专题突破二：声音有关的实验题【解析版】

目录TOC\o"1-1"\h\u一．选择题（共3小题） 1二．填空题（共6小题） 3三．实验探究题（共9小题） 6一．选择题（共3小题）1．关于如图所示的有关声现象的四个实验，下列说法中正确的是（）A．甲：用大小不同的力敲击鼓面，纸屑跳动的幅度不同，说明音调与频率有关 B．乙：小刚轻声说话，小丽通过“土电话”能听到小刚的声音。说明固体可以传声 C．丙：用力吹一根细管，并将它不断剪短，听声音的变化，可探究“响度与振幅的关系” D．丁：使钢尺伸出桌面相同长度，用不同的力拨动，可以探究“音调与频率的关系”【解答】解：A、用大小不同的力敲击鼓面，纸屑跳动的幅度不同，说明鼓面的振幅不同，声音的响度不同，说明响度跟振幅有关，故A错误；B、小刚轻声说话，小丽通过“土电话”能听到小刚的声音，小刚和小丽之间是通过棉线连接的，说明固体可以传声，故B正确；C、用力吹一根细管，并将它不断剪短，细管内的空气柱不断减小，空气柱容易振动，振动频率高，音调高，可以探究音调跟频率的关系，故C错误；D、使钢尺伸出桌面相同长度，用不同的力拨动，保持钢尺振动难易程度不变，即振动频率相同，用不同的力拨动，钢尺振动的幅度不同，发出的声音大小不同，即响度不同，因此可以探究响度跟振动幅度的关系，故D错误。故选：B。2．如图所示，将钢尺的一端紧按在桌面上，另一端伸出桌边，拨动钢尺改变钢尺伸出桌面的长度和拨动钢尺的力度，将锅尺发出的不同声音信号输入示波器，显示的两种不同波形如图甲、乙所示。下列对各种情况的比较正确的是（）A．甲波形图的音调比乙低 B．甲波形图的响度比乙大 C．用较小的力拨动钢尺时，对应的是甲波形图 D．钢尺伸出桌面的长度较长时，对应的是甲波形图【解答】解：A、由波形图可知，甲和乙比较，相同时间内甲振动的次数多，所以甲波形图的振动频率高，音调高，故A错误；B、甲和乙比较，甲的振幅大于乙的振幅，说明甲声音的响度比乙大，故B正确；C、用较小的力拨动钢尺时，钢尺的振动幅度变小，则由图可知，对应的是乙波形图，故C错误；D、钢尺伸出桌面的长度较长时，钢尺的振动变慢，即振动频率变小，则由图可知，对应的是乙波形图，故D错误。故选：B。3．针对下面的四幅图，下列说法中正确的是（）A．如图中，敲鼓时用力越大鼓面所发声音的音调越高 B．如图中，把石块放在水中敲击能听到石块发出的声音，说明水能传播声音 C．如图中，改变小卡片在梳齿上划动的速度，可以改变发声的音色 D．如图中，住宅区道路两旁安装隔音板，是为了减小声音的音调【解答】解：A、甲图中，敲鼓时用力越大，鼓面振动的振幅越大，故所发声音的响度即越大，而不是音调高；故A错误；B、乙图中，把石块放在水中敲击能听到石块发出的声音，说明水（液体）能传播声音；故B正确；C、丙图中，改变小卡片在梳齿上划动的速度，卡片的振动频率就发生变化，即可以改变发声的音调；故C错误；D、丁图中，住宅区道路两旁安装隔音板，是为了在传播过程中减弱噪声；故D错误。故选：B。二．填空题（共6小题）4．如图所示，在教室里，小明敲响乙音叉时，与甲音叉的叉股接触的乒乓球会弹起来，这一现象既可以说明发声的物体在振动，也能说明声音可以在空气中传播；若在月球表面上进行此实验，则不能（选填“还能”或“不能”）观察到上述现象，这是因为声音不能在真空中传播。【解答】解：在教室里，小明敲响乙音叉时，与甲音叉的叉股接触的乒乓球会弹起来，这一现象既可以说明发声的物体在振动，也能说明声音可以在空气中传播；若在月球表面上进行此实验，则不能观察到上述现象，也听不到声音，这是因为真空中不能传播声音；故答案为：弹；振动；空气；不能；声音不能在真空中传播。5．如图a所示，某同学用示波器、钢锯条和台钳研究声音的响度。他将钢锯条的下端夹紧在台钳上，上端用手扳动一下，使钢锯条振动发声。实验中，他进行了两次实验，第一次锯条发出的声音大，第二次锯条发出的声音轻，他同时观察到示波器上显示的波形幅度分别如图b、c所示，则他得出的实验结论是：发声体振幅越大，声音的响度越大。图d、e是两种声音的波形图，从图形可知：图d是乐音的波形。【解答】解：（1）为研究声音的响度，扳动锯条时的力度应不同，听到的声音大小也就不同；（2）对比b与c，不难看出：b波形振幅大，响度大；c波形振幅小，响度小；（3）对比d与e，不难看出：d波形很有规律，属于乐音；e杂乱无章属于噪音；故答案为：（1）大；（2）发声体振幅越大，声音的响度越大；（3）d。6．小漫自己制作了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞。（1）这哨声是由管内的空气振动而产生的。上下推拉活塞，可以改变声音的音调（选填“音调”、“响度”或“音色”）。（2）如图乙所示，、A、B、C图活塞在管中不同位置时，用嘴吹管的上端能分别吹出“do（1）”、“re（2）”、“mi（3）”三个音阶，则do（1）这个音阶与B图位置对应。【解答】解：（1）吹哨子时，管内空气柱因发生振动会产生声音，当推拉活塞时，空气柱的长度发生改变，因此空气柱的振动快慢会发生改变，所以会发出不同音调的声音；（2）当用嘴向容器内吹气时，容器内的空气柱振动发声，空气柱越短，振动的频率越来越高，因此“do（1）”、“re（2）”、“mi（3）”三个音阶对应的容器分别是：B、C、A。