《声音的特性与利用》压轴培优题型训练【七大题型】（解析版）

专题04《声音的特性与利用》压轴培优题型训练【七大题

型】

一.音调与频率的关系（共8小题）

二.探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题）

三.超声波与次声波（共4小题）

四.乐器音调的影响因素（共4小题）

五.响度（共2小题）

六.响度与振幅、距离发声体的关系（共3小题）

七.声音的综合利用（共6小题）

一.音调与频率的关系（共8小题）

1.如图所示，四个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水。川嘴贴着瓶口吹气，吹出不同音调

的声音，音调从高到低依次是甲乙丙；声音的音调与物体振动的有关。

甲乙丙丁

【答案】见试题解答内容

【解答】解：用嘴贴着瓶口吹气，振动发声的物体是瓶中的空气柱；由图可知，甲乙丙

丁的空气依次增多，空气柱长度增加，空气柱振动变慢，音调变低，因此，音调从高到

低依次是甲乙丙「；

由实验可以说明，声音的音调与物体振动的频率有关。

故答案为：甲乙丙丁；频率。

2.古筝是中国独特的民族乐器之一，已经有2500年的历史了，目前最常用的规格为二十一

弦。小红在古等演奏中发现，拨动不同琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度

有关。于是她利用弦音计（如图甲）做研究，弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦，

每根弦线的松紧程度都相同，她选用的琴弦长度、粗细、材料图中已标出。

1.a（尼龙）

*•b（钢丝）

•--------------------•c（钢丝）

<---------•d（钢丝）

甲乙

（1）若她选择b、c两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线粗细的关系,

若她要研究音调与弦线材料的关系，则应选择ab两弦线做实验;这种实验方法叫做

控制变量法。

（2）小红在古筝演奏中还发现，古筝使用一段时间后会发生“走音”现象，这是指琴弦

发声音的音调偏离了标准,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”

（如图乙所示），这是通过改变琴弦的松紧程度来实现的。

（3）小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦，则琴弦发出声音的响度不同。

【答案】（1）粗细；ab；控制变量法；（2）音调：松紧程度；（3）响度。

【解答】解：（1）选择b、c两弦线做实验，材料和长度相同，故探究的是音调与弦线粗

细的关系；

探究音调高低跟材料的关系，需使长度和粗细相同，材料不同，因此需选择a和b进行

实验；

实验过程运用了控制变量法；

（2）调节琴弦的松紧，就会改变琴弦的振动快慢，所以古筝使用一段时间后会发生“走

音”现象，这是指琴弦发声的音调偏离了标准，

于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”，这是通过改变琴弦的松紧程度

来改变声音的音调；

（3）用大小不同的力来弹奏，琴弦的振幅不同，声音的大小不同，即声音的响度不同；

故答案为：（1）粗细;ab；控制变量法；（2）音调；松紧程度；（3）响度。

3.某同学为了探究“物体发声时音调的高低与哪此因素”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

T钢丝5cm0.1mm2松

（1）用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动乙钢丝时的音调高。由此可以得

出的结论是：物体发声时音调的高低与材料的粗细有关。

（2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动乙和

丙两根钢丝。

（3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，发现音调不同，可以得出的结论是：」£

钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越紧，音调越高。

甲

乙

丙

丁

【答案】（1）乙；材料的粗细；（2）乙；丙：（3）在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝越

紧，音调越高。

【解答】解：（1）由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率

大，音调高；因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。

（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、松紧度一

样，符合条件的是乙和丙两根钢丝；

（3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是：在钢丝的长度、粗

细相同时，钢丝越紧，音调越高。

故答案为：（1）乙；材料的粗细；（2）乙；丙；（3）在钢丝的长度、粗细相同时，钢丝

越紧，音调越高。

4.小华经常欣求邻居演奏二胡，他仔细观察二胡只有2根

不同粗细的弦，看到邻居表演前常常要用弦轴来调节弦的松紧，表演时常常改变弹奏不

同的弦，又不断地用手指按动不同的部位，他猜想：音调的高低可能与发声体的粗细、

长度和松紧度有关。

你的猜想是音调的高低可能与发声体的材料有关°

为了研究二胡发音的原理，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示。具体数据如表：

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

T钢丝5cm0.1mm2松

（D用同样的力拨动甲和乙两根钢丝，发现拨动乙钢丝时的音调高,由此可以得

出的结论是：在钢丝的长度、松紧程度相同时，钢丝越细，音调越高。

（2）为了探究钢丝音调的高低与长度的关系，他应用同样大小的力先后拨动乙和

丙两根钢丝。

（3）先后用同样大小的力拨动丙和丁两根钢丝，可以得出的结论是在钢丝的长度、

横截面积相同时，音调的高低与钢丝的松紧程度有关。

（4）本实验中采用的方法是控制变量法。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：小华已经猜想：音调的高低可能与发声体的粗细、长度和松紧度有关3

