人教版物理八年级上册 声现象实验专题练习解析版.docx
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人教版物理八年级上册声现象实验专题练习解析版
一、初二物理声现象实验易错压轴题（难）
1．噪声是一种严重的环境污染，李明想制作一个防噪声的耳罩，他通过比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能，来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。
实验器材除了待检测的材料外，还有：
音叉、机械闹钟、鞋盒。
（1）在本实验中适合作声源的是_____，另一个仪器不适合作声源的理由是___
（2）李明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测填充材料，他设想了以下A、B两种实验方案．你认为最佳的是________方案。
A．让人站在距鞋盒一定的距离处，比较所听见声音的响度
B．让人一边听声音，一边向后退，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离
实验中测得的数据如下表所示，则待测材料中隔音性能最好的是____________。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
较响
较响
弱
距离/m
1.5
3
0.5
（3）实验过程中应将声源响度________（选填“调大”或“调小”），因为铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越_____（选填大或小），导致实验在教室中难以进行．同时在比较不同材料时铃声响度应____（选填“随材料而改变”或“保持不变”），这种物理方法叫_______。
（4）小红从家中也找出下列一些材料开始探究：
一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些泡沫板，李明认为小红选择这些材料直接进行实验存在一个明显问题，不能有效地说明这些材料的隔声性能，请指出这个明显的问题：
_______。
（5）对材料进行科学调整后，他们通过探究得到如下实验数据：
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人听不到声
音的距离/m
8
4
7
5
由此数据可将这些材料隔声性能最好的是____________。
【答案】机械闹钟音叉发出的声音不稳定，不能持续发声B泡沫塑料调小大保持不变控制变量法没有控制材料厚度相同羽绒服
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]机械闹钟，发出的声音稳定，能持续发声，所以选用机械闹钟，而音叉发出的声音不稳定，不能持续发声，所以不选用音叉。
（2）[3]A方案中，由于人耳听到的响度无法测量，只能凭感觉判断，没有可靠的实验数据；
在B方案中，通过比较到鞋盒的距离判断隔音效果，因为距离可以测量，有可靠地实验数据，能够较好的判断隔音效果。
故选B。
[4]由实验数据可知，利用泡沫塑料作为填充物时，在很短的距离时就听不到声音了，所以其隔音效果最好。
（3）[5][6]声音的响度与距离有关，铃声响度越大时，人要听不到声音时与声源的距离将越大，所以要实验在教室中进行需要适当调小声源响度。
[7]比较不同材料时，铃声响度应当控制不变，通过听不到声音时与声源的距离，反映不同材料的隔音性能。
[8]在探究不同材料隔音性能时，控制铃声响度不变的方法是控制变量法。
（4）[9]材料的厚度对隔音效果有影响，实验中没有控制隔音材料的厚度相同。
（5）[10]由表中实验数据可知，用羽绒服做隔音材料时，听不到声音的距离最小，因此，羽绒服的隔音性能最好。
2．大海同学为了探究琴弦的音调与音弦的材料、张紧程度、横截面积、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/mm2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
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、____、____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____、____、____的琴弦进行实验．（如表）
（4）表一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）______、______
【答案】BCADF801.02
【解析】
【详解】
（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D项中应是：
80；1.02.
