2.2 声音的特性
一、单选题
1.如图甲所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音;如图乙所示,将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,观察乒乓球被弹开的幅度。关于两图,下列说法正确的是( )
A.甲图中改变尺子的长度,声音响度增大
B.乙图中改变敲击音叉力度,声音音调变高
C.用甲图实验器材不能说明响度与振幅有关
D.乙图更换不同的音叉可以说明音调与频率的关系
2.根据图中所给信息,下列说法错误的是( )
A.蝙蝠可以发出频率为10000Hz的声音
B.人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音
C.人的听觉频率范围比人的发声频率范围大
D.15Hz的声音只要响度足够大,人耳是能听到的
3.如图所示,在试管中加入少量水,小华对着试管口吹气;加点水后用相同的力度再吹,会发出不同的声音,则前后两次声音( )
A.由试管中空气柱振动产生,响度不同
B.由试管中空气柱振动产生,音调不同
C.由试管中水柱振动产生,响度不同
D.由试管中水柱振动产生,音调不同
4.如图探究声音的实验中,能用来探究影响音调高低因素的是( )
A.甲图中手指蘸水摩擦杯口时,改变注入杯中水量
B.乙图中响铃时,不断抽出瓶内的空气
C.丙图中将发声的音叉与面颊接触,有麻的感觉
D.丁图中敲鼓时,用大小不同的力
5.下列描述声现象的成语或短句的物理意义,正确的是( )
A.“轻言细语”,描述声音的音调低
B.“震耳欲聋”,描述声音的音调高
C.“尖厉刺耳”,描述声音的响度大
D.“悦耳动听”,描述声音的音色美
6.如图所示,小明同学在校园文化艺术节上用吉他弹奏优美的乐曲。对于吉他发出的声音,下列说法错误的是( )
A.用力拨动吉他弦可以提高声音的响度
B.改变按压弦的位置可以改变声音的响度
C.吉他发出的声音是通过空气传入人耳的
D.拨动不同的吉他弦不可以改变吉他的音色
7.如图所示,小红同学正在演奏古筝,听众分辨出古筝的声音,是依据声音的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.速度
8.在《爸爸去哪儿》节目中,小选手们即使被蒙着双眼,也很容易通过声音辨别出父亲,这主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
9.图中小华用不同的力度敲击鼓面,看到鼓面上的泡沫颗粒跳动情况并听到大小不同的声音,根据这一现象,他提出了四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.物体发出声音的音调与哪些因素有关
B.物体发出声音的响度与哪些因素有关
C.物体发出声音的响度与振幅的关系
D.鼓面振动幅度大小与什么因素有关
10.如图所示,分别是音叉和钢琴发出的两列声波在同一示波器上显示的波形,则这两列声波( )
A.音调相同 B.响度不同
C.音色相同 D.音调、响度和音色均不同
二、填空题
11.如图所示,用一张硬卡片在木梳的齿上划过。一次快一些,一次慢一些。实验发现:卡片划过木梳的速度越快,发出声音的音调越 ;由此可得出结论:音调的高低与 有关。
12.如图所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,观察纸屑“跳动”幅度,听其声音,再用力敲鼓面,这时纸屑“跳动”的幅度 ,声音的响度 ;(均选填“变大”或“变小”)
13.如图所示是战国时期的曾侯乙编钟,它由多个青铜制成的钟按大小编组悬挂。用相同力度敲击,大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的 不同。(填写声音特性名称)
14.制作一组长度不同的PVC管,用胶板拍击管口就能演奏简单的音乐,PVC管发出的声音是由空气 产生的。拍击不同长度的PVC管,发出声音的 不同,由于和其他乐器的材料、结构不同,PVC管发出声音的 不同。
15.小明帮妈妈做家务时,不小心敲了一下盘子,听到了一声清脆的响声,该声音是 振动产生的,当小明敲击铁锅时,发现两者发出的声音不同,主要是因为两种声音的 (填声音的特性)不同。
三、实验题
16.如图所示,把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的幅度;改变拨动钢尺的力度,再次拨动,使钢尺振动的快慢大致相同。
(1)此实验用于探究声音的 与 之间的关系;
