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第3节 耳和听觉
第2课时 声音的特性及噪声污染
基础聚焦
1.某汽车经过马路边的噪声检测装置时，该装置显示屏的显示如图所示，其中“82.3dB”是指汽车喇叭声的（▲）
A.响度 B.音调 C.频率 D.音色
【答案】A
【解析】噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器，外界的噪声越大，也就是声音越强，即响度越大，其所显示的数字就越大。
【分析】知道噪声监测器的用途，且能真正的理解响度的定义是解决该题的关键。
【详解】据图所示的噪声监测器显示屏显示82.3的数字，可知此时的噪声是82.3分贝；该装置是用来监测噪声强弱的仪器，故82.3分贝指汽车喇叭声的响度。故选：A。
2.如图所示是一首歌的部分曲谱，曲谱中的数字反映的是声音三要素中的（▲）
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
【答案】B
【解析】响度、音调和音色是乐音的三个特征，人耳能感觉到的声音的强弱称为响度；声音的高低称为音调；音色反映了声音的品质与特色。
【分析】本题主要考查了学生对乐音三个特征的了解和掌握，属于基础题。
【详解】曲谱中的数字反映的是声音的高低，即声音三要素中的音调。故选：B。
3.中国海事第一舰“海巡01”常被派往南海、钓鱼岛等海域执行任务，“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射高达150dB的警示音、语音等声波。根据以上信息，下列说法中错误的是（▲）
A.声波具有能量
B.强声设备发出的声波是超声波
C.护航官兵配戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声
D.声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散，增大响度
【答案】B
【解析】声音既能够传递信息，又能够传递能量；响度指声音的强弱，是由物体振动的振幅决定的，还与距离发声体的远近有关；减弱噪声的途径有：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；人耳能够听到的声音频率的范围是20Hz～20000Hz,低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz的超声波。
【分析】本题考查了声现象在高科技设备上的应用，体现了物理知识和科技的联系，具有很强的现实意义。
【详解】A、声音具有能量，该选项说法正确，不符合题意；B、强声设备发出的声波为150dB,不属于超声波的频率范围，符合题意；C、护航官兵佩戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声，该选项说法正确，不符合题意；D、声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散，增大响度，该选项说法正确，不符合题意；故选：B。
4.如图所示为我国民族吹管乐器—唢呐。关于唢呐，下列说法正确的是（▲）
A.用不同力度吹奏，主要改变声音的音调
B.吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度
C.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
D.唢呐能吹奏出各种美妙的音乐，有时也会吹奏出噪音
【答案】D
【解析】声音的特性包括音调、响度和音色。音调指声音的高低，响度指声音的大小、音色是声音的品质与特色；从物理学角度，发声体有规则振动发出的是乐音，无规则振动发出的是噪音；从环保角度，凡是影响人们正常工作、学习、休息的声音，都可能是噪音。
【分析】本题主要考查了对声音特性的辨别以及对乐音、噪音定义的理解等，要注意对概念的理解。
【详解】A、吹奏时按压不同位置的气孔，改变了空气柱的长短，改变了空气柱的振动频率，从而改变了声音的音调，故A错误。B、用不同的力度吹奏，改变了空气柱的振动幅度，改变了声音的响度，故B错误。C、唢呐前端的喇叭主要是减弱声音的分散，可以增大声音的响度，故C错误。D、唢呐能吹奏出各种美妙的音乐，有时也会吹奏出噪音,故D正确。故选：D。
5.如图所示是探究影响音调高低因素的实验装置。下列说法不正确的是（▲）
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.在多次实验中，保持钢尺振动的幅度相同，运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长，振动越快
D.物体振动得越快频率就越高，发出的声音音调就越高
【答案】C
【解析】（1）物体振动的快慢叫频率，频率越高，音调越高。（2）当一个物理量受多个因素影响时，需用控制变量法进行探究。
【分析】解决此类问题要结合声音音调的定义，利用实验进行验证。
【详解】A.钢尺伸出桌面的长度越长，质量越大，体积越大，越难振动，振动的越慢；因此通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率，故A正确；B.探究音调跟频率的关系时，需控制其它因素都不变，因此多次实验中，应保持钢尺振动的振幅相同，运用了控制变量法，故B正确；C.钢尺伸出桌面越长，质量越大，体积越大，振动越慢，故C错误；D.物体振动得越快，振动频率越高，发出的声音音调越高，故D正确。故选：C。
