专题04 《声音的特性与利用》压轴培优题型训练【七大题型】-2024-2025学年八年级上册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版2024）

专题04 《声音的特性与利用》压轴培优题型训练【七大题型】 一．音调与频率的关系（共8小题） 二．探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题） 三．超声波与次声波（共4小题） 四．乐器音调的影响因素（共4小题） 五．响度（共2小题） 六．响度与振幅、距离发声体的关系（共3小题） 七．声音的综合利用（共6小题） 一．音调与频率的关系（共8小题） 1．如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。用嘴贴着瓶口吹气，吹出不同音调的声音，音调从高到低依次是　甲乙丙丁　；声音的音调与物体振动的　频率　有关。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：用嘴贴着瓶口吹气，振动发声的物体是瓶中的空气柱；由图可知，甲乙丙丁的空气依次增多，空气柱长度增加，空气柱振动变慢，音调变低，因此，音调从高到低依次是甲乙丙丁； 由实验可以说明，声音的音调与物体振动的频率有关。 故答案为：甲乙丙丁；频率。 2．古筝是中国独特的民族乐器之一，已经有2500年的历史了，目前最常用的规格为二十一弦。小红在古等演奏中发现，拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计（如图甲）做研究，弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦，每根弦线的松紧程度都相同，她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。 （1）若她选择b、c两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 　粗细　的关系，若她要研究音调与弦线材料的关系，则应选择 　ab　两弦线做实验；这种实验方法叫做 　控制变量法　。 （2）小红在古筝演奏中还发现，古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦发声音的 　音调　偏离了标准，于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”（如图乙所示），这是通过改变琴弦的 　松紧程度　来实现的。 （3）小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦，则琴弦发出声音的 　响度　不同。 【答案】（1）粗细；ab；控制变量法；（2）音调；松紧程度；（3）响度。 【解答】解：（1）选择b、c两弦线做实验，材料和长度相同，故探究的是音调与弦线粗细的关系； 探究音调高低跟材料的关系，需使长度和粗细相同，材料不同，因此需选择a和b进行实验； 实验过程运用了控制变量法； （2）调节琴弦的松紧，就会改变琴弦的振动快慢，所以古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦发声的音调偏离了标准， 于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”，这是通过改变琴弦的松紧程度来改变声音的音调； （3）用大小不同的力来弹奏，琴弦的振幅不同，声音的大小不同，即声音的响度不同； 故答案为：（1）粗细；ab；控制变量法；（2）音调；松紧程度；（3）响度。 3．某同学为了探究“物体发声时音调的高低与哪些因素”有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动 　乙　钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是：物体发声时音调的高低与 　材料的粗细　有关。 （2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动 　乙　和 　丙　两根钢丝。 （3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，发现音调不同，可以得出的结论是：　在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越紧，音调越高　。 【答案】（1）乙；材料的粗细；（2）乙；丙；（3）在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。 【解答】解：（1）由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大，音调高；因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。 （2）如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样，符合条件的是乙和丙两根钢丝； （3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是：在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。 故答案为：（1）乙；材料的粗细；（2）乙；丙；（3）在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。 4．小华经常欣赏邻居演奏二胡，他仔细观察二胡只有2根 不同粗细的弦，看到邻居表演前常常要用弦轴来调节弦的松紧，表演时常常改变弹奏不同的弦，又不断地用手指按动不同的部位，他猜想：音调的高低可能与发声体的粗细、长度和松紧度有关。 你的猜想是 　音调的高低可能与发声体的材料有关　。 为了研究二胡发音的原理，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动 　乙　钢丝时的音调高，由此可以得出的结论是：在钢丝的长度、松紧程度相同时，钢丝越细，音调 　越高　。 （2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动 　乙　和 　丙　两根钢丝。 （3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是 　在钢丝的长度、横截面积相同时，音调的高低与钢丝的松紧程度有关　。 （4）本实验中采用的方法是 　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：小华已经猜想：音调的高低可能与发声体的粗细、长度和松紧度有关。 因此可做出的猜想是音调的高低可能与发声体的材料有关； （1）由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大，音调高；因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。 （2）如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系，必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样，符合条件的是乙和丙两根钢丝； （3）由于丙和丁两根钢丝，长度、横截面积相同，钢丝的松紧程度不同；先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，音调的高低不同，可以得出的结论是在钢丝的长度、横截面积相同时，音调的高低与钢丝的松紧程度有关。 （4）因为发声体产生声音的音调与钢丝的长度、粗细、松紧有关，因此探究音调与钢丝粗细以及长度关系时都运用了控制变量法。 故答案为：（1）音调的高低可能与发声体的材料有关；乙；越高；（2）乙；丙；（3）在钢丝的长度、横截面积相同时，音调的高低与钢丝的松紧程度有关；（4）控制变量法。 5．如图所示的是安装在同一轴上的三个发音齿轮，其中A的齿轮最密，B次之，C的齿轮最疏，轴可以在外加动力下匀速转动，用硬纸片放在齿边可以发声。 （1）用这套装置可以完成的实验是：验证物体振动发出的声音的音调与 　频率　的关系。 （2）若轴的转速不变，则当硬纸片放在 　C　齿轮上时，齿轮发出的音调最低，硬纸片放在 　A　齿轮上时，齿轮发出的音调最高。 （3）由实验可以得出的结论是：物体振动得 　越快　，音调就越高。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当纸片与齿轮接触时，齿轮越多的可以使纸片在相同时间内振动次数越多，即纸片的振动频率越大，此时发声的音调就会越高，所以音调的高低与声源振动的频率有关； （2）当纸片与齿轮接触时，齿轮越多的可以使纸片在相同时间内振动次数越多，纸片发声的音调就会越高； 由图可知，A的齿轮数最多，因此在相同的时间内会振动次数最多，音调最高；C的齿轮数最少，因此在相同的时间内会振动次数最少，音调最低； （3）由实验可以得出的结论是：音调由频率决定，频率越高音调就越高，也就是说振动得越快，音调就越高。振动越慢，音调就越低。 故答案为：（1）频率；（2）C；A；（3）越快。 6．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 25.00 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 （1）三根管中音调最低的是　3　号。 （2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。 答：　不能　（选填“能”或“不能”）；理由：　没有控制管子的长度或直径相同　。 （3）完成上述探究后，小明又进行了如图的探究，他将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆上，当鼓槌敲击鼓面的力度越大时，鼓声越大且乒乓球跳动的高度越高，这说明　振幅越大响度越大　，该实验中乒乓球的作用是　把鼓面的振动放大　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，故3号管子的音调最低。 （2）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法， 由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同， 即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论。 （3）响度指声音的强弱或大小，当鼓槌敲击鼓面的力度越大时，振幅越大，响度越大，乒乓球跳动的高度越高； 看见鼓面上乒乓球在跳动，这是一种放大的思想﹣﹣即将不易观察的鼓面的振动转化为乒乓球的跳动；使用乒乓球的目的是为了把鼓面的振动放大； 故答案为：（1）3；（2）不能；没有控制管子的长度或直径相同；（3）振幅越大响度越大；把鼓面的振动放大。 7．如图1所示小明在做声学实验： （1）他将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这说明声音是由于　物体振动　产生的。 （2）显著改变刻度尺伸出桌面的长度，用与上次相同的力拨动，能够听出声音的　音调　发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与　频率　有关。 （3）然后他保持刻度尺伸出桌面的长度，用大小不同的力拨动，能够听出声音的　响度　发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与　振幅　有关。他这里用到的实验方法叫　控制变量法　。 （4）爱动脑筋的小芳将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并用胶带将吸管底部密封，然后排在一起，如图2所示。