【精选】声现象实验专题练习(解析版)
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一、初二物理 声现象实验易错压轴题(难)
1.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s 1=20 cm ,s 2=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
1212
s 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 2.1212
s 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:21
s 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.
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.某同学为了探究物体发声时振动的频率高低与哪些因素有关,他选择了四根钢丝进行实验,如图所示。具体数据如下表:
编号材料长度粗细松紧
甲钢丝10cm0.2mm2紧
乙钢丝10cm0.1mm2紧
丙钢丝5cm0.1mm2紧
丁钢丝5cm0.1mm2松
(1)用同样的力拨动钢丝甲和乙,发现拨动______钢丝时的音调高。由此可以得出的结论是:在弦的长度、松紧程度相同时,振动的频率高低与弦的_________有关。
(2)为了探究发声体振动的频率高低与弦的长度的关系时,他应用同样大小的力先后拨动_______和________钢丝。
(3)先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁,可以得出的结论是: _____________
【答案】乙粗细乙丙在钢丝的长度,粗细相同时,钢丝越紧,音调越高。
【解析】
【分析】
本题考查实验探究能力。
【详解】
(1)[1][2]因为甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样,甲比乙粗,乙振动的频率大音调高,该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系;
(2)[3] [4]如果探究发声体音调高低与弦的长度的关系,必须控制两根钢丝的粗细、松紧度一样符合条件的是乙和丙两根钢丝;
(3)[5]由图可以知道钢丝丙和丁长度、粗细相同,钢丝的松紧不同先后用同样大小的力拔动丙和丁两根钢丝,丙钢丝发出的音调高丁钢丝发出音调低,由此可以得出的结论是:在钢丝的长度、粗细相同时钢丝越紧音调越。
4.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】B C A D F80 1.02
【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.
5.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: