D.换一根更细一些的琴弦,是为了改变响度
【解析】:旋转琴轴使弦拉得紧一些,将琴枕上移一些改变弦的长度,换一根更细一些的琴弦,这些都是为了改变音调。而音色只与乐器本身有关,响度与琴弦振动的幅度有关,所以选项B正确。 【答案】B
【点评】:对于弦乐器,长而粗的弦发声的音调低,短而细的弦发声的音调高;绷紧的弦发声的音调高,不紧的弦发声的音调低;弦的振动幅度越大,发出的声音响度越大。对于打击乐器鼓,鼓皮绷得越紧,振动得越快,发出的声音音调越高。对于管乐器,通过抬起不同的手指,改变不同的空气柱的长度,从而改变音调;长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。
20.(2012全国初中物理竞赛预赛)地震发生前,由于地壳的微动,会产生次声波,人对这些次声波没有感受,但能引某些动物的听觉反应,由右表提供的数据可知,对地震产生的次声波反应最强的动物是 【 】 A、蝙蝠 B、猫 C、狗 D、大象
答案:D 解析:频率低于20Hz的声波称为次声波,由于大象的听觉范围为1-20000Hz,所以对地震产生的次声波反应最强的动物是大象,选项D正确。
21.(2008年全国初中应用物理竞赛题)长途汽车经过长时间行驶后,驾驶员常常会停下车,拿根铁棒敲打车轮,凭借声音可以判断轮胎内的空气是否充足。这主要是因为敲击的轮胎内空气充足时发出声音的( )
A.响度较大 B.音调较高 C.音调较低 D.响度较小
21. 答案:B 解析:轮胎内空气充足时敲击发出声音的音调较高,否则音调较低;敲击用力大时响度较大,否则响度较小。 二.填空题
1.(2009年全国初中应用物理竞赛题)科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀,星球正在离我们越来越远。其实在日常生活中声音也有类似的现象,在火车从我们身边疾驶而过的瞬间,尽管火车发出的汽笛声频率是不变的,但我们听起来声音的音调却是___________ (选填“由高变低”或“由低变高”)。
1 .答案:由高变低
解析:根据题述“光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀,星球正在离我们越来越远”可知,发声体远离而去,我们听起来声音的频率变小,音调由高变低。
2.(02年重庆初二竞赛)“高级音响设备”、“高声大叫”、“高音独唱”这些语句中表示发声体振幅
一些动物的听觉范围Hz 蝙蝠 猫 狗 大象 60-65000 15-50000 1-20000 大的是 ;表示发声体振动频率大的是 。 2. 答案:高声大叫 高音独唱
解析:“高级音响设备”是指音色好的音响设备;“高声大叫”是指声音大,即发声体振幅大;“高音独唱”是指发声体振动频率大。
3.(2008年株洲初中应用物理竞赛题)在交通繁忙的路口,环保部门有时会安装某种装置——噪声显示牌,用来监测路口的“动静”,显示牌的示数会随着声音的变化而变化,如“60,70,80,……”显示牌示数的变化反映了声音的 发生了变化,显示牌示数的单位是 。 3.答案:响度、分贝(或dB) 解析:噪声显示牌示数的变化反映了声音的响度发生了变化,噪声显示牌示数的单位是分贝(或dB)。
4.(重庆初二竞赛)从物理学的角度看,噪声是指 ,为了保证工作和学习,应控制噪声不超过 分贝。4.答案:发声体做无规则的杂乱无章的振动时发出的声音 70
5、(第11界全国初中应用物理竞赛题)音乐厅正在举办音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏,这时男中音的________比女高音的大,而女高音的________比男中音的高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有________效应。 5.答案:响度 音调 双耳
解析: 音乐厅举行音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴奏。这时男中音放声高歌,其响度比女高音的大,而女高音的音调比男中音的高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有双耳效应。
6.(2006年全国初中应用物理竞赛题)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的 是不同的。 6.答案:音色.
7.(2007年全国初中应用物理竞赛题)古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”。 (1)这个钓鱼的小儿面对路人的询问,只是招招手却默不作声。这是因为他知道声音不仅能在空气中传播,还能在__________中传播。
(2)小儿招手______(选填“会”或“不会”)产生波动,鱼儿听不见的原因是__________。 7..答案:(1)水 (2)会 招手时,手的振动频率很低,所发出的波动频率也很低,不在鱼的听觉范围内。
8.一部科幻电影中有这样的场面:一艘飞船在太空遇险,另一艘飞船在前往营救的途中,突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声,接着看到了强烈的爆炸火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性错误:(1) ;(2) 。
8.答案:(1)不可能听到爆炸声,因为太空是真空 (2)即使能听到爆炸声,也不是先听到,
因为光速比声速大
9.(第9界全国初中应用物理竞赛题)如图所示,四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________。
9.答案:丙,乙,甲,丁。解析:dou(1)的音调最低,频率最低,瓶里空气柱长度最长,“fa(4)” 的音调最高,频率最高,瓶里空气柱长度最短,所以与这四个音阶相对应的瓶子的序号是丙,乙,甲,丁。
10.(河南竞赛题)编钟(如图所示)是我国古代音乐文化的杰作,古代工匠运用高超的工艺铸造出大小不同的编钟,这些钟在敲击时能发出不同音调的声音.从物理方面讲,这是由于不同的钟在敲击后振动的_______不同.乐队演奏的声音是通过________传播到我们耳中的.