故答案为：（1）空气；音调；（2）B。7．如图1所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中音调相同的是甲和乙；响度相同的是甲和丙。（填“甲”、“乙”、“丙”）如图2所示两种声音音色不同。【解答】解：从甲、乙、丙三幅图可以看出，甲和乙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的，所以甲和乙的音调是相同的；甲和丙两种波形的振幅是相同的，因此它们的响度是相同的。图2中的波形是不同的，所以如图2所示两种声音音色不同。故答案为：甲；乙；甲；丙；音色。8．如图，敲击编钟可以发出声音，说明声音是由物体的振动产生的。敲击M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，则三次敲击中，敲击编钟P（选填“M”、“N”或“P”）处时发出的声音频率最高；对比两个敲击点M、N（选填“M”、“N”或“P”的其中两个字母）可知编钟发出的声音频率与其质量有关；示波器记录了编钟的声音信号，从图中可以看出声音的频率是500Hz。【解答】解：声音是由物体的振动而产生的，敲P比敲N处时，编钟振动的体积小，振动的频率大，音调高，已知敲击M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，则三次敲击中，P处时发出的声音频率最高；振动物体，质量大，体积大的物体的难振动，频率小，音调低，因此对比M、N两个敲击点可知，编钟发出的声音频率与其质量有关；甲在0.002s内的振动次数为1次，则甲在1s内会振动500次，即频率为500Hz。故答案为：振动；M、N；500。9．某同学在探究音调和响度与什么因素有关时，做了以下实验：（1）如图甲所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率越快（快、慢）发出声音的音调越高（高、低），这说明音调是由频率决定的。（2）如图乙所示，用一只手将锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨锯条一端，听其响度；保持锯条伸出桌面的长度不变，加大拨尺力度，这是为了说明响度与振幅有关。其中“保持锯条伸出桌面的长度不变”是为了保持声音的音调不变。（选填“音调、响度、音色”）【解答】解：（1）用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动得越快、频率越高，发出的声音的音调越高，这说明音调是由振动的频率决定的；（2）如图乙所示，用一只手将锯条压在桌沿上，用另一只手轻拨锯条一端，听其响度；再用力拨锯条，锯条的振幅越大，听到的响度越大，这说明响度与振幅有关；其中“保持锯条伸出桌面的长度不变”是为了保持声音的音调不变。故答案为：（1）快；高；频率；（2）振幅；音调。三．实验探究题（共9小题）10．下表是某些介质的声速v：介质v/（m•s﹣1）介质v/（m•s﹣1）水（5℃）1450冰3230水（15℃）1470软橡胶（常温）40～50水（20℃）1480软木500海水（25℃）1531铁（棒）5200（1）分析表格中的信息，推断：①声速大小可能跟介质的温度有关；依据是：同一介质中温度不同声速不同。②声速大小可能跟介质的种类有关；依据是：声速在不同介质中不一样。（2）设海水温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波，则此处海水深度为3062m。【解答】解：（1）①据表中的数据可知，声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同，故可以看出声速大小可能和温度有关；②据声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同可以看出，声速大小可能和介质有关；（2）声音在温度为25℃的海水中的速度v＝1531m/s，声音从海面到海底时间t＝＝2s，由v＝得海水深度为：s＝vt＝1531m/s×2s＝3062m。故答案为：（1）①介质的温度；同一介质中温度不同声速不同；②介质的种类；声速在不同介质中不一样；（2）3062。11．根据如图所示的实验情景，回答问题：（1）如图①所示的实验，米粒在纸盆上跳动，现象表明：声音是由物体振动产生的；（2）如图②所示，从左向右敲击瓶子时，各瓶发音的音调变化是：由高变低（选填“由高变低”或“由低变高”）；（3）如图③所示，用手指轻叩课桌，使正坐在对面的同学刚好听不到叩击声，再让对面的同学将耳朵紧贴在桌面上，用同样的力度轻叩课桌，这时对面的同学则能听到叩击声。这个实验表明：固体可以传声；（4）如图④所示，正在发声的手机悬挂在密闭的广口瓶内，将瓶内的空气不断抽出时，手机铃声逐渐变小。由这个实验事实得到的推论是：真空不能传声。