2.2 音调（重难点训练）物理沪粤版2024八年级上册

2．2 音调 一、音调与频率（共11小题） 二、探究影响音调高低的因素（共8小题） 三、人和一些动物的发声与听觉频率范围（共5小题） 一、音调与频率（共11小题） 1．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘，增加它伸出的长度，用同样大小的力拨动钢尺，则听到声音的音调______（选填“变高”“不变”或“变低”）。 2．我国已建成多条“音乐公路”，如图所示，路面上刻有一条条凹槽，可以把整条路面看成一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车按规定速度驶过这段路面时，一段优美的音乐就奏响了。音乐声是由汽车轮胎的______产生，并通过______传入人耳，若汽车超过规定的速度行驶，听到该音乐的音调会变______。 3．小红做了个单弦琴，拨动左侧琴弦发现，向右移小木块，音调变低，说明音调与振动弦的___________有关：保持小木块的位置不变，用一只手按压点，另一只手拨动琴弦，所发出声音的音调会变___________。 4．如图是歌曲《如愿》中的一段歌词与乐谱。小张同学正确演唱“遥遥的路”四个字时，这个旋律片段的音符及其频率如表所示。下列说法中正确的是（　　） 音符 1 2 3 4 音名 Do Re Mi Fa 频率/Hz 261 293 329 349 A．演唱音符1时的音调最高 B．音符2的频率293Hz表示声带每分钟振动293次 C．演唱音符4时的响度最大 D．演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变 5．同一检测器测得的发声体A和B的声音数据如下图所示。在0~t0过程中，发声体A和B发出声音的___________不同。 6．小亮用一个纸盒、两根木条和五根粗细不同的橡皮筋制作了“橡皮筋吉他”，如图所示，橡皮筋从上到下越来越细，当他用相同的力拨动不同的橡皮筋时，会发出跟吉他一样的声音，此声音是由橡皮筋______而产生的。从上到下分别拨动五根橡皮筋时，最上面的橡皮筋发出的音调最______。 7．古琴是我国传统的拨弦乐器，它是由琴体和琴弦组成的。 (1)古琴被弹奏时发出的声音主要是由于琴弦______而产生的。 (2)如图所示是《斫琴图》中琴师制琴的部分场景。 a．图（a）中，琴师利用刀具挖刨琴板，锋利的刀口是为了______压强。 b．图（b）中，琴师调整琴弦的长度，这是为了改变琴弦被拨动时发出声音的______。（选填“响度”“音调”或“音色”） c．若未调琴弦前，琴弦被拨动时发出声音的振动图像如图（a）所示；请在图（b）中大致画出调短后的琴弦被拨动时发出声音的振动图像_______。 8．白居易的《琵琶行》中有如下描述：“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦，使其________发声；演出前旋转转轴的目的是调节琴声的_________（选填响度、音调、音色）；若原琴弦发声如甲所示，将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦，声波的波形如_________（选填甲、乙、丙）所示。    9．大象有自己的“语言”，野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于______Hz的次声波相互交流。研究人员录下象群“语言”，发现以2倍速度快速播放录音时，人耳能听到正常播放时听不到的声音，这是因为快速播放后声音的______变高。 10．“抖音”是一款社交类软件，它能将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的。此时声波的频率也为正常声音的3倍，则“抖音”的 ___________比正常声音的高，声波传播速度 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 11．如图所示，在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中分别装入不同高度的水，则下列说法正确的是（　　） A．用筷子依次敲打瓶口，敲打丁瓶口发出的声音传播得最快 B．用嘴依次吹瓶口，吹甲瓶口发出的声音的音调最高 C．用筷子依次敲打瓶口，敲打甲瓶口发出的声音的音调最高 D．只要物体振动发声，我们就一定能听到声音 二、探究影响音调高低的因素（共8小题） 1．小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦发声的参数，两次拨A弦后界面如图，则下列说法正确的是（　　） A．拧松A弦后，再次拨动发出声音的频率变高 B．第一次的振幅比第二次大 C．第一次测得的音调比第二次高 D．第一次测得A弦每秒振动56次 2．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________。 3．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 4．