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2.3耳和听觉
一、单选题
1.(2023高二上·南充月考)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,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D.瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
2.(2023高一上·宁波期末)如图所示,不同碗中盛不同的水,然后演奏者可以通过敲击不同的碗,可以演奏出美妙的乐曲,下列说法不正确的是( )
A.敲击不同的碗,音调不一样
B.不同力度敲击相同的碗,音调是一样的
C.若碗的材质不同,则敲击时音色将不同
D.敲击时美妙的声音是通过空气震动发声的
二、填空题
3.(2023七下·洞头期中)科学课上同学开展了“制作简易乐器”的项目化学习活动,活动包括体验声音、探究声音、制作乐器三个环节。
(1)体验:老师用尺子以不同的速度划过梳子,让同学们体验声音区别,并描述声音的区别。小可表示在这个过程中他感觉声音的传播速度变快了,你是否赞同小可的观点,你能结合声音传播速度的相关知识说明理由吗?
(2)探究:老师要求设计实验探究音调与振动快慢的实验,提供了钢尺、塑料尺。
甲组利用钢尺设计了下表的实验,请将表中空缺的实验操作和实验方案设计要求补充完整。
步骤 实验操作 实验方案设计要求
步骤一 将钢尺伸出桌面一截,按住钢尺位置 (看图填写字母),拨动钢尺位置D。 获取事实和证据
步骤二 改变钢尺 设置改变的量
步骤三 按住与步骤一同样的位置,用相同大小的力拨动步骤一同样的位置。 划线部分的目的是
步骤四 重复步骤二、步骤三 多次实验,获取证据
步骤五 比较几次声音音调的变化,分析得出结论 获取事实和证据,得出实验结论
(3)制作:某小组想用塑料吸管制作排箫,经查阅资料了解:排箫是由一系列管子构成的管乐器,管子都是按由长到短或由短到长的顺序排列,吹奏时,气流进入管中,可以产生高低不同的音调。除此之外管的粗细也会影响吹出的音调。右图是某小组制作的排箫,你能参考下面的评价量表进行判断是否需要改进,如有,请在相应指标后面写上改进理由和改进方法。(可任选一个评价指标)
评价指标 合格 待改进 判断(改进理由和改进方法)
音的高低 能实现音的高低变化 不能实现音的高低变化
音的区分度 每个音区分度明显 不能很好区分每个音
材料 环保且成本低 不环保或成本高
三、实验探究题
4.(2023七下·婺城期末)声音与人的生活息息相关,为了认识声音,科学兴趣活动小组设计了以下实验对声音进行了探究。
实验一:图甲,逐渐抽去钟罩内气体,听到铃声越来越小。
实验二:图乙,一张纸分别接触转动中的两个齿数不同的齿轮,齿轮的齿数越多,纸片发出的声音越尖。
实验三:图丙,将一支点燃的蜡烛放在喇叭的前方,当喇叭中发出较强的声音时,观察烛焰左右晃动。
(1)以上三个实验中,实验一表明 。
(2)实验二表明:音调高低由 决定。
(3)实验三表明:声音在空气中是以 的形式向远处传播的,声音具有 。
5.(2023七下·东阳期末)某兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒,在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜,再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球,装置固定在两张桌面上。
(1)【实验1】
调节两个塑料筒的中心在同一高度上,并使筒的开口对齐且相距5cm,用手往外拉开甲的橡皮膜,突然放手,听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。
此实验说明了:______(填字母,多选)。
A.声音具有能量 B.声音可以在空气中传播
C.真空不能传播声音 D.声音由振动产生
(2)实验1中,乒乓球的作用是: 。
(3)【实验2】
为了进一步探究响度和距离的关系,小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm,重复上述实验,观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。
根据实验2的现象,可以得出的结论是 。
6.(2023七下·永嘉期中)科技的发展给人们带来了各种便利,近几年市场上流行的主动降噪耳机,开启降噪模式,有种世界都安静的体验。
(1)环境中有各种各样的声音,简要说明声音传播过程和形成听觉的过程?
