号为E、G、H的琴弦做实验,故编号为E的琴弦长度为80cm,横截面积应为1.02mm2;
(4)探究琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度的关系时,需要使用同一种琴弦,且控制拨弦的力相同、弦的松紧程度不同,来研究音调高低和琴弦的松紧程度的关系;
(5)该探究实验采用的物理研究方法是控制变量法。
故答案为:
(1)A、B、C;
(2)A、D、F;
(3)80;1.02;
(4)选取一根琴弦,用一定大小的力拉紧琴弦,拨动琴弦测出此时的频率,然后改用不同大小的力拉紧琴弦,分别测出相应的频率,重复三次,进行比较分析;
(5)控制变量法。
26.【解答】解:声音的三个特征是:音调、响度、音色;
声音的高低称为音调,音调的高低和振动的频率有关;人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度的大小和振动的振幅有关;音色反映了声音的品质与特色。声音的音色由发声体的材料和结构决定。
故答案为:响度;音调;发声体的材料和结构不同。