专题01 声现象-中考物理实验与探究专题训练（全国通用）

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专题01声现象（解析版）
一．实验探究题（共21小题）
1．小明和小华探究声音传播的条件时，一起做了下面的实验：
（1）如图甲所示，他们敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验不但说明空气可以传声，同时说明声音产生的条件是发声体需要 　振动　。
（2）如图乙所示，先让电铃发声并放入玻璃罩内，再用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，发现电铃的声音将逐渐 　变小　（选填“变大”或“变小”），然后把空气又逐渐地通入玻璃罩内，会发现声音将逐渐变大，若玻璃罩内没有空气，将 　不能　听到声音（选填“能”或“不能”），说明声音的传播需要 　介质　，这种研究问题的方法叫 　推理法　。
（3）若把如图甲的实验放在月球上操作，泡沫塑料小球 　不能　被弹起（选填“能”或“不能”）。

【分析】（1）声音由物体的振动产生的；
（2）（3）声音的传播需要靠介质，真空不能传声。
【解答】解：（1）他们敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验不但说明空气可以传声，同时说明声音产生的条件是发声体需要振动；
（2）让电铃发声并放入玻璃罩内，再用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，发现电铃的声音将逐渐变小，然后把空气又逐渐地通入玻璃罩内，会发现声音将逐渐变大，若玻璃罩内没有空气，将不能听到声音，说明声音的传播需要介质，这种研究问题的方法叫推理法；
（3）由于真空不能传声，图甲的实验放在月球上操作，泡沫塑料小球不能被弹起。
故答案为：（1）振动；（2）变小；不能；介质；推理法；（3）不能。
【点评】本题考查了声音的产生与传播条件，属于基础知识。
2．在学习了音调知识后，小芮发现小提琴琴弦发出声音的音调受很多因素影响。
她根据自己的观察与思考提出以下猜想：
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。
为了验证猜想，她找了一些不同规格的琴弦，如表所示。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
钢
20
0.3
B
钢

0.5
C
钢
40
0.5
D
尼龙丝
40
0.5
（1）为了验证猜想一，应选编号为 　C、D　的两根琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，小芮不能选用A、C两根琴弦进行实验，原因是 　没有控制琴弦的横截面积相同　；所以她选择B、C两根琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，小芮选择编号A、B两根琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 　20　cm。
（4）在上述探究过程中，用到的实验方法叫做 　控制变量法　。
（5）如图，小丽与小刚选用以上琴弦和两个纸杯，制成了一个“土电话”。
①他们用“土电话”能实现10m间的轻声通话，这表明：　固体能够传声　。
②如果使用“土电话”时，另一位同学用手捏住琴弦的某一部分，则听的那一位同学 　不能　（选填“能”或“不能”）听到对方的说话声。

【分析】（1）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的的材料关系时，控制琴弦的长度和横截面积不变；
（2）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短的关系时，控制横截面积和材料不变；
（3）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，控制琴弦的长度和材料不变；
（4）一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法；
（5）①声音可以在固体中传播；②声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止。
【解答】解：
（1）为了验证猜想一，即琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料有关，应控制琴弦的长度和横截面积都相同，而材料不同，故应选C、D进行探究；
（2）为了验证猜想二，即琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关，应控制琴弦的材料和横截面积都相同，而长度不同；由表中信息可知A、C的材料相同，但横截面积和长短都不同，即没有控制琴弦的横截面积相同，因此不能选择A、C两根琴弦进行实验；
（3）为了验证猜想三，即琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关，应选择琴弦的长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B进行研究，则表中缺少的数据是20；
（4）在上述探究过程中，用到的实验方法叫做控制变量法；
（5）①声音可以通过“土电话”的琴弦传播，说明固体能够传声；
②说话声引起琴弦振动，琴弦把这种振动由近及远的传到远方，如果用手捏住琴弦的某一部分，声音在传播过程中被阻断，则振动就会停止，也就听不到声音了。
故答案为：（1）C、D；（2）没有控制琴弦的横截面积相同； （3）20；（4）控制变量法；（5）①固体能够传声；②不能。
【点评】一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法，在物理探究实验中经常用到，一定要掌握。
3．下面是探究声现象的三个实验情景，请回答相关问题：

