北京丰台区第二中学物理声现象实验(篇)(Word版 含解析)

一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）

1．噪声是一种严重的环境污染，李明想制作一个防噪声的耳罩，他通过比较几种材料（衣服、锡箔纸、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。

（1）在本实验中适合作声源的是_____，另一个仪器不适合作声源的理由是___

（2）李明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测填充材料，他设想了以下A、B两种实验方案．你认为最佳的是________方案。

A．让人站在距鞋盒一定的距离处，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

实验中测得的数据如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是____________。

（3）实验过程中应将声源响度________（选填“调大”或“调小”），因为铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越_____（选填大或小），导致实验在教室中难以进行．同时在比较不同材料时铃声响度应____（选填“随材料而改变”或“保持不变”），这种物理方法叫_______。

（4）小红从家中也找出下列一些材料开始探究：一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些泡沫板，李明认为小红选择这些材料直接进行实验存在一个明显问题，不能有效地说明这些材料的隔声性能，请指出这个明显的问题：_______。

（5）对材料进行科学调整后，他们通过探究得到如下实验数据：

由此数据可将这些材料隔声性能最好的是____________。

【答案】机械闹钟音叉发出的声音不稳定，不能持续发声B泡沫塑料调小大保持不变控制变量法没有控制材料厚度相同羽绒服

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]机械闹钟，发出的声音稳定，能持续发声，所以选用机械闹钟，而音叉发出的声音

不稳定，不能持续发声，所以不选用音叉。

(2)[3]A方案中，由于人耳听到的响度无法测量，只能凭感觉判断，没有可靠的实验数据；在B方案中，通过比较到鞋盒的距离判断隔音效果，因为距离可以测量，有可靠地实验数据，能够较好的判断隔音效果。故选B。

[4]由实验数据可知，利用泡沫塑料作为填充物时，在很短的距离时就听不到声音了，所以其隔音效果最好。

(3)[5][6]声音的响度与距离有关，铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越大，所以要实验在教室中进行需要适当调小声源响度。

[7]比较不同材料时，铃声响度应当控制不变，通过听不到声音时与声源的距离，反映不同材料的隔音性能。

[8]在探究不同材料隔音性能时，控制铃声响度不变的方法是控制变量法。

(4)[9]材料的厚度对隔音效果有影响，实验中没有控制隔音材料的厚度相同。

(5)[10]由表中实验数据可知，用羽绒服做隔音材料时，听不到声音的距离最小，因此，羽绒服的隔音性能最好。

2．下图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题．

(1)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数________．

(2)一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．

(3)一同学想验证声速与气体内部压力的关系，把铜铃固定放在甲的左边，并与甲、乙在一条直线上，然后在甲、乙之间加压，发现液晶显示屏的数值变小，则声速随气体压力的增大而________．

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断

(4)如图中，已知s1＝20 cm，s2＝80 cm，液晶显示屏上显示：1.875，则此时声速约为

________m/s．

【答案】为零不变 A 320

【解析】

【分析】

【详解】 (1)液晶屏显示甲、乙接收到信号的时间差，放在中点时，声音传播的距离相等，用时相等，所以时间差为零，即液晶显示屏的示数为零． (2)设甲与铜铃的距离为s 1，甲、乙相距为s 2，铜铃放到甲的左边，则

1212s s s s t v v v

+=-= 因此s 1增大，△t 不变，液晶屏显示数值不变． (3)设甲与铜铃的距离为s 1，甲、乙相距为s 2．1212s s s s t v v v +=

-=，增加压力时△t 变小，由于s 2不变，根据s v t

=知，速度v 变大． (4)如题图中所示，显示的时间差为：21s s t v v =

-， 所以(8020)cm 320m /s 1.875ms

v -=

=． 【点睛】 重点是速度公式的应用，注意理解液晶屏显示数值是两接收器收到声音的时间差，利用好此差值，则题目可解．

3．在探究声音的产生和传播的条件时，同学们做了以下实验．

(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内，如图1所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，会发现声音的响度逐渐减小。如果把空气又逐渐通入玻璃罩内，将会发现_________，此实验说明_______。

(2)小丽等同学利用如图2所示的实验装置进行探究，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。 ①当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到________，通过实验现象得到的结论是__________。

