第2节 声音的特性 · 练习题(共39题)
31.填空题中等
如图所示的四只相同的瓶子里面装有体积不同的水。当用笔敲瓶子时,发声音调最高的是_______ ;当用口向瓶中吹气时,发声音调最高的是_________;当用茶壶向瓶中灌水时,是________振动发声,水面升高,声音的音调逐渐变_________。
答案:丙 丁 空气柱 高
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[1]用笔敲瓶子,声音是由瓶子和瓶内的水振动发出的,水越多,音调越低;因此丙的音调最高。
[2]用口向瓶中吹气,振动发声的是由于瓶内空气柱的振动发出的,空气柱长度越短,音调越高;因此丁的音调最高。
[3][4]往瓶中灌水时,是由瓶内的空气柱振动发出声音的,水越来越多,空气柱越来越短,越容易振动,因此振动的频率越快,音调越高。
32.填空题简单
如图甲所示,用硬纸卡拨动梳齿的速度越快,听到音调越 _______ ,如图乙所示,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同大小的力拨动时,听到声音的大小不同,说明响度与发声体的_______有关。
答案:高 振幅
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[1]如图甲所示,用硬纸卡拨动梳齿的速度越快,振动的频率越高,听到音调越高。
[2]保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同大小的力拨动时,钢尺振动的幅度不同,听到声音的大小不同,说明响度与发声体的振幅有关。
33.填空题中等
如图所示是一款家用智能音箱,其工作过程涉及很多声学知识。当用户发出指令时,声带________产生声音,通过空气传播到音箱;音箱内置的声纹识别装置主要是依据_______________(选填“响度”、“音调”或“音色”)这一特性来辨别不同使用者的。
答案:振动 音色
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[1]声音是由物体的振动产生的,因此当用户发出指令时,声带振动发声。
[2]音色表示声音的品质与特色,因此音箱内置的声纹识别装置主要是依据音色这一特性来辨别不同使用者的。
34.实验探究题简单
如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌面适当的长度,拨动钢尺,就可听到钢尺发出的声音。
(1) 小明逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,保证拨动钢尺的力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变______(选填 “高” 或 “低”);
答案:低
(2) 若保持钢尺伸出桌面的长度不变,用手拨动其伸出桌面的一端,则轻拨与重拨时,钢尺发出声音的______(选填 “音调”“响度” 或 “音色”)不同;换用塑料尺做此实验,塑料尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与钢尺均相同时,听到声音的主要差异是______(选填 “响度”“音调” 或 “音色”);
答案:响度;音色
(3) 当伸出桌面超过一定长度时,用同样的力拨动钢尺振动,却听不到声音,这是由于钢尺此时振动的频率低于______Hz。
答案:20
答案:(1) 低;(2) 响度;音色;(3) 20
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(1)逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动变慢,力度不变,钢尺振动发出声音的音调会逐渐变低。
(2)轻拨与重拨钢尺,钢尺振动振幅不同,发出声音的响度不同。发声体材料不同,即使振幅、频率相同,声音的音色不同。
(3)人耳听觉频率范围 20Hz~20000Hz,钢尺伸出过长,振动频率低于 20Hz,属于次声波,人耳听不到。
35.实验探究题中等
如图所示,在跨学科实践活动中,小红和小兰利用几根粗细不同的橡皮筋、一个纸盒、两根木条制作了一个橡皮筋吉他。
(1) 小红用相同的力拨动松紧程度相同、粗细不同的橡皮筋时,___________(选填 “粗” 或 “细”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调__________(选填 “高” 或 “低”);用相同的力拨动粗细相同、松紧程度不同的橡皮筋时,较______(选填 “松” 或 “紧”)橡皮筋振动得快,它发出声音的音调______(选填 “高” 或 “低”)。
答案:细;高;紧;高
(2) 小兰用大小不同的力拨动同一根橡皮筋时,用力越大橡皮筋振动的幅度越大,它发出声音的响度越______(选填 “大” 或 “小”)。
答案:大
(3) 分析上述实验,可以得出的结论是:音调与发声体__________有关,响度与发声体____________有关。
答案:振动的快慢;振动的幅度
答案:(1) 细;高;紧;高;(2) 大;(3) 振动的快慢;振动的幅度
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(1)音调由发声体振动频率决定,橡皮筋越细、越紧,振动越快,频率越高,音调越高。松紧相同时,细橡皮筋振动快,音调高;粗细相同时,紧的橡皮筋振动快,音调高。
(2)响度和振幅有关,拨动橡皮筋用力越大,振幅越大,响度越大。
(3)实验表明:音调与发声体振动的快慢有关,响度与发声体振动的幅度有关。
36.实验探究题中等
吉他是由两端固定的琴弦产生振动而发音的,如图1所示。为了研究同一根钢制琴弦发声音调与哪些因素有关,可利用图2所示实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板左右移动以改变琴弦振动部分AB的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷的越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
(1) 某小组同学得到了下表中的数据,分析数据可以发现,该小组同学研究的是弦振动时发声的音调与弦的 _________和弦的松紧程度这两个因素的关系;