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
在气、固、液体中
在空气中
温度（℃）
声速（米/秒）
介质
声速（米/秒）
频率（赫兹）
声速（米/秒）
0
330
氧气
316
2000
340
15
340
水
1450
1000
340
30
349
冰
3160
500
340
100
386
铁
4900﹣5000
256
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．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：
既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，于是想通过实验来探究一下自已的猜想是否正确，下表是小兰在实验时控制的琴弦条件．
（1）如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料关系，你认为她应该选用编号为________琴弦（只填字母代号）；
（2）探究过程通常采用下列一些步骤：
A．实验研究；B．分析归纳；C．提出问题（或猜想）；D．得出结论等．你认为小兰要完成本探究的全过程所采用的合理顺序应该是：
________（只填字母代号）．
【答案】D、EC、A、B、D
【解析】
（1）探究弦发声的音调与弦的材料关系，应控制长度、横截面积一定，材料不同，故应选D、E．（2控制变量法探究的步骤：
提出问题，实验研究，分析归纳，得出结论．故顺序为CABD．
点睛：
（1）弦发声的音调可能与弦的材料、长度、粗细有关．
（2）研究音调的影响因素时，一定要采取控制变量法．
5．如图甲所示，小芳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）如果用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于____________________________．
（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、材料在如图乙中已标出（其中琴弦的的直径关系：
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________（选填符号a、b、c或d）．
②若选择琴弦a和b，则是为了研究____________________．
③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什么问题？
_______________________．
【答案】固体能够传声金属丝比棉线的传声效果好手阻止了琴弦振动传声ad音调的高低与琴弦粗细的关系实验中没有控制材料相同
【解析】
分析：
解决此题的关键是熟练掌握控制变量法．
解答：
声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播；土电话”能实现10m间的通话，说明固体可以传声；以相同的响度讲话，改用细金属丝连接“土电话”，则听到的声音就大些，说明金属丝传声效果比棉线好；用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于手指阻断了声音的传播，研究“音调的高低与琴弦长度”的关系必须控制材料和横截面积相同，故选.ad；因为a和b材料、长度都相同选择琴弦a和b，则是为了研究音调的高低与琴弦粗细的关系；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什么问题
故答案为
（1）固体能传播声音;
（2）金属丝的传声效果好;（3）；手阻止了琴弦振动传声；
（4）①ad；②音调的高低与琴弦粗细的关系；③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两根导线的材料相同．
6．如图所示，某同学用音叉和示波器研究声音的音调与发声体振动的频率关系。
在该实验中，他进行了两次实验，第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉，结果听到第一次发出的声音音调较高。
由此可以得到的结论是：
发声体振动的频率越高，音调越_________（选填“高”或“低”）。
图（a）、（b）为该同学观察到的示波器上波形图的疏密情况，其中______________图为第二次实验时的波形图[选填“a”或“b”]。
【答案】高（a）
【解析】
【分析】
根据“第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉”可知，本题考查音调，根据音调的影响因素进行求解。
【详解】
[1]由于第一次敲击频率为512赫的音叉，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉，结果听到第一次发出的声音音调较高，所以发声体振动的频率越高，音调越高；
[2]示波器波形图上相等的距离内，（a）图波形稀疏，振动频率低，（b）波形较为密集，振动频率高，第二次实验振动频率低于第一次实验，因此图为第二次实验时的波形图（a）。
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：
猜想A：
铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关
猜想B：
铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关
猜想C：
铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
为了验证猜想A，同学们选择4根铝棒，每次均捏住铝棒的中间部位，由手捏部位向外端摩擦，实验所得的数据记录于下面的表格中，在2％的误差允许范围内（频率相差在70Hz以内）的测量值可以认为是相等的。
实心铝棒
铝棒长度l/10—2m
横截面积S/10-5m2
频率f/Hz
1
71
2.9
3500
2
78
2.9
3146
3
71
5.2
3530
4
78
11.7
3134
（1）分析表格中数据，可知铝棒的发声频率与横截面积是______的。
（选填“有关”或“无关”）
（2）为了验证猜想B，同学们选择横截面积均为2.9×10-5m2的铝棒，实验所得的数据记录于下面的表格中，同学们从表中前两列数据很难得出频率f与长度l之间的关系，他们利用图象法处理数据，画出了频率f与长度的倒数
的关系如图所示，分析可知发生频率f与铝棒的长度l的关系是__________。
实心铝棒
铝棒长度l/10-2m
频率f/Hz
铝棒长度倒数
（m-1）
1
50
5000
2
2
71
3500
1.4
3
78
3146
1.28
4
91
2700
1.1
5
105
2375
0.95
（3）同学们又通过实验探究了铝棒发声的频率和手捏铝棒部位的关系，在实验过程中，有同学们将发声的铝棒一端插入水中，可以看到_________现象，有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是______________。