②乒乓球在实验中起到什么作用？_________。

③在实验操作过程中，小丽同学采用：先将音叉离开乒乓球一定距离后敲击音叉，然后再靠近乒乓球，观察现象；小刚同学采用：先将音叉贴紧乒乓球，然后再敲击音叉，观察现象。你认为哪位同学的操作合理？________。理由是______。

【答案】声音的响度逐渐增大声音的传播需要介质乒乓球被弹起跳动发声的音叉在振动将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的弹起小丽小刚的做法分不清是音叉振动让乒乓球跳动起来，还是敲击音叉的人的动作让乒乓球跳动起来

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]随着玻璃罩内空气的逐渐减少，声音响度逐渐减小，如果把空气逐渐通入玻璃罩，声音响度会逐渐增大。说明声音的传播需要介质；

(2)[3][4]用小锤敲击音叉时，既能听到声音又能观察到乒乓球被弹起跳动，说明发声的音叉在振动；

[5]实验中利用乒乓球把音叉不易观察的微小振动转化为乒乓球的明显振动；

[6][7]小丽同学先敲击音叉，然后将音叉再靠近乒乓球，若乒乓球振动，则能证明发声的音叉在振动；小刚先将音叉贴紧乒乓球，然后敲击音叉，若乒乓球振动，则分不清是因为人敲击使球振动，还是音叉引起球的振动。所以小刚的操作不合理。

4．为了探究声音的产生与传播，小明和小华一起做了几个实验：小明把手放在发声的音箱上，感觉音箱在晃动；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花．

（1）小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花，他这样做的目的是________．

（2）小明用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是________．

（3）如图所示，将正在发声的手机放在与抽气机连通的密闭玻璃瓶内．

①在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中，听到的声音将会逐渐________．

②分析实验现象，运用的科学方法可得出结论________．

【答案】验证声音是由物体振动产生的在桌子上放一些碎纸屑变小真空不能传声【解析】

(1) 小明把手放在发声的音箱上，感觉音箱在晃动；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花，都能证明声音是由于物体振动产生的．(2)桌子是较大的物体，发声振动不易观察，可转换成桌面上小纸屑的振动，所以可在桌子上放一些小纸屑；(3)当把玻璃罩内的空气逐渐抽出时，传声介质越来越少，所以传声效果越来越不好，实验过程中听到声音越来越小，设想空气全部抽净时，就不传声了，也就听不到声音了，故可的结论：真空不能传声．

点睛：利用转换法解答，把发声体的振动转换成一些较明显的小物体的振动．

5．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．

6．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)。

7．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__________。

实心铝棒铝棒长度l/10-2m频率f/Hz铝棒长度倒数1

l

(m-1)

15050002

2713500 1.4

3783146 1.28

4912700 1.1

510523750.95

(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1

l

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。

8．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。

9．如图所示，一个正在发声的警报器置于密闭的玻璃罩内悬浮（与玻璃罩、底座没有接触），阿恩能听到警报器的声音。

步骤l:开启抽气泵后，阿恩听到警报器的声音逐渐变弱。

步骤2:关停抽气泵，玻璃罩内传出微弱的声音；再放进空气时，声音又逐渐变强。多次重复上述实验，均有上述实验现象。

（1）上述实验说明了：影响声音强弱的因素是_______________________；

（2）阿恩从气泵说明书上了解到：抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出。根据上述实验和信息，能否直接得出结论：“真空不能传声”?

答:__________，判断的依据是_____________________

【答案】玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）不能玻璃罩内无法实现真空，阿恩始终能听到声音

【解析】

【详解】

（1）没抽空气之前，声音能通过空气传播出来。开始抽空气，声音开始变小。说明玻璃罩内空气的密度（多少、稀薄程度）能影响声音的强弱；

（2）抽气泵无法把玻璃罩内空气全部抽出，即玻璃罩内无法实现真空。所以根据上述实验和信息，不能能直接得出结论“真空不能传声”的结论。

10．（江苏省镇江市丹阳三中2017-2018学年八年级（上）第一次段考物理试题）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，他们找到了如表所列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）为了验证猜想二，应选用编号为_____，_____，_____的琴弦进行实验．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．（2）这个实验的研究方法是：_____．

【答案】A D F 控制变量法

【解析】

(1)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，故选A. D. F；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,选择不同材料的琴弦故选G、H;则应该填入与G、H相同的数据,即长度为80cm,横截面积1.02mm2. （2）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法．