对着管口吹气。由于管的长短不同，发出声音的　音调　（填“音调、响度、音色”）就不同，这样就做成了一个小吸管乐器。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这说明声音是物体的振动产生的。 （2）改变刻度尺伸出桌面的长度，用相同大小的力拨动刻度尺，此时刻度尺的振动的幅度是相同的，但由于钢尺伸出桌面的长度不同导致钢尺振动的频率不同，则这样做的目的是为了探究音调与物体振动频率的关系。 （3）用大小不同的力拨动，刻度尺的振动幅度变化，刻度尺发出声音的响度不同；他这里用到的实验方法叫控制变量法。 （4）当对着管口吹气时，管内的空气柱振动，就发出声音；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，所以使声音的音调就不同。 故答案为：（1）物体振动；（2）音调；频率；（3）响度；振幅；控制变量法；（4）音调。 8．阅读材料，回答下列问题。 生物教材上介绍过叮人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵期的雌蚊叮人更厉害。但雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到雄蚊的声音就逃之夭夭。研究发现雄蚊的发声频率在9500～12 000Hz。 小明了解到以上知识后想，夏天晚上蚊子叮人实在难受，而点蚊香或喷杀虫剂对人身体都有害，能否发明一种既能驱赶叮人的蚊子而又不伤人身体的东西呢？几天后小明做了个与半导体收音机差不多的盒子来，晚上一试，效果还真不错。 （1）你认为这种盒子是怎样来驱赶雌蚊的？ （2）使用这种驱蚊器有什么不足之处？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）盯人的蚊子都是雌蚊子，特别是育卵的雌蚊子更叮的厉害，但是雌蚊子在育卵期回避雄蚊子，只要感觉到雄蚊子的声音就逃之夭夭，小明家的那个盒子是一只电子蜂鸣器，它能模拟雄蚊子的声音，（频率在9500﹣12000Hz），雌蚊子听到这种声音，以为是雄蚊子来了，就远远的避开； （2）小明制作的驱蚊器的发声频率在9500～12000Hz，该发声器发出声音的频率在人的听觉频率范围之内，会影响人的休息。 答： （1）盒子内有发声器，能模拟雄蚊的声音而驱赶叮人的雌蚊； （2）该发声器发出声音的频率在人的听觉频率范围之内，会影响人的休息。 二．探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题） 9．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题： （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明 　发声体在振动　；乒乓球在实验中的作用是 　把音叉的振动放大　；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明 　振幅越大，响度越大　。 （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 　空气能传声　；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是 　乙　（选填“甲”或“乙”）。 （3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同。比较两种情况下，第 　一　次钢尺振动得快，它的音调 　高　（填“高”或“低”），这说明音调与 　频率　有关。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）如图（甲）所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明发声体在振动；乒乓球在实验中起的作用是显示音叉的振动，把不容易看到的现象转换成便于观察的现象；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明振幅越大，响度越大。 （2）月球上没有空气，真空不能传声，物体振动但听不见声音，若把甲实验移到月球上去做，泡沫塑料球受甲音叉振动影响，可以看到泡沫塑料球被弹起，乙实验中右边音叉振动，由于真空无法传声，所以不能看到泡沫塑料球被弹起； （3）音叉振动，发出声音。将钢尺紧按在桌面上，伸出桌边短时，振动物体的体积小，振动快，频率高，音调高； 伸出桌边长时，振动物体的体积大，振动慢，频率低，音调低，实验结论：音调与频率有关。 故答案为：（1）发声体在振动；把音叉的振动放大；振幅越大，响度越大。（2）空气能传声；乙；（3）一；高；频率。 10．小丽在观察小提琴、二胡、贝司等弦乐器的弦振动时猜想：即使在弦张紧相同的条件下发声的音调高低也可能与弦的粗细、长度及弦的材料有关。于是，她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件： 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 1 铜 60 0.76 2 铜 80 0.76 3 铜 100 0.76 4 铜 80 1.02 5 尼龙 80 1.02 6 尼龙 100 1.02 （1）如果小丽想探究发声的音调与弦的粗细的关系，你认为应选用表中的编号为 　2、4　的琴弦。（只填数字序号） （2）探究过程通常采用下列的一些步骤：A、分析归纳 B、实验研究 C、提出问题（或猜想）D、得出结论 你认为小丽要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：　CBAD　（只填字母序号） （3）如果小丽想探究发声的音调与琴弦的材料关系，你认为应选用表中的编号为 　4、5　的琴弦。（只填数字序号） （4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的方法叫做 　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：实验中弦的松紧保持不变。 （1）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，选择材料和长度相同，粗细不同的2、4。 （2）经分析：小丽要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：C提出问题（猜想）；B实验探究；A分析归纳；D得出结论。所以顺序为CBAD。 （3）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的材料的关系，选择长度和粗细相同，材料不同的4、5。 （4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的方法叫做控制变量法。 故答案为：（1）2、4； （2）CBAD； （3）4、5； （4）控制变量法。 11．大海同学为了探究琴弦的音调与琴弦的材料、张紧程度、横截面积、长短的关系，设计了如图所示的实验，采用了表一所列各种规格的琴弦、几个钩码和一个能够测量振动频率的仪器。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 　80　 　1.02　 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 实验步骤： （1）在大木板的两边立起两块小木板，在大木板的一端牢牢钉人一根大钉子，把弦的一端绑在钉子上，另一端垂在桌边，把钩码绑在垂下的弦上。（如图） （2）为了验证“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的粗细有关”这一猜想，应选用编号为 　A　、　B　、　C　的琴弦进行实验。（如表） （3）为了验证“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关”这一猜想，应选用编号为 　A　、　D　、　F　的琴弦进行实验。（如表） （4）表中有的材料规格还没填全，为了验证“琴弦发出声音的音调高低。可能与琴弦的材料有关”这一猜想，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。（如表） 　80　、　1.02　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （2）在探究“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的粗细有关”时，要控制琴弦的材料和长度相同，故选A、B、C的琴弦进行实验； （3）探究“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关”时，应控制琴弦的材料和横截面积相同，所以选A、D、F的琴弦进行实验； （4）为了验证“琴弦发出声音的音调高低。可能与琴弦的材料有关”时，应控制琴弦的长度和横截面积相同，材料不同，符合条件的只有G、H，所以E项中应是：80；1.02。 故答案为：（2）A、B、C；（3）A、D、F；（4）80；1.02。 12．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。 （1）选用编号为A、B、C 的琴弦进行实验，是为了验证猜想　一　。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　A　、　D　、　F　的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，最好填上该项内容。请在表中填上所缺数据。①　80　②　1.02　 （4）该探究实验采用的物理研究方法是　控制变量法　。 编号 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 铁 尼龙 尼龙 长度（cm） 60 60 60 80 ① 100 80 80 100 横截面积（mm2） 0.76 0.89 1.02 0.76 ② 0.76 1.02 1.02 0.89 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究为验证猜想一。 （2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行研究。 （3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦E、G、H进行研究，故长度为80cm，横截面积都是1.02mm2。 （4）在探究有多个变化因素的问题时，只让其中一个因素发生变化，保持其它因素不变，这种方法叫控制变量法，例如探究电流与电压、电阻的关系。 故答案为：（1）一；（2）A；D；F；（3）80；1.02；（4）控制变量法。 13．声音的特性 （1）为了探究声音的特性，小明设计了如图所示几个实验，你认为能够完成音调与什么因素有关的实验是　AD　，通过探究可知，音调是由发音体振动的　频率　决定的。 （2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声的同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的　振动　产生的；用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的　振幅　越大，鼓声的响度越大。 （3）将一把钢尺紧按在桌面上，拨动钢尺就可听到钢尺振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到的声音的　响度　（音调、音色、响度）变大；若只改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力度拨动钢尺，能听出声音的　音调　发生了变化。（音调、音色、响度）。