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【备战2024年中考】一轮复习 初中物理 专题02 声现象（知识梳理+典例+练习）教师版+学生版
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二、新课标要求
2.3. 1 通过实验，认识声的产生和传播条件。
2.3.2了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
三、知识梳理与典例
一、声音的产生
1. 声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫做声源。
2. 声音是由物体振动产生的，一切正在发生的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
3. 在探究声音产生的原因时，应用了转换法、比较法和归纳法。
二、声音的传播
1. 介质：能传播声音的物质叫做介质。
2. 声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以传声，真空不能传声。
3. 声波：声音在介质中是以波的形式传播的，我们把这种波叫做声波。
4. 声速
（1）声速：声音在每秒内传播的距离叫声速，计算公式：v=s/t
（2）影响声速大小的因素：介质的种类、介质的温度。
①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为：v固> v液> v气。
②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越大；在15℃时，空气中的声速是340m/s。
5. 回声
（1）回声：声音在传播过程中，碰到障碍物被反射回来的现象叫回声。
（2）人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声。当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为17m。
（3）回声的应用
①加强原声：回声与原声混在一起，人们分辨不出原声和回声，会觉得声音更响亮。音乐厅中常用这种原理使演奏的效果更好。
②回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即s=12v声t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音的传播速度。
6. 在探究真空不能传声时，应用了实验推理法。
【例题1】如图所示是神舟十三号航天员首次出舱活动。航天员在太空活动时必须借助无线电通信设备才能进行交谈，其原因是（ ）
A．太空中声音传播速度太慢 B．太空中没有传播声音的介质
C．太空中航天员声带不会振动 D．太空中没有阻碍，声音响度太大
【答案】B
【详解】声音的传播需要介质，因太空中处于真空状态，没有传声介质，声音无法传播，故航天员在太空活动时必须借助无线电通信设备才能进行交谈。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【例题2】某人在长铁管一端敲击一下，在长铁管另一端人听到两次声音间隔为1.4s，求长铁管的长度为 m（声音在空气中、钢铁中传播速度分别是340m/s、5100m/s）。
【答案】510。
【详解】设铁管的长度是s，声音在空气中的传播时间是
声音在铁管中的传播时间是
因为声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播多1.4s，则有t1-t2=1.4s，即
解得s=510m，故长铁管的长度为510m。
【例题3】在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到 ，悬挂着的乒乓球的作用是 。可见，声音是由物体 产生的；
（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是： ；
（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声，在月球上 （选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起；
（4）如图④所示，把在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，所听到的声音将会逐渐 。并由此推理可知： 。
【答案】（1）乒乓球弹跳起来，将音叉的振动放大，物体振动；（2）在桌面上撒一些纸屑；（3）空气，不能；（4）变小，真空不能传声。
【详解】（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到乒乓球弹跳起来，说明声音由物体振动产生，由于音叉振动不明显，乒乓球可以将音叉的振动放大。
（2）桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，说明振动不明显可以在桌面上撒一些纸屑。
（3）敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，说明空气可以传声，由于声音的传播需要介质，月球上没有空气，则在月球上不能看到塑料球弹起。
（4）在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，玻璃罩里的空气越来越少，声音传播效果越来越微弱，听到的声音就会越来越小，当把里面的空气全部抽出时，将会听不到声音，说明真空不能传声。
三、声音的特征
1. 音调
（1）频率：物体每秒振动的次数叫频率，用f表示。单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
（2）音调：声音的高低叫音调。
（3）音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（4）振动物体发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
①弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。
②管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。
③打击乐器，以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。
（5）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。
甲 乙
（6）超声波与次声波
①人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20～20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。
②超声波与超声波：把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。
③人和动物听觉频率范围各不相同。地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到。海豚、蝙蝠等能发出超声波。
2. 响度
（1）响度：物理学中，声音的强弱（大小）叫做响度。
（2）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离叫做振幅。
（3）影响响度大小的因素：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，声音的响度越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。
（4）减少声音分散的方法
①将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于前方的人听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更远；
②利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的分散，增强传声效果。
（5）声音（响度）的波形图
声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，甲的响度小，乙的响度大。
3. 音色
（1）音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。
（2）影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
（3）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。
