专题03 声音特性的辨析（提优）2023-2024学年初中物理中考专项复习

这是一份专题03 声音特性的辨析（提优）2023-2024学年初中物理中考专项复习，文件包含专题03声音特性的辨析提优-原卷版docx、专题03声音特性的辨析提优-解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。

知识梳理
音调
定义：声音的高低。
决定因素：频率。
(1)频率：物体1秒内振动的次数，用来描述物体振动的快慢。单位：赫兹（），简称赫。
(2)人耳听觉范围：20Hz-20000Hz，其中20 Hz是人类听觉下限,20000 Hz是人类听觉上限。
(3)超声波：频率高于20000 Hz的声叫做超声波，蝙蝠、海豚等可以发出。
(4)次声波：频率低于20 Hz的声叫做次声波，地震、海啸、台风、火山喷发时可以发出。
3、两种乐器（打击乐器、弦乐器、管乐器）改变音调的方法：
(1)管乐器（笛子、箫等）发声体是空气柱，柱体越短，音调越高。
(2)弦乐器（二胡、吉他等）发声体是弦，弦越细，音调越高。
二、响度
1、定义：声音的强弱（大小）。
2、影响因素：①发声体的振幅；②到发声体距离的远近。
3、增大响度方法：减少声音的发散（听诊器、喇叭等）。
三、音色
1、定义：不同物体发出的声音具有不同的特色。
2、影响因素：发声体的材料、结构有。
3、波形图
1.下图是声音的波形图，说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙三者的音色不同
B. 甲、乙、丙三者的响度不同
C. 甲、乙、丙三者的音调不同
D. 甲、乙、丙三者的音调、响度、音色都不同
【答案】A
【解析】【分析】
(1)音调跟物体的振动频率有关，振动频率越大，音调越高；
(2)响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；
(3)音色跟发声体的材料、品质有关；
(4)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。
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。
【解答】
(1)从图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丙振动的快慢相同，即振动的次数相同，故频率相同，所以音调相同，故C错误；
(2)甲、乙、丙的振动的幅度相同，故响度相同，故B错误；
(3)甲、乙、丙的波形不同，故音色不相同，故A正确、D错误。
故选A。
2.如图所示，将钢尺的一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边，拨动钢尺改变钢尺伸出桌面的长度和拨动钢尺的力度，将锅尺发出的不同声音信号输入示波器，显示的两种不同波形如图甲、乙所示。下列对各种情况的比较正确的是( )
A. 甲波形图的音调比乙低
B. 甲波形图的响度比乙大
C. 用较小的力拨动钢尺时，对应的是甲波形图
D. 钢尺伸出桌面的长度较长时，对应的是甲波形图
【答案】B
【解析】解：
A、由波形图可知，甲和乙比较，相同时间内甲振动的次数多，所以甲波形图的振动频率高，音调高，故A错误；
B、甲和乙比较，甲的振幅大于乙的振幅，说明甲声音的响度比乙大，故B正确；
C、用较小的力拨动钢尺时，钢尺的振动幅度变小，则由图可知，对应的是乙波形图，故C错误；
D、钢尺伸出桌面的长度较长时，钢尺的振动变慢，即振动频率变小，则由图可知，对应的是乙波形图，故D错误。
故选：B。
(1)影响音调高低的因素是频率，频率越高，音调越高；
(2)影响响度大小的因素是振幅，振幅越大，响度越大，响度还与距离发声体的远近有关。
本题考查了音调与频率的关系、响度与振幅的关系，看懂波形图是解题的关键。
3.如图所示，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。改变钢尺伸出桌边的长度，用同样的力度再次拨动钢尺。则两种情况下声音的( )
A. 振幅不同B. 音调不同C. 响度不同D. 音色不同
【答案】B
【解析】解：
将钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，改变钢尺伸出桌边的长度，再用同样的力度再次拨动钢尺，使两次振幅大致相同，但钢尺振动快慢不同，当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；所以两种情况下听到的声音音调不同。
故选：B。
拨动伸出桌边的钢尺，伸出桌边的钢尺振动发声，伸出桌边的钢尺越长，钢尺越难振动，振动频率越小，音调越低。
掌握声音的三个特性(音调、响度、音色)，以及三个特性的影响因素。并且能用实验探究音调、响度的影响因素。
4.某中学生用复读机播放英语磁带学习英语，他想让播放的速度慢一点，便按下慢速的按键，于是播放英语的速度慢了，但他却听到复读机传出老师朗读的声音由“女声”变成了“男声”，导致声音发生变化的主要原因可能是( )
A. 振幅不同B. 响度不同C. 音色不同D. 频率不同
【答案】D
【解析】解：按下慢速的按键，于是播放英语的速度慢了，但他却听到复读机传出老师朗读的声音由“女声”变成了“男声”，即当她放慢速键时，放音的速度变慢了，即声音的频率变小了，所以听到的声音比原来的女声低沉。
故选：D。
声音音调和频率有关，频率越高，音调越高。“女生”和“男生”说话时频率不同，导致音调不同。
本题考查学生：频率对音调影响的具体情况的分析能力。
5.下列关于声音的描述正确的是