（1）将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，如图甲，发现乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体 　振动　产生的；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球 　不能　（选填“能”或“不能”）弹开。以上两个实验中用到的物理研究方法是 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）如图丙所示，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。用相同大小的力敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音来。其中音调最低的是 　a　瓶。
【分析】（1）声音是物体的振动产生的，真空不能传声，把不容易观察的现象转换成容易观察的现象，叫转换法。
（2）音调与频率有关，频率越低，音调越低。吹瓶子时，是空气柱在振动，敲击瓶子，是瓶和瓶内的水振动发声。
【解答】解：（1）乒乓球被多次弹开，这说明声音是由物体的振动产生的；月球表面是真空，真空不能传声，右侧音叉发出的声音不能传播到左侧音叉处，故月球上不能看到乒乓球被弹开；本实验采用了转换法；
（2）用相同大小的力敲击它们，若是敲击瓶子，是瓶和瓶内的水振动发声，瓶内的水最长的是a瓶，音调最低。
故答案为：（1）振动；不能；转换法；（2）a。
【点评】本题考查学生对声音频率和音调的理解，属于基础题。
4．如图所示，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，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 　固体能够传声　。
（2）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 　不能　（选填“能”或“不能”）听到对方的讲话声。
（3）此“土电话”　不能　（选填“能”或“不能”）在月球上使用。
（4）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　。

【分析】（1）声音的传播需要介质，传播介质包括固体、液体、气体；
（2）声在松弛的细棉线中传播，能量损失很快，传不了多远；
（3）声音不能在真空中传播；
（4）根据实验现象进行分析作答。
【解答】解：（1）“土电话”能实现10m间的通话，这表明固体能够传声；
（2）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不能听到对方的讲话声；
（3）使用“土电话”时，声音要先通过空气传给细棉线，再利用固体传声使对方听到声音，而月球表面是真空，声音无法传给细绵线，所以“土电话”不能在月球上使用；
（4）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。
故答案为：（1）固体能够传声；（2）不能；（3）不能；（4）金属丝的传声性能比棉线好。
【点评】本题考查了声音的传播条件，属于基础知识。
5．小曹同学探究音调和频率的关系：

（1）如图甲，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；再次实验，要改变 　A　。
A.钢尺伸出桌边的长度
B.拨动钢尺的力度
C.钢尺改为塑料尺
实验现象表明：尺子振动的频率越快，音调越 　高　。
（2）如图乙所示是小曹自制的小乐器，她猜想声音的音调与橡皮筋的长短、粗细和松紧有关，如果用相同的力拨动这些粗细不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动 　频率　不同，所发出声音的音调也不同，说明声音的音调与橡皮筋的粗细有关，她在实验中要控制橡皮筋的 　长短　、松紧相同，此实验用到的研究方法是控制变量法。
【分析】（1）运用控制变量法探究音调与频率关系时，要控制拨动钢尺的力不变，改变钢尺伸出桌面的长度；
（2）音调的高低和振动的频率有关，振动的频率越高，音调越高；而对橡皮筋来讲，其粗细、长短、松紧都会对音调造成影响。
【解答】解：（1）探究音调与频率关系时，要控制拨动钢尺的力不变，第二次实验中应控制尺子不变、拨动尺子的力度不变，只改变钢尺伸出桌面长度，故选A；
实验表明，当钢尺伸出桌面的长度越短时，振动越快，发出声音的音调越高，这说明音调的高低与发声物体的振动频率有关；
（2）用相同的力拨动粗细不同的橡皮筋时，此时粗的振动慢，细的振动快，即橡皮筋振动的频率不同，橡皮筋发出的音调不同，这说明声音的音调与橡皮筋的粗细有关，他在实验中要使橡皮筋的长短、松紧相同。
故答案为：（1）A；高；（2）频率；长短。
【点评】此题是探究音调和频率关系的实验，体现了科学探究的基本过程，难点是控制变量法的应用。
6．某研究小组利用一些长短粗细不同的琴弦进行了“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（其中琴弦的直径关系a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。
（1）若他们想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦 　a和d　（填符号）。
（2）若选择琴弦a和b，则是为了研究 　音调跟横截面积的关系　。
（3）实验中主要用的物理学研究方法是 　控制变量法　。
（4）若有同学选择c和d进行研究，并推理得出琴弦长度越长振动越慢音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是 　没有控制材料相同　。

【分析】弦乐的音调跟材料、松紧、粗细和长度有关，探究弦乐的音调跟其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法，利用控制变量法分析解答本题。
【解答】解：（1）想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”，必须保证材料相同、横截面积相同、松紧相同，控制材料长度不同，故选a和d；
（2）a和b材料相同，长度相同、松紧相同，横截面积不同，故选择琴弦a和b，是探究音调跟横截面积的关系；
（3）弦乐的音调跟材料、松紧、粗细和长度有关，探究弦乐的音调跟其中一个因素的关系时，控制其它因素不变，这种方法是控制变量法；
（4）c和d材料不同，长度不同，在探究音调跟长度关系时，没有控制材料相同，不能探究音调跟长度的关系。
故答案为：（1）a和d；（2）音调跟横截面积的关系；（3）控制变量法；（4）没有控制材料相同。
【点评】本题采用控制变量法探究音调跟长度、音调跟横截面积的关系，属于基础题。
7．探究声音的产生与特性：过程与结论如图，用音叉和乒乓球进行如下实验：
（1）轻敲256Hz的音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股，发现乒乓球被弹开，说明声音是由物体 　振动　产生的，乒乓球在实验中起到什么作用：　把音叉的微小振动放大　；该方法是 　转换　法。
（2）重敲同一音叉，听到更大的声音，同时发现乒乓球被弹开得更远，说明声音的响度与发声体的 　振幅　有关。
（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，说明音调与发声体的 　频率　有关。
（4）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明 　空气可以传声　。