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于　次声波人耳听不到　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，可以探究音调与什么因素有关，能完成目的； B、用不同的力敲击鼓面，振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，不能探究音调与什么因素有关； C、用不同的力拨动钢尺，钢尺的振幅不同，响度不同，研究响度与振幅的关系，不能研究音调与什么因素有关； D、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，可以探究音调与什么因素有关，能完成目的； 通过探究可知：音调是由发声体振动的频率决定的； （2）声音是由物体的振动产生的，振动停止，发生也停止，在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的振动产生的；响度跟振幅有关，振幅越大响度越大；用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的振幅越大，鼓声的响度越大； （3）将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音；若改用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，响度变大；当钢尺伸出桌面超过一定长度，振动得很慢，即钢尺振动的频率小于20Hz，因为人能听到的频率范围是20﹣20000Hz，所以人耳听不到。 故答案为：（1）AD；频率；（2）振动；振幅；（3）响度；音调；次声波人耳听不到。 14．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是好想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。 　　控制条件 编号 琴弦的材料 琴弦的长度 /cm 琴弦的横截 面积/mm2 A 钢 20 0.3 B 钢 20 0.7 C 尼龙丝 30 0.5 D 铜 40 0.5 E 尼龙丝 40 0.5 （1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用编号为　D、E　的琴弦（只填字母代号）。 （2）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用编号为　C、E　的琴弦（只填字母代号）。 （3）研究上述问题的方法是　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的材料的关系时，需控制弦的长度和横截面积相同材料不同，表中符合条件的是D、E。 （2）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的长度的关系时，需控制弦的材料和横截面积相同长度不同，表中符合条件的是C、E。 研究上述问题的方法是控制变量法。 故答案为：（1）D、E；（2）C、E；（3）控制变量法。 15．在探究影响音调的因素实验中，小华将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。 （1）拨动钢尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了钢尺发出的声音，如图所示。接着减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺，小华看到钢尺的振动　变快　（填“变快”、“不变”或“变慢”）。 （2）小华减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺过程中，还发现钢尺发出声音的响度明显变大，这是因为：　D　。 A．振动频率越高，声音的响度越大 B．振动频率越低，声音的响度越大 C．振动幅度越小，声音的响度越大 D．两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）钢尺发出声音的音调与尺子振动快慢有关：当钢尺伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高； （2）改变钢尺伸出桌面的长度，应该用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，当发现钢尺发出声音的响度明显变大，这说明两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。 故答案为：（1）变快；（2）D。 16．小兰在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：在琴弦张紧程度相同的情况下，发声的音调高低可能与其粗细、长短、及材料有关。于是她想通过实验来验证一下自己的猜想是否正确。下面是她在实验时所用琴弦的数据： 编号 琴弦 的材料 琴弦 的长度/cm 2 琴弦的 横截面积/mm A 钢丝 20 0.3 B 钢丝 20 0.7 C 尼龙丝 30 0.5 D 铜丝 40 0.5 E 尼龙丝 40 0.5 （1）如果小兰想探究弦发出的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表格中编号为　DE　的琴弦。 （2）探究过程中通常采用下列一些步骤： ①实验研究 ②分析归纳 ③提出问题（或猜想） ④得出结论等。 你认为小兰要完成本探究的过程，所采取步骤的合理顺序应是　③①②④　。（只填数字代号） （3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做　控制变量法　。 （4）根据以上经验，如果小兰想要探究弦发出的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用表格中的标号为　CE　的琴弦。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：实验中弦的松紧保持不变。 （1）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的材料的关系，选择长度和粗细相同，材料不同的，是标号为D、E的琴弦。 （2）经分析：小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：③提出问题；①实验研究；②分析归纳；④得出结论。 （3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种控制其它因素不变，只改变其中一个因素的方法是控制变量法。 （4）探究弦发出的音调与弦的长度的关系，选择材料和粗细相同，长度不同的，故选标号为C、E的琴弦。 故答案为：（1）D、E；（2）③①②④；（3）控制变量法；（4）C、E。 三．超声波与次声波（共4小题） 17．阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题。 A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出　超声　波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的　音调　与盛水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。 C．许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声波，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生。 （1）请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字：①　超声　②　音调　。 （2）文中的“亚声波”是指我们学过的　次声波　。 （3）从短文C 中可以看出，人体内脏的固有频率大致在　20Hz　左右，亚声波具有　能量　。 （4）短文B 中所填的物理量与　频率　有关，关系是　频率越大，音调越高　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出超声波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的频率与水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。 （2）超声波和次声波人们都听不到，都属于亚声，低于20Hz的亚声是次声波，高于20000Hz的亚声是超声波。 （3）人们在次声波的环境中，人体内脏和环境产生共振，声具有能量，内脏受损而死亡。 （4）水量越少，瓶子和水越容易振动，频率越大，音调越高。 故答案为：超声；音调；（1）超声；音调；（2）次声波；（3）20Hz；能量；（4）频率；频率越大，音调越高。 18．超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有许多奇异特性：空化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性﹣﹣它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率范围是 　高于20000Hz　。 （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有 　能量　，再举一个超声波的应用 　超声波击碎人体内的结石　。 （3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于 　真空不能传声　。 （4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为 　3000　m。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）超声波的频率范围是高于20000Hz； （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有能量；如利用超声波击碎人体内的结石； （3）由于月球上没有空气，且真空中不能传声，故宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离； （4）声音在海水中的传播速度为1500m/s，来回的时间是4s，所以此时声音走的总路程是：据V＝可知，S＝Vt＝1500m/s×4s＝6000m；故海洋的深度为h＝＝3000m； 故答案为：（1）高于20000Hz；（2）能量；超声波击碎人体内的结石；（3）真空不能传声；（4）3000； 19．阅读材料。 （1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 （2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 （3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 请回答： （1）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①　超声　，②　音调　。 （2）亚声是指我们学过的 　次声　波；人耳能听到的声音范围是 　20Hz～20000Hz　。 （3）所填的物理量②与 　频率　有关。假设其中一个玻璃杯5s振动了60次，这个玻璃杯的振动频率是 　12Hz　。 【答案】（1）超声；音调；（2）次声；20Hz～20000Hz；（3）频率；12Hz。 