6.如图所示为甲、乙、丙三支乐器在同一示波器同一设置下显示的波形图，根据波形图，下列说法正确的是（▲）
A.甲、乙乐器的响度相同，音色相同 B.乙乐器的响度比丙乐器的响度大
C.乙、丙乐器的音调相同，音色不同 D.甲、丙乐器的音调、响度、音色均不同
【答案】B
【解析】（1）频率是1s物体振动的次数，相同时间内振动越快，频率越大。音调跟频率有关，频率越大，音调越高。（2）振幅是物体振动时偏离原位置的大小，偏离原位置越大，振幅越大。响度跟振幅有关，振幅越大，响度越大，此外，响度还与距离发声体的远近有关。（3）音色反映声音的品质，与发声体的结构、材料有关。
【分析】通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响，解题的关键是能够从波形图上看懂频率和振幅。
【详解】A、甲、乙振幅相同，响度相同，波形不同，音色不同，故A错误；B、乙乐器的振幅比丙乐器的振幅大，所以乙乐器的响度比丙乐器的响度大，故B正确；C、乙、丙在相同时间内振动的次数不相同，频率不相同，音调不相同，故C错误；D、甲、丙乐器在相同时间内振动的次数相同，则音调相同，振幅不同，则响度不同、波形不同，则音色不同，故D错误。故选：B。
7.根据图中所给信息，下列说法正确的是（▲）
A.人的听觉频率范围比人的发声频率范围大
B.蝙蝠可以发出频率为1000Hz的声音
C.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
D.15Hz的声音只要响度足够大，人耳是能听到的
【答案】A
【解析】不同声音的频率不同，不同动物的发声频率和接收声音的频率也不同，需要根据图片所给信息进行判断。
【分析】读懂图中各种动物听到和发出频率的范围是解决该题的关键。
【详解】A、人耳只能听到20～20000Hz的声音，而人的发声频率范围是65～11000Hz，所以人听觉频率范围比人发声频率范围要大，故A正确；B、由图可知，蝙蝠不能发出频率为1000Hz的声音，故B错误；C、蝙蝠的发声频率范围是10000～150000Hz，人耳只能听到20～20000Hz的声音，人只能听到蝙蝠发出的部分频率的声音，故C错误；D、振幅足够大，说明声音的响度大；人耳只能听到20～20000Hz的声音，15Hz的声音人耳是不能听到的，故D错误。故选A。
8.某视频录制软件将正常录制的音频和视频以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也变为正常声音的3倍，则该视频录制软件改变了声音的 ▲ （选填“音调”“响度”或“音色”）。忽略温度的影响则声波在空气中传播速度 ▲ （选填“变大”“变小”或“不变”）。若以20倍速度快速播放视频，人耳听到的声音相比正常播放时要少，这是因为 ▲ （已知人的发声频率范围65Hz～1100Hz）。
【答案】音调； 不变； 有部分声音变为超声波
【解析】（1）频率由波源决定，播放速度变为原来的3倍时，播出声波的频率变为原来3倍；声波的传播速度由介质决定；（2）算出抖音的频率与人耳感知的频率比较。
【分析】本题考查人耳感知声音的范围，属于基础题目。
【详解】当音频和视频通过视频软件以3倍的速度快速播放，声波的频率也为正常声音的3倍，因为音调是由频率决定的，频率大音调就高，所以视频的音调比正常声音的高；由声波传播速度与频率的大小无关，当频率改变只会影响声音的音调，不会影响声波的传播速度，因此声波传播速度不变；若以20倍速度快速播放视频，人耳听到的声音相比正常播放时要少，是因为人的发声频率范围65∽1100Hz,当频率变为原来的20倍时，会有一部分声音变为超声波（大于20000Hz),人耳就听不到了。 故答案为：音调； 不变； 有部分声音变为超声波。
思维拓展
9.二胡是中国特有的乐器，在中国的很多古典音乐中都要用到。琴师在使用前会对二胡进行调音，下列关于调音时采用的做法解释正确的是（▲）
A.旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变响度
B.旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音色
C.将琴枕上移一些，是为了改变音调
D.换一根更细一些的琴弦，是为了改变响度
【答案】C
【解析】【分析】【详解】略
10.如图所示，甲、乙、丙、丁为空气中四种声波的波形，下列说法正确的是（▲）
A.丙的响度大于乙 B.甲的音调高于乙
C.丁的音色与甲相同 D.丁的传播速度大于丙
【答案】B
【解析】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。相同时间内，振动的次数越多，频率越大；偏离原位置越远，振幅越大。所有声音在同一介质中的传播速度是一样的。不同介质中传播速度才会改变。
【分析】通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响，解题的关键是能够从波形图上看懂频率和振幅。
【详解】A、丙、乙的振幅不相同，乙的振动幅度大于丙的振动幅度，即乙的振幅大于丙的振幅，故乙的响度大于丙，故A错误；B、甲、乙的振动的频率不同，甲的振动频率大于乙的振动频率，故甲的音调高于乙，故B正确；C、没有指明是同一种乐器，故音色不一定相同，故C错误；D、声音在同一介质中的传播速度是一样的。不同介质中传播速度才会改变。故D错误。故选B。