因此可做出的猜想是音调的高低可能与发声体的材料有关；

（1）由于甲、乙两根钢丝的长度、松紧度一样，甲比乙粗，乙振动的频率大，音调高：

因此该过程是利用控制变量法来研究发声体的音调与其粗细的关系。

（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、松紧度一

样，符合条件的是乙和丙两根钢丝；

（3）由于丙和丁两根钢丝，长度、横截面积相同，钢丝的松紧程度不同；先后用同样大

小的力拨动丙和丁两根钢丝，音调的高低不同，可以得出的结论是在钢丝的长度、横截

面积相同时，音调的底低与钢丝的松紧程度有美。

（4）因为发声体产生声音的音调与钢丝的长度、粗细、松紧有关，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）音调的高低可能与发声体的材料有关；乙；越高；（2）乙；丙；（3）在

钢丝的长度、横截面积相同时，音调的高低与钢丝的松紧程度有关：（4）控制变量法。

5.如图所示的是安装在同一轴上的三个发音齿轮，其中A的齿轮最密，B次之，C的齿轮

最疏，轴可以在外加动力下匀速转动，用硬纸片放在齿边可以发声。

（1）用这套装置可以完成的实验是：验证物体振动发出的声音的音调与频率的关

系。

（2）若轴的转速不变，则当硬纸片放在C齿轮上时,齿轮发出的音调最低，硬纸片

放在A齿轮上时,齿轮发出的音调最高。

（3）由实验可以得出的结论是：物体振动得越快，音调就越高。

【答案】见试题解答内容

【解答】解•：（1）当纸片与齿轮接触时，齿轮越多的可以使纸片在相同时间内振动次数

越多，即纸片的振动频率越大，此时发声的音调就会越高，所以音调的高低与声源振动

的频率有关；

（2）当纸片与齿轮接触时，齿轮越多的可以使纸片在相I可时间内振动次数越多，纸片发

声的音调就会越高；

由图可知，A的齿轮数最多，因此在相同的时间内会振动次数最多，音调最高；C的齿

轮数最少，因此在相同的时间内会振动次数最少，音调最低；

（3）由实验可以得出的结论是：音调由频率决定，频率越高音调就越高，也就是说振动

得越快，音调就越高。振动越慢，音调就越低。

故答案为：（1）频率；（2）C；A；（3）越快。

6.微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径

的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细

线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如表：

编号长度/cm直径/cm频率/Hz

125.001.502131

231.002.001284

348.502.50656

（1）三根管中音调最低的是一3号。

（2）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的

结论？请说明你的理由。

答：不能（选填"能"或“不能”）；理由：没有控制管子的长度或直径相同。

（3）完成上述探究后，小明又进行了如图的探究，他将一端系有乒乓球的细绳栓在横杆

上，当鼓槌敲击鼓面的力度越大时，鼓声越大且乒乓球跳动的高度越高，这说明振幅

越大响度越大，该实验中乒乓球的作用是把鼓面的振动放大。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，故3号管子的音调最低。

