中考物理声学必考实验题练习题

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通过实验了解影响音调高低的因素是频率。
音调的高低与哪些因素有关？
桌子、刻度尺。
如图所示，将一把刻度尺紧压在桌面上，分别将刻度尺的四分之一、二分之一、四分之三的长度伸出桌面，用力拨动钢尺伸出桌面的部分，使其振动发声，听声音高低的变化，观察刻度尺振动快慢的情况，将实验结论记录在表格中。
比较三种情况下刻度尺振动的快慢和发声的音调，发现刻度尺伸出桌面的长度越长，振动得越慢，发出的声音音调越低。
物体振动得快，发出的声音音调就高；振动得慢，发出的声音音调就低。
1. 如下图所示，某小组的同学在8个相同的水瓶中灌入质量不同的水，水的高度不等。
（1）若用相同的力敲击它们，就可以发出不同音调的声音，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越______；
（2）若用嘴依次吹瓶口，也可以发出不同音调的声音，瓶中的水越多，发出的声音的音调就越______；
（3）在一次实践活动中，几位同学也在演示这个实验，如果敲击了其中3个瓶子，依次发出的声音为“1（d）”“3（mi）”“5（sl）”，请在下图中画出另外两个瓶子中的大致水位线______；
（4）同组的同学又准备了4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b粗细相同，c、d粗细相同。各量筒内装的水如下图所示，某同学根据所听声音音调的高低猜想发声的音调可能与：
猜想一：气柱的长短有关；
猜想二：量筒的粗细有关；
猜想三：水柱的长度有关；
（5）若探究“气柱越长，发声的音调越高”应选量筒______（填字母代号）；
（6）若选择的是量筒b、c，则探究的是发声的音调与______是否有关；
（7）用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，则所发出的声音音调______（填“c高”，“d高”或“一样高”）；
（8）如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声，______所发出的声音音调较高。
【答案】 ①. 低 ②. 高 ③. ④. a、b ⑤. 量筒的粗细 ⑥. 一样高 ⑦. c
【解析】
【详解】（1）[1]当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶子和水，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，频率越小，音调越低。
（2）[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）[3]敲击其中三个瓶子，依次发出的声音为“1（d）”“3（mi）”“5（sl）”，音调越高，瓶中的水应该越来越少，如图所示
（5）[4]当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，根据控制变量法，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合题意。
（6）[5]对比b、c两图可知：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以这两个探究的是“气柱发声的音调跟量筒的粗细的关系”，且气柱越细，发声的音调越高。
（7）[6]发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关，而c、d中空气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d 时，发出声音的音调一样高。
（8）[7]用敲击的办法也能使量筒发声，声音主要是量筒和水柱振动发出的，量筒中盛水越多，量筒和水的质量越大，越难振动，音调越低，故d的音调比c 低。
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，提出了猜想，并进行了实验验证：为了验证猜想是否正确，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。
（1）为了验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与长度有关，选用编号为______的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与横截面积有关，选用编号为______的琴弦进行实验；
（3）为了验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与材料有关。请在表中填上所缺数据。①______；②______。
【答案】 ①. A、B、C ②. A、D、E ③. 80 ④. 1.02
【解析】
【详解】（1）[1]为了验证琴弦发出声音的音调高低与长度有关，根据控制变量法，应控制琴弦的材料、横截面积相同，长度不同，因此选用编号为A、B、C的琴弦进行实验。
（2）[2]为了验证琴弦发出声音的音调高低与横截面积有关，根据控制变量法，应控制琴弦的材料、长度相同，横截面积不同，因此选用编号为A、D、E的琴弦进行实验。
（3）[3][4]为了验证琴弦发出声音的音调高低与材料有关，根据控制变量法，应控制琴弦的横截面积、长度相同，材料不同，可选用编号为F、G、H的琴弦进行实验，因此长度应都是80cm，横截面积应都是1.02mm2。
3. 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，他们找到了上表所列9种规格的琴弦进行实验。
（1）在探究一个物理量是否与多个因素有关的过程中，常常采用______的方法；
（2）为了验证猜想一，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（3）为了验证猜想二，应选用编号为______、______、______的琴弦进行实验；
（4）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。______、______。
【答案】 ①. 控制变量 ②. A ③. B ④. C ⑤. A ⑥. D ⑦. F ⑧. 80 ⑨. 1.02
【解析】
【详解】（1）[1]在探究一个物理量是否与多个因素有关的过程中，常改变一个因素，使其他因素保持不变，这种方法称为控制变量法。
（2）[2][3][4]要验证猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，应控制琴弦的材料和长度相同而横截面积不同，由表中实验数据可知，编号为A、B、C的琴弦材料、长度相同而横截面积不同，所以用编号为A、B、C的琴弦可以验证猜想一。
（3）[5][6][7]要验证猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关，应控制琴弦的材料和横截面积相同而琴弦长度不同，由表中实验数据可知，实验序号为A、D、F的琴弦材料、横截面积相同而长度不同，所以用编号为A、D、F的琴弦可以验证猜想二。