【分析】（1）声音是由物体振动产生的；将音叉的振动转换成乒乓球弹开的幅度，这里用到转换法；
（2）音叉发出响度更大的声音时，音叉振动的幅度越大，乒乓球弹起的幅度越大，据此得出响度与振幅的关系；
（3）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高；
（4）能够传播声音的物质叫做传声的介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质。
【解答】解：（1）发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹起；实验过程中通过乒乓球弹开的幅度，把音叉的微小振动放大，易于观察，用到转换法；
（2）当敲击音叉的力增大时，音叉发出响度更大的声音，重做上面的实验时，观察到乒乓球弹起的幅度越大；通过实验可以判断物体振幅是不同的，说明了响度与声源的振幅有关，而且是振幅越大，响度越大；
（3）振动越快，音调就越高；故换用512Hz的音叉重复实验，音叉振动的更快，故听到声音的音调更高，这说明声音的音调与发声体振动的频率有关。
（4）敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，两个音叉之间是空气，所以这个现象说明空气可以传声。
故答案为：（1）振动；把音叉的微小振动放大；转换；（2）振幅；（3）频率；（4）空气可以传声。
【点评】本题考查声音的产生和传播，声音的特性，是一道基础题。
8．某研究小组利用一些长短、粗细、材料不同的琴弦，进行探究“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（a）中已标出（其中琴弦的直径（即粗细）关系：da＝dc＝dd＜db），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。

（1）若他们想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”应选择琴弦 　ad　（选填“a”“b”“c”或“d”）。
（2）若选择琴弦a和b，则是为了研究 　音调的高低与琴弦横截面积的关系　。
（3）某同学选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”是否可行？答：　不可行　；原因是：　没有控制琴弦横截面积相同　。
（4）如图（b）所示，是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形，其中声音音调相同的图是 　甲乙　；响度相同的图是 　乙丁　；从物理学角度看，属于噪声的图是 　丙　。
【分析】（1）研究“音调的高低与琴弦长度的关系”，根据控制变量法，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；
（2）琴弦a和b的材料和长度相同，横截面积不同，根据控制变量法进行判断；
（3）研究“琴弦音调高低与材料的关系”，需要控制琴弦的长度和横截面积相同，琴弦材料不同；控制变量法是当研究一个量与多个因素之间的关系时，往往先控制住其它几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响；
（4）音调的影响因素是频率；响度的影响因素是振幅和距离发声体远近；波形很有规律，则是乐音；波形杂乱无章，则是噪音。
【解答】解：（1）若想研究“音调的高低与琴弦长度的关系”，根据控制变量法，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同，因此应选择琴弦ad；
（2）若选择琴弦a和b，根据控制变量法，琴弦的材料和长度相同，横截面积不同，是为了研究音调的高低与琴弦横截面积的关系；
（3）选择琴弦b和c研究“琴弦音调高低与材料的关系”不可行；因为要研究“琴弦音调高低与材料的关系”，需要控制琴弦的长度和横截面积相同，琴弦材料不同，但选择琴弦b和c没有控制琴弦横截面积相同；
（4）甲、乙两图波形频率相同，因此声音音调相同；乙丁两图振幅相同，因此响度相同；丙的波形杂乱无章，属于噪声。
故答案为：（1）ad；（2）音调的高低与琴弦横截面积的关系；（3）不可行；没有控制琴弦横截面积相同；（4）甲乙；乙丁；丙。
【点评】此题考查了声音的特性、控制变量法、波形图在物理学中的应用，属常规题目。
9．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，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：
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，他找到了下表所列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
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
100
1.02
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
J
铜