（2）探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法，

由表中实验数据可知，实验中没有控制管子的长度相同而直径不同、或管子的长度不同

而直径相同，

即没有采用控制变量法，不能根据表中实验数据得出实验结论。

（3）响度指声音的强弱或大小，当鼓槌敲击鼓面的力度越大时，振幅越大，响度越大,

乒乓球跳动的高度越亶；

看见鼓面上乒乓球在跳动，这是一种放大的思想■■即将不易观察的鼓面的振动转化为

乒乓球的跳动；使用乒乓球的目的是为了把鼓面的振动放大；

故答案为：（1）3；（2）不能；没有控制管子的长度或直径相同；（3）振幅越大响度越大；

把鼓面的振动放大。

7.如图1所示小明在做声学实验：

（I）他将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这说明声音是

由于物体振动产生的。

（2）显著改变刻度尺伸出桌面的长度，用与上次相同的力拨动，能够听出声音的音调

发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与至—有

关。

（3）然后他保持刻度尺伸出桌面的长度，用大小不同的力拨动，能够听出声音的响度

发生了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”），这说明声音的这个特性与振幅有

关。他这里用到的实验方法叫控制变量法,

（4）爱动脑筋的小芳将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并川胶带将吸管底部密封，然后

排在一起，如图2所示。对着管口吹气。由于管的长短不同，发出声音的音调（填

“音调、响度、音色”）就不同，这样就做成了一个个吸管乐器。

图1图2

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端会听到声音，这

说明声音是物体的振动产生的。

（2）改变刻度尺伸出桌面的长度，用相同大小的力拨动刻度尺，此时刻度尺的振动的幅

度是相同的，但由于钢尺伸出桌面的长度不同导致钢尺振动的频率不同，则这样做的目

的是为了探究音调与物体振动频率的关系。

（3）用大小不同的力拨动，刻度尺的振动幅度变化，刻度尺发出声音的响度不同：他这

里用到的实验方法叫控制变量法。

（4）当对着管口吹气时，管内的空气柱振动，就发出声音；管的长短不同，筒内空气柱

的长短就不同，振动时频率就不同，所以使声音的音调就不同。

故答案为：（1）物体振动；（2）音调；频率：（3）响度：振幅；控制变量法：（4）音调。

8.阅读材料，回答下列问题。

生物教材上介绍过叮人的蚊子都是雌蚊，特别是育卵期的雌蚊叮人更厉害。但雌蚊在育

卵期却回避雄蚊，只要感觉到雄蚊的声音就逃之夭夭。研究发现雄蚊的发声频率在9500-

12000Hz。

小明了解到以上知识后想，夏天晚上蚊子叮人实在难受，而点蚊香或喷杀虫剂对人身体

都有害，能否发明一种既能驱赶叮人的蚊子而又不伤人身体的东西呢？几天后小明做了

个与半导体收音机差不多的盒子来，晚上一试，效果还真不错。

（1）你认为这种盒子是怎样来驱赶雌蚊的？

（2）使用这种驱蚊器有什么不足之处？

【答案】见试题解答内容

【解答】解：

（1）盯人的蚊子都是雌蚊子，特别是育卵的雌蚊子更叮的厉害，但是雌蚊子在育卵期回

避雄蚊子，只要感觉到雄蚊子的声音就逃之夭夭，小明家的那个盒子是一只电子蜂鸣器，

它能模拟雄蚊子的声音，（频率在9500-12000Hz）,雌蚊子听到这种声音，以为是雄蚊

子来了，就远远的避开；

（2）小明制作的驱蚊器的发声频率在9500〜12000Hz,该发声器发出声音的频率在人的

听觉频率范围之内，会影响人的休息。

答：

（1）盒了•内有发声器，能模拟雄蚊的声音而驱赶叮人的雌蚊；

（2）该发声器发出声音的频率在人的听觉频率范围之内，会影响人的休息。

二.探究音调与物体振动快慢的关系（共8小题）

9.如图所示的是探究声现象的三个实验情景，请回答下列问题：

热Jq%

甲乙丙

（1）如图甲所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说

明发声体在振动；乒乓球在实验中的作用是把音义的振动放大；如果加大力

度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也越大，这个现象说明振幅

越大，响度越大。

（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明

空气能传声；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，不能看到泡沫塑料球被弹起的图

是乙（选填“甲”或“乙

（3）如图丙所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动钢尺，听

它振动发出的声音，然后一端伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使

钢尺两次振动幅度大致相同。比较两种情况下，第一次钢尺振动得快,它的音调

高（填“高”或“低”），这说明音调与频率有关。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：

（1）如图（甲）所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现

象说明发声体在振动；乒乓球在实验中起的作用是显示音叉的振动，把不容易看到的现

象转换成便于观察的现象：如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球被弹得越远，听到的声

音的响度也越大，这个现象说明振幅越大，响度越大。

（2）月球上没有空气，真空不能传声，物体振动但听不见声音，若把甲实验移到月球上

去做，泡沫塑料球受甲音叉振动影响，可以看到泡沫塑料球被弹起，乙实验中右边音叉

振动，由于真空无法传声，所以不能看到泡沫塑料球被弹起；

（3）音叉振动，发出声音。将钢尺紧按在桌面上，伸出桌边短时，振动物体的体积小，

振动快，频率高，音谎高：

伸出桌边长时，振动物体的体积大，振动慢，频率低，音调低，实验结论：音调与频率

有关。

故答案为：（1）发声体在振动；把音叉的振动放大；振幅越大，响度越大。（2）空气能

传声；乙；（3）一；高；频率。

10.小丽在观察小提琴、二胡、贝司等弦乐器的弦振动时猜想：即使在弦张紧相同的条件下

发声的音调高低也可能与弦的粗细、长度及弦的材料有关。于是，她通过实验来探究一

