一、初二物理 声现象实验易错压轴题（难）
1．同学们围绕着水瓶发声的有关问题进行了以下探究。
（提出问题）敲瓶（瓶内含水）时发出的声音主要是由什么振动产生的？ （猜想与假设）A．瓶子振动；B．瓶内水振动；C．瓶内空气柱振动 （进行实验）
（1）将瓶子装满水后用筷子敲击瓶子，瓶子仍能发出声音，故可以将猜想________排除。 （2）将瓶内水全部倒出后用筷子敲击瓶子，瓶子仍能发出声音，故可以将猜想________排除。
（得出结论）由上述实验分析可知，敲瓶发声，主要是由________振动产生的。 （提出新的问题）
（1）瓶子发声的音调跟瓶内水的多少有什么关系？
（2）随着瓶内水的增多，敲瓶发声的音调变化和吹瓶发声的音调变化又有何不同呢？ （设计实验）
（1）如图甲所示，先将8个空的玻璃瓶子放到桌子上一字摆开，再向瓶内注入不等量的水，从左到右，瓶内注入的水逐渐增多，最后用筷子从左到右依次敲击瓶口，同时用耳朵仔细听，辨别音调的高低。
（2）用嘴从左到右依次吹瓶口，同时用耳朵仔细听，辨别音调的高低。
（再得出结论）
（1）敲瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变______（选填高或低）。 （2）吹瓶发声的音调随着瓶内水的增多而变______（选填高或低）。
（拓展应用）如图乙所示. 用嘴分别对着5个高度不同的小瓶的瓶口吹气，发现瓶子越高，发出声音的音调越低。
（1）用嘴对着5个小瓶的瓶口吹气，5个小瓶均发出声音，则发出的声音是由________的振动产生的。
（2）5个小瓶产生的声音音调不同，其原因是________________。
【答案】C B 瓶子 低 高 瓶内空气柱 空气柱的长短、粗细不同，导致空气柱振动的频率不同 【解析】 【分析】 【详解】
[1]将瓶子装满水后,瓶内没有空气，用筷子敲击瓶子，瓶子仍能发出声音，说明敲瓶时发出的声音不是由空气柱的振动产生的。所以可以将猜想C排除。
[2]将瓶内水全部倒出后，瓶内没有水，用筷子敲击瓶子，瓶子仍能发出声音，说明敲瓶时发出的声音不是由瓶内水振动产生的。所以可以将猜想B排除。
[3]由以上两个实验可知，敲瓶发声，排除由瓶内水振动和瓶内空气柱振动产生，则主要是
由瓶子振动产生的。
[4]随着瓶内水的增多，敲瓶瓶身振动频率慢，敲瓶发声的音调变低。
[5]吹瓶发声是因为空气柱振动发声，水越多，空气柱越小，振动频率越快，音调就越高了。
[6]嘴对瓶口吹气，发出的声音是由空气柱的振动产生的。
[7]5个小瓶，长短、粗细不同，空气柱的长短、粗细不同，导致空气柱振动的频率不同，产生的声音音调不同。
2．噪声是一种严重的环境污染，李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）在本实验中适合作声源的是_____，另一个仪器不适合作声源的理由是___ （2）李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，比较所听见声音的响度
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 实验中测得的数据如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是____________。 材料 响度 距离/m 衣服 较响 1.5 锡箔纸 较响 3 泡沫塑料 弱 0.5
（3）实验过程中应将声源响度________（ 选填“调大”或“调小”），因为铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越_____（选填大或小），导致实验在教室中难以进行．同时在比较不同材料时铃声响度应____（选填“随材料而改变”或“保持不变”），这种物理方法叫_______。
（4）小红从家中也找出下列一些材料开始探究：一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些泡沫板，李明认为小红选择这些材料直接进行实验存在一个明显问题，不能有效地说明这些材料的隔声性能，请指出这个明显的问题：_______。 （5）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 人听不到声 音的距离/m 报纸 8 羽绒服 4 塑料袋 7 泡沫板 5
由此数据可将这些材料隔声性能最好的是____________。
【答案】机械闹钟 音叉发出的声音不稳定，不能持续发声 B 泡沫塑料 调小 大 保持不变 控制变量法 没有控制材料厚度相同 羽绒服 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]机械闹钟，发出的声音稳定，能持续发声，所以选用机械闹钟，而音叉发出的声音不稳定，不能持续发声，所以不选用音叉。
(2)[3]A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B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。故选B。
[4]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。
(3)[5][6]声音的响度与距离有关，铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越大，所以要实验在教室中进行需要适当调小声源响度。
[7]比较不同材料时，铃声响度应当控制不变，通过听不到声音时与声源的距离，反映不同材料的隔音性能。
[8]在探究不同材料隔音性能时，控制铃声响度不变的方法是控制变量法。 (4)[9]材料的厚度对隔音效果有影响，实验中没有控制隔音材料的厚度相同。
(5)[10]由表中实验数据可知，用羽绒服做隔音材料时，听不到声音的距离最小，因此，羽绒服的隔音性能最好。
3．用尺子来探究音调和响度分别与什么有关时，小明做了以下实验：
