粤沪版物理八上 2.2 我们怎样区分声音
一、单选题
1.(2021·南沙模拟)甲音叉发声时振动频率为256Hz,乙音叉发声时每秒振动512次,相比于乙音叉,甲音叉( )
A.发声时振幅一定更小 B.发声时振动频率一定更高
C.发出声音的音调一定更低 D.发出声音的响度一定更大
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】BC.频率为每秒内物体振动的次数,乙音叉发声时每秒振动512次,则乙音叉振动的频率为512Hz,即甲音叉发声的频率低于乙音叉发声的频率,故甲音叉发出声音的音调一定更低,B不符合题意,C符合题意;
AD.响度与发声体振动的幅度(即振幅)有关,振幅与敲击音叉的力度有关,不知敲击音叉的力度,故不能确定音叉的振幅和发声的响度,AD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】音调描述声音的高低,与物体振动的快慢有关,物体振动越快,发出的声音的音调就越高。
2.(2021·海珠模拟)用力拔动吉他粗弦,弦发出响亮的低音;轻拔吉他细弦,弦发出微弱的高音,这说明( )
A.粗弦振动得比细弦快
B.粗弦振动的幅度比细弦的小
C.相同的时间,粗弦振动的次数少
D.振动1次,粗弦所用的时间比细弦的少
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.粗弦发出低音,细弦发出高音,说明弦越细,振动越大,音调越高,所以粗弦振动得比细弦慢,A不符合题意;
B.用力拨粗弦,响度大,轻拨细弦,声音微弱,说明当使用的力度大时,则振幅大,所以粗弦振动的幅度比细弦的大,B不符合题意;
C.相同时间内,细弦振动次数多,C符合题意;
D.振动1次,细弦因振动快而用时少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
3.(2021·番禺模拟)民族乐器古筝的音色优美,音域宽广。如图是古筝发出 G 调 1(do)的波形图,如果用相同的力拨动另一根频率更高的琴弦,波形可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】波形图可以反映声音的特性,波形图上下幅度大小反映响度大小,波形图左右疏密程度反映音调高低;用相同的力拨动频率更高的琴弦,应上下幅度相同,且左右疏密程度更密。
故答案为:A。
【分析】对于声音的波形图,上下的最大距离用来衡量声音的响度,上下间隔越大声音的想读就越大,左右的间隔用来衡量声音的音调,左右的间隔越小、声音的音调就越高,波的形状用来衡量声音的音色。
4.(2020八上·太仓期末)如图所示,用一张硬卡片先后在木梳的齿上划过,第一次快些,第二次慢些,两次划动时均保持齿的振动幅度相同,则听到的声音第二次与第一次对比( )
A.音调变高 B.音调变低 C.响度变大 D.响度变小
【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】AB.若第一次快些,第二次慢些,则两次划动相比,很快地划过时,梳齿振动的快,发出声音的音调高;划过慢一点时,梳齿振动的慢,则发出声音的音调低,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据题意知道,两次划动时均保持齿的振动幅度相同,所以,响度相同,CD不符合题意;
故答案为:B.