【例题4】2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福，“此曲只应天上有，人间能得几回闻”。下列说法中正确的是（ ）
A．琴弦的长短不同，发出声音的音色不同
B．演奏古筝时通过弦的振动发声
C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大
D．拨动同一琴弦的力越大，发声的音调越高
【答案】B
【详解】A．琴弦的长短不同，振动频率不同，发出声音的音调不同，故A错误；
B．声音是由于物体振动产生的，演奏古筝时通过弦的振动发声，故B正确；
C．用同样的力拨动粗细不同的琴弦，琴弦的振幅相同，振动频率不同，细的弦发声的音调更高，故C错误；
D．拨动同一琴弦的力越大，琴弦的振幅越大，发声的响度越大，故D错误。
故选B。
【例题5】如图所示的“曾侯乙编钟”是大家所熟知的一套大型编钟。用钟锤敲击编钟，编钟会因为 发出声音。轻敲或重敲编钟的同一位置，所发出声音的 不同。用相同的力敲击甲钟和乙钟， （填“甲”或“乙”）钟音调高。
【答案】振动，响度，乙。
【详解】声音是由物体振动产生的，用钟锤敲击编钟时发出的声音是由于编钟振动产生的。轻敲或重敲编钟的同一位置，编钟振动的幅度不同，产生的响度不同，轻敲，响度小，重敲，响度大。用相同的力度敲击大小不同的钟，编钟的质量不同，体积不同的钟，振动的难易不同，频率不同，音调不同，乙的体积小，振动的频率高，音调高。
【例题6】某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图所示，具体步骤如下：
a. 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，同时记录它发出声音的波形。
b. 不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
c. 使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。请完成下列问题：
（1）拨动钢尺，钢尺才能发出声音，这说明声音是由物体 产生的；
（2）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着 的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动 次；
（3）通过步骤 和 可以研究振幅和响度的关系；
（4）三个步骤中实验小组记录的波形如图甲、乙、丙所示，按照步骤从先拍到后的顺序排列是下列四个选项中的 。
A．甲乙丙 B．乙甲丙 C．甲丙乙 D．丙甲乙
【答案】（1）振动；（2）音调，3600；（3）a，b；（4）B
【详解】（1）把长钢尺紧紧压在桌上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音，这说明声音是由物体振动产生的。
（2）频率是指发声体振动的快慢的物理量，发声体振动越快，频率越高，音调越高；发声体振动越慢，频率越低，音调越低;所以频率决定着音调的高低。
示波器波形显示声音的频率为60Hz，表示物体1s振动60次，则此时钢尺在1分钟内振动的次数为n=60次/s× 60s = 3600次
（3）探究振幅与响度的关系时，要控制钢尺伸出桌边的长度不变，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形，故选择步骤a和b。
（4）实验步骤b增大拨动钢尺的力度，钢尺振动的振幅增大，响度变大；步骤c缩短了钢尺伸出桌面的长度，增大了振动频率，音调升高；相对波形可知，正确顺序为乙、甲、丙，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
四、声的利用
1. 声音传递信息
（1）声音传递信息：是指通过分析声音或回声可以得到某些信息。
（2）声传递信息的应用：回声定位（测距）、倒车雷达、声呐、“B”超等。
①回声定位：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些超声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置，这叫回声定位。
②回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即s=12v声t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音的传播速度。
③倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况。
④声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
⑤医用B超：医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面时会发生反射，把体内组织的信息转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
2. 声音传递能量
（1）声具有能量。声也可以传递能量。
（2）声传递能量的应用：超声波清洗机、碎石机、雾化器、金属探伤仪等。
①医疗上，医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
②工业上，利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；
③日常生活中，利用超声波清洗牙齿、精密工具等；
④军事上，由于次声波传播的距离远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。
【例题7】如图所示是我国春秋战国时代的乐器——编钟，关于编钟下列说法正确的是（ ）
A．悠扬的编钟声是由钟的振动产生的
B．大小不同的钟振动幅度相同时，发声的音调相同
C．敲钟时，用力越大，钟声在空气中的传播速度越大
D．通过钟声能判断钟是否破损，只利用了声波传递能量
【答案】A
【详解】A．声音是由物体振动产生的，悠扬的编钟声是由钟的振动产生的，故A正确；
B．声音的响度与振幅和距声源的距离有关，声音的音调与发声体振动的频率有关，不同的钟振动幅度相同时，发声的音调不相同，故B错误；
C．敲钟时，用力越大，钟的振幅越大，响度越大。声音的传播速度与介质和温度等因素有关，声音的传播速度与响度无关，声音在空气中的传播速度是不变的，故C错误；
D．声音可传递信息和能量，通过钟声能判断钟是否破损，利用了声波传递信息，故D错误。
故选A。
【例题8】如图所示的四个现象中，下列说法正确的是（ ）
A． 超声波清洗眼镜是利用声可以传递能量，达到清洗眼镜的目的
B． 倒车雷达是利用超声波可以传递能量，发现车身后的障碍物
C．蝙蝠发出次声波遇到昆虫后反射回来发现昆虫，这种捕食的方法叫“回声定位”
D． “B超”主要是利用次声波检查孕妇腹内胎儿发育情况
A B C D
【答案】A
【详解】A．利用超声波清洗眼镜，属于利用声音传递能量，故A正确，符合题意；
B．倒车雷达，属于利用超声波传递信息，故B错误，不符合题意；
C．蝙蝠靠超声波发现昆虫，属于利用声音传递信息，故C错误，不符合题意；
D．“B超”是利用超声波检查身体，属于利用声音传递信息，故D错误，不符合题意。
故选A。
【例题9】阅读短文，回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TuchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。
与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
（1）超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（2）超声波传播中遇到障碍物时 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。
（3）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有
的特点。
（4）SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性。
（5）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。
A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫
（6）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。
【答案】（1）不能；（2）会；（3）较强穿透力；（4）信息；（5）A；（6）A.
