上海上海中学物理声现象实验单元测试卷(含答案解析)

一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）1．小明同学在学习完课本上“探究声音的响度与哪些因素有关”的实验后，回到家中想用铁脸盆和水等材料来做这个实验，请帮助她完成探究报告．（1）提出问题：声音的响度与振幅有什么关系？（2）猜想与假设：______________．（3）进行实验与收集证据：A．需要实验器材：铁脸盆、水、钢勺．B．在铁脸盆中装入适量的水，用钢勺轻敲铁脸盆，会发现铁脸盆中的水在跳动．C．用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动________（选填“高”“低”或“不变”）．（4）结论：通过分析，结合提出的问题，你能初步得出结论：___________________．（5）评估：你还可以用这些器材来探究什么问题____________？（写出探究的问题即可）【答案】振幅越大,响度越大高响度与振幅有关，振幅越大，响度越大声音是怎样产生的或音调高低与水多少有关吗?【解析】【分析】【详解】(2)本题所研究的问题是声音的响度与振幅有什么关系?因此，可以猜想：振幅越大，响度越大；(3)根据实验现象可知，用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动高；(4)通过实验分析，我们可以得出的结论是：响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；(5) 因为实验中可以看到水的跳动，故还可以用这些器材来研究：声音怎样产生；另外在水盆中将入不同深度的水时，盆的振动频率会变化，所以还可以研究：音调高低与水的多少有关吗？2．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==<），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．系：a c d b()4①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．()4①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．3．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．4．小丽同学在观察小提琴、二胡等乐器的弦振动时猜想：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。

于是小丽找来了各种不同的琴弦，想通过实验进行探究。

琴弦的编号及情况如下表所示：(1)如果想探究发声时音调与弦的材料的关系，小丽应选择表中编号为________的琴弦。

(2)如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系，小丽应选用表中编号为________的琴弦。

(3)通过查阅资料，小丽知道了琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图11所示。

如果小丽的实验无误，则可确定的是编号为________的琴弦一定比编号为________的琴弦振动时音调高。

【答案】④⑤①②③⑤【解析】【详解】（1）由表中数据可知，实验编号为④、⑤的琴弦材料，琴弦的粗细、长度相同而材料不同，因此可用来探究：琴弦发声的音调与弦的材料的关系。

（2）由表中数据可知，实验编号为①、②的琴弦材料，琴弦的材料、长度相同而横截面积不同，因此可用来探究：琴弦发声的音调与弦的粗细的关系。

（3）在探究琴弦发声的音调与琴弦长度的关系时，需控制琴弦的材料和横截面积相同，而长度不同，表中符合条件的是③、⑤；由图知，琴弦越长，音调越低，③和⑤相比，材料和横截面积相同，③较短，音调较高。

5．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)。

6．如图所示，用手拨动塑料尺（1）发出的声音是由塑料尺_____产生的（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺．从a到b，塑料尺发出声音的_____变大（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×10■，d图实验声音为1.2×102■，两个数据的单位是_____可见随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的_____变小（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示．可见结构的不同，会导致发出声音的_____改变．【答案】振动响度 Hz 音调音色【解析】【分析】【详解】（1）声音由振动产生，所以塑料尺发出的声音是由塑料尺振动产生的；（2）如图a所示，用较小的力轻拨塑料尺；如图b所示，用较大的力重拨塑料尺，即两次尺子伸出桌面的长度相同，尺子的振动幅度不同，振幅决定响度，所以从a到b，塑料尺发出声音的响度变大；（3）如图c到图d，拨塑料尺的力不变，使塑料尺伸出桌面的长度变长，用仪器测得c图实验声音为1.3×102，d图实验声音为1.2×102，两个数据的单位是Hz，即声音振动的频率，频率决定音调，所以可知随着塑料尺伸出桌面的长度变长，发出声音的音调变低；（4）如图c到图f，拨塑料尺的力不变，塑料尺伸出桌面的长度不变，在塑料尺右端开小孔，开孔前后、两次发声的波形图象如图所示，产生的声音波形发生了细微的变化，这些波形的细微变化，决定的是声音的音色，所以可知结构的不同，会导致发出声音的音色改变．7．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：(1)如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉可观察到______，它说明了声音是由______产生的。