答案:长度/长短
(2) 当表中的空格数据为________时,可用2、3两次实验来研究弦振动发声的音调和弦的_____的关系;
答案:0.8 松紧
(3) 分析表中_______两次实验数据可以发现:同一根弦在松紧程度相同时,弦越_________ ,振动时弦的音调越低;
答案:1、2 长
(4) 在上述探究的基础上,他们又选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则需悬挂重物个数为_______个;
答案:2
(5) 该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是____________法。
答案:控制变量
答案:(1) 长度/长短;(2) 0.8 松紧;(3) 1、2 长;(4) 2;(5) 控制变量
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(1)由题意可知,重物个数越多,琴弦绷的越紧。1、2两次实验中所挂的重物个数相同,说明琴弦的松紧程度相同,而琴弦的长度不同,所以1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系。
(2)[1][2]根据控制变量法,当控制长度不变时,改变重物的个数,可以改变弦的松紧程度,故用2、3两次实验可以研究弦的音调和弦的松紧程度的关系,所以表中的空格数据为0.8。
(3)[1][2]由(1)分析可知,1、2两次实验是研究弦发声的音调与弦的长度的关系,由表中数据可知,所挂重物个数相同,即琴弦的松紧程度相同,第2次弦较长,频率较低,弦的音调较低,可以得出的结论是:同一根弦在松紧程度相同时,琴弦越长,琴弦的音调越低。
(4)如果选用一根与钢制琴弦粗细相同的长为0.4m的尼龙琴弦,探究音调与弦的材料的关系,应控制琴弦的长度和松紧程度度相同,故需悬挂重物个数为2个。
(5)探究弦振动时发声的音调与弦的长度关系时,控制弦的松紧程度相同;探究弦振动时发声的音调与弦的松紧程度关系时,控制弦的长度相同,故该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是控制变量法。
37.单选题中等
每年5月下旬至6月上旬,中国红河蝴蝶谷会出现上亿只蝴蝶,形成“蝶舞成诗,如叶纷飞”的奇观。但游客置身其中,却听不到群蝶飞舞之声,这是因为蝴蝶翅膀振动的( )
- A. 振幅太小
- B. 振幅太大
- C. 频率太低
- D. 频率太高
答案:C
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人耳的听觉频率范围20Hz~20000Hz,蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,低于20Hz,所以听不到蝴蝶飞行的声音,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
38.实验探究题中等
了解查阅以下声学知识的数据。
(1) 根据这些数据,可以从中获得的信息是_________________;
答案:声速与介质的种类和温度有关
(2) 当一名同学用锤头敲打一下长铁管的一端时,在另一端的一名同学会先后听到两次声音,则下列判断正确的是( )
A.第一次听到的声音是由空气传播的
B.第二次听到的声音是由铁管传播的
C.第二次听到的声音是由空气传播的
D.这是那位同学的幻觉,只会听到一次声音
答案:C
(3) 如图甲所示是人和部分动物发声、听觉范围的示意图。超声波频率________(选填 “高于”“等于” 或 “低于”)20000Hz,人耳________听到超声波(选填 “能” 或 “不能”);
答案:高于;不能
(4) 宇航员在月球上________(选填 “能” 或 “不能”)利用超声波测定两山之间的距离;
答案:不能
(5) 科学工作者为了测量海底某处的深度,在探测船上向海底垂直发射超声波,如图乙所示,经过 4s 收到回波信号,可知此处海底的深度是多少________?
答案:3000m
答案:(1) 声速与介质的种类和温度有关;(2) C;(3) 高于;不能;(4) 不能;(5) 3000m
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(1)由表中数据可知,不同介质中声速一般不同,同种介质不同温度时声速也不同,所以声速与介质的种类和温度有关。
(2)声音在不同的介质中传播速度不同,在固体中最快,其次是液体中,气体中最慢。敲击长铁管,第一次声音由铁管传播,第二次声音由空气传播,故选 C。
(3)人耳听觉频率范围是 20~20000Hz,超声波频率高于 20000Hz,人耳不能听到超声波。
(4)月球上是真空,真空不能传声,所以宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离。
(5)海水中声速为 1500m/s,超声波传播总距离
s=vt=1500m/s×4s=6000m
海底深度
h=1/2s=1/2×6000m=3000m。
39.单选题中等
抖空竹是中国民间传统游戏之一,宋代《梦粱录》中就有其详细记载。如图,空竹圆轮以竹木制成,其外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,因其转动时会发出嗡嗡声,又名“空钟”。下列说法不正确的是( )
- A. 空竹发出的声音是通过空气传入人耳的
- B. 空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的
- C. 气腔内空气振动越快,声音传播速度越大
- D. 气腔内空气振动幅度越大,发出声音的响度越大
答案:C
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A.声音的传播需要介质,空竹发出的声音是通过空气传入人耳的,故A正确,不符合题意;
B.声音是由物体振动产生的,空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的,故B正确,不符合题意;
C.气腔内空气振动越快,发出声音的频率越高,音调越高,但传播速度不一定越大,因为影响声音传播速度的因素是传声的介质和温度,故C错误,符合题意;
D.响度与振动幅度有关,气腔内空气振动幅度越大,发出声音的响度越大,故D正确,不符合题意。
故选C。