(2)若要继续探究声音的音调与频率的关系,实验时应保持 不变,改变钢尺伸出桌面的长度,使钢尺每次的振动幅度大致相同,实验发现钢尺伸出桌面的长度越长振动越 ,发出声音的音调越 ;
(3)当钢尺伸出桌而超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于 ;
(4)如图在八个相同的水瓶中,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,此时发出声音的主要声源是 (选填“空气柱”或“瓶壁”)的振动,盛水越多,敲击时发出声音的音调就越 ;
②若用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出声音的主要声源是 (选填“空气柱”或“瓶壁”)的振动,盛水越多,发出的声音的音调就越 。
四、综合题
17.基础问答和计算。
(1)我们能听见汽车的鸣笛声,却听不到蝴蝶拍打翅膀声,是因为人耳的听觉范围是 Hz;
(2)在公共场所“轻声”说话是文明的表现,这里的“轻声”是指声音的 ;“闻其声而知其人”主要是依据说话人的 (选填“音调”、“响度”、“音色”)来分辨;
(3)向前传播的声音遇到障碍物能反射回来。在15℃的空气中,一个同学向着远处的山崖喊了声,约1.6s后听到回声,那么该同学距山崖大约是多少米 ?(请写出计算过程)
18.韩卓宏同学制作了一个哨子:“先在筷子上捆一些棉花,做成一个活塞;然后用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中,如图所示,当韩卓宏用嘴吹哨子塑料管的上端时,可以发出悦耳的哨声。关于该哨子的发声,下列说法正确的是 ;
A.哨声是由于塑料管振动而发出的声音
B.当活塞向下拉时,哨声的音调将变高
C.当活塞向上推时,哨声的音调将变高
D.吹哨时,上下推拉活塞的目的是改变哨声的响度
选择理由: 。
参考答案:
1.D
A.钢尺伸出桌面长度越长,拨动它时发出声音的频率越低,音调越低,故A错误;
B.改变敲击音叉力度,音叉的振幅不同,响度不同,故B错误;
C.当钢尺伸出长度一定时,改变拨动钢尺的力度,钢尺的振幅不同、响度不同,说明响度与振幅有关,故C错误;
D.乙图更换不同的音叉,频率不同,可以说明音调与频率的关系,故D正确。
2.D
A.由图可知,蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz,所以蝙蝠可以发出频率为10000Hz,故A正确,不符合题意;
B.人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,蝙蝠的发声频率范围是10000Hz~120000Hz,所以人能听到蝙蝠发出的部分频率的声音,故B正确,不符合题意;
C.人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,人的发声频率范围是85~1100Hz,所以人的听觉频率范围比人的发声频率范围大,故C正确,不符合题意;
D.人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,15Hz的声音人耳是不能听到的,故D错误,符合题意。
3.B
在试管内装入一定量的水,对着试管口吹气,空气柱振动产生声音;改变试管内的水量,会使空气柱振动的频率发生变化,即声音的音调发生改变,故ACD不符合题意,B符合题意。
4.A
A.手指蘸水摩擦杯口时,改变注入杯中水量;水量越多,越不容易振动,杯子振动越慢,故其振动的频率变慢,音调变低,探究影响音调高低因素,故A符合题意;
B.响铃时,不断抽出瓶内的空气,听到的声音逐渐减小,是探究声音传播的条件,故B不符合题意;
C.将发声的音叉与面颊接触,有麻的感觉,是探究声音的产生条件,故C不符合题意;
D.敲鼓时,用大小不同的力,鼓面的振动幅度增大,响度就增大,是探究声音的响度的影响因素;故D不符合题意。
5.D
A.“轻声细语”是指声音的响度很小,故A错误;
B.“震耳欲聋”是指声音的响度很大,故B错误;
C.“尖声刺耳”是指声音的音调高,故C错误;
D.“悦耳动听”是指声音的音色好,故D正确。
6.B
A.用力拨动吉他弦,增大振动幅度,可以提高振幅,从而提高声音的响度,故A正确,不符合题意;
B.变换手指按压弦的位置,改变了振动弦的长度,改变弦振动的频率,从而改变声音的音调,故B错误,符合题意;
C.声音的传播需要介质,气体、液体、固体都可以传播声音,吉他发出的声音是通过空气传入人耳的,故C正确,不符合题意;
D.拨动不同的吉他弦可以改变吉他的音调,不能改变吉他的音色,故D正确,不符合题意。