【解答】解：（1）如图①所示的实验，击鼓动时，米粒在纸盆上跳动，该现象表明：声音是由物体振动产生的；（2）音调由发声体的频率决定；图②中，从左向右敲击瓶子时，瓶内的水越多，瓶子越不容易振动，频率越小，所以各瓶发音的音调变化是由高变低；（3）如图③所示的实验中，用手指轻叩课桌，使正坐在对面的同学刚好听不到叩击声，再让对面的同学将耳朵紧贴在桌面上，用同样的力度轻叩课桌，这时对面的同学则能听到叩击声。这个实验表明：固体可以传声；（4）如图④所示的实验中，将瓶内的空气不断抽出时，手机铃声逐渐变小。由这个实验事实得到的推论是：真空不能传声；故答案为：（1）声音是由物体振动产生的；（2）由高变低；（3）固体可以传声；（4）真空不能传声。12．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，发现拨动钢丝乙时的音调高。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粗细有关（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乙钢丝和丙钢丝。（3）上述实验中所使用到的方法是控制变量法。【解答】解：（1）由表格数据可知，甲、乙两根钢丝的长度、松紧程度相同，乙比甲细，乙振动得更快，即乙振动的频率大，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粗细有关。（2）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、松紧程度相同，则符合条件的是乙和丙两根钢丝；（3）因为钢丝振动发出声音的音调与钢丝的长度、粗细、松紧程度有关，因此探究音调与钢丝粗细以及长度关系时都运用了控制变量法。故答案为：（1）乙；在弦的长度、松紧程度相同时，振动的频率高低与弦的粗细有关；（2）乙；丙；（3）控制变量法。13．如图所示，在一个玻璃钟罩内用细棉线挂一只手机，先用另一个电话拨打手机，可以听到手机发出的响铃声，并能看到手机上的信号灯在闪烁。（1）用抽气设备抽钟罩内空气，在抽气的过程中，你听到音乐声将会减小。如果把钟罩内空气完全抽出我们将不能（能/不能）听到声音，实验表明真空不能传声。该结论不能（能/不能）用实验直接证明。（2）在不停向外抽气的过程中，有时还是能听到微弱的铃声。请你分析原因是：①罩内的空气没有抽净②有绳连着外壳产生振动发出微弱声音。（3）听不见声音，但是手机仍然（没有/仍然）发出响声，能看见来电号码，说明电磁波可以在真空中传播。【解答】解：（1）用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，能传播声音的空气越来越少，所以音乐声会逐渐减弱，由此可知如果把钟罩内空气完全抽出我们将不能听到声音，实验表明真空不能传声。由于没有办法做到完全真空的状态，所以该结论不能用实验直接证明；（2）如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到音乐声；但有时还能听到声音，说明钟罩内的空气没有抽净，有绳连着外壳产生振动发出微弱声音；（3）手机和手机之间的联系是通过电磁波来实现的，由于手机是通过电磁波来传递信息的，故将手机放入真空罩内，拨打罩内的手机，看到手机信号灯在闪烁，说明电磁波可以通过真空到达罩内的手机，即电磁波可以在真空中传播。故答案为：（1）减小；不能；真空不能传声；不能；（2）①罩内的空气没有抽净；②有绳连着外壳产生振动发出微弱声音；（3）仍然；电磁波；真空。14．对此进行研究，经过和同学们的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，可能与琴弦是材料有关为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验。编号规格材料长度（cm）横截面积（mm2）A尼龙551B尼龙550.5C尼龙801D镍合金①0.5（1）为了验证猜想一，应选编号A和B的两种规格的琴弦进行实验。（2）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55。（3）小明在这个探究实验中，采用的研究方法是控制变量法。【解答】解：（1）为验证猜想一，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）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，故应选B、D进行探究，则表格①的位置所缺数据是55。（3）音调的高度与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高度与其中一个因素的关系时，需控制其他因素不变，因此需要用控制变量法进行探究。故答案为：（1）B；（2）55；（3）控制变量法。15．自己来制作“水瓶琴”乐器，如图在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。（1）若用相同的力量敲击它们，就可以发出不同音调的声音，此时发出的声音的声源是瓶和水（填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越低。