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
5.(2020八上·福绵期末)蜜蜂正常飞行时,翅膀平均每秒振动约 440 次。苍蝇正常飞行时,翅膀平均每秒振动约 200次,则它们都正常飞行时翅膀振动产生声音的音调的关系是( )
A.蜜蜂的比苍蝇的高 B.苍蝇的比蜜蜂的高
C.蜜蜂和苍蝇的一样高 D.无法确定哪个高
【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】我们把发声体每秒振动的次数称为频率,频率的高低决定了音调的高低,频率越高(低)音调越高(低),由题意知,蜜蜂正常飞行时,翅膀振动的频率为440Hz,苍蝇飞行时,翅膀振动频率是200Hz,所以蜜蜂翅膀振动发出声音的音调比苍蝇发出声音的音调高。
故答案为:A。
【分析】声音的音调和振动的频率有关,频率越大,音调越高。
6.(2020八上·孝感月考)如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.多次实验中,保持钢尺振动的振幅相同,运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长,振动越快
D.物体振动得快、频率高,发出声音的音调高
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.钢尺伸出桌面的长度越长,质量越大,体积越大,越难振动。因此通过改变钢尺伸出桌面的长度可以改变钢尺振动的频率,A正确,不符合题意;
B.探究音调跟频率的关系时,需控制其他因素都不变,多次实验中,保持钢尺振动的振幅相同是运用了控制变量法,B正确,不符合题意;
C.钢尺伸出桌面越长,振动越慢,频率越低,C错误,符合题意;
D.物体振动得越快,频率越高,发出的声音的音调越高,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】改变发声体的长度,可以改变振动的频率,改变音调。
7.(2020八上·安庆期中)蝴蝶飞行时翅膀每秒钟振动5~6次,人凭听觉听不到蝴蝶飞行的声音,是因为( )
A.声音的响度太小了 B.声音的频率太低了
C.翅膀振动没有产生声音 D.翅膀的振幅太小了
【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】人耳的听觉频率范围20Hz~20000Hz,蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,低于20Hz,所以听不到蝴蝶飞行的声音,
故答案为:B。
【分析】人的听力范围是20赫兹-20000赫兹,频率高于20000赫兹的声音为超声,频率低于20赫兹的为次声,超声和次声人耳都听不到。
8.(2020八上·高新期中)在“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”的实验中,小明选取管壁厚度相同,长度和直径不同的三根铜管,将它们用细线竖直悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表:根据小明的实验数据( )
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 20.50 1.5 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
A.只能得出频率随长度增加而减小的结论
B.只能得出频率随直径增加而减小的结论
C.A和B的结论都不能得出
D.A和B的结论都能得出
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】探究发声的频率与管子长度、直径的关系时,应使用控制变量法;由表中数据可知,3次实验中管子的长度和直径都是变化的,没有使用控制变量法,所以不能得出A和B的结论;ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究音调和长度、横截面积的关系时,要利用控制变量法,改变被研究的量,其它保持不变。
9.(2020八上·深圳期中)地震时会产生次声波(频率低于20Hz在远离地震中心、人无震感的区域,次声波会引起某些动物的听觉反应,由右表提供的数据可知。在远离地震中心的区域,听觉上有较明显反应的动物是( )
一些动物听觉的频率范围
蝙蝠 1000Hz-120000Hz
海豚 150Hz-150000Hz
猫 60H z-65000Hz
大象 1Hz-~20000Hz
A.蝙蝠 B.海豚 C.猫 D.大象
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】根据蝙蝠、海豚、猫、大象的听声范围,可以确定20Hz的声音,在大象的听声范围内,是可以听到这各声音的,其他动物听不到,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】声音的频率在听声范围内,是可以听到声音的。
10.(2020八上·太原月考)在学校组织的文艺汇演中,小希用二胡演奏了“二泉映月”,如图所示.演奏过程中,她不断变换手指在琴弦上的位置,其目的是为了改变( )
A.声音的响度 B.声音的音调 C.声音的音色 D.琴弦的振幅
【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】声音的响度和振幅有关,音色和材料、结构有关,音调和频率有关,变换手指位置改变了琴弦的长短进而改变了琴弦振动的频率,B选项符合题意.
故答案为:B
【分析】改变发声体的长度,频率改变,音调改变。
11.(2020八上·江城月考)如图所示,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。如果能分别出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶, 则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是( )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】向装水的瓶中吹气时,空气柱振动发声,空气越少振动越快,声音的音调越高,则音调最高的是丁,其次是甲、乙、丙,A符合题意。
【分析】声音的音调和振动的频率有关。
12.(2020·天河模拟)如图所示弹吉他时,右手用大小相同的力拨同一根弦,左手按压弦的不同位置,弦振动发声部分的长度就不同,短弦发声的音调比长弦高,则短弦比长弦发声时( )
A.振幅一定更大 B.振幅一定更小
C.每秒内振动次数一定更多 D.振动频率一定更低
【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】AB.弹吉他时,右手用大小相同的力拨同一根弦,弦的振幅,响度相同,AB不符合题意;
CD.对于弦乐器,其发声是通过弦的振动而产生的;弦越长、越粗、越松,振动越慢,音调越低;弦越短、越细、越紧,振动越快,音调越高;所以短弦振动频率更高,发声的音调比长弦高,则短弦比长弦发声时每秒内振动次数一定更多,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
二、填空题
13.(2021·容县模拟)如图所示,甲、乙两个完全相同的水瓶中灌入不同高度的水,拿棍用相同大小的力敲击它们,可以发出音调不同的声音,音调较高的是 (选填“甲”或“乙”)。从瓶口向内吹气,声音是由于 (选填“水和瓶子”或“空气柱”)振动而产生的。
【答案】乙;空气柱
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】如图所示,甲瓶水较多,乙瓶水较少。敲击水瓶时,是瓶子和水振动发声,水越少振动越快,音调越高,故敲击时乙瓶音调较高。向内吹气时,是瓶内空气柱振动,水越多空气柱越短。
故答案为:乙;空气柱。
【分析】声音的音调又振动频率决定,振动越快音调越高。
14.(2020八上·清远期末)弦乐器的音调高低跟弦的 、 和 都有关。
【答案】长短;粗细;松紧
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】弦乐是利用琴弦的振动发声的,弦乐的音调跟振动弦的长短、粗细、松紧有关,弦越短、细、紧,弦的振动频率越高,发出的声音的音调高。
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
15.(2020八上·扶余期末)如图所示,四支相同的试管内装有不同深度的水,用嘴贴着管口吹气,则发出的声音的音调由低到高的顺序是: (填对应序号)。
【答案】ABCD
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】用嘴贴着管口吹气,是水面上分的空气柱振动发声。A到D的空气柱逐渐变短,振动的频率逐渐变高,音调也变高。
【分析】瓶内装有质量不同的水,在瓶口吹气,空气振动发声,吹气力度越大,发出的声音的响度越大,装有的水越多,空气柱越短,发出的声音的音调就越高。
16.(2020八上·合肥期末)实验用的音叉上通常刻有一个数值(如图),表示该音叉所产生声音的频率。若用大小相同的力敲击两音叉,敲击512Hz的音叉时发出的声音的 高。
【答案】音调
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】音叉振动的频率越大,则音叉发出声音的音调越高。
【分析】音调描述声音的高低,与物体振动的快慢有关,物体振动越快,发出的声音的音调就越高。
17.(2020八上·奉贤期中)探究音调的高低与发声体长短的有关实验中,如图所示。将一把钢尺紧按在桌面上,尺子一端伸出桌边拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意钢尺往复运动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动。音调随之发生了变化。钢尺伸出桌面越长,相应的音调也越 ,由此可得出结论: 。当尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,但听不到声音,这是由于 。
【答案】低;尺子伸出的长度越长,音调越低;振动频率低于20赫兹
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】弦乐器音调与弦长短有关,弦越长,音调越低;故钢尺伸出桌面越长,相应的音调也越低;由此实验可得出:尺子伸出的长度越长,音调越低。当尺子伸出桌面超过一定长度时,振动频率低于20赫兹,属于次声,人耳听不到,虽然用较大的力拨动钢尺,也听不到声音。
【分析】弦乐器音调与弦长短有关,弦越长,音调越低;振动频率低于20赫兹,属于次声,人耳听不到。
18.(2020八上·道县期中)某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在1分钟内完成了2040次振动,则翅膀振动的频率是 Hz。
【答案】34
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】如果这种昆虫的翅膀在1分钟内完成了2040次振动,振动的频率为
故翅膀振动的频率是34Hz。
【分析】根据物体振动的次数和时间的比值计算频率。
三、实验探究题
19.(2020八上·惠城期末)某研究小组利用一些长短、粗细和材料不同的琴弦,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),并且每根琴弦固定的松紧程度一致。
(1)若研究音调的高低与琴弦长度的关系,应该控制琴弦的粗细、 和松紧程度相同,改变 ;应选择琴弦 (选填符号a、b、c或d);
(2)若选择琴弦a和b,则是为了研究琴弦音调的高低与琴弦 的关系?
