文档内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
专题02 声现象
一、思维导图关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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 的物体叫做声源。
2. 声音是由物体 产生的，一切正在发生的物体都在 ，振动停止，发声也 。
3. 在探究声音产生的原因时，应用了 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 ，固体、液体和气体都可以传声，真空 传声。
3. 声波：声音在介质中是以 的形式传播的，我们把这种波叫做 。
4. 声速
（1）声速：声音在每秒内传播的 叫声速，计算公式：
（2）影响声速大小的因素：介质的 、介质的 。
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 v v 。
固 液 气
②声速大小与介质温度有关。温度越高，声速越 ；在15℃时，空气中的声速是 。
5. 回声
（1）回声：声音在传播过程中，碰到障碍物被 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 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 m。
（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 。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
1
碍物距离的 倍，即s= v 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。
2 声
6. 在探究真空不能传声时，应用了 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关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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
【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）。
【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： 。
三、声音的特征
1. 音调
（1）频率：物体每秒振动的 叫频率，用f表示。单位是 ，简称赫，符号为 。
（2）音调：声音的 叫音调。
（3）音调与频率的关系：频率决定音调的高低。频率越 ，音调越 ；频率越 ，音调越 。
（4）振动物体发声的频率：跟发声体的 、 、 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 。关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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 ，短空气
柱振动发声的音调 。
③打击乐器，以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越 ，音调越 。
（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，
的音调高， 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 ～ Hz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 ，把低于20Hz的声叫 。
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 产生，很
多动物都能听到。海豚、蝙蝠等能发出 。
2. 响度
（1）响度：物理学中，声音的 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 有关，振幅越大，声音的响度越 。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 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 ；
②利用管状物（例如听诊器），也能减少声音的 ，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， 的响度
小， 的响度大。关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
3. 音色
（1）音色：音色又叫音品，反映声音的 与 。
（2）影响音色的因素：音色与发声体的 、 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 。
（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 相同；但是波的形状不同，
即 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
【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。关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【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
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。关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
（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 ，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 ，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
1
碍物距离的 ，即s= v t，其中t为从发声到接收到回声的时间，v 为声音的传播速度。
2 声 声
③倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的 ，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 和 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 ，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 碎石机去除病人体内的结石。
②工业上，利用 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 、 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关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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
【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
【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TouchID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．猫关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
（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 。
五、噪声的危害和控制
1. 噪声与乐音
（1）乐音：人们把物体 的振动产生的、听起来 的声音叫乐音。
（2）噪声
①从物理学角度：噪声通常是指哪些 、 的声音，是发声体做 时产生的。
②从环保的角度：凡是 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
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 ；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 。
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 为单位来表示噪声强弱的等级，符号是 。 dB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 dB；为
了保证工作和学习，声音不能超过 dB；为了保护听力，声音不能超过 dB。
（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。关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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 、阻断噪声的 、防止噪声 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
【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
0关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
【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： 。
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．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
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
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。
1关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
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
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 。
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”）。
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：
2关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
（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）
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）。
3
