上海川沙中学华夏西校物理声现象实验单元试卷(word版含答案)

一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）1．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，他们找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。

（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）表中有的材料规格还没填全，为了验证猜想三，必须知道该项内容。

请在表中填上所缺数据_____,___。

（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想他还需进行操作是__________________。

【答案】ABC ADF 80 1.02 选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化【解析】【详解】(1)[1]为了验证猜想一，即要保证材料和长度相同，横截面积不同，观察编号A、B、C的数据，它们的材料都是铜，长度都是60cm，横截面积不同，这三种规格的琴弦符合要求；(2)[2]为了验证猜想二，即要保证材料和横截面积相同，长度不铜，观察编号A、D、F的数据，它们的材料都是铜，横截面积都是0.76 mm2，长度不铜，这三种规格的琴弦符合要求；(3)[3][4]为了验证猜想三，即要保证长度和横截面积相同，材料不同，观察G、H可知，它们长度都是80cm，横截面积都是1.02 mm2，一个是钢材料，另一个是尼龙材料，此时编号E材料是铜，只要长度也是80cm，横截面积也是1.02 mm2即可验证猜想三；(4)[5]为了验证这一猜想，他需要选定某一根琴弦，调节它的松紧程度，比较音调是否变化。

2．如图所示，某同学用尺子探究音调和响度分别与什么有关时，做了以下实验：（1）该同学把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的幅度大致相同．实验发现：尺子伸出桌面的长度越长，振动越慢，发出声音的音调越________；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的________有关；（2）又把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动幅度；改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次的振动快慢大致相同．实验发现拨动尺子的力度越大，尺子________越大，发出声音的________越大；（3）在实验中会发现：当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于________【答案】低频率振动的幅度响度尺子伸出桌面的长度越长时，振动频率越低，发出声音的音调越低，当尺子伸出桌面超过一定长度时，发出声音的音调低于20Hz，属于次声波，低于人类听觉的下限．【解析】【分析】（1）音调指声音的高低，是由发声体振动的频率决定，物体振动越快，音调就越高，物体振动越慢，音调就越低；（2）响度指声音的强弱，是由发声体振动的振幅决定，振幅越大，响度越大；（3）大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz．【详解】（1）当尺子伸出桌面的长度越长时，振动越慢，发出声音的音调越低；当尺子伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高；由此可得出结论：音调的高低与发声物体的振动频率有关；（2）拨动尺子的力度越大尺子振动幅度越大，发出声音的响度越大；拨动尺子的力度越小尺子振动幅度越小，发出声音的响度越小；由此可得出结论：响度的大小与发声物体的振动幅度有关；（3）尺子伸出桌面的长度越长时，振动频率越低，发出声音的音调越低，所以当尺子伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，但发出声音的频率低于20Hz，属于次声波，人听不到声音．3．现在大多数房屋的门窗玻璃是“双层中空(接近真空)”的，能起到“隔音保温”的作用．小明在敲玻璃时，感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样，产生了探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”的想法．为此，进行了以下实验：①如图所示，将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面底端，把玻璃球A靠在玻璃板的右侧，把橡胶球B悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧．②把橡胶球B向左拉开一定的高度，放手后让其撞击玻璃板，玻璃球A被弹开，在下表中记下玻璃球没斜面向上滚动的距离，共做3次．③换成双层玻璃板重复②的实验．⑴实验时，把橡胶球B向左拉开“一定的高度”，目的是为了保证橡胶球B与玻璃撞击时的________能保持不变；⑵受到橡胶球B的撞击后，玻璃板振动的强弱是通过__________来反映的；⑶分析表中的实验数据，可以得出的结论是__________；⑷中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，是因为①隔音：___________；②保暖：___________．【答案】速度玻璃球滚动的距离大小单层玻璃比双层玻璃的振动幅度大真空不能传播声音真空传导热量的能力比玻璃差【解析】解答：(1)根据控制变量法应保持橡胶球B与玻璃撞击时的动能相同，由于是同一个橡胶球，则应保持橡胶球B向左拉开“一定的高度”，从同一高度落下；(2)当玻璃板受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的，这是转换的研究方法；(3)同样的撞击下，单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远；所以结论是：受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强；(4)两层玻璃之间接近真空，中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，①由于声音的传播是需要介质的，而真空不能传声，所以这种窗户能起到较好的隔音效果；②由于真空传导热量的能力比玻璃差，所以这种窗户能起到较好的保温效果。

4．如图所示，某同学用音叉和示波器研究声音的音调与发声体振动的频率关系。

在该实验中，他进行了两次实验，第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉，结果听到第一次发出的声音音调较高。