(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 的问题。
(4)他们还可以选择琴弦 (选填符号)研究琴弦音调高低与材料的关系?
【答案】(1)材料;长度;ad
(2)粗细
(3)没有控制材料相同
(4)ac
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)由控制变量法可知:若研究音调的高低与琴弦长度的关系,应该控制琴弦的粗细、材料和松紧程度相同,改变长度,故应选择琴弦ad。(2)琴弦a和b的材料、长度和松紧度相同,粗细不同,若选择琴弦a和b,则是为了研究琴弦音调的高低与琴弦粗细的关系。(3)琴弦c和d的粗细和松紧度相同,但材料和长度都不同,若选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论是不科学的,该同学探究过程中没有控制琴弦材料相同。(4)琴弦ac的长度、粗细和松紧度都相同,材料不同,故可以选择琴弦ac研究琴弦音调高低与材料的关系。
【分析】(1)探究音调和物体长度关系时,选择材料和横截面积相同的物体进行实验;(2)当材料和长度、松紧程度相同时,可以探究音调和横截面积的关系;(3)探究音调的影响因素时,要利用控制变量法;(4)当长度和横截面积相同时,可以探究音调高低和材料的关系。
20.(2020八上·六安期中)在学习演奏小提琴的过程中,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,如下表:
编号 弦的材料 弦的长度/cm 弦的横截面积/mm2
A 钢 20 0.3
B 钢
0.7
C 钢 40 0.5
D 尼龙丝 30 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的两根琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的两根琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,选用编号为A、B的琴弦进行实验,则缺少的数据为 ;
(4)本实验用到的物理研究方法与下列哪个实验相同______。
A.研究声音产生的实验中,将正在发声的音叉静的水面,观察水花是否溅起。
B.研究声音传播需要介质时,抽出玻璃罩内的空气,听声音的变化,得出真空不能传声的结论。
C.研究材料的隔声性能时,要用同一声源。
【答案】(1)C、E
(2)D、E
(3)20
(4)C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)为验证猜想一,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,故应选C、E进行探究。(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D、E进行研究。(3)如果验证猜想三,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B进行研究,则表格②的位置所缺数据是20。(4)本实验利用了控制变量法
A.研究声音的产生时,将发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是转换法,A不符合题意。
B.逐渐抽出玻璃罩内空气,罩内电铃声音逐渐减弱,从而得出真空不能传声的结论,采用的是科学推理法,B不符合题意。
C.研究材料的隔声性能时,要用同一声源,并在声源的四周包上同样厚度的待测材料,采用的是控制变量法,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目探究影响声音音调的因素,琴弦的长度、材料和横截面积都可能会影响,要探究每一个因素对音调的影响,需要控制其他因素都相同,即控制变量法。
1 / 1粤沪版物理八上 2.2 我们怎样区分声音
一、单选题
1.(2021·南沙模拟)甲音叉发声时振动频率为256Hz,乙音叉发声时每秒振动512次,相比于乙音叉,甲音叉( )
A.发声时振幅一定更小 B.发声时振动频率一定更高
C.发出声音的音调一定更低 D.发出声音的响度一定更大
2.(2021·海珠模拟)用力拔动吉他粗弦,弦发出响亮的低音;轻拔吉他细弦,弦发出微弱的高音,这说明( )
A.粗弦振动得比细弦快
B.粗弦振动的幅度比细弦的小
C.相同的时间,粗弦振动的次数少
D.振动1次,粗弦所用的时间比细弦的少
3.(2021·番禺模拟)民族乐器古筝的音色优美,音域宽广。如图是古筝发出 G 调 1(do)的波形图,如果用相同的力拨动另一根频率更高的琴弦,波形可能是( )