(2)降噪耳机的耳罩外面有麦克风(收集环境噪声)、降噪电路(可以产生一个与噪声抵消的声波)和扬声器,试分析降噪耳机的工作原理。
(3)结合降噪耳机的原理,在丙图中画出降唾声波的波形图和传播方向。
7.(2023七下·萧山期中)小金报班在学习吉他演奏,在学习过程中他发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
①琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关
②琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
③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的4种规格的琴弦,进行实验。
编号 材料 规格
长度/(cm) 横截面积/(mm )
A 尼龙 55 1
B 尼龙 55 0.5
C 尼龙 80 1
D 镍合金 ① 0.5
(1)在验证猜想三时,小金发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是 。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,能否验证猜想一?为什么?请说出原因: 。
(3)随着实验的进行,小金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 。
8.(2023七下·杭州期中)如图所示,在8个相同的水瓶中,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 (填“空气柱“或”瓶壁“),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 (填“空气柱”或“瓶壁”),瓶中的空气柱越短,发出的声音的音调就越 ;
(3)往保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断保温瓶里水位的高低,这是因为____(填字母)。
A.随着水位升高,音调逐渐升高
B.随着水位升高,音调逐渐降低
C.灌水过程中音调保持不变,响度越来越大
D.灌水过程中音调保持不变,响度越来越小
9.(2022八下·鄞州期中)小宁发现微风吹过,金属管风铃会发出悦耳的声音。为探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系,他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表:
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 25.00 1.50 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
(1)三根管音调最低的是 号(填编号)。
(2)根据表中的数据, (填“能”或“不能”)得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大而减小”的结论。
(3)完成上述探究后,小宁又进行了如图的探究,他将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆上,当鼓槌敲击鼓面的力度越大时,鼓声越大且乒乓球跳动的高度越高。该实验中乒乓球的作用是 。
10.(2022七下·上城期中)
(1)现代城市主要街道上都会设置噪声监测设备。如图是一款电子噪声监测器,某时刻该装置的显示屏显示如图,这个数字表示的是当时环境声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。目前,隔壁小区进行施工,白天总能听到一些声音,这对上课的大家来说属于噪声,老师会让同学关上门窗,是在 减弱噪声(选填“声源
处”“传播过程中”或“人耳处”)。
(2)调查表明,当前中学生听力下降十分严重。为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和
生活习惯,遇到巨大声响时,正确的做法是 。
(3)如图所示四个声现象中,哪两个可以用相同的声学知识解释( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.丙和丁 D.乙和丙
(4)图甲是某手工艺品,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
11.(2023七上·应城期中)小宁生日时收到了一个旋转木马音乐盒,他对音乐盒的发声原理产生了好奇,音乐盒为什么能够发出优美的音乐呢?于是小宁开展了一系列的研究。
【查阅资料】
每个音乐盒中都有一个音机芯,其主要是利用机械结构使得位于其内的音筒转动,音筒转动的同时,音板触碰位于音筒上的凸点从而进行发声。
【发现】小宁发现音板的材质是弹性钢板,形状像梳子一样,每一根音条的粗细相同但长短不同,由此小宁想到科学课中曾学过有关声音的知识:声音的产生是物体振动的结果。
【提出猜想】音乐盒能够发出优美的音乐与音条 有关
【实验步骤】
用弹性钢尺模拟音板的音条
①将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边
②拨动钢尺,听它振动发出的声音
③改变使钢尺伸出桌边的长度,再次拨动
【实验数据及分析】
钢尺伸出桌边长度 振动快慢 发出声音
15cm 慢
10cm 适中 音调适中
5cm 快 音调高
⑴分析表中数据可知,音乐盒中音板音条越长,振动越慢,声音的音调 。(填“越高”,“越低”或“适中”)
⑵实验时钢尺要用大小相同的力拨动且拨动高度相同的原因是 。
12.(2023高二上·合肥期中)在学习吉他的演奏过程中,小明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 1: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 2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关
猜想 3: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的 9 种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)为了验证猜想 1,应选用编号为 等三根琴弦进行实验;为了验证猜想
2,应选用编号为 等三根琴弦进行实验
(2)表中有的材料的规格还没有填全,为了验证猜想 3,必须知道该项内容:请在表中编号 G 处填上所缺数据。
编号 材料 长度(cm) 横截面积
(mm2) 编号 材料 长度(cm) 横截面积
(mm2)
A 铜 60 0.76 F 铜 100 1.02
B 铜 60 0.89 G 铁
C 铜 60 1.02 H 纤维 100 1.02
D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02
E 铜 100 0.76 / / / /
13.(2022七下·东阳月考)小吴同学在整理七下科学实验的时候,重新做了如图所示实验,并尝试从不同的角度来解释实验现象,他的操作步骤如下:
①按图甲所示,将轻轻接触悬挂在铁架台的轻质小球,悬挂小球的细线保持竖直状态;
②然后用小锤分别轻敲和重敲音叉,观察到小球弹开的角度不同,并听到重敲音叉时,响度更大。
(1)小金认为小吴的实验步骤有误,应该先敲击音叉,然后再让发声的音叉贴近轻质小球,从科学合理的角度我们应该赞同 (选填“小吴”或“小金”)的方案。
(2)选择合理的方案后,观察到重敲音叉时,音叉发出的声音更响,小球被弹开的角度也越大,这个现象可以说明 。
(3)通过观察小球被弹开的角度判断音叉的振动幅度,运用了哪一种科学方法 ?