由此可以得到的结论是：发声体振动的频率越高，音调越_________ (选填“高”或“低”)。

图 (a)、(b)为该同学观察到的示波器上波形图的疏密情况，其中______________图为第二次实验时的波形图[选填“a”或“b”]。

【答案】高(a)【解析】【分析】根据“第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉”可知，本题考查音调，根据音调的影响因素进行求解。

【详解】[1]由于第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉，结果听到第一次发出的声音音调较高，所以发声体振动的频率越高，音调越高；[2]示波器波形图上相等的距离内，(a)图波形稀疏，振动频率低，(b)波形较为密集，振动频率高，第二次实验振动频率低于第一次实验，因此图为第二次实验时的波形图(a)。

5．探究影响音调的高低有关因素：装置事实如图（1）所示，某小组同学在甲、乙、丙、丁四个相同的玻璃瓶里装入高度不同的水，来研究“音调高低与哪些因素有关”．首先，小组同学用嘴贴着瓶口吹气，发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“fa（4）”“mi（3）”“ri”“do（1）”四个音阶不同的声音，接着小组同学用橡皮锤轻轻敲击瓶身，发现甲、乙、丙、丁四个玻璃瓶会依次发出“do（1）”“ri （2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶不同的声音由此现象，回答下列问题：步骤（1）同样的瓶子，如玻璃瓶甲，为什么向瓶口吹气发出“fa（4）”的音，而用橡皮锤轻轻敲击瓶身则发出“do（1）”的音？小组同学经过讨论后发现主要是由于______不同．（2）小组同学由两次实验现象初步得出结论：______不同，音调不同．（3）接着，小组同学又用示波器来显示敲击丙、丁两瓶身时的振动波形图，如图（2）所示，其中图（a）是敲击______瓶身的振动波形图，图（b）是敲击______瓶身的振动波形图；同时，小组同学还发现由于两次敲击时的用力程度不同，从波形图上能反映出瓶身发出的响度也不同，其中敲击______瓶身的响度大（均填“丙”或“丁”）评价（4）小组同学经过讨论还得出可以用此实验的规律判断生活中一些实例的发声体．例如：吹笛子时，用手堵住笛孔能产生不同的声音，与上述______实验的发声体是相同的，提着水壶向热水瓶里灌开水听到的声音会发生改变，与上述______实验的发声体是相同的（均填“向瓶口吹气”或“用锤敲击瓶身”）【答案】振动物体频率丙丁丁向瓶口吹气向瓶口歇气【解析】【详解】[1]用嘴贴着瓶口吹气，振动发声的是由于瓶内空气的振动发出的，用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧，声音是由瓶子和瓶内水的振动发声，振动物体不同；[2]用嘴贴着瓶口吹气时，空气柱长度越短，其振动越快，音调越高；用橡皮锤轻轻敲击瓶子的外侧，水越多，振动越慢，音调越低；发声的频率不同，音调不同；[3]由图(1)可知，丙比丁中水多，用橡皮锤轻轻敲击瓶子外侧时，丙中水多，振动的频率低，由图(2)可知，（a）的频率低，则（a）是敲击丙瓶身的振动波形图；[4]同理可知（b）是敲击丁瓶身的振动波形图；[5]由图(2)可知，（b）的振幅较大，说明敲击丁瓶身的响度大;[6]吹笛子时，用手堵住笛孔能产生不同的声音，是靠改变空气柱的长度来改变音调的，与向瓶口吹气实验的发声体是相同的；[7]提着水壶向热水瓶里灌开水时，随着水的灌入，空气柱越来越短，振动的频率越来越高，与向瓶口吹气实验的发声体是相同的。

6．用一只手捏住表面光滑的实心铝棒的某一部位，另一只手的拇指和食指粘少许松香粉，在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦，可听见铝棒发出声音。

为了探究铝发声率是否与其长度有关，小明找到同样光滑但不同规格的实心铝棒、虚拟示波器等器材进行探究：(1)铝棒发声是由于铝棒_______________________导致的；(2)完成该实验还应该控制手捏铝棒的部位以及_________（填字母）相同；A．铝棒的长度 B．铝棒的横截面积(3)正确操作后，同学们记录实验所得的数据并绘制出相关的图像，分析图像后得出发声频率f与铝棒的长度L成反比，则他们绘制的图像是下图中的______________。

A． B． C．D．【答案】振动 B C【解析】【分析】【详解】(1)[1]声音是由物体振动产生的，所以铝棒发声是由于铝棒振动导致的。

(2)[2]因为要探究铝发声率是否与其长度有关，所以要使用不同长度的铝棒来实验，并且控制铝棒的横截面积不变。

(3)[3]因为发声频率f与铝棒的长度L成反比，所以发声频率f与铝棒的长度L的倒数成正比，故选C。