（1）小华选用了H、I两根琴弦，是为了研究音调的高低与 　长度　的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，你认为能研究音调与该因素的关系吗？　能　（选填“能”或“不能”）。
（2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选A、B和 　C　（填写编号）的琴弦。
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，还要添加一根铜琴弦J，请写出它的长度为 　80　cm和横截面积 　1.02　mm2，该实验用到的方法是 　控制变量法　。
【分析】（1）在探究音调高低与哪些因素有关的实验中，要利用控制变量法。
（2）在长度、横截面积相同时，不同材料可以验证音调高低与琴弦的材料的关系。
【解答】解：（1）小华选用了H、I两根琴弦，同种材料，横截面积相同，长度不同，是为了研究音调的高低与长度的关系；同组的小惠选用A、D、F三根琴弦来进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，能研究音调与长度的关系。
（2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应该保证材料和长度相同，改变横截面积，所以应选A、B和C。
（3）小华认为：如果想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦的材料的关系，此时应该控制长度和横截面积相同，改变材料的种类，此时应该选择G、H、J，还要添加一根铜琴弦J，它的长度为：为80cm和横截面积1.02mm2，该实验用到的方法是控制变量法。
答案：（1）长度；能；（2）C；（3）80；1.02；控制变量法。
【点评】控制变量法是物理学中常用的一种方法，本题属于基础性题目。
10．学习物理要学会从书籍中获取新的信息，并进行反思：

（1）如图所示的示波器上给出了相同时间内四个发声体A、B和C、D振动所显示的波形。其中 　A　的音调高（选填“A”或“B”），　D　是噪声（选填“C”或“D”）。
（2）处于深海中的“奋斗号”潜水器可利用先进的水声通讯系统与母船通信，“奋斗号”与太空中的“天宫二号”之间 　不能　（选填“能”或“不能”）只利用该通讯系统直接对话，其原因是 　真空不能传声　。
（3）在一个正在发声的喇叭上放上一些泡沫小球，调节音量开关，逐渐调大音量，则看到小球弹起变高，实验表明：　响度与振幅有关，振幅越大，响度就越大　。通过观察小球得到结论的这种方法叫做 　转换法　（选填“等效法”“控制变量法”“转换法”）。
【分析】（1）音调跟频率有关，频率越大，音调越高；乐音的振动有规律，噪声的振动无规律；
（2）声音的传播需要介质，真空不能传声；
（3）生活中说的音量就是指物理学中的响度；发声喇叭的振幅是通过泡沫小球跳起的高度来体现的。
【解答】解：（1）由图知，发声体A的波形图比B的密集，说明发声体A的频率高，音调高；由图知，发声体C的波形是有规律的，是乐音；发声体D的波形是无规律的，是噪声；
（2）深海中的“奋斗号”潜水器可利用先进的水声通讯系统与母船通信，但“奋斗号”与太空中的“天宫二号”之间不能只利用该通讯系统直接对话，其原因是太空是真空，真空不能传声；
（3）调节音量开关，逐渐调大音量，响度变大，则看到小球弹起变高，实验表明：响度与振幅有关，振幅越大，响度就越大；通过观察小球得到结论的这种方法叫做转换法。
故答案为：（1）A；D；（2）不能；真空不能传声；（3）响度与振幅有关，振幅越大，响度就越大；转换法。
【点评】本题考查了声音的特性、根据波形图判断音调高低、区分噪声和乐音的认识和理解，考查知识点多，综合性强。
11．在“探究影响声音传播速度大小的因素”的实验中，根据下表列出的一些介质中的声速，回答下列问题。
介质
声速/（m/s）
介质
声速/（m/s）
空气（0℃）
331
水（常温）
1500
空气（15℃）
340
海水（25℃）
1531
空气（25℃）
346
铜（棒）
3750
煤油（25℃）
1324
铁（棒）
5200
（1）声音在相同温度的不同介质中，传播的速度是 　不相同　（选填“相同”或“不相同”）的。
（2）从固体、液体、气体三种介质的角度来看，一般情况下，声音传播的速度由小到大排列顺序依次是 　气体　、　液体　、　固体　。
（3）对于液体和气体来说，在同种介质中，声音的传播速度还跟介质的 　温度　有关。
（4）根据表中的数据可知，声音在空气中的传播速度随温度的升高而 　增大　。（选填“增大”、“不变”或“减小”）
【分析】声音需要靠介质来传播，声音在不同介质中传播的速度是不同的（一般情况下，在液体中的传播速度大于在气体中的传播速度，在固态中的传播速度大于液体中的传播速度），同一种介质中，温度对声音的传播速度有影响。据此分析回答。
【解答】解：（1）由表格数据知，声音的传播需要介质，声音在相同温度的不同介质中，声音传播的速度不同；
（2）从固体、液体、气体三种介质的角度来看，声在固体中传播速度最大，在液体中次之，在气体中传播速度最小，所以声音传播的速度由小到大排列顺序依次是气体、液体、固体；
（3）由表格数据知，对于液体和气体来说，在同种介质中，声音的传播速度还跟介质的温度有关；
（4）由表格数据知声音在不同的温度下，传播速度不同，且温度越高，传播速度越大，即声音在空气中传播速度随温度的升高而增大。
故答案为：（1）不相同；（2）气体；液体；固体；（3）温度；（4）增大。
【点评】本题主要考查学生对声音的传播条件和声音在不同介质中的传播速度的了解和掌握，是一道基础题。
12．小明学习“声现象”时做了如下实验：

