一、初二物理 声现象实验易错压轴题（难）
1．王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据（如下表所示）．
分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率随着弦长变长而________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；且通过计算可知，琴弦发音频率与弦长的乘积的大小________（选填“是”或“否”）变化的．估算出他有意留出的空格中应该填写的数据①应该是________，②应该是________． 【答案】变小 否 l 495 【解析】 【分析】 【详解】
分析表格中频率和弦长两行数据可知，均匀拉紧的琴弦发音频率随着弦长变长而变小；通过计算可知，琴弦发音频率与弦长的乘积都是264L，不发生变化；空格中应该填写的数据
35264L264L3?495?L，②应该是：8①应该是：
L440515
2．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．
3．观察表，试写出三个与声音传播速度有关的结论． 在空气中 温度 （℃） 0 15 30 100 声速（米/秒） 330 340 349 386 在气、固、液体中 介质 氧气 水 冰 铁 声速（米/秒） 316 1450 3160 4900﹣5000 在 空气中 频率（赫兹） 2000 1000 500 256 声速 （米/秒） 340 340 340 340 可初步得出的结论有：
（1）由第一第二列可得：_____． （2）由第三第四列可得：_____． （3）由第五第六列可得：_____．
【答案】同种介质中，声音传播的速度与介质温度有关 不同介质中，声音传播的速度不同，一般固体中最快，液体中次之，空气中最慢 声音传播的速度与频率无关 【解析】 【详解】
（1）由表中第一第二列可以看出，同样是在空气中，温度不同，声速也会不同，故可得出：同种介质中，声音传播的速度与介质温度有关；
（2）由表中第三第四列可以看出，不同介质中，声速不同，且固体中最快，液体中次之，空气中最慢；
（3）由表中第五第六列可以看出，频率不同，但声速相同，说明，声音传播的速度与频率
无关．
4．现在大多数房屋的门窗玻璃是“双层中空(接近真空)”的，能起到“隔音保温”的作用．小明在敲玻璃时，感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样，产生了探究“受敲击时，双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”的想法．为此，进行了以下实验： ①如图所示，将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面底端，把玻璃球A靠在玻璃板的右侧，把橡胶球B悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧．
②把橡胶球B向左拉开一定的高度，放手后让其撞击玻璃板，玻璃球A被弹开，在下表中记下玻璃球没斜面向上滚动的距离，共做3次． ③换成双层玻璃板重复②的实验．
⑴实验时，把橡胶球B向左拉开“一定的高度”，目的是为了保证橡胶球B与玻璃撞击时的________能保持不变；
⑵受到橡胶球B的撞击后，玻璃板振动的强弱是通过__________来反映的； ⑶分析表中的实验数据，可以得出的结论是__________；
⑷中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，是因为①隔音：___________；②保暖：___________．
【答案】 速度 玻璃球滚动的距离大小 单层玻璃比双层玻璃的振动幅度大 真空不能传播声音 真空传导热量的能力比玻璃差
【解析】解答：(1)根据控制变量法应保持橡胶球B与玻璃撞击时的动能相同，由于是同一个橡胶球，则应保持橡胶球B向左拉开“一定的高度”，从同一高度落下；(2)当玻璃板受到橡胶球的敲击时，玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的，这是转换的研究方法；(3)同样的撞击下，单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远；所以结论是：受敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强；(4)两层玻璃之间接近真空，中空双层玻璃具有“隔音和保温”作用，①由于声音的传播是需要介质的，而真空不能传声，所以这种窗户能起到较好的隔音效果；②由于真空传导热量的能力比玻璃差，所以这种窗户能起到较好的保温效果。
5．如图所示的是小明在课余时间制作的一个竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变，吹奏歌曲．
(1)吹奏竹笛时，振动发声的物体是________．
(2)当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时，竹笛发声音调最高的位置是________，音调最低的位置是________． 【答案】空气柱 a c 【解析】