【解答】解： （1）蝙蝠可以发出并接收超声波，用来对障碍物进行定位；杯子里水的质量不同，振动频率也就有所不同，导致音调发生变化； （2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波；人耳能够听到声音的范围在20Hz～20000Hz之间； （3）声音的音调与频率有关； 一个玻璃杯5s振动了60次，这个玻璃杯的振动频率f＝＝12Hz； 故答案为：（1）超声；音调；（2）次声；20Hz～20000Hz；（3）频率；12Hz。 20．阅读材料。 （1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 （2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 （3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 请回答： （1）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①　超声　波，②　音调　； （2）亚声是指我们学过的 　次声　波； （3）从短文（3）中可以看出，人体内脏的固有频率和亚声波极为相似，亚声具有 　能量　； （4）从短文（2）中可以看出，所填的物理量②与 　频率　有关，关系是 　频率越高，音调越高　。 【答案】（1）超声；音调；（2）次声；（3）能量；（4）频率；频率越高，音调越高。 【解答】解： （1）蝙蝠可以发出并接收超声，用来对障碍物进行定位；杯子里水的质量不同，振动频率也就有所不同，导致音调发生变化； （2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波； （3）能量很高的次声具有极大的破坏力。当人体固有频率和次声频率相同时，会引起内脏的共振，导致死亡，说明声具有能量； （4）声音的音调与频率有关；声源振动的频率越高，声音的音调越高。 故答案为：（1）超声；音调；（2）次声；（3）能量；（4）频率；频率越高，音调越高。 四．乐器音调的影响因素（共4小题） 21．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 100 1.02 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与　琴弦长短　的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？　能　（能/不能）。 （2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选　A、B、C　（填写编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，请写出它的长度为　80　cm和横截面积　1.02　mm2。 （4）在评估交流中，同学们一致认为采用　三根　（两根/三根）琴弦实验较合理。理由：　实验次数较多，得出的结论具有普遍性　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）因小华选用了H、I两根琴弦，由表中提供的信息可知，选择的是横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦，所以研究音调的高低与琴弦长短的关系； 同组的小惠选用A、D、F三根琴弦，由表中提供的信息可知，选择的是横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦，所以能研究音调的高低与琴弦长短的关系； （2）为验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究。 （3）因为是验证音调的高低与琴弦的材料的关系，所以要求三根琴弦长度相同、横截面积相同，由表中提供的信息可知，GHJ符合条件，所以添加这根铜琴弦J，它的长度也为80cm和横截面积为1.02mm2。 （4）一次实验，带有很大的偶然性，实验次数较多得出的结论具有普遍性，因此为了寻找普遍规律，应采用三根琴弦实验。 故答案为：（1）琴弦长短；能；（2）A、B、C；（3）80；1.02；（4）三根；实验次数较多，得出的结论具有普遍性。 22．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行试验。 编号 材料 长度（ cm） 横截面积（mm2） 编号 材料 长度（ cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 F 铜 100 0.76 B 铜 60 0.89 G 钢 80 1.02 C 铜 60 1.02 H 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02 E 铜 100 1.02 J 铜 （1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与　长度　的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？　能　（能/不能）。 （2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选　A、B、C　（填写编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根琴弦J，请写出它的长度为　80　cm和横截面积　1.02　mm2。 （4）在交流中，同学们一致认为采用　三根　（两根/三根）琴弦实验较合理，理由　能够得到更普遍的规律　。 （5）该实验中应用的物理学方法是　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）小华选用了H、I两根琴弦，由表格数据可知，H、I两根琴弦材料和横截面积相同，长度不同，故是研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关； （2）选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系时，应选用材料、长度相同，横截面积不同的三根琴弦，故选A、B、C； （3）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故铜琴弦J的长度为80cm和横截面积位1.02mm2。 （4）为了避免偶然性，得到更普遍的规律，采用三根琴弦实验较合理。 （5）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法。 故答案为：（1）长度；能；（2）A、B、C；（3）80；1.02；（4）三根；能够得到更普遍的规律；（5）控制变量法。 23．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表所示： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 钢 ③ 钢 10 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 10 0.5 （1）为了验证猜想一、应选用编号为　③⑤　的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　④⑤　的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，小明选用编号为①②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为　20　、　0.5　 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）为验证猜想一，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选③、⑤进行探究， （2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦④⑤进行研究。 （3）如果验证猜想三：可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦①②进行研究，则表格②的位置长度所缺数据是20；横截面积位置是0.5。 故答案为：（1）③⑤；（2）④⑤； （3）20；0.5。 24．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 40 0.5 ② 钢 a b ③ 尼龙丝 30 0.5 ④ 尼龙丝 40 0.5 （1）为了验证猜想一，应选用两根编号分别为　①、④　的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用两根编号分别为　③、④　的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据： a应　等于　40，b应　不等于　0.5．（选填“等于”或“不等于”） （4）探究过程常采用下列主要步骤：A．分析归纳得出结论；B．设计和进行实验；C．提出问题与猜想。这些探究步骤的合理顺序应该是　CBA　（填字母）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）为验证猜想一，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦①、④进行研究； （2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦③、④进行研究； （3）为了验证猜想三，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦，则琴弦的长度a＝40cm，横截面积b≠0.5mm2； （4）实验探究的步骤为：提出问题、猜想和假设、实验研究、分析归纳、得出结论，因此该实验探究的步骤排序为CBA。 故答案为：（1）①、④；（2）③、④；（3）等于；不等于；（4）CBA。 五．响度（共2小题） 25．在比较材料的隔声性能实验中， （1）小明和小强在家中开展探究，他们准备通过用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较，选用了手机铃声作为声源，实验过程中他们应将手机铃声响度　调小　（填“调大”、“调小”），因为手机铃声响度越　大　（填“大”、“小”），人要听不到声音时与声源的距离将越　大　（填“大”、“小”），实验在家中难以进行。同时在比较不同材料时手机铃声响度应　保持不变　（填“随材料而改变”、“保持不变”或“根据实验情形而改变”）。 （2）对材料进行科学调整后，他们通过探究得到如下实验数据； 材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板 人听不到声音的距离/m 8 4 7 5 由此数据可将这些材料隔声性能最好的是　羽绒服　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；由于房间的空间较小，距离改变的程度受到限制；故实验过程中他们应将手机铃声响度调小；因为手机铃声响度越大，人要听不到声音时与声源的距离将越大；实验中要运用控制变量法； （2）分析数据可得出声音结论：隔声性能最好的是羽绒服，因为听到铃声的距离最小。 故答案为：（1）调小；大；大；保持不变；（2）羽绒服。 26．在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中，小亮用肥皂代替人耳鼓膜进行了如下实验： （1）当喇叭发声时，观察肥皂出现的现象观察到的现象是　左右振动　， （2）当喇叭发声的响度变大时，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度跟　振幅　有关。 （3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度也大，直至破裂，由此可以联想到声音的响度跟　距离声源的距离　有关。