10.答案:频率 空气 解析:这些钟在敲击时能发出不同音调的声音,是由于不同的钟在敲击后振动的频率不同.乐队演奏的声音是通过空气传播到我们耳中的.
11(第4界全国初中应用物理知识竞赛)火车在进入隧道前必须鸣笛。若火车速度为80千米/小时,声音在空气中的速度是340米/秒,司机在鸣笛后2秒时听到自隧道口处的山崖反射的回声,则鸣笛时火车到隧道口的距离是_ _米。
【解析】:如图,设火车在A处发出鸣笛声,山崖在C处,火车行驶至B处就听到山崖反射的鸣笛声。设火车从A行驶到B处经历的时间为t=2秒,AC之间距离L,空气中声速v1=340米/秒,火车速度v2=80千米/秒=22米/秒,则有v1t+v1t=2L,解得L=362m。 【答案】362 【点评】画出火车运动和声音传播反射的示意图,找出等量关系列方程求解。
三.实验探究题
1.(第12界全国初中应用物理知识竞赛)为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。
甲、放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。 乙、使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。 丙、吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
你认为,能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个?其他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明了什么问题? .
1.【答案】能说明声的产生条件的实验现象是实验现象乙和实验现象丁。实验现象甲说明声音的传播需要介质;实验现象丙说明不同长度的空气柱振动时发出声音的频率不同。
【解析】实验甲描述的是把罩内空气抽出一些后,听到的铃声明显减小。可以设想,若将罩内抽成真空,铃声就听不到了,实验表明声音的传播需要介质。
实验乙观察到的“水面溅起水花”是正在发声的音叉接触水面,由于音叉振动使“水面溅起水花”,表明发声的音叉正在振动,它是探究声音产生条件的相关实验。
实验丙描述的是手指按住笛子不同的孔便会发出不同的声音,这是由于笛子发声是笛子腔内的空气柱发生振动所致。手指按住笛子不同的孔,空气柱的长度不同,空气振动的频率不同,发出的声音音调就不同。可见,实验丙研究的是不同长度的空气柱振动时发声频率的不同。
实验丁观察到的“把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线”是正在发声的钟振动带动笔尖振动,在纸上画出一条来回弯曲的细线,表明发声的钟正在振动,它是探究声音产生条件的相关实验。
2.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,提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关; 猜想二:琴弦发出的声音的音调高低,可能与琴弦的长度有关; 猜想三:琴弦发出的声音的音调高低,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。因为音调的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 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 钢 尼龙 尼龙 长度 60 60 60 80 100 80 80 100 横截面积 (1)为了验证猜想一,应选用编号为 、 、 的琴弦进行实验。 为了验证猜想二,应选用编号为 、 、 的琴弦进行实验。 表中有的材料规格还没有填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容,请在表中填上所缺内容。
(2)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,必须进行的操作是: 。
2.答案:(1)ABC ADF 80 (2)选取一根琴弦,用一定大小的力拉紧琴弦,拨动琴弦测出此时振动的频率;改用不同的力拉紧琴弦,分别测出相应的振动频率,进行分析比较。
3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,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验室控制的琴弦条件。
编号 控制条件 琴弦材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 A B C D E 钢 钢 尼龙丝 铜 尼龙丝 20 20 30 40 40 (1)如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填写字母代号)
(2)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。你认为小兰要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:__________(只填写数字代号)。
【解析】:由题给表格中数据可知,编号A、B是控制了琴弦材料和琴弦的长度不变,研究琴弦发声的音调高低与琴弦的横截面积的关系;编号D、E是控制了琴弦的横截面积和琴弦的长度不变,研究琴弦发声的音调高低与琴弦材料的关系。探究过程的合理顺序应该是:提出问题(或猜想),实验研究,分析归纳,得出结论等。
【答案】(1)D和E(2) ③①②④
【点评】小兰所用的研究方法叫做“控制变量法”。所谓控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次试验只有一个条件不相同,若两次试验结果不同,则与该条件有关,否则无关。反过来,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。
4.(第15界全国初中应用物理知识竞赛)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。
近十年全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编专题二声现象
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