11.如图所示的实验，通过听声音的变化，能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是（▲）
A B C D
A.让同一小球从不同高度掉到鼓面上 B.把玻璃罩里的空气慢慢抽出
C.用塑料片以不同的速度从梳子上刮过 D.吹简易口哨，把活塞向下慢慢拉动
【答案】A
【解析】轻敲和重击鼓面，振幅不同，可根据振幅与响度的关系进行解答。
【分析】应该掌握音调、音色、响度的区别；音调是指声音的高低，与频率有关，振动的频率越高，音调越高；响度是指声音的大小，与振幅有关，振动的幅度越大，响度越大。
【详解】A、图中同一小球从不同高度掉到鼓面上，小球弹起的高度不一样，说明振幅不同，用力越大，振幅越大，响度越大。符合题意。B、为探究声音的传播，故B不合题意。C、用塑料片以不同的速度从梳子上刮过，为探究音调的影响因素，故C不合题意。D、吹口哨，把活塞向下慢慢拉动，为探究音调的影响因素，故D不合题意。故选A。
12.为了保证城市正常供水、减少水资源浪费，素有“城市血管医生”之称的听漏工常常在凌晨一点左右，大街上车辆稀少时，利用听音棒检查地下水管是否漏水（如图所示），选择在凌晨且车辆稀少时段检查是为了 ▲ 。利用听音棒可以使听到的声音更 ▲ 些（选填“高”或“大”）。
【答案】避免其他声音的干扰； 大
【解析】（1）一般情况下，在固体中声速最大，液体中其次，气体中声速最小；同种介质中，声速和介质温度有关，所以固体传声的效果好；（2）声音既可以传递信息，又可以传递能量。
【分析】知道声音可以在固体、液体和气体中传播，并能利用上述特点解决实际问题，同时知道声音即可传递信息，又可传递能量是解决该题的关键。
【详解】由于地下水管漏水时发出的声音的响度较小，在凌晨且车辆稀少时段检查，可以避免其他声音的干扰；听音棒是固体，传声效果好，能增大声音的响度，使声音听起来更大。
故答案为：避免其他声音的干扰； 大。
创新应用
13.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多种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，小华提出了以下猜想：
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，小华找到了如表所示的8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
（1）为了验证猜想一，应选用编号为 ▲ （填字母）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。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。
（3）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 ▲ 。
【答案】（1）A、B、C； （2）A、D、F； 80； 1.02；
（3）挑选其中一条弦，只改变弦的松紧程度，拨动弦听声音的高低变化
【解析】猜想琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关，在探究过程中，应用控制变量法：（1）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，控制琴弦的长度和材料不变。探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制横截面积和材料不变。（2）琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料的关系时，控制横截面积和长度不变。（3）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法。
【分析】本题是探究琴弦发出声音的音调高低的影响因素，一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，采用控制变量法。
【详解】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A、B、C。（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A、D、F；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G相同的数据，即80；1.02。（3）琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关，应控制琴弦的材料、长度和横截面积相同，故进行的操作是挑选其中一条弦，只改变弦的松紧程度，拨动弦听声音的高低变化。
故答案为:（1）A、B、C； （2）A、D、F； 80； 1.02；
（3）挑选其中一条弦，只改变弦的松紧程度，拨动弦听声音的高低变化。
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第2课时 声音的特性及噪声污染
基础聚焦
1.某汽车经过马路边的噪声检测装置时，该装置显示屏的显示如图所示，其中“82.3dB”是指汽车喇叭声的（ ）