A. B.
C. D.
4.(2020八上·太仓期末)如图所示,用一张硬卡片先后在木梳的齿上划过,第一次快些,第二次慢些,两次划动时均保持齿的振动幅度相同,则听到的声音第二次与第一次对比( )
A.音调变高 B.音调变低 C.响度变大 D.响度变小
5.(2020八上·福绵期末)蜜蜂正常飞行时,翅膀平均每秒振动约 440 次。苍蝇正常飞行时,翅膀平均每秒振动约 200次,则它们都正常飞行时翅膀振动产生声音的音调的关系是( )
A.蜜蜂的比苍蝇的高 B.苍蝇的比蜜蜂的高
C.蜜蜂和苍蝇的一样高 D.无法确定哪个高
6.(2020八上·孝感月考)如图是“探究影响音调高低因素”的实验装置,下列说法错误的是( )
A.通过改变钢尺伸出桌面的长度来改变钢尺振动的频率
B.多次实验中,保持钢尺振动的振幅相同,运用了控制变量法
C.钢尺伸出桌面越长,振动越快
D.物体振动得快、频率高,发出声音的音调高
7.(2020八上·安庆期中)蝴蝶飞行时翅膀每秒钟振动5~6次,人凭听觉听不到蝴蝶飞行的声音,是因为( )
A.声音的响度太小了 B.声音的频率太低了
C.翅膀振动没有产生声音 D.翅膀的振幅太小了
8.(2020八上·高新期中)在“探究敲击铜管发声的频率与管子长度、直径关系”的实验中,小明选取管壁厚度相同,长度和直径不同的三根铜管,将它们用细线竖直悬挂,敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表:根据小明的实验数据( )
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 20.50 1.5 2131
2 31.00 2.00 1284
3 48.50 2.50 656
A.只能得出频率随长度增加而减小的结论
B.只能得出频率随直径增加而减小的结论
C.A和B的结论都不能得出
D.A和B的结论都能得出
9.(2020八上·深圳期中)地震时会产生次声波(频率低于20Hz在远离地震中心、人无震感的区域,次声波会引起某些动物的听觉反应,由右表提供的数据可知。在远离地震中心的区域,听觉上有较明显反应的动物是( )
一些动物听觉的频率范围
蝙蝠 1000Hz-120000Hz
海豚 150Hz-150000Hz
猫 60H z-65000Hz
大象 1Hz-~20000Hz
A.蝙蝠 B.海豚 C.猫 D.大象
10.(2020八上·太原月考)在学校组织的文艺汇演中,小希用二胡演奏了“二泉映月”,如图所示.演奏过程中,她不断变换手指在琴弦上的位置,其目的是为了改变( )
A.声音的响度 B.声音的音调 C.声音的音色 D.琴弦的振幅
11.(2020八上·江城月考)如图所示,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。如果能分别出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶, 则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是( )
A.丙、乙、甲、丁 B.乙、丙、甲、丁
C.甲、乙、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
12.(2020·天河模拟)如图所示弹吉他时,右手用大小相同的力拨同一根弦,左手按压弦的不同位置,弦振动发声部分的长度就不同,短弦发声的音调比长弦高,则短弦比长弦发声时( )
A.振幅一定更大 B.振幅一定更小
C.每秒内振动次数一定更多 D.振动频率一定更低
二、填空题
13.(2021·容县模拟)如图所示,甲、乙两个完全相同的水瓶中灌入不同高度的水,拿棍用相同大小的力敲击它们,可以发出音调不同的声音,音调较高的是 (选填“甲”或“乙”)。从瓶口向内吹气,声音是由于 (选填“水和瓶子”或“空气柱”)振动而产生的。
14.(2020八上·清远期末)弦乐器的音调高低跟弦的 、 和 都有关。
15.(2020八上·扶余期末)如图所示,四支相同的试管内装有不同深度的水,用嘴贴着管口吹气,则发出的声音的音调由低到高的顺序是: (填对应序号)。
16.(2020八上·合肥期末)实验用的音叉上通常刻有一个数值(如图),表示该音叉所产生声音的频率。若用大小相同的力敲击两音叉,敲击512Hz的音叉时发出的声音的 高。
17.(2020八上·奉贤期中)探究音调的高低与发声体长短的有关实验中,如图所示。将一把钢尺紧按在桌面上,尺子一端伸出桌边拨动钢尺,听它发出的声音,同时注意钢尺往复运动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动。音调随之发生了变化。钢尺伸出桌面越长,相应的音调也越 ,由此可得出结论: 。当尺子伸出桌面超过一定长度时,虽然用较大的力拨动钢尺,但听不到声音,这是由于 。
