声现象实验单元测试卷(含答案解析)

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。

（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】ABC ADF 80 1.02 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0.76 mm2，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1.02 mm2，一个是钢材料，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1.02 mm2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】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.

3．小明同学在学习完课本上“探究声音的响度与哪些因素有关”的实验后，回到家中想用铁脸盆和水等材料来做这个实验，请帮助她完成探究报告．

（1）提出问题：声音的响度与振幅有什么关系？

（2）猜想与假设：______________．

（3）进行实验与收集证据：

A．需要实验器材：铁脸盆、水、钢勺．

B．在铁脸盆中装入适量的水，用钢勺轻敲铁脸盆，会发现铁脸盆中的水在跳动．

C．用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动________（选填“高”“低”或“不变”）．

（4）结论：通过分析，结合提出的问题，你能初步得出结论：___________________．（5）评估：你还可以用这些器材来探究什么问题____________？（写出探究的问题即可）【答案】振幅越大,响度越大高响度与振幅有关，振幅越大，响度越大声音是怎样产生的或音调高低与水多少有关吗?

【解析】

【分析】

【详解】

(2)本题所研究的问题是声音的响度与振幅有什么关系?因此，可以猜想：振幅越大，响度越大；(3)根据实验现象可知，用较大的力敲铁脸盆，发现铁脸盆中的水跳动比步骤B中的水跳动高；(4)通过实验分析，我们可以得出的结论是：响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；(5) 因为实验中可以看到水的跳动，故还可以用这些器材来研究：声音怎样产生；另外在水盆中将入不同深度的水时，盆的振动频率会变化，所以还可以研究：音调高低与水的多少有关吗？

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】A B 二 C D 0.76

【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．在学习二胡演奏过程中，小明发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想：

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

猜想四：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的松紧有关

为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表所列4种规格的琴弦，进行实验．（1）为了验证_____，应选编号A，C的两种规格的琴弦进行实验．

（2）为了验证猜想一，应选编号_____的两种规格的琴弦进行实验．

（3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中的数据填全，表中①的位置所缺数据是_____．

（4）小明在这个探究实验中，选编号B，C的两种规格的琴弦进行实验，同组同学说不能证明以上猜想，其理论依据是没有采用_____的研究方法．．

（5）综上分析，同样用力时，琴弦的长短，横截面积，材料和松紧都影响弦振动的

_____，因此琴弦发出声音的音调高低不同．

【答案】二 A、B 55 控制变量法频率

【解析】

(1)因A、C材料相同，横截面积相同，长度不同，选编号A，C的两种规格的琴弦进行实验是为了验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；（2）为验证猜想一，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A. B进行研究．(3)如果验证猜想三，即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，而琴弦的材料不同，故应选B. D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55；（4）本实验中有三个变量，应用控制变量法研究，即控制两个变量相同，研究与第三个变量的关系，编号B，C的两种规格的琴弦，材料相同，长度和横截面积都不同，三个变量中有两个不同，不符合控制变量法，故不能证明以上猜想．（5）综上分析，同样用力时，琴弦的长短，横截面积，材料和松紧都影响弦振动的频率，因此琴弦发出声音的音调高低不同．

点睛：解决此类多因素问题时，常采用控制变量法进行分析解答，即当研究与其中一个因素的关系时，要控制其他因素不变．

6．创新实验小组的同学发现一只手捏住一根表面光滑的实心铝棒的中间部位，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，而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。同学们讨论后设计出探究铝棒发声频率的影响因素的实验。

（猜想与假设）

猜想一：铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。猜想二：铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。

（设计实验与进行实验）

同学们找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究。同学们选择 5 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在下面的表格中。

471753112

5105292693

（交流分析）

(1)分析表格中实心铝棒1、3、4的数据，可知铝棒的______相同时，铝棒的横截面积越大，发声频率越______（选填“高”或“低”）；

(2)为了验证猜想二，应分析表格中实心铝棒______的三组数据，可得出的结论是______。【答案】长度低 1、2、5 横截面积相同时，铝棒的长度越长，频率越低