14.微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,将它们用细线悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据见表:
编号 长度(cm) 直径(cm) 频率(Hz)
1 22.50 1.50 2 131
2 31.00 2.00 1 284
3 48.50 2.50 656
(1)三根管中音调最低的是 号。
(2)根据表中数据,判断能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论,并说明你的理由: 。
(3)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一个简单的实验来检验小明的想法,简要写出实验方案和判断方法。
实验方案: 。
判断方法: 。
15.阅读材料,并回答有关问题。
噪声一向为人们所厌恶,但是,随着现代科学技术的发展,人们也能利用噪声造福人类。
①噪声除草。科学家发现,不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理,人们制造出噪声除草器。
②噪声诊病。科技人员研制出一种激光听力诊断器,先让装置发出微弱短促的噪声波,使人的耳膜振动,然后由装置中的微型电脑根据回声,把有关耳膜功能的数据显示出来,供医师诊断。此法测试快速,对人体无害且不痛不痒,很适合儿童诊病。
③噪声武器。目前已研制出一种“噪声弹”,能在瞬间释放出大量噪声波,麻痹人的中枢系统,使人暂时昏迷。该弹可以用于对付恐怖分子,特别是劫机犯等。
(1)噪声被利用时 (选填“能”或“不能”)成为乐音。因为噪声是由发声体做 (选填“无”或“有”,下同)规则振动时产生的声音,而乐音是由发声体做 规则振动时产生的声音。
(2)通过以上材料,我们发现,对人类来说,噪声 。
16.随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学吸音效果。小明同学想比较几种常见装修材料的吸音性能,他找来厚度相同的四种小块材料(聚酯棉、软木、泡沫和海绵),进行了图示实验:桌面上放一个玻璃杯,在玻璃杯下分别放上待测试的小块材料,将悬挂在细线下的小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯,仔细比较玻璃杯发出的声音大小。
(1)为控制实验过程中敲击玻璃杯的力大小相同,小明的做法是
(2)小明实验数据记录如下表:
材料种类 聚酯棉 软木 泡沫
玻璃杯发声大小 最小 最大 较大
最强 最弱 较弱
你认为表中空格处应填入
(3)小明实验中的四种材料,仅从吸音性能的角度考虑,最适合隔音墙装修的是
(4)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的 (写出一个即可)。
17.噪声是一种严重的环境污染,小明想比较几种材料(毛衣、报纸、棉花、泡沫塑料)的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物,实验器材除了待检测的材料外,还有:音叉、机械闹钟、鞋盒.
(1)本实验中适合做声源的是 .
(2)下面的表格是为了上述两种实验方案而设计的,其中与方案B对应的是表 .
表一:
材料 毛衣 报纸 棉花 泡沫
响度 弱 响 最弱 较弱
表二:
材料 毛衣 报纸 棉花 泡沫
距离 短 长 最短 较短
(3)待测材料隔声性能由好到差的排列顺序为 .
四、解答题
18.下图为人耳的结构模式图,请根据图示和你所了解的相关知识,回答下列问题。
(1)耳的听力是由耳的结构和功能决定的,耳分为外耳、中耳和内耳,外耳由 和外耳道组成。
(2)中耳主要由[ ] 、鼓室、咽鼓管组成。鼓膜位于外耳和中耳之间,可以随声波振动,咽鼓管连通[ ] 和咽部。鼓室内听小骨的功能是把声音 后传到内耳。
(3)当吞咽、打哈欠时,咽鼓管开放,外界空气就可由咽部进入鼓室,以保持鼓膜内外空气压力的 ,使鼓膜能正常振动。
(4)内耳的耳蜗内有液体和 ,能够感受声波信息。内耳中的[ ] 和 有感受头部位置变动的感受器,能感觉头部位置的变化。
19.(2020七下·衢州期中)物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,小衢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 0.2mm 紧
乙 钢丝 10cm 0.1mm 紧
丙 钢丝 5cm 0.1mm 紧
丁 钢丝 5cm 0.1mm 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:在弦的松紧程度、长度相同时,振动的频率高低与弦的 有关。
(2)探究发声体振动频率高低与弦的长度的关系,他应用同样大小的力先后拨动 钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁,可以得出的结论是 。
20.假如你是社区的志愿者,为了向社区的居民宣传噪声对人体的危害,请你准备一份社区环境噪声情况报告.请根据下列要求回答问题:
(1)请你列出社区噪声来源清单(至少三种);
(2)请你说说噪声对社区居民的影响与危害(至少两种);
(3)请给出一些解决社区噪声的措施(至少两种)。
21.如图所示是摩托车发动机引擎后端安装的消声器的结构图。安装消声器是采用什么方法来减弱噪声的?请你举出一个生活、生产中采用其它方法减弱噪声的实例。
22.一位女高音正在轻声为一名放声歌唱的男低音伴唱,他们谁的音调高?谁的响度大?