A. “引吭高歌”是用来形容声音的响度，“沙哑低沉”是用来形容声音的音调
B. 声呐能发出超声波，在同一温度的同种介质中传播速度比普通声音的速度要大
C. 我们听不到蝴蝶飞行时的声音是因为蝴蝶没有发声
D. 乐音是乐器发出的声音，噪音是机器发生的声音
【答案】A
【解析】【分析】
声音的特征有响度、音色；三个特征是从三个不同角度描述声音的，且影响三个特征的因素各不相同。
(1)音调指声音的高低，由振动频率决定；响度的大小主要与声音的振幅有关，振幅越大，响度越大，振幅越小，响度越小；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；
(2)超声波的声音频率较大，有较强的穿透能力，但超声波是机械波，它的传播离不开介质；声波方向性好、传播距离远，具有很强的穿透能力和破碎能力等特点；
(3)振动频率高于20000Hz的声波为超声波，振动频率低于20Hz的声波为次声波，人耳的听觉范围是20Hz∼20000Hz；
(4)从环境保护角度凡是妨碍人们正常工作、学习和休息的声音都是噪声；悠扬、悦耳，听到感觉非常舒服的声音叫乐音；从物理学角度来看，噪音是发声体无规则振动产生的声音，声波图象是杂乱无章的。乐音是发声体有规则振动产生的声音，声波图象规则整齐的。
【解答】
A.“引吭高歌”中的“高”是指声音的响度，“沙哑低沉”是用来形容声音的音调，故A正确；
B.在同种介质中，超声波的传播速度与普通声波速度一样，故B错误；
C.因为蝴蝶翅膀振动发出声音的频率小于20Hz，是次声波，所以人耳听不到，故C错误；
D.悠扬、悦耳，听到感觉非常舒服的声音叫乐音，不一定是乐器发出的；凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声，不一定是机器发出的，此D错误。
故选A。
6.如图，下列关于声现象的说法中正确的是( )
A. 图甲所示B超仪器发出的超声波的振动频率小于20000Hz
B. 图甲所示B超检查身体说明超声波传递能量
C. 从图乙所示两个音叉振动的波形图中可知，振幅一样大，响度一样大
D. 从图乙所示两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
【答案】C
【解析】解：A、B超仪器发出的超声波的振动频率大于20000Hz，故A错误；
B、B超就是利用超声波传递信息，故B错误；
C、从图乙所示两个音叉振动的波形图中可知，振幅一样大，响度一样大，故C正确；
D、两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调低，故D错误。
故选：C。
(1)人们把频率高于20000Hz声波称为超声波；
(2)声可以传递信息和能量；
(3)波形可以表达声音的三个特征，波的高度表示声音的响度，波的疏密表示音调，波的形状表示音色。
知道超声波的应用、声音的利用，理解波形表达声音的三个特征，可解答此题。
7.如图所示，用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到卡片声音发生变化。这个实验主要用来探究( )
A. 音调与声源振动频率的关系B. 声音的产生条件
C. 声音的传播条件D. 响度与声源振动幅度的关系
【答案】A
【解析】解：音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，所以当用一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，因两次卡片的振动快慢不同，所以两次所听到的声音的音调不同，故可探究音调是否与声源振动频率有关，故A正确，BCD错误。
故选：A。
物理学中把声音的高低称为音调，音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。
本题主要考查了声音的特性，难度不大。
8.下列说法中不正确的是( )
A. 一个物体做匀速直线运动，路程越大，速度越快；时间越小，速度越快
B. 倒车雷达利用超声波探测车体离障碍物的远近
C. 回音壁利用的是声音的多次反射
D. 只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”，其辨别声音的主要依据是音色
【答案】A
【解析】解：A、一个物体做匀速直线运动，在相同的时间内，路程越大，速度越快；通过相同的路程，时间越小，速度越快，故A错误；
B、倒车雷达利用超声波探测车体离障碍物的远近，故B正确；
C、回音壁利用的是声音的多次反射，故C正确；
D、只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”，其辨别声音的主要依据是音色，故D正确。
故选：A。
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量，速度在数值上等于物体运动的路程与时间的比值。
(2)倒车雷达是利用超声波进行回声定位的。
(3)回音壁利用的是声音的多次反射。
(4)“声纹锁”是根据音色来开锁的。
知道速度的基本概念；知道超声波的特点及应用；知道音色和声音的反射现象。
9.在有关声现象的实例中：①“公共场所不要大声说话”；②“听其声而知其人”；③用手按住正在发声的琴弦时，琴声会消失；④吹笛子时，手按住不同的孔便会发出不同的声音；⑤有人站在河岸上大声说话，会吓跑正在河边游动的鱼；⑥宇航员在飞船外面工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行．你认为上述实例中能说明声音产生原因的是________________；能说明声音传播条件的是_______________(填序号)。
