上海民办华育中学物理声现象实验单元达标训练题(Word版 含答案)

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．在观看交响乐队演奏的过程中，小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同，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：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的长度有关猜想二：管乐器发出声音的音调高低，可能与管内空气柱的横截面积（粗细）有关小明找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子（如下图所示）．注射器的规格分别为2.5ml和5ml．他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度，同时利用专用仪器测出声音的频率和响度，详见下表（表中“ml”表示毫升，“cm”表示厘米）（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的______相同时，管内空气柱越短，音调越______．（2）选用序号为______的两次实验做对比，可以得出：在空气柱的______相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越______．（3）序号为C、D的两次实验中，响度大的是______（选填“C”或“D”）．【答案】横截面积（或粗细）高 A、D（或B、E或C、F）长度低 D【解析】【分析】【详解】要研究音调的高低和什么因素有关，需用控制变量法．（1）选用序号为A、B、C的三次实验做对比，可以得出：在空气柱的横截面积（或粗细）相同时，管内空气柱越短，单位时间内振动的次数越多，频率越快，音调越高．（2）琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，需控制琴弦的长短和琴弦的材料不变，所以要选择A、D（或B、E或C、F）．由此可得，在空气柱的长度相同时，管内空气柱横截面积越大，音调越低；（3）序号为C、D的两次实验中，D实验时的声音强度为75分贝，大于C实验时的声音强度．3．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．4．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；5．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）．分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率随着弦长变长而________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；且通过计算可知，琴弦发音频率与弦长的乘积的大小________（选填“是”或“否”）变化的．估算出他有意留出的空格中应该填写的数据①应该是________，②应该是________．【答案】变小否35l495【解析】【分析】分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率随着弦长变长而变小；通过计算可知，琴弦发音频率与弦长的乘积都是264L，不发生变化；空格中应该填写的数据①应该是：26434405LL=，②应该是：264495815LL=6．如图所示的是小明在课余时间制作的一个竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变，吹奏歌曲．(1)吹奏竹笛时，振动发声的物体是________．(2)当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时，竹笛发声音调最高的位置是________，音调最低的位置是________．【答案】空气柱a c【解析】解答：(1)声音是由物体的振动产生的．吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出的；且音调的高低取决于空气柱的长短，空气柱越长，产生的笛声的音调越低，空气柱越短，音调越高．(2)可以看出在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，因为空气柱越长（短）竹笛发出的声音的音调越低（高），所以此时发出的声音的音调最高；在c点是空气柱最长，发出的声音的音调最低．7．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)【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)。