（2）若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是空气柱（填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，发出的声音的音调就越高。（3）往保温瓶里灌开水的过程中。听声音就能判断壶里水位的高低，因为AA．随着水位升高，音调逐渐升高B．随着水位升高，音调逐渐降低C．灌水过程中音调保持不变，响度越来越大D．灌水过程中音调保持不变，响度越来越小。【解答】解：（1）敲击它们时，振动的物体是水和瓶子，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低，因此音调最高的是水少的，盛水越多敲击时发出的声音的音调就越低；（2）当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越大，音调越高。（3）往保温瓶里灌开水的过程中，保温瓶内的水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，频率越大，音调越高，故选A。故答案为：（1）瓶和水；低；（2）空气柱；高；（3）A。16．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空气柱的长度越长，音调越高；（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，这是因为水快倒满时发出声音的音调较高；（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，这个实验表明了固体可以传声。相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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）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。这个实验证明了真空不能传声。（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：玻璃钟罩内还有空气。【解答】解：（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）往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶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暖水瓶中水的多少。（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，这个实验表明了固体可以传声，且若相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，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）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）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玻璃钟罩内还留有空气；故答案为：（1）空气柱的长度越长，音调越高；（2）水快倒满时发出声音的音调较高；（3）固体可以传声；金属丝的传声性能比棉线好；（4）真空不能传声；（5）玻璃钟罩内还有空气；17．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。编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76B铜600.89C铜601.02D铜800.76E铜F铜1000.76G钢801.02H尼龙801.02I尼龙1001.02（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B、C的三根琴弦进行实验。（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、F的三根琴弦进行实验。（3）为了验证猜想三，编号E的琴弦的规格应该如何？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，必须控制不变的是材料、长度、横截面积。这种研究方法叫做控制变量法。【解答】解：控制变量法就是控制其它的因素不变，研究物理量与该因素的关系，（1）当研究琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关时，应控制材料和长度相同，故选ABC；（2）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ADF；（3）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，故表格应该填入与尼龙的数据相同，即8