解答：(1)声音是由物体的振动产生的．吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出的；且音调的高低取决于空气柱的长短，空气柱越长，产生的笛声的音调越低，空气柱越短，音调越高．
(2)可以看出在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，因为空气柱越长（短）竹笛发出的声音的音调越低（高），所以此时发出的声音的音调最高；在c点是空气柱最长，发出的声音的音调最低．
6．小红是一个爱思考、爱观察的同学，有一次，在她欣赏了一场音乐会后，想到了如下问题，请你帮她回答一下：
⑴琴声、歌声是通过 传播到小红耳朵的；
⑵小红能清楚的分辨出哪是提琴声、哪是小号声，原因是 ； ⑶女高音歌唱家演唱时声音的 高，男低音歌唱家演唱时声音的 大。(填音调、音色或响度)
⑷小红观察到乐手在演奏提琴、吉它、二胡等弦乐器时，这些乐器的弦在振动。并且，弦张的越紧，振动的越 ，发声的音调越 。
小红猜测：在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是，她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时控制的琴弦条件。
2 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm A 钢 B 钢 C 尼龙丝 D 铜 E 尼龙丝 为 的琴弦。
20 20 30 40 40 0.3 0.7 0.5 0.5 0.5 如果小红想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号 ②探究过程通常采用下列一些步骤：㈠实验研究；㈡分析归纳；㈢提出问题（或猜想）；㈣得出结论等。你认为小红要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是 。
③在上述探究过程中，主要用到了 的研究方法。
⑸问题探讨：小红想进一步了解有关声音的一些知识，于是她查找了如下资料： 共鸣
两个发声频率相同的物体，如果彼此相隔不远，使其中一个物体发声，另一个也有可能跟着发声，这种现象就叫“共鸣”。
有趣的是：几乎随便什么容器里的空气（叫做空气柱），也会同发声物体共鸣。拿一个发
声体靠近容器口，如果频率适当的话，那么，空气柱就会发生共鸣，使声音大大增强。根据声学家的研究，只要波长等于空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍 ……的声音，传入容器后就能引起共鸣。这就是我们把耳朵贴在热水瓶等容器口上能听见嗡嗡声的原因。 ①什么条件下空气柱会发生共鸣?
②一把普通热水瓶内部高度大约是30厘米，则波长为 厘米的声音传入热水瓶，会引起共鸣。
③在日常生产和生活中，哪些地方利用了此现象？请举一例。 【答案】（1）空气； （2）它们的音色不同； （3）音调；响度
（4）快；高 ①A、B； ②㈢㈠㈡㈣；③控制变量 （5）
①当声音的波长等于容器中空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍 ……时，声音传入容器后就能引起共鸣 ②120或40或24 ③弦乐器利用乐器下方的共鸣箱来放大声音。 【解析】
试题分析：（1）声音的传播需要介质，气体、液体和固体都能作为传播声音的媒介，琴声、歌声是通过空气传到耳朵的．
（2）不同发声体的音色不同，故我们能分辨出不同乐器的声音．
（3）女高音歌唱家的音调高，响度小；男低音的声音的音调低，但响度大．
（4）提琴、吉它、二胡等弦乐器振动的频率和弦的长短、粗细、以及松紧程度有关，弦越细、越短、张得越紧音调越高． （5）
1、要研究在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调还与弦的粗细、长短、及弦的材料的关系，应用控制变量法，即想探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，应控制弦的材料和长短一定，改变弦的粗细，故题中应选序号为AB琴弦研究． 2、根据科学探究的七个环节可知该实验的研究过程是：③②①④ 3、控制变量法是初中物理常用的研究方法，研究响度与振幅的关系
（6）由题干知：波长等于空气柱长度的4倍，或4/3倍、4/5倍…的声音，传入容器后就能引起共鸣．
故30厘米得4倍，或4/3倍、4/5倍分别为：120、40、24；生活中弦乐器利用乐器下方的共鸣箱，就是共鸣的利用． 考点：声现象
7．某兴趣小组计划探究“铝棒的发声”。同学们使用一根表面光滑的实心铝棒，一只手捏住铝棒的中间部位，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，而且发现在不同情况下铝棒发声的频率是不同的，为了探究铝棒发声频率的影响因素，该兴趣小组找到不同规格的铝棒、虚拟示波器等器材进行探究，实验前同学们提出了以下猜想：
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