（1）如图a所示，小明往鼓面上撒一些泡沫屑，敲鼓时可以看到泡沫屑在跳动，说明声音是由物体 　振动　产生的；若用更大的力敲鼓，泡沫屑跳得更高，声音更响，说明声音的响度与物体的 　振幅　有关；在探究过程中，小明将不易观察的鼓面的振动转化为泡沫屑的跳动，采用的研究方法是 　转换法　（选填“转换法”、“类比法”或“控制变量法”）
（2）如图b所示，小明将衣架悬挂在细绳的中央，当同伴用铅笔轻轻敲击衣架时，他听到了轻微的声音；他将细绳两端分别绕在两只手的食指上，再用食指堵住双耳（如图c所示），当同伴再次用相同的力度敲击衣架时，小明听到较大的声音，据此你能得到的结论是 　固体可以传声　。小明继续实验，将正在发声的手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬挂在水中（如图d所示），他听到了手机的音乐声，说明 　液体　可以传播声音，当小明把正在发声的手机悬挂在广口瓶内（如图e所示），再慢慢抽出瓶内空气，随着瓶内空气越来越少，小明听到的声音逐渐减小，推理可知：　真空不能传声　。
（3）如图f所示，小明拿一塑料片在木梳齿上划过，一次慢，一次快，发现塑料片划得越快，塑料片振动频率越 　高　（选填“高”或“低”），发出声音的音调越 　高　（选填“高”或“低”）。
【分析】（1）声音是物体的振动产生的；声音的传播需要介质，固体、液体和气体都能传声，真空不能传声。
（2）把不易观察的现象转换成容易观察的现象，叫转换法。
（3）音调与频率有关，频率越高，音调越高；响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。
【解答】解：（1）敲鼓时可以看到泡沫屑在跳动，说明声音是由物体的振动产生的；若用更大的力敲鼓，泡沫屑跳得更高，声音更响，说明声音的响度与物体的振幅有关；小明将不易观察的鼓面的振动转化为泡沫屑的跳动，采用的研究方法是转换法。
（2）小明将细绳两端分别绕在两只手的食指上，再用食指堵住双耳，当同伴再次用相同的力度敲击衣架时，小明听到较大的声音，是因为这次的声音是细绳传过来的，说明固体可以传声；扎紧袋口后用细线悬挂在水中，他听到了手机的音乐声，说明液体可以传声；慢慢抽出瓶内空气，随着瓶内空气越来越少，小明听到的声音逐渐减小，推理可知真空不能传声。
（3）发现塑料片划得越快，塑料片振动频率越高，音调越高。
故答案为：（1）振动；振幅；转换法（2）固体可以传声；液体；真空不能传声；（3）高；高。
【点评】本题考查了有关声现象的知识，属于基础题。
13．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 　振动　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 　由高变低　（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 　好　。
【分析】（1）声音是由物体振动产生；
（2）声音的三个特性：响度、音调、音色，音调指声音的高低，音调与物体的振动频率有关；
（3）声音在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度；
【解答】解：（1）声音是由物体振动产生，一切发声体都在振动，故图甲所示的实验说明声音是由物体振动产生的。
（2）图中声音的产生主要是瓶子和水的振动，水柱越长，振动越慢，音调越低；水柱越短，振动越快，音调越高；最左边的瓶子水柱最短，所以振动最快，音调最高，同理最右侧的音调最低，所以从左向右敲击瓶子时，音调由高变低。
（3）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，固体传声效果比空气好。
故答案为：（1）振动；（2）由高变低；（3）好。
【点评】本题主要考查了声音的产生、音调与频率的关系以及声音在不同介质中的传播速度，属于基础题。
14．有四只材料相同、厚度相同的玻璃量筒，其中a、b等高、等横截面积；b、c等高，b的横截面积小于c；c与d不等高，但横截面积相同，各量筒内装有如图所示的水。某同学根据听音调的高低猜想空气柱振动发声的频率可能与：①空气柱的长短有关；②空气柱的横截面积有关；③水柱的长短有关。
（1）小明用同样大小的力分别在c与d口上吹气，使空气柱振动发声，这是在探究猜想 　③　（填序号）；结果发现空气柱振动发声的音调相同，说明该猜想是 　错误　的（选填“正确”或“错误”）。
（2）若要探究“声音的音调与空气柱长短的关系”，应选量筒 　a、b　（填字母代号），若选择的量筒是b与c，则探究的是猜想 　②　（填序号）。
（3）以上实验所用到的研究方法，在物理学中称为 　控制变量法　。