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]由表格中实心铝棒1、3、4的数据可知，铝棒的长度是相同的，铝棒的横截面积越大，发声频率越低。

(2)[3][4]探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关时，应控制横截面积相同，长度不同，故应选择1、2、5；由数据可知，长度越长，发声频率越低。

7．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。

8．请按要求回答：

（1）图甲：该装置能探究声音产生的原因，还能探究声音的响度和________的关系；乒乓球在实验中的作用是：________．

（2）图乙：抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，直到听不见，这说明：________．

（3）图丙：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，就可听到钢尺振动发出的声音．保持拨动钢尺的力不变，逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动发出声音的音调会逐渐变________（填“高”或“低”）．

（4）图丁：用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，听到硬卡片产生的声音发生变化．这个实验用来探究________．

【答案】振幅；将音叉微小的振动放大；声音的传播需要介质（真空不能传声）；低；声音音调的高低与频率的关系．

【解析】

【分析】

（1）响度指声音的大小，响度跟物体振动的幅度有关，振幅越大，响度越大．

（2）声音是由物体的振动产生的，声音能够在固体、液体、气体中传播，真空不能传声．（3）频率是物体在单位时间内振动的次数．振动越快，说明频率越大．音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越低．

（4）用硬卡片拨动木梳齿时，木梳的齿振动发声，木梳的齿振动越快，振动频率越大，音调越高．

【详解】

（1）通过乒乓球被弹起说明物体发声时在振动；乒乓球弹起的越高，振幅越大，响度越大，实验可以说明响度跟振幅的关系；是通过乒乓球被弹起将音叉微小的振动放大，这种实验方法叫做转换法；

（2）图2：抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内被拨打的手机的铃声越来越小，直到听不见，这说明：声音的传播需要介质（真空不能传声）

（3）保持尺的振动幅度不变，钢尺伸出长，振动慢，音调低；钢尺伸出短，振动快，音调高．

（4）硬卡片拨动木梳的齿，卡片由于振动会发出声音；当用相同的力改变拨动木梳齿的快慢时，卡片振动的快慢不同，所以发出声音的音调就会不同；来探究音调与频率的关系．故答案为（1）振幅；将音叉微小的振动放大；（2）声音的传播需要介质（真空不能传声）；（3）低；（4）声音音调的高低与频率的关系．

【点睛】

本题全部来源于课本插图，考查学生对课本插图蕴含物理知识的了解情况，要求学生在平时学习中不要忽略这部分内容．

9．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受各种因素影响，经过与同学们讨论，提出了以下猜想：

猜想1：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2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关．

为了验证上述猜想是否正确，他们找到下表列出的几种规格的琴弦进行实验．则：

（1）为验证猜想1，应选编号为_________和_________的琴弦进行探究．

（2）为验证猜想2，应选编号为_________和_________的琴弦进行探究．

（3）随着实验的进行，小丽又觉得琴弦音调的高低还可能与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，请写出你的操作过程：________________________．

【答案】A B C E 选择一根琴弦，调节弦的松紧程度不同，用相同的力拨动它，听它发出声音的音调高低

【解析】

由于影响琴弦发出声音的音调高低的因素不唯一，所以当采用控制变量法．

（1）为了验证猜想1，即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积的关系时，应控制琴弦的长度和材料不变，所以，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B 进行研究；

（2）为验证猜想2，即探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦C、E进行研究；

（3）探究琴弦音调的高低还与琴弦的松紧程度有关，控制琴弦的长度、横截面积、材料都不变，改变两者的松紧，比较音调的高低．

10．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，并与乙在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值_____ ． (填“变大”、“变小”或“不变”).

(3)一同学想验证温度越高，声速越大，把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将（_______）

A．变大

B．变小

C．不变

D．无法判断

【答案】0 不变 B

【解析】

（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同．故液晶屏的示数为0；

（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的；

（3）甲和乙之间的距离一定，液晶显示屏的数值变小，说明声音从甲到乙的时间减少，声速变大，所以声速随气体压力的增大而增大（变大），故选B．

故答案为 (1). 0 (2). 不变 (3). B