【八上人教物理】专题03 声现象实验问题（解析版）

第1/12页专题03声现象实验问题1.（2023天津）如图所示，将正在发声的音叉，轻触系在细绳上的乒乓球，乒乓球被弹开。弹开的幅度越大，音叉发出声音的()A.音调越高B.响度越大C.音色越好D.速度越大【答案】B【解析】响度是指人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅和距离有关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。故选B。2.（2023四川眉山）如图所示，小王用捆有棉花的筷子插入两端开口的塑料管，制成了哨子，用嘴吹管的上端，可发出悦耳的哨声。下列说法中正确的是()A.用更大的力吹管子，哨声音调变高B.哨声是由于管内空气柱振动而产生的C.吹管子时下拉“活塞”，哨声响度变大D.悦耳的哨声在任何环境中都不可能成为噪声【答案】B【解析】A．用更大的力吹管子，哨声的振动幅度变大，响度变大，故A错误；B．声音是由物体振动产生，哨声是由于管内空气柱振动而产生的，故B正确；C．吹管子时下拉“活塞”，振动空气的长度变长，哨声音调变小，故C错误；D．悦耳的哨声如果影响人们的生活或学习，为噪声，故D错误。故选B。3.青春期的女生声音变得尖细，而男生变得低沉，就其原因，王青同学建议可以上网查询。对于“王青同学建第2/12页议可以上网查询”是科学探究环节中的()A.提出问题B.猜想与假设C.制定计划D.进行实验【答案】C【解析】A．青春期的女生声音变得尖细，而男生变得低沉的原因是什么？是提出问题，故A不符合题意；B．猜想男生和女生声音不同可能与哪些因素有关，是猜想与假设，故B不符合题意；C．确定明确的探究目标，选择可行的探究工具，列出完整的探究步骤是制定计划，可以通过网络查询的方式得到结果，是制定计划，故C符合题意；D．根据计划，进行实验操作，是进行实验，故D不符合题意。故选C。4.（2023山东枣庄）如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音；再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，听到的声音()A.响度变大B.响度变小C.音调变高D.音调变低【答案】D【解析】将一把钢尺紧按在桌面边缘，先将尺的一半伸出桌面，用力拨动钢尺，听它振动发出的声音，再增加尺伸出桌边的长度，用相同的力拨动钢尺，钢尺振动的频率会变慢，钢尺振动发出声音的频率变慢，音调会变低。5.如图所示，将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，用大小不同的力拨动钢尺，钢尺会发出不同的声音A.音调B.音色C.响度D.速度【答案】C【解析】将钢尺一端紧压在桌面上，另一端伸出桌面，用大小不同的力拨动钢尺，钢尺的振幅变化，则发出声音第3/12页的响度变化，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。6.如图所示的实验中，用不同的力敲响音叉，将叉股接触悬挂的小球，都能看到小球被弹开。关于该实验，下列说法不正确的是()A.该实验说明发声的音叉在振动C.敲音叉的力越大，声音的响度越大B.声音通过空气传到人的耳朵里D.敲音叉的力越大，声音的音调越高【答案】D【解析】A．将叉股接触悬挂的小球，能观察到小球被弹开，说明发声的音叉在振动，故A正确，不符合题意；B．声音的传播需要介质，声音通过空气传到人的耳朵里的，故B正确，不符合题意；C．敲音叉的力越大，声音的振幅就越大，声音的响度也越大，故C正确，不符合题意；D．声音的音调与声音的振动频率有关，与声音的振幅无关，故D错误，符合题意。故选D。7.如图所示，小慧同学用小锤轻敲和重敲音叉，并将正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球，听音叉发声的同时观察乒乓球被弹开的幅度变化。她想探究的问题是()A.声音产生的原因B.声音传播的条件C.音调和频率的关系D.响度与振幅的关系【答案】D【解析】乒乓球振动幅度越大，说明音叉振动幅度比较大，物体的振幅影响声音的响度，振幅越大，响度越大，所以此实验探究声音的响度跟振幅的关系。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。8.（2023无锡）如图所示、系在细绳上的乒乓球在竖直方向静止不动，将正在发声的音叉慢慢靠近并接触乒乓球，观察到乒乓球被弹起，说明声音是由物体产生的，音又发出的声音通过传入我们的耳中。【答案】振动空气第4/12页【解析】将正在发声的音叉慢慢靠近并接触静止的乒乓球，观察到乒乓球被弹起，是音叉的振动推动乒乓球弹起，此现象说明声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质，我们听到音叉振动的声音是由空气传入人的耳朵的。9.在探究声音的传播时，对课本的实验进行改进，如图。（1）为了避免声音通过底部固体传出，利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中，A磁体上端为N极，则B磁体下端为极；（2）将内部充有少量空气的气球口系紧，并悬挂于玻璃罩内壁，实验过程发现气球体积变大，说明罩内气压变 ;（3）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；（4）本实验无法抽成绝对真空，需在实验的基础上，进一步推理得出：真空传声。写出一个运用类似研究方法的实验：。【答案】（1）N（2）小（3）振动（4）不能探究牛顿第一定律【解析】（1）磁悬浮装置是利用同名磁极相互排斥的原理工作的，因此A磁体上端为N极，则与之相对的B磁体下端应为N极。（2）气球口系紧，气球内部空气的质量一定，当体积不变时气压不变，当气球外部气压变小时，气球内部气压大于外部气压，内部空气将气球向外压，则气球的体积变大，因此发现气球体积变大时，说明罩内气压变小。（3）轻质小球放在发声体上，由转换法可知，轻质小球跳动说明发声体在振动。（4）声音传播需要介质，真空不能传声，实验中得出此结论运用了实验推理法。在研究牛顿第一定律时，得出“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动”这一结论，也运用了实验推理法，因为不受力的物体是不存在的。