（1）用尺子来探究决定音调高低的因素，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，使钢尺每次的振动幅度大致相同．实验发现尺子伸出桌面的长度越长，振动越_____，发出声音的音调越_____；由此可得出结论：音调的高低与_____有关．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_____． （2）用尺子来探究决定响度大小的因素，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，同时保持人耳到钢尺的距离不变，接下来的操作是_____． 【答案】慢 低 发声物体的振动频率 钢尺的振动频率低于20Hz 保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺 【解析】
（1）尺子发出声音的音调与尺子振动快慢有关：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；由此可得出结论：音调的高低与发声物体的振动频率有关；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，这是由于钢尺
振动频率小于20Hz；
（2）用尺子来探究决定响度大小的因素，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，同时保持人耳到钢尺的距离不变；保持钢尺伸出桌面的的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺．
故答案为（1）慢；低；频率；钢尺振动频率小于20Hz；
（2）保持钢尺伸出桌面的的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺．
故答案为：(1). 慢 (2). 低 (3). 频率 (4). 钢尺振动频率小于20 Hz (5). 保持钢尺伸出桌面的长度不变，用大小不同的力拨动钢尺
【点睛】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；
人能感受到的声音频率有一定的范围，大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz；
4．吉他演奏会上，小组同学发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，经过讨论，他们提出以下猜想．
猜想1：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2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想3：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，同学们找到如下表所列的6种规格的琴弦，以及专门测量声音频率的仪器．
（1）为了验证猜想1：应选用编号为_____、_____的琴弦进行实验． （2）为了验证猜想2：应选用编号为_____、_____的琴弦进行实验． （3）为了验证猜想3，请在表中填入所缺数据_________．
【答案】A B C E 100 1.1 【解析】 【分析】 【详解】
控制变量法就是控制其它的因素不变，研究物理量与该因素的关系； （1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，所以应选A、B；
（2）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的长短有关时，应控制材料和横截面积相同，所以应选C、E选项；
(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，故表格应该填入与尼龙和钢的数据相同，即100、1.1． 因此，本题正确答案是：（1）A、B；（2）C、E；(（3）100；1.1． 【点睛】
猜想琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积、琴弦的长短、琴弦的材料有关,在探究过程中，应用控制变量法．
5．创新实验小组的同学发现一只手捏住一根表面光滑的实心铝棒的中间部位，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，而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。同学们讨论后设计出探究铝棒发声频率的影响因素的实验。 （猜想与假设）
猜想一：铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。猜想二：铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。 （设计实验与进行实验）
同学们找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。同学们选择 5 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在下面的表格中。 实验铝棒 铝棒长度L/cm 铝棒橫截面积S/mm2 频率f/Hz 1 71 29 3500 2 78 29 3146 3 71 52 3530 4 71 75 3112 5 105 29 2693
（交流分析）
(1)分析表格中实心铝棒1、3、4的数据，可知铝棒的______相同时，铝棒的横截面积越大，发声频率越______（选填“高”或“低”）；
(2)为了验证猜想二，应分析表格中实心铝棒______的三组数据，可得出的结论是______。
北京市海淀北部新区实验中学物理声现象实验单元综合测试(Word版 含答案)