【详解】（1）超声波属于声音，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播。
（2）超声波与普通声波一样，在传播过程中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。
（3）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力。
（4）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。
（5）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A正确。
（6）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。
五、噪声的危害和控制
1. 噪声与乐音
（1）乐音：人们把物体有规律的振动产生的、听起来心情舒畅的声音叫乐音。
（2）噪声
①从物理学角度：噪声是指哪些刺耳难听、令人厌烦的声音，是发声体做无规则振动时产生的。
②从环保的角度：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。
③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是乐音；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是噪声。
2. 噪声强弱的等级和噪声的危害
（1）噪声强弱的等级
人们以分贝为单位来表示噪声强弱的等级，符号是dB。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限；30~40dB是较为理想的安静环境。为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB；为了保护听力，声音不能超过90dB。
（2）噪声的危害
①心里效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍工作、学习和休息。
②生理效应：出现耳聋、头疼、血压升高、视觉模糊等症状，严重时会使人神志不清、休克甚至死亡。
③物理效应：高强度噪声能损坏建筑物，并使一些仪表和设备不能正常工作。如超音速飞机的轰鸣声、巨大的爆炸声会将建筑物的玻璃震碎等。
3. 控制噪声
噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵这三个方面着手。
【例题10】京雄城际铁路固霸特大桥区段建成全球首个适用于时速350km/h全封闭声屏障工程的“隔音隧道”，能最大程度降低高铁通过时产生的噪声，下列关于声现象的说法正确的是（ ）
A．噪声的振动频率高于20000Hz
B．列车通过时产生的噪声主要是由空气振动产生的
C．“隔音隧道”是在传播过程中减弱噪声
D．噪声不能传递能量
【答案】C
【详解】A．人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，人耳能听到噪声，说明噪声的频率不会高于20000Hz，故A错误；
B．列车行驶噪音主要是由车轮与铁轨摩擦振动、各部件振动产生的，不是空气振动产生的，故B错误；
C．“隔音隧道”阻碍了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故C正确；
D．噪声也是声音，也能够传递能量，故D错误。
故选C。
【例题11】在与声有关的四幅图中，属于在声源处控制噪声的是（ ）
A． 居民区街道禁鸣喇叭 B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C． 街头设置的噪声监测仪D．高架路某些路段两侧设有透明板墙
A B C D
【答案】A
【详解】A．居民区街道禁鸣喇叭，是在声源处减弱噪声，故A符合题意；
B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔，在人耳处减弱噪声，故B不符合题意；
C．街头设置的噪声监测仪，只能起监测作用，不能控制噪声，故C不符合题意；
D．高架路某些路段两侧设有透明板墙，在传播过程中减弱噪声，故D不符合题意。
故选A。
【例题12】阅读短文并回答问题。
城市噪声主要来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声。控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区；给噪声大的机器安装消音器并限制使用，未安装消音设备的机动车不得驶入市区；在市内规划安静小区；不安装高音喇叭；车辆尽量少鸣喇叭等。积极搞好城市绿化植树，宜用多孔建筑材料，加强隔音，例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上，采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材——聚碳酸酯板作为隔音材料，能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外，在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测装置，以加强每个公民控制噪声的环保意识，不制造噪声并增强自我健康保护意识。
（1）从物理学的角度看，噪声是指发声体做 振动时发出的声音；
（2）以上材料中减弱噪声的方法是在 处减弱；在 过程中减弱；
（3）在教室里上课时，室外常有噪声干扰，请你提出至少三种减小噪声干扰的方法： 。
【答案】（1）无规则；（2）声源，传播；（3）见解析.
【详解】（1）从物理学角度看，杂乱、振动无规律的声音都是噪声，噪声是由发声体做无规则振动产生的。
（2）材料中，“给噪声大的机器安装消音器并限制使用，未安装消音设备的机动车不得驶入市区；在市内规划安静小区；不安装高音喇叭；车辆尽量少鸣喇叭等。”都属于在声源处减弱噪声；“搞好城市绿化植树，宜用多孔建筑材料，加强隔音”属于在在传播过程中减弱噪声。
（3）在教室里上课时，室外常有噪声干扰，减小噪声干扰的方法有：在校园内、外植树；关闭门窗；用双层玻璃的窗户等。
四、综合练习
1．下列的实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的一组是（ ）
①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②当放在真空罩里的手机来电时，只见指示灯闪烁，却听不见铃声
③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次声音的不同
④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
【答案】D
【详解】①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动，这是通过纸屑的跳动来显示鼓面的振动，表明正在发声的鼓面在振动，这是研究声音产生的条件；
②放在真空罩里的手机当来电时，只见指示灯闪烁，说明真空不能传播声音，这是研究声音传播条件的；
③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关；
④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了，锣面振动发出声音，振动停止，发声也停止，这是研究声音的产生条件。
综上所述，能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．如图所示是在其他条件相同时不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丁的音调相同、响度不同 B．甲、丙的音调相同、响度相同