【答案】③；⑤⑥
【解析】【分析】
此题考查了声音的产生、传播和声音的特性，难度不大。
(1)声音是由物体振动产生的，当振动停止，发声也停止。声音在传播时，需要介质，即气体、液体和固体都能传播声音，真空不能传声；
(2)声音三个特性：音调、响度、音色。音调跟频率有关，频率越大，音调越高。体积大，质量大的物体难振动，频率小，音调低。响度跟振幅有关。音色跟材料和结构有关。
【解答】
①公共场所不要大声说话，是指声音的响度要小一些；
②听其声而知其人，是因为不同的人发声的音色不同；
③用手按住正在发生的琴弦，琴声会消失，说明声音是由物体振动产生的；
④吹笛子时，手按住不同的孔，笛子会发出不同的声音，是因为按住不同的孔时空气柱的长度不同，发出声音的音调不同；
⑤站在河岸上大声说话，会吓跑正在河边游动的鱼，说明液体能够传声；
⑥宇航员在工作时，他们之间的对话必须借助电子通信设备才能进行，说明真空不能传声，即声音的传播需要介质；
故能说明声音产生的原因的是③；能说明声音传播的条件的是⑤⑥。
故答案为：③；⑤⑥。
10.往暖瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断瓶中水位的高低．请你简要说明其中的道理_________________________________。
【答案】水越多，瓶内空气柱变短，音调变高
【解析】【分析】
掌握声音的三个特征，同时能确定影响声音的本质因素，知道空气柱的振动影响暖水瓶的发出的声音是本题的关键。
解决此题要知道，保温瓶里发出的声音是上方空气柱的振动产生的；音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。
【解答】
往暖瓶里灌开水，是根据音调来判断水位高低的；往暖瓶里灌开水时，瓶内空气柱振动发出声音，随着瓶内水面上升，瓶内空气柱变短，其振动频率变高，发出的声音音调变高。
故答案为：水越多，瓶内空气柱变短，音调变高。
11.中国是制造和使用乐钟最早的国家。如图所示，它用青铜铸成，由大小不同的扁圆钟排列起来，悬挂在一个巨大的钟架上，用木锤敲打铜钟，就能发出不同的乐音。用相同大小的力敲打不同的铜钟时发出的声音的 一定不同。
【答案】音调
【解析】解：同一组“编钟”，质地相同，所以打击编钟时发出声音的音色相同；但由于编钟的大小不同，因此用相同的力敲打不同的铜钟时振动的频率不同，发声的音调也不同。
故答案为：音调。
物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调，音色反映了声音的品质与特色。
解决此类问题要会根据响度、音色和音调的定义区分乐音特征的三个因素。
12.如图所示为彝族月琴，流行于云南省楚雄、巍山等地。演奏时琴置于胸前，左手持琴按弦，右手用竹片或牛角片弹弦发音。人们可以在一首合奏乐曲中分辨出月琴的声音，是由于月琴独特的 ，左手改变所按琴弦的位置是为了改变声音的 。
【答案】音色 音调
【解析】解：不同发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同。人们可以在一首合奏乐曲中分辨出月琴的声音，是由于月琴独特的音色；
左手改变所按琴弦的位置，则琴弦振动的频率会发生改变，这样可以改变声音的音调。
故答案为：音色；音调。
声音的三个特性：音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的远近有关；音色指声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关。
本题考查了对声音特性的理解与辨别，属声学基础题，难度不大。
13.在中国科学技术馆2层的“探索与发现”展厅中，有一组体验声音聚焦的装置。它是由两个具有抛物面的圆形物体组成，如图所示为其中的一个。小莉和小刚分别站在两个抛物面的焦点处，小莉小声说话时，小莉发出的声音先后在两个抛物面上发生反射后会聚于小刚所在区域，此过程改变了声音的 ，从而使小刚能够清晰地听到小莉的声音(选填“音调”、“响度”或“音色”)。
【答案】响度
【解析】解：由题意可知，小莉发出的声音经过圆形抛物面物体先后进行两次反射，从而形成回声，回声与原声混在一起，使原声加强，使响度大于原来的声音。
故答案为：响度。
声音在传播过程中遇到障碍物可以发生反射，形成回声，回声如果与原声混在一起，可使原声加强，响度增大。
本题主要考查了回声现象以及音调、响度和音色的区分，属于基础知识。
14.声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：
(1)用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是______；
(2)往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为______；
(3)在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话，这个实验表明了______。相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明______。
(4)如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。这个实验证明了______。
(5)某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是：______。