10．下列是有关声现象的两个实验：实验一：如图所示，将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后往外抽气，听到闹钟声会越来越（选填“强”或“弱”于是得出结论：声音（选填“能”或“不能”）在真空中传播，但其实抽气设备无法将玻璃罩内抽成真空状态，我们是怎样得出上述结论的；第5/12页A．通过日常生活经验得出的B．用实验直接证实的C．通过理论推导出来的D．建立在实验基础上加科学的推理得出的实验二：声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据：空气温度/℃-20-100声音速度/（m·s-1）318324330336342348（1）请你在如图所示的坐标中作出声速和温度关系的图像；（2）请你根据所作图像找出温度为25℃时声速为m/s；（3）若某人站在两边平行的峭壁间的山谷中放了一枪，在0.3s和0.7s后听到前后两次回声，若当时的空气温度为0℃,则此峡谷之间的宽度为m；（4）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力，上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，在（高温下/低温下）试验更容易成功。【答案】实验一：弱不能D实验二1）见解析（2）345（3）165（4）低温下【解析】实验一：将一只闹钟放进密封的玻璃罩内，然后逐渐往外抽气，传播声音的介质逐渐减少，我们听到闹钟声越来越弱，抽气设备无法将玻璃罩内抽成真空状态，假设玻璃罩内是真空，我们听不到声音，由此我们可以得出声音的传播需要介质，声音在真空中无法传播，实验采用在实验基础上加科学推理的方法，故选D。实验二1）根据表中数据，采用描点法把给出的数据在图象上描出来，如图所示（2）当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s，因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s，现在空气的温度为20℃,声音的速度为342m/s，所以当空气的温度为25℃,声音的速度变为345m/s。第6/12页（3）根据题意听到两次回声的和为声音从一个峭壁处传到另一个峭壁又反射回来的时间，那么声音从一个峭壁传到另一个峭壁的时间为听到两次回声的和的一半，即为当时的空气温度为0℃,声音的速度是330m/s，峡谷之间的宽度为s=vt=330m/s×0.5s=165m（4）由表中数据可知，声音在空气中传播的速度与温度有关，温度越低时，声音传播的越慢，所以在飞机速度有限的情况下，在低温下试验更容易成功。11．在探究声音的产生、传播与特性的实验中，如图所示，用音叉和乒乓球进行如下实验：（1）轻敲的256Hz音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉，发现乒乓球被弹开，说明声音是由物体产生的；（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有关；（4）如图甲、乙所示是用大小不同的力分别敲击同一个音叉时，声音输入到同一示波器上时显示的波形图，由此可以判断同一个音叉轻敲和重敲时发出声音的音调是（选填“相同的”或“不同的”（5）如图所示，用小锤敲右边的音叉时，发现挂在左边音叉旁边的小塑料球会一次次被弹起，如果在月球做这个实验，乒乓球还会弹起么（选填“会”或“不会”）。【答案】（1）振动（2）振幅（3）频率（4）相同的（5）不会【解析】（1）轻敲的256Hz音叉，用悬吊着的乒乓球接触发声的音叉，发现乒乓球被弹开，乒乓球被弹起是因为音叉在振动，实践说明声音是由物体振动产生的。第7/12页（2）在距离声源远近相同时，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，乒乓球被弹开的越远，说明音叉振幅越大，实验表明，响度跟发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。（3）换用512Hz的音叉重复实验，听到声音的音调更高，512Hz的音叉比256Hz的音叉频率大，音调高，实验表明，音调跟发声体的频率有关，频率越大，音调越高。（4）如图甲、乙所示是用大小不同的力分别敲击同一个音叉时，由甲乙波形图知，甲和乙的频率相等，音调相（5）声音传播需要介质，真空中不能传声，月球上是真空，所以不会看到乒乓球被弹起。12．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，发声的音请高低还可能与弦的粗细、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。如表是她在实验时控制的有关琴弦条件。控制条件编号琴弦材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2①铜②尼龙丝40③钢0.3④尼龙丝⑤钢0.5猜想1：弦发声的音调可能与弦的粗细有关系。猜想2：弦发声的音调可能与弦的材料有关系。猜想3：弦发声的音调可能与弦的长度有关系。通过分析回答下列问题：（1）为了验证猜想1，应该选用表中编号为两组实验进行对比分析；（2）为了验证猜想2，应该选用表中编号为两组实验进行对比分析；（3）为了验证猜想3，应该选用表中编号为两组实验进行对比分析；（4）此实验的探究方法叫做。【答案】（1）③⑤（2）①④（3）②④（4）控制变量法【解析】（1）为了验证猜想1，即探究弦发声的音调与弦的粗细的关系，保持材料和长度相同，粗细不同，选择③和⑤两组实验进行对比分析。（2）为了验证猜想2，既探究弦发声的音调与弦的材料的关系，保持长度和粗细相同，材料不同，选择①和④第8/12页两组实验进行对比分析。（3）为了验证猜想3，即探究弦发声的音调与弦的长度的关系，保持材料和粗细相同，长度不同，选择②和④两组实验进行对比分析。（4）每次探究都是控制其他因素不变，只研究弦的音调与其中一个因素的关系，这种方法叫做控制变量法。13.探究声音的产生与特性。