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； 实验序号 长度L/m 重物/个数 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (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； (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； (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； (5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是_______法。 5．在跨学科实践活动中，小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题：二胡弦发声的音调高低与什么因素有关？思考后他进行了猜想：二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。 实验次数 1 2 3 4 钢丝粗细程度 粗 细 细 ____ AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数/个 3 3 4 4 (1)为了探究小明的猜想，请将表格空格处补充完整：_____。 (2)实验中，在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 _________。 (3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 _______的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低，则可初步得出结论：当弦的长度和松紧相同时，弦越 _____，发声的音调越高。 (4)第3、4两次实验时，发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中，如图2所示，小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开 _______（选填“中指”或“食指”），理由是 ____________________。 6．小明和小华对声音现象做了如下探究和思考： (1)如图甲所示，他们用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”，能实现 10m 间距离的通话，这表明____________。 (2)他们利用“音箱”、频率探测器和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了“音调高低和哪些因素有关”的探究.选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出，其中 a、c、d粗细相同，b最粗，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 ①若想研究“音调的高低与琴弦粗细”的关系应选择琴弦________（a/b/c/d）。 ②若选择琴弦a和d，则是为了研究_________。 ③小华选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论。请指出她探究过程中存在的问题：________。 (3)某种蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动 480次，请通过数据说明我们能否听到该种蝴蝶飞行时发出的声音?答________；说明原因：________。 7．小明同学用如图所示的实验装置探究“声音的特性”； [实验一]如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起； (1)泡沫塑料球被弹起，这个现象说明__________，该装置还可以探究__________（选填序号）； ①响度与振幅的关系                ②音调和频率的关系 [实验二]如图乙所示，有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图乙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关，他做出了如下猜想： 猜想A：音调可能与空气柱的长短有关 猜想B：音调可能与量筒的粗细有关 猜想C：音调可能与水柱的长度有关 (2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系，应选量筒__________；（填字母代号）； (3)选择量筒b和c，可以探究猜想__________（填字母代号）； (4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，所发出的声音音调__________（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； (5)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声，__________所发出的声音音调较高，发声体为__________（选填“空气柱”、“量筒和量筒内的水”）。 8．小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时，每根琴弦的音调不同。