（4）[8][9]要验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制琴弦的长度和横截面积相同而材料不同，由表中实验数据可知，可以选用编号为E、G、H的琴弦进行实验，编号为E的长度和横截面积应该与G、H的长度横截面积相同，则长度应为80cm，横截面积为1.02mm2。
4. 在探究“声音的音调与什么因素有关”的活动中。同学利们用一些长短、粗细、材料不同的琴弦，他们选用的琴弦长度、粗细、材料在图甲中已标出（其中琴弦a、c、d的粗细相同，琴弦b最粗；琴弦a、b、c的长度相同，琴弦d最短），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）第一小组若想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）两根琴弦；
（2）第二小组选择ab两根琴弦，用大小相同的力去拨动，并将声信号输入示波器，分别得到如图丁、丙所示图像。则可初步的到结论：松紧、材料、长短相同时，越细的弦，发声的音调越______（选填“高”或“低”）；
（3）受到第二小组的启示，第一小组很快也得到了自己的结论，他们得到的结论是：______；
（4）第三小组在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度。用相同大小的力向瓶内吹气，就可以发出“1、2、3、4、5、6、7、i”的声音中，音调最高的是______瓶（选填瓶子序号）。
【答案】 ①. ad ②. 低 ③. 松紧、材料、粗细相同时，音调的高低与琴弦长度有关 ④. a
【解析】
【详解】（1）[1]研究音调高低和琴弦长度的关系，需保持琴弦的材料和粗细相同，所以应选择琴弦a和d。
（2）[2]a和b两根琴弦的长度相同，材料相同，松紧程度一致，a比b细；用大小相同的力去拨动，由图丙、图丁所示图像可知，振幅相同，频率不同，且图乙的频率较低，图丁的频率较高，则可以的到：松紧、材料、长短相同时，越细的弦，发声的音调越低。
（3）[3]第一小组的两根琴弦材料和粗细相同，松紧程度也相同，但长度不同，所以受第二小组的启发，能得到：松紧、材料和粗细相同时，音调的高低与琴弦长度有关。
（4）[4]向瓶内吹气，瓶内空气柱振动发声，，所以空气柱越短，音调越高，即a瓶的音调最高。
5. 在学习吉他演奏过程中，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的4种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他们借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验．
（1）为了验证猜想一，应选用编号为_____的两根琴弦进行实验．
（2）为了验证猜想二，应选用编号为_____的两根琴弦进行实验．
（3）为了验证猜想三，应选用编号为_____的两根琴弦进行实验．
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，他应该进行怎样的操作？_____．
【答案】 ①. A和B ②. A和C ③. C和D ④. 取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低
【解析】
【详解】(1)验证猜想一：琴弦发出声音音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，应控制琴弦的材料与长度相同，而琴弦的横截面积不同，由表中实验数据可知，符合要求的实验编号是：A. B. (2)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，应控制琴弦的横截面积与材料相同，而长度不同，由表中实验数据可知，符合要求的实验编号是：A. C. （3）为了验证猜想三，琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制琴弦的横截面积与长度相同，而材料不同，由表中实验数据可知，符合要求的实验编号是：C. D.(4) 为了验证琴弦音调的高低，可能与琴弦的松紧程度有关，应控制琴弦的横截面积、材料相同、长度都相同，调节琴弦的松紧程度进行试验，故应进行的操作时：取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低．
6. 小华国庆假期观看双节晚会，听到吉他演奏时琴弦发出声音的音调高低不同，他就此进行了深入研究。他提出了以下三种猜想：
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，于是他利用手机下载了一个能够测量振动频率的APP以便于进行实验；
（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）为了验证猜想三，请在表中E处填上所缺数据______、______。
【答案】 ①. A ②. B ③. C ④. A ⑤. D ⑥. F ⑦. 80 ⑧. 1.02
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]为了验证琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积有关，根据控制变量法，应选择长短和材料相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行探究实验。
（2）[4][5][6]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，根据控制变量法，应选择材料和横截面积相同，而长短不同的琴弦A、D、F进行探究实验。
（3）[7][8]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，根据控制变量法，应选择横截面积和长度相同，而材料不同的琴弦进行探究实验，由此可知，G、H琴弦符合题意，它们长度都是80cm，横截面积都为1.02mm2，为了使实验更具有普遍性， 用E、G、H三组琴弦进行实验，因此E中所缺的数据为长度为80cm，横截面积为1.02mm2。
7. 根据如图所示的实验情景，回答以下问题：
（1）如图甲所示的实验说明声音是由物体______产生的；
（2）如图乙所示，从左向右敲击瓶子时，各瓶发音的音调变化是______（选填“由高变低”或“由低变高”）；
（3）如图丙所示，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，这时对面的同学能听到叩击声。这个实验表明：固体传声效果比空气______；
（4）如图丁所示，正在发声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。由这个实验现象得到的推论是真空______传声。
【答案】 ①. 振动 ②. 由高到低 ③. 好 ④. 不能
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲实验所示，击鼓振动时，米粒在鼓面上跳动，现象表明：声音是由物体振动产生。
