上海上海62中学物理声现象实验单元复习练习Word版 含答案.docx
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上海上海62中学物理声现象实验单元复习练习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
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．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：
琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：
琴弦发出的声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：
琴弦发出的声音的音调高低，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，因为音调的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
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm2）
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm2）
A
铜
60
0.76
F
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
G
铜
80
1.02
C
铜
60
1.02
H
尼龙
80
1.02
D
铜
80
0.76
I
尼龙
100
1.02
E
铜
80
0.76
J
钢
（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与_____的关系；同组的小明选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为_____（选填“能”或“不能”）研究音调与该因素的关系；该实验主要的研究方法是__________。
（2）小明想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选_____（填写编号）的三根琴弦。
（3）小华认为：
如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根钢琴弦J，它的长度应该为________cm、横截面积为________mm2。
（4）在评估交流中，同学们一致认为采用三根琴弦进行实验较合理，理由是：
____________。
【答案】琴弦长短能控制变量法A、B、C801.02实验次数较多，得出的结论具有普遍性，得出结论比较可靠
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]小华选用了H、I两根琴弦，材料相同，横截面积相同，但长度不同相同，是为了研究音调的高低与琴弦长短的关系。
[2]选用A、D、F三根琴弦，它们的材料相同，横截面积相同，但长度不同相同，也可以研究音调的高低与琴弦长短的关系。
[3]实验中应用的实验方法为控制变量法。
（2）[4]选用A、B、C三根琴弦，它们的材料相同，长度相同，但横截面积不同相同，来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系。
（3）[5][6]因为要验证音调的高低与琴弦的材料的关系，所以要求三根琴弦长度相同、横截面积相同，由表中提供的信息可知，DHJ符合条件，所以添加这根铜琴弦J，它的长度也为80cm和横截面积为1.02mm2。
（4）[7]一次实验，带有很大的偶然性，实验次数较多得出的结论具有普遍性，因此为了寻找普遍规律，应采用三根琴弦实验。
3．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．
他们用“土电话”能实现
间的通话，这表明________．
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________．
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（其中琴弦的直径关系：
），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致．
①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“
”、“
”、“
”或“
”中选两根）．
②若选择琴弦
和
，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
、
材料粗细
【解析】
【分析】
【详解】
他们用“土电话”能实现
间的通话，是因为固体能够传声，即这表明固体能够传声．
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．
①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
和
，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．
4．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，他们找来下表的几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）选用编号A、C的两根琴弦进行实验，是为了验证猜想_______；
（3）如果小明还想验证猜想三，则他可以选择编号为_______、_______的琴弦进行实验，此时表中所缺的数据应该填_______．
【答案】AB二CD0.76
【解析】
（1）根据控制变量法的思路，为了验证猜想一，应选择长度和材料相同，而横截面积不同的琴弦，所以应选用编号为A和B的琴弦进行实验；
（2）选用编号A、C的两根琴弦进行实验，材料和横截面积相同，而长度不同，所以是为了验证猜想二；
（3）验证猜想三，同样根据控制变量法的思路，应保证横截面积和长度相同，而材料不同的琴弦进行实验，所以则他可以选择编号为C和D的琴弦进行实验；
则此时表中所缺的数据应该填入和C的横截面积相同，即0.76mm2．
点睛：
关键是实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量．
5．噪声是一种严重的环境污染，小明想比较几种材料（毛衣、报纸、棉花、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，完成下面各题：
（1）本实验中适合做声源的是________．
（2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，再盖上盒盖，他设想了两种实验比较方案，你认为最佳的是________．
A．让人站在距鞋盒一定距离外，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
（3）下面的表格是为了上述两种实验方案而设计的，其中与方案B对应的是________．
（4）待测材料隔声性能由好到差的排列顺序为________．
【答案】机械闹钟B表二棉花泡沫毛衣报纸
【解析】
【分析】
【详解】
（1）发声体需要持续发声，所以音叉不合适，应该选择机械闹钟；
（2）比较响度依靠感觉，不够准确；听不见声音的距离比较准确而且容易进行比较，隔音性能好，响度越小，听不见声音的距离就越小；隔音性能差，响度越大，听不见声音的距离就越大，因此选B．
（3）表二比较的是距离，所以其中与方案B对应的是表二．