7.C
古筝是一种弦乐器,演奏者用手拨弦,使弦振动发声;人们能分辨出古筝和琵琶演奏的声音,主要是依据声音的音色不同。
8.C
每个人的声带结构不同,所以发出声音的音色就会不同,所以我们可以通过音色辨别是谁,故C符合题意,ABD不符合题意。
9.C
由题意可知,用不同的力度敲击鼓面,则鼓面上的泡沫颗粒跳动幅度不同,表明鼓面的振幅不同,我们听到声音的大小不同,即响度不同,因此最有探究价值且易于探究的科学问题是:物体发出声音的响度与振幅的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
10.A
由图知道,两幅图中音叉、钢琴振动的快慢相同(即频率相同),因此两列声波的音调相同;振幅是物体振动时偏离原位置的大小,两幅图中振幅相同,因此两列声波的响度相同;两列声波的波形不同,且发声体不同,故音色不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
11. 高 频率
[1][2]音调的高低跟频率有关,频率越高,音调越高。如图所示,卡片划过木梳的速度越快,振动得越快,振动的频率越高,发出的声音的音调越高,由此得出结论:音调的高低与频率有关。
12. 变大 变大
[1][2]由于响度与振幅有关,所以如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,鼓面的振动幅度小,故响度小,观察纸屑“跳动”幅度小;再用力敲鼓面,这时鼓面振动幅度变大,故纸屑“跳动”的振幅变大,声音的响度变大。
13.音调
用相同力度敲击编钟,编钟的大小不同,振动频率不同;大钟声音低沉、浑厚,小钟声音高昂、清脆,这是因为声音的音调不同。
14. 振动 音调 音色
[1]声音是由物体的振动产生的,故PVC管发出的声音是由空气振动产生的。
[2]拍击不同长度的PVC管,管的长短不同,筒内空气柱的长短就不同,振动时频率就不同,所以发出声音的音调就不同。
[3]音色反映的是声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关,PVC管和其他乐器的材料、结构不同,所以PVC管发出声音的音色不同。
15. 盘子 音色
[1]声音是由物体振动产生的,敲了一下盘子,听到了一声清脆的响声,该声音是盘子振动产生的。
[2]音色是指声音的品质和特色,与发声体的材料和结构有关,盘子和锅振动时发出的声音不同,主要是因为两种声音的音色不同。
16. 响度 振幅 拨动钢尺的力度 慢 低 见解析 瓶壁 低 空气柱 高
(1)[1][2]使钢尺振动的快慢大致相同,即控制振动频率相同,改变拨动钢尺的力度,即改变钢尺振动的幅度,由控制变量法可知,该实验用于探究声音的响度与振幅之间的关系。
(2)[3][4][5]探究声音的音调与频率的关系,实验时应保持拨动钢尺的力度不变,改变钢尺伸出桌边的长度,使钢尺每次的振动幅度大致相同,实验发现尺子伸出桌面的长度越长振动越慢,发出声音的音调越低。
(3)[6]增加钢尺伸出桌面的长度,振动部分体积增大,质量增大,越来越难振动,频率越来越小,音调越来越低。钢尺伸出桌面超过一定长度,振动频率小于20Hz,发出的是次声波,不在人耳的听觉频率范围之内,所以听不到声音。
(4)①[7][8]当用相同的力敲击瓶子时,振动的主要物体是瓶壁,瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,音调越低。
②[9][10]当用嘴依次吹瓶口,振动的物体主要是空气柱,瓶中盛水越多,空气柱越短,越容易振动,频率越快,音调越高。
17. 20~20000 响度 音色 272m
(1)[1]人的听觉频率范围在20Hz~20000Hz之间,蝴蝶翅膀振动的频率低于20Hz,不在人的听觉频率范围内,所以听不到蝴蝶拍打翅膀声。
(2)[2]在公共场所“轻声”说话是指声音的音量小,即声音的响度要小。
[3]不同人声带的结构不同,发出声音的音色不同,“闻其声而知其人”主要是依据讲话人的音色来分辨。
(3)[4]声音传播到山崖的时间为总的时间的一半,所以
由得
s=vt=340m/s×0.8s=272m
故该同学距山崖大约是272m。
18. C 见解析
A.哨声是由于哨子内空气柱的振动产生的,故A错误;
B.当活塞向下拉时,空气柱变长,不容易振动,振动频率变小,哨声的音调将变低,故B错误;
C.当活塞向上推时,空气柱变短,容易震动,振动频率变大,哨声的音调将变高,故C正确;
D.上下推拉活塞改变的是空气柱的长度,从而改变空气柱振动频率来改变声音的音调,故D错误。