上海市外国语大学附属实验物理声现象实验检测题Word版 含答案.docx
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上海市外国语大学附属实验物理声现象实验检测题Word版含答案
一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）
1．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。
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm2）
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
（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】ABCADF801.02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0.76mm2，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1.02mm2，一个是钢材料，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1.02mm2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。
2．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
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
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】BCADF801.02
【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.
3．探究声音的特征：
（1）为了探究音调与什么因素有关，小明设计了下面几个实验，如图所示，你认为能够完成探究目的是_____，通过探究可知：
音调是由发声体振动的_____决定的．
（2）如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到_____（选填“钢尺”或“桌面被拍打”）振动发出的声音，若改用更大的力拨动钢尺，则听到声音的_____（选填“音调”、
“音色”或“响度”）变大；逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，仔细聆听钢尺振动发出声音后，发现音调逐渐变_____（选填“高”或“低”）了，观察发现此时钢尺振动慢了，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于_____．
【答案】A、B、C频率（快慢）钢尺响度低钢尺的振动频率低于20HZ
【解析】
（1）A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；B.改变钢尺伸出桌边的长度振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；C.用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音调不同，符合题意；D.改变吹笔帽的力度，振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，不符合题意；故选D．通过探究可知：
音调是由发声体振动的频率决定的；
（2）将一把钢尺紧紧按在桌面上，一端伸出桌面适当的长度，拨动钢尺，就可听到钢尺振动发出的声音；若改用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，响度变大；改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，这样会导致钢尺振动的快慢不同，即发出声音的音调不同；钢尺伸出桌面超过一定长度，振动得很慢，即钢尺振动的频率小于20Hz，所以人耳听不到．
4．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．
5．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】④⑤①②③ ⑤
【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。
6．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。
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
铜
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
如果小红想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号
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
7．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”）
评价
（4）小组同学经过讨论还得出可以用此实验的规律判断生活中一些实例的发声体．例如：
吹笛子时，用手堵住笛孔能产生不同的声音，与上述______实验的发声体是相同的，提着水壶向热水瓶里灌开水听到的声音会发生改变，与上述______实验的发声体是相同的（均填“向瓶口吹气”或“用锤敲击瓶身”）
【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。
8．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）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到小球被多次弹起，这说明了_______．
（2）如图乙所示，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）如图丙所示，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．
（4）如图丁所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，会发现______________，并由此推理可知：
____________________________．
【答案】声音是由物体振动产生的在桌面上撒一些纸屑（或其他轻小物体）空气铃声越来越小真空不能传声
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到小球被多次弹起，这说明了声音是由物体振动产生的，用小球被多次弹起来代表声源的振动，是转换法的应用；
（2）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；
因为桌子的振动幅度是很小的，不容易被直接看到，可以利用实验
（1）的方法，即转换法，用轻小物体的跳动来表示桌子的振动；
所以为了明显地看到实验现象，改进方法是：
在桌面上撒一些纸屑或其他轻小物体．
（3）如图丙所示，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．
是声波经过空气传递到了左边的音叉，引起了左边音叉的振动，所以该实验能说明空气可以传声．
（4）如图丁所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，会发现铃声越来越小，说明声音的传播是需要介质的，再经过科学的推理可知：
真空不能传声．
【点睛】
重点是声音的产生、传播特征，加深理解难度不大，但在考试中经常出现，要多练习达到熟练的程度．
9．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、CB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．
10．阅读下面的短文
潜艇的“耳目”﹣﹣声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10000Hz～30000Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性．声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：
如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。
请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围_____Hz到_____Hz；
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s是_____；（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明潜艇B与潜艇A的距离_____；
（3）在月球上能否用声呐技术测量物体间的距离？
为什么？
答：
_____、_____．
【答案】10000200006000m变大不能因为真空中不能传播声音
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]人耳只能听到声音的频率范围是20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在声呐发出的声波频率大多在10000Hz∼30000Hz之间；因此人耳听到的声呐发出的声波频率为：
10000Hz∼20000Hz；
（2）[3]①由速度公式得声波在水中传播的总距离为：
s＝vt＝1500m/s×8s＝12000m；
由于声波是反射回来的信号，所以两艘潜艇之间的距离：
s1＝
＝
×12000m＝6000m；
[4]②因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，即潜艇B与潜艇A的距离变大；
（3）[5][6]月球上不能用声呐技术来测量物体间的距离，因为月球上没有空气，真空不能传声。
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