23.夏天的晚上,蚊子叮人实在难受,可小明家既不点蚊香,也不喷杀虫剂,却没有蚊子。有人问小明,为什么你们家没有蚊子 小明拿出一个跟半导体收音机差不多的驱蚊器来,说驱蚊器发出的声波能驱蚊。请你谈谈驱蚊器驱蚊的原理。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)声音传播的快慢与介质的种类和温度有关;
(2)(3)音调与振动频率的关系是频率越快,音调就越高。
(4)在一般情况下,声音通过空气传播到耳朵,从而形成听觉。
【解答】A.敲打瓶子发出的声音,在温度相同的空气中传播时速度相同,故A错误;
B.用嘴依次吹瓶口,发声体是瓶中的空气柱。A瓶中水面最高,而空气柱最短,振动频率最大,因此A的音调最高,故B正确;
C.用筷子依次敲打瓶口,发声体是瓶子和水构成的整体。D中的水最少,水和瓶子的整体质量最小,振动频率最大,音调最高,故C错误;
D.瓶发出的声音通过空气传入人耳,故D错误。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】声音是由物体震动产生的,声音有三要素,分别是音调、响度、音色。声音的音调跟物体振动频率(即物体振动快慢)有关,频率越高,音调就越高,频率越低,音调就越低;声音的响度跟物体振动幅度有关,振动幅度越大,声音的响度就越大,除此之外,响度还与人距离声源的远近有关,距声源越远,声音越分散,声音的响度也越小。音色是声音的品质与特色,不同发声体的材料、结构不同,发出的音色就不同。
【解答】A、碗中装有不同体积的水,敲击时碗和水振动发出声音,碗中装的水越少,振动的频率就越高,音调就越高,反之,水越多,音调越低,因此敲击不同的的碗,音调不一样,故A正确,但不符合题意;
B、用不同力度去敲碗,碗和水的振动幅度不同,但是频率仍然相同,因此音调是一样的,不一样的是响度,故B正确,但不符合题意;
C、音色与发声体材料和结构有关,因此碗的材质不同,敲击时的音色自然就不同,故C正确,但不符合题意;
D、敲击时美妙的声音是通过碗和水振动发声的,故D错误,但符合题意;
故选D。
3.【答案】(1)不赞同,声音的传播速度与物体振动的快慢无关,与传播的介质、温度有关。
(2)C;伸出桌面的长度;保证无关变量相同
(3)
评价指标 合格 待改进 判断(改进理由和改进方法)
音的高低 能实现音的高低变化 不能实现音的高低变化 有两根吸管长短粗细差不多,没有音调高低变化,可以将两根吸管长短做的不同点,体现由长到短的变化。(其他合理答案均可)
音的区分度 每个音区分明显 不能很好区分每个音 ①部分吸管长短变化不够明显导致音的区分不够明显,可以将长短变化体现更明显点。 ②吸管太细挨得太近,吹某根吸管时候可能会使附近吸管发声使声音不能很好区分。吸管做粗点或者吸管之间有一定得距离。(其他合理答案均可)
材料 环保且成本低 不环保 塑料管不可降解,可用纸吸管(其他合理材料均可)
【知识点】声音的传播;声音的特性
【解析】【分析】
①声音在不同的介质和温度下,传播的快慢是不同的。声音在气体中传播最慢,在固体中传播最快。在15℃的空气中,声音每秒传播340 米,气温每升高1℃ , 每秒传播的距离约增加0.6 米。
②物体每秒内振动的次数叫做频率,物体振动得越快,频率就越大,音调就越高。
【解答】
(1)声音在不同的介质和温度下,传播的快慢是不同的。而声音的传播速度与物体振动的频率无关。
(2)拨动钢尺后,钢尺振动的主要部位是伸出桌面那部分。钢尺伸出桌面越长,振动越慢,伸出桌面越短,振动越快。
4.【答案】(1)声音的传播需要介质
(2)频率
(3)波;能量
【知识点】声音的传播;声音的特性
【解析】【分析】(1)根据图甲分析描述的物理过程,确定包含的物理原理;
(2)根据音调的影响因素分析解答;
(3)根据声音传播的形式分析解答。
【解答】(1)根据甲图可知,当不断抽出真空罩中的气体时,真空罩中闹钟的声音越来越小,则推断出:如果没有空气,那么声音就无法传播,即声音的传播需要介质;
(2)在图乙中,一张纸分别接触转动中的两个齿数不同的齿轮,齿轮的齿数越多,纸片的振动频率越大,而声音越尖即音调越高,那么音调高低由频率决定。
(3)验三表明:声音在空气中是以波的形式向远处传播的。根据蜡烛火焰晃动可知,声音具有能量。
5.【答案】(1)A;B;D
(2)放大实验现象
(3)声音的响度与距离声源的远近有关,距离越远,响度越小
【知识点】观察结果的记录与分析;声音的传播;声音的产生;声音的特性
【解析】【分析】在实验一中,借助乒乓球的跳动可以间接感知到发声的橡皮膜在振动;在实验二中,乒乓球弹开的幅度越大,声音的响度越大,乒乓球弹开的幅度越小,声音的响度越小,据此分析它的作用;乒乓球的振动幅度减小,说明声音的响度逐渐减小,此时两个小筒的距离逐渐增大,由此分析声音的响度与距离远近的关系。