（2）[2]音调由发声体的频率决定。图乙中，水和瓶子是发声体，从左向右敲击瓶子时，瓶内的水越少，瓶子越容易振动，频率越大，所以各瓶发音的音调变化是由高变低。
（3）[3]如图丙所示的实验中，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，且传声效果比空气好。
（4）[4]如图丁所示的实验中，将瓶内的空气不断抽走时，手机铃声逐渐变小，如果没有空气时，听不到铃声。由这个实验事实得到的推论是：真空不能传声。
8. 在学习小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表：
（1）为了验证猜想一，应选用两根编号为______的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二和猜想三，表格中至少还需要补充的一组内容是：（a）______；（b）______；
（3）若小明为了验证猜想二，选用了①③两次编号，你觉得存在的问题是______；
（4）下列实验中用到与该实验相同研究方法的是______；
A.探究声音能否在真空中传播
B.将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音的产生
C.探究影响蒸发快慢的因素
D.探究不同材料的隔声性能实验
（5）下列是小明制作“水瓶琴”乐器，如图甲在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是______（选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，发出的声音的音调就越______；
（6）①小明和同学利用图乙用棉线连接“土电话”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明______；
②如果用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于______。
【答案】 ①. ①④ ②. 60 ③. 0.5 ④. 没有控制变量唯一 ⑤. CD ⑥. 空气柱 ⑦. 高 ⑧. 固体能传声 ⑨. 振动停止，发生就停止
【解析】
【详解】（1）[1]为了验证猜想一，根据控制变量法，应选择横截面积和长度相同，而材料不同的琴弦①④进行探究实验。
（2）[2][3]为了验证猜想二，根据控制变量法，应选择横截面积和材料相同，而长短不同的琴弦进行探究实验，由于①和③材料相同，但长短和横截面积不同，由此可选择①和②进行探究实验，则控制它们横截面积都为0.5mm2，因此（b）为0.5；为了验证猜想三，根据控制变量法，应选择长短和材料相同，而横截面积不同的琴弦进行探究实验，由于①和③材料相同，但长短和横截面积不同，由此可选择②和③进行探究实验，则控制它们长短都为60cm，因此（a）为60。
（3）[4]由于①和③材料相同，但长短和横截面积不同，根据控制变量法，小明没有控制变量唯一，因此不能用来验证猜想二。
（4）[5]本实验主要采用的实验方法是控制变量法。
A．探究声音能否在真空中传播用到了实验推理法，故A不符合题意；
B．将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音的产生，将音叉的振动转换为溅起的水花，用到了转换法，故B不符合题意；
C．探究影响蒸发快慢的因素用到了控制变量法，故C符合题意；
D．探究不同材料的隔声性能实验，探究隔声性能与什么因素有关，用到了控制变量法，故D符合题意。
故选CD。
（5）[6]当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是瓶内的空气柱，故声源是空气柱。
[7]瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越大、音调越高。
（6）①[8]细棉线是固体，可以传声，而且传声效果好。
②[9]细线被捏住，就停止了振动，因此发声停止。
9. 在学习二胡演奏过程中，小雅发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行探究，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，可能与琴弦的长短有关；
猜想二：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，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验；
（1）为了验证猜想一，应选编号______两种序号的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二，应选编号______两种序号琴弦进行实验；
（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）小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是______。
【答案】 ①. A、C ②. A、B ③. 80 ④. 控制变量法
【解析】
【详解】（1）[1]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，根据控制变量法，应选择横截面积和材料相同，而长度不同的琴弦A、C进行探究实验。
（2）[2]为了验证琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关，根据控制变量法，应选择长短和材料相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行探究实验。
（3）[3]为了验证猜想三，根据控制变量法，应选择横截面积和长度相同，而材料不同的琴弦进行探究实验，由此可知，B、D琴弦符合题意，它们横截面积都为0.5mm2，为了使实验更具有普遍性，因此D中所缺的数据为长度为80cm。
（4）[4]小雅在实验探究中，音调的高低与琴弦的材料、长度以及横截面积有关，当探究音调高低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。
10. 请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。
如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土电话”。
（1）他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明______；
（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，这一实验表明：______；
（3）如果在用“土电话”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线（选填“能”或“不能”）_______听到对方的讲话；
（4）某研究小组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、材料在图中已标出（其中琴弦的的直径关系：a=c=d