一、初二物理 声现象实验易错压轴题（难）
1．某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”．同学们使用一根表面光滑的实心铝棒，一只手捏住铝棒的中间部位，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，可以听见铝棒发出声音，而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的，为了探究铝棒发声频率的影响因素，该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究．实验前同学们提出了以下猜想：
猜想A：铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关 猜想B：铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关 猜想C：铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
为了验证猜想A，同学们选择4根铝棒，每次均捏住铝棒的中间部位，由手捏部位向外端摩擦，实验所得的数据记录于下面的表格中，在2%的误差允许范围内（频率相差在70Hz以内）的测量值可以认为是相等的．
（1）分析表格中数据，可知铝棒的发声频率与横截面积是______________的．（选填“有关”或“无关”）
（2）为了验证猜想B，同学们选择横截面积均为2.9×10﹣5m2的铝棒，实验所得的数据记录于下面的表格中，同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度L之间的关系，他们利用图象法处理数据，画出了频率f与长度的倒数1/L的关系如图所示，分析可知发生频率f与铝棒的长度L的关系是成______(正/反)比．
（3）同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系，在实验过程中，有同学们将发声的铝棒一端插入水中，可以看到______________现象，有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是____________________________． 【答案】 无关 反比例 水花四溅 振幅减小，响度减小
【解析】（1)通过比较表格中的1和3（或者2和4）可知，,当铝棒长度都为0.71m时,横截面积不同,频率为3500hHz和3530Hz,由于这两个频率在2%的误差允许范围内(频率相差在70Hz以内)，故频率是相同的，故结论为：铝棒的发声频率与横截面积是无关的； (2)由图象可知,频率f与长度的倒数1的关系是一条直线，即成正比，故发生频率f与铝棒的
L长度L的关系是成反比； (3)有同学们将发声的铝棒一端插入水中，铝棒振动，引起水的振动，故可以看到水花四溅；有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是铝棒的振幅减小，响度减小。
点睛：探究实验的难点在于对数据的分析能力，认真分析实验数据，得出实验结论，提高分析能力。
2．如图所示，将塑料刻度尺的一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，拨动刻度尺使之振动，听塑料尺振动时发出的声音．
(1)实验通过改变___________ 来改变声音的响度，通过改变_______来改变声音的音调． (2)换用钢尺做此实验，钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和频率与塑料尺均相同时，听到声音的主要差异是________ (选填“响度”“音调”或“音色”)不同． (3)实验设计隐含的物理方法是比较法和_________法．
(4)刻度尺振动产生的声音通过________传进耳朵，引起鼓膜______，人便听到声音． (5)实验中当刻度尺伸出桌面的部分超过一定长度时，无论如何用力拨动也听不到声音．原因是___．
【答案】拨动塑料尺的力度 塑料尺伸出桌面的长度 音色 控制变量 空气 振动 刻度尺振动得太慢，产生的是次声波，人耳无法听到 【解析】 【详解】
(1)响度与振幅有关，用不同大小的力拨动塑料尺，塑料尺的振幅不同，发出的声音响度不同；物体振动的快慢与物体的质量、粗细、长短等因素有关，实验要通过改变刻度尺伸出桌面的长度来改变音调．
(2)钢尺和塑料尺的材料不同，当钢尺伸出桌面的长度、振动幅度和速度与塑料尺均相同时，听到声音的主要差异是音色的不同．
(3)实验中研究响度与振幅关系时，应控制频率不变，而在研究音调与频率关系时，则要控制振幅相同，故实验设计隐含的物理方法除比较法外，还有控制变量法．
(4)我们听到的声音，都是声波通过空气传入人耳，引起鼓膜的振动，再传给听小骨、耳蜗，传给听觉神经，引起听觉．
(5) 实验中当刻度尺伸出桌面的部分超过一定长度时，无论如何用力拨动也听不到声音,原因是刻度尺振动得太慢，产生的是次声波，人耳无法听到．
3．大海同学为了探究琴弦的音调与音弦的材料、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 A B C D E F G H I 材料 铜 铜 铜 铜 铜 铜 钢 尼龙 尼龙 长度/cm 60 60 60 80 100 80 80 100 横截面积/mm2 0.76 0.89 1.02 0.76 0.76 1.02 1.02 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、____ 、____ 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）表一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）______、______
【答案】B C A D F 80 1.02 【解析】 【详解】
(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D项中应是：80；1.02.