查阅资料后得知，弦乐器是靠调整弦的松紧来改变张力，调整其音高的，并振动弦发出声响。通常将弦调松，张力会减小，音调会变低。 小雨猜想：在琴弦张紧程度相同的条件下，音调高低可能还与弦的粗细、长短、及琴弦的材料有关。于是，她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她的实验数据： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 A 不锈钢 50 0.3 B 不锈钢 50 0.7 C 尼龙丝 40 0.5 D 黄铜 30 0.5 E 尼龙丝 30 0.5 (1)探究音调与琴弦粗细的关系，应选用编号为_________的琴弦。小雨选择编号D、E的琴弦，可探究音调与 _______的关系。 (2)把琴弦调紧一些，以相同的振幅拨动琴弦发声时，琴弦的张力变___________（选填“大”或“小”），振动频率变高，因此音调升高。 (3)在上述探究过程中，用到的物理研究方法是________法。 (4)探究过程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，你认为小雨要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：________（填写数字代号） 三、人和一些动物的发声与听觉频率范围（共5小题） 1．昆虫飞行时扇动翅膀的频率不同，蚊子飞行时每秒钟600-1100次，蜜蜂每秒钟约300次，苍蝇每秒钟约200次，蝴蝶每秒钟8-13次，而人的听觉频率范围为20-20000Hz，为什么我们听不到蝴蝶翩翩起舞时发出的声音而听得见烦人的蚊子翅膀振动发出的声音？ 2．某种苍蝇飞行6s内翅膀振动1200次，则频率是___________Hz，而蝴蝶飞行4min翅膀振动1200次，则人类能听到的是___________（选填“苍蝇”或“蝴蝶”）翅膀振动产生的声音。 3．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 4．如图是人和大象等动物的听觉频率范围。某种飞蛾飞行时在1min内翅膀振动1080次。则这种飞蛾飞行时发出的声音（　　） 大象  1~20000Hz 狗  15~50000Hz 人  20~20000Hz 蝙蝠  1000~120000 A．人可能听得见 B．狗可能听得见 C．大象一定能听见 D．蝙蝠可能听得见 5．如图所示，蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，人耳听不到蝴蝶振翅的声音主要是由于蝴蝶的振翅声 ___________低（选填“音调”、“响度”或“音色”）；我们能听到嗡嗡的蚊子声是通过 ___________传入人耳。 试卷第2页，共17页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2．2 音调 一、音调与频率（共11小题） 二、探究影响音调高低的因素（共8小题） 三、人和一些动物的发声与听觉频率范围（共5小题） 一、音调与频率（共11小题） 1．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘，增加它伸出的长度，用同样大小的力拨动钢尺，则听到声音的音调______（选填“变高”“不变”或“变低”）。 【答案】变低 【详解】将一把钢尺紧按在桌面边缘，增加它伸出的长度，用同样大小的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变慢，钢尺振动发出声音的频率变慢，听到声音的音调会变低。 2．我国已建成多条“音乐公路”，如图所示，路面上刻有一条条凹槽，可以把整条路面看成一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针，每当汽车按规定速度驶过这段路面时，一段优美的音乐就奏响了。音乐声是由汽车轮胎的______产生，并通过______传入人耳，若汽车超过规定的速度行驶，听到该音乐的音调会变______。 【答案】 振动 空气 高 【详解】[1][2]物体的振动产生声音，音乐声是由轮胎的振动产生的；声音可以在空气中传播，汽车行驶时发出的声音是通过空气传入人耳的。 [3]凹槽之间留不同的间距，汽车行驶的过程中，汽车轮胎单位时间内接触到的凹槽数量就不同，发出声音的频率不同，所以听到的声音的音调不同；若汽车超过规定的速度行驶，汽车轮胎单位时间内接触到的凹槽数量增多，发出声音的频率变高，听到该音乐的音调会变高。 3．小红做了个单弦琴，拨动左侧琴弦发现，向右移小木块，音调变低，说明音调与振动弦的___________有关：保持小木块的位置不变，用一只手按压点，另一只手拨动琴弦，所发出声音的音调会变___________。 【答案】 长度 高 【详解】[1]向右移动小木块，琴弦的长度变长，拨动琴弦，琴弦振动的频率变低，声音的音调变低，说明音调与振动的弦的长度有关。 [2]保持小木块的位置不变，她用一只手按压A点，则振动部分琴弦的长度变短，琴弦振动的频率变高，声音的音调变高，所以另一只手拨动琴弦，所发出声音的音调会变高。 4．如图是歌曲《如愿》中的一段歌词与乐谱。小张同学正确演唱“遥遥的路”四个字时，这个旋律片段的音符及其频率如表所示。下列说法中正确的是（　　） 音符 1 2 3 4 音名 Do Re Mi Fa 频率/Hz 261 293 329 349 A．