卜.自己的猜想是否正确，下表是她在实验时控制的琴弦条件：

编号材料长度/cm横截面积

.-）

/mm~

1铜600.76

2铜800.76

3铜1000.76

4铜801.02

5尼龙801.02

6尼龙1001.02

（1）如果小丽想探究发声的音调与弦的粗细的关系，你认为应选用表中的编号为工

的琴弦。（只填数字序号）

（2）探究过程通常采用下列的一些步骤：A、分析归纳B、实验研究C、提出问题（或

猜想）D、得出结论

你认为小丽要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：CBAD（只填

字母序号）

（3）如果小丽想探究发声的音调与琴弦的材料关系，你认为应选用表中的编号为—生

匚的琴弦。（只填数字序号）

（4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科

学的方法叫做控制变量法。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：实验中弦的松紧保持不变。

（1）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，选

择材料和长度相同，粗细不同的2、4。

（2）经分析：小丽要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：C提出问题

（猜想）；B实验探究；A分析归纳；D得出结论。所以顺序为CBAD。

（3）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的材料的关系，选

择长度和粗细相同，材料不同的4、5。

（4）在上述探究过程中，总要控制某些因索不变，来找出另外一些因素的关系，这种科

学的方法叫做控制变量法。

故答案为:⑴2、4；

（2）CBAD；

（3）4、5；

（4）控制变量法。

11.大海同学为了探究琴弦的音调与琴弦的材料、张紧程度、横截面枳、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/mm?

A铜600.76

B铜600.89

C铜601.02

D铜800.76

E铜801.02

F铜1000.76

G钢801.02

H尼龙801.02

I尼龙1001.02

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、B、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A、D、的琴弦进行实验。（如表）

（4）表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）8。、

【答案】见试题解答内容

【解答】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E项中应是：80；1.02。

故答案为：（2）A、B、C；（3）A、D、F；（4）80；1.02。

12.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，提出了以卜猜想：

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M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，他们找到了表中所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取

决于声源振动的频率，于是小华又借来一个能够测量声源振动频率的仪器进行实验。

（I）选用编号为A、B、C的琴弦进行实验，是为了验证猜想

（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、F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，最好填上该项内容。请在表中填上

所缺数据。①80②1.02

（4）该探究实验采用的物理研究方法是控制变量法°

编号ABCDEFGHI

材料铜铜铜铜铜铜铁尼龙尼龙

长度（cm）60606080©1008080100

横截面积（mm?）0.760.891.020.76②0.761.021.020.89

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究为

验证猜想一。

（2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行

研究。

（3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦E、G、H进

行研究，故长度为80cm,横截面积都是1.02mm?。

（4）在探究有多个变化因素的问题时，只让其中一个因素发生变化，保持其它因素不变，

这种方法叫控制变量法，例如探究电流与电压、电阻的关系。

故答案为：（1）一；（2）A；D；F；（3）80；1.02；（4）控制变量法。

13.声音的特性

A.使纸片接触齿数不B.用不同的力敲击鼓面C.将钢尺紧压在桌面上D.改变纸片划过梳子的速度

同的齿轮用不同的力拨动钢尺

（1）为了探究声音的特性，小明设计了如图所示几个实验，你认为能够完成音调与什么

囚素有关的实验是AD,通过探究可知，音调是由发音体振动的频率决定的。

（2）在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，在听到鼓声的同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，

说明鼓声是由于鼓面的振动产生的;用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的振

幅越大,鼓声的响度越大。

（3）将•把钢尺紧按在桌面上，拨动钢尺就可听到钢尺振动发出的声音，若改用更大的

力拨动钢尺，则听到的声音的响度（音调、音色、响度）变大；若只改变钢尺伸出

桌面的长度，用相同的力度拨动钢尺，能听出声音的音调发生了变化。（音调、音色、

响度）。逐渐增加钢尺伸出桌面的长度，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用同样的

力拨动钢尺，却听不到声音了，这是由于次声波人耳听不到。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）A、硬纸板接触齿数不同的齿轮，振动的频率不同，发出的声音的音调