C．甲、乙的音色相同、音调不同 D．丙、丁的响度相同、音调不同
【答案】A
【详解】从图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丁的振动频率相同，故音调相同；甲、乙、丙的振幅相同，故响度相同；甲、丙、丁的波形相同，故音色相同。综上分析，A正确，BCD错误。
故选A。
3．如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发声是由空气 产生的，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。
【答案】振动，音调，笛子。
【详解】从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。
拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化。
“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，而鼓是鼓面的振动发声，所以根据声源的差异，鸟鸣器可以与笛子归为一类。
4．关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B．图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，音调越高
C．图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
【答案】A
【详解】A．图甲中发声的音叉将乒乓球弹开，则音叉发声时同时也在振动，说明声音是由物体振动产生的，故A正确；
B．音调高低与频率有关，频率高，音调高，频率低，音调低，图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，频率越低，则音调越低，故B错误；
C．不同材料的物体发出声音的音色不同，所以小白兔是通过音色判断出叫门的不是妈妈，故C错误；
D．捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息，从而可以确定鱼群的位置，不是传递能量，故D错误。
故选A。
5．如图1所示是某小区内的两个标志牌。A是禁鸣喇叭标示，禁鸣是在 处控制噪声；B是汽车限速标志，它表示小区里汽车最高速度不得超过5 。该小区还设置了噪声监测设备，如图2某时刻显示数字“50”，这个数字表示声音的强弱为50 ，当附近有汽车驶过时，显示屏上的数字将 。
【答案】声源，km/h，分贝（dB），增大。
【详解】控制噪声有三种途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；其中禁鸣标志是在声源处减弱噪声。
图中标有数字5的标志是汽车限速标志，它表示的含义是汽车的最大速度不能超过5km/h。
图2中噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器，其中数字“50”表示声音的强弱为50分贝（dB），当外界的噪声越大，也就是声音越强，即响度越大，其所显示的数字就越大。
6．如图所示，用同种瓷砖切成宽度相同而长度不同的砖条，用小锤敲击时，就能发出悦耳动听的音乐声。当用不同的力量敲击同一块砖条时，两次发出声音的 不同。若图中的瓷砖条刚好可以发出“1，2，3，4，5，6，7”的声音，则发出“7”音的是图中的 （填“A”或“B”）。
【答案】响度，A。
【详解】不同的力敲击同一块砖条，砖条在敲击后振动的幅度不同，即响度不同，所以能够发出不同响度的声音。
因为A的质量最小，所以用相同的力敲击时，它振动的频率最大，故它发出的声音的音调是最高的；说以发出“7”音的是图中的A。
7．在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖，汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声，2s后汽车司机听到鸣笛的回声，问：
（1）2s内汽车所走的距离有多远？
（2）2s内声音传播的距离有多远？
（3）鸣笛时，汽车离山崖多远？（设声音在空气中的传播速度为340m/s）
【答案】（1）20m；（2）680m；（3）350m
【详解】（1）2s内汽车所走的距离是 s车=v车t=10m/s×2s=20m
（2）2s内声音传播的距离是 s声=v声t=340m/s×2s=680m
（3）鸣笛时，汽车到山崖的距离是
s=s车+s声2=20m+680m2=350m
答：（1）2s内汽车所走的距离是20m；
（2）2s内声音传播的距离是680m；
（3）鸣笛时，汽车到山崖的距离是350m。
8．下面是关于声音信息的判断和应用：
（1）猫头鹰和其他鸟类飞行时会发出噪声，噪声响度和频率的关系如图所示，猫头鹰的主要猎物是田鼠，田鼠的听力范围是2kHz~10kHz。
下表为某同学根据如图得到的3个结论，请你判断这些结论的正确的是 （填序号）；
序号
结论
①
田鼠更容易听到大多数鸟类的飞行噪声
②
猫头鹰的飞行噪声在不同频率范围，响度都很小
③
在田鼠的听力范围内，猫头鹰的飞行噪声的响度很小
（2）利用超声波测汽车的速度，第一次发出超声波到接收到反射回来的超声波时间是0.4s，第二次再发出超声波到再接收到回波的时间是0.3s，如果这两次发出超声波的时间相差1s，声音在空气中的传播速度为340m/s。这辆汽车的 （选填“远离”或“靠近”）超声波测速仪，速度大小为
m/s（小数点后保留一位）。
【答案】（1）①③；（2） 靠近，17.9。
【详解】（1）由噪声的响度和频率关系图可知，大多数鸟类的飞行噪声响度大于猫头鹰的，所以田鼠更容易听到大多数鸟类的飞行噪声，故序号①正确；
由图可知，猫头鹰在不到2kHz时的噪声响度较大，在其他频率范围内的噪声响度较小，故序号②错误；
田鼠的听力范围是2kHz~10kHz，该范围内猫头鹰的飞行噪声的响度很小，故序号③正确。
故选①③。
（2）因为第一次发出到接收信号的时间0.4s大于第二次发出到接收信号的时间0.3s，可判断汽车在靠近测速仪。
因为测速仪发出的超声波信号的传播速度v＝340m/s不变，所以超声波信号从发出到反射、再由反射到接收的时间相等；接收汽车第一次反射时到测速仪的距离
s1=vt1/2=340m/s×0.4s/2=68m
第二次反射超声波信号到测速仪的距离
s2=vt2/2=340m/s×0.15s=51m
汽车行驶的路程s=s1-s2=68m-51m=17m
汽车行驶的时间 t＝Δt-0.2s+0.15s＝0.95s
所以汽车的行驶速度
v=st=17m0.95s≈17.9m/s
二、新课标要求
2.3. 1 通过实验，认识声的产生和传播条件。
2.3.2了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
三、知识梳理与典例
一、声音的产生
1. 声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫做声源。
2. 声音是由物体振动产生的，一切正在发生的物体都在振动，振动停止，发声也停止。
3. 在探究声音产生的原因时，应用了转换法、比较法和归纳法。
二、声音的传播
1. 介质：能传播声音的物质叫做介质。
2. 声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以传声，真空不能传声。
3. 声波：声音在介质中是以波的形式传播的，我们把这种波叫做声波。
4. 声速
（1）声速：声音在每秒内传播的距离叫声速，计算公式：v=s/t
（2）影响声速大小的因素：介质的种类、介质的温度。
①声音在不同介质中的传播速度不同。一般情况下，声音在固体、液体、气体中的传播速度关系为：v固> v液> v气。
②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越大；在15℃时，空气中的声速是340m/s。