【答案】空气柱的长度越长，音调越高 水快倒满时发出声音的音调较高 固体可以传声 金属丝的传声性能比棉线好 真空不能传声 玻璃钟罩内还有空气
【解析】【分析】
本题考查了探究音调高低的影响因素，解决此类问题要结合声音产生和传播条件、声音的特征等知识进行解答，相对比较简单，属于基础题。
(1)音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高；判断出该过程中物体振动的快慢分析即可判断；
(2)首先应该判断出是瓶子和水在振动还是瓶内的空气柱在振动，然后根据音调和频率的关系来进行解答；
(3)声音在空气中能传播，也可以在固体中传播，且声音在固体中传播速度更快；
(4)(5)真空不能传声。
【解答】
(1)据图可知，敲瓶子时是瓶子和水共同振动产生的，水越多，瓶子质量越大，振动越慢音调越低；故空气柱的长度越长，音调越高。
(2)往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高。所以可以通过发出声音的音调来判断暖水瓶中水的多少。
(3)在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。他们用“土电话”能实现10m间的通话，这个实验表明了固体可以传声，且若相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明金属丝的传声性能比棉线好；
(4)在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。这个实验证明了真空不能传声；
(5)某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是玻璃钟罩内还留有空气；
故答案为：(1)空气柱的长度越长，音调越高；(2)水快倒满时发出声音的音调较高；(3)固体可以传声；金属丝的传声性能比棉线好；(4)真空不能传声；(5)玻璃钟罩内还有空气。
15.如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。
①竹管开口 ②管侧劈形小口 ③竹管 ④木劈 ⑤布团 ⑥铁丝
(1)吹奏竹笛时，振动发声的物体是______。
(2)当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是______，音调最低的位置是______。
(3)在民族乐器中，______(二胡/腰鼓/古筝/箫) 的发声原理与此相似。
【答案】空气柱 a c 箫
【解析】解：
(1)吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出的；
(2)由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高；在c点是空气柱最长，发出的声音的音调最低。
(3)在以上四种乐器中，靠空气柱振动发声的乐器是箫。
故答案为：(1)空气柱；(2)a；c；(3)箫。
(1)笛子是由管内的空气柱振动产生声音的，且音调的高低取决于空气柱的长短，空气柱越长，产生的笛声的音调越低，空气柱越短，音调越高。
(2)靠空气振动发声的乐器有很多，中国的有箫、笛、笙、胡芦丝等；西洋乐器包括萨克斯、长笛、长号、小号、短号等。
(1)此题考查了声音的产生、音调高低的决定因素。
(2)乐器分为弦乐器、管乐器、打击乐器三大类。其中弦乐器是靠琴弦的振动发声的，其音调高低受琴弦的粗细、长短、松紧程度、材料等因素决定；管乐器是靠空气柱振动发声的，其音调高低受空气柱的长短来决定
16.阅读短文，回答问题：
超声测速仪
如图甲所示是公路旁的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0(一般为30kHz～100kHz)的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率△f=|f0−f|与车辆速度v关系如图乙所示．
超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值△f=|f0−f|，由△f就能知道车辆的速度．
(1)当车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f___________(选填“大于”“等于”或“小于”)f0．
(2)超声波测速仪工作时，压电超声换能器____________．
A.均将形变转换成电压
B.P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C.均将电压转换成电流
D.P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
(3)为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图象可能是图中的________．
(4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1___________(选填“大于”“等于”或“小于”)v2．
【答案】(1)大于；(2)D；(3)D ；小于。
【解析】【分析】
(1)(2)根据短文内容解答即可；(3)超声波的频率是大于20000Hz，据此可求得时间，然后对照图象即可作出选择；(4)根据“当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小”可知△f120000Hz，所以，交流电的频率也大于20000Hz，其周期T