【解答】(1)A、声音能够引起乒乓球的振动,说明声音具有能量;故A正确;
B、两个筒没有接触,中间只有空气,因此说明声音可以在空气中传播;故B正确;
C、该实验没有在真空环境中实验,故C错误;
D、乒乓球被弹开,说明声音由振动产生,故D正确。
故选ABD。
(2)乙筒的橡皮模振动幅度太小不容易看出来,用乒乓球可以将振动放大。故乒乓球的作用是放大实验现象 。
(3)乒乓球的振动幅度减小,说明声音的响度逐渐减小,此时两个小筒的距离逐渐增大,由此分析声音的响度与距离远近有关,距离越远,响度越小。
6.【答案】(1)各种声波经耳廓收集后,声波通过外耳道撞击鼓膜,使鼓膜产生振动:鼓膜振动带动听小骨振动,听小骨把声音放大后再传入耳蜗,耳蜗内听觉感受器接受信息,并通过听神经传到大脑,在大脑皮层形成听觉。
(2)环境中的噪声传到耳罩外面的麦克风,麦克风来识别出噪声的声波,降噪电路产生与噪声相位相反的声波,再通过扬声器播放,两个相反的声波相遇后会相互抵消,使噪声减弱,而通过数据线进入耳道的音乐则不会受到任何影响。
(3)降噪声波的波形图和传播方向如图所示:
【知识点】耳的结构与听觉的形成;声音的传播;声音的产生
【解析】【分析】(1)根据人类听到声音的过程的知识分析解答。
(2)根据降噪耳机的工作原理分析解答;
(3)降噪耳机,关键是它能产生与噪声相位相反的声波,从而将噪声抵消,据此分析解答。
7.【答案】(1)55
(2)不能,没有控制变量,材料、横截面积都不同
(3)取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求分析;
(2)验证猜想一,即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,必须控制材料、长度相同,只改变琴弦的材料。而AD中,两根琴弦横截面积和材料都不同,据此分析解答;
(3)根据控制变量法的要求可知,探究琴弦的音调高低与琴弦的松紧的关系时,必须控制琴弦的材料、长度和横截面积相等,只改变琴弦的松紧,据此设计实验步骤即可。
【解答】(1)验证猜想三,即探究琴弦音调的高低与材料的关系时,必须控制琴弦的长度和横截面积相等,只改变材料,故选实验B和D,则①处的长度与B相等,应该为55。
(2)表格中的数据填写完成后,若选择编号为A、D的两根琴弦进行研究,不能验证猜想一,原因为:没有控制变量,材料、横截面积都不同。
(3)随着实验的进行,小金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:取任意编号的一种琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。
8.【答案】(1)瓶壁;低
(2)空气柱;高
(3)A
【知识点】声音的产生;声音的特性
【解析】【分析】(1)(2)声音由物体振动产生,根据被敲击的物体解答。音调与发声体的振动频率大小有关,即频率越大,音调越高。
(3)根据前面得到的结论分析判断。
【解答】(1)若用相同的力量敲击它们,就可以发出不同的音调,此时振动的物体是瓶子,则发出的声音的声源是瓶壁。盛水越多,瓶子的质量越大,而振动频率越小,则敲击时发出的声音的音调就越低。
(2)若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时振动的物体是瓶内水面上方空气柱,则此时发出的声音的声源是空气柱。瓶中的空气柱越短,则振动频率越大,则发出的声音的音调就越高。
(3)往保温瓶内灌开水的过程中,振动的物体为空气柱。随着水面的升高,空气柱的长度不断减小,则振动频率不断增大,因此音调逐渐升高。而空气柱的振幅逐渐减小,即响度逐渐减小,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
9.【答案】(1)3
(2)不能
(3)将鼓面的振动放大,便于观察
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)音调高低与频率有关,即频率越小,音调越低;
(2)根据控制变量法的要求分析;
(3)根据乒乓球在探究响度与振幅的关系实验中的作用解答,
【解答】(1)根据表格可知,三根管中频率最小的是3,则音调最低的是3。
(2)根据表格数据可知,管子的长度和直径都发生了变化,即同时有两个变量。根据控制变量法的要求可知,不能得到:“管子发出声音的频率随长度、直径的增大而减小”的结论。