5. 回声
（1）回声：声音在传播过程中，碰到障碍物被反射回来的现象叫回声。
（2）人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声。当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为17m。
（3）回声的应用
①加强原声：回声与原声混在一起，人们分辨不出原声和回声，会觉得声音更响亮。音乐厅中常用这种原理使演奏的效果更好。
②回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即s=12v声t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音的传播速度。
6. 在探究真空不能传声时，应用了实验推理法。
【例题1】如图所示是神舟十三号航天员首次出舱活动。航天员在太空活动时必须借助无线电通信设备才能进行交谈，其原因是（ ）
A．太空中声音传播速度太慢 B．太空中没有传播声音的介质
C．太空中航天员声带不会振动 D．太空中没有阻碍，声音响度太大
【答案】B
【详解】声音的传播需要介质，因太空中处于真空状态，没有传声介质，声音无法传播，故航天员在太空活动时必须借助无线电通信设备才能进行交谈。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
【例题2】某人在长铁管一端敲击一下，在长铁管另一端人听到两次声音间隔为1.4s，求长铁管的长度为 m（声音在空气中、钢铁中传播速度分别是340m/s、5100m/s）。
【答案】510。
【详解】设铁管的长度是s，声音在空气中的传播时间是
声音在铁管中的传播时间是
因为声音在空气中需要时间比声音在铁管中传播多1.4s，则有t1-t2=1.4s，即
解得s=510m，故长铁管的长度为510m。
【例题3】在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到 ，悬挂着的乒乓球的作用是 。可见，声音是由物体 产生的；
（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是： ；
（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声，在月球上 （选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起；
（4）如图④所示，把在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，所听到的声音将会逐渐 。并由此推理可知： 。
【答案】（1）乒乓球弹跳起来，将音叉的振动放大，物体振动；（2）在桌面上撒一些纸屑；（3）空气，不能；（4）变小，真空不能传声。
【详解】（1）用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到乒乓球弹跳起来，说明声音由物体振动产生，由于音叉振动不明显，乒乓球可以将音叉的振动放大。
（2）桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，说明振动不明显可以在桌面上撒一些纸屑。
（3）敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，说明空气可以传声，由于声音的传播需要介质，月球上没有空气，则在月球上不能看到塑料球弹起。
（4）在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，玻璃罩里的空气越来越少，声音传播效果越来越微弱，听到的声音就会越来越小，当把里面的空气全部抽出时，将会听不到声音，说明真空不能传声。
三、声音的特征
1. 音调
（1）频率：物体每秒振动的次数叫频率，用f表示。单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
（2）音调：声音的高低叫音调。
（3）音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。
（4）振动物体发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
①弦乐器的音调高低取决于弦的粗细、长短和松紧程度。一般来说，弦乐的弦越细、越短、越紧，其发声时的音调越高。
②管乐音调的高低取决于发声的空气柱长短。一般来说，长空气柱振动发声的音调低，短空气柱振动发声的音调高。
③打击乐器，以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调越高。
（5）声音（音调）的波形图
高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。如图所示，甲的音调高，乙的音调低。
甲 乙
（6）超声波与次声波
①人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20～20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音（可闻声）。
②超声波与超声波：把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。
③人和动物听觉频率范围各不相同。地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到。海豚、蝙蝠等能发出超声波。
2. 响度
（1）响度：物理学中，声音的强弱（大小）叫做响度。
（2）振幅：物体振动时，偏离原来位置的最大距离叫做振幅。
（3）影响响度大小的因素：响度与发声体的振幅有关，振幅越大，声音的响度越大。响度除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。
（4）减少声音分散的方法
①将手做成喇叭状或用喇叭形的传声筒喊话，可以减少声音的分散，使处于前方的人听到的声音更响亮，也可以使声音传播得更远；
②利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的分散，增强传声效果。
（5）声音（响度）的波形图
声音的波形振幅大，声音的响度大；声音的波形振幅小，声音的响度小。如图所示，甲的响度小，乙的响度大。
3. 音色
（1）音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。
（2）影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
（3）音色的波形图
音调相同的不同乐器发出的波形总体上的疏密程度是相同的，即频率相同；但是波的形状不同，即音色不同。
【例题4】2022年元宵晚会我国航天员王亚平在中国空间站用古筝弹奏《茉莉花》，为全国人民送上太空音乐祝福，“此曲只应天上有，人间能得几回闻”。下列说法中正确的是（ ）
A．琴弦的长短不同，发出声音的音色不同
B．演奏古筝时通过弦的振动发声
C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大
D．拨动同一琴弦的力越大，发声的音调越高
【答案】B
【详解】A．琴弦的长短不同，振动频率不同，发出声音的音调不同，故A错误；
B．声音是由于物体振动产生的，演奏古筝时通过弦的振动发声，故B正确；
C．用同样的力拨动粗细不同的琴弦，琴弦的振幅相同，振动频率不同，细的弦发声的音调更高，故C错误；
D．拨动同一琴弦的力越大，琴弦的振幅越大，发声的响度越大，故D错误。
故选B。
【例题5】如图所示的“曾侯乙编钟”是大家所熟知的一套大型编钟。用钟锤敲击编钟，编钟会因为 发出声音。轻敲或重敲编钟的同一位置，所发出声音的 不同。用相同的力敲击甲钟和乙钟， （填“甲”或“乙”）钟音调高。