【分析】对每一次实验的对比量筒认真观察，从中找出相同的量和不同的量，然后利用控制变量法得出答案。
【解答】解：（1）对比c、d可以发现：这两个量筒的粗细相同，空气柱长短也相同，但量筒内装的水柱长短不同，故他们探究的是猜想③“气柱发声频率跟水柱的长度是否有关”；结果发现空气柱振动发声的音调相同，说明该猜想是错误的；
（2）探究“发声的音调高低与空气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合条件；若选择的量筒是b、c，则探究的是音调是否与空气柱的横截面积有关，即猜想②；
（3）实验中采用了控制变量法。
故答案是：（1）③；错误；（2）a、b；②；（3）控制变量法。
【点评】本题设计的非常巧妙，利用对气柱发声频率的探究考查了学生对控制变量法的应用能力，是一道很好的考查能力的实验探究题。
15．不同材料吸收声波的能力不同，吸声系数是某种材料所吸收的声能与传到该材料的声能之比，阅读表所列几种材料对不同频率声波的吸声系数，回答问题。

125
250
500
1000
2000
4000
光滑石料
0.03
0.04
0.05
0.07
0.11
0.16
泡沫
0.21
0.26
0.33
0.45
0.48
0.60
地毯
0.29
0.36
0.71
0.79
0.82
0.85
水泥板
0.08
0.11
0.19
0.56
0.59
0.74
（1）敞开的窗户可以让传到的不同频率的声波能量全部通过，则它的吸声系数为 　1　。
（2）请归纳表中所列材料的吸声系数与声波频率的关系：　传到同种材料的声波频率越高，材料的吸声系数越大　。
（3）通常把吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料，表中所列材料中吸声效果最好的材料是 　地毯　，最不适合做吸声材料的是 　光滑石料　。
【分析】（1）根据吸声系数的定义判断分析；
（2）根据控制变量法分析解答；
（3）根据表中数据得出结论。
【解答】解：（1）敞开的窗户可以让传到的不同频率的声波能量全部通过，故材料所吸收的声能与传到该材料的声能之比为1：1，即它的吸声系数为1；
（2）由表格数据知：同种材料（如光滑石料）声波的频率越大，材料的吸声系数越大；
（3）由表格数据知：频率相同时，地毯的吸声系数最大，吸声效果最好，光滑石料的吸收系数最小，吸收效果最弱，最不适合做吸声材料。
故答案为：（1）1；（2）传到同种材料的声波频率越高，材料的吸声系数越大；（3）地毯；光滑石料。
【点评】本题考查了学生分析解答能力，学会用控制变量法是解题的关键。
16．在中国科学技术馆2层的“探索与发现”展厅中，有一组体验声音聚焦的装置。它是由两个具有抛物面的圆形物体组成，如图所示为其中的一个。小莉和小刚分别站在两个抛物面的焦点处，小莉小声说话时，小莉发出的声先后在两个抛物面上发生反射，并使声音会聚于小刚所在区域，即改变了声音的 　响度　，从而使小刚能够清晰地听到小莉的声音。并且，小刚可以分辨出小莉的声音是根据声音的 　音色　。（这两空均选填“音调”、“响度”或“音色”）

【分析】（1）声音在传播过程中遇到障碍物可以发生反射，形成回声，回声如果与原声混在一起，可使原声加强，响度增大。
（2）音色是声音的特色，与发声体的结构和材料有关，不同发声体的音色一般不同。
【解答】解：（1）由题意可知，小莉发出的声音经过圆形抛物面物体先后进行两次反射，从而形成回声，回声与原声混在一起，使原声加强，使响度大于原来的声音。
（2）小刚可以分辨出小莉的声音是根据声音的音色。
故答案为：响度；音色。
【点评】本题主要考查了回声现象以及音调、响度和音色的区分，属于基础知识。
17．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：
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
钢
40
0.5
②
钢
（a）
（b）
③
钢
60
1.0
④
尼龙丝
40
0.5
（1）为了验证猜想一，应选用两根编号为 　①④　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数据是：
（a） 　60　；
（b） 　0.5　。
（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 　没有控制琴弦的横截面积相同　。
（4）下列实验中用到与该实验相同研究方法的是 　C　。
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
（5）如图1是小明制作“水瓶琴”乐器，如图1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 　空气柱　（选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，发出的声音的音调就越 　高　。
（6）①小明和同学利用图2用棉线连接“土电话”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明 　固体能够传声　。
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 　控制了棉线振动，阻断了声音传播　。