具体关系是　距离声源越近，响度越大　 （4）该实验还能表明声音能传递　能量　（填“信息”或“能量”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当喇叭振动会发出声音后，声音经过空气传播到肥皂泡处，由于声音有能量可以使肥皂泡产生左右振动； （2）喇叭发声的响度变大时，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度跟振幅有关，即振幅越大，响度越大； （3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度也大，直至破裂，由此可以联想到声音的响度跟 距离声源的距离有关。具体关系是距离声源越近，响度越大； （4）当喇叭振动会发出声音后，声音经过空气传播到肥皂泡处，且能引起肥皂泡的振动，即说明声音可以传递能量。 故答案为：（1）左右振动；（2）振幅；（3）距离声源的距离；距离声源越近，响度越大；（4）能量。 六．响度与振幅、距离发声体的关系（共3小题） 27．（多选）关于图中的四幅图，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，是城市中禁止鸣笛标志 B．乙图中，敲鼓时用力越大，所发声音的音调越高 C．丙图中，随着向外不断抽气，正在发声的闹钟铃声越来越大 D．丁图中，演奏者通过手指在弦上按压位置的变化来改变发声的音调 【答案】AD 【解答】解： A、图中，“禁止鸣笛”的标志主要是在声源处减弱噪声。故A正确。 B、图中，敲鼓时用力越大，振动幅度越大，响度越大。故B错误。 C、图中，声音传播需要介质，且真空不能传声，故丙图中，随着向外不断抽气，手机铃声越来越小，该现象表明真空不能传声。故C错误； D、图中，演奏者通过手指在弦上按压位置的变化来改变弦的振动频率，以达到改变音调的目的；故D正确； 故选：AD。 28．如图所示，图甲是在学习声音的特性时，张明同学轻敲音叉时发出的声音在示波器上显示出来的波形，音叉发声停止后，他又用力敲击了一下音叉，请在图乙中作出用力敲音叉时，示波器上大致显示出来的波形。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 据题可知，图甲为张明同学轻敲音叉时发出的声音在示波器上显示出来的波形； 音叉发声停止后，他又用力敲击了一下音叉，音叉的振幅变大，响度变大，但此时音叉的振动快慢是不变的，如下图所示： 29．俗话说“响水不开，开水不响”，开水真的不响吗？小明想对此进行研究，得到爸爸的支持，小明用圆底铁锅在煤气灶上进行烧水试验，用温度计、数字声级计（测试声音强弱的仪器）分别测量锅内水的温度、锅旁声音的强弱，测量结果如下表： 水温 t/℃ 21 40 60 70 80 85 90 95 100 声强 37.5 38.0 40.5 43.4 46.8 52.9 54.4 55.2 52.8 现象 无气泡 无气泡 有小气 泡产生 少量气 泡上升 上升气 泡增多 大量气 泡上升 水面有 气泡形成 更多小气 泡形成，水变浑浊 沸腾 分析以上信息，可知温度为　95　℃时，响度最大，现在你对“响水不开，开水不响”这句话有什么新的理解？　开水并不是不响，只是响度变小了　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由表格中数据可知：水的沸点是：99℃；95℃时水的响度最大； 开水并非是不响，而是响度相对于不开的水弱一点；没开的水响可能是气泡在水中破裂激起水的振动产生的声音，由于振动水最后才会浑浊。 故答案为：95；开水并不是不响，只是响度变小了。 七．声音的综合利用（共6小题） 30．（多选）下列关于声现象的说法中，正确的是（　　） A．在噪声较大的环境中工作时，人们常佩戴耳罩，属于在声源处减弱噪声 B．用一根棉线和两个纸杯可以制成“土电话”，说明固体能够传声 C．我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出声音的响度太小 D．我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音色不同 【答案】BD 【解答】解：A、在噪声较大的环境中工作时，人们常佩带耳罩，属于在人耳处减弱噪声，故A错误； B、声音可以在固体、液体气体中传播。说明固体（棉线）能够传声，故B正确； C、我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出声音的音调太低，而不是响度太小，故C错误； D、我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音色不同。故D正确。 故选：BD。 31．不同材料吸收声波的能力不同，吸声系数是某种材料所吸收的声能与传到该材料的声能之比。阅读下表所列几种材料对不同频率声波的吸声系数，回答问题。 （1）敞开的窗户可以让传到的不同频率的声波能量全部通过，则它的吸声系数为　1　。 （2）请归纳表中所列材料的吸声系数与声波频率的关系：　传到同种材料的声波频率越高，材料的吸声系数越大　。 （3）通常把吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。表中所列材料中吸声效果最好的材料是　地毯　，最不适合做吸声材料的是　光滑石料　。 频率/ 吸声/材料/系数 125 250 500 1000 2000 4000 光滑石料 0.03 0.04 0.05 0.07 0.11 0.16 泡沫 0.21 0.26 0.33 0.45 0.48 0.60 地毯 0.29 0.36 0.71 0.79 0.82 0.85 水泥板 0.08 0.11 0.19 0.56 0.59 0.74 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）敞开的窗户可以让传到的不同频率的声波能量全部通过，故材料所吸收的声能与传到该材料的声能之比为1：1，即它的吸声系数为1； （2）由表格数据知：同种材料（如光滑石料）声波的频率越大，材料的吸声系数越大； （3）由表格数据知：频率相同时，地毯的吸声系数最大，吸声效果最好，光滑石料的吸收系数最小，吸收效果最弱，最不适合做吸声材料。 故答案为：（1）1；（2）传到同种材料的声波频率越高，材料的吸声系数越大；（3）地毯；光滑石料。 32．噪声是一种严重的环境污染。小明想制作一个防噪声的耳罩，他通过比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能，来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外，还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。 （1）在本实验中适合做声源的是 　机械闹钟　。 （2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测填充材料。他设想了以下A、B两种实验方案，你认为最佳的是 　B　方案。 A．让人站在距鞋盒一定的距离处，比较听见声音的响度。 B．让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离。 （3）实验得到的结果如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是 　泡沫塑料　。 材料 衣服 锡箔纸 泡沫塑料 响度 较响 较响 弱 距离 较长 长 短 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）音叉和闹钟都能够发出声音，但闹钟的声音稳定且有规律，而音叉的声音不稳定，所以可以选择闹钟作为声源较为合适； （2）在第一种方案中，由于人耳听到的响度无法测量，只能凭感觉判断，没有可靠的实验数据； 在第二个实验方案中，通过比较到鞋盒的距离判断隔音效果，因为距离可以测量，有可靠地实验数据，能够较好的判断隔音效果； （3）由实验数据可知，利用泡沫塑料作为填充物时，在很短的距离时就听不到声音了，所以其隔音效果最好。 故答案为：（1）机械闹钟；（2）B；（3）泡沫塑料。 33．小明想比较几种材料（棉布、锡箔纸、泡沫塑料）的隔声性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是　机械闹钟　。你认为另一种器材不适合做声源的原因　音叉声音不稳定，而且还需要敲击　。 小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案，你认为较好的是　方案B　。 方案A：让人站在距离鞋盒一定距离处，比较所听到声音的响度； 方案B：让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离； 通过实验得到的现象如表格所示，则待测材料隔声性能由好到差的顺序为　泡沫；锡箔纸；棉布　。 材料 棉布 锡箔纸 泡沫 响度 很响 较响 弱 材料 棉布 锡箔纸 泡沫 距离 很长 较长 短 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）机械闹钟发出的声音有节奏，声音较为稳定，适合做实验声源； 音叉声音不稳定，而且还需要敲击，因此不适合做实验声源； （2）测量听不到声音的距离较为直观，有可靠地实验数据，能够较好的判断隔音效果，方案B较好； 靠听到声音的响度判断材料的隔音效果不是太直观，具有很大的误差，方案A不适合； （3）由表二所示实验数据可知，人听不到声音的距离关系为：泡沫的距离最短，说明泡沫隔音效果最好；棉布的距离最长，说明棉布的隔音效果最差，因此待测材料隔声性能由好到差的顺序为：泡沫、锡箔纸、棉布； 故答案为：机械闹钟；音叉声音不稳定，而且还需要敲击；方案B；泡沫；锡箔纸；棉布。 34．小明、小华和小强一起做了几个实验：小明把手放在喉头处，大声讲话，感觉喉头在振动。小华把发声的音叉插入水中，溅起了水花；小强拨动吉他的琴弦发声时，放在弦上的小纸片被琴弦弹开了。 （1）他们探究的问题是　声音产生的原因　。 （2）对上面的实验现象的分析，你能得出的结论是　声音是由物体振动产生的　。 （3）小华同学为了研究声音产生的原因，用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是　在桌面上放一些小塑料泡沫，观察小泡沫的跳动情况　。小明、小华等同学在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音怎样从发声物体传播到远处？针对这一问题，他们经过认真的思考，提出了两种猜想： ①声音要传播出去，需要东西作媒介；②声音要传播出去，不需要东西作媒介。 究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下两个小实验： ①两张课桌紧紧地靠在一起，小丽轻敲桌面，小冬把耳朵贴在另一张桌子上； ②两张桌子拉开，又进行了一次实验。 （4）小明、小华发现两个小实验的结果不同，其不同的地方是　第一次能听到轻敲桌面的声音，第二次几乎听不到　。得出的实验结论验证了其中的猜想　①　是正确的。 （5）探究问题的过程通常有下列步骤：A．猜想假设；B．分析归纳；C．得出结论；D．实验研究；E．提出问题；F．经验总结。 你认为小明他们后一次探究活动依次采取的步骤顺序是　EADBCF　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）根据他们实验的方式及现象可以说明他们要探讨的问题是声音是如何产生的？ （2）讲话喉头振动，发声的音叉也是振动的，而正在发声的鼓面也是振动的，从而说明了物体的振动产生声音； （3）为了把不明显的实验现象变得更易观察，可以采用转换法，将微小振动放大，可以在桌面上放一些小塑料泡沫，把桌子的微小振动放大，便于观察； （4）由于固体的传声效果比气体好，故分析两次现象，不难看出其不同之处是：第一次声音响度大，第二次声音响度小；即相对于原来的猜想来说，据此可知猜想①是正确的； （5）科学探究的基本要素是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作，据上面的过程知，其探究过程中的步骤依次是：E、A、D、B、C、F。 