不同，可以探究音调与什么因素有关，能完成目的；

B、用不同的力敲击鼓面，振幅不同，响度不同，研究响度跟振幅的关系，不能探究音调

与什么因素有关；

C、用不同的力拨动钢又，钢尺的振幅不同，响度不同，研究响度与振幅的关系，不能研

究音调与什么因素有关；

D、用塑料尺子在梳子齿上快慢不同的滑动时，梳子齿振动的频率不同，发出的声音的音

调不同，可以探究音调与什么因素有关，能完成目的：

通过探究可知：音调是由发声体振动的频率决定的：

（2）声音是由物体的振动产生的，振动停止，发生也停止，在敲鼓时，用鼓锤敲击鼓面，

在听到鼓声同时，还可看见鼓面上小纸团在跳动，说明鼓声是由于鼓面的振动产士.的；

响度跟振幅有关，振幅越大响度越大：用力越大，听到的鼓声越响，表明鼓面的振幅越

大，鼓声的响度越大；

（3）将一把钢尺紧紧按在桌面上，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；若改用更大的力拨动钢尺，钢尺的振幅变大，响度变大；当钢尺伸出

桌面超过一定长度，振动得很慢，即钢尺振动的频率小于2（）Hz,因为人能听到的频率范

围是20-20000Hz,所以人耳听不到。

故答案为：（1）AD；频率；（2）振动；振幅；（3）响度；音调；次声波人耳听不到。

14.小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使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，于是好想通过实验来探究

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。

控制条件琴弦的材料琴弦的长度琴弦的横截

编号/cm面积/mn?

A钢200.3

B钢200.7

C尼龙丝300.5

D铜400.5

E尼龙丝400.5

（1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用编号为D、

J的琴弦（只填字母代号）。

（2）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的尺度的关系，你认为她应该选用编号为C、

J的琴弦（只填字母代号）。

（3）研究上述问题的方法是控制变量法。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的材料的关系时，需控制