【分析】（1）为了验证猜想一，应控制琴弦的长度和横截面积相同，材料不同，据此进行选择；
（2）为了验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；为了验证猜想三，应控制琴弦的材料和长度相同，横截面积不同；据此补充表格中数据；
（3）验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；
（4）该实验用到的研究方法是控制变量法；分别分析ABC三项实验中用到的研究方法，找到相同的即可。
（5）管乐器的发声体是空气柱；发声体频率越快，发出的声音的音调就越高；
（6）①传声的介质可以是气体、固体，也可以是液体；②发声的物体在振动。
【解答】解：（1）为了验证猜想一，应控制琴弦的长度和横截面积相同，材料不同，因此选用两根编号为①④的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；为了验证猜想三，应控制琴弦的材料和长度相同，横截面积不同；因此表格中至少还需要补充的一组数据是（a）60；（b）0.5；
（3）验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同，选用了①③两次编号，存在的问题是没有控制琴弦的横截面积相同；
（4）该实验用到的研究方法是控制变量法；探究声音能否在真空中传播用的研究方法是理想实验法；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用的研究方法是转换法；探究影响蒸发快慢的因素用的研究方法是控制变量法。故AB错误，C正确。
（5）若用嘴依次吹瓶口，此时发出的声音的声源是空气柱，盛水越多，空气柱越短，振动频率越高，发出的声音的音调就越高；
（6）①用棉线连接“土电话”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明固体能够传声；
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，这是由于控制了棉线振动，阻断了声音传播。
故答案为：（1）①④；
（2）（a）60；
（b）0.5；
（3）没有控制琴弦的横截面积相同；
（4）C；
（5）空气柱；高；
（6）①固体能够传声；
②控制了棉线振动，阻断了声音传播。
【点评】此题考查了控制变量法在探究音调影响因素中的运用、声音的产生与传播，属常规题目。
18．方框为某声速测量仪器的使用说明书，如图所示为实验装置图，参考装置图阅读使用说明书后回答问题。
使用说明书
1.实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。
2.复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。
3.液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为毫秒（ms）。
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，即s1＝s2，则液晶显示屏的示数为 　0　ms。
（2）在图中，把铜铃放在甲、乙之间，已知s1＝20cm，S₂＝60cm，液晶显示屏上显示1.25×10﹣3s，则此时声速约为 　320　m/s。
（3）若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 　不变　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【分析】（1）根据公式t＝比较声音达到两个采集器的时间大小，然后根据时间差得出显示屏的示数。
（2）根据公式t＝列式计算即可。
（3）将铜铃放到甲的左边时，声音达到两个采集器的距离之差，始终等于这两个采集器的距离，根据公式t＝可知，声音到达这两个采集器的时间差始终相等。
【解答】解：（1）把铜铃放在甲、乙的中点，即s1＝s2时，因为声音在空气中的传播速度相同，根据公式t＝可知，t1＝t2，即它们的时间差为0s，故液晶显示屏的示数为0ms；
（2）设声速为v，则可得等式：
﹣＝1.25×10﹣3s；
解得：v＝320m/s；
（3）将铜铃放到甲的左边时，声音达到两个采集器的距离之差，始终等于这两个采集器的距离，根据公式t＝可知，声音到达这两个采集器的时间差始终相等，故液晶显示屏数字不变。
故答案为：（1）0；（2）320；（3）不变。
【点评】本题考查了声音的传播条件和回声的应用，有一定难度。
19．在探究声音的传播时、如图甲。

（1）通过抽气口，往外抽出罩内空气，随着罩内空气不断减少，最后几乎听不到声音了，但发声体上方的轻质小球照旧跳动，说明发声体仍在 　振动　，由此得出实验结论：声音传播 　需要介质　，而光的传播 　不需要介质　。
（2）本实验无法抽成绝对真空，始终都能听到声音。需在实验的基础上，进一步推理得出：真空 　不能　传声。
（3）如图乙，在底部安装特殊装置，使发声体悬浮于空中，这样改进的好处是为了避免声音 　通过底部固体传播　，排除影响实验的干扰因素。
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；声音的传播需要介质；光的传播不需要介质；
（2）真空不能传播声音；
（3）声音能在固体中传播。
【解答】解：（1）发声体上方的轻质小球照旧跳动，说明发声体仍在振动；
实验结论：声音传播需要介质，而光的传播不需要介质；
（2）本实验无法抽成绝对真空，始终都能听到声音。需在实验的基础上，进一步推理得出：真空不能传声；
（3）在底部安装特殊装置，使发声体悬浮于空中，这样改进的好处是为了避免声音通过底部固体传播。
故答案为：（1）振动；需要介质；不需要介质；（2）不能；（3）通过底部固体传播。
【点评】本题考查了声音的产生与传播，是一道基础题。
20．一位同学按如图1所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，如果能分辨出“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱的关系”。请回答下列问题：
（1）这位同学对瓶吹气声源是 　空气柱　。
（2）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调由高到低的排序是 　丙乙甲丁　。
（3）小明同学利用声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来，如图2所示，则下列说法正确的是 　B　。
A.三次实验小明是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.由甲、乙两图可知，小明敲击瓶子的快慢不同
D.丙图对应实验中，小明敲击的瓶子发出的声音最尖锐
（4）如图3，将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音越来越轻，甚至将要消失，说明声音的传播需要 　介质　。该实验所采用的实验方法是：　理想实验法　（控制变量法/理想实验法/转换法/类比法）。
（5）向保温瓶里灌开水的过程中，听凭声音就能判断出瓶内水位的高低，这是因为 　C　。
A．灌水过程，音调不变，响度越来越大
B．灌水过程，音调不变，响度越来越小
C．随着水位上升，音调逐渐变高
D．随着水位上升，音调逐渐变低