故答案为： （1）声音产生的原因； （2）声音是由物体振动产生的； （3）在桌面上放一些小塑料泡沫，观察小泡沫的跳动情况； （4）第一次能听到轻敲桌面的声音，第二次几乎听不到；①； （5）E、A、D、B、C、F。 35．“小明平时每天都是六点半起床，离小明住的地方不远的地方有一条铁路，每天也在将近六点早的时候都会一列从南京开往上海的火车经过。让小明疑惑的是，有时火车的汽笛声小明可以听得到，而有时小明却听不到。小明决心通过自己的努力把这个现象弄清楚。结果，小明通过三个月的观察和研究后发现，如果当天或近几天有降雨的话，火车的汽笛就能听得见，而如果天气晴好或长时间没有阵雨，火车的汽笛声就很难听见了。小明把这个现象和自己的研究结果告诉了他的物理老师，物理老师通过一些物理上学过的知识解释了小明的疑问。” 读了以上的这篇小故事，请你思考一个问题：如果你是小明的物理老师，你听了小明的研究结果后。你能向小明解释这一物理现象吗？请你用学过的物理知识合理说明这一现象。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 气温影响空气密度，气温高，空气密度小，则声速大，因而声速与气温有关，由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况；晴天，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播较上层快，于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的，所以天气晴好，气温高会听不到汽笛声。阴雨天，天空中有云，能反射汽笛声，所以阴雨天能听到汽笛声。 网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 《声音的特性与利用》压轴培优题型训练【七大题型】 一．音调与频率的关系（共8小题） 二．探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题） 三．超声波与次声波（共4小题） 四．乐器音调的影响因素（共4小题） 五．响度（共2小题） 六．响度与振幅、距离发声体的关系（共3小题） 七．声音的综合利用（共6小题） 一．音调与频率的关系（共8小题） 1．如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。用嘴贴着瓶口吹气，吹出不同音调的声音，音调从高到低依次是　 　；声音的音调与物体振动的　 　有关。 2．古筝是中国独特的民族乐器之一，已经有2500年的历史了，目前最常用的规格为二十一弦。小红在古等演奏中发现，拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计（如图甲）做研究，弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦，每根弦线的松紧程度都相同，她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。 （1）若她选择b、c两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 　的关系，若她要研究音调与弦线材料的关系，则应选择 　 　两弦线做实验；这种实验方法叫做 　 　。 （2）小红在古筝演奏中还发现，古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦发声音的 　 　偏离了标准，于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”（如图乙所示），这是通过改变琴弦的　 　来实现的。 （3）小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦，则琴弦发出声音的 　 　不同。 3．某同学为了探究“物体发声时音调的高低与哪些因素”有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动 　 　钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是：物体发声时音调的高低与 　 　有关。 （2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动 　 　和 　 　两根钢丝。 （3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，发现音调不同，可以得出的结论是：　　 　　 　　 　　 　　。 4．小华经常欣赏邻居演奏二胡，他仔细观察二胡只有2根 不同粗细的弦，看到邻居表演前常常要用弦轴来调节弦的松紧，表演时常常改变弹奏不同的弦，又不断地用手指按动不同的部位，他猜想：音调的高低可能与发声体的粗细、长度和松紧度有关。 你的猜想是 　　 　　 　　 　。 为了研究二胡发音的原理，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如表： 编号 材料 长度 粗细 松紧 甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧 乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧 丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧 丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松 （1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动 　 　钢丝时的音调高，由此可以得出的结论是：在钢丝的长度、松紧程度相同时，钢丝越细，音调 　 　。 （2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动 　 　和 　 　两根钢丝。 （3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是 　　 　　 　　 　　 　　 　　。 （4）本实验中采用的方法是 　 　。 5．如图所示的是安装在同一轴上的三个发音齿轮，其中A的齿轮最密，B次之，C的齿轮最疏，轴可以在外加动力下匀速转动，用硬纸片放在齿边可以发声。 （1）用这套装置可以完成的实验是：验证物体振动发出的声音的音调与 　 　的关系。 （2）若轴的转速不变，则当硬纸片放在 　 　齿轮上时，齿轮发出的音调最低，硬纸片放在 　 　齿轮上时，齿轮发出的音调最高。 （3）由实验可以得出的结论是：物体振动得 　 　，音调就越高。 6．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表： 编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz 1 25.00 1.50 2131 2 31.00 2.00 1284 3 48.50 2.50 656 （1）三根管中音调最低的是　 　号。 （2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。 答：　 　（选填“能”或“不能”）；理由：　 　　 　 　。 （3）完成上述探究后，小明又进行了如图的探究，他将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆上，当鼓槌敲击鼓面的力度越大时，鼓声越大且乒乓球跳动的高度越高，这说明　　 　 　 　　，该实验中乒乓球的作用是　 　 　。 7．如图1所示小明在做声学实验： （1）他将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这说明声音是由于　 　产生的。 （2）显著改变刻度尺伸出桌面的长度，用与上次相同的力拨动，能够听出声音的　 　发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与　 　有关。 （3）然后他保持刻度尺伸出桌面的长度，用大小不同的力拨动，能够听出声音的　 　发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与　 　有关。他这里用到的实验方法叫　 　。 （4）爱动脑筋的小芳将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并用胶带将吸管底部密封，然后排在一起，如图2所示。对着管口吹气。由于管的长短不同，发出声音的　 　（填“音调、响度、音色”）就不同，这样就做成了一个小吸管乐器。 8．阅读材料，回答下列问题。 生物教材上介绍过叮人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵期的雌蚊叮人更厉害。但雌蚊在育卵期却回避雄蚊，只要感觉到雄蚊的声音就逃之夭夭。研究发现雄蚊的发声频率在9500～12 000Hz。 小明了解到以上知识后想，夏天晚上蚊子叮人实在难受，而点蚊香或喷杀虫剂对人身体都有害，能否发明一种既能驱赶叮人的蚊子而又不伤人身体的东西呢？几天后小明做了个与半导体收音机差不多的盒子来，晚上一试，效果还真不错。 （1）你认为这种盒子是怎样来驱赶雌蚊的？ （2）使用这种驱蚊器有什么不足之处？ 二．探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题） 9．如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题： （1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明　 　；乒乓球在实验中的作用是 　　 　 ；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明 　 　。 （2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 　　 　　；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图是 　 　（选填“甲”或“乙”）。 （3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同。比较两种情况下，第 　 　次钢尺振动得快，它的音调 　 　（填“高”或“低”），这说明音调与 　 　有关。 10．小丽在观察小提琴、二胡、贝司等弦乐器的弦振动时猜想：即使在弦张紧相同的条件下发声的音调高低也可能与弦的粗细、长度及弦的材料有关。于是，她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件： 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 1 铜 60 0.76 2 铜 80 0.76 3 铜 100 0.76 4 铜 80 1.02 5 尼龙 80 1.02 6 尼龙 100 1.02 （1）如果小丽想探究发声的音调与弦的粗细的关系，你认为应选用表中的编号为 　 　的琴弦。（只填数字序号） （2）探究过程通常采用下列的一些步骤：A、分析归纳 B、实验研究 C、提出问题（或猜想）D、得出结论 你认为小丽要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：　 　（只填字母序号） （3）如果小丽想探究发声的音调与琴弦的材料关系，你认为应选用表中的编号为 　 　 的琴弦。（只填数字序号） （4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的方法叫做 　　 　　 　　。 11．