（4）隔音性能好，响度越小，听不见声音的距离就越小；隔音性能差，响度越大，听不见声音的距离就越大．距离由短到长依次是棉花泡沫毛衣报纸，因此隔声性能由好到差应该是棉花泡沫毛衣报纸．
6．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。
7．为了探究声音的反射与吸收特点，章杰同学进行了实验研究：
（1）在玻璃筒内垫上一层棉花，棉花上放一个小闹钟，耳朵靠近玻璃筒口正上方l0cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过________传播的。
（2）当耳朵水平移动离开玻璃筒口一段距离后，如图甲所示位置，恰好听不见闹钟声。
（3）在玻璃筒口正上方10cm处安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时耳朵又能清晰地听见闹钟声了，说明声音________（选填“能”或“不能”）像光一样反射。
（4）用海绵板代替平面镜，听见的声音明显减弱，说明海绵板吸收声音的能力________（选填“强”或“弱”）于玻璃板。
【答案】空气能强
【解析】
【详解】
（1）[1]耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的；
（3）[2]人看见闹钟，是闹钟的光经平面镜反射后进入眼睛形成的，参照光的反射规律可知声音也可以发生反射；
（4）[3]因为海绵板代替平面镜后，听见的声音明显减弱，所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
8．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。
实心铝棒
铝棒长度l/10—2m
横截面积S/10-5m2
频率f/Hz
1
71
2.9
3500
2
78
2.9
3146
3
71
5.2
3530
4
78
11.7
3134
（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
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__________。
实心铝棒
铝棒长度l/10-2m
频率f/Hz
铝棒长度倒数
（m-1）
1
50
5000
2
2
71
3500
1.4
3
78
3146
1.28
4
91
2700
1.1
5
105
2375
0.95
（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】
【分析】
【详解】
（1）[1]由表格中的信息可知，当铝棒长度都为0.71m时，横截面积不同，频率为3500Hz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）[2]由图可知，频率f与长度的倒数
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）[3]有同学们将发声的铝棒一端插入水中，铝棒振动，故可以看到水花四溅。
[4]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。
9．声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：
（1）用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。
被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1，由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是____；
（2）往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为____；
（3）在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
他们用“土电话”能实现10m间的通话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。
这一实验现象表明____。
（4）如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。
这个实验证明了____________。
（5）某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是：
_____________________。
【答案】空气柱的长度越长，音调越高水快倒满时发出声音的音调较高金属丝的传声性能比棉线好真空不能传声玻璃钟罩内还有空气
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]据图可知，敲瓶子时是瓶子和水共同振动产生的，水越多，瓶子质量越大，振动越慢音调越低；故空气柱的长度越长，音调越高。
（2）[2]往热水瓶或杯子里灌水时，是由热水瓶或杯子内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高。
所以可以通过发出声音的音调来判断热水瓶或杯子中水的多少。
（3）[3]在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
他们用“土电话”能实现10m间的通话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。
这一实验现象表明金属丝的传声性能比棉线好。
（4）[4]在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。
这个实验证明了真空不能传声。
（5）[5]某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，原因可能是玻璃钟罩内还留有空气。
10．小明在吉他演奏中发现，琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和张力有关．于是他想
（1）利用弦音计做研究，如图所示，其中a、b、c、d四根弦线的张力相同．
①若他选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线_____的关系．
②若他要研究音调与弦线粗细的关系，则应选择_____和_____两弦线做实验．
③小明研究后得出结论：
在其他条件相同的情况下，弦线越长，发出的音调越低；弦线越粗，发出的音调越低．
（2）请你据如图判断，在张力相同的情况下，分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住_____点，最低的是按住_____点．
【答案】长度abAB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）弦乐器的音调与弦的长短粗细和张力有关，在研究弦乐器的音调与哪些因素有关时，用到的实验方法为控制变量法，若他选择b、d两弦线做实验，两者的粗细和张力相同，所以研究的目的是探究音调与弦线长度的关系．若他要研究音调与弦线粗细的关系，应该控制他们的长度和张力相同，满足该条件的是a和b两弦线．
（2）按住AC两点比较，按住A点时弦较短，所以发出的音调较高的是按住A，发出的音调较低的是按住C按住BC两点比较，按住B点时弦较粗，所以发出的音调较高的是按住C，发出的音调较低的是按住B，所以分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦，发出的音调最高的是按住A点，最低的是按住B点．
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