(3)完成上述探究后,小宁又进行了如图的探究,他将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆上,当鼓槌敲击鼓面的力度越大时,鼓声越大且乒乓球跳动的高度越高。该实验中乒乓球的作用是:将鼓面的振动放大,便于观察。
10.【答案】(1)响度;传播过程中
(2)捂耳朵闭嘴(或者张嘴)
(3)D
(4)B
【知识点】声音的传播;声音的产生;声音的特性;噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】(1)声音的大小叫响度,高低叫音调,特点叫音色。根据减弱噪声的方法分析解答。
(2)突然遇到巨大声响时,如果鼓膜内外的气压不相同,那么鼓膜就会振破,因此此时最关键的是保持鼓膜内外气压相等;
(3)分析各个选项包含的物理原理即可;
(4)①根据声音的传播知识判断;
②根据声音的产生知识判断;
③音调的高低与振动频率有关;
④响度的大小与振幅有关。
【解答】(1)噪声监测设备显示的是周围环境的声音的大小,即响度。老师会让同学关上门窗,是在传播过程中减弱噪声。
(2)为了保护耳和听觉,养成良好的卫生和生活习惯,遇到巨大声响时,正确的做法是:捂耳朵闭嘴(或者张嘴)。
(3)甲:雄娃通过鸣囊振动发声,说明声音由物体振动产生;
乙:听不到真空罩中的电铃声,说明声音的传播需要介质;
丙:太空中宇航员用无线电交谈,说明声音的传播需要介质;
丁:蝙蝠用超声波探测飞行,说明声音传递信息。
因此乙和丙用了相同的声学知识。
故选D。
(4)A.哨音在真空中不能传播,故A错误;
B.哨音是由筒内空气振动产生的,故B正确;
C.换用更大的力吹气改变了哨音的响度,故C错误;
D.吹气时来回拉动“活塞”改变了哨音的音调,故D错误。
故选B。
11.【答案】长短;越低;控制无关变量相同
【知识点】观察结果的记录与分析;声音的特性
【解析】【分析】【提出猜想】根据题目描述分析哪个因素不同即可;
【实验数据及分析】(1)根据表格数据分析音调高低与伸出长度的关系;
(2)根据控制变量法的要求解答。
【解答】(1)根据“形状像梳子一样,每一根音条的粗细相同但长短不同”可知,钢板的长短不同,则猜想:音乐盒能够发出优美的音乐与音条长短有关。
【实验数据及分析】(1)根据表格数据可知,钢尺伸出越长,则音调越低,那么得到:音乐盒中音板音条越长,振动越慢,声音的音调越低。
(2)实验时钢尺要用大小相同的力拨动且拨动高度相同的原因是:控制无关变量相同。
12.【答案】(1)ABC;ADE
(2)100;1.02
【知识点】观察结果的记录与分析;声音的特性
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而只改变这个因素,据此选择对照实验。
(2)根据控制变量法的要求解答。
【解答】(1)验证猜想1,即探究音调高低与横截面积的关系,此时需要控制材料和长度相同,而改变横截面积,故选琴弦ABC。
验证猜想2,即探究音调高低与长度的关系时,需要控制材料和横截面积相同,而改变长度,故选琴弦ADE。
(3)验证猜想3,即探究音调高低与材料的关系时,需要控制长度和横截面积相同,而改变材料,则G处的长度应该为100cm,横截面积应该为1.02mm2。
13.【答案】(1)小金
(2)声音的响度与振幅有关,物体振动的幅度越大,响度越大
(3)转换法
【知识点】声音的传播;声音的产生;声音的特性
【解析】【分析】(1)如果在敲击音叉前乒乓球就已经贴近音叉,那么敲击后乒乓球跳起,可能是音叉振动引起,也可能是音叉将敲击传递给乒乓球引起,从而对实验结果产生影响。
(2)根据现象恩熙声音的响度与振幅的关系;
(3)在物理学中,对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的物理量间接测量,这种研究的方法叫做转换法,据此分析解答。
【解答】(1)小金认为小吴的实验步骤有误,应该先敲击音叉,然后再让发声的音叉贴近轻质小球,从科学合理的角度我们应该赞同小金的方案。
(2)选择合理的方案后,观察到重敲音叉时,音叉发出的声音更响,小球被弹开的角度也越大,这个现象可以说明:声音的响度与振幅有关,物体振动的幅度越大,响度越大。
(3)通过观察小球被弹开的角度判断音叉的振动幅度,运用了转换法。
14.【答案】(1)3
(2)不能,没有控制变量
(3)将金属管悬挂,轻推使其摆动;若能听到其发声,则说明发声是由摆动产生的,反之则不是由摆动产生的