大海同学为了探究琴弦的音调与琴弦的材料、张紧程度、横截面积、长短的关系，设计了如图所示的实验，采用了表一所列各种规格的琴弦、几个钩码和一个能够测量振动频率的仪器。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 　 　 　 　 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 实验步骤： （1）在大木板的两边立起两块小木板，在大木板的一端牢牢钉人一根大钉子，把弦的一端绑在钉子上，另一端垂在桌边，把钩码绑在垂下的弦上。（如图） （2）为了验证“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的粗细有关”这一猜想，应选用编号为 　 　、　 　、　 　的琴弦进行实验。（如表） （3）为了验证“琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关”这一猜想，应选用编号为 　 　、　 　、　 　的琴弦进行实验。（如表） （4）表中有的材料规格还没填全，为了验证“琴弦发出声音的音调高低。可能与琴弦的材料有关”这一猜想，必须知道该项内容。请在表中填上所缺数据。（如表） 　 　、　 　。 12．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确，他们找到了表中所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。 （1）选用编号为A、B、C 的琴弦进行实验，是为了验证猜想　 　。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　 　、　 　、　 　的琴弦进行实验。 （3）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，最好填上该项内容。请在表中填上所缺数据。①　 　②　 　 （4）该探究实验采用的物理研究方法是　　 　　 　　。 编号 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 铁 尼龙 尼龙 长度（cm） 60 60 60 80 ① 100 80 80 100 横截面积（mm2） 0.76 0.89 1.02 0.76 ② 0.76 1.02 1.02 0.89 13．声音的特性 （1）为了探究声音的特性，小明设计了如图所示几个实验，你认为能够完成音调与什么因素有关的实验是　 　，通过探究可知，音调是由发音体振动的　 　决定的。 （2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声的同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的　 　产生的；用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的　 　越大，鼓声的响度越大。 （3）将一把钢尺紧按在桌面上，拨动钢尺就可听到钢尺振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到的声音的　 　（音调、音色、响度）变大；若只改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力度拨动钢尺，能听出声音的　 　发生了变化。（音调、音色、响度）。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于　　 　　 　　。 14．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关，于是好想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件。 　　控制条件 编号 琴弦的材料 琴弦的长度 /cm 琴弦的横截 面积/mm2 A 钢 20 0.3 B 钢 20 0.7 C 尼龙丝 30 0.5 D 铜 40 0.5 E 尼龙丝 40 0.5 （1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用编号为　 　的琴弦（只填字母代号）。 （2）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用编号为　 　的琴弦（只填字母代号）。 （3）研究上述问题的方法是　　 　　。 15．在探究影响音调的因素实验中，小华将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。 （1）拨动钢尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了钢尺发出的声音，如图所示。接着减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺，小华看到钢尺的振动　 　（填“变快”、“不变”或“变慢”）。 （2）小华减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺过程中，还发现钢尺发出声音的响度明显变大，这是因为：　 　。 A．振动频率越高，声音的响度越大 B．振动频率越低，声音的响度越大 C．振动幅度越小，声音的响度越大 D．两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。 16．小兰在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：在琴弦张紧程度相同的情况下，发声的音调高低可能与其粗细、长短、及材料有关。于是她想通过实验来验证一下自己的猜想是否正确。下面是她在实验时所用琴弦的数据： 编号 琴弦 的材料 琴弦 的长度/cm 2 琴弦的 横截面积/mm A 钢丝 20 0.3 B 钢丝 20 0.7 C 尼龙丝 30 0.5 D 铜丝 40 0.5 E 尼龙丝 40 0.5 （1）如果小兰想探究弦发出的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表格中编号为　 　 的琴弦。 （2）探究过程中通常采用下列一些步骤： ①实验研究 ②分析归纳 ③提出问题（或猜想） ④得出结论等。 你认为小兰要完成本探究的过程，所采取步骤的合理顺序应是　　 　 　。（只填数字代号） （3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做　　 　　。 （4）根据以上经验，如果小兰想要探究弦发出的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用表格中的标号为　 　的琴弦。 三．超声波与次声波（共4小题） 17．阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题。 A．蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出　 　波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 B．如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的　音调　与盛水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编钟”的原理。 C．许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声波，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而使人丧生。 （1）请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字：①　 　②　 　。 （2）文中的“亚声波”是指我们学过的　 　。 （3）从短文C 中可以看出，人体内脏的固有频率大致在　 　左右，亚声波具有　 　。 （4）短文B 中所填的物理量与　 　有关，关系是　　 　　 　　 　　。 18．超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有许多奇异特性：空化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性﹣﹣它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）超声波的频率范围是 　　 　　 　。 （2）超声波能够清洗物件是因为声波具有 　 　，再举一个超声波的应用 　　 　　 　　 　　 　　 　　。 （3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于 　　 　 　。 （4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为 　 　m。 19．阅读材料。 （1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 （2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 （3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 请回答： （1）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①　 　，②　 　。 （2）亚声是指我们学过的 　 　波；人耳能听到的声音范围是 　 　 　。 （3）所填的物理量②与 　 　有关。假设其中一个玻璃杯5s振动了60次，这个玻璃杯的振动频率是 　。 20．阅读材料。 （1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 （2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 （3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏震坏而丧生。 请回答： （1）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①　 　波，②　 　； （2）亚声是指我们学过的 　 　波； （3）从短文（3）中可以看出，人体内脏的固有频率和亚声波极为相似，亚声具有 　 　； （4）从短文（2）中可以看出，所填的物理量②与 　 　有关，关系是 　　 　　 　 　 　　 　　。 四．乐器音调的影响因素（共4小题） 21．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 100 1.02 F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 （1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与　　 　　的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？　　（能/不能）。 （2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选　 　（填写编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，请写出它的长度为　 　cm和横截面积　 　mm2。 （4）在评估交流中，同学们一致认为采用　 （两根/三根）琴弦实验较合理。理由：　　 　　 　　 　　 　　 　　。 22．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行试验。 