18.(2020八上·道县期中)某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在1分钟内完成了2040次振动,则翅膀振动的频率是 Hz。
三、实验探究题
19.(2020八上·惠城期末)某研究小组利用一些长短、粗细和材料不同的琴弦,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),并且每根琴弦固定的松紧程度一致。
(1)若研究音调的高低与琴弦长度的关系,应该控制琴弦的粗细、 和松紧程度相同,改变 ;应选择琴弦 (选填符号a、b、c或d);
(2)若选择琴弦a和b,则是为了研究琴弦音调的高低与琴弦 的关系?
(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 的问题。
(4)他们还可以选择琴弦 (选填符号)研究琴弦音调高低与材料的关系?
20.(2020八上·六安期中)在学习演奏小提琴的过程中,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,如下表:
编号 弦的材料 弦的长度/cm 弦的横截面积/mm2
A 钢 20 0.3
B 钢
0.7
C 钢 40 0.5
D 尼龙丝 30 0.5
E 尼龙丝 40 0.5
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的两根琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 的两根琴弦进行实验;
(3)为了验证猜想三,选用编号为A、B的琴弦进行实验,则缺少的数据为 ;
(4)本实验用到的物理研究方法与下列哪个实验相同______。
A.研究声音产生的实验中,将正在发声的音叉静的水面,观察水花是否溅起。
B.研究声音传播需要介质时,抽出玻璃罩内的空气,听声音的变化,得出真空不能传声的结论。
C.研究材料的隔声性能时,要用同一声源。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】BC.频率为每秒内物体振动的次数,乙音叉发声时每秒振动512次,则乙音叉振动的频率为512Hz,即甲音叉发声的频率低于乙音叉发声的频率,故甲音叉发出声音的音调一定更低,B不符合题意,C符合题意;
AD.响度与发声体振动的幅度(即振幅)有关,振幅与敲击音叉的力度有关,不知敲击音叉的力度,故不能确定音叉的振幅和发声的响度,AD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】音调描述声音的高低,与物体振动的快慢有关,物体振动越快,发出的声音的音调就越高。
2.【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.粗弦发出低音,细弦发出高音,说明弦越细,振动越大,音调越高,所以粗弦振动得比细弦慢,A不符合题意;
B.用力拨粗弦,响度大,轻拨细弦,声音微弱,说明当使用的力度大时,则振幅大,所以粗弦振动的幅度比细弦的大,B不符合题意;
C.相同时间内,细弦振动次数多,C符合题意;
D.振动1次,细弦因振动快而用时少,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
3.【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】波形图可以反映声音的特性,波形图上下幅度大小反映响度大小,波形图左右疏密程度反映音调高低;用相同的力拨动频率更高的琴弦,应上下幅度相同,且左右疏密程度更密。
故答案为:A。
【分析】对于声音的波形图,上下的最大距离用来衡量声音的响度,上下间隔越大声音的想读就越大,左右的间隔用来衡量声音的音调,左右的间隔越小、声音的音调就越高,波的形状用来衡量声音的音色。
4.【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】AB.若第一次快些,第二次慢些,则两次划动相比,很快地划过时,梳齿振动的快,发出声音的音调高;划过慢一点时,梳齿振动的慢,则发出声音的音调低,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据题意知道,两次划动时均保持齿的振动幅度相同,所以,响度相同,CD不符合题意;
故答案为:B.
