【精选】北师大版八年级上册物理 声现象实验同步单元检测(Word版 含答案)

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1L的关系是一条直线，即成正比，故发生频率f与铝棒的长度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．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。

3．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，因为音调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。

(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。

(2)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_______、_______。

(3)本探究实验中研究方法是：__________________
【答案】A B C A D F80 1.02控制变量法
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]为了验证猜想一，即音调高低可能与横截面积有关，需要保持琴弦的长短和琴弦的材料不变，从表格的数据可以看出，编号A、B、C符合要求，它们的材料相同，都是铜，长度相同，都是60cm，只是横截面积不同；
[4][5][6]为了验证猜想二，即音调高低可能与长短有关，需要保持琴弦的材料和琴弦的横截面积不变，从表格的数据可以看出，编号A、D、F符合要求，它们的材料相同，都是铜，横截面积也相同，长短不同；
(2)[7]为了验证猜想三，即音调高低可能与琴弦的材料有关，从表格的数据可以看出，编号
G、H的长度和横截面积都相同，只是材料不同，和J作对比，只需要长度也是80cm、横截面积也是1.02mm2即可；
(3)[8]本探究实验过程中，三个变量，保持其中两个量不变，对比第三个量的变化与音调高低的关系，这是用到了控制变量法。

4．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．
5．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．
6．探究响度与什么因素有关
器材：音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等．操作：
（1）如图所示用细线栓在硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上,小球的作用是
_______________________;
（2）用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，发出一个较小的声音．让音叉一臂的外侧靠近并接触小球（如图），可以看到小球被音叉弹开一个__________（填“较大”或“较小”)的角度；
（3）以橡皮槌用力敲击音叉，可听到较响的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球，可看到小球被音叉弹开一个________（填“较大”或“较小”)的角度．说明：声源发出声音的响度与_________有关．除此之外响度还与_________有关．
（4）如果在真空中做这个实验，小球________（选“能”或“不能”）弹开．
【答案】将微小的振动放大，便于观察较小较大振幅距离发声体的远近能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)因为音叉的振动我们看不到，把小球悬挂在铁架台上是为了把音叉的振动传给小球，用小球可以放大音叉的振动，所以小球的作用是将微小的振动放大，便于观察；
(2)当轻轻敲击音叉时因为音叉振动幅度小，所以发出较小的声音，振动的音叉接触小球会把小球弹起较小的角度；
(3)当用力敲击音叉发出较响的声音，音叉振动剧烈，接触小球会把小球弹起更大的角度，这说明响度与振幅有关，响度的大小还与距离发声体的远近有关；
(4)如果在真空中做这个实验，音叉能振动，小球也能被弹开，但听不到声音．
7．小红是一个爱思考、爱观察的同学，有一次，在她欣赏了一场音乐会后，想到了如下问题，请你帮她回答一下：
⑴琴声、歌声是通过传播到小红耳朵的；
⑵小红能清楚的分辨出哪是提琴声、哪是小号声，原因是；
⑶女高音歌唱家演唱时声音的高，男低音歌唱家演唱时声音的大。

(填音调、音色或响度)
⑷小红观察到乐手在演奏提琴、吉它、二胡等弦乐器时，这些乐器的弦在振动。

并且，弦张的越紧，振动的越，发声的音调越。

小红猜测：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，她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。

下表是她在实验时控制的琴弦条件。

为的琴弦。

②探究过程通常采用下列一些步骤：㈠实验研究；㈡分析归纳；㈢提出问题（或猜想）；㈣得出结论等。

你认为小红要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是。

③在上述探究过程中，主要用到了的研究方法。

⑸问题探讨：小红想进一步了解有关声音的一些知识，于是她查找了如下资料：
共鸣
两个发声频率相同的物体，如果彼此相隔不远，使其中一个物体发声，另一个也有可能跟着发声，这种现象就叫“共鸣”。