4．小华和小刚用棉线连接了两个纸杯制成了一个“土电话”．以下是他们对“土电话”的探究．
?1?他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明________． ?2?两人位置不变，以相同的响度讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音就大些．这一
实验表明________．
?3?小华和小刚利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和
哪些因素有关”的活动．他们选用的琴弦长度、材料在如图中标出（其中琴弦的直径关系：a?c?d?b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．
?4?①若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系应选择琴弦_____（从“a”、
“b”、“c”或“d”中选两根）．
②若选择琴弦a和b，则是为了研究音调的高低与________的关系． 【答案】固体能够传声 金属的传声效果好 a、c 材料粗细 【解析】 【分析】 【详解】
(1他们用“土电话”能实现10m间的通话，是因为固体能够传声，即这表明固体能够传声．
?2?两人位置不变，以相同的响度讲话，改用细金属丝连接，则听到的声音就大些．这一
实验表明金属的传声效果好．
?4?①根据控制变量法的思路，若他们想探究“音调的高低与琴弦材料”的关系，应选择粗
细相同，而材料不同的两根琴弦，即选择a和c；
②若选择琴弦a和b，长度和材料相同，粗细不同，所以是为了研究音调的高低与材料粗细的关系．
5．根据如图所示的实验情景，回答问题：
（1）如图①所示的实验现象表明：________．
（2）如图②所示，从左向右敲击瓶子时，各瓶发音的音调变化是：________．（选填“由
高变低”或“由低变高”）
（3）如图③所示，用手指轻叩课桌，使正坐在对面的同学刚好听不到叩击声，再让对面的同学将耳朵紧贴在桌面上，用同样的力度轻叩课桌，这时对面的同学则能听到叩击声．这个实验表明：________
（4）如图④所示，正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内，将瓶内的空气不断抽出时，手机铃声逐渐变小．由这个实验事实得到的推论是：________．
（5）如图⑤所示，我们把水倒入瓶中时，通常根据声音的________来判断瓶中水的多少． 【答案】声音由物体振动产生由高变低固体传声效果比空气好真空不能传声音调变化 【解析】 【详解】
（1）小纸片的跳动是由于扬声器振动造成的，扬声器发出声音的原因正是由于里边纸盆的振动；
所以如图①所示的实验现象表明：声音由物体振动产生；
（2）敲击瓶子时，声音主要是瓶身和水柱振动发出的，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低，因此从左向右敲打瓶子，音调由高变低； （3）敲课桌的另一端的时候，耳朵贴在桌面上是靠固体传播声音；
耳朵离开桌子的时候靠空气传播声音，固体传声效果比气体好，所以耳朵紧贴在桌面上，用同样的力度轻叩课桌，这时对面的同学则能听到叩击声．
（4）当用抽气机不断抽气时，手机播放的音乐声逐渐减弱，经过科学推理可得：真空不能传声；
（5）往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高．所以可以通过发出声音的音调变化来判断暖水瓶中水的多少．
6．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：既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，于是想通过实验来探究一下自已的猜想是否正确，下表是小兰在实验时控制的琴弦条件．
（1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料关系，你认为她应该选用编号为________琴弦（只填字母代号）；
（2）探究过程通常采用下列一些步骤：A ．实验研究； B ．分析归纳； C ．提出问题
上海杨浦初级中学物理声现象实验单元培优测试卷