【分析】（1）对瓶口吹气时，振动物体是瓶内的空气柱；
（2）用筷子敲打瓶子时，是瓶子和瓶内的水在振动，瓶内的水越少，其振动越快，音调就越高；
（3）根据图2显示的声波图形分析，响度是指声音的大小，在距离一定时只与发声体的振幅有关；
（4）声音的传播需要靠介质，真空不能传声；
（5）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高。
【解答】解：（1）对瓶口吹气时，引起瓶内空气柱振动；
（2）用筷子敲打瓶子时，是瓶子和瓶内的水在振动，瓶内的水越少，空气柱越长，瓶子和瓶内的水振动越快，发出声音的音调就越高，音调由高到低的排序是丙乙甲丁；
（3）AB、由图2所示，三个波形图的振幅相同，而波的形状不同，即瓶子发出声音的响度相同而音色相同，说明三次实验小明是用相同的力度敲击了不同的瓶子，故A错误，B正确；
C、甲、乙两图中，相同时间内敲击的快慢和振动快慢不一样，故C错误；
D、这三个图中瓶子的振动频率是相同的，则瓶子发出声音的音调相同，故D错误；
故选：B；
（4）将正在发声的手机放入密闭的瓶中，不断抽气，可以感觉到声音越来越轻，甚至将要消失，说明声音的传播需要介质，用到理想实验法；
（5）音调是由振动频率决定的，水越多，瓶内的空气柱越短，频率越高，音调越高。就是凭借这一点，知道水快满了的，故选C。
故答案为：（1）空气柱；（2）丙乙甲丁；（3）B；（4）介质；理想实验法：（5）C。
【点评】本题通过不同的物理情景考查了声音的产生、传播条件以及对声音的三个特征的区分，并能够搞清楚影响它们的因素。
21．小明想给吉他调节音准，如图甲所示，决定先“探究琴弦发出的音调与哪些因素有关”并设计了如图乙示的实验装置，在一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦，其中A楔固定，B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢丝弦的末端固定在木板O点，另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物（重物个数越多，琴弦绷得越紧），轻轻拨动琴弦，在AB间产生振动，并用仪器测出发声频率。

次数
材料
横截面积/毫米2
琴弦长度L/米
重物个数/个
频率f赫兹
1
钢丝
0.76
0.4
2
375
2
钢丝
0.76
0.8
2
170
3
钢丝
0.76
　0.8　
4
265
（1）实验得到了表格中的数据，发现第 　2　次实验中琴弦发声的音调最低；
（2）分析1、2两组数据，可探究弦发声的音调与 　琴弦长度　的关系；
（3）当表格中空格数据为 　0.8　时，可用2、3两组数据，探究弦发声的音调与弦松紧程度的关系；
（4）在上述探究的基础上，又选用一根横截面积为0.76毫米2、长为0.4米的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，则应该悬挂重物个数为 　2　个。
【分析】（1）音调与振动频率有关，频率越低，音调越低；
（2）1、2两次实验数据，松紧程度相同；
（3）当控制长度不变时，改变重物的个数，研究弦的音调和弦的松紧的关系；
（4）应用控制变量法来解答。
【解答】解：（1）由表格中的数据可知，则第2次实验中琴弦振动频率最低，故发声的音调最低；
（2）分析1、2两次实验数据可以发现：在松紧程度相同时，弦越长，弦的音调越低，由此可知，分析1、2两组数据，可探究弦发声的音调与琴弦长度的关系；
（3）当控制长度不变时，改变重物的个数，可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的松紧程度的关系，因此表格中空格数据为0.8；
（4）探究音调与弦的材料的关系时，应控制长度和重物相同，选用一根横截面积为0.76毫米2、长为0.4米的尼龙弦，来探究音调与弦的材料的关系，应该与1次实验相同，故可悬挂重物个数为2个。
故答案为：（1）2；（2）琴弦长度；（3）0.8；（4）2。
【点评】此题由探究影响音调与各因素的关系，考查对控制变量法的理解与应用，当一个物理量受多个因素影响时，探究其中一个因素和物理量的关系时，采用控制变量法。