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
5.【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】我们把发声体每秒振动的次数称为频率,频率的高低决定了音调的高低,频率越高(低)音调越高(低),由题意知,蜜蜂正常飞行时,翅膀振动的频率为440Hz,苍蝇飞行时,翅膀振动频率是200Hz,所以蜜蜂翅膀振动发出声音的音调比苍蝇发出声音的音调高。
故答案为:A。
【分析】声音的音调和振动的频率有关,频率越大,音调越高。
6.【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】A.钢尺伸出桌面的长度越长,质量越大,体积越大,越难振动。因此通过改变钢尺伸出桌面的长度可以改变钢尺振动的频率,A正确,不符合题意;
B.探究音调跟频率的关系时,需控制其他因素都不变,多次实验中,保持钢尺振动的振幅相同是运用了控制变量法,B正确,不符合题意;
C.钢尺伸出桌面越长,振动越慢,频率越低,C错误,符合题意;
D.物体振动得越快,频率越高,发出的声音的音调越高,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】改变发声体的长度,可以改变振动的频率,改变音调。
7.【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】人耳的听觉频率范围20Hz~20000Hz,蝴蝶飞行时,扇动翅膀的频率在5次/秒左右,低于20Hz,所以听不到蝴蝶飞行的声音,
故答案为:B。
【分析】人的听力范围是20赫兹-20000赫兹,频率高于20000赫兹的声音为超声,频率低于20赫兹的为次声,超声和次声人耳都听不到。
8.【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】探究发声的频率与管子长度、直径的关系时,应使用控制变量法;由表中数据可知,3次实验中管子的长度和直径都是变化的,没有使用控制变量法,所以不能得出A和B的结论;ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】探究音调和长度、横截面积的关系时,要利用控制变量法,改变被研究的量,其它保持不变。
9.【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】根据蝙蝠、海豚、猫、大象的听声范围,可以确定20Hz的声音,在大象的听声范围内,是可以听到这各声音的,其他动物听不到,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】声音的频率在听声范围内,是可以听到声音的。
10.【答案】B
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】声音的响度和振幅有关,音色和材料、结构有关,音调和频率有关,变换手指位置改变了琴弦的长短进而改变了琴弦振动的频率,B选项符合题意.