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，发现丘乓球也弹开，说明声音是由物体产生（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，说明声音响度与发声体的有关；（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有关。【答案】（1）振动2）振幅3）频率.【解析】（1）发声的音叉在振动，当与乒乓球接触时，会把乒乓球弹起；（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。14．小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。（1）抽气一段时间，小明发现手机的声音没有变化，造成这一现象的可能原因是：；A．手机声音的响度太大B．手机声音的音调太高C．未塞紧瓶塞存在漏气（2）排除故障后再次用抽气筒向外抽气的过程中，小明发现听到的手机声音（填“变大”、“不变”或第9/12页“变小”（3）于是小明用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，小明将（填“不能听到”、“还能听到微弱的”）手机声音，由此现象推理得出。【答案】（1）C（2）变小（3）还能听到微弱的真空不能传声【解析】（1）声音的传播需要介质，抽气一段时间后，小明听到手机的声音没有明显变化，说明广口瓶中的气体没有减少，因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气，故选C。（2）用抽气筒有效地向外抽气过程中，随着瓶内空气逐渐减少，声音的传播逐渐减弱，声音的响度变小，听到的手机声音变小。（3）小明用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，瓶内还有少量气体，小明将还能听到微弱的手机声音，由此现象可以推断出当瓶内气体完全被抽出后，将不能听到手机声音，故可推理得出真空不能传声。15.探究声音在空气中能否传播的实验中，完成下列问题：（1）在研究声音能否在真空中传播时，做了实验，过程是：1）将电铃用棉线悬挂在铁丝架子上，将铁丝架子放在抽气盘上（电铃不要碰到抽气盘），通电，电铃发出刺耳的声音。2）用玻璃钟罩将电铃罩上，密封好，不要立即抽气，注意听此时的铃声。3）用抽气机把钟罩内的空气向外抽。会发现电铃声越来越小。但仔细听，还是会听到一些细小的声音。4）停止抽气。打开进气阀，空气进入钟罩，电铃声又越来越响，到后来和一开始的声音一样响了。这种研究问题的方法是()A.控制变量法B.比值定义法C.比较法D.推理法（2）如图所示，将正在发声的小电铃放在连通于抽气机的密闭玻璃罩内，在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中，所听到的声音将会逐渐减弱。则()A.此实验现象说明声音的传播需要介质。B.此实验现象说明声音的传播不需要介质。C.该实验也能说明真空能传声。D.根据这个实验，用理想推理法可以得出真空不能传声的结论。【答案】（1）D（2）AD【解析】（1）实验中。由于无法把钟罩内的空气全部抽出。只能运用推理法研究问题。引导同学们思考。在“随着钟罩内空气的减少，我们听到的铃声逐渐变小”这一可靠事实的基础上。忽略钟罩内还有少量的空气。以及与电铃接触的少量固体的传声等次要因素。想象如果把钟罩内的空气全部抽出。变成了真空。就可以推导出钟罩内第10/12页抽成真空时我们会听不到铃声。得出声音不能在真空中传播的结论。（2）A.在用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出的过程中，罩内空气越来越少，传播介质逐渐减少，声音传播速度越来越小，当玻璃罩内的空气被抽干，几乎处于真空状态时，声音就不能传播了。所以听到的声音将会逐渐减弱。此实验现象说明声音的传播需要介质。所以A正确，B错误，C错误，D正确。16．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：（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；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；（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；若把甲、乙两个实验移到月球上去做，看到泡沫塑料球被弹起的图是（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，第次钢尺振动得快，它的音调（填“高”或“低”这说明音调与有关。【答案】（1）发声体在振动振幅越大，响度越大（2）空气能传声不能乙（3）一高频率【解析】（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。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）由图知道，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明空气可以传声并且声音可以传递能量。月球上没有空气，真空不能传声，若把乙实验移到月球上去做，不能看到乙图中泡沫塑料球被弹起。（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，音调高；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。17．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：第11/12页编号材料长度粗细松紧甲钢丝10cm0.2mm紧乙钢丝10cm0.1mm紧丙钢丝5cm0.1mm紧丁钢丝5cm0.1mm松（1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动钢丝时的音调高。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和钢丝；（3）先后用同样的力拨动丙钢丝和丁钢丝，是为了探究振动频率的