【答案】振动，响度，乙。
【详解】声音是由物体振动产生的，用钟锤敲击编钟时发出的声音是由于编钟振动产生的。轻敲或重敲编钟的同一位置，编钟振动的幅度不同，产生的响度不同，轻敲，响度小，重敲，响度大。用相同的力度敲击大小不同的钟，编钟的质量不同，体积不同的钟，振动的难易不同，频率不同，音调不同，乙的体积小，振动的频率高，音调高。
【例题6】某实验小组用一把钢尺、示波器、话筒等仪器研究声音的有关问题。实验装置如图所示，具体步骤如下：
a. 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，同时记录它发出声音的波形。
b. 不改变钢尺伸出桌边的长度，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。
c. 使钢尺伸出桌边的长度变短，使用步骤b中的力度拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形。请完成下列问题：
（1）拨动钢尺，钢尺才能发出声音，这说明声音是由物体 产生的；
（2）改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺的振动快慢会改变，示波器显示的波形也会改变。可见，发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着 的高低。如果示波器上波形显示声音的频率为60Hz，则此时钢尺在1分钟内振动 次；
（3）通过步骤 和 可以研究振幅和响度的关系；
（4）三个步骤中实验小组记录的波形如图甲、乙、丙所示，按照步骤从先拍到后的顺序排列是下列四个选项中的 。
A．甲乙丙 B．乙甲丙 C．甲丙乙 D．丙甲乙
【答案】（1）振动；（2）音调，3600；（3）a，b；（4）B
【详解】（1）把长钢尺紧紧压在桌上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音，这说明声音是由物体振动产生的。
（2）频率是指发声体振动的快慢的物理量，发声体振动越快，频率越高，音调越高；发声体振动越慢，频率越低，音调越低;所以频率决定着音调的高低。
示波器波形显示声音的频率为60Hz，表示物体1s振动60次，则此时钢尺在1分钟内振动的次数为n=60次/s× 60s = 3600次
（3）探究振幅与响度的关系时，要控制钢尺伸出桌边的长度不变，增加拨动钢尺的力度，听它振动发出的声音，同时记录它发出声音的波形，故选择步骤a和b。
（4）实验步骤b增大拨动钢尺的力度，钢尺振动的振幅增大，响度变大；步骤c缩短了钢尺伸出桌面的长度，增大了振动频率，音调升高；相对波形可知，正确顺序为乙、甲、丙，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
四、声的利用
1. 声音传递信息
（1）声音传递信息：是指通过分析声音或回声可以得到某些信息。
（2）声传递信息的应用：回声定位（测距）、倒车雷达、声呐、“B”超等。
①回声定位：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些超声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置，这叫回声定位。
②回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍，即s=12v声t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音的传播速度。
③倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况。
④声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
⑤医用B超：医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面时会发生反射，把体内组织的信息转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
2. 声音传递能量
（1）声具有能量。声也可以传递能量。
（2）声传递能量的应用：超声波清洗机、碎石机、雾化器、金属探伤仪等。
①医疗上，医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
②工业上，利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；
③日常生活中，利用超声波清洗牙齿、精密工具等；
④军事上，由于次声波传播的距离远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。
【例题7】如图所示是我国春秋战国时代的乐器——编钟，关于编钟下列说法正确的是（ ）
A．悠扬的编钟声是由钟的振动产生的
B．大小不同的钟振动幅度相同时，发声的音调相同
C．敲钟时，用力越大，钟声在空气中的传播速度越大
D．通过钟声能判断钟是否破损，只利用了声波传递能量
【答案】A
【详解】A．声音是由物体振动产生的，悠扬的编钟声是由钟的振动产生的，故A正确；
B．声音的响度与振幅和距声源的距离有关，声音的音调与发声体振动的频率有关，不同的钟振动幅度相同时，发声的音调不相同，故B错误；
C．敲钟时，用力越大，钟的振幅越大，响度越大。声音的传播速度与介质和温度等因素有关，声音的传播速度与响度无关，声音在空气中的传播速度是不变的，故C错误；
D．声音可传递信息和能量，通过钟声能判断钟是否破损，利用了声波传递信息，故D错误。
故选A。
【例题8】如图所示的四个现象中，下列说法正确的是（ ）
A． 超声波清洗眼镜是利用声可以传递能量，达到清洗眼镜的目的
B． 倒车雷达是利用超声波可以传递能量，发现车身后的障碍物
C．蝙蝠发出次声波遇到昆虫后反射回来发现昆虫，这种捕食的方法叫“回声定位”
D． “B超”主要是利用次声波检查孕妇腹内胎儿发育情况
A B C D
【答案】A
【详解】A．利用超声波清洗眼镜，属于利用声音传递能量，故A正确，符合题意；
B．倒车雷达，属于利用超声波传递信息，故B错误，不符合题意；
C．蝙蝠靠超声波发现昆虫，属于利用声音传递信息，故C错误，不符合题意；
D．“B超”是利用超声波检查身体，属于利用声音传递信息，故D错误，不符合题意。
故选A。
【例题9】阅读短文，回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TuchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。
与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
（1）超声波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（2）超声波传播中遇到障碍物时 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。
（3）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有
的特点。
（4）SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性。
（5）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 。
A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫
（6）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是 。
【答案】（1）不能；（2）会；（3）较强穿透力；（4）信息；（5）A；（6）A.