有趣的是：几乎随便什么容器里的空气（叫做空气柱），也会同发声物体共鸣。

拿一个发声体靠近容器口，如果频率适当的话，那么，空气柱就会发生共鸣，使声音大大增强。

根据声学家的研究，只要波长等于空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍……的声音，传入容器后就能引起共鸣。

这就是我们把耳朵贴在热水瓶等容器口上能听见嗡嗡声的原因。

①什么条件下空气柱会发生共鸣?
②一把普通热水瓶内部高度大约是30厘米，则波长为厘米的声音传入热水瓶，会引起共鸣。

③在日常生产和生活中，哪些地方利用了此现象？请举一例。

【答案】（1）空气；
（2）它们的音色不同；
（3）音调；响度
（4）快；高①A、B；②㈢㈠㈡㈣；③控制变量
（5）
①当声音的波长等于容器中空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍……时，声音传入容器后就能引起共鸣②120或40或24
③弦乐器利用乐器下方的共鸣箱来放大声音。

【解析】
试题分析：（1）声音的传播需要介质，气体、液体和固体都能作为传播声音的媒介，琴声、歌声是通过空气传到耳朵的．
（2）不同发声体的音色不同，故我们能分辨出不同乐器的声音．
（3）女高音歌唱家的音调高，响度小；男低音的声音的音调低，但响度大．
（4）提琴、吉它、二胡等弦乐器振动的频率和弦的长短、粗细、以及松紧程度有关，弦越细、越短、张得越紧音调越高．
（5）
1、要研究在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还与弦的粗细、长短、及弦的材料的关系，应用控制变量法，即想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，应控制弦的材料和长短一定，改变弦的粗细，故题中应选序号为AB琴弦研究．
2、根据科学探究的七个环节可知该实验的研究过程是：③②①④
3、控制变量法是初中物理常用的研究方法，研究响度与振幅的关系
（6）由题干知：波长等于空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍…的声音，传入容器后就能引起共鸣．
故30厘米得4倍，或4/3倍、4/5倍分别为：120、40、24；生活中弦乐器利用乐器下方的共鸣箱，就是共鸣的利用．
考点：声现象
8．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”）
【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。

9．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。

278293146
371523530
471753112
5105292693
（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______。

【答案】长度低 1、2、5 横截面积相同时，铝棒的长度越长，频率越低
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由表格中实心铝棒1、3、4的数据可知，铝棒的长度是相同的，铝棒的横截面积越大，发声频率越低。

(2)[3][4]探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关时，应控制横截面积相同，长度不同，故应选择1、2、5；由数据可知，长度越长，发声频率越低。

10．小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，用抽气筒将广口瓶中的空气抽出．
（1）抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化，造成这一现象可能原因是_______
A．手机声音的响度太大
B．手机声音的频率太高
C．未塞紧瓶塞存在漏气
D．插入广口瓶中导管不足够长
（2）经调整使器件完好后，再次用抽气筒有效地向外抽气过程中，随着瓶内空气逐渐
_______，小明发现听到的手机声音的音调_______（填“变高”、“不变”或“变低”），响度_______（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（3）于是小明用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，小明将_______（填“不能听到”、“还能听到微弱的”）手机声音，由此现象_______（填“可以”、“不可以”）直接得出真空不能传声的结论．
【答案】C 减少不变变小还能听到微弱的不可以
【解析】
【分析】
【详解】
(1)声音的传播需要介质，抽气一段时间后，小明听到手机的声音没有明显变化，说明广口瓶中的气体没有减少，因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气．故选C；
(2)用抽气筒有效地向外抽气过程中，随着瓶内空气逐渐减少，而手机发出的声音没有变化，因此小明听到的手机声音的音调不变，响度变小．
(3)小明用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，小明将还能听到微弱的手机声音，由此现象不可以直接得出真空不能传声的结论，而是通过推理判断出真空不能传声．。