此探究悬挂着的乒乓球的作用是______。

(2)如图②所示，为了验证(1)中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：______。

(3)如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。

该实验能说明______可以传声。

在月球上______（选填“能”或不能）看到塑料球弹起。

(4)如图④所示，把在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，所听到的声音将会逐渐______。

并由此推理可知______。

【答案】乒乓球弹跳起来物体振动将音叉的振动放大在桌面上撒一些纸屑空气不能变小真空不能传声【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]声音是由物体振动产生的，一切正在发声的物体都在振动，正在发声的音叉能把小球弹开；音叉振动的幅度很小，肉眼观察不到，弹开乒乓球把音叉的振动效果放大了；(2)[4]桌子振动的振幅较小，不容易看到，也可以采用把振动放大的方法：在桌面上洒上小纸屑，通过纸屑的跳动来证明桌面的振动；(3)[5][6]声音可以通过介质传播，声音可以传递信息和能量，右边的音叉振动的能量能过空气传给了左边的音叉，在月球上由于没传声的介质，所以不能做这个实验；(4)[7][8]由于真空不能传声，所以在空气减少时，声音会越来越弱。

8．为了探究声音产生和传播的条件，有人建议利用以下几个实验现象．如图所示．A．使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花．B．借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同．C．放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小．D．用一张硬纸片先后在木梳的齿上划过，一次快些，一次慢些，听声音的变化．（1）你认为，能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是________．（选填字母）（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了什么问题？①________（选填字母）说明________．②________（选填字母）说明________．【答案】A、C B 不同乐器发出声音的音色不同 D 两次划动纸片发出的声音音调不同【解析】解：A、使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花，能够说明声音产生的条件是物体的振动；B、借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同，说明不同发声体的音色不同；C、放在玻璃钟罩内的闹钟正在发声，把玻璃罩内的空气逐渐向外抽时，听到的声音逐渐减弱，是因为真空不能传声．由此可知，声音的传播需要介质；D、拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关．（1）能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是A和C；（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了①B说明不同乐器发出声音的音色不同；②D说明了两次划动纸片发出的声音音调不同．故答案为（1）A、C；（2）①B；不同乐器发出声音的音色不同；②D；两次划动纸片发出的声音音调不同．【点评】解决此类问题要结合声音产生和传播条件、声音的特征等知识进行解答．9．如图所示，微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音．小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系．他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三个直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：(1)敲击直管发出的声音是通过________传播到人耳的．三根直管中音调最低的是________号管．(2)根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？________(填“能”或“不能”)，请说明你的理由：_____________________________________________________________.【答案】空气 3 不能没有采用控制变量法【解析】【分析】【详解】(1) 敲击直管发出的声音是通过空气传播到人耳的．由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，3号管子的音调最低．(2)探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相同，即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论．【点睛】（1）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．（2）探究频率与管子长度、直径的关系应应用控制变量法．10．在学习吉他演奏的过程中，小明发现琴弦发出声音的音调高低受各种因素影响，经过与同学们讨论，提出了以下猜想：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．为了验证上述猜想是否正确，他们找到下表列出的几种规格的琴弦进行实验．则：（1）为验证猜想1，应选编号为_________和_________的琴弦进行探究．（2）为验证猜想2，应选编号为_________和_________的琴弦进行探究．（3）随着实验的进行，小丽又觉得琴弦音调的高低还可能与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，请写出你的操作过程：________________________．【答案】A B C E 选择一根琴弦，调节弦的松紧程度不同，用相同的力拨动它，听它发出声音的音调高低【解析】由于影响琴弦发出声音的音调高低的因素不唯一，所以当采用控制变量法．（1）为了验证猜想1，即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，应控制琴弦的长度和材料不变，所以，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B 进行研究；（2）为验证猜想2，即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦C、E进行研究；（3）探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．。