【详解】（1）超声波属于声音，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播。
（2）超声波与普通声波一样，在传播过程中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。
（3）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力。
（4）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。
（5）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故A正确。
（6）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。
五、噪声的危害和控制
1. 噪声与乐音
（1）乐音：人们把物体有规律的振动产生的、听起来心情舒畅的声音叫乐音。
（2）噪声
①从物理学角度：噪声是指哪些刺耳难听、令人厌烦的声音，是发声体做无规则振动时产生的。
②从环保的角度：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。
③噪声的波形：如图所示，从甲的波形图可知，物体的振动是有规律的，产生的声音是乐音；从乙的波形图可知，物体的振动杂乱无章、无规律，产生的声音是噪声。
2. 噪声强弱的等级和噪声的危害
（1）噪声强弱的等级
人们以分贝为单位来表示噪声强弱的等级，符号是dB。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限；30~40dB是较为理想的安静环境。为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB；为了保护听力，声音不能超过90dB。
（2）噪声的危害
①心里效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍工作、学习和休息。
②生理效应：出现耳聋、头疼、血压升高、视觉模糊等症状，严重时会使人神志不清、休克甚至死亡。
③物理效应：高强度噪声能损坏建筑物，并使一些仪表和设备不能正常工作。如超音速飞机的轰鸣声、巨大的爆炸声会将建筑物的玻璃震碎等。
3. 控制噪声
噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵这三个方面着手。
【例题10】京雄城际铁路固霸特大桥区段建成全球首个适用于时速350km/h全封闭声屏障工程的“隔音隧道”，能最大程度降低高铁通过时产生的噪声，下列关于声现象的说法正确的是（ ）
A．噪声的振动频率高于20000Hz
B．列车通过时产生的噪声主要是由空气振动产生的
C．“隔音隧道”是在传播过程中减弱噪声
D．噪声不能传递能量
【答案】C
【详解】A．人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，人耳能听到噪声，说明噪声的频率不会高于20000Hz，故A错误；
B．列车行驶噪音主要是由车轮与铁轨摩擦振动、各部件振动产生的，不是空气振动产生的，故B错误；
C．“隔音隧道”阻碍了声音的传播，是在传播过程中减弱噪声，故C正确；
D．噪声也是声音，也能够传递能量，故D错误。
故选C。
【例题11】在与声有关的四幅图中，属于在声源处控制噪声的是（ ）
A． 居民区街道禁鸣喇叭 B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔
C． 街头设置的噪声监测仪D．高架路某些路段两侧设有透明板墙
A B C D
【答案】A
【详解】A．居民区街道禁鸣喇叭，是在声源处减弱噪声，故A符合题意；
B．飞机旁的工作人员佩戴有耳罩的头盔，在人耳处减弱噪声，故B不符合题意；
C．街头设置的噪声监测仪，只能起监测作用，不能控制噪声，故C不符合题意；
D．高架路某些路段两侧设有透明板墙，在传播过程中减弱噪声，故D不符合题意。
故选A。
【例题12】阅读短文并回答问题。
城市噪声主要来源有工业噪声、交通噪声和生活环境噪声。控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区；给噪声大的机器安装消音器并限制使用，未安装消音设备的机动车不得驶入市区；在市内规划安静小区；不安装高音喇叭；车辆尽量少鸣喇叭等。积极搞好城市绿化植树，宜用多孔建筑材料，加强隔音，例如城市高架快速干道系统——上海市内环线上，采用质量轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材——聚碳酸酯板作为隔音材料，能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染。此外，在市区有关地段如闹市区等处设立噪声监测装置，以加强每个公民控制噪声的环保意识，不制造噪声并增强自我健康保护意识。
（1）从物理学的角度看，噪声是指发声体做 振动时发出的声音；
（2）以上材料中减弱噪声的方法是在 处减弱；在 过程中减弱；
（3）在教室里上课时，室外常有噪声干扰，请你提出至少三种减小噪声干扰的方法： 。
【答案】（1）无规则；（2）声源，传播；（3）见解析.
【详解】（1）从物理学角度看，杂乱、振动无规律的声音都是噪声，噪声是由发声体做无规则振动产生的。
（2）材料中，“给噪声大的机器安装消音器并限制使用，未安装消音设备的机动车不得驶入市区；在市内规划安静小区；不安装高音喇叭；车辆尽量少鸣喇叭等。”都属于在声源处减弱噪声；“搞好城市绿化植树，宜用多孔建筑材料，加强隔音”属于在在传播过程中减弱噪声。
（3）在教室里上课时，室外常有噪声干扰，减小噪声干扰的方法有：在校园内、外植树；关闭门窗；用双层玻璃的窗户等。
四、综合练习
1．下列的实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的一组是（ ）
①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动
②当放在真空罩里的手机来电时，只见指示灯闪烁，却听不见铃声
③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，比较两次声音的不同
④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了
A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④
【答案】D
【详解】①在鼓面上放些碎纸屑，敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动，这是通过纸屑的跳动来显示鼓面的振动，表明正在发声的鼓面在振动，这是研究声音产生的条件；
②放在真空罩里的手机当来电时，只见指示灯闪烁，说明真空不能传播声音，这是研究声音传播条件的；
③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关；