故答案为:B
【分析】改变发声体的长度,频率改变,音调改变。
11.【答案】A
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】向装水的瓶中吹气时,空气柱振动发声,空气越少振动越快,声音的音调越高,则音调最高的是丁,其次是甲、乙、丙,A符合题意。
【分析】声音的音调和振动的频率有关。
12.【答案】C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】AB.弹吉他时,右手用大小相同的力拨同一根弦,弦的振幅,响度相同,AB不符合题意;
CD.对于弦乐器,其发声是通过弦的振动而产生的;弦越长、越粗、越松,振动越慢,音调越低;弦越短、越细、越紧,振动越快,音调越高;所以短弦振动频率更高,发声的音调比长弦高,则短弦比长弦发声时每秒内振动次数一定更多,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
13.【答案】乙;空气柱
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】如图所示,甲瓶水较多,乙瓶水较少。敲击水瓶时,是瓶子和水振动发声,水越少振动越快,音调越高,故敲击时乙瓶音调较高。向内吹气时,是瓶内空气柱振动,水越多空气柱越短。
故答案为:乙;空气柱。
【分析】声音的音调又振动频率决定,振动越快音调越高。
14.【答案】长短;粗细;松紧
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】弦乐是利用琴弦的振动发声的,弦乐的音调跟振动弦的长短、粗细、松紧有关,弦越短、细、紧,弦的振动频率越高,发出的声音的音调高。
【分析】声音的音调与发声体的质量有关,发声体的质量不同,发声体的质量越大,发出的声音的音调就越低。
15.【答案】ABCD
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】用嘴贴着管口吹气,是水面上分的空气柱振动发声。A到D的空气柱逐渐变短,振动的频率逐渐变高,音调也变高。
【分析】瓶内装有质量不同的水,在瓶口吹气,空气振动发声,吹气力度越大,发出的声音的响度越大,装有的水越多,空气柱越短,发出的声音的音调就越高。
16.【答案】音调
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】音叉振动的频率越大,则音叉发出声音的音调越高。
【分析】音调描述声音的高低,与物体振动的快慢有关,物体振动越快,发出的声音的音调就越高。
17.【答案】低;尺子伸出的长度越长,音调越低;振动频率低于20赫兹
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】弦乐器音调与弦长短有关,弦越长,音调越低;故钢尺伸出桌面越长,相应的音调也越低;由此实验可得出:尺子伸出的长度越长,音调越低。当尺子伸出桌面超过一定长度时,振动频率低于20赫兹,属于次声,人耳听不到,虽然用较大的力拨动钢尺,也听不到声音。
【分析】弦乐器音调与弦长短有关,弦越长,音调越低;振动频率低于20赫兹,属于次声,人耳听不到。
18.【答案】34
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】如果这种昆虫的翅膀在1分钟内完成了2040次振动,振动的频率为
故翅膀振动的频率是34Hz。
【分析】根据物体振动的次数和时间的比值计算频率。
19.【答案】(1)材料;长度;ad
(2)粗细
(3)没有控制材料相同
(4)ac
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)由控制变量法可知:若研究音调的高低与琴弦长度的关系,应该控制琴弦的粗细、材料和松紧程度相同,改变长度,故应选择琴弦ad。(2)琴弦a和b的材料、长度和松紧度相同,粗细不同,若选择琴弦a和b,则是为了研究琴弦音调的高低与琴弦粗细的关系。(3)琴弦c和d的粗细和松紧度相同,但材料和长度都不同,若选择c和d进行研究,并推理得出:琴弦长度越长,振动越慢,音调就越低的结论是不科学的,该同学探究过程中没有控制琴弦材料相同。(4)琴弦ac的长度、粗细和松紧度都相同,材料不同,故可以选择琴弦ac研究琴弦音调高低与材料的关系。
【分析】(1)探究音调和物体长度关系时,选择材料和横截面积相同的物体进行实验;(2)当材料和长度、松紧程度相同时,可以探究音调和横截面积的关系;(3)探究音调的影响因素时,要利用控制变量法;(4)当长度和横截面积相同时,可以探究音调高低和材料的关系。
20.【答案】(1)C、E
(2)D、E
(3)20
(4)C
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)为验证猜想一,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,故应选C、E进行探究。(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D、E进行研究。(3)如果验证猜想三,可选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦A、B进行研究,则表格②的位置所缺数据是20。(4)本实验利用了控制变量法
A.研究声音的产生时,将发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是转换法,A不符合题意。
B.逐渐抽出玻璃罩内空气,罩内电铃声音逐渐减弱,从而得出真空不能传声的结论,采用的是科学推理法,B不符合题意。
C.研究材料的隔声性能时,要用同一声源,并在声源的四周包上同样厚度的待测材料,采用的是控制变量法,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目探究影响声音音调的因素,琴弦的长度、材料和横截面积都可能会影响,要探究每一个因素对音调的影响,需要控制其他因素都相同,即控制变量法。
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