演唱音符1时的音调最高 B．音符2的频率293Hz表示声带每分钟振动293次 C．演唱音符4时的响度最大 D．演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变 【答案】D 【详解】A．音调与发声体的振动频率有关，演唱音符1时的频率261Hz最低，音调最低，故A错误； B．声源每秒振动的次数叫做频率，则音符2的频率293Hz表示声带每秒振动293次，故B错误； C．演唱音符4时的频率最高，音调最高，而响度表示声音的大小，与振幅和距离声源的远近有关，故C错误； D．声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s，则演唱音符1到4时，声音在空气中的传播速度不变，故D正确。 故选D。 5．同一检测器测得的发声体A和B的声音数据如下图所示。在0~t0过程中，发声体A和B发出声音的___________不同。 【答案】音调 【详解】在0~t0过程中，发声体A和B频率不同，发出的音调不同。 6．小亮用一个纸盒、两根木条和五根粗细不同的橡皮筋制作了“橡皮筋吉他”，如图所示，橡皮筋从上到下越来越细，当他用相同的力拨动不同的橡皮筋时，会发出跟吉他一样的声音，此声音是由橡皮筋______而产生的。从上到下分别拨动五根橡皮筋时，最上面的橡皮筋发出的音调最______。 【答案】 振动 低 【详解】[1][2]声音是由物体振动产生的，拨动“橡皮筋吉他”发出声音，此声音是由橡皮筋振动产生的；声音的音调由声源振动的频率决定，频率越高，音调越高；从上到下分别拨动五根橡皮筋时，最上面的橡皮筋最粗，振动的最慢，发出的音调最低。 7．古琴是我国传统的拨弦乐器，它是由琴体和琴弦组成的。 (1)古琴被弹奏时发出的声音主要是由于琴弦______而产生的。 (2)如图所示是《斫琴图》中琴师制琴的部分场景。 a．图（a）中，琴师利用刀具挖刨琴板，锋利的刀口是为了______压强。 b．图（b）中，琴师调整琴弦的长度，这是为了改变琴弦被拨动时发出声音的______。（选填“响度”“音调”或“音色”） c．若未调琴弦前，琴弦被拨动时发出声音的振动图像如图（a）所示；请在图（b）中大致画出调短后的琴弦被拨动时发出声音的振动图像_______。 【答案】(1)振动 (2) 增大 音调 【详解】（1）声音是由物体振动产生的，古琴被弹奏时发出的声音主要是由于琴弦振动而产生的。 （2）[1]琴师利用刀具挖刨琴板，锋利的刀口是为了增大压强，这是通过减小受力面积来增大压强。 [2]琴师调整琴弦的长度，这是为了改变琴弦振动部分的长度，改变振动频率，改变发出声音的音调。 [3]琴弦调短后，振动频率变高，如图所示： 8．白居易的《琵琶行》中有如下描述：“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦，使其________发声；演出前旋转转轴的目的是调节琴声的_________（选填响度、音调、音色）；若原琴弦发声如甲所示，将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦，声波的波形如_________（选填甲、乙、丙）所示。    【答案】 振动 音调 丙 【详解】[1]声音是由物体振动产生，“演奏琵琶时通过拨动琴弦，使其振动发声。 [2]演出前旋转转轴，可以改变琴弦振动的快慢，目的是调节琴声的音调。 [3]若原琴弦发声如甲所示，将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦，声音的音色不变，声音的振幅不变，声音的振动频率变快，则声波的波形如丙所示。 9．大象有自己的“语言”，野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于______Hz的次声波相互交流。研究人员录下象群“语言”，发现以2倍速度快速播放录音时，人耳能听到正常播放时听不到的声音，这是因为快速播放后声音的______变高。 【答案】 20 音调 【详解】[1]频率低于20Hz的是次声波，野生亚洲象在迁徙时经常通过频率小于20Hz的是次声波相互交流。 [2]以2倍速度快速播放录音时，播放速度变快时，声音频率变大，声音的音调变高，那么部分次声波变成人耳可听声，所以能听到正常播放时听不到的声音。 10．“抖音”是一款社交类软件，它能将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的。此时声波的频率也为正常声音的3倍，则“抖音”的 ___________比正常声音的高，声波传播速度 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 音调 不变 【详解】[1]当音频和视频通过 APP软件以3倍的速度快速播放，声波的频率也为正常声音的3倍，因为音调是由频率决定的，频率大音调就高，所以“抖音”的音调比正常声音的高。 [2]由声波传播速度与频率的大小无关，当频率改变只会影响声音的音调，不会影响声波的传播速度，因此声波传播速度不变。 11．如图所示，在甲、乙、丙、丁4个相同的玻璃瓶中分别装入不同高度的水，则下列说法正确的是（　　） A．用筷子依次敲打瓶口，敲打丁瓶口发出的声音传播得最快 B．用嘴依次吹瓶口，吹甲瓶口发出的声音的音调最高 C．用筷子依次敲打瓶口，敲打甲瓶口发出的声音的音调最高 D．只要物体振动发声，我们就一定能听到声音 【答案】B 【详解】A．