④锣发声时用手按住锣，锣声就消失了，锣面振动发出声音，振动停止，发声也停止，这是研究声音的产生条件。
综上所述，能说明声音产生或传播条件的实验现象是①②④。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．如图所示是在其他条件相同时不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、丁的音调相同、响度不同 B．甲、丙的音调相同、响度相同
C．甲、乙的音色相同、音调不同 D．丙、丁的响度相同、音调不同
【答案】A
【详解】从图中可以看出，相同时间内，甲、乙、丁的振动频率相同，故音调相同；甲、乙、丙的振幅相同，故响度相同；甲、丙、丁的波形相同，故音色相同。综上分析，A正确，BCD错误。
故选A。
3．如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，鸟鸣器发声是由空气 产生的，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。
【答案】振动，音调，笛子。
【详解】从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。
拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化。
“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，而鼓是鼓面的振动发声，所以根据声源的差异，鸟鸣器可以与笛子归为一类。
4．关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中发声的音叉将乒乓球弹开说明声是由物体振动产生的
B．图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，音调越高
C．图丙中小白兔通过声音的音调判断出叫门的不是妈妈
D．图丁中捕鱼船通过声呐确定鱼群位置利用了声波传递能量
【答案】A
【详解】A．图甲中发声的音叉将乒乓球弹开，则音叉发声时同时也在振动，说明声音是由物体振动产生的，故A正确；
B．音调高低与频率有关，频率高，音调高，频率低，音调低，图乙中钢尺伸出桌面的长度越长，振动时，频率越低，则音调越低，故B错误；
C．不同材料的物体发出声音的音色不同，所以小白兔是通过音色判断出叫门的不是妈妈，故C错误；
D．捕鱼船通过声呐确定鱼群位置是利用超声波的反射来传递信息，从而可以确定鱼群的位置，不是传递能量，故D错误。
故选A。
5．如图1所示是某小区内的两个标志牌。A是禁鸣喇叭标示，禁鸣是在 处控制噪声；B是汽车限速标志，它表示小区里汽车最高速度不得超过5 。该小区还设置了噪声监测设备，如图2某时刻显示数字“50”，这个数字表示声音的强弱为50 ，当附近有汽车驶过时，显示屏上的数字将 。
【答案】声源，km/h，分贝（dB），增大。
【详解】控制噪声有三种途径：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；其中禁鸣标志是在声源处减弱噪声。
图中标有数字5的标志是汽车限速标志，它表示的含义是汽车的最大速度不能超过5km/h。
图2中噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器，其中数字“50”表示声音的强弱为50分贝（dB），当外界的噪声越大，也就是声音越强，即响度越大，其所显示的数字就越大。
6．如图所示，用同种瓷砖切成宽度相同而长度不同的砖条，用小锤敲击时，就能发出悦耳动听的音乐声。当用不同的力量敲击同一块砖条时，两次发出声音的 不同。若图中的瓷砖条刚好可以发出“1，2，3，4，5，6，7”的声音，则发出“7”音的是图中的 （填“A”或“B”）。
【答案】响度，A。
【详解】不同的力敲击同一块砖条，砖条在敲击后振动的幅度不同，即响度不同，所以能够发出不同响度的声音。
因为A的质量最小，所以用相同的力敲击时，它振动的频率最大，故它发出的声音的音调是最高的；说以发出“7”音的是图中的A。
7．在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖，汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声，2s后汽车司机听到鸣笛的回声，问：
（1）2s内汽车所走的距离有多远？
（2）2s内声音传播的距离有多远？
（3）鸣笛时，汽车离山崖多远？（设声音在空气中的传播速度为340m/s）
【答案】（1）20m；（2）680m；（3）350m
【详解】（1）2s内汽车所走的距离是 s车=v车t=10m/s×2s=20m
（2）2s内声音传播的距离是 s声=v声t=340m/s×2s=680m
（3）鸣笛时，汽车到山崖的距离是
s=s车+s声2=20m+680m2=350m
答：（1）2s内汽车所走的距离是20m；
（2）2s内声音传播的距离是680m；
（3）鸣笛时，汽车到山崖的距离是350m。
8．下面是关于声音信息的判断和应用：
（1）猫头鹰和其他鸟类飞行时会发出噪声，噪声响度和频率的关系如图所示，猫头鹰的主要猎物是田鼠，田鼠的听力范围是2kHz~10kHz。
下表为某同学根据如图得到的3个结论，请你判断这些结论的正确的是 （填序号）；
序号
结论
①
田鼠更容易听到大多数鸟类的飞行噪声
②
猫头鹰的飞行噪声在不同频率范围，响度都很小
③
在田鼠的听力范围内，猫头鹰的飞行噪声的响度很小
（2）利用超声波测汽车的速度，第一次发出超声波到接收到反射回来的超声波时间是0.4s，第二次再发出超声波到再接收到回波的时间是0.3s，如果这两次发出超声波的时间相差1s，声音在空气中的传播速度为340m/s。这辆汽车的 （选填“远离”或“靠近”）超声波测速仪，速度大小为
m/s（小数点后保留一位）。
【答案】（1）①③；（2） 靠近，17.9。
【详解】（1）由噪声的响度和频率关系图可知，大多数鸟类的飞行噪声响度大于猫头鹰的，所以田鼠更容易听到大多数鸟类的飞行噪声，故序号①正确；
由图可知，猫头鹰在不到2kHz时的噪声响度较大，在其他频率范围内的噪声响度较小，故序号②错误；
田鼠的听力范围是2kHz~10kHz，该范围内猫头鹰的飞行噪声的响度很小，故序号③正确。
故选①③。
（2）因为第一次发出到接收信号的时间0.4s大于第二次发出到接收信号的时间0.3s，可判断汽车在靠近测速仪。
因为测速仪发出的超声波信号的传播速度v＝340m/s不变，所以超声波信号从发出到反射、再由反射到接收的时间相等；接收汽车第一次反射时到测速仪的距离
s1=vt1/2=340m/s×0.4s/2=68m
第二次反射超声波信号到测速仪的距离
s2=vt2/2=340m/s×0.15s=51m
汽车行驶的路程s=s1-s2=68m-51m=17m
汽车行驶的时间 t＝Δt-0.2s+0.15s＝0.95s
所以汽车的行驶速度
v=st=17m0.95s≈17.9m/s
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