编号 材料 长度（ cm） 横截面积（mm2） 编号 材料 长度（ cm） 横截面积（mm2） A 铜 60 0.76 F 铜 100 0.76 B 铜 60 0.89 G 钢 80 1.02 C 铜 60 1.02 H 尼龙 80 1.02 D 铜 80 0.76 I 尼龙 100 1.02 E 铜 100 1.02 J 铜 （1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与　 的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？　 　（能/不能）。 （2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选　 　（填写编号）的琴弦。 （3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根琴弦J，请写出它的长度为 　cm和横截面积　 　mm2。 （4）在交流中，同学们一致认为采用　 　（两根/三根）琴弦实验较合理，理由　 　　 　　 　　 　　。 （5）该实验中应用的物理学方法是　　 　 　。 23．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表所示： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.3 ② 钢 ③ 钢 10 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 10 0.5 （1）为了验证猜想一、应选用编号为　 　的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用编号为　 　的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，小明选用编号为①②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为　 　、　 　 24．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关。 为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 40 0.5 ② 钢 a b ③ 尼龙丝 30 0.5 ④ 尼龙丝 40 0.5 （1）为了验证猜想一，应选用两根编号分别为　　 　　的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，应选用两根编号分别为　　 　　的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，小明选用编号为①、②的琴弦进行实验，则表中缺少的数据： a应　 　40，b应　 　0.5．（选填“等于”或“不等于”） （4）探究过程常采用下列主要步骤：A．分析归纳得出结论；B．设计和进行实验；C．提出问题与猜想。这些探究步骤的合理顺序应该是　 　（填字母）。 五．响度（共2小题） 25．在比较材料的隔声性能实验中， （1）小明和小强在家中开展探究，他们准备通过用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较，选用了手机铃声作为声源，实验过程中他们应将手机铃声响度　 　（填“调大”、“调小”），因为手机铃声响度越　 （填“大”、“小”），人要听不到声音时与声源的距离将越　 　（填“大”、“小”），实验在家中难以进行。同时在比较不同材料时手机铃声响度应　　 　 　（填“随材料而改变”、“保持不变”或“根据实验情形而改变”）。 （2）对材料进行科学调整后，他们通过探究得到如下实验数据； 材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板 人听不到声音的距离/m 8 4 7 5 由此数据可将这些材料隔声性能最好的是　　 　 　。 26．在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中，小亮用肥皂代替人耳鼓膜进行了如下实验： （1）当喇叭发声时，观察肥皂出现的现象观察到的现象是　　 　　， （2）当喇叭发声的响度变大时，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度跟　 　有关。 （3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度也大，直至破裂，由此可以联想到声音的响度跟　　 　　 　　 　　有关。具体关系是　　 　　 　　 　　 　　 （4）该实验还能表明声音能传递　 　（填“信息”或“能量”） 六．响度与振幅、距离发声体的关系（共3小题） 27．（多选）关于图中的四幅图，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，是城市中禁止鸣笛标志 B．乙图中，敲鼓时用力越大，所发声音的音调越高 C．丙图中，随着向外不断抽气，正在发声的闹钟铃声越来越大 D．丁图中，演奏者通过手指在弦上按压位置的变化来改变发声的音调 28．如图所示，图甲是在学习声音的特性时，张明同学轻敲音叉时发出的声音在示波器上显示出来的波形，音叉发声停止后，他又用力敲击了一下音叉，请在图乙中作出用力敲音叉时，示波器上大致显示出来的波形。 29．俗话说“响水不开，开水不响”，开水真的不响吗？小明想对此进行研究，得到爸爸的支持，小明用圆底铁锅在煤气灶上进行烧水试验，用温度计、数字声级计（测试声音强弱的仪器）分别测量锅内水的温度、锅旁声音的强弱，测量结果如下表： 水温 t/℃ 21 40 60 70 80 85 90 95 100 声强 37.5 38.0 40.5 43.4 46.8 52.9 54.4 55.2 52.8 现象 无气泡 无气泡 有小气 泡产生 少量气 泡上升 上升气 泡增多 大量气 泡上升 水面有 气泡形成 更多小气 泡形成，水变浑浊 沸腾 分析以上信息，可知温度为　 　℃时，响度最大，现在你对“响水不开，开水不响”这句话有什么新的理解？　　 　　 　　 　　 　　。 七．声音的综合利用（共6小题） 30．（多选）下列关于声现象的说法中，正确的是（　　） A．在噪声较大的环境中工作时，人们常佩戴耳罩，属于在声源处减弱噪声 B．用一根棉线和两个纸杯可以制成“土电话”，说明固体能够传声 C．我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出声音的响度太小 D．我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音色不同 31．不同材料吸收声波的能力不同，吸声系数是某种材料所吸收的声能与传到该材料的声能之比。阅读下表所列几种材料对不同频率声波的吸声系数，回答问题。 （1）敞开的窗户可以让传到的不同频率的声波能量全部通过，则它的吸声系数为　 　。 （2）请归纳表中所列材料的吸声系数与声波频率的关系：　　 　　 　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　。 （3）通常把吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。表中所列材料中吸声效果最好的材料是　 　，最不适合做吸声材料的是　　 　 　。 频率/ 吸声/材料/系数 125 250 500 1000 2000 4000 光滑石料 0.03 0.04 0.05 0.07 0.11 0.16 泡沫 0.21 0.26 0.33 0.45 0.48 0.60 地毯 0.29 0.36 0.71 0.79 0.82 0.85 水泥板 0.08 0.11 0.19 0.56 0.59 0.74 32．噪声是一种严重的环境污染。小明想制作一个防噪声的耳罩，他通过比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能，来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外，还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。 （1）在本实验中适合做声源的是 　　 　 　。 （2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测填充材料。他设想了以下A、B两种实验方案，你认为最佳的是 　 　方案。 A．让人站在距鞋盒一定的距离处，比较听见声音的响度。 B．让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离。 （3）实验得到的结果如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是 　　 　 　。 材料 衣服 锡箔纸 泡沫塑料 响度 较响 较响 弱 距离 较长 长 短 33．小明想比较几种材料（棉布、锡箔纸、泡沫塑料）的隔声性能，除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验中适合作声源的是　　 　 　。你认为另一种器材不适合做声源的原因　　 　　 　　 　　 　　。 小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案，你认为较好的是　 　。 方案A：让人站在距离鞋盒一定距离处，比较所听到声音的响度； 方案B：让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离； 通过实验得到的现象如表格所示，则待测材料隔声性能由好到差的顺序为　　 　　。 材料 棉布 锡箔纸 泡沫 响度 很响 较响 弱 材料 棉布 锡箔纸 泡沫 距离 很长 较长 短 34．小明、小华和小强一起做了几个实验：小明把手放在喉头处，大声讲话，感觉喉头在振动。小华把发声的音叉插入水中，溅起了水花；小强拨动吉他的琴弦发声时，放在弦上的小纸片被琴弦弹开了。 （1）他们探究的问题是　　 　　 　　 　　。 （2）对上面的实验现象的分析，你能得出的结论是　　 　　 　　 　 。 （3）小华同学为了研究声音产生的原因，用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是　　 　　 　 　 　　 　　 　　 　　。小明、小华等同学在探究出上述问题之后，又提出这样一个问题：声音怎样从发声物体传播到远处？针对这一问题，他们经过认真的思考，提出了两种猜想： ①声音要传播出去，需要东西作媒介；②声音要传播出去，不需要东西作媒介。 究竟哪一种猜想是正确的呢？小明他们进行了如下两个小实验： ①两张课桌紧紧地靠在一起，小丽轻敲桌面，小冬把耳朵贴在另一张桌子上； ②两张桌子拉开，又进行了一次实验。 （4）小明、小华发现两个小实验的结果不同，其不同的地方是　　 　　 　　 　 　 　　 　　 　　。得出的实验结论验证了其中的猜想　 　是正确的。 （5）探究问题的过程通常有下列步骤：A．猜想假设；B．分析归纳；C．得出结论；D．实验研究；E．提出问题；F．经验总结。 你认为小明他们后一次探究活动依次采取的步骤顺序是　　 　 。 35．“小明平时每天都是六点半起床，离小明住的地方不远的地方有一条铁路，每天也在将近六点早的时候都会一列从南京开往上海的火车经过。让小明疑惑的是，有时火车的汽笛声小明可以听得到，而有时小明却听不到。小明决心通过自己的努力把这个现象弄清楚。结果，小明通过三个月的观察和研究后发现，如果当天或近几天有降雨的话，火车的汽笛就能听得见，而如果天气晴好或长时间没有阵雨，火车的汽笛声就很难听见了。小明把这个现象和自己的研究结果告诉了他的物理老师，物理老师通过一些物理上学过的知识解释了小明的疑问。” 读了以上的这篇小故事，请你思考一个问题：如果你是小明的物理老师，你听了小明的研究结果后。你能向小明解释这一物理现象吗？请你用学过的物理知识合理说明这一现象。 网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$