A.响度 B.音调 C.频率 D.音色
2.如图所示是一首歌的部分曲谱，曲谱中的数字反映的是声音三要素中的（ ）
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
3.中国海事第一舰“海巡01”常被派往南海、钓鱼岛等海域执行任务，“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射高达150dB的警示音、语音等声波。根据以上信息，下列说法中错误的是（ ）
A.声波具有能量
B.强声设备发出的声波是超声波
C.护航官兵配戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声
D.声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散，增大响度
4.如图所示为我国民族吹管乐器—唢呐。关于唢呐，下列说法正确的是（ ）
A.用不同力度吹奏，主要改变声音的音调
B.吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的响度
C.唢呐前端的喇叭主要改变声音的音色
D.唢呐能吹奏出各种美妙的音乐，有时也会吹奏出噪音
5.如图所示是探究影响音调高低因素的实验装置。下列说法不正确的是（ ）
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.在多次实验中，保持钢尺振动的幅度相同，运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长，振动越快
D.物体振动得越快频率就越高，发出的声音音调就越高
6.如图所示为甲、乙、丙三支乐器在同一示波器同一设置下显示的波形图，根据波形图，下列说法正确的是（ ）
A.甲、乙乐器的响度相同，音色相同 B.乙乐器的响度比丙乐器的响度大
C.乙、丙乐器的音调相同，音色不同 D.甲、丙乐器的音调、响度、音色均不同
7.根据图中所给信息，下列说法正确的是（ ）
A.人的听觉频率范围比人的发声频率范围大
B.蝙蝠可以发出频率为1000Hz的声音
C.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
D.15Hz的声音只要响度足够大，人耳是能听到的
8.某视频录制软件将正常录制的音频和视频以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波的频率也变为正常声音的3倍，则该视频录制软件改变了声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）。忽略温度的影响则声波在空气中传播速度 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若以20倍速度快速播放视频，人耳听到的声音相比正常播放时要少，这是因为 （已知人的发声频率范围65Hz～1100Hz）。
思维拓展
9.二胡是中国特有的乐器，在中国的很多古典音乐中都要用到。琴师在使用前会对二胡进行调音，下列关于调音时采用的做法解释正确的是（ ）
A.旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变响度
B.旋转琴轴，使弦拉得紧一些，是为了改变音色
C.将琴枕上移一些，是为了改变音调
D.换一根更细一些的琴弦，是为了改变响度
10.如图所示，甲、乙、丙、丁为空气中四种声波的波形，下列说法正确的是（ ）
A.丙的响度大于乙 B.甲的音调高于乙
C.丁的音色与甲相同 D.丁的传播速度大于丙
11.如图所示的实验，通过听声音的变化，能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是（ ）
A B C D
A.让同一小球从不同高度掉到鼓面上 B.把玻璃罩里的空气慢慢抽出
C.用塑料片以不同的速度从梳子上刮过 D.吹简易口哨，把活塞向下慢慢拉动
12.为了保证城市正常供水、减少水资源浪费，素有“城市血管医生”之称的听漏工常常在凌晨一点左右，大街上车辆稀少时，利用听音棒检查地下水管是否漏水（如图所示），选择在凌晨且车辆稀少时段检查是为了 。利用听音棒可以使听到的声音更 些（选填“高”或“大”）。
创新应用
13.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多种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，小华提出了以下猜想：
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，小华找到了如表所示的8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
（1）为了验证猜想一，应选用编号为 （填字母）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。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。
（3）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 。
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