弦的长度和横截面积相同材料不同，表中符合条件的是D、E<,

（2）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的长度的关系时,需控制弦的材料和横

截面积相同长度不同，表中符合条件的是C、E。

研究上述问题的方法是控制变量法。

故答案为：（1）D、E；（2）C、E；（3）控制变量法。

15.在探究影响音调的因素实验中，小华将钢尺一端压在桌面上，另一端伸出桌面。

（1）拨动钢尺，看到了钢尺伸出桌面的部分在振动，同时听到了钢尺发出的声音，如图

所示。接着减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺，小华看到钢尺的振动（填“变

快”、“不变”或“变慢

（2）小华减小钢尺伸出桌面的长度，拨动钢尺过程中，还发现钢尺发出声音的响度明显

变大，这是因为：D。

A.振动频率越高，声音的响度越大B.振动频率越低，声音的响度越大

C.振动幅度越小，声音的响度越大D.两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：

（1）钢尺发出声音的音调与尺子振动快慢有关：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；

（2）改变钢尺伸出桌面的长度，应该用同样大小的力拨动其伸出桌面的一端，当发现钢

尺发出声音的响度明显变大，这说明两次实验没有控制钢尺的振动幅度相等。

故答案为：（1）变快；（2）Do

16.小兰在观察小提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：在琴弦张紧程度相同的情

况下，发声的音调高低可能与其粗细、长短、及材料有关。于是她想通过实验来验证一

下自己的猜想是否正确。下面是她在实验时所用琴弦的数据：

编号琴弦琴弦2

的材料的长度/cm琴弦的

横截面积/mm

A钢丝200.3

B钢丝200.7

C尼龙丝300.5

D铜丝400.5

E尼龙丝400.5

（1）如果小兰想探究弦发出的音调与弦的材料的关系，你认为她应该选用表格中编号为

DE的琴弦。

（2）探究过程中通常采用下列一些步骤：

①实验研究②分析归纳③提出问题（或猜想）④得出结论等。

你认为小兰要完成本探究的过程，所采取步骤的合理顺序应是③①②④。（只填数字

代号）

（3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因

素的关系，这种研究方法叫做控制变量法°

（4）根据以上经验，如果小兰想要探究弦发出的音调与弦的长度的关系，你认为她应该

选用表格中的标号为生的琴弦。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：实验中弦的松紧保持不变。

（1）弦的音调可能跟长度、材料、粗细有关，探究弦发声的音调与弦的材料的关系，选

择长度和粗细相同，材料不同的，是标号为D、E的琴弦。

（2）经分析：小兰要完成本探究的全过程，所采取步骤的合理顺序应该是：③提出问题；

①实验研究；②分析归纳；④得出结论。

（3）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一弊因

素的关系，这种控制其它因素不变，只改变其中一个因素的方法是控制变量法。

（4）探究弦发出的音调与弦的长度的关系，选择材料和粗细相同，长度不同的，故选标

号为C、E的琴弦。

故答案为：（1）D、E；（2）③①②④：（3）控制变量法；（4）C、Eo

三.超声波与次声波（共4小题）

17.阅读下列三篇短文，按要求完成后面提出的问题。

A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝

醉酒・样，・次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出超声波,靠这

种波的回声来确定目标和距离。

B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声

音的音调与盛水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道

古代“编钟”的原理。

C.许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡

之谜”，他们都是死于亚声波，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz,而人的内

脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏

振坏而使人丧生。

（1）请你将上面短文A、B中①和②两处补上恰当的文字：①超声②音调。

（2）文中的“亚声波”是指我们学过的次声波.

（3）从短文C中可以看出，人体内脏的固有频率大致在左右，亚声波具有能

（4）短文B中所填的物理量与频率有关,关系是频率越大，音调越高。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（l）A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮

的房间里，仍像喝醉酒一样，一次次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙竭能发山

超声波，靠这种波的叵声来确定目标和距离。

B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，再用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声

音的频率与水量有关。如果调节适当，可演奏出简单的曲谱，由此我们不难知道古代“编

钟”的原理。

（2）超声波和次声波人们都听不到，都属于亚声，低于20Hz的亚声是次声波，高于

20000Hz的亚声是超声波。

（3）人们在次声波的扭境中，人体内脏和环境产生共振，声具有能量，内脏受损而死亡。

（4）水量越少，瓶子和水越容易振动，频率越大，音调越高。

故答案为：超声；音调；（I）超声；音调；（2）次声波；（3）20Hz；能量；（4）频率；

频率越大，昔调越

18.超声波及其应用

人能够听到声音的频率范围从20Hz到20（X）0Hz.低于20Hz的声音叫次声波，高于

20000Hz的声音叫超声波。

超声波具有许多奇异特性：空化效应--超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出

高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污

垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性--它的波长短，在均匀介质中

能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等，

（1）超声波的频率范闱是高于20000Hz。

（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有能量，再举一个超声波的应用超声波

击碎人体内的结石。

（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于真空不能传声。

（4）若声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射

超声波，到接收回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为3000m。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）超声波的频率范围是高于20000Hz：

（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有能量；如利用超声波击碎人体内的结石；

（3）由于月球上没有空气，且真空中不能传声，故宇航员在月球上不能利用超声波测定

两山之间的距离；

（4）声音在海水中的传播速度为1500m/s,来回的时间是4s,所以此时声音走的总路程

是：据v=§可知，S=Vt=1500m/sX4s=6000m；故海洋的深度为卜=迎电担=3000m；

t2

故答案为：（1）高于20000Hz；（2）能量；超声波击碎人体内的结石；（3）真空不能传

声；（4）3000；

19.阅读材料。

（1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，

仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠

这种波的回声来确定目标和距离。

（2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音

的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”

的道理。

（3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死

亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz,而人的内

脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏

震坏而丧生。

请回答:

（1）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①超声，②音调。

（2）亚声是指我们学过的次声波:人耳能听到的声音范围是20Hz〜20000Hz°

（3）所填的物理量②与频率有关。假设其中一个玻璃杯5s振动了60次，这个玻

璃杯的振动频率是12Hzo

【答案】（1）超声；音调;（2）次声；20Hz〜20000Hz；（3）频率：12Hz。

【解答】解：

（1）蝙蝠可以发出并接收超声波，用来对障碍物进行定位；杯子里水的质量不同，振动

频率也就有所不同，导致音调发生变化；

（2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波；人耳能够听到

声音的范围在20Hz-20000Hz之间;

（3）声音的音调与频率有关；

一个玻璃杯5s振动了60次，这个玻璃杯的振动频率f=C哒=12Hz；

5s

故答案为：（1）超声；音调；（2）次声；20Hz〜20000Hz；（3）频率；12Hz。

20.阅读材料。

（1）蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，如果用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，

仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠

这种波的回声来确定目标和距离。

（2）如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用•根细棒依次敲打杯子，可以发现声音

的②和盛水最有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”

的道理。

（3）许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死

亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz,而人的内

脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏

震坏而丧生。

请回答：

（I）请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①超声波,②音调；

（2）亚声是指我们学过的次声波:

（3）从短文（3）中可以看出，人体内脏的固有频率和亚声波极为相似，亚声具有能

显；

（4）从短文（2）中可以看出，所填的物理量②与频率有关,关系是频率越高，

音调越高。

【答案】（1）超声；音调：（2）次声；（3）能量；（4）频率；频率越高，音调越高a

【解答】解：

（1）蝙蝠可以发出并接收超声，用来对障碍物进行定位；杯子里水的质量不同，振动频

率也就有所不同，导致音调发生变化；

（2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波：

（3）能量很高的次声具有极大的破坏力。当人体固有频率和次声频率相同时，会引起内

脏的共振，导致死亡，说明声具有能量；

（4）声音的音调与频率有关；声源振动的频率越高，声音的音调越高。

故答案为：（1）超声；音调；（2）次声；（3）能量；（4）频率；频率越高，音调越高。

四.乐器音调的影响因素（共4小题）

21.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，他找到了卜.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，「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/mm?

A铜600.76

B铜600.89

C铜601.02

D铜800.76

E铜1001.02

F铜1000.76

G钢801.02

H尼龙801.02

I尼龙1001.02

（1）小华选用了H、1两根琴弦，是为了研究音调的高低与琴弦长短的关系;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

（能/不能）。

（2）小惠想选用三根号弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，应选A、B、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L请写出它的长度为」Qcm和横截面积1.02mnA

（4）在评估交流中，同学们一致认为采用三根（两根/三根）琴弦实验较合理。理

由：实验次数较多，得出的结论具有普遍性。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）因小华选用了H、I两根琴弦，由表中提供的信息可知，选择的是横截

面积和材料都相同，而长度不同的琴弦，所以研究音调的高低与琴弦长短的关系；

同组的小惠选用A、D、F三根琴弦，由表中提供的信息可知，选择的是横截面积和材料

都相同，而长度不同的琴弦，所以能研究音调的高低与琴弦长短的关系；

（2）为验证音调的高低与琴弦横截面积的关系，可选择长度和材料都相同，而横截面积

不同的琴弦A、B、C进行研究。

（3）因为是验证音调的高低与琴弦的材料的关系，所以要求三根琴弦长度相同、横截面

积相同，由表中提供的信息可知，GHJ符合条件，所以添加这根铜琴弦J,它的长度也为

2

80cm和横截面积为1.02mma

（4）一次实验，带有很大的偶然性，实验次数较多得出的结论具有普遍性，因此为了寻

找普遍规律，应采用三根琴弦实验。

故答案为：（1）琴弦长短；能；（2）A、B、C：（3）8（）；1.02；（4）三根；实验次数较

多，得出的结论具有普遍性。

22.在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出的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；

猜想二：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渊进行试验。

编号材料长度横截面积编号材料长度横截面积

(cm)（mm2）(cm)（mm2）

A铜600.76F铜1000.76

B铜600.89G钢801.02

C铜601.02H尼龙801.02

D铜800.76I尼龙1001.02

E铜1001.02J铜

（1）小华选用了H、1两根琴弦，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（能

/不能）。

（2）小惠想选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横横面积的关系，应选上坦工（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

一根琴弦J,请写出它的长度为80cm和横截面积1.02mnA

（4）在交流中，同学们一致认为采用三根（两根/三根）琴弦实验较合理，理由能

够得到更普遍的规律.

（5）该实验中应用的物埋学方法是控制变量法。

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）小华选用了H、I两根琴弦，由表格数据可知，H、I两根琴弦材料和

横截面积相同，长度不同，故是研究琴弦发出声音的•&调高低可能与琴弦的长短有关；

（2）选用三根琴弦来验证音调的高低与琴弦横截面积的关系时，应选用材料、长度相同，

横截面积不同的三根等弦，故选A、B、C；

（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，故铜琴弦J的长度为80cm和横截面积位1.02mm2o

（4）为了避免偶然性，得到更普遍的规律，采用三根琴弦实验较合理。

（5）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素