【答案】无关反比例水花四溅振幅减小，响度减小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由表格中的信息可知，当铝棒长度都为0.71m时，横截面积不同，频率为3500Hz和3530Hz，由于这两个频率在2%的误差允许范围内（频率相差在70Hz以内），故频率是相同的，故结论为：
铝棒的发声频率与横截面积是无关的。
（2）[2]由图可知，频率f与长度的倒数
的关系是一条直线，即成正比，故发生频率f与铝棒的长度l的关系是成反比。
（3）[3]有同学们将发声的铝棒一端插入水中，铝棒振动，故可以看到水花四溅。
[4]有同学用手迅速握住正在发声的铝棒，可以听见声音很快衰减，原因是铝棒的振幅减小，响度减小。
8．声音与人的生活息息相关，为了认识声音，某实践活动小组设计了以下实验对声音进行探究：
（1）用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。
被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图1，由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是____；
（2）往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为____；
（3）在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
他们用“土电话”能实现10m间的通话，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____。
（4）如图3所示，在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。
这个实验证明了____________。
（5）某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，请你分析原因可能是：
_____________________。
【答案】空气柱的长度越长，音调越高水快倒满时发出声音的音调较高金属丝的传声性能比棉线好真空不能传声玻璃钟罩内还有空气
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]据图可知，敲瓶子时是瓶子和水共同振动产生的，水越多，瓶子质量越大，振动越慢音调越低；故空气柱的长度越长，音调越高。
（2）[2]往热水瓶或杯子里灌水时，是由热水瓶或杯子内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高。
所以可以通过发出声音的音调来判断热水瓶或杯子中水的多少。
（3）[3]在图2中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
他们用“土电话”能实现10m间的通话，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。
（4）[4]在做真空是否传声的实验中，随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出，电铃的声音将逐渐变小直至听不到。
这个实验证明了真空不能传声。
（5）[5]某同学在做实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声，原因可能是玻璃钟罩内还留有空气。
9．为了探究声音产生和传播的条件，有人建议利用以下几个实验现象．如图所示．
A．使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花．
B．借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同．
C．放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽出一些后，铃声明显减小．
D．用一张硬纸片先后在木梳的齿上划过，一次快些，一次慢些，听声音的变化．
（1）你认为，能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是________．（选填字母）
（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了什么问题？
①________（选填字母）说明________．
②________（选填字母）说明________．
【答案】A、CB不同乐器发出声音的音色不同D两次划动纸片发出的声音音调不同
【解析】
解：
A、使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花，能够说明声音产生的条件是物体的振动；
B、借肋于仪器观察不同乐器发出声音的图象不同，说明不同发声体的音色不同；
C、放在玻璃钟罩内的闹钟正在发声，把玻璃罩内的空气逐渐向外抽时，听到的声音逐渐减弱，是因为真空不能传声．由此可知，声音的传播需要介质；
D、拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些，一次慢些，第一次木梳齿的振动频率比第二次快，所以第一次比第二次听到的声音高，说明音调高低和发声体的振动频率有关．
（1）能说明声音产生和传播条件的两个实验现象是A和C；
（2）其他现象虽然不能说明声音和传播产生的条件，但是分别说明了
①B说明不同乐器发出声音的音色不同；②D说明了两次划动纸片发出的声音音调不同．
故答案为
（1）A、C；
（2）①B；不同乐器发出声音的音色不同；
②D；两次划动纸片发出的声音音调不同．
【点评】解决此类问题要结合声音产生和传播条件、声音的特征等知识进行解答．
10．如图所示，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个直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如下表：
（1）敲击直管发出的声音是通过________传播到人耳的．三根直管中音调最低的是________号管．
（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？
________（填“能”或“不能”），请说明你的理由：
_____________________________________________________________.
【答案】空气3不能没有采用控制变量法
【解析】
【分析】
【详解】
（1）敲击直管发出的声音是通过空气传播到人耳的．由表中实验数据可知，3号管子的频率最小，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．
【点睛】
（1）音调由声音的频率决定，频率越大，音调越高，频率越小，音调越低．
（2）探究频率与管子长度、直径的关系应应用控制变量法．
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