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)振动频率越小,音调越低,根据表格确定哪个频率最小即可;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究管子的频率与长度的关系时,需要控制管子的直径相同而改变长度;同理,探究管子的频率与直径的关系时,需要控制管子的长度相同而改变直径。但是分析表格数据可知,找不到控制变量相同的数据,因此无法得到结论。
(3)根据控制变量法的要求可知,如果要探究金属管发出的声音是否与它们的摆动有关,就要控制其它因素,而使其摆动,观察是否有声音产生,据此设计实验方案。
【解答】(1)根据表格可知,编号3的管子频率最小,因此三根管中音调最低的是3号。
(2)根据表中数据,不能得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论,理由是:没有控制变量;
(3)、小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。
实验方案:将金属管悬挂,轻推使其摆动。
判断方法:若能听到其发声,则说明发声是由摆动产生的,反之则不是由摆动产生的。
15.【答案】(1)不能;无;有
(2)既有有害的一面,又有有利的一面。虽然噪声在日常生活中大多表现出对我们有害的一面,但噪声也可以为人类造福(合理即可)
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】(1)在物理学中,将物体的规律振动发出的声音叫乐音,将物体的无规律振动发出的声音叫噪声。
(2)一般认为噪声肯定是有害的,但是万物都有另一面,可从人类对噪声的利用的角度分析解答。
【解答】(1)噪声被利用时不能成为乐音。因为噪声是由发声体做无规则振动时产生的声音,而乐音是由发声体做有规则振动时产生的声音。
(2)通过以上材料,我们发现,对人类来说,噪声既有有害的一面,又有有利的一面。虽然噪声在日常生活中大多表现出对我们有害的一面,但噪声也可以为人类造福。
16.【答案】(1)小球拉到同一高度释放
(2)吸音性能
(3)聚酯棉
(4)厚度(或密度)
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【解答】(1)小球的位置越高,下落时敲击玻璃杯发出声音越大,实验中为控制敲击玻璃杯的力度,必须把小球拉到同一高度释放;(2)本实验比较的是不同材料的吸音性能,因此表格中应该填入吸音性能;(3)吸音效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来,聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小,因此它的吸音性能最好,适合装修隔音墙用;(4)影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的密度、厚度等。
【分析】本题通过实验的形式探究不同材料的吸音性能,考查了实验探究的能力;解决本题的关键是控制变量法的应用。
17.【答案】(1)机械闹钟
(2)表二
(3)棉花;泡沫;毛衣;报纸
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【解答】(1)本实验中适合做声源的是机械闹钟,便于操作;(2)由表一,表二分析可知,隔声效果越好的,当听不见声音时,距鞋盒的距离越近,所以隔声效果从好到差小的顺序为棉花;泡沫;毛衣;报纸。
【分析】学会对实验数据的处理,从而得出物理规律;实验中需要考虑是否能够操作。
18.【答案】(1)耳廓
(2)①;鼓膜;⑤;鼓室;放大
(3)平衡
(4)听觉感受器;⑦;半规管;前庭
【知识点】耳的结构与听觉的形成
【解析】【分析】考查耳的结构,耳的结构由外向内分为三个部分:外耳、中耳和内耳;外耳包括耳廓和外耳道;中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨;内耳包括前厅,半规管和耳蜗;
【解答】(1)外耳分为耳廓和外耳道;
(2)中耳包括①鼓膜,鼓室,咽鼓管组成;咽鼓管连通⑤鼓室和咽部。听小骨把声音发大传入内耳;
(3)外界空气就可由咽部进入鼓室,以保持鼓膜内外空气压力的平衡,使鼓膜能正常振动。
故答案为:(1) 耳廓 (2)①、鼓膜、⑤、鼓室、放大(3)平衡(4)听觉感受器、⑦、半规管、前庭
19.【答案】(1)乙;粗细
(2)乙、丙
(3)在弦的长度、粗细相同的情况下,振动的频率高低与松紧程度有关
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】(1)当材料、长度和松紧程度相同时,物体越细,振动频率越大,发出的声音音调越高;
(2)根据控制变量法的要求,探究振动频率和弦的长度关系时,必须控制材料、粗细和松紧相同,而改变长度;