声速的大小与频率无关，敲打每个瓶子时，音调不同，但速度相同，故A错误； B．用嘴依次吹瓶口时，是空气柱振动发声，甲中的空气柱最短，发出的音调最高，故甲的音调最高，故B正确。 C．敲击时是瓶子和水振动发声，由于瓶子中装有水的多少不同，导致敲击时，振动快慢就不同，水少的振动快，故丁的音调最高，故C错误； D．只有振动在20Hz~ 20000Hz之内的才能够听到，故D错误。 故选B。 二、探究影响音调高低的因素（共8小题） 1．小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦发声的参数，两次拨A弦后界面如图，则下列说法正确的是（　　） A．拧松A弦后，再次拨动发出声音的频率变高 B．第一次的振幅比第二次大 C．第一次测得的音调比第二次高 D．第一次测得A弦每秒振动56次 【答案】C 【详解】A．其他条件不变时，琴弦越紧，频率越大，所以拧松A弦后再拨动每秒振动的次数少，再次拨动发出声音的频率变低，故A错误； B．题目中显示的分贝数不同，说明吉他弦的振幅不同，第一次分贝数小于第二次分贝数，即第一次的振幅小于第二次的振幅，故B错误； C．音调由频率决定，频率大，音调高，由图可知，第一次的频率大于第二次的频率，所以第一次的音调比第二次高，故C正确； D．频率指物体一秒振动的次数，所以第一次测得A弦每秒振动145.4次，故D错误。 故选 C。 2．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 【详解】[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。 3．为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为不能够完成探究目的的是（　　） A．硬纸板接触齿数不同的齿轮 B．改变钢尺伸出桌边的长度 C．改变硬纸板划过梳子齿的速度 D．用发声的音叉接触水面时，水花四溅 【答案】D 【详解】A．硬纸板接触齿数不同的齿轮，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故A不符合题意； B．改变钢尺伸出桌边的长度，钢尺振动的频率不同，发出声音的音调不同，故B不符合题意； C．用硬纸板在梳子齿上以不同速度划动时，硬纸板振动的频率不同，发出声音的音调不同，故C不符合题意； D．用发声的音叉接触水面，水花四溅，说明声音是由物体的振动产生的，故D符合题意。 故选D。 4．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； 实验序号 长度L/m 重物/个数 频率f/Hz 1 0.4 2 375 2 0.8 2 170 3 4 265 (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； (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； (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； (5)该实验探究过程中用到的主要科学探究方法是_______法。 【答案】(1)长度/长短 (2) 0.8 松紧 (3) 1、2 长 (4)2 (5)控制变量 【详解】（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。 5．在跨学科实践活动中，小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题：二胡弦发声的音调高低与什么因素有关？思考后他进行了猜想：二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。 实验次数 1 2 3 4 钢丝粗细程度 粗 细 细 ____ AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数/个 3 3 4 4 (1)为了探究小明的猜想，请将表格空格处补充完整：_____。 (2)实验中，在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的 _________。 (3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的 _______的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低，则可初步得出结论：当弦的长度和松紧相同时，弦越 _____，发声的音调越高。 (4)第3、4两次实验时，发现第3次实验中钢丝发声的音调低。在二胡演奏活动中，如图2所示，小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开 _______（选填“中指”或“食指”），理由是 ____________________。 【答案】(1)细 (2)松紧程度 (3) 粗细 细 (4) 中指 其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低 【详解】（1）由表可知，1、2两次实验钢丝的粗细不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系；2、3两次实验钩码个数不同，则钢丝的松紧不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的松紧的关系；3、4两次实验应探究音调高低与弦的长度的关系，所以应控制钢丝的粗细和松紧（钩码个数）相同，改变钢丝的长度，故表格空格处应填细。 （2）钩码个数不同，则对钢丝的拉力不同，钢丝的绷紧程度就不同。所以在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。 （3）[1]1、2两次实验钢丝的粗细不同，其他因素相同，探究的是音调高低与钢丝的粗细的关系。 [2]第1次实验中钢丝更粗，发出声音的音调低，说明当弦的松紧和长度相同时，弦越细，发声的音调越高。 （4）[1][2]3、4两次实验钢丝的长度不同，其他因素相同，探究的是音调高低与弦的长度的关系，结果第3次实验中钢丝更长，发出的声音的音调低，说明其他因素相同时，钢丝长度越长，音调越低。所以小明想要让二胡弦发出音调较低的声音，此时最简单合理的操作是松开中指，使二胡弦更长。 6．小明和小华对声音现象做了如下探究和思考： (1)如图甲所示，他们用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”，能实现 10m 间距离的通话，这表明____________。 (2)他们利用“音箱”、频率探测器和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了“音调高低和哪些因素有关”的探究.选用的琴弦长度、材料在图乙中已标出，其中 a、c、d粗细相同，b最粗，并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 ①若想研究“音调的高低与琴弦粗细”的关系应选择琴弦________（a/b/c/d）。 ②若选择琴弦a和d，则是为了研究_________。 ③小华选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论。请指出她探究过程中存在的问题：________。 (3)某种蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动 480次，请通过数据说明我们能否听到该种蝴蝶飞行时发出的声音?答________；说明原因：________。 【答案】(1)声音能在固体中传播 (2) a、b 音调的高低与琴弦长度的关系 没有控制琴弦的材料相同 (3) 不能 它的翅膀振动频率为8Hz，属于次声波，人耳听不到 【详解】（1）两个纸杯之间由固体细线相连，说明固体可以传声。 （2）①[1]要想研究音调高低与琴弦粗细关系，应该控制材料、长度相同，选取粗细不同的两根琴弦，故选用a、b。 ②[2]这两根琴弦，材料相同，粗细相同，但长度不同。故利用它们是探究音调高低与长度关系。 ③[3]这个实验设计中有两个变量：材料、长度。故不能得出音调与某一变量的关系。 （3）[1][2]蝴蝶翅膀振动的频率为 人耳能够听到的声波频率下限为20Hz，故人耳不能听到蝴蝶翅膀振动的声音。 7．小明同学用如图所示的实验装置探究“声音的特性”； [实验一]如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起； (1)泡沫塑料球被弹起，这个现象说明__________，该装置还可以探究__________（选填序号）； ①响度与振幅的关系                ②音调和频率的关系 [实验二]如图乙所示，有4支材料和厚度均相同的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如图乙所示。某同学利用上述装置探究音调与哪些因素有关，他做出了如下猜想： 猜想A：音调可能与空气柱的长短有关 猜想B：音调可能与量筒的粗细有关 猜想C：音调可能与水柱的长度有关 (2)若探究发声的音调与空气柱长度的关系，应选量筒__________；（填字母代号）； (3)选择量筒b和c，可以探究猜想__________（填字母代号）； (4)小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，所发出的声音音调__________（选填“c高”、“d高”或“一样高”）； (5)如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声，__________所发出的声音音调较高，发声体为__________（选填“空气柱”、“量筒和量筒内的水”）。 【答案】(1) 声音是由物体振动产生的 ① (2)a和b (3)B (4)一样高 (5) b 量筒和量筒内的水 【详解】（1）[1]如图甲，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球会被弹起，小球弹起反映了音叉的振动，这个现象说明声音是由物体振动产生的。 [2]同一个音叉，振动的频率是固定的，只能改变敲击的力度，音叉振幅发声变化，从而带动乒乓球振动，故可以探究响度与振动的幅度的关系。 （2）当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合条件。 （3）选择量筒b和c，量筒的粗细不同，空气柱、水柱的长度相同，故可以探究猜想B。 （4）小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，空气柱长度相同，振动的频率相同，所发出的声音音调一样高。 （5）[1][2]如果用同样大小的力敲击a和b使它们发声，发声的物体是量筒和量筒内的水，量筒b水比较少，振动频率高，音调较高。 8．小敏观察到提琴、吉他、二胡等弦乐器发声时，每根琴弦的音调不同。查阅资料后得知，弦乐器是靠调整弦的松紧来改变张力，调整其音高的，并振动弦发出声响。通常将弦调松，张力会减小，音调会变低。 小雨猜想：在琴弦张紧程度相同的条件下，音调高低可能还与弦的粗细、长短、及琴弦的材料有关。于是，她通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她的实验数据： 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 A 不锈钢 50 0.3 B 不锈钢 50 0.7 C 尼龙丝 40 0.5 D 黄铜 30 0.5 E 尼龙丝 30 0.5 (1)探究音调与琴弦粗细的关系，应选用编号为_________的琴弦。小雨选择编号D、E的琴弦，可探究音调与 _______的关系。 (2)把琴弦调紧一些，以相同的振幅拨动琴弦发声时，琴弦的张力变___________（选填“大”或“小”），振动频率变高，因此音调升高。 (3)在上述探究过程中，用到的物理研究方法是________法。 (4)探究过程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，你认为小雨要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：________（填写数字代号） 【答案】(1) A、B 材料 (2)大 (3)控制变量 (4)③①②④ 【详解】（1）[1]由表可知，要探究音调与琴弦粗细的关系，则琴弦的长短、材料要保持一致，故选编号为A、B。 [2]由表可知，编号D、E的琴弦，琴弦的长短、粗细一样，琴弦的材料不一样，故探究音调与材料的关系。 （2）把琴弦调紧一些，以相同的振幅拨动琴弦发声时，琴弦的张力变大了，琴弦约容易振动，琴弦振动频率变高，琴弦的音调升高。 （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）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③①②④。 三、人和一些动物的发声与听觉频率范围（共5小题） 1．昆虫飞行时扇动翅膀的频率不同，蚊子飞行时每秒钟600-1100次，蜜蜂每秒钟约300次，苍蝇每秒钟约200次，蝴蝶每秒钟8-13次，而人的听觉频率范围为20-20000Hz，为什么我们听不到蝴蝶翩翩起舞时发出的声音而听得见烦人的蚊子翅膀振动发出的声音？ 【答案】见详解 【详解】蝴蝶扇动翅膀每秒钟8-13次，即蝴蝶翅膀振动的频率为8-13HZ，属于次声波，不在人的听觉范围内，因此我们听不到蝴蝶翅膀翩翩起舞时发出的声音；蚊子扇动翅膀每秒钟600-1100次，即蚊子翅膀振动的频率为600-1100HZ，在人的听觉范围内，因此我们听得到听得见烦人的蚊子翅膀振动发出的声音。 2．某种苍蝇飞行6s内翅膀振动1200次，则频率是___________Hz，而蝴蝶飞行4min翅膀振动1200次，则人类能听到的是___________（选填“苍蝇”或“蝴蝶”）翅膀振动产生的声音。 【答案】 200 苍蝇 【详解】[1][2]频率是振动次数和时间的比值，则苍蝇翅膀的频率为 蝴蝶飞行的频率为 由于人类的听声范围为20Hz-20000Hz，因此人类能听到苍蝇翅膀振动产生的声音。 3．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 【详解】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。 4．如图是人和大象等动物的听觉频率范围。某种飞蛾飞行时在1min内翅膀振动1080次。则这种飞蛾飞行时发出的声音（　　） 大象  1~20000Hz 狗  15~50000Hz 人  20~20000Hz 蝙蝠  1000~120000 A．人可能听得见 B．狗可能听得见 C．大象一定能听见 D．蝙蝠可能听得见 【答案】B 【详解】某种飞蛾飞行时在1min内翅膀振动1080次，则这种飞蛾飞行时发出的声音的频率为 根据表格数据分析可知，飞蛾飞行时发出的声音的频率在大象和狗的听觉频率范围内，由于引起人和动物的听觉感官，声音还需要达到一定的响度，所以，狗和大象都可能听得见；飞蛾飞行时发出的声音的频率不在人和蝙蝠的听觉频率范围内，因此，人和蝙蝠不能听得见这种飞蛾飞行时发出的声音。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．如图所示，蚊子和蝴蝶在飞行时翅膀都在振动，人耳听不到蝴蝶振翅的声音主要是由于蝴蝶的振翅声 ___________低（选填“音调”、“响度”或“音色”）；我们能听到嗡嗡的蚊子声是通过 ___________传入人耳。 【答案】 音调 空气 【详解】[1]蝴蝶从身旁飞过却听不到声音，其原因是蝴蝶翅膀的振动频率低，音调低，振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉频率范围内。 [2]声音的传播需要介质，我们能听到嗡嗡的蚊子声是通过空气传入人耳的。 试卷第2页，共17页 / 学科网（北京）股份有限公司 $