(3)分析丙和丁两根弦的哪个因素不同,然后根据控制变量法描述结论。
【解答】(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动乙钢丝时的音调高,由此可以得出的结论是:在弦的松紧程度、长度相同时,振动的频率高低与弦的粗细有关。
(2)探究发声体振动频率高低与弦的长度的关系,他应用同样大小的力先后拨动乙和丙钢丝。
(3)根据图片可知,乙和丙的松紧程度不同,那么得到结论: 在弦的长度、粗细相同的情况下,振动的频率高低与松紧程度有关 。
20.【答案】(1)居民上下楼梯的声音、居民空调运行时的声音、小贩叫卖的声音等
(2)噪声会影响人们的工作学习和休息;长期生活在高分贝的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;更严重时会造成鼓膜会破裂出血,双耳失去听力等
(3)把噪声较大的工厂搬迁至郊区,在公路两旁种植树林或安装隔音玻璃板等。
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【解答】(1)居民上下楼梯的声音、居民空调运行时的声音、小贩叫卖的声音等;(2)噪声会影响人们的工作学习和休息;长期生活在高分贝的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;更严重时会造成鼓膜会破裂出血,双耳失去听力等;(3)把噪声较大的工厂搬迁至郊区,在公路两旁种植树林或安装隔音玻璃板等。
【分析】掌握噪声的定义及来源、声音的等级及噪声的危害及防治噪声的途径。
21.【答案】消声器是采用在声源处减弱噪声的方法;在街道两旁种植树木——在声音的传播过程中减弱噪声(合理即可)
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【解答】消声器是采用在声源处减弱噪声的方法;生活、生产中减弱噪声的方法有:在街道两旁种植树木——在声音的传播过程中减弱噪声(合理即可)
【分析】防治噪声的方法有三种:控制噪声的声源、阻隔噪声的传播途径及在人耳处减弱。
22.【答案】女高音音调高;男低音响度大。
【知识点】声音的特性
【解析】【解答】“女高音”“男低音”中的“高”“低”指音调,因此女高音音调高,男低音音调低;“轻声”与“放声歌唱”则表明了声音响度的大小,女高音响度小,男低音响度大。
【分析】正确区分乐音的三要素。
23.【答案】一般雌蚊会咬人。利用产卵期间雌蚊拒绝和雄蚊交配,只要让驱蚊器发出与雄蚊的振动频率相同的声波即可
【知识点】声音的特性
【解析】【分析】不同的物体振动频率不同,发出声音的音调不同,雌蚊能分辨出雄蚊的音调.
【解答】盯人的蚊子都是雌蚊子,特别是育卵的雌蚊子更叮的厉害,但是雌蚊子在育卵期回避雄蚊子,只要感觉到雄蚊子的声音就逃之夭夭,小明家的那个盒子是一只电子蜂鸣器,它能模拟雄蚊子的声音,(频率在9500-12000Hz),雌蚊子听到这种声音,以为是雄蚊子来了,就远远的避开。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:128分
分值分布 客观题(占比) 4.0(3.1%)
主观题(占比) 124.0(96.9%)
题量分布 客观题(占比) 2(8.7%)
主观题(占比) 21(91.3%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
填空题 1(4.3%) 9.0(7.0%)
解答题 6(26.1%) 45.0(35.2%)
实验探究题 14(60.9%) 70.0(54.7%)
单选题 2(8.7%) 4.0(3.1%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (87.0%)
2 困难 (13.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 观察结果的记录与分析 14.0(10.9%) 5,11,12
2 噪声的危害和防止噪声的途径 38.0(29.7%) 10,15,16,17,20,21
3 声音的特性 71.0(55.5%) 1,2,3,4,5,7,8,9,10,11,12,13,14,19,22,23
4 耳的结构与听觉的形成 26.0(20.3%) 6,18
5 声音的产生 35.0(27.3%) 5,6,8,10,13